CN112996898A - 传代时期算出装置、传代时期算出方法及程序 - Google Patents

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Abstract

传代时期算出装置具备：时间变化算出部，根据改变时间而拍摄了多能性干细胞的多个显微镜图像，算出出现了筋状的花纹的区域即提取对象区域所占的面积的时间变化；变化点检测部，检测所述提取对象区域所占的面积的时间变化的变化点；及传代时期算出部，基于所述变化点来决定所述多能性干细胞的传代时期。

Description

传代时期算出装置、传代时期算出方法及程序
技术领域
本发明涉及传代时期算出装置、传代时期算出方法及程序。
本申请基于2018年10月12日向日本申请的日本特愿2018-193875号来主张优先权，将其内容援引于此。
背景技术
在再生医疗等中，要求大量的多能性干细胞。将增加目的细胞的细胞数的工序称作扩大培养工序，但在人工多能性干细胞(iPS细胞)等多能性干细胞的扩大培养中，需要维持多能性干细胞的多能性即未分化的状态不变而进行扩大培养。因此，在iPS细胞等形成集落的细胞中，通过将集落传代来进行扩大培养。iPS细胞即多能性干细胞在培养过程中从未成熟的状态向适合于传代培养的成熟状态变化，在该过程中集落的状态变化。在扩大培养工序中，基于集落的状态变化(在本申请中称作“集落的成熟程度”)来进行传代的定时的判定。以往，该成熟程度由作业者通过目视观察集落内的细胞的大小来进行判断，但有时会针对每个作业者产生偏差。
为了抑制与传代培养的定时相关的每个作业者的偏差，提出了自动进行以下作业的装置：在扩大培养后回收细胞而制作细胞悬浊液，测定细胞悬浊液的每单位量的细胞数，基于该测定结果而稀释至期望的细胞浓度，进行传代(专利文献1)。但是，专利文献1所记载的装置使细胞从培养容器剥离并向回收袋回收后测定及调整细胞数，进行传代培养，因此无法判断集落的成熟是否充分，假设在不充分的情况下，无法继续培养而使集落成熟。渴求能够在被粘附培养的集落的状态下判定成熟度并预测传代的定时的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2016/013394号
发明内容
为了解决上述问题，本发明的一方案是一种传代时期算出装置，具备：时间变化算出部，根据改变时间而拍摄了多能性干细胞的多个显微镜图像，算出出现了筋状的花纹的区域即提取对象区域所占的面积的时间变化；变化点检测部，检测所述提取对象区域所占的面积的时间变化的变化点；及传代时期算出部，基于所述变化点来决定所述多能性干细胞的传代时期。
为了解决上述问题，本发明的一方案是一种传代时期算出方法，具有：时间变化算出过程，根据改变时间而拍摄了多能性干细胞的多个显微镜图像，算出出现了筋状的花纹的区域即提取对象区域所占的面积的时间变化；变化点检测过程，检测所述提取对象区域所占的面积的时间变化的变化点；及传代时期算出过程，基于所述变化点来决定所述多能性干细胞的传代时期。
为了解决上述问题，本发明的一方案是一种程序，用于使计算机执行：时间变化算出步骤，根据改变时间而拍摄了多能性干细胞的多个显微镜图像，算出出现了筋状的花纹的区域即提取对象区域所占的面积的时间变化；变化点检测步骤，检测所述提取对象区域所占的面积的时间变化的变化点；及传代时期算出步骤，基于所述变化点来决定所述多能性干细胞的传代时期。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式的传代时期算出装置的结构的一例的图。
图2是示出本发明的第一实施方式的相位差图像的一例的图。
图3是示出本发明的第一实施方式的传代时期算出装置的处理的一例的图。
图4是示出本发明的第一实施方式的筋区域相对于集落区域所占的面积的比例(筋区域比例)的时间变化的一例的图。
图5是示出本发明的第一实施方式的传代时期算出处理的一例的图。
图6是示出本发明的第二实施方式的传代时期算出装置的结构的一例的图。
图7是示出本发明的第二实施方式的传代时期算出处理的一例的图。
图8是示出本发明的第三实施方式的传代时期算出装置的结构的一例的图。
图9是示出本发明的第三实施方式的传代时期算出处理的第一例的图。
图10是示出本发明的第三实施方式的传代时期算出处理的第二例的图。
图11是示出本发明的第一实施方式的筋状的花纹的一例的图。
具体实施方式
(第一实施方式)
以下，一边参照附图一边对本发明的实施方式进行详细说明。图1是示出本实施方式的传代时期算出装置1的结构的一例的图。传代时期算出装置1从拍摄了多能性干细胞的多个相位差图像PS(未图示)提取成为提取的对象的区域即提取对象区域。在此，多能性干细胞是指潜在地具有能够分化成属于内胚层、中胚层、外胚层这三胚层的细胞系列全部的能力(多能性)且一并具有增殖性的干细胞，例如可举出iPS细胞、胚性干细胞(ES细胞)。
多个相位差图像PS是指以规定的时间间隔拍摄了多能性干细胞的集落的延时图像的组，将相位差图像PS中的一图像称作相位差图像P0。将相位差图像P0的一例在图2中示出。
在本实施方式中，提取对象区域是指相位差图像P0中的出现了筋状的花纹的区域。在此，为了对该筋状的花纹进行说明，对iPS细胞即多能性干细胞的培养过程进行说明。
iPS细胞即多能性干细胞在培养过程中以集落未形成状态为初始状态，经过未成熟状态而向成熟状态变化。
集落未形成状态是指多能性干细胞是单个细胞而未形成集落的状态。在集落未成熟状态下，虽然形成有集落，但每一细胞的面积大且细胞密度低。以下，将细胞密度低的区域也称作粗区域。
成熟状态是指多能性干细胞形成集落且成熟的状态。随着多能性干细胞成熟，集落中的每一细胞的面积变小且细胞密度变高。以下，将细胞密度高的区域也称作密区域。在成熟状态的集落中，在中央形成密区域，以包围该密区域的周围的方式存在粗区域。
作为集落未成熟状态与成熟状态之间的中间的状态，存在过渡状态。过渡状态是指多能性干细胞形成有集落但未充分成熟的状态。
在过渡状态下，在集落的相位差图像P0中可看到筋区域。筋区域是指在相位差图像P0中可看到多个细长的筋状的花纹的区域。可认为，作为随着多能性干细胞成熟而多能性干细胞彼此变密的结果，这多个多能性干细胞的间隙的对比度变高，看起来是筋状。在图11中示出筋状的花纹SS的一例。
在过渡状态下，集落包括筋区域、包围该筋区域的周围的密区域及包围该密区域的周围的粗区域。
在此，参照图2，对筋区域SR进行说明。
图2是示出本实施方式的通过拍摄iPS细胞(在京都大学iPS细胞研究所中制作出的健康人体外周血源性iPS细胞株003)而得到的相位差图像P0的一例的图。在图2中，作为相位差图像P0的集落区域CR中包含的筋区域SR的一例，示出了筋区域SR1、筋区域SR2及筋区域SR3。
集落区域CR是指在相位差图像P0中与多能性干细胞的集落对应的区域中的除了异常区域AR以外的区域。
异常区域AR是指与多能性干细胞的集落对应的区域中的由从多能性干细胞的状态脱离的异常的细胞形成的区域。在多能性干细胞的培养中，维持多能性的状态而进行培养是重要的，但有时在培养的过程中会出现从多能性干细胞的状态脱离的异常的细胞。
返回图1，继续传代时期算出装置1的说明。
传代时期算出装置1具备相位差图像取得部10、集落区域提取部11、筋区域提取部12、时间变化算出部13、变化点检测部14、减小率算出部15、传代时期算出部16、输出部17及存储部18。
相位差图像取得部10取得从相位差图像供给部2供给的多个相位差图像PS。在此，多个相位差图像PS是改变时间而通过透过照明拍摄了多能性干细胞的多个显微镜图像的一例。多个相位差图像PS是通过对多能性干细胞照射的照明光的透过光的相位差被变换为明暗差而改变时间拍摄了该多能性干细胞的延时图像。在多个相位差图像PS中，例如，拍摄了由相位差显微镜得到的多能性干细胞的扩大像。
多个相位差图像PS是在一定的时间间隔下拍摄了多能性干细胞的多个图像。
基于透过照明的显微镜图像除了相位差图像以外，例如也可以是微分干涉像、定量相位差像等。
集落区域提取部11从各相位差图像P0提取多能性干细胞的集落区域CR。
筋区域提取部12在各相位差图像P0中从集落区域CR提取筋区域SR。筋区域SR是提取对象区域的一例，是在相位差图像P0中出现了筋状的花纹的区域。
在此，筋区域提取部12例如能够基于筋状的高辉度区域来提取筋区域SR。高辉度区域是指基于构成相位差图像P0的像素中的辉度值比基准值大的像素的集合的区域。在高辉度区域中，包括辉度值比基准值大的像素的集合和该像素的集合的周围。
时间变化算出部13关于多个相位差图像PS，算出筋区域SR所占的面积的时间变化G1。在本实施方式中，时间变化算出部13首先算出各相位差图像P0中的筋区域比例A。在此，筋区域比例A是指筋区域SR相对于集落区域CR所占的面积的比例。
