JP6744464B2 - 顕微授精訓練装置 - Google Patents
顕微授精訓練装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6744464B2 JP6744464B2 JP2019148725A JP2019148725A JP6744464B2 JP 6744464 B2 JP6744464 B2 JP 6744464B2 JP 2019148725 A JP2019148725 A JP 2019148725A JP 2019148725 A JP2019148725 A JP 2019148725A JP 6744464 B2 JP6744464 B2 JP 6744464B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- egg
- pipette
- image
- microinsemination
- virtual
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Description
本発明の第1実施形態としての顕微授精訓練装置について以下説明するが、顕微授精訓練装置の説明に先だって、顕微授精を行なう装置およびその装置を用いて行なわれる作業について説明する。図1は、顕微授精の操作に用いられる装置および顕微授精の処理について示す説明図である。図2は、顕微授精の要部を示す説明図である。図2は、模式図であり、後述する卵子10の大きさと膜厚等は、実際の卵子の各サイズとの相関関係はない。顕微授精では、作業者E(例えば胚培養士)は、顕微授精装置20を用いて、卵子に、インジェクションピペットを用いて、精子を注入する作業を行なう。
図3は、第1実施形態としての顕微授精訓練装置100の概要を示す概略構成図である。この顕微授精訓練装置100は、装置の外観は、図1を用いて説明した顕微授精装置20とほぼ同じである。この顕微授精訓練装置100には、接眼レンズ121、ピペット駆動部としてのマニピュレータ131,132、ホルダー133,135、操作部137,138、インジェクションピペット134、ホールド用マイクロピペット136、チューブ141,142、圧力設定部169,179、等が備えられている。
[1]両ピペット134,136の先端位置が、仮想的な卵子10の外形位置の外側に存在する配置(以下、位置関係A1という)、
[2]両ピペット134,136のいずれかの先端が、仮想的な卵子10の外形位置に接して存在する配置(以下、位置関係A2という)、
[3]インジェクションピペット134の先端が、仮想的な卵子10の外形位置から内側に所定距離だけ進入して存在する配置(以下、位置関係A3という)、
[4]インジェクションピペット134の先端が、仮想的な卵子10の外形位置から内側の所定距離を超えて存在する配置(以下、位置関係A4という)。
ホールド用マイクロピペット136は、卵子の内側に入ることはないので、上記位置関係A3、A4は、インジェクションピペット134のみの位置関係となる。
次に本発明の第2の実施形態について説明する。第2の実施形態における顕微授精訓練装置100は、第1実施形態と概略構成は類似しているが、第2実施形態の顕微授精訓練装置100では、第1実施形態におけるインジェクションピペット134やホールド用マイクロピペット136に相当するものは存在せず、このため各軸アクチュエータ181〜187、191〜197も存在しない。操作部137,138は存在し、各軸用のハンドルも存在する。なお、第2実施形態では、ビデオカメラ110はなく、ピペットの映像も用いない。即ち、第2実施形態の顕微授精訓練装置100は、卵子10だけが仮想的なものなのではなく、インジェクションピペットおよびホールド用マイクロピペットが共に仮想的なものとして扱われる。以下、仮想的な両ピペットを符号付きで呼ぶ必要がある場合は、図示されていないが、理解の便を図って、それぞれ、インジェクションピペット134、ホールド用マイクロピペット136と呼ぶことがある。
〈1〉仮想的な両ピペット134,136の先端位置が、仮想的な卵子10の外形位置の外側に存在する配置(以下、位置関係B1という)、
〈2〉仮想的な両ピペット134,136のいずれかの先端が、仮想的な卵子10の外形位置に接して存在する配置(以下、位置関係B2という)、
〈3〉仮想的なインジェクションピペット134の先端が、仮想的な卵子10の外形位置から内側に所定距離だけ進入して存在する配置(以下、位置関係B3という)、
〈4〉仮想的なインジェクションピペット134の先端が、仮想的な卵子10の外形位置から内側の所定距離を超えて存在する配置(以下、位置関係B4という)。
仮想的なホールド用マイクロピペット136は、卵子の内側に入ることはないので、上記位置関係B3、B4は、インジェクションピペット134のみの位置関係となる。
位置関係A4,B4において、訓練者が、圧力設定部169を操作した場合、その操作量に応じた信号P1に基づいて、インジェクションピペット134の内の流路に、精子を含んだ液体が流れる映像を合成してもよい。更に、インジェクションピペット134を卵子に穿刺した後で、インジェクションピペット134内の液体が、卵子内に流入する映像を生成して表示してもよい。この場合には、卵子内部の細胞質の性状や液体の性状からピペット内部の液体の挙動および卵子内部での挙動を演算し、液体の映像を生成すればよい。ホールド用マイクロピペット136については、圧力設定部179を操作した場合、その操作量に応じた信号P2に基づいて、卵子10の吸着量(吸着に伴う変形量)を変更して卵子の映像を生成するものとしてもよい。
12…本体部
14…膜部
16…極体部
20…顕微授精装置
21…接眼レンズ
22…ステージ
25…倒立顕微鏡
31、32…マニピュレータ
33…ホルダー
34…インジェクションピペット
35…ホルダー
36…ホールド用マイクロピペット
37…操作部
41、42…チューブ
50…シャーレ
52…ドロップ
54…ミネラルオイル
79…インジェクター
100…顕微授精訓練装置
110…ビデオカメラ
120…高精細ディスプレイ
121…接眼レンズ
131、132…マニピュレータ
133、135…ホルダー
134…インジェクションピペット
136…ホールド用マイクロピペット
137、138…操作部
141…チューブ
144…駆動装置
145…右操作部入力部
146…左操作部入力部
147…駆動信号演算生成部
148…インジェクションピペット駆動信号出力部
149…ホールドピペット駆動信号出力部
150…本体
151…第1アーム
152…第2アーム
161、171…X軸用ハンドル
163、173…Y軸用ハンドル
165、175…Z軸用ハンドル
167、177…T軸移動用ハンドル
169、179…圧力設定部
181、191…X軸アクチュエータ
183、193…Y軸アクチュエータ
185、195…Z軸アクチュエータ
187、197…T軸アクチュエータ
200、200A…シミュレーション制御部
201…CPU
202…ROM
203…RAM
205…ハードディスク
210…圧力操作入力部
220…卵子情報記憶部
