JP2023147636A - 撮影方法および撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】短スパン／頻回の撮影が困難な撮影方法を用いて、生体試料の時系列変化を適切に観察することができる技術を提供する。【解決手段】この撮影方法では、試料を第１撮影方法によって撮影する第１撮影工程Ｓ１３と、第１撮影工程で取得した第１画像を解析する第１解析工程Ｓ１４と、第１解析工程の解析結果が第１条件を満たしたか否かを判断する判断工程Ｓ１５とを定期的に繰り返し実行する。判断工程において、第１条件を満たしたと判断した場合には、第１撮影工程、第１解析工程および判断工程を一時的に停止して、試料を第２撮影方法によって撮影する第２撮影工程Ｓ１７を実行する。定期的に第１撮影工程および第１解析工程を行うことにより、生体試料の時系列変化を適切に把握し、必要なタイミングで短スパンまたは頻回の撮影が困難な撮影方法を用いて第２撮影工程を行うことができる。これにより、生体試料の時系列変化を適切に観察することができる。【選択図】図５

Description

本発明は、時系列変化する試料を２種類の撮影方法を用いて撮影する撮影方法および撮影装置に関する。

従来、病理医学や細胞培養において、光学顕微鏡をはじめとして、様々な装置を用いて生体試料を撮影し、解析を行っている。生体試料の撮影方法としては、光学顕微鏡による二次元撮影を行う方法、光干渉断層撮影（Optical Coherence Tomography；ＯＣＴ）により三次元撮影を行う方法、共焦点レーザ顕微鏡を用いた三次元撮影を行う方法、Ｘ線撮影方法などが、知られている。例えば、特許文献１には、光干渉断層撮影により胚の三次元画像を取得する技術が、記載されている。

特開２０１９－１３３４２９号公報

時系列変化する生体試料について、その変化を観察したい場合、当該試料を定期的に撮影し、解析する必要がある。しかしながら、変化を正確に把握するためには、変化が生じていないかを監視するために、定期的かつ頻回に撮影する必要がある。

しかしながら、光干渉断層撮影では撮影時間が長いため、監視のために短いスパンで撮影を繰り返すことは困難である。また、共焦点レーザ顕微鏡では蛍光退色や光細胞毒性の観点から、Ｘ線撮影装置では被爆の観点から、頻回の撮影は好ましくない。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、短スパンまたは頻回の撮影が困難な撮影方法を用いて、生体試料の時系列変化を適切に観察することができる撮影方法および撮影装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本願の第１発明は、時系列変化を生じる試料の撮影方法であって、ａ）前記試料を第１撮影方法によって撮影し、第１画像を取得する第１撮影工程と、ｂ）前記工程ａ）で取得した前記第１画像を解析する第１解析工程と、ｃ）前記工程ｂ）の解析結果が所定の第１条件を満たしたか否かを判断する判断工程と、を定期的に繰り返し実行し、前記工程ｃ）において、前記第１条件を満たしたと判断した場合には、前記工程ａ）、前記工程ｂ）および前記工程ｃ）を一時的に停止してｄ）前記試料を第２撮影方法によって撮影し、第２画像を取得する第２撮影工程を実行する。

本願の第２発明は、第１発明の撮影方法であって、前記工程ｄ）の所要時間は、前記工程ａ）の所要時間よりも長い。

本願の第３発明は、第２発明の撮影方法であって、前記工程ａ）では、１つまたは複数の二次元画像を取得し、前記工程ｄ）では、三次元画像を取得する。

本願の第４発明は、第３発明の撮影方法であって、前記工程ａ）では、明視野において、複数の焦点位置のそれぞれに対して二次元画像を撮影し、前記工程ｄ）では、光干渉断層撮影により、前記三次元画像を取得する。

本願の第５発明は、第３発明の撮影方法であって、前記工程ａ）では、明視野において、複数の焦点位置のそれぞれに対して二次元画像を取得し、前記工程ｄ）では、共焦点レーザ顕微鏡によって、三次元画像を取得する。

本願の第６発明は、第１発明の撮影方法であって、前記工程ａ）では、明視野において、複数の焦点位置のそれぞれに対して二次元画像を取得し、前記工程ｄ）では、Ｘ線撮影による２次元画像を取得する。

本願の第７発明は、第１発明ないし第６発明のいずれかの撮影方法であって、前記試料は、胚であり、前記工程ｃ）の前記第１条件は、前記胚に含まれる細胞数の変化である。

本願の第８発明は、第１発明ないし第６発明のいずれかの撮影方法であって、前記試料は、複数の細胞を含む細胞クラスターであり、前記工程ｃ）の前記第１条件は、前記細胞クラスターの状態変化である。

本願の第９発明は、第８発明の撮影方法であって、前記細胞クラスターの前記状態変化には、前記細胞クラスターの大きさの変化、形状の変化、空洞の形成、および、取得画像における輝度の変化の少なくとも１つが含まれる。

本願の第１０発明は、第１発明ないし第６発明のいずれかの撮影方法であって、前記試料は、複数のがん細胞を含む細胞クラスターであり、前記工程ｃ）の前記第１条件は、前記細胞クラスターの形状の変化、突起の長さの変化、および、突起の分岐の数の変化の少なくとも１つが含まれる。

本願の第１１発明は、第１発明ないし第１０発明のいずれかの撮影方法であって、前記工程ａ）および前記工程ｄ）は、前記試料が温度管理可能なインキュベータ内に配置された状態で行われる。

本願の第１２発明は、時系列変化を生じる試料を撮影するための撮影装置であって、前記試料を第１撮影方法によって撮影し、第１画像を取得する、第１撮像部と、前記試料を第２撮影方法によって撮影し、第２画像を取得する、第２撮像部と、前記第１画像を解析する第１解析部と、前記第１撮像部および前記第２撮像部を動作制御する撮影制御部と、を備え、前記第１撮像部による前記第１画像の取得と、前記第１解析部による前記第１画像の解析とを定期的に繰り返すとともに、前記撮影制御部が、前記第１解析部の解析結果が所定の条件を満たしたと判断すると、前記第１撮像部による前記第１画像の取得を停止して、前記第２撮像部による前記第２画像の取得を行う。

本願の第１発明～第１２発明によれば、定期的に第１撮影工程および第１解析工程を行うことにより、生体試料の時系列変化を適切に把握し、必要なタイミングで短スパンまたは頻回の撮影が困難な撮影方法を用いて第２撮影工程を行うことができる。これにより、生体試料の時系列変化を適切に観察することができる。

特に、本願の第２発明～第５発明によれば、第１撮影工程および第１解析工程によって、適切な頻度で生体試料の時系列変化を適切に把握し、撮影の所要時間が長い第２撮影工程を必要なタイミングでのみ行うことにより、生体試料の時系列変化を適切に観察することができる。

特に、本願の第６発明によれば、第１撮影工程および第１解析工程によって、適切な頻度で生体試料の時系列変化を適切に把握し、試料への侵襲性の高い第２撮影工程を必要なタイミングでのみ行うことにより、生体試料へのダメージを抑制しつつ、生体試料の時系列変化を適切に観察することができる。