时间变化算出部13基于拍摄了各相位差图像P0的时间和该时间的筋区域比例A，使多个相位差图像PS中的筋区域比例A的时间变化G1作为时间变化信息180而存储于存储部18。
变化点检测部14检测由时间变化算出部13算出的时间变化G1的变化点M1。在此，变化点M1是指表示在集落区域CR整体的面积中所占的筋区域SR的面积的比例暂且增加后开始减小的时间的点。变化点M1作为一例是时间变化G1的斜率从正向负变化的点。也就是说，变化点M1是时间变化G1的极大值。
本发明人发现了：若将多能性干细胞的集落从未成熟状态培养至成熟状态，则在集落区域CR整体的面积中所占的筋区域SR的面积的比例(筋区域比例A)暂且增加后减小，最终几乎没有筋区域SR。因此，能够基于筋区域比例A的变化来判断成熟度。
减小率算出部15关于由时间变化算出部13算出的时间变化G1，算出比由变化点检测部14检测到的变化点M1靠后的筋区域SR相对于集落区域CR所占的面积的减小率D。
在本实施方式中，减小率算出部15关于时间变化G1，算出比变化点M1靠后的筋区域比例A的减小率D。在此，减小率D作为一例是筋区域比例A的每时间的减小量。
传代时期算出部16基于变化点M1来算出多能性干细胞的传代时期PT。
在本实施方式中，传代时期算出部16基于减小率D和规定的阈值TH来算出多能性干细胞的传代时期PT。在本实施方式中，传代时期算出部16根据减小率D，将筋区域比例A成为阈值信息181所表示的阈值TH以下的时期作为传代时期PT而算出。在此，阈值信息181是表示筋区域比例A的规定的阈值的信息。
输出部17将传代时期PT向提示部3输出，使传代时期PT显示于提示部3。需要说明的是，输出部17也可以向提示部3以外的输出装置、存储装置等输出传代时期PT。
在存储部18中，存储时间变化信息180及阈值信息181。
相位差图像供给部2向传代时期算出装置1供给多个相位差图像P0。相位差图像供给部2例如是具备相位差显微镜的拍摄装置。
提示部3提示从传代时期算出装置1供给的传代时期PT。提示部3例如是显示器等显示装置。
接着，参照图3～图5，对传代时期算出装置1算出传代时期PT的处理进行说明。
图3是示出本实施方式的传代时期算出装置1的处理的一例的图。
步骤S100：传代时期算出装置1每隔多个相位差图像PS的拍摄时间而开始算出传代时期PT的处理。在此，在本实施方式中，多个相位差图像PS的帧数N预先决定。传代时期算出装置1将算出传代时期PT的处理反复进行预先决定的帧数N。
步骤S110：相位差图像取得部10取得从相位差图像供给部2供给的相位差图像P0。在此，相位差图像供给部2每当拍摄相位差图像P0时，将拍摄到的相位差图像P0向传代时期算出装置1供给。
相位差图像取得部10将取得的相位差图像P0向集落区域提取部11及筋区域提取部12供给。
步骤S120：集落区域提取部11从由相位差图像取得部10取得的相位差图像P0提取多能性干细胞的集落区域CR。集落区域提取部11例如基于公知的边缘检测来从相位差图像P0提取细胞区域，从提取出的细胞区域提取比规定的面积大的细胞区域作为集落区域CR。集落区域提取部11将提取出的集落区域CR向筋区域提取部12及时间变化算出部13供给。
需要说明的是，集落区域CR的提取不限定于基于细胞区域的面积来进行的方法，能够通过公知的各种各样的方法来进行。
在此，集落区域提取部11也可以将基于周围的光环的有无而除去了异常区域AR后的区域作为集落区域CR来提取。
光环是指相位差图像中的一方的区域与另一方的区域的相位差大，结果在一方的区域与另一方的区域的交界处辉度比周围高的部分。正常的多能性干细胞的集落在周围可看到很多光环，异常细胞的集落在周围不怎么看得到光环。
因此，集落区域CR能够设为形成集落的区域中的在周围具有相位差为规定的值以上的部分的区域。异常区域AR能够设为集落区域CR中的在周围不具有相位差为规定的值以上的部分的区域。
步骤S130：筋区域提取部12在相位差图像P0中从集落区域CR提取筋区域SR。在此，筋区域提取部12能够基于筋状的高辉度区域来提取筋区域SR。筋区域提取部12将提取出的筋区域SR向时间变化算出部13供给。
步骤S140：时间变化算出部13算出筋区域SR相对于集落区域CR所占的面积的比例(筋区域比例A)的时间变化G1。
