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2012 年度 実施状況報告書

自動化細胞単離装置凍結乾燥試薬を応用したがん迅速診断支援装置の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24500558
研究種目

基盤研究(C)

研究機関東京工科大学

研究代表者

武田 朴  東京工科大学, 医療保健学部, 教授 (40583993)

研究分担者 加藤 洋  東京工科大学, 医療保健学部, 教授 (20010473)
南 順子  東京工科大学, 医療保健学部, 講師 (30587655)
日向 奈惠  東京工科大学, 医療保健学部, 講師 (80587668)
志水 美文(下村美文)  東京工科大学, 医療保健学部, 講師 (30396759)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードがん診断 / 空間周波数分析
研究概要

データの収集
がん研究会付属がん研究所病理部の共同研究により消化器のがん組織と正常組織を150症例程度本年度は収集し、総計で300症例となった。それぞれの症例について、病理標本と前方散乱(細胞の大きさ)蛍光信号面積(DNA量)などのフローサイトメータを用いたデータを得た。全てのデータと標本は研究分担者である日向が保管している。
解析 前年度に収集済みのデータのうち取得細胞量が3000個以上の大腸がん26症例を選択し正常組織とがん組織のフローサイトメータによる蛍光強度分布データからのがん診断を試みた。蛍光強度分布にFFTを適用し空間周波数分布を求め、その曲線下面積、微分の最小値、振動数から感度100%特異度90%程度の診断能力を持つアルゴリズムを開発した。学会報告 サイトメトリー学会大会(大阪)、日本生体医工学会(福岡)、EMBC2012(IEEE)(San Diego)生体医工学シンポジウム(大阪)、などに研究成果を発表した。さらに、生体医工学に論文(筆頭著者日向奈恵研究分担者)を投稿し採択が決まった。現在発行準備中である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

臨床医学(がん研)、病理学者(加藤教授、日向講師)工学者(武田)企業(日本光電)とのすなわち、臨床、医学、工学、産業の連携がうまく進み、データ収集、工学解析、臨床的検討、医学的検討が円滑に回っていることが順調に進捗した理由と考えている。

今後の研究の推進方策

25年度の計画
データの収集:本年度に引き続きがん研における標本収集を継続して行う。また、がん組織だけでなく、ポリープなど正常と進行がんの中間に該当する組織を収集し内視鏡診断に適用した場合の有効性について検討を進める。さらに、サポートベクターマシン、ニューラルネットワークなど機械学習手法を活用したデータ解析を進める。
解析:収集した標本とデータの解析をFFT法を用いて進めると同時に、前方散乱光データの利用による新たなアルゴリズムの開発を進める。新たなアルゴリズムについてのアイデアは未発表なので論文受理後に報告します。
学会報告:生体医工学シンポジウム2013、ICMBE2013シンガポール、SICE2013に新たなアルゴリズムおよびFFT法の改良などについて発表していく予定、また、生体医工学あるいはがんに関連する医学系の学会への報告を論文化する。

次年度の研究費の使用計画

25年度は採択された論文の掲載料(20万円別冊料含む)、統計ソフト(SPlus)、機器試作のために使用する、顕微鏡(20万)旅費(50万)消耗品(10万)に使用する予定

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] DNA ploidy解析にFFTを応用した新しい癌診断法の研究2013

    • 著者名/発表者名
      日向奈惠・神田浩明・塩山高広・鈴木あかね・武田朴・石川雄一・山口敏晴・加藤洋
    • 雑誌名

      日本生体医工学会誌 生体医工学

      巻: 51 ページ: 103-111

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flow Cytometry as a Diagnostic Method for Colorectal Cancer2012

    • 著者名/発表者名
      Takeda Sunao, Hinata Nae, Suzuki Akane,Shioyama Takahiro, Kanda Hiroaki, Ishikawa Yuichi, Yamaguchi Toshiharu, Kato You
    • 雑誌名

      34th Annual International Conference of the IEEE Engineering on Medicine and Biology Society IEEE

      巻: 34 ページ: 1004-1007

    • DOI

      10.1109/EMBC.2012.6346103

    • 査読あり
  • [学会発表] 新しい癌診断法の研究 "FFTとDNA ploidy解析";2012

    • 著者名/発表者名
      日向 奈惠, 神田 浩明, 塩山 高広, 鈴木 あかね, 武田 朴, 石川 雄一, 加藤 洋
    • 学会等名
      生体医工学シンポジウム2012
    • 発表場所
      大阪 大阪大学基礎工学部
    • 年月日
      20120908-20120908
  • [学会発表] ヒストグラムの新しい解析法-FCMによる術中迅速がん診断への応用-2012

    • 著者名/発表者名
      日向奈惠,神田浩明,塩山高広 ,鈴木あかね,下村美文,南順子,武田朴,石川雄一,山口俊晴,加藤洋
    • 学会等名
      第22回日本サイトメトリー学会学術集会
    • 発表場所
      大阪 千里ライフサイエンスセンタ
    • 年月日
      20120629-20120629

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公開日: 2014-07-24  

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