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神経細胞画像における特定樹状突起の自動検出手法の研究

はじめに

近年、神経細胞の研究が進み、精神・神経疾患に対する正確な診断や創薬への期待が高まっている。
特にダウン症などの原因と考えられている樹状突起スパインの研究では、その先端と根本部分に集積するドレブリンと呼ばれる成分の多寡によってスパインに異常が発生することでその症状が引き起こされると考えられている。
しかし、その研究では現在人の手によってスパインの位置を見つけ観察を行っているため、非常に多くのデータを取得する場合大きな労力を伴う。そこで本研究では作業の効率化を図るためにスパインの自動検出手法を提案する。

既存手法

現在はMetamorphと呼ばれる生体細胞用のソフトウェアを使い以下の手順でドレブリン成分の観察を行っている。
1.細胞全体の染色画像と、集積成分のどレブリンのみが白く染色された画像を用意
2.細胞核から枝分かれを一度,もしくは二度した軸索から観察したい範囲を指定する
3.選択した範囲の拡大画像から,スパインのヘッド部分の中心座標を記録
4.全てのヘッドを選択後,選択した順に対応するシャフトの座標を記録
5.記録した座標を対応したドレブリン画像を表示させ,ヘッドに対応してると思われるドレブリンの最も輝度値の高い場所へ座標を修正する
6.修正を行った座標の周囲12ピクセルの輝度値の平均を記録する
今研究ではこの作業工程3~6までを自動化を目的とする。

提案手法

今研究では検出の方法を大きく3つの工程に分けた。まず最初にコーナー検出と呼ばれる手法により軸索から伸びる樹状突起のおおよその位置を見つけ、その周辺に対しスパインのヘッドを探索。最後に見つけたヘッドと対応するシャフトの探索を行う手順となっている。


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Last-modified: 2015-03-18 (水) 16:09:37