时间变化算出部13首先关于各相位差图像P0算出筋区域比例A。在此，为了方便，将多个相位差图像PS中的本次取得的相位差图像P0设为相位差图像Pn，将此前取得的相位差图像设为相位差图像P0～Pn-1。时间变化算出部13从存储部18取得基于相位差图像P0～Pn-1而算出的时间变化信息180，通过对取得的时间变化信息180所表示的时间变化G1追加相位差图像Pn的拍摄时间与算出的面积的比例的组来算出基于相位差图像P0～Pn的时间变化G1。
时间变化算出部13使基于相位差图像P0～Pn而算出的时间变化G1作为时间变化信息180而存储于存储部18。另外，时间变化算出部13将算出的时间变化G1向变化点检测部14供给。
如上所述，时间变化算出部13根据多个相位差图像PS来算出筋区域比例A的时间变化G1。
步骤S150：变化点检测部14检测时间变化G1的变化点M1。
在此，参照图4，对时间变化G1进行说明。
图4是示出本实施方式的筋区域SR相对于集落区域CR所占的面积的比例(筋区域比例A)的时间变化G1的一例的图。在时间变化G1中，相对于拍摄了相位差图像P0的各个时间示出了筋区域比例A。
需要说明的是，图4所示的时间变化G1的例子是模仿了筋区域比例A的时间变化G1的假想数据。
在图4所示的时间变化G1中，筋区域比例A增加直到点X1为止且从点X1起开始减小。变化点检测部14比较相邻的点处的筋区域比例A，在判定为直到点X1为止筋区域比例A增加且从点X1起在点X2处筋区域比例A首次减小的情况下，将点X1检测为变化点M1。
另外，变化点检测部14也可以将时间变化G1的变化点M1作为时间变化G1的斜率从正向负变化的点来检测。这样，在本实施方式中，能够简便地检测变化点M1。
另外，变化点检测部14也可以在时间变化G1的3个以上的连续的点处筋区域比例A减小的情况下，将该3个以上的连续的点的任一者(例如拍摄时间最新的点)检测为变化点M1。在此，在时间变化G1中多个点连续是指在与多个点对应的拍摄时间之间不存在与这多个点以外的点对应的拍摄时间。也就是说，是指拍摄了多个相位差图像PS的时间作为帧而连续。
例如，变化点检测部14也可以在关于在时间变化G1中连续的点X1、点X2及点X3，点X2处的筋区域比例A从点X1处的筋区域比例A减小且点X3处的筋区域比例A从点X2处的筋区域比例A减小的情况下，将点X1检测为变化点M1。
在传代时期算出装置1中，基于连续的3个点来判定筋区域比例A是否正在减小的情况与基于连续的2个点来判定的情况相比，能够提高变化点M1的检测的精度。
另外，变化点检测部14也可以在时间变化G1的斜率比规定的负的值小的情况下，将用于算出该斜率的时间变化G1中的点中的与最早的拍摄时间对应的点检测为变化点M1。
需要说明的是，变化点检测部14在变化点M1的检测中使用的时间变化G1中的2个以上的点也可以不连续。
返回图3，继续传代时期算出装置1的处理的说明。
步骤S155：变化点检测部14判定是否检测到变化点M1。变化点检测部14在步骤S150中检测到变化点M1的情况下，判定为检测到变化点M1，在步骤S150中未检测到变化点M1的情况下，判定为未检测到变化点M1。
变化点检测部14在判定为检测到变化点M1的情况下(步骤S155；是)，将表示检测到的变化点M1的变化点信息向减小率算出部15供给。之后，传代时期算出装置1执行步骤S160的处理。
另一方面，在变化点检测部14判定为未检测到变化点M1的情况下(步骤S155；否)，传代时期算出装置1执行步骤S180的处理。
步骤S160：传代时期算出部16及减小率算出部15进行传代时期算出处理。
在此，参照图5，对传代时期算出处理进行说明。
图5是示出本实施方式的传代时期算出处理的一例的图。
步骤S200：减小率算出部15关于时间变化G1，算出比变化点M1靠后的筋区域比例A的减小率D。在此，比变化点M1靠后是指与变化点M1对应的相位差图像P0的拍摄时间以后的拍摄时间的范围。
减小率算出部15将算出的减小率D向传代时期算出部16供给。
在此，再次参照图4，对减小率算出部15算出减小率的处理进行说明。
作为一例，减小率算出部15通过将与点X2对应的筋区域比例A和与点X1对应的筋区域比例A之差除以与点X2对应的相位差图像P0的拍摄时间和与点X1对应的相位差图像P0的拍摄时间之差来算出筋区域比例A的减小率。也就是说，在本实施方式中，减小率D是指连结点X1和点X2的直线的斜率的值。
