JP7000379B2 - Embryo selection system - Google Patents

Embryo selection system Download PDF

Info

Publication number
JP7000379B2
JP7000379B2 JP2019087392A JP2019087392A JP7000379B2 JP 7000379 B2 JP7000379 B2 JP 7000379B2 JP 2019087392 A JP2019087392 A JP 2019087392A JP 2019087392 A JP2019087392 A JP 2019087392A JP 7000379 B2 JP7000379 B2 JP 7000379B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
embryo
image
unit
state
selection system
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
Application number
JP2019087392A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019141090A5 (en
JP2019141090A (en
Inventor
憲隆 福永
Original Assignee
憲隆 福永
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 憲隆 福永 filed Critical 憲隆 福永
Priority to JP2019087392A priority Critical patent/JP7000379B2/en
Publication of JP2019141090A publication Critical patent/JP2019141090A/en
Publication of JP2019141090A5 publication Critical patent/JP2019141090A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7000379B2 publication Critical patent/JP7000379B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Description

本発明は、胚選抜システムに関する。 The present invention relates to an embryo selection 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、移植に適した良好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。 In the field of infertility treatment, good embryos suitable for transplantation are selected by evaluating embryos in culture from the viewpoint of improving conception rate and QOL of patients. As a method for evaluating embryos non-invasively, there is a method for evaluating the developmental status of embryos by morphological observation with a microscope.

特開2012-29686号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-29686

特許文献1の胚選別システムでは、特定の卵割の段階に対応する胚の割球数を1つの指標として、胚を選別している。しかし、特許文献1の胚選別システムでは、予め記憶されている卵割の段階に対応する時間帯情報を用いて胚の選別に用いられる画像を抽出しているため、その時間帯情報から外れたタイミングで卵割が進行した胚は、良好胚として選別されない虞がある。また、記憶された時間帯情報に基づいて特定の卵割の段階を示す画像であるとして抽出された画像から、特定の卵割の段階における胚の割球数が選別基準を満たしているように見えたとしても、その卵割の段階より前の段階において胚の割球のうち少なくとも一部が融合(リバース)したことによって選別基準を満たすようになった胚が良好胚として選別される虞がある。このような課題を解決するために、良好胚を選抜するシステムの選抜精度をより高めることができる技術が望まれていた。 In the embryo selection system of Patent Document 1, embryos are selected using the number of blastomeres of the embryo corresponding to a specific cleavage stage as one index. However, in the embryo selection system of Patent Document 1, since the image used for embryo selection is extracted using the time zone information corresponding to the cleavage stage stored in advance, it is out of the time zone information. Embryos whose cleavage has progressed at the timing may not be selected as good embryos. In addition, from the image extracted as an image showing a specific cleavage stage based on the stored time zone information, the number of embryo blastomeres at the specific cleavage stage meets the selection criteria. Even if it can be seen, there is a risk that embryos that meet the selection criteria due to fusion (reverse) of at least a part of the embryo blastomere in the stage before the cleavage stage will be selected as good embryos. be. In order to solve such a problem, a technique capable of further improving the selection accuracy of a system for selecting good embryos has been desired.

