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X線CT(コンピュータトモグラフィー)が人体病巣の診断に汎用的に使われ、診断に不可欠な装置として進歩してきたように、電子顕微鏡による病理学細胞の診断においても、2次元像から3次元像へ進展させることは解析精度の向上からも重要なことである。このためのツールが、超高圧電子顕微鏡はじめ各種電子顕微鏡を利用した電子線トモグラフィーである。電子顕微鏡を利用したCT法の再構成および3D表示の手順において、(1)傾斜シリーズ像の撮影、(2)座標合わせと再構成、(3)3次元像の表示のどの過程において、X線CTとは異なり、現状では人手を要する作業があまりにも多い。電子線CTを汎用化させるには、電子顕微鏡の結像理論や制御工学と画像処理工学を融合させて、高精度なトモグラフィーを実現すること、および、その自動化が必須条件である。
2年間の研究期間において、(1)300kV電顕(H-9500)に取り付けた高感度・高解像度CCDカメラと電顕本体をつなぐインターフェースを開発した。(2)試料傾斜に伴う電顕像の移動や焦点ずれに対して、像の追尾や焦点合わせをコンピュータ制御した。(3)これらの操作を自動的に繰り返すことのにより、トモグラフィーにおける傾斜像シリーズの自動撮影を可能にした。(4)撮影したシリーズ像の座標合わせに、従来、基準点となる金粒子などのマーカーを添加し、半手動で位置合わせを行っていたが、像の特徴点を画像解析法で見つけ、投影像間の位置合わせを自動的に行うソフトウエアを開発した。(5)開発システムの有効性を確かめるため、医学系研究者と協力して、細胞へのウイルス侵入の3次元観察を行い、また、細胞微細構造から癌や腫瘍を診断する手法の開拓に向けて、3次元データの蓄積を開始した。
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