撮影装置の構成を示した図である。 胚の例を示した図である。 撮影装置の制御ブロック図である。 第１実施形態に係る撮影・解析処理を実現するためのコンピュータの機能を、概念的に示したブロック図である。 第１実施形態に係る撮影・解析処理の流れを示したフローチャートである。 第２実施形態に係る撮影・解析処理の流れを示したフローチャートである。 第３実施形態に係る撮影・解析処理の流れを示したフローチャートである。 第４実施形態に係る撮影・解析処理の流れを示したフローチャートである。 第４実施形態に係る撮影・解析処理の流れを示したフローチャートである。 第４実施形態に係る撮影・解析処理の流れを示したフローチャートである。 試料の例と、試料の種類毎の第１条件の例とを示した図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

＜１．撮影装置の構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る撮影装置１の構成を示した図である。この撮影装置１は、試料容器９０内に保持された試料９を、第１の撮影方法と、第２の撮影方法の２種類の撮影方法で撮影し、画像を取得する装置である。

本実施形態では、解析対象となる試料９が、ヒトの胚である場合について、説明する。図２は、胚の例を示した図である。胚は、受精卵が卵割を行うことにより形成される。図２に示すように、胚は、球面状の透明帯９１の中に、被観察物である複数の細胞９２が、三次元的に分布したものである。各細胞９２は、透明または半透明である。

図１に示すように、撮影装置１は、インキュベータ１０、ステージ２０、光照射部３０、第１撮像部４０、第２撮像部５０、およびコンピュータ６０を備える。この撮影装置１では、試料容器９０に収容された試料９をインキュベータ１０の内部に配置したまま、第１撮像部４０および第２撮像部５０によって撮影することができる。

インキュベータ１０は、試料容器９０を内部に収容し、試料９の温度や二酸化炭素濃度等の条件を一定に保つための装置である。本実施形態では、インキュベータ１０の内部に、ステージ２０、光照射部３０、第１撮像部４０および第２撮像部５０が収容される。しかしながら、インキュベータ１０は、少なくとも試料容器９０と、試料容器９０を支持するステージ２０を収容するものであればよく、撮影装置１のその他の構成はインキュベータ１０の外に配置されてもよい。

インキュベータ１０は、温度調整部１１と、二酸化炭素濃度調整部１２と、湿度調整部１３とを有する。温度調整部１１は、インキュベータ１０内の温度を、設定された温度に調整する。二酸化炭素濃度調整部１２は、インキュベータ１０内の二酸化炭素濃度を、設定された濃度に調整する。湿度調整部１３は、インキュベータ１０内の湿度を、設定された湿度に調整する。なお、試料９の種類によって、インキュベータ１０が湿度調整部１３を有していなくてもよい。

ステージ２０は、試料容器９０を支持する支持台である。試料容器９０には、例えば、ウェルプレートが使用される。ウェルプレートは、複数のウェル９００（凹部）を有する。試料９である胚は、各ウェル９００の中に、培養液とともに保持される。ただし、試料容器９０は、１つの凹部のみを有するディッシュであってもよい。試料容器９０の材料には、光を透過する透明な樹脂またはガラスが使用される。ステージ２０は、上下方向に貫通する開口部２１を有する。試料容器９０は、ステージ２０の当該開口部２１に嵌め込まれた状態で、水平に支持される。したがって、試料容器９０の上面および下面は、ステージ２０に覆われることなく露出する。

光照射部３０は、ステージ２０に支持された試料容器９０の上方に配置されている。光照射部３０は、ＬＥＤ等の発光素子を有する。第１撮像部４０による撮影を行うときには、光照射部３０の発光素子が発光する。これにより、光照射部３０から下方の試料容器９０へ向けて、光が照射される。

第１撮像部４０は、試料容器９０内の試料９を、光学顕微鏡により二次元撮影するユニットである。第１撮像部４０は、ステージ２０に支持された試料容器９０の下方に配置されている。図１に示すように、第１撮像部４０は、撮像光学系４１、カメラ４２、および焦点移動機構４３を有する。撮像光学系４１は、対物レンズ４１１を含む複数の光学部品を有する。対物レンズ４１１は、カメラ４２の焦点を、試料容器９０内の試料９に合わせるためのレンズである。カメラ４２は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を有する。

二次元撮影を行うときには、光照射部３０から試料容器９０へ向けて光を照射しつつ、カメラ４２が、試料容器９０内の試料９を明視野で撮影する。これにより、試料９の二次元画像を、デジタルデータとして取得する。取得された二次元画像は、カメラ４２からコンピュータ６０へ入力される。二次元画像は、二次元座標上に配列された複数の画素により構成され、画素毎に輝度値が規定されたデータである。

焦点移動機構４３は、カメラ４２の焦点位置を変化させる機構である。焦点移動機構４３は、モータまたはピエゾ等のアクチュエータにより、対物レンズ４１１の位置を、光軸に沿って微小移動させる。これにより、カメラ４２の焦点位置が、上下方向に微小移動する。第１撮像部４０は、焦点移動機構４３により、焦点の位置を変化させながら、試料９を複数回撮影（マルチフォーカス撮影）する。これにより、焦点位置の異なる複数の二次元画像が取得される。本実施形態において、第１撮像部４０において行われる「第１撮影」とは、光学顕微鏡を用いたマルチフォーカス明視野二次元撮影をいう。また、本実施形態において、第１撮像部４０において取得される「第１画像」とは、第１撮影によって得られた焦点位置の異なる複数の二次元画像をいう。

第１撮像部４０および第２撮像部５０は、移動機構７０（図３参照）により、水平方向に移動可能となっている。これにより、第１撮像部４０および第２撮像部５０において試料９の撮影を行う場合に、第１撮像部４０および第２撮像部５０を移動させることによって、撮影視野を、複数のウェル９００の間で切り替えることができる。

第２撮像部５０は、試料容器９０内の試料９を、三次元撮影するユニットである。第２撮像部５０は、ステージ２０に支持された試料容器９０の下方に配置されている。第２撮像部５０には、試料９の断層画像を撮影することが可能な、光干渉断層撮影（Optical Coherence Tomography；ＯＣＴ）装置が用いられる。本実施形態において、第２撮像部５０において行われる「第２撮影」とは、光干渉断層撮影をいう。また、本実施形態において、第２撮像部５０において取得される「第２画像」とは、光干渉断層撮影によって得られた三次元画像をいう。

図１に示すように、第２撮像部５０は、光源５１、物体光学系５２、参照光学系５３、検出部５４、および光ファイバカプラ５５を有する。光ファイバカプラ５５は、第１光ファイバ５５１～第４光ファイバ５５４が、接続部５５５において連結されたものである。光源５１、物体光学系５２、参照光学系５３、および検出部５４は、光ファイバカプラ５５により構成される光路を介して、互いに接続されている。

光源５１は、ＬＥＤ等の発光素子を有する。光源５１は、広帯域の波長成分を含む低コヒーレンス光を出射する。試料９の内部まで光を到達させるために、光源５１から出射される光は、近赤外線であることが望ましい。光源５１は、第１光ファイバ５５１に接続されている。光源５１から出射される光は、第１光ファイバ５５１へ入射し、接続部５５５において、第２光ファイバ５５２へ入射する光と、第３光ファイバ５５３へ入射する光とに、分岐される。

