JP2022121560A - Fertilization determination system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、受精判定システムに関する。 The present invention relates to a fertilization determination system.
不妊治療分野において、受胎率の向上および患者のQOLの観点から、培養中の胚を評価することによって、胚を選別することが行われている。胚を非侵襲的に評価する方法として、顕微鏡による形態観察から胚の発育状況を評価する方法がある。 BACKGROUND ART In the field of infertility treatment, embryo selection is performed by evaluating embryos in culture from the viewpoint of improving the conception rate and patient's QOL. As a non-invasive method of evaluating embryos, there is a method of evaluating the state of development of embryos based on morphological observation under a microscope.
特許文献1の胚選別システムでは、胚の形態および酸素消費量などを指標として、胚を選別している。しかし、胚形成の前提となる受精を確認するシステムについては、これまでに十分に考慮されていなかった。また、媒精等の受精処理をされた卵が正常に受精しているかを、これまでは検体である卵を人間がひとつひとつ目で確認していたことから、確認できる検体の数には限界があった。このような課題を解決するために、受精処理をされた卵が受精しているか確認するシステムの構築および人間が確認するよりも多くの検体における受精の確認を可能とする技術が望まれていた。 In the embryo sorting system of Patent Literature 1, embryos are sorted using the embryo morphology, oxygen consumption, and the like as indices. However, the system for confirming fertilization, which is a prerequisite for embryogenesis, has not been sufficiently considered so far. In addition, there is a limit to the number of specimens that can be confirmed, as humans have been visually checking each egg that has undergone fertilization treatment, such as insemination, to see if it is fertilized normally. there were. In order to solve such problems, there has been a demand for a technology that enables the construction of a system for confirming whether fertilized eggs are fertilized and the confirmation of fertilization in a larger number of specimens than humans can confirm. .
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。 The present invention has been made to solve at least part of the above problems, and can be implemented as the following modes.
(1)本発明の一形態によれば、受精判定システムが提供される。この受精判定システムは、受精処理された卵を培養する培養部と、前記培養部によって培養されている前記卵の状態を、設定された時間間隔で撮影して複数の画像を取得する画像取得部と、前記画像に写った前記卵の状態を解析することによって前記卵が受精しているか判定する判定部と、を備える。このような態様とすれば、受精処理された卵の状態が撮影された画像の解析に基づいて、卵が受精しているか判定部が判定できる。このため、受精処理をされた卵が受精しているか確認できるシステムが提供される。また、検体である卵が機械的に解析されることから、人間が確認するよりも多くの検体を確認できる。また、判定部によって受精しているかが判定されるため、人間が目で確認することに比べて、判定の煩雑さを低減できる。 (1) According to one aspect of the present invention, a fertilization determination system is provided. This fertilization determination system includes a culture unit that cultures fertilized eggs, and an image acquisition unit that acquires a plurality of images by photographing the state of the eggs cultured by the culture unit at set time intervals. and a determination unit that determines whether the egg is fertilized by analyzing the state of the egg reflected in the image. With this aspect, the determination unit can determine whether the egg is fertilized based on the analysis of the captured image of the state of the fertilized egg. For this reason, a system is provided that can confirm whether an egg that has been fertilized is fertilized. In addition, since eggs, which are specimens, are mechanically analyzed, more specimens can be confirmed than can be confirmed by humans. In addition, since the determination unit determines whether or not the fertilization has occurred, it is possible to reduce the complexity of the determination compared to a human's visual confirmation.
(2)上記形態における受精判定システムにおいて、前記判定部は、異なる時間に取得された少なくとも2枚の前記画像における前記卵の経時的な変化を解析することによって前記卵が受精しているか判定してもよい。このような態様とすれば、少なくとも2枚の画像を解析することによって、卵の経時的な変化を解析できる。このため、卵の経時的な変化に基づいて卵が受精しているか判定できる。 (2) In the fertilization determination system according to the above aspect, the determination unit determines whether the egg is fertilized by analyzing temporal changes of the egg in at least two images acquired at different times. may According to this aspect, by analyzing at least two images, changes in the egg over time can be analyzed. Therefore, it is possible to determine whether the egg is fertilized based on the change over time of the egg.