需要说明的是，减小率算出部15也可以基于时间变化G1中的比变化点M1靠后的多个点来算出筋区域比例A的减小率D。比变化点M1靠后的多个点是指除了点X1及点X2还有比点X2靠后的1个以上的点。
返回图5，继续传代时期算出处理的说明。
步骤S210：传代时期算出部16基于由减小率算出部15算出的减小率D和从存储部18取得的阈值信息181所表示的阈值TH来算出多能性干细胞的传代时期PT。
在此，传代时期算出部16在第2次以后的步骤S210的处理中算出的传代时期PT与在上次的步骤S210的处理中算出的传代时期PT不同的情况下，利用新算出的传代时期PT来修正传代时期PT。传代时期算出部16将修正后的传代时期PT作为传代时期PT而算出。
传代时期算出部16将算出的传代时期PT向输出部17供给。
在传代时期算出装置1中，由于将算出传代时期PT的处理反复继续多个相位差图像PS的帧数N，所以能够修正一次算出的传代时期PT，因此能够提高传代时期PT的精度。
在此，再次参照图4，对传代时期算出部16算出传代时期PT的处理进行说明。
传代时期算出部16基于减小率D来算出筋区域比例A成为阈值TH以下的时间。在此，阈值TH作为一例是15％。传代时期算出部16将算出的时间设为传代时期PT。
如上所述，由于减小率D是指连结点X1和点X2的直线的斜率的值，所以在本实施方式中，作为一例，传代时期算出部16基于比变化点M1靠后的时间变化G1的基于一次式的近似来算出传代时期PT。
需要说明的是，传代时期算出部16也可以使用在时间变化G1中比变化点M1靠后的多个点来算出对时间变化G1的比变化点M1靠后的范围进行近似的近似曲线。传代时期算出部16也可以基于算出的近似曲线来算出筋区域比例A成为阈值TH以下的相位差图像P0的拍摄时间。
返回图3，继续传代时期算出装置1的处理的说明。
步骤S170：输出部17将由传代时期算出部16算出的传代时期PT向提示部3输出，使传代时期PT显示于提示部3。
步骤S180：传代时期算出装置1在将每隔多个相位差图像PS的拍摄时间而算出传代时期PT的处理执行了帧数N的情况下，结束该处理。
需要说明的是，在本实施方式中，对相位差图像供给部2每当拍摄相位差图像P0时将拍摄到的相位差图像P0向传代时期算出装置1供给的情况进行了说明，但不限于此。相位差图像供给部2也可以将拍摄到的相位差图像P0在规定的定时下多个汇总而向传代时期算出装置1供给。
如以上说明那样，本实施方式的传代时期算出装置1具备时间变化算出部13、变化点检测部14及传代时期算出部16。
时间变化算出部13根据改变时间而通过透过照明拍摄了多能性干细胞的多个显微镜图像(在该一例中是多个相位差图像PS)，算出出现了筋状的花纹的区域即提取对象区域(在该一例中是筋区域SR)所占的面积(在该一例中是筋区域比例A)的时间变化G1。
通过该结构，本实施方式的传代时期算出装置1能够预测传代的定时，因此能够在合适的定时下进行传代。本发明人发现了：若多能性干细胞的集落过了成熟状态而成为了完全成熟的过成熟状态，则传代后的植入、增殖差。但是，根据本实施方式的传代时期算出装置1，通过设定合适的阈值TH，能够预测最佳的传代定时，能够减轻培养中的多能性干细胞成为过成熟的风险。
另外，本实施方式的传代时期算出装置1具备减小率算出部15。
减小率算出部15关于时间变化G1，算出比变化点M1靠后的面积(在该一例中是筋区域比例A)的减小率D。
传代时期算出部16基于减小率D和规定的阈值TH来算出传代时期PT。
通过该结构，在本实施方式的传代时期算出装置1中，由于能够算出筋区域比例A的减小率D，基于算出的减小率D来算出传代时期PT，所以与不算出减小率D的情况相比能够提高传代时期PT的算出的精度。
(第二实施方式)
以下，一边参照附图一边对本发明的第二实施方式进行详细说明。
在上述第一实施方式中，对传代时期算出装置基于筋区域比例A的减小率和规定的阈值来算出传代时期的情况进行了说明。在本实施方式中，对传代时期算出装置基于针对多能性干细胞的每个种类将变化点和传代时期预先建立了对应的传代时期信息来算出传代时期的情况进行说明。
将本实施方式的传代时期算出装置称作传代时期算出装置1a。