第２光ファイバ５５２は、物体光学系５２に接続されている。接続部５５５から第２光ファイバ５５２へ進む光は、物体光学系５２へ入射する。物体光学系５２は、コリメータレンズ５２１および対物レンズ５２２を含む複数の光学部品を有する。第２光ファイバ５５２から出射された光は、コリメータレンズ５２１および対物レンズ５２２を通って、試料容器９０内の試料９へ照射される。このとき、対物レンズ５２２により、光が試料９へ向けて収束する。そして、試料９において反射した光（以下「観察光」と称する）は、対物レンズ５２２およびコリメータレンズ５２１を通って、再び第２光ファイバ５５２へ入射する。

図１に示すように、物体光学系５２は、走査機構５２３に接続されている。走査機構５２３は、コンピュータ６０からの指令に従って、物体光学系５２を、鉛直方向および水平方向に微小移動させる。これにより、試料９に対する光の入射位置を、鉛直方向および水平方向に微小移動させることができる。

第３光ファイバ５５３は、参照光学系５３に接続されている。接続部５５５から第３光ファイバ５５３へ進む光は、参照光学系５３へ入射する。参照光学系５３は、コリメータレンズ５３１およびミラー５３２を有する。第３光ファイバ５５３から出射された光は、コリメータレンズ５３１を通って、ミラー５３２へ入射する。そして、ミラー５３２により反射された光（以下「参照光」と称する）は、コリメータレンズ５３１を通って、再び第３光ファイバ５５３へ入射する。

図１に示すように、ミラー５３２は、進退機構５３３に接続されている。進退機構５３３は、コンピュータ６０からの指令に従って、ミラー５３２を、光軸方向に微小移動させる。これにより、参照光の光路長を変化させることができる。

第４光ファイバ５５４は、検出部５４に接続されている。物体光学系５２から第２光ファイバ５５２へ入射した観察光と、参照光学系５３から第３光ファイバ５５３へ入射した参照光とは、接続部５５５において合流して、第４光ファイバ５５４へ入射する。そして、第４光ファイバ５５４から出射された光は、検出部５４へ入射する。このとき、観察光と参照光との間で、位相差に起因する干渉が生じる。この干渉光の分光スペクトルは、観察光の反射位置の高さによって異なる。

検出部５４は、分光器５４１および光検出器５４２を有する。第４光ファイバ５５４から出射された干渉光は、分光器５４１において波長成分ごとに分光されて、光検出器５４２へ入射する。光検出器５４２は、分光された干渉光を検出し、その検出信号を、コンピュータ６０へ出力する。コンピュータ６０は、光検出器５４２から得られる検出信号をフーリエ変換することで、観察光の鉛直方向の光強度分布を求める。また、走査機構５２３により、物体光学系５２を水平方向に移動させつつ、上記の光強度分布の算出を繰り返すことにより、三次元空間の各座標における観察光の光強度分布を求めることができる。その結果、コンピュータ６０は、試料９の三次元画像を得ることができる。三次元画像は、三次元座標上に配列された複数の画素により構成され、画素毎に輝度値が規定されたデータである。

コンピュータ６０は、撮影装置１内の各部を動作制御する制御部としての機能を有する。コンピュータ６０の機能については、後述する。図３は、撮影装置１の制御ブロック図である。図３中に概念的に示したように、コンピュータ６０は、ＣＰＵ等のプロセッサ６０１、ＲＡＭ等のメモリ６０２、およびハードディスクドライブ等の記憶部６０３を有する。記憶部６０３内には、プログラムＰが記憶されている。プログラムＰは、撮影装置１内の各部を動作制御するとともに、第１撮像部４０から入力される第１画像Ｄ１および第２撮像部５０から入力される第２画像Ｄ２に基づいて、試料９の状態を解析するためのプログラムである。

また、図３に示すように、コンピュータ６０は、上述した光照射部３０、カメラ４２、焦点移動機構４３、光源５１、走査機構５２３、進退機構５３３、光検出器５４２、移動機構７０、および後述する表示部８０と、それぞれ通信可能に接続されている。コンピュータ６０は、プログラムＰに従って、上記の各部を動作制御する。これにより、試料容器９０に保持された試料９の撮影処理が進行する。また、コンピュータ６０は、第１撮像部４０から入力される二次元画像および第２撮像部５０から入力される三次元画像を、プログラムＰに従って処理することにより、試料９の状態を解析する。

＜２．解析処理について＞
＜２－１．第１実施形態＞
続いて、上記の撮影装置１における試料９の撮影・解析処理の第１実施形態について、説明する。

図４は、第１実施形態に係る撮影・解析処理を実現するためのコンピュータ６０の機能を、概念的に示したブロック図である。図４に示すように、コンピュータ６０は、撮影制御部６１、第１解析部６２および第２解析部６３を有する。撮影制御部６１、第１解析部６２および第２解析部６３の各機能は、コンピュータ６０のプロセッサ６０１が、上述したプログラムＰに従って動作することにより、実現される。

図５は、第１実施形態に係る撮影・解析処理の流れを示したフローチャートである。第１実施形態では、試料容器９０の複数のウェル９００に収容された試料９の１つ１つに対して、第１撮影工程と、第１解析工程と、所定の第１条件を満たした場合には第２撮影工程とを行う。そして、このような工程を全ての試料９に対して繰り返し行う。

これにより、定期的に第１撮影工程および第１解析工程を行うことにより、生体試料の時系列変化を適切に把握し、撮影の所要時間が長い第２撮影工程を必要なタイミングでのみ行う。すなわち、必要なタイミングでのみ、短スパンまたは頻回の撮影が困難な撮影方法を用いて第２撮影工程を行うことができる。これにより、生体試料の時系列変化を適切に観察することができる。

なお、図５に示す撮影・解析処理は、試料容器９０が温度、二酸化炭素濃度および湿度が調整されたインキュベータ１０内に配置された状態で行われる。このため、試料容器９０内に収容された試料９は、培養されている状態で、撮影される。本実施形態では、試料９は胚であるため、撮影・解析処理の間、分割が進行する。胚は、はじめ１細胞であったものが、分割を繰り返して、２細胞、４細胞、８細胞となり、その後桑実胚となる。本実施形態では、第１撮影工程および第１解析工程を繰り返し、分割が生じたと思われる場合に、分割異常が生じていないか等、胚の状態をより詳しく確認するために、第２撮影工程を行う。

撮影装置１において試料９を撮影・解析するときには、まず、ステージ２０に試料容器９０をセットする（ステップＳ１１）。試料容器９０の各ウェル９００内には、培養液とともに試料９である胚が保持されている。

コンピュータ６０は、移動機構７０によって第１撮像部４０を移動させて、撮影対象となる試料９が第１撮像部４０の撮影視野内に配置されるように第１撮像部４０の位置を調整する（ステップＳ１２）。

次に、撮影装置１は、第１撮像部４０により、試料９の第１撮影を行う（ステップＳ１３：第１撮影工程）。これにより、試料９の第１画像Ｄ１を取得する。具体的には、光照射部３０から試料容器９０へ向けて光を照射しつつ、カメラ４２が、試料容器９０内の試料９を明視野で撮影する。また、焦点移動機構４３により、焦点の位置を変化させながら、上記の撮影を複数回行う。これにより、焦点位置の異なる複数の二次元画像を含む第１画像Ｄ１が取得される。取得された第１画像Ｄ１は、カメラ４２からコンピュータ６０へ入力される。