(3)上記形態における受精判定システムにおいて、前記判定部は、教師あり学習によって前記画像に写った前記卵の特徴について学習し、前記学習に基づいて前記卵が受精しているか判定してもよい。このような態様とすれば、判定部が教師あり学習によって学習した基準に基づいて、卵が受精しているか判定できる。 (3) In the fertilization determination system according to the above aspect, the determination unit may learn characteristics of the egg captured in the image by supervised learning, and determine whether the egg is fertilized based on the learning. . With this aspect, it is possible to determine whether the egg is fertilized based on the criteria learned by the determination unit through supervised learning.
(4)上記形態における受精判定システムにおいて、前記判定部は、多層のニューラルネットワークを用いたディープラーニングによって前記画像に写った前記卵の特徴について学習し、前記学習に基づいて前記卵が受精しているか判定してもよい。このような態様とすれば、判定部がディープラーニングによって学習した基準に基づいて、卵が受精しているか判定できる。 (4) In the fertilization determination system according to the above aspect, the determination unit learns the features of the egg shown in the image by deep learning using a multilayer neural network, and determines whether the egg is fertilized based on the learning. It may be determined whether With this aspect, it is possible to determine whether the egg is fertilized based on the criteria learned by the determination unit through deep learning.
(5)上記形態における受精判定システムにおいて、前記判定部は、前記画像のうち判定に用いられた判定画像を報知する報知部を有してもよい。このような態様とすれば、受精判定システムを使用するユーザーが、判定部がどの画像を用いて受精を判定したかを知ることができる。 (5) In the fertilization determination system according to the above aspect, the determination unit may have a notification unit that notifies a determination image used for determination among the images. With this aspect, the user who uses the fertilization determination system can know which image the determination unit used to determine fertilization.
(6)上記形態における受精判定システムにおいて、前記報知部は、前記判定画像を報知するとともに前記判定画像において前記判定部が判定の根拠とした情報を報知してもよい。このような態様とすれば、受精判定システムを使用するユーザーが、判定部がどの画像を用いて受精を判定したかを知ることができるとともに、判定部が判定の根拠とした情報を知ることができる。 (6) In the fertilization determination system according to the above aspect, the notification unit may notify the determination image and information based on which the determination unit bases the determination in the determination image. With this aspect, the user who uses the fertilization determination system can know which image the determination unit used to determine fertilization, and can know the information based on which the determination unit made the determination. can.
(7)本発明の一形態によれば、非受精卵を選抜する方法が提供される。この非受精卵を選抜する方法は、受精処理された卵のうち正常に受精していない非受精卵を選抜する方法であって、前記卵を培養する培養工程と、前記培養工程において培養されている前記卵の状態を、設定された時間間隔で撮影して複数の画像を取得する画像取得工程と、前記画像に写った前記卵の状態を解析することによって前記非受精卵を選抜する選抜工程と、を備える。このような態様とすれば、受精処理された卵の状態が撮影された画像の解析に基づいて、非受精卵を選抜できる。このため、受精処理をされた卵のうち正常に受精していない非受精卵を選抜する方法が提供される。 (7) According to one aspect of the present invention, there is provided a method for selecting unfertilized eggs. This method for selecting unfertilized eggs is a method for selecting unfertilized eggs that are not normally fertilized among fertilized eggs, and comprises a culturing step of culturing the eggs, and an image acquisition step of acquiring a plurality of images by photographing the state of the egg in the fertilized egg at a set time interval; and a selection step of selecting the unfertilized egg by analyzing the state of the egg reflected in the image. And prepare. With this aspect, non-fertilized eggs can be selected based on the analysis of images of the state of fertilized eggs. Therefore, a method is provided for selecting non-fertilized eggs that have not been fertilized normally among fertilized eggs.