图6是示出本实施方式的传代时期算出装置1a的结构的一例的图。若比较本实施方式的传代时期算出装置1a(图6)和第一实施方式的传代时期算出装置1(图2)，则传代时期算出部16a及存储部18a不同。在此，其他的构成要素(相位差图像取得部10、集落区域提取部11、筋区域提取部12、时间变化算出部13、变化点检测部14、减小率算出部15及输出部17)所具有的功能与第一实施方式相同。与第一实施方式相同的功能的说明省略，在第二实施方式中，以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。
传代时期算出部16a基于变化点M1和传代时期信息181a来算出传代时期PT。传代时期信息181a是指针对多能性干细胞的每个种类将变化点M1和传代时期PT预先建立了对应的信息。
在存储部18中存储时间变化信息180及传代时期信息181a。
在此，关于传代时期信息181a，例如基于在实施方式1中说明的传代时期算出装置1算出传代时期的处理(图3)，针对多能性干细胞的每个种类预先算出变化点M1和传代时期PT并向存储部18存储。
接着，参照图7，对传代时期算出装置1a算出传代时期PT的处理进行说明。在传代时期算出装置1a算出传代时期PT的处理和第1实施方式的传代时期算出装置1算出传代时期的处理(图3)中，步骤S160的传代时期算出处理不同。
图7是示出本实施方式的传代时期算出处理的一例的图。
步骤S300：传代时期算出部16a从存储部18a取得传代时期信息181a。
步骤S310：传代时期算出部16a基于变化点M1和传代时期信息181a来算出传代时期PT。在此，传代时期算出部16a选择传代时期信息181a中的与多能性干细胞的种类对应的信息，从选择出的该信息读出与变化点M1对应的传代时期PT，从而算出传代时期PT。
如以上说明那样，在本实施方式的传代时期算出装置1a中，传代时期算出部16a基于由变化点检测部14检测到的变化点M1和针对多能性干细胞的每个种类将变化点M1和传代时期PT预先建立了对应的传代时期信息181a来算出传代时期PT。
通过该结构，在本实施方式的传代时期算出装置1a中，由于能够基于针对多能性干细胞的每个种类将变化点M1和传代时期PT预先建立了对应的传代时期信息181a来算出传代时期PT，所以与不基于传代时期信息181a的情况相比能够减轻处理的负荷。
需要说明的是，在本实施方式中，传代时期信息181a设为针对多能性干细胞的每个种类将变化点M1和传代时期PT预先建立了对应的信息，但传代时期信息181a也可以设为变化点M1和传代时期PT与多能性干细胞的种类及数量预先建立了对应的信息。
(第三实施方式)
以下，一边参照附图一边对本发明的第三实施方式进行详细说明。
在上述第一实施方式及第二实施方式中，对传代时期算出装置将算出传代时期的处理反复继续多个相位差图像的帧数的情况进行了说明。在本实施方式中，对传代时期算出装置当算出传代时期后中止该处理的情况进行说明。另外，在本实施方式中，对传代时期算出装置变更多能性干细胞被拍摄的时间间隔的情况进行说明。
将本实施方式的传代时期算出装置称作传代时期算出装置1b。
图8是示出本实施方式的传代时期算出装置1b的结构的一例的图。若比较本实施方式的传代时期算出装置1b(图8)和第一实施方式的传代时期算出装置1(图2)，则拍摄结束指示部19b及拍摄时间间隔变更部20b不同。在此，其他的构成要素(相位差图像取得部10、集落区域提取部11、筋区域提取部12、时间变化算出部13、变化点检测部14、减小率算出部15、传代时期算出部16及输出部17)所具有的功能与第一实施方式相同。与第一实施方式相同的功能的说明省略，在第三实施方式中，以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。
拍摄结束指示部19b在由传代时期算出部16算出了传代时期PT的情况下，将表示多能性干细胞的拍摄的结束的结束指示向相位差图像供给部2供给。
拍摄时间间隔变更部20b在由变化点检测部14检测到变化点M1后，将表示延长多能性干细胞被拍摄的时间间隔的拍摄时间变更指示向相位差图像供给部2供给。
接着，参照图9，对传代时期算出装置1b算出传代时期PT的处理进行说明。在传代时期算出装置1b算出传代时期PT的处理和第1实施方式的传代时期算出装置1算出传代时期的处理(图3)中，步骤S160的传代时期算出处理不同。
需要说明的是，在传代时期算出装置1b算出传代时期PT的处理中，多个相位差图像PS的帧数可以未预先决定。