続いて、コンピュータ６０の第１解析部６２が、第１撮像部４０により取得した第１画像Ｄ１に基づいて、試料９の二次元解析を行う（ステップＳ１４：第１解析工程）。本実施形態では、第１解析部６２は、第１画像Ｄ１に基づいて、試料９に含まれる細胞９２の数をカウントする。そして、得られた細胞９２の数を、第１解析結果Ｒ１として、撮影制御部６１および第２解析部６３へと引き渡す。また、第１解析部６２は、当該第１解析結果Ｒ１を、液晶ディスプレイ等の表示部８０に表示する。

そして、コンピュータ６０の撮影制御部６１は、ステップＳ１４の第１解析結果Ｒ１が所定の第１条件を満たすか否かを判断する（ステップＳ１５）。本実施形態における第１条件は、第１解析部６２が解析した第１画像Ｄ１の細胞９２の数が従前の第１解析結果Ｒ１よりも多くなることである。すなわち、ステップＳ１４の第１解析結果Ｒ１が第１条件を満たす場合には、試料９の胚の分割が生じている。試料９が胚である場合、分割のタイミングで胚の状態を観察することが重要であるために、当該タイミングで第２撮影を行い、三次元画像である第２画像Ｄ２を得る。

ステップＳ１５において、コンピュータ６０が第１解析工程（Ｓ１４）の第１解析結果Ｒ１が第１条件を満たしていないと判断すると（ステップＳ１５：Ｎｏ）、ステップＳ１２に戻り、ステップＳ１２～Ｓ１４において次のウェル９００に収容された試料９の第１画像Ｄ１の取得および解析を行う。

一方、ステップＳ１５において、コンピュータ６０が第１解析工程（Ｓ１４）の第１解析結果Ｒ１が第１条件を満たしていると判断すると（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、撮影制御部６１は、直前に第１撮影を行った試料９に対して第２撮像部５０による第２撮影工程を行う。

具体的には、まず、コンピュータ６０が、移動機構７０によって第２撮像部５０を移動させて、撮影対象となる試料９が第２撮像部５０の撮影視野内に配置されるように、第２撮像部５０の位置を調整する（ステップＳ１６）。そして、第２撮像部５０により、試料９の第２撮影を行う（ステップＳ１７：第２撮影工程）。

本実施形態では、第２撮影工程（Ｓ１７）では、光干渉断層撮影により、試料９の第２画像Ｄ２を取得する。具体的には、光源５１から光を出射し、走査機構５２３により物体光学系５２を微少移動させながら、観察光および参照光の干渉光を、波長成分ごとに、光検出器５４２で検出する。コンピュータ６０は、光検出器５４２から出力される検出信号に基づいて、試料９の各座標位置における光強度分布を算出する。これにより、試料９の第２画像Ｄ２が得られる。

第２撮影工程（Ｓ１７）が完了すると、コンピュータ６０は、ステップＳ１２に戻り、ステップＳ１２～Ｓ１４において次のウェル９００の試料９の第１画像Ｄ１の取得および解析を行う。

一方、第２撮影工程（Ｓ１７）が完了した後には、図５に示す撮影の流れとは別に、第２解析部６３において、第２画像Ｄ２を用いた第２解析工程を行ってもよい。本実施形態では、第２解析部６３は、例えば、複数の細胞９２それぞれの体積を算出する。

第２解析部６３は、第２画像Ｄ２の解析により得られた細胞９２の体積を、第２解析結果Ｒ２として、記憶部６０３に記憶する。また、第２解析部６３は、当該第２解析結果Ｒ２を、液晶ディスプレイ等の表示部８０に表示する。

試料９が胚である場合、時系列変化として、分割が生じる。胚の分割が生じた場合、その胚が正常に分割しているか、すなわち、分割異常が生じていたり、フラグメントが発生していたりしないかをより詳しく調べる必要がある。このため、胚の分割が生じたタイミングで、第２撮像部５０による第２画像Ｄ２の取得を行い、上述のように、第２解析部６３において画像解析を行うことが好ましい。

ここで、第１実施形態において第１撮影は、光学顕微鏡を用いたマルチフォーカス明視野二次元撮影であり、第１撮影工程（Ｓ１３）に必要な時間は２０秒程度である。このため、観察対象となる試料９の数が２４個である場合、全ての試料９に対して第１撮影工程（Ｓ１３）を行うのに約８分かかる。このため、ステップＳ１２～Ｓ１５のループを繰り返して、全ての試料９に対して順番に第１撮影工程（Ｓ１３）および第１解析工程（Ｓ１４）を行うことによって、約８分ごとに、試料９である胚が分割したか否かを観察することができる。

これに対して、第２撮影は光干渉断層撮影であり、第２撮影工程（Ｓ１７）に必要な時間は５分程度と、第１撮影よりも長い。このため、観察対象となる試料９の数が２４個である場合、全ての試料９に対して第２撮影工程（Ｓ１７）を行うと、約１２０分かかることになる。このため、全ての試料９に対して第２撮影を行うと、次の撮影までの間に試料９の状態が大幅に変わってしまう虞がある。

そこで、この第１実施形態では、ステップＳ１２～Ｓ１５のループを繰り返して、全ての試料９に対して順番に第１撮影工程（Ｓ１３）および第１解析工程（Ｓ１４）を行う。そして、いずれかの試料９について第１解析工程（Ｓ１４）の第１解析結果Ｒ１が第１条件を満たした場合に、一時的にステップＳ１２～Ｓ１５のループを中断し、第１解析結果Ｒ１が第１条件を満たした試料９のみに対して第２撮影工程（Ｓ１７）を行う。

このように、第１撮影を繰り返して、全ての試料９の時系列変化を観察することにより、適切な時間間隔で各試料９の第１画像Ｄ１を得ることができる。そして、第１画像Ｄ１を解析した第１解析結果Ｒ１が所定の第１条件を満たしてより詳しい観察が要求される状態となった場合のみ、該当の試料９に対して時間のかかる第２撮影を行い、第２画像Ｄ２を取得する。このようにすれば、適切な時間間隔で、試料９の経時変化を観察することができるとともに、必要なタイミングで、撮影時間の長い第２撮影方法で撮影を行うことができる。

＜２－２．第２実施形態＞
続いて、上記の撮影装置１における試料９の撮影・解析処理の第２実施形態について、説明する。

図６は、第２実施形態に係る撮影・解析処理の流れを示したフローチャートである。第２実施形態では、試料容器９０の複数のウェル９００に収容された試料９の全てに対して１つずつ第１撮影工程と、第１解析工程とを行う。その後、所定の第１条件を満たした試料９に対して第２撮影工程を行う。そして、このような工程を繰り返し行う。

第２実施形態においても、試料９を撮影・解析するときには、まず、ステージ２０に試料容器９０をセットする（ステップＳ２１）。

そして、コンピュータ６０は、移動機構７０によって第１撮像部４０を移動させて、撮影対象となる試料９が第１撮像部４０の撮影視野内に配置されるように第１撮像部４０の位置を調整する（ステップＳ２２）。

次に、撮影装置１は、第１撮像部４０により、試料９の第１撮影を行う（ステップＳ２３：第１撮影工程）。これにより、試料９の第１画像Ｄ１を取得する。取得された第１画像Ｄ１は、カメラ４２からコンピュータ６０へ入力される。