230…卵子映像生成部
240…映像入力部
250、280…DSP
260…映像合成出力部
270…入力インタフェース
290…映像生成部
295…映像出力部
Claims (10)
- 卵子を使用する顕微鏡下の作業をシミュレーションする顕微授精訓練装置であって、
仮想的な顕微鏡の視野を表示するための表示装置と、
仮想的な溶液に漬けられた卵子の仮想的な3次元の配置を演算する卵子配置演算部と、
仮想的なピペットが装着される仮想的なマニピュレータを操作する操作処理を受け付ける操作処理受付部と、
前記操作処理受付部によって受け付けた操作処理により、前記仮想的なマニピュレータに装着された前記仮想的なピペットの移動位置を演算するピペット移動位置演算部と、
前記演算されたピペットの少なくとも先端が、前記卵子の仮想的な3次元の配置として定めた領域に存在するとき、前記演算された移動位置における前記ピペットの映像であるピペット映像を生成するピペット映像部と、
前記演算された前記ピペット先端の位置が、前記演算された仮想的な卵子に対して、予め定めた位置関係以上に近接した関係にあると判断したとき、前記溶液に漬けられた仮想的な卵子の映像である卵子映像を生成する卵子映像生成部と、
前記ピペット映像と前記卵子映像とを合成して、前記表示装置に表示する映像出力部と、
前記仮想的なピペット先端の初期位置を、当該顕微授精訓練装置の起動時に毎回求め、前記初期位置を前記ピペット移動位置演算部が演算する前記ピペットの原点とするセットアップ処理部と、
を備える、顕微授精訓練装置。 - 前記初期位置は、前記表示装置に表示される範囲内の位置である、請求項1記載の顕微授精訓練装置。
- 前記初期位置は、前記仮想的な卵子が置かれるとされる仮想的なステージより下の位置を除く位置である、請求項1または請求項2に記載の顕微授精訓練装置。
- 前記初期位置は、ランダムに求められる請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の顕微授精訓練装置。
- 前記ピペット映像部は、前記初期位置における前記ピペットの映像を、合焦の位置以外の映像として生成する、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の顕微授精訓練装置。
- 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の顕微授精訓練装置であって、
前記卵子映像生成部は、
前記ピペット先端が卵子に近接した場合の卵子の挙動を、前記溶液を介した動きとして演算し、映像を作り出す第1映像出力部と、
前記ピペット先端が卵子に接触した場合の卵子の挙動を、ピペット先端の形状、卵子表面の膜の性状、卵子に対するピペット先端の接触位置から演算し、卵子の映像を作り出す第2映像出力部と、
前記ピペット先端が卵子表面の膜を破って内部に侵入した後の卵子の挙動を、ピペット先端を含むピペットの形状、卵子内部の細胞質の性状、卵子に対するピペット先端の接触位置から演算し、映像を作り出す第3映像出力部と、
前記操作処理受付部が受け付けた操作処理により、前記ピペット先端と前記卵子の位置関係を演算し、対応する前記第1ないし第3映像出力部からの映像を、前記卵子映像として出力する卵子映像出力部と
を備えた顕微授精訓練装置。 - 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の顕微授精訓練装置であって、
前記操作処理受付部は、
重力方向に直交する2方向への前記ピペットの移動を指示する操作処理を、方向毎に受け付けるX方向受付部およびY方向受付部と、
前記ピペットの軸方向への進退を指示する進退指示受付部と
を備える顕微授精訓練装置。 - 請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の顕微授精訓練装置であって、
前記ピペットは、前記卵子が存在するとされる位置に対して対称の位置のそれぞれに設けられるものとされ、
前記操作処理受付部は、各ピペット毎に、前記操作処理を受け付けるよう設けられた
顕微授精訓練装置。 - 請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の顕微授精訓練装置であって、
前記ピペットの少なくとも一方は、内部に通路を有するものとされており、
前記操作処理受付部は、前記ピペット内部の前記通路に存在する液体への加圧量を増減する操作処理を受け付ける加圧量操作受付部を備え、
前記ピペット映像部は、少なくとも前記ピペット先端が前記卵子の内部に位置する状態である場合に、前記加圧量、前記卵子内部の細胞質の性状、前記液体の性状から前記ピペット内部の液体の挙動を演算し、前記通路の液体の映像を生成する
顕微授精訓練装置。 - 前記映像出力部が前記表示装置に表示する前記映像を、前記表示装置とは別に表示する2次元表示装置を備える、請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の顕微授精訓練装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019148725A JP6744464B2 (ja) | 2019-08-14 | 2019-08-14 | 顕微授精訓練装置 |
JP2020128773A JP6956236B2 (ja) | 2019-08-14 | 2020-07-30 | 顕微授精訓練装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019148725A JP6744464B2 (ja) | 2019-08-14 | 2019-08-14 | 顕微授精訓練装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016162612A Division JP6604922B2 (ja) | 2016-08-23 | 2016-08-23 | 顕微授精訓練装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020128773A Division JP6956236B2 (ja) | 2019-08-14 | 2020-07-30 | 顕微授精訓練装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020013136A JP2020013136A (ja) | 2020-01-23 |
JP6744464B2 true JP6744464B2 (ja) | 2020-08-19 |
Family
ID=69169889
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019148725A Active JP6744464B2 (ja) | 2019-08-14 | 2019-08-14 | 顕微授精訓練装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6744464B2 (ja) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003125750A (ja) * | 2001-07-10 | 2003-05-07 | Narishige:Kk | マイクロピペット、インジェクション装置およびマイクロインジェクションの方法 |