参照图9，对传代时期算出装置1b的传代时期算出处理进行说明。
图9是示出本实施方式的传代时期算出处理的第一例的图。需要说明的是，步骤S400及步骤S410的各处理与图5中的步骤S200及步骤S210的各处理是同样的，因此省略说明。
步骤S420：拍摄结束指示部19b将结束指示向相位差图像供给部2供给。也就是说，拍摄结束指示部19b在由传代时期算出部16算出了传代时期PT的情况下，指示多能性干细胞的拍摄的结束。
相位差图像供给部2基于从拍摄结束指示部19b供给的结束指示而结束延时拍摄。
在传代时期算出装置1b中，由于能够在算出了传代时期PT的情况下结束多能性干细胞的拍摄，所以能够削减多个相位差图像PS的数据量。
接着，参照图10，对传代时期算出装置1b的传代时期算出处理的另外一例进行说明。
图10是示出本实施方式的传代时期算出处理的第二例的图。需要说明的是，步骤S510及步骤S520的各处理与图5中的步骤S200及步骤S210的各处理是同样的，因此省略说明。
需要说明的是，在开始图10的传代时期算出处理前，变化点检测部14将表示在图2的步骤S155中检测到变化点的信息向拍摄时间间隔变更部20b供给。
步骤S500：拍摄时间间隔变更部20b将拍摄时间变更指示向相位差图像供给部2供给。也就是说，拍摄时间间隔变更部20b在由变化点检测部14检测到变化点M1后，变更多能性干细胞被拍摄的时间间隔。
相位差图像供给部2基于从拍摄时间间隔变更部20b供给的拍摄时间变更指示，将延时拍摄的拍摄时间间隔从变更前的长度延长。
需要说明的是，拍摄时间间隔变更部20b也可以在由传代时期算出部16算出传代时期PT后，将拍摄时间变更指示向相位差图像供给部2供给。也就是说，拍摄时间间隔变更部20b也可以在由传代时期算出部16算出传代时期PT后，变更多能性干细胞被拍摄的时间间隔。
需要说明的是，拍摄时间间隔变更部20b也可以在由时间变化算出部13算出的筋区域比例A成为规定的比例以上的情况下，将延时拍摄的拍摄时间的间隔从筋区域比例A成为规定的值以上之前的拍摄时间的间隔的长度缩短。在此，规定的比例例如是零。也就是说，若在多个相位差图像PS中出现筋区域SR，则拍摄时间间隔变更部20b将出现了筋区域SR后的拍摄时间的间隔的长度缩短。
为了算出传代时期PT，使用出现了筋区域SR后的时间变化G1，因此，在传代时期算出装置1b中，通过将出现了筋区域SR后的拍摄时间的间隔的长度缩短，能够提高相对于多个相位差图像PS的帧数N的传代时期PT的算出的精度。
另外，拍摄时间间隔变更部20b也可以使由时间变化算出部13算出的筋区域比例A成为规定的比例以上之前的延时拍摄的拍摄时间的间隔比规定的时间的长度长。
为了算出传代时期PT，使用出现了筋区域SR后的时间变化G1，因此，在传代时期算出装置1b中，通过关于筋区域SR出现前的时间变化G1使拍摄时间的间隔比规定的时间的长度长，能够削减筋区域SR出现前的多个相位差图像PS的数据量。
如以上说明那样，本实施方式的传代时期算出装置1b具备拍摄时间间隔变更部20b。拍摄时间间隔变更部20b在由变化点检测部14检测到变化点M1后，变更多能性干细胞被拍摄的时间间隔。
通过该结构，在本实施方式的传代时期算出装置1b中，由于能够在检测到变化点M1后延长多能性干细胞被拍摄的时间间隔，所以能够削减多个相位差图像PS的数据量。
需要说明的是，本发明人也发现了：出现了筋区域的集落之后成熟的概率高，观察不到筋区域的集落不成熟的可能性高。因此，上述的实施方式中的传代时期算出装置1、1a、1b也可以具有以下功能：在筋区域提取部12在规定的期间内未提取出筋区域的情况、筋区域的面积未达到规定的面积的情况下，判定为培养中止，将该判定结果向提示部3显示。