続いて、コンピュータ６０の第１解析部６２が、第１撮像部４０により取得した第１画像Ｄ１に基づいて、試料９の二次元解析を行う（ステップＳ２４：第１解析工程）。本実施形態では、第１実施形態と同様に、第１解析部６２は、第１画像Ｄ１に基づいて、試料９に含まれる細胞９２の数をカウントする。そして、得られた細胞９２の数を、第１解析結果Ｒ１として、撮影制御部６１および第２解析部６３へと引き渡す。また、第１解析部６２は、当該第１解析結果Ｒ１を、液晶ディスプレイ等の表示部８０に表示する。

そして、コンピュータ６０の撮影制御部６１は、全ての試料９に対して第１撮影が行われたか否かを判断する（ステップＳ２５）。ステップＳ２５において、未撮影の試料９がある、すなわち、全ての試料９に対して第１撮影が行われていないと判断すると（ステップＳ１５：Ｎｏ）、コンピュータ６０は、ステップＳ２２に戻り、ステップＳ２２～Ｓ２４において次の試料９料の第１画像Ｄ１の取得および解析を行う。

一方、ステップＳ２５において、全ての試料９に対して第１撮影が行われたと判断すると（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、コンピュータ６０は、全ての試料９のうち、第１解析工程（Ｓ２４）で得られた第１解析結果Ｒ１が所定の第１条件を満たすものがあるか否かを判断する（ステップＳ２６）。本実施形態における第１条件も、第１実施形態と同様に、第１解析部６２が解析した第１画像Ｄ１の細胞９２の数が従前の第１解析結果Ｒ１よりも多くなることである。

ステップＳ２６において、コンピュータ６０が、第１解析結果Ｒ１が第１条件を満たす試料９が１つも無いと判断すると（ステップＳ２６：Ｎｏ）、再びステップＳ２２～Ｓ２５のループに戻り、最初に第１撮影を行った試料９から順に、全ての試料９に対して、ステップＳ２２～Ｓ２４を行う。

一方、ステップＳ２６において、コンピュータ６０が、第１解析結果Ｒ１が第１条件を満たす試料９があると判断すると（ステップＳ２６：Ｙｅｓ）、一時的にステップＳ２２～Ｓ２５のループを停止し、ステップＳ２７～Ｓ２９のループにおいて、第１解析結果Ｒ１が第１条件を満たす試料９の全てについて、ステップＳ２７～Ｓ２８を行って、第２撮像部５０による第２撮影工程を行う。

具体的には、まず、コンピュータ６０が、移動機構７０によって第２撮像部５０を移動させて、撮影対象となる試料９が第２撮像部５０の撮影視野内に配置されるように、第２撮像部５０の位置を調整する（ステップＳ２７）。そして、第２撮像部５０により、試料９の第２撮影を行う（ステップＳ２８：第２撮影工程）。本実施形態では、第１実施形態と同様に、第２撮影工程（Ｓ２８）では、光干渉断層撮影により、試料９の第２画像Ｄ２を取得する。

続いて、コンピュータ６０は、第１解析結果Ｒ１が第１条件を満たす試料９の全てについて第２撮影が行われたか否かを判断する（ステップＳ２９）。ステップＳ２９において、未撮影の試料９がある、すなわち、第１条件を満たす全ての試料９に対して第２撮影が行われていないと判断すると（ステップＳ２９：Ｎｏ）、コンピュータ６０は、ステップＳ２７に戻り、ステップＳ２７～Ｓ２８において次の試料９の第２画像Ｒ２の取得を行う。

一方、ステップＳ２９において、第１条件を満たす全ての試料９に対して第２撮影が行われたと判断すると（ステップＳ２９：Ｙｅｓ）、コンピュータ６０は、再びステップＳ２２～Ｓ２５のループに戻り、最初に第１撮影を行った試料９から順に、全ての試料９に対して、ステップＳ２２～Ｓ２４を行う。

また、第１条件を満たす全ての試料９に対して第２撮影工程（Ｓ２９）が完了した後には、図６に示す撮影の流れとは別に、第２解析部６３において、第１解析部６２における第１解析結果Ｒ１と第２画像Ｄ２とを用いた第２解析工程を行う。

この第２実施形態では、ステップＳ２２～Ｓ２５のループを繰り返して、全ての試料９に対して順番に第１撮影工程（Ｓ２３）および第１解析工程（Ｓ２４）を行う。その後、第１解析工程（Ｓ１４）の第１解析結果Ｒ１が第１条件を満たした一部の試料９に対して第２撮影工程（Ｓ２８）を行う。

このように、第１撮影を繰り返して、全ての試料９の時系列変化を観察することにより、適切な時間間隔で各試料９の第１画像Ｄ１を得ることができる。そして、第１画像Ｄ１を解析した第１解析結果Ｒ１が所定の第１条件を満たしてより詳しい観察が要求される状態となった場合のみ、該当の試料９に対して時間のかかる第２撮影を行い、第２画像Ｄ２を取得する。このようにすれば、適切な時間間隔で、試料９の経時変化を観察することができるとともに、必要なタイミングで、撮影時間の長い第２撮影方法で撮影を行うことができる。

＜２－３．第３実施形態＞
続いて、上記の撮影装置１における試料９の撮影・解析処理の第３実施形態について、説明する。

図７は、第３実施形態に係る撮影・解析処理の流れを示したフローチャートである。第３実施形態では、試料容器９０の複数のウェル９００に収容された試料９の１つ１つに対して、第１撮影工程と、第１解析工程とを行う。そして、第１解析工程の第１解析結果Ｒ１が所定の第１条件を満たした場合には第２撮影工程を行う。一方、第１解析工程の第１解析結果Ｒ１が所定の第２条件を満たした場合には、当該試料９を撮影対象から除外する。このような工程を全ての試料９に対して繰り返し行う。

撮影装置１において試料９を撮影・解析するときには、まず、ステージ２０に試料容器９０をセットする（ステップＳ３１）。その後行われる撮影位置調整工程（ステップＳ３２）、第１撮影工程（ステップＳ３３）および第１解析工程（ステップＳ３４）は、第１実施形態のステップＳ１２～Ｓ１４と同様に行われる。

続いて、第１実施形態のステップＳ１５と同様に、コンピュータ６０の撮影制御部６１は、ステップＳ１４の第１解析結果Ｒ１が所定の第１条件を満たすか否かを判断する（ステップＳ３５）。

ステップＳ３５において、コンピュータ６０が第１解析工程（Ｓ３４）の第１解析結果Ｒ１が第１条件を満たしていると判断すると（ステップＳ３５：Ｙｅｓ）、第１実施形態のステップＳ１６～Ｓ１７と同様に、コンピュータ６０は、直前に第１撮影を行った試料９に対して、第２撮像部５０の撮影位置調整工程（ステップＳ３６）と、第２撮像部５０による第２撮影工程（ステップＳ３７）とを行う。そして、第２撮影工程（Ｓ３７）が完了すると、コンピュータ６０は、ステップＳ３２に戻り、ステップＳ３２～Ｓ３４において次のウェル９００の試料９の第１画像Ｄ１の取得および解析を行う。

また、第１実施形態と同様に、第２撮影工程（Ｓ３７）が完了した後には、図５に示す撮影の流れとは別に、第２解析部６３において、第１解析部６２における第１解析結果Ｒ１と第２画像Ｄ２とを用いた第２解析工程を行う。