本発明は、受精判定システム以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、本発明は、受精判定装置の形態で実現することができる。また、本発明は、前述の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。 The present invention can also be implemented in various forms other than the fertility determination system. For example, the present invention can be implemented in the form of a fertility determination device. Moreover, the present invention is not limited to the above-described forms, and can of course be embodied in various forms without departing from the gist of the present invention.
A.第1実施形態:
図1は、第1実施形態における受精判定システム10の構成を示す説明図である。受精判定システム10は、受精処理されたヒトの卵が受精しているかを判定するシステムである。受精処理された卵とは、精子と卵子とを共培養したコンベンショナル法もしくは顕微授精法等の受精のための処置がなされた卵のことである。受精判定システム10は、培養部110と、画像取得部130と、制御部140と、ユーザインタフェース150と、報知部160とを備える。
A. First embodiment:
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of a
培養部110は、受精処理された卵を培養するいわゆるインキュベータである。培養部110内における温度、湿度、酸素濃度、二酸化炭素濃度および培養時間等の培養条件は、予めユーザインタフェース150を介してユーザーより入力された内容に基づいて、制御部140によって制御されている。培養部110は、受精処理された卵を培養するための容器である培養容器200が培養部110内に固定された状態で、卵を培養する。
The
培養容器200は、3行4列の12個のウェルを備えたウェルプレートである。培養容器200の各ウェルの底にはウェル番号である1から12の番号が付されている。培養容器200は、各ウェルに1つの卵を入れて培養するための容器である。
The
培養部110は、容器搬送部115を有する。容器搬送部115は、水平方向に伸びた形状を有するとともに、培養部110における底面部分を構成している。容器搬送部115は、重力方向上側を向いた面上に、培養容器200を固定するための固定部(図示しない)を有する。培養部110は、培養容器200が固定部に固定された状態で、卵を培養する。
The
容器搬送部115は、固定部に固定された培養容器200を、培養部110の内側に一部が突出した画像取得部130の重力方向下側の位置に、固定部を移動させることによって搬送する。容器搬送部115は、画像取得部130による画像の取得が終了すると、培養容器200を初期位置に搬送する。図1において、培養容器200が図示されている位置が初期位置である。
The
容器搬送部115が培養容器200を搬送する頻度(時間間隔)は、予めユーザインタフェース150を介してユーザーより設定された内容に基づいて、制御部140によって制御されている。本実施形態では、容器搬送部115は、画像取得部130の重力方向下側の位置へ培養容器200を15分毎に搬送するよう制御されている。容器搬送部115は、画像取得部130の重力方向下側の位置へ培養容器200が搬送されてから、画像取得部130から見て培養容器200の位置を縦横の2次元的に調整することによって、画像取得部130が画像を取得できる位置に各ウェルを配置できる。容器搬送部115は、画像取得部130による画像の取得が終了すると、培養容器200を初期位置に搬送する。画像取得部130が培養容器200における各ウェルの画像を取得する工程については、後述する。
The frequency (time interval) at which the container transporter 115 transports the
画像取得部130は、培養部110によって培養されている卵の状態を設定された時間間隔で撮影して画像を取得する。本実施形態では、画像取得部130は、容器搬送部115が培養容器200を搬送してくる度に卵の状態を撮影することによって、培養容器200における各ウェル毎の複数の画像を時系列的に取得する。他の実施形態では、画像取得部130は、制御部140から直接指示された時間間隔で撮影して画像を取得してもよい。培養容器200が有する12個のウェルのうち画像取得部130が画像を取得するウェルの位置は、予めユーザインタフェース150を介してユーザーより指定される。以下の説明では、ユーザーより指定されたウェルの位置を「指定位置」と呼ぶ。本実施形態では、画像取得部130は、CCDカメラである。
The
制御部140は、中央処理装置と主記憶装置とを備えるマイクロコンピュータによって構成されている。制御部140は、受精判定システム10の各部を制御する。また、制御部140は、予めユーザインタフェース150を介してユーザーより入力された内容に基づいて、培養部110、容器搬送部115、画像取得部130を制御する。
The
制御部140は、画像格納部142と、判定部144とを備える。