需要说明的是，也可以将上述的实施方式中的传代时期算出装置1、1a、1b的一部分(例如，相位差图像取得部10、集落区域提取部11、筋区域提取部12、时间变化算出部13、变化点检测部14、减小率算出部15、传代时期算出部16、16a、输出部17、拍摄结束指示部19b及拍摄时间间隔变更部20b)利用计算机来实现。在该情况下，也可以通过“将用于实现该控制功能的程序向计算机能够读取的记录介质记录，使计算机读入记录于该记录介质的程序，执行该程序”而实现。需要说明的是，在此所说的“计算机系统”是内置于传代时期算出装置1、1a、1b的计算机系统，包括OS、周边设备等硬件。另外，“计算机能够读取的记录介质”是指软盘、光磁盘、ROM、CD-ROM等可移动介质、内置于计算机系统的硬盘等存储装置。而且，“计算机能够读取的记录介质”也可以包括如经由互联网等网络、电话线路等通信线路而发送程序的情况下的通信线那样短时间且动态地保持程序的介质、如该情况下的成为服务器、客户端的计算机系统内部的易失性存储器那样将程序保持一定时间的介质。另外，上述程序可以是用于实现前述的功能的一部分的程序，而且也可以是能够将前述的功能通过与已经记录于计算机系统的程序的组合来实现的介质。
另外，也可以将上述的实施方式中的传代时期算出装置1、1a、1b的一部分或全部作为LSI(Large Scale Integration：大规模集成电路)等集成电路来实现。传代时期算出装置1、1a、1b的各功能框可以独立地处理器化，也可以将一部分或全部集成而处理器化。另外，集成电路化的手法不限于LSI，也可以通过专用电路或通用处理器来实现。另外，在通过半导体技术的进步而出现了代替LSI的集成电路化的技术的情况下，也可以使用基于该技术的集成电路。
以上，虽然参照附图对本发明的一实施方式进行了详细说明，但具体的结构不限于上述的结构，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种各样的设计变更等。
标号说明
1、1a、1b…传代时期算出装置，2…相位差图像供给部，3…提示部，10…相位差图像取得部，11…集落区域提取部，12…筋区域提取部，13…时间变化算出部，14…变化点检测部，15…减小率算出部，16、16a…传代时期算出部，17…输出部，18、18a…存储部，180…时间变化信息，181…阈值信息，181a…传代时期信息，19b…拍摄结束指示部，20b…拍摄时间间隔变更部

Claims (7)

1.一种传代时期算出装置，具备：
时间变化算出部，根据改变时间而拍摄了多能性干细胞的多个显微镜图像，算出出现了筋状的花纹的区域即提取对象区域所占的面积的时间变化；
变化点检测部，检测所述提取对象区域所占的面积的时间变化的变化点；及
传代时期算出部，基于所述变化点来决定所述多能性干细胞的传代时期。
2.根据权利要求1所述的传代时期算出装置，其中，
还具备减小率算出部，该减小率算出部关于由所述时间变化算出部算出的所述时间变化，算出比由所述变化点检测部检测到的所述变化点靠后的所述面积的减小率，
所述传代时期算出部基于由所述减小率算出部算出的所述减小率和规定的阈值来算出所述传代时期。
3.根据权利要求1所述的传代时期算出装置，其中，
所述传代时期算出部基于由所述变化点检测部检测到的所述变化点和针对所述多能性干细胞的每个种类将所述变化点和所述传代时期预先建立了对应的传代时期信息来决定所述传代时期。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的传代时期算出装置，其中，
出现了所述筋状的花纹的区域即提取对象区域所占的面积的时间变化作为所述提取对象区域的面积相对于所述显微镜图像中的多能性干细胞的集落区域的面积所占的比例的时间变化而算出。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的传代时期算出装置，其中，
还具备拍摄时间间隔变更部，该拍摄时间间隔变更部在由所述变化点检测部检测到所述变化点后，变更所述多能性干细胞被拍摄的时间间隔。
6.一种传代时期算出方法，具有：
时间变化算出过程，根据改变时间而拍摄了多能性干细胞的多个显微镜图像，算出出现了筋状的花纹的区域即提取对象区域所占的面积的时间变化；
变化点检测过程，检测所述提取对象区域所占的面积的时间变化的变化点；及
传代时期算出过程，基于所述变化点来决定所述多能性干细胞的传代时期。
7.一种程序，用于使计算机执行：
时间变化算出步骤，根据改变时间而拍摄了多能性干细胞的多个显微镜图像，算出出现了筋状的花纹的区域即提取对象区域所占的面积的时间变化；
变化点检测步骤，检测所述提取对象区域所占的面积的时间变化的变化点；及
传代时期算出步骤，基于所述变化点来决定所述多能性干细胞的传代时期。
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