一方、ステップＳ３５において、コンピュータ６０が第１解析工程（Ｓ３４）の第１解析結果Ｒ１が第１条件を満たしていないと判断すると（ステップＳ３５：Ｎｏ）、続いて、コンピュータ６０は、第１解析工程（Ｓ３４）の第１解析結果Ｒ１が所定の第２条件を満たしているか否かを判断する（ステップＳ３８）。

ステップＳ３８において、コンピュータ６０が第１解析工程（Ｓ３４）の第１解析結果Ｒ１が第２条件を満たしていると判断すると（ステップＳ３５：Ｙｅｓ）、第２条件を満たしていると判断した試料９を撮影対象から除外する。これにより、第１解析結果Ｒ１が第２条件を満たした試料９は、その後、第１撮影工程（Ｓ３３）も第２撮影工程（Ｓ３７）も行われない。

一方、ステップＳ３８において、コンピュータ６０が第１解析工程（Ｓ３４）の第１解析結果Ｒ１が第２条件を満たしていないと判断すると（ステップＳ３５：Ｎｏ）、ステップＳ３２に戻り、ステップＳ３２～Ｓ３４において次のウェル９００に収容された試料９の第１画像Ｄ１の取得および解析を行う。

上記の第１実施形態および第２実施形態では、第１条件は、試料９の細胞９２の数が前周期よりも増えることである。ここで、第１解析工程の第１解析結果Ｒ１がノイズによって一時的に実際と異なる値となってしまう場合がある。これによって第１条件に当てはまり、必要が無いのに第２撮影工程を行ってしまうおそれがある。

そこで、本実施形態では、第１条件は、２周期以上連続して、それまでの細胞数よりも多い細胞数を確認できることとする。具体的には、周期ｎ＝ｋまでの少なくとも２周期（少なくとも周期ｎ＝ｋ－１，ｋの２周期）における第１解析結果Ｒ１の細胞数がｍ個であり、周期ｎ＝ｋ＋１，ｋ＋２の２周期連続で第１解析結果Ｒ１の細胞数がｍ＋ｍ’個である場合に、第１条件を満たすものとする。

第２条件は、試料９の観察を継続する必要が無いと考えられる条件である。本実施形態では、試料９は胚であるため、第２条件は、移植に適さない胚の条件となる。具体的には、胚が明らかに異常な分割を生じている場合として、１個の細胞９２が３個以上に分割するDirect Cleavage（ＤＣ）や、一度分割した細胞９２が再び融合するReverse Cleavage（ＲＣ）が知られている。また、フラグメントの過多や、ノイズによって細胞数の解析が不可能な場合にも、移植に適さないと考えられる。

このため、本実施形態において、
・第１解析結果Ｒ１の細胞数が、増加した後に減少した場合（具体的には、２周期以上連続してそれまでの細胞数よりも多い細胞数となった後に、２周期以上連続して増加後の細胞数よりも少ない細胞数となった場合）、
・第１解析結果Ｒ１の細胞数が、３周期連続して異なる値となった場合、および、
・第１解析結果Ｒ１の細胞数が、２周期以上解析不能となった場合、
のうちのいずれか１つに当てはまることを第２条件とする。

本実施形態では、このような第２条件に当てはまる試料９を撮影対象から除外することにより、観察継続の必要の無い試料９に対して第１撮影工程、第１解析工程および第２撮影工程を行うことを避けられる。

＜２－４．第４実施形態＞
続いて、上記の撮影装置１における試料９の撮影・解析処理の第３実施形態について、説明する。

図８は、第４実施形態に係る撮影・解析処理の流れを示したフローチャートである。第４実施形態では、第１撮影工程および第１解析工程を行う期間と、その後、所定の第１条件を満たした試料９に対して第２撮影工程を行う期間とを、時刻によって定めている。すなわち、第２実施形態におけるステップＳ２２～Ｓ２５のループに相当する工程を行う期間と、第２実施形態におけるステップＳ２７～Ｓ２９のループに相当する工程を行う期間とを、時刻によって定めている。以下では、第１撮影工程および第１解析工程を行う期間（「第１撮影期間」と称する）を毎時００分～４０分、第２撮影工程を行う期間（「第２撮影期間」と称する）を毎時４０分～次の００分として、説明を行う。

第４実施形態においても、試料９を撮影・解析するときには、まず、ステージ２０に試料容器９０をセットする（ステップＳ４１）。

コンピュータ６０は、その後、現在時刻が第１撮影期間となったか否かを判断する（ステップＳ４２）。具体的には、コンピュータ６０は、現在時刻が毎時００分～４０分の第１撮影期間に属するか否かを判断する。コンピュータ６０は、第１撮影期間の開始時刻となっていないと判断すると（ステップＳ４２：Ｎｏ）、再びステップＳ４２に戻り、待機する。

一方、コンピュータ６０は、第１撮影期間の開始時刻となったと判断すると（ステップＳ４２：Ｙｅｓ）、ステップＳ４３へと進む。図９は、第１撮影期間に行われるステップＳ４３における撮影・解析処理の流れを示したフローチャートである。

図９に示すように、第１撮影期間（Ｓ４３）においては、撮影位置調整工程（ステップＳ４３１）、第１撮影工程（ステップＳ４３２）および第１解析工程（ステップＳ４３３）は、第１実施形態のステップＳ１２～Ｓ１４と同様に行われる。

続いて、第１実施形態のステップＳ１５と同様に、コンピュータ６０の撮影制御部６１は、ステップＳ１４の第１解析結果Ｒ１が所定の第１条件を満たすか否かを判断する（ステップＳ４３４）。

ステップＳ４３４において、第１解析工程（Ｓ４３３）の第１解析結果Ｒ１が第１条件を満たしていると判断すると（ステップＳ４３４：Ｙｅｓ）、コンピュータ６０は、第１条件を満たした当該試料９をリストに追加した後、ステップＳ４３６へと進む。このリストには、次の第２撮影期間（Ｓ４６）において第２撮影を行うべき試料９が記録される。

一方、ステップＳ４３４において、第１解析工程（Ｓ４３３）の第１解析結果Ｒ１が第１条件を満たしていないと判断すると（ステップＳ４３４：Ｎｏ）、コンピュータ６０は、ステップＳ４３６へと進む。

ステップＳ４３６では、コンピュータ６０は、第１撮影期間が終了したか否かを判断する。具体的には、コンピュータ６０は、現在時刻が毎時４０分～００分の期間に該当していないか否かを判断する。コンピュータ６０は、第１撮影期間が終了し、現在時刻が毎時４０分～００分の期間に該当していると判断すると（ステップＳ４３６：Ｙｅｓ）、ステップＳ４３を終了し、ステップＳ４４へと進む。このとき、この第１撮影期間（Ｓ４３）内に全ての試料９について第１撮影工程および第１解析工程を終了していない場合、次の第１撮影期間（Ｓ４３）において、この第１撮影期間（Ｓ４３）内に第１撮影工程および第１解析工程が行われていない試料９から順に、第１撮影工程および第１解析工程を行う。

一方、ステップＳ４３６において、第１撮影期間が終了していない、すなわち、現在時刻が毎時００分～４０分の期間に該当していると判断すると（ステップＳ４３６：Ｎｏ）、ステップＳ４３７に進む。