JP4129527B2 (ja) * | 2003-05-23 | 2008-08-06 | 国立大学法人 名古屋工業大学 | 仮想手術シミュレーションシステム |
JP4831972B2 (ja) * | 2004-02-10 | 2011-12-07 | オリンパス株式会社 | マイクロマニピュレーションシステム |
JP4607656B2 (ja) * | 2005-05-06 | 2011-01-05 | 株式会社神戸製鋼所 | 細胞操作シミュレータ、シミュレーション方法及びプログラム |
JP5710135B2 (ja) * | 2010-03-18 | 2015-04-30 | 章博 挾間 | 顕微授精装置、顕微授精用のプローブおよび顕微授精方法 |
-
2019
- 2019-08-14 JP JP2019148725A patent/JP6744464B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020013136A (ja) | 2020-01-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Lu et al. | Robotic ICSI (intracytoplasmic sperm injection) | |
Pillarisetti et al. | Evaluating the effect of force feedback in cell injection | |
US10628944B2 (en) | Methods for three dimensional reconstruction and determining the quality of an embryo | |
CN110390851A (zh) | 增强现实训练系统 | |
CN105825752A (zh) | 基于力反馈设备的虚拟眼角膜手术培训系统 | |
US20110091856A1 (en) | Opthalmoscope simulator | |
US20200371338A1 (en) | Microscope assembly for capturing and displaying three-dimensional images of a sample | |
Ahmad et al. | Deep learning-based monocular placental pose estimation: towards collaborative robotics in fetoscopy | |
CN109155123A (zh) | 用于遵循和实施实验室程序的系统和方法 | |
Gao et al. | Precise automated intracellular delivery using a robotic cell microscope system with three-dimensional image reconstruction information | |
JP6744464B2 (ja) | 顕微授精訓練装置 | |
WO2020059522A1 (ja) | 生殖医療支援システム | |
EP3788598B1 (en) | Automated oocyte detection and orientation | |
JP6956236B2 (ja) | 顕微授精訓練装置 | |
US20220156922A1 (en) | System for real-time automatic quantitative evaluation, assessment and/or ranking of individual sperm, aimed for intracytoplasmic sperm injection (icsi), and other fertilization procedures, allowing the selection of a single sperm | |
JP6604922B2 (ja) | 顕微授精訓練装置 | |
Corroenne et al. | Benefits of an oocyte pickup simulation training program using a high-fidelity simulator (PickUpSimTM) for obstetrics and gynaecology residents: an observational survey study | |
Jiang et al. | Enhancing a laparoscopy training system with augmented reality visualization | |
Fujishiro et al. | Microinjection system to enable real-time 3d image presentation through focal position adjustment | |
WO2021014461A1 (en) | Intracytoplasmic sperm injection | |
Kobayashi | New trends in translational microsurgery | |
JP2006313178A (ja) | 細胞操作シミュレータ、シミュレーション方法及びプログラム | |
JP6725735B1 (ja) | 顕微授精用装置および顕微授精用術具の位置制御方法 | |
EP4209820A1 (en) | Microscope system and sorting support method | |
Faroque et al. | Large-scale virtual reality micro-robotic cell injection training |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190913 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190913 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200630 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200626 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200730 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6744464 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |