共焦点レーザー走査型顕微鏡画像解析（MOONSHOT Goal 3）

血管構造および血栓を対象としたAIによる画像解析、セグメンテーション、三次元再構成、定量評価に関する研究。

English

研究概要

本研究は、MOONSHOT Goal 3「人とAIロボットの創造的共進化によるサイエンス開拓」における研究課題の一つであり、名古屋大学と東京理科大学の連携のもとで実施しました。

本研究では、共焦点レーザー走査型顕微鏡（Confocal Laser Scanning Microscopy: CLSM）画像を対象として、血管構造、血栓形成、およびそれらに関連する生物学的現象の定量的解析に取り組んでいます。

コンピュータビジョンおよび深層学習技術を用いて、生体構造のセグメンテーション、血管ネットワークの三次元再構成、血栓の可視化、および顕微鏡画像からの定量的指標の抽出を行っています。

研究内容

  • 共焦点レーザー走査型顕微鏡画像解析
  • 血管および血栓のセグメンテーション
  • 好中球の位置推定および定量解析
  • 血管構造の三次元再構成
  • 血管トラッキング
  • 生体顕微鏡画像の定量解析
  • 深層学習に基づく顕微鏡画像セグメンテーション
  • Transformerを用いたセグメンテーションモデル
  • 血栓形成の可視化および定量評価
  • 画像解析結果を用いた自動レポート生成

研究期間

2021年–2025年

共同研究

  • 名古屋大学
  • 東京科学大学

代表的な研究業績

  • Blood Vessel Segmentation from Low-Contrast and Wide-Field Optical Microscopic Images of Cranial Window by Attention-Gate-Based Network, CVPR Workshops, 2022.

  • Anatomical Structure-constrained Thrombus Region Segmentation and Measurement Using Confocal Laser Scanning Microscopic Images, SPIE Medical Imaging, 2024.

  • Preliminary Study on Neutrophil Localization and Measurement in Confocal Laser Scanning Microscope Images, CARS, 2024.

  • Prior Knowledge-based Blood Vessel Reconstruction and Thrombus Visualization Using Confocal Laser Scanning Microscopic Images, SPIE Medical Imaging, 2025.

  • Three-Dimensional Blood Vessel Structure Reconstruction from Confocal Laser Scanning Microscopy Images Based on Vessel Tracking, JAMIT, 2025.

  • Blood Vessel and Thrombus Segmentation from Images Using an Encoder-Decoder Model with Transformer, JSCAS, 2025.

  • Generation of Comparative Thrombosis Reports from Confocal Laser-Scanning Microscope Images Using Large Language Models, SPIE Medical Imaging, 2026.

キーワード

共焦点顕微鏡 · バイオイメージング · 生体画像解析 · 血管セグメンテーション · 血栓解析 · 三次元再構成 · 深層学習 · Transformer