ステップＳ４３７では、コンピュータ６０の撮影制御部６１は、この第１撮影期間（Ｓ４３）において、全ての試料９に対して第１撮影が行われたか否かを判断する。ステップＳ４３７において、この第１撮影期間（Ｓ４３）において未撮影の試料９がある、すなわち、この第１撮影期間（Ｓ４３）において全ての試料９に対して第１撮影が行われていないと判断すると（ステップＳ４３６：Ｎｏ）、コンピュータ６０は、ステップＳ４３１に戻り、ステップＳ４３１～Ｓ４３３において次の試料９料の第１画像Ｄ１の取得および解析を行う。

一方、ステップＳ４３６において、全ての試料９に対して第１撮影が行われたと判断すると（ステップＳ４３６：Ｙｅｓ）、コンピュータ６０は、第１撮影期間（Ｓ４３）を終了し、ステップＳ４４へと進む。

続いて、コンピュータ６０は、全ての試料９のうち、第１解析工程（Ｓ４３１）で得られた第１解析結果Ｒ１が所定の第１条件を満たすものがあるか否かを判断する（ステップＳ４４）。すなわち、上述のリストに、第２撮影を行うべき試料９が記録されているか否かを判断する。

ステップＳ４４において、コンピュータ６０が、第１解析結果Ｒ１が第１条件を満たす試料９が１つも無いと判断すると（ステップＳ４４：Ｎｏ）、ステップＳ４２へと進み、次の第１撮影期間の開始まで待機する。

一方、ステップＳ４４において、コンピュータ６０が、第１解析結果Ｒ１が第１条件を満たす試料９があると判断すると（ステップＳ４４：Ｙｅｓ）、コンピュータ６０は、第２撮影期間の開始時刻となったか否かを判断する（ステップＳ４５）。すなわち、コンピュータ６０は、現在時刻が毎時４０分～００分の第２撮影期間に属するか否かを判断する。コンピュータ６０は、現在時刻が第２撮影期間に属さないと判断すると（ステップＳ４５：Ｎｏ）、再びステップＳ４５に戻り、待機する。

一方、コンピュータ６０は、現在時刻が第２撮影期間に属すると判断すると（ステップＳ４５：Ｙｅｓ）、ステップＳ４６へと進む。図１０は、第２撮影期間に行われるステップＳ４６における撮影・解析処理の流れを示したフローチャートである。

図１０に示すように、第２撮影期間（Ｓ４６）においては、撮影位置調整工程（ステップＳ４６１）および第２撮影工程（ステップＳ４６２）が、第１実施形態のステップＳ１６～Ｓ１７と同様に行われる。

続いて、コンピュータ６０は、第２撮影期間が終了したか否かを判断する（ステップＳ４６３）。具体的には、コンピュータ６０は、現在時刻が毎時００分～４０分の期間に該当していないか否かを判断する。コンピュータ６０は、第２撮影期間が終了し、現在時刻が毎時００分～４０分の期間に該当していると判断すると（ステップＳ４６３：Ｙｅｓ）、ステップＳ４６を終了し、ステップＳ４２へと戻る。

一方、ステップＳ４６３において、第２撮影期間が終了していない、すなわち、現在時刻が毎時４０分～００分の期間に該当していると判断すると（ステップＳ４６３：Ｎｏ）、ステップＳ４６４に進む。このとき、この第２撮影期間（Ｓ４６）内に、第１条件を満たす全ての試料９について第２撮影工程を終了していない場合、次の第２撮影期間（Ｓ４６）において、この第２撮影期間（Ｓ４６）内に第２撮影工程が行われていない試料９から順に、第２撮影工程を行う。

ステップＳ４６４では、コンピュータ６０の撮影制御部６１は、この第２撮影期間（Ｓ４６）において、第１条件を満たす全ての試料９に対して第２撮影が行われたか否かを判断する。ステップＳ４６４において、この第２撮影期間（Ｓ４６）において未撮影の試料９がある、すなわち、この第２撮影期間（Ｓ４６）において第１条件を満たす全ての試料９に対して第２撮影が行われていないと判断すると（ステップＳ４６４：Ｎｏ）、コンピュータ６０は、ステップＳ４６１に戻り、ステップＳ４６１～Ｓ４６２において次の試料９料の第２画像Ｄ２の取得を行う。

一方、ステップＳ４６４において、第１条件を満たす全ての試料９に対して第２撮影が行われたと判断すると（ステップＳ４６４：Ｙｅｓ）、コンピュータ６０は、第２撮影期間（Ｓ４６）を終了し、ステップＳ４２へと戻る。

この第４実施形態では、第１撮影工程および第１解析工程を行う時間帯と、第２撮影工程を行う時間帯とをあらかじめ決めている。このようにすれば、時間のかかる第２撮影を行うべき試料９が多くなった場合に、他の試料９の第１撮影が長時間行われないという問題が解消される。

＜３．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。

＜３－１．解析対象と、第２撮影実施条件のバリエーション＞
上記の実施形態において、解析対象である試料９は、胚であった。そのため、第２撮影を行うための条件である第１条件は、細胞数が増えることであった。しかしながら、解析対象の試料９は、胚に限られず、撮影装置１で観察可能な生体試料であればよい。具体的には、試料９は、例えば、複数の細胞を含む細胞クラスターである。図１１は、試料９の例と、試料９の種類毎の第１条件の例とを示した図である。

図１１に示すように、試料９の例には、細胞を３次元的に培養させたスフェロイドまたはオルガノイド、細胞をシート状に培養させた細胞シート、培養がん細胞などが挙げられる。

解析対象の試料９が、細胞を３次元的に培養させたスフェロイドやオルガノイドである場合、インキュベータ１０内で培養されることによって、細胞が増殖してスフェロイドやオルガノイドが成長する。このとき、第２撮影工程を実施する条件である第１条件は、例えば、
（１）全体の大きさの変化、細胞数の変化
（２）形状の変化
（３）空洞の形成
（４）輝度の変化
（５）上記の（１）～（４）の変化が生じる速度の変化
のいずれかが所定の閾値を超えること、とすることができる。

これにより、スフェロイドやオルガノイドの状態が大きく変化したり、状態変化のスピードが急激に変わったりした場合に第２撮影工程を行って、詳しい状態変化を観察することができる。

また、解析対象の試料９が、細胞をシート状に培養させた細胞シートである場合、インキュベータ１０内で培養されることによって、細胞間の隙間が増殖した細胞で埋められたり、細胞が重なり合って細胞層の厚みが増したりする。このとき、第２撮影工程を実施する条件である第１条件は、例えば、輝度の変化、または、輝度の変化が生じる速度の変化が所定の閾値を超えること、とすることができる。

また、解析対象の試料９が、培養がん細胞である場合、インキュベータ１０内で培養されることによって、細胞塊が大きくなるにつれて、血管が伸張する等の形状の変化が生じる。このとき、第２撮影工程を実施する条件である第１条件は、例えば、
（１）形状の変化（突起が増える等）
（２）突起長さの変化
（３）突起の分岐点の数の変化
（４）上記の（１）～（３）の変化が生じる速度の変化
のいずれかが所定の閾値を超えること、とすることができる。

＜３－２．第１撮影および第２撮影の撮影方法のバリエーション＞
上記の実施形態では、第１撮影は、光学顕微鏡を用いたマルチフォーカス明視野二次元撮影であり、第２撮影は、光干渉断層撮影であった。しかしながら、第１撮影および第２撮影は、他の撮影方法により第１画像Ｄ１および第２画像Ｄ２を取得するものであってもよい。