画像格納部142は、画像取得部130によって取得された画像を格納する。画像格納部142は、取得された各ウェルの画像を判定部144に送る。
The
判定部144は、画像格納部142より送られてきた画像に写った卵の状態を解析することによって卵が受精しているか判定する。本実施形態では、判定部144は、培養部110が卵の培養を開始してから24時間の間に15分の時間間隔で画像取得部130によって取得された各ウェルの画像を用いて、卵が受精しているか判定する。
The
本実施形態では、判定部144は、卵における前核の数を確認することによって、卵が受精しているか判定する。正常に受精した卵では、一般に受精後22時間以内に2つの前核が現れる。
In this embodiment, the
本実施形態では、判定部144は、異なる時間に取得された2枚の画像を解析することによって卵が受精しているか判定する。本実施形態では、画像取得部130によって取得された画像のうち、異なる時間に取得された2枚の画像として、卵における前核の数の差を最も顕著に認識できる2枚の画像を、判定部144が選択する。2枚の画像が、卵における前核の数が確認されなかった画像1枚と卵における前核が2つ確認された画像1枚との2枚であった場合にのみ、判定部144は、卵が受精していると判定する。このように、2枚の画像における卵の経時的な変化を解析できることから、卵の経時的な変化に基づいて卵が受精しているか判定できる。また、2枚の画像における前核の数の差を比較することによって、1枚の画像を用いて判定するより精度良く受精を判定できる。
In this embodiment, the
判定部144は、教師あり学習によって画像に写った卵の特徴について学習し、その学習に基づいて卵が受精しているか判定する。本実施形態では、判定部144は、画像に写った卵における前核の数の判定について学習し、その学習に基づいて卵が受精しているか判定する。このため、判定部144は、教師あり学習によって学習した前核の数の判定基準に基づいて、卵が受精しているか判定できる。
The determining
図2、図3、図4および図5は、判定部144が教師あり学習において使用される画像の例を示した説明図である。図2は、受精処理された卵において、前核が確認されなかった卵であるとラベルされた画像の例である。図3は、受精処理された卵において、前核が1つ確認された卵であるとラベルされた画像の例である。図4は、受精処理された卵において、前核が2つ確認された卵であるとラベルされた画像の例である。図5は、受精処理された卵において、前核が3つ確認された卵であるとラベルされた画像の例である。受精処理された卵において、前核が確認されなかった場合、一般に不受精卵と判断される。また、受精処理された卵において、前核が1つもしくは3つ以上確認された場合、一般に異常受精卵であると判断される。
2, 3, 4, and 5 are explanatory diagrams showing examples of images used by the
ユーザインタフェース150は、受精判定システム10のユーザーとの間で情報をやり取りする。本実施形態では、ユーザインタフェース150は、画像を表示するとともに、その画像上で利用者から指示の入力を受け付けるタッチパネルである。他の実施形態では、ユーザインタフェース150は、利用者から指示の入力を受け付ける押しボタンを備えてもよい。
User interface 150 exchanges information with a user of
報知部160は、画像のうち判定に用いられた判定画像を報知する。報知部160は、ユーザインタフェース150であるタッチパネルの画面上において、ユーザーが判定部144による判定結果を閲覧している際に、判定画像を報知する。このため、受精判定システム10を使用するユーザーが、判定部144がどの画像を用いて受精を判定したかを知ることができる。本実施形態では、取得された各画像について取得された時間が画像に付されていることから、ユーザーは判定画像に付された時間を確認することによって、卵がいつ受精したかを知ることができる。
The
また、報知部160は、判定画像において判定部144が判定の根拠とした情報を報知する。報知部160は、ユーザインタフェース150であるタッチパネルの画面上において、報知された判定画像をユーザーが閲覧している際に、判定部144が判定の根拠とした情報を報知する。本実施形態では、報知部160は、判定画像において判定部144が前核であると認識した部分についての位置情報を報知する。
In addition, the
図6は、制御部140が実行する画像取得処理を示すフローである。制御部140は、画像取得部130の重力方向下側の位置に培養容器200が搬送された際に、画像取得処理を実行する。
FIG. 6 is a flow showing image acquisition processing executed by the
画像取得処理が開始されると、制御部140は、ユーザーより指定されたウェルの数を表す変数Aを算出する(ステップS100)。指定されたウェルの数を表す変数Aを算出したのち(ステップS100)、制御部140は、指定されたウェルであって撮影を終えていないウェルのうち、最も番号が小さいウェルの画像を、画像取得部130に撮影させる(ステップS110)。番号とは、各ウェルの底に付された1から12のウェル番号のことである。
When the image acquisition process is started, the
ステップS110において、画像取得部130は、以下の(1)(2)の工程で、ウェルの画像を取得する。(1)制御部140は、容器搬送部115に培養容器200の位置を2次元的に調整させて、ウェルの位置を画像取得部130が撮影を行うことができる位置に移動させる。(2)制御部140は、画像取得部130が撮影を行うことができる位置にウェルを移動させてから、画像取得部130に撮影を行わせる。
In step S110, the
指定されたウェルであって撮影を終えていないウェルのうち、最も番号が小さいウェルの画像が撮影されたのち(ステップS110)、制御部140は、撮影を終えたウェルの番号を記憶する(ステップS120)。撮影を終えたウェルの番号を記憶したのち(ステップS120)、制御部140は、変数Aをデクリメントする。(ステップS130)。
After the image of the well with the smallest number among the designated wells that have not been photographed is captured (step S110), the
変数Aがデクリメントされたあと(ステップS130)、制御部140は、変数Aが0になったか判定する(ステップS140)。変数Aが0になった場合(ステップS140:YES)、制御部140は、図6の画像取得処理を終了する。
After variable A is decremented (step S130),
変数Aが0でない場合(ステップS140:NO)、制御部140は、ステップS110に戻って、ステップS110~ステップS140の処理を変数Aが0になるまで繰り返す。変数Aが0になった場合(ステップS140:YES)、制御部140は、図6の画像取得処理を終了する。
If variable A is not 0 (step S140: NO),
図7は、制御部140が実行する受精判定処理を示すフローである。制御部140は、卵の培養が開始されてから7時間を経過したとき、受精判定処理を実行する。また、制御部140は、卵の培養が開始されてから7時間後から24時間後までの間に、1時間毎に受精判定処理を繰り返し実行する。
FIG. 7 is a flow showing fertilization determination processing executed by the
受精判定処理が開始されると、制御部140は、ユーザーより指定されたウェルの数を表す変数Aを算出する(ステップS200)。指定されたウェルの数を表す変数Aを算出したのち(ステップS200)、制御部140は、指定されたウェルであって判定を終えていないウェルのうち、最も番号が小さいウェルの画像を抽出する(ステップS210)。本実施形態では、例えば、卵の培養が開始されてから7時間を経過したときに実行される受精判定処理では、指定されたウェルの画像は、培養部110が卵の培養を開始してから7時間の間に、15分の時間間隔で画像取得部130によって取得されていることから、指定されたウェルごとに28枚ある。すなわち、卵の培養が開始されてから7時間を経過したときに実行される受精判定処理においては、ステップS210において、制御部140は、指定されたウェルのうちの1つのウェルについて、28枚の画像を抽出する。卵の培養が開始されてから24時間を経過したときに実行される受精判定処理では、制御部140は、指定されたウェルのうちの1つのウェルについて、96枚の画像を抽出する。
When the fertilization determination process is started, the
指定されたウェルであって判定を終えていないウェルのうち、最も番号が小さいウェルの画像を抽出したのち(ステップS210)、制御部140は、抽出された画像の中で、卵における前核の数の差を最も顕著に認識できる2枚の画像を選択する(ステップS220)。
After extracting the image of the well with the smallest number among the designated wells for which determination has not been completed (step S210), the
抽出された画像の中で、卵における前核の数の差を最も顕著に認識できる2枚を選択したのち(ステップS220)、制御部140における判定部144は、2枚の画像を比較して受精しているか判定する(ステップS230)。
After selecting two extracted images from which the difference in the number of pronuclei in the egg can be most remarkably recognized (step S220), the
2枚の画像を比較して受精しているか判定したのち(ステップS230)、制御部140は、判定を終えたウェルの番号を記憶する(ステップS240)。判定を終えたウェルを記憶したのち(ステップS240)、制御部140は、変数Aをデクリメントする。(ステップS250)。
After comparing the two images to determine whether fertilization has occurred (step S230), the
変数Aがデクリメントされたあと(ステップS250)、制御部140は、変数Aが0になったか判定する(ステップS260)。変数Aが0になった場合(ステップS260:YES)、制御部140は、図7の受精判定処理を終了する。
After variable A is decremented (step S250),
