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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．

This study is a non-invasive, non-staining, 3-dimensional observation with a wide field of view. DHM Microscope (DHM) DHM Microscopeり, the flow of blood cells in the flow path is controlled by the flow of blood cells.ラフィ(ＣＴ) treatment is applicable, and the 3-dimensional shape information of the blood coagulation structure is completely restored.また, recovery of the solidified structure of the 3-dimensional shape of the パラメータのstatistics データを Use of いたcell identification and classification により, creation of new regulations and blood diagnostic standards The formation of the blood coagulation structure of the およびのカニズム开明への新しい知见のobtained the design of the portable diagnostic device and the purpose of the development of the としている. Reiwa 4th year of the year, the first year of the construction of the year of the yearてAcquired the 2-dimensional portrait of each animation of したホログラムのから, the direction of the flow path に転しながら流れるRed Calculation of projection phase distribution of blood coagulation structure and application of CT processing of blood cellsフィック・フローサイトメトリ法を実行し, Complete な３ＤShape InformationのRESUMINGを行った．このＣＴThe projection phase of このＣＴ processing is made by the するintersection, and each cell is traced by the necessary があり, and the 3D 検出・ Traced プログラムを is made by した. Restoration of 400サンプルの３ＤShape Informationから, 18 kinds of geometric shapesラメータをcalculateし,それらのヒストグラムをstatisticsデータとしてgetした．これらのmorphologyパラメータのデータに対してprincipal component analysis and discriminant analysisをapplicableし,嘘一のerythrocytes and blood The classification of the liquid solidification structure is classified, and the correct answer rate is about 88%. The classification is possible and the classification is confirmed. , In the 5th year of the order, the correlation between each category will be determined based on the improvement of the classification accuracy. The results of the research were published in 4 domestic national conferences and 1 branch meeting.また, このResearch and にrelated するResearch results をまとめて, Domestic Journal of Papers に1 compiled by された.