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。第1の態様は、胚選抜システムとしての態様である。この胚培養システムは、培養容器に設けられた複数のウェルに収容され培養されている胚を、設定された時間間隔で撮像した前記ウェル毎の画像を、時系列的に格納する画像格納部と、前記画像格納部に格納された前記画像を読み出して、前記画像における前記胚の割球数の経時的な変化を解析することによって前記胚の状態を判定する判定部と、を備え、前記判定部は、受精処理されてから開始される最初の卵割において、前記胚の割球数が2個の状態に直接移行したことを確認した場合と、受精処理されてから開始される最初の卵割において、前記胚の割球数が2個の状態を経ることなく前記胚の割球数が3個以上の状態に直接移行した場合とで、前記胚について異なる判定を行なう。
また、第2の態様は、胚を選抜する方法としての態様である。この胚選抜方法は、培養容器に設けられた複数のウェルに収容され培養されている胚を、設定された時間間隔で撮像した前記ウェル毎の画像を、時系列的に格納する画像格納工程と、前記画像格納工程で格納された前記画像を読み出して、前記画像における前記胚の割球数の経時的な変化を解析することによって胚を選抜する選抜工程と、を備え、前記選抜工程において、受精処理されてから開始される最初の卵割において、前記胚の割球数が2個の状態に直接移行したことを確認したか、あるいは受精処理されてから開始される最初の卵割において、前記胚の割球数が2個の状態を経ることなく前記胚の割球数が3個以上の状態に直接移行したか、によって前記胚を選抜する。
The present invention has been made to solve at least a part of the above-mentioned problems, and can be realized as the following forms. The first aspect is an aspect as an embryo selection system. This embryo culture system includes an image storage unit that stores images of embryos housed and cultured in a plurality of wells provided in a culture vessel at set time intervals for each well in a time series. The determination unit is provided with a determination unit for determining the state of the embryo by reading the image stored in the image storage unit and analyzing the change in the number of blastomeres of the embryo in the image with time. The part confirmed that in the first egg splitting started after the fertilization process, the number of blastomeres of the embryo directly shifted to the two state, and the first egg started after the fertilization process. In the split, different determinations are made for the embryo depending on the case where the number of blastomeres of the embryo directly shifts to the state of 3 or more without going through the state of 2 blastomeres.
The second aspect is an aspect as a method for selecting embryos. This embryo selection method includes an image storage step of storing images for each well, which are images of embryos housed and cultured in a plurality of wells provided in a culture container at set time intervals, in chronological order. A selection step of reading out the image stored in the image storage step and selecting an embryo by analyzing a change in the number of blastomeres of the embryo in the image with time is provided. In the first cleavage started after fertilization, it was confirmed that the number of blastomere of the embryo directly shifted to the two state, or in the first cleavage started after fertilization. The embryo is selected depending on whether the number of blastomeres of the embryo directly shifts to the state of 3 or more without going through the state of 2 blastomeres.

(1)本発明の一形態によれば、胚選抜システムが提供される。この胚選抜システムは、培養されている胚の状態を、設定された時間間隔で撮影した画像を格納する画像格納部と、前記画像における前記胚の割球数の経時的な変化を解析することによって前記胚が良好胚であ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、胚の状態が撮影された画像を用いて、胚の割球数の経時的な変化を解析することによって、胚が良好胚であるか判定部が判定できる。このため、良好胚を選抜できるシステムについて、良好胚の選抜精度をより高めることができる。 (1) According to one embodiment of the present invention, an embryo selection system is provided. This embryo selection system analyzes the state of the cultured embryo in an image storage unit that stores images taken at set time intervals and changes in the number of blastomeres of the embryo in the image over time. A determination unit for determining whether the embryo is a good embryo is provided. In such an embodiment, the determination unit can determine whether the embryo is a good embryo by analyzing the change over time in the number of blastomeres of the embryo using the image in which the state of the embryo is photographed. Therefore, for a system that can select good embryos, the accuracy of selecting good embryos can be further improved.

(2)上記形態における胚選抜システムにおいて、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胚の特徴について学習し、前記学習に基づいて前記胚が良好胚であ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、胚が良好胚であるか判定できる。 (2) In the embryo selection system in the above form, even if the determination unit learns about the characteristics of the embryo captured in the image by supervised learning and determines whether the embryo is a good embryo based on the learning. good. In such an embodiment, it is possible to determine whether the embryo is a good embryo based on the criteria learned by the supervised learning by the determination unit.

(3)上記形態における胚選抜システムにおいて、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胚の特徴について学習し、前記学習に基づいて前記胚が良好胚であ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、胚が良好胚であるか判定できる。 (3) In the embryo selection system in the above embodiment, the determination unit learns about the characteristics of the embryo captured in the image by deep learning using a multi-layer neural network, and the embryo is a good embryo based on the learning. It may be determined whether or not there is. With such an embodiment, it is possible to determine whether the embryo is a good embryo based on the criteria learned by the determination unit by deep learning.

(4)上記形態における胚選抜システムにおいて、さらに、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備えてもよい。このような態様とすれば、胚選抜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良好胚の判定を行ったかを知ることができる。 (4) The embryo selection system in the above embodiment may further include a notification unit for notifying the determination image used for determination among the images. In such an embodiment, the user using the embryo selection system can know which image the determination unit used to determine the good embryo.

(5)上記形態における胚選抜システムにおいて、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、胚選抜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良好胚の判定を行っ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。 (5) In the embryo selection system in the above embodiment, the notification unit may notify the determination image and also notify the information on which the determination unit is based in the determination image. In such an embodiment, the user using the embryo selection system can know which image the determination unit used to determine a good embryo, and the determination unit knows the information on which the determination is based. be able to.

(6)本発明の一形態によれば、良好胚でない胚を選抜する方法が提供される。この良好胚でない胚を選抜する方法は、培養