大容量データを含む，生体ラマン分光イメージデータを扱うためのデータベース基盤の開発

• Item type: Trans(1)
• 公開日: 2026-01-26
• タイトル / 言語: ja
• タイトル: 大容量データを含む，生体ラマン分光イメージデータを扱うためのデータベース基盤の開発
• タイトル / 言語: en
• タイトル: Database Platform for Managing Large-scale Biophotonics Dataset Obtained from Raman Imaging Systems
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: [研究論文] データベース基盤，生体光学データ，データ駆動型研究，ラマン分光顕微鏡，ハイペースペクトル画像
• 資源タイプ / 資源タイプ識別子: http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
• 資源タイプ: journal article
• 著者所属: 大阪大学産業科学研究所産業科学AIセンター
• 著者所属: 大阪大学大学院工学研究科／大阪大学先導的学際研究機構
• 著者所属: 大阪大学大学院情報科学研究科
• 著者所属: 大阪大学大学院医学系研究科
• 著者所属: 大阪大学大学院工学研究科
• 著者所属: 大阪大学先導的学際研究機構
• 著者所属: 大阪大学大学院工学研究科／大阪大学先導的学際研究機構
• 著者所属: 大阪大学産業科学研究所産業科学AIセンター
• 著者所属: 大阪大学産業科学研究所産業科学AIセンター
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): SANKEN, Osaka University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate School of Engineering, Osaka University / OTRI, Osaka University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate School of Medicine, Osaka University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate School of Engineering, Osaka University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): OTRI, Osaka University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate School of Engineering, Osaka University / OTRI, Osaka University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): SANKEN, Osaka University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): SANKEN, Osaka University
• 著者名: 山中,卓也; 熊本,康昭; 西村,隆宏; 久保,俊貴; シ,ヘチ; コンクラッド,ガンガニスト; 藤田,克昌; 松原,靖子; 櫻井,保志
• 著者名(英): Takuya Yamanaka; Yasuaki Kumamoto; Takahiro Nishimura; Toshiki Kubo; Heqi Xi; Gunganist Kongklad; Katsumasa Fujita; Yasuko Matsubara; Yasushi Sakurai
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: フォトニクス（光工学）は，光と物質との相互作用を理解，活用するための科学，技術であり，通信，計測，加工，衛生管理といった様々な分野における基礎研究から産業にとって不可欠である．なかでも医療分野では，低い侵襲性，多様な情報を得られるといった特徴により，フォトニクスの応用の加速への期待は大きい．しかし，ラマン分光法をはじめとするフォトニクス技術による生体光学データは現状十分整備されているとはいえず，蓄積データを活かした診断やデータ駆動型研究は展開されていない．本研究では，生体光学データのうち，ラマンイメージング装置により得られた大容量3次元テンソルデータを管理し，メタデータによる検索機能，スペクトル内のピークの検索機能，ノイズ除去を行う前処理機能，さらに，機械学習を用いた分類モデルを構築可能なデータベース基盤を開発した．生体ラマン分光イメージングデータに適したデータベース設計，ラマンスペクトルの前処理のためのデータ構成やアルゴリズム，ピーク検索などの測定データ自体を横断検索するための手法を設計・導入した．本データベース基盤を用いて，実際に空間情報と波長情報からなるラマン分光画像データのデータベースを構築して研究に活用しており，いくつかの有用な事例を紹介する．
• 論文抄録(英) / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録(英) / 内容記述: Photonics encompasses the phenomena, properties, and techniques related to the generation, control, and detection of light, with applications in communication, laser technology, and medicine. Techniques for measuring biological tissue using photonics are promising due to their non-invasiveness and minimal preprocessing needs. However, biological photonics data, such as that from Raman spectroscopy, remains poorly organized. In this study, we developed a database platform for managing large-scale three-dimensional tensor data obtained from Raman imaging systems, a type of biological photonics data. The system offers metadata-based search, spectral peak detection, noise removal, and machine learning-based classification. We implemented a data architecture and algorithms for preprocessing, noise reduction, and direct analysis. As applications, we built databases for 3D Raman data which is now used in ongoing research with practical examples presented.
• 書誌レコードID / 収録物識別子タイプ: NCID
• 書誌レコードID / 収録物識別子: AA11464847
• 書誌情報: 情報処理学会論文誌データベース（TOD）; 巻 19, 号 1, p. 173-187, 発行日 2026-01-26
• ISSN / 収録物識別子タイプ: ISSN
• ISSN / 収録物識別子: 1882-7799
• 出版者 / 言語: ja
• 出版者: 情報処理学会