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フローサイトメトリ法による血液凝固構造の完全な３Ｄ情報復元と新規血液診断法の創出

利用流式细胞仪完整还原凝血结构3D信息，开创血液诊断新方法

基本信息

批准号：
21K04073
负责人：
船水英希
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Muroran Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では，広視野かつ非侵襲・非染色にリアルタイム３次元観察が可能なディジタルホログラフィック顕微鏡（ＤＨＭ）を実装したフローサイトメトリ法により，流路内の血液細胞が回転しながら流れることを利用してコンピュータトモグラフィ（ＣＴ）処理を適用し，血液凝固構造の３次元形状情報を完全に復元する．また，復元した凝固構造の３次元形状パラメータの統計データを用いた細胞識別・分類により，新規な血液診断基準の創出および血液凝固構造の形成メカニズム解明への新しい知見の取得および可搬な診断装置の設計・開発を目的としている．令和４年度では，初年度に構築したＤＨＭを実装したフローサイトメータを用いて取得したホログラム動画の各２次元画像から，流路方向に回転しながら流れる赤血球および血液凝固構造の投影位相分布を計算してＣＴ処理を適用するトモグラフィック・フローサイトメトリ法を実行し，完全な３Ｄ形状情報の復元を行った．このＣＴ処理の投影位相を作成する際に，各細胞を追跡する必要があり，３Ｄ検出・追跡プログラムを作成した．復元した４００サンプルの３Ｄ形状情報から，１８種の幾何学的な形態パラメータを計算し，それらのヒストグラムを統計データとして取得した．これらの形態パラメータのデータに対して主成分分析と判別分析を適用し，単一の赤血球と血液凝固構造の分類を実行したところ，約８８％の正答率で分類可能であることが確認された．，令和５年度では引き続き，各パラメータの相関関係などを考慮した上で分類精度の改善を行っていく予定である．これらの研究成果について，国内の全国大会４件，支部会１件で発表した．また，この研究に関連する研究成果をまとめて，国内論文誌に１編掲載された．

In this study, the three-dimensional observation of non-invasive and non-staining blood coagulation structures is possible by using a microscope (DHM), and the three-dimensional shape information of blood coagulation structures is completely reconstructed. 3-D Shape of Complex Coagulation Structure, Statistical Analysis, Cell Identification, Classification, New Rules, Establishment of Blood Diagnostic Criteria, Formation of Blood Coagulation Structure, Interpretation, New Knowledge Acquisition, Design and Development of Portable Diagnostic Devices In order to construct DHM in the first year of 2004, the DHM is installed and used to obtain each 2D image of the 3D animation. The projection phase distribution of the red blood cell and blood coagulation structure is calculated in the direction of the flow path. The CT processing is applied to the 3D shape information. When the projection phase of CT processing is created, it is necessary to track each cell. The 3D shape information of the complex element 400 is calculated according to the shape information of 18 kinds of geometry, and the statistical information of the geometry is obtained according to the shape information of 18 kinds of geometry. Principal component analysis and discriminant analysis were applied to the classification of red blood cells and blood coagulation structures, with a correct answer rate of about 88%. In order to improve the classification accuracy, the correlation between the classification accuracy and the classification accuracy should be considered. The results of this research were published in 4 national conferences and 1 branch meeting in China. The results of this research are published in the first edition of the Chinese Journal of Literature.