撮影対象となる試料９の全てに対して定期的に行われる第１撮影は、光学顕微鏡による明視野撮影のように、非侵襲または低侵襲の撮影方法が選択される。これに対して、上記の実施形態において、第２撮影は、光干渉断層撮影であった。第１条件を満たす試料９のみに対して行われる第２撮影は、第１撮影よりも撮影回数が少ないため、第１撮影よりも撮影時間が長い撮影方法や、第１撮影よりも侵襲性の高い撮影方法を用いることができる。

撮影時間が比較的短く、非侵襲または低侵襲な第１撮影の例としては、光学顕微鏡を用いたマルチフォーカス明視野二次元撮影の他に、光学顕微鏡を用いたシングルフォーカス明視野二次元撮影が挙げられる。

第２撮影の例として、上記の実施形態で示した光干渉断層撮影の他に、共焦点レーザ顕微鏡を用いた非染色試料および蛍光染色試料の二次元撮影および三次元撮影、Ｘ線撮影などが挙げられる。共焦点レーザ顕微鏡による蛍光染色試料の撮影は、光学顕微鏡における明視野二次元撮影に比べて、撮影時間が長く、かつ、蛍光退色や、光細胞毒性による細胞ダメージの可能性がある。また、Ｘ線撮影では被爆による細胞ダメージの可能性がある。

このように侵襲性の高い撮影方法を用いた試料９の撮影を行う場合には、第１撮影工程および第１解析工程によって、適切な頻度で生体試料の時系列変化を適切に把握し、試料への侵襲性の高い第２撮影工程を必要なタイミングでのみ行うことにより、生体試料へのダメージを抑制しつつ、生体試料の時系列変化を適切に観察することができる。

＜３－３．その他の変形例＞
上記の実施形態では、第１解析工程において、試料９に含まれる細胞９２の数を出力していた。しかしながら、第１解析工程において、他の指標を出力してもよい。例えば、第１解析工程において、試料９に含まれるフラグメントの量、試料９の中における細胞９２の位置、試料９の中における細胞９２の広がり、Ｖｅｅｃｋ分類結果などを、第１解析結果Ｒ１として出力してもよい。

また、上記の第１実施形態では、第２解析工程において、試料９に含まれる細胞９２の体積を出力していた。しかしながら、第２解析工程において、第１解析工程により得られた細胞９２の数に基づいて、複数の細胞９２の形状を同定し、第２解析結果Ｒ２として、細胞９２の形状同定結果を出力してもよい。また、第２解析工程において、第１解析結果Ｒ１を利用しつつ、他の指標を出力してもよい。例えば、第２解析工程において、試料９に含まれるフラグメントの量や、Ｖｅｅｃｋ分類結果などを出力してもよい。

また、上記の実施形態では、撮影装置１は、第１解析結果Ｒ１および第２解析結果Ｒ２を、それぞれ、表示部７０に出力していた。しかしながら、撮影装置１は、第１解析結果Ｒ１および第２解析結果Ｒ２を、他のコンピュータへ、データ出力するものであってもよい。

また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

１ 撮影装置
９ 試料
１０ インキュベータ
４０ 第１撮像部
５０ 第２撮像部
６０ コンピュータ
６１ 撮影制御部
６２ 第１解析部
６３ 第２解析部
９２ 細胞
Ｄ１ 第１画像
Ｄ２ 第２画像
Ｒ１ 第１解析結果
Ｒ２ 第２解析結果

Claims (12)

1. 時系列変化を生じる試料の撮影方法であって、
   ａ）前記試料を第１撮影方法によって撮影し、第１画像を取得する第１撮影工程と、
   ｂ）前記工程ａ）で取得した前記第１画像を解析する第１解析工程と、
   ｃ）前記工程ｂ）の解析結果が所定の第１条件を満たしたか否かを判断する判断工程と、
   を定期的に繰り返し実行し、
   前記工程ｃ）において、前記第１条件を満たしたと判断した場合には、前記工程ａ）、前記工程ｂ）および前記工程ｃ）を一時的に停止して
   ｄ）前記試料を第２撮影方法によって撮影し、第２画像を取得する第２撮影工程
   を実行する、撮影方法。
2. 請求項１に記載の撮影方法であって、
   前記工程ｄ）の所要時間は、前記工程ａ）の所要時間よりも長い、撮影方法。
3. 請求項２に記載の撮影方法であって、
   前記工程ａ）では、１つまたは複数の二次元画像を取得し、
   前記工程ｄ）では、三次元画像を取得する、撮影方法。
4. 請求項３に記載の撮影方法であって、
   前記工程ａ）では、明視野において、複数の焦点位置のそれぞれに対して二次元画像を撮影し、
   前記工程ｄ）では、光干渉断層撮影により、前記三次元画像を取得する、撮影方法。
5. 請求項３に記載の撮影方法であって、
   前記工程ａ）では、明視野において、複数の焦点位置のそれぞれに対して二次元画像を取得し、
   前記工程ｄ）では、共焦点レーザ顕微鏡によって、三次元画像を取得する、撮影方法。
6. 請求項１に記載の撮影方法であって、
   前記工程ａ）では、明視野において、複数の焦点位置のそれぞれに対して二次元画像を取得し、
   前記工程ｄ）では、Ｘ線撮影による２次元画像を取得する、撮影方法。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の撮影方法であって、
   前記試料は、胚であり、
   前記工程ｃ）の前記第１条件は、前記胚に含まれる細胞数の変化である、撮影方法。
8. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の撮影方法であって、
   前記試料は、複数の細胞を含む細胞クラスターであり、
   前記工程ｃ）の前記第１条件は、前記細胞クラスターの状態変化である、撮影方法。
9. 請求項８に記載の撮影方法であって、
   前記細胞クラスターの前記状態変化には、前記細胞クラスターの大きさの変化、形状の変化、空洞の形成、および、取得画像における輝度の変化の少なくとも１つが含まれる、撮影方法。
10. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の撮影方法であって、
    前記試料は、複数のがん細胞を含む細胞クラスターであり、
    前記工程ｃ）の前記第１条件は、前記細胞クラスターの形状の変化、突起の長さの変化、および、突起の分岐の数の変化の少なくとも１つが含まれる、撮影方法。
11. 請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の撮影方法であって、
    前記工程ａ）および前記工程ｄ）は、前記試料が温度管理可能なインキュベータ内に配置された状態で行われる、撮影方法。
    を行う）
12. 時系列変化を生じる試料を撮影するための撮影装置であって、
    前記試料を第１撮影方法によって撮影し、第１画像を取得する、第１撮像部と、
    前記試料を第２撮影方法によって撮影し、第２画像を取得する、第２撮像部と、
    前記第１画像を解析する第１解析部と、
    前記第１撮像部および前記第２撮像部を動作制御する撮影制御部と、
    を備え、
    前記第１撮像部による前記第１画像の取得と、前記第１解析部による前記第１画像の解析とを定期的に繰り返すとともに、
    前記撮影制御部が、前記第１解析部の解析結果が所定の条件を満たしたと判断すると、前記第１撮像部による前記第１画像の取得を停止して、前記第２撮像部による前記第２画像の取得を行う、撮影装置。

Images