変数Aが0でない場合(ステップS260:NO)、制御部140は、ステップS210に戻って、ステップS210~ステップS260の処理を変数Aが0になるまで繰り返す。変数Aが0になった場合(ステップS260:YES)、制御部140は、図7の受精判定処理を終了する。
If variable A is not 0 (step S260: NO),
以上説明した実施形態によれば、受精処理された卵の状態が撮影された画像の解析に基づいて、卵が受精しているか判定部144が判定できる。このため、受精処理された卵の受精を確認できるシステムが提供される。また、検体である受精処理された卵が機械的に解析されることから、人間が確認するよりも多くの検体を確認できる。また、判定部144によって受精しているかが判定されるため、人間が目で確認することに比べて、判定の煩雑さを低減できる。
According to the embodiment described above, the
B.第2実施形態:
第2実施形態における受精判定システムの構成は、第1実施形態における判定部144とは異なる学習を行う判定部を備える点を除き、第1実施形態における受精判定システム10の構成と同様である。
B. Second embodiment:
The configuration of the fertilization determination system in the second embodiment is the same as the configuration of the
第2実施形態における判定部は、多層のニューラルネットワークであるディープニューラルネットワーク400を用いたディープラーニングによって画像に写った卵の特徴(前核の数)について学習し、その学習に基づいて卵が受精しているか判定する。このため、判定部がディープラーニングによって学習した基準に基づいて、卵が受精しているか判定できる。ディープラーニングにより抽出された正常に受精した卵の特徴量が、人間が認識できていない特徴量であった場合には、卵の受精確認を、人間が行うよりも高い精度で行うことができる。
The determination unit in the second embodiment learns the features (the number of pronuclei) of the egg reflected in the image by deep learning using a deep
図8は、ディープラーニングによる画像の学習について説明した説明図である。ディープニューラルネットワーク400は、人間の脳神経系における学習機構をモデルにしたネットワークである。ディープニューラルネットワーク400は、入力層410と、複数の中間層420と、出力層430とを備える。第2実施形態におけるディープニューラルネットワーク400は、4つの中間層420を備える。
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating image learning by deep learning. The deep
入力層410は、情報を入力される層である。中間層420は、入力層410から伝達される情報に基づいて特徴量の算出を行う層である。出力層430は、中間層420から伝達される情報に基づいて結果を出力する層である。
図8における画像300は、受精処理された卵の写った画像である。画像300の中には、前核が確認されなかった卵であるとラベルされた画像、前核が1つ確認された卵であるとラベルされた画像、前核が2つ確認された卵であるとラベルされた画像、前核が3つ確認された卵であるとラベルされた画像等が含まれる。
ディープニューラルネットワーク400による学習法について、説明する。入力層410は、前核の数についてラベルされた画像300が入力されると、その情報を中間層420に伝達する。中間層420は、入力層410から伝達された情報に基づいて、前核の特徴量の算出を行う。出力層430は、中間層から伝達される情報に基づいて算出された前核の特徴量を出力する。第2実施形態における判定部は、出力された特徴量を基準として、卵が受精しているか判定する。
A learning method by the deep
C.第3実施形態:
第3実施形態では、受精処理された卵のうち正常に受精していない非受精卵を選抜する方法について説明する。この非受精卵を選抜する方法は、培養工程と、画像取得工程と、選抜工程とを備える。ここでいう「非受精卵」には、前核が確認されなかった卵である不受精卵と、前核が1つもしくは3つ以上確認された卵である異常受精卵とを含む。
C. Third embodiment:
In the third embodiment, a method for selecting non-fertilized eggs that are not normally fertilized from fertilized eggs will be described. This method of selecting unfertilized eggs comprises a culturing step, an image acquisition step, and a selection step. The term "unfertilized egg" as used herein includes an unfertilized egg that has no pronucleus confirmed, and an abnormally fertilized egg that has one or three or more pronuclei confirmed.
培養工程は、受精処理された卵を培養する工程である。画像取得工程は、培養工程において培養されている卵の状態を、設定された時間間隔で撮影して複数の画像を取得する工程である。選抜工程は、画像に写った卵の状態を解析することによって非受精卵を選抜する工程である。 The culturing step is a step of culturing the fertilized eggs. The image acquiring step is a step of acquiring a plurality of images by photographing the state of the eggs being cultured in the culturing step at set time intervals. The selection step is a step of selecting non-fertilized eggs by analyzing the state of the eggs shown in the image.
以上説明した第3実施形態によれば、受精処理された卵の状態が撮影された画像の解析に基づいて、非受精卵を選抜できる。このため、受精処理をされた卵のうち正常に受精していない非受精卵を選抜する方法が提供される。 According to the third embodiment described above, non-fertilized eggs can be selected based on the analysis of the image of the state of the fertilized eggs. Therefore, a method is provided for selecting non-fertilized eggs that have not been fertilized normally among fertilized eggs.
D.変形例:
第1実施形態では、受精判定システム10は、容器搬送部115を備えていたが、本発明はこれに限られない。例えば、他の実施形態における受精判定システムは、容器搬送部115を備えていない形態であってもよい。この場合、画像取得部130は、固定部に固定された培養容器200の重力方向上側に備えられていてもよいし、画像取得部130が培養容器200の重力方向上側に移動可能に構成されていればよい。
D. Variant:
In the first embodiment, the
第1実施形態では、画像取得部130によって取得された画像は、画像格納部142に格納されていたが、本発明はこれに限られない。例えば、画像取得部130によって取得された画像は、いわゆるクラウド上に格納されていてもよい。この場合、判定部144は、クラウドより画像を取得して判定を行う。
In the first embodiment, the image acquired by the
第1実施形態では、判定部144は、異なる時間に取得された2枚の画像を解析することによって卵が受精しているか判定していたが、本発明はこれに限られない。例えば、判定部144は、(制御部140により選択された)卵における前核の数が最も多く認識できた1枚の画像を解析して卵が受精しているか判定してもよい。この場合、判定部144は、例えば、制御部140により選択された1枚の画像が、前核が2つ確認された画像であった場合、卵が受精していると判定する。
In the first embodiment, the
また、判定部144は、(制御部140により選択された)異なる時間に取得された3枚の画像を解析することによって卵が受精しているか判定してもよい。この場合、判定部144は、例えば、卵における前核の数が確認されなかった画像1枚と卵における前核が1つ確認された画像1枚と卵における前核が2つ確認された画像1枚との3枚が確認された場合にのみ、卵が受精していると判定する。また、判定部144は、(制御部140により選択された)異なる時間に取得された4枚以上の画像を解析することによって卵が受精しているか判定してもよい。この場合、判定部144は、例えば、4枚以上の画像を時系列的に並べて、前核の数が0、1、2、0の順に増減する変化を確認できた場合にのみ、卵が受精していると判定する。
The
第3実施形態では、入力される画像300は、前核の数についてラベルされた画像であったが、本発明はこれに限られない。例えば、入力される画像は、受精しているとラベルされた画像および受精していないとラベルされた画像であってもよい。
In the third embodiment, the
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, examples, and modifications, and can be implemented in various configurations without departing from the spirit of the present invention. For example, the technical features in the embodiments, examples, and modifications corresponding to the technical features in each form described in the outline of the invention are used to solve some or all of the above problems, or In order to achieve some or all of the above effects, it is possible to appropriately replace or combine them. Also, if the technical features are not described as essential in this specification, they can be deleted as appropriate.
10…受精判定システム
110…培養部
115…容器搬送部
130…画像取得部
140…制御部
142…画像格納部
144…判定部
150…ユーザインタフェース
160…報知部
200…培養容器
300…画像
400…ディープニューラルネットワーク
410…入力層
420…中間層
430…出力層
DESCRIPTION OF
Claims (7)
受精処理された卵を培養する培養部と、
前記培養部によって培養されている前記卵の状態を、設定された時間間隔で撮影して複数の画像を取得する画像取得部と、
前記画像に写った前記卵の状態を解析することによって前記卵が受精しているか判定する判定部と、
を備える、受精判定システム。 A fertilization determination system,
a culture unit for culturing fertilized eggs;
an image acquisition unit configured to acquire a plurality of images by capturing the state of the egg cultured by the culture unit at set time intervals;
a determination unit that determines whether the egg is fertilized by analyzing the state of the egg reflected in the image;
A fertilization determination system.
前記判定部は、異なる時間に取得された少なくとも2枚の前記画像における前記卵の経時的な変化を解析することによって前記卵が受精しているか判定する、受精判定システム。 The fertilization determination system according to claim 1,
The fertilization determination system, wherein the determination unit determines whether the egg is fertilized by analyzing temporal changes of the egg in at least two images acquired at different times.
前記判定部は、教師あり学習によって前記画像に写った前記卵の特徴について学習し、前記学習に基づいて前記卵が受精しているか判定する、受精判定システム。 The fertilization determination system according to claim 1 or claim 2,
The fertilization determination system, wherein the determination unit learns features of the egg captured in the image by supervised learning, and determines whether the egg is fertilized based on the learning.
前記判定部は、多層のニューラルネットワークを用いたディープラーニングによって前記画像に写った前記卵の特徴について学習し、前記学習に基づいて前記卵が受精しているか判定する、受精判定システム。 The fertilization determination system according to claim 1,
The fertilization determination system, wherein the determination unit learns the features of the egg shown in the image by deep learning using a multilayer neural network, and determines whether the egg is fertilized based on the learning.
前記判定部は、前記画像のうち判定に用いられた判定画像を報知する報知部を有する、受精判定システム。 The fertilization determination system according to any one of claims 1 to 4,
The fertilization determination system, wherein the determination unit has a notification unit that reports a determination image used for determination among the images.
前記報知部は、前記判定画像を報知するとともに前記判定画像において前記判定部が判定の根拠とした情報を報知する、受精判定システム。 The fertilization determination system according to claim 5,
The fertilization determination system, wherein the notification unit notifies the determination image and information based on which the determination unit determines in the determination image.
前記卵を培養する培養工程と、
前記培養工程において培養されている前記卵の状態を、設定された時間間隔で撮影して複数の画像を取得する画像取得工程と、
前記画像に写った前記卵の状態を解析することによって前記非受精卵を選抜する選抜工程と、
を備える、非受精卵を選抜する方法。 A method for selecting non-fertilized eggs that are not normally fertilized from fertilized eggs,
a culturing step of culturing the eggs;
an image acquiring step of acquiring a plurality of images by photographing the state of the egg cultured in the culturing step at set time intervals;
a selection step of selecting the unfertilized egg by analyzing the state of the egg reflected in the image;
A method for selecting unfertilized eggs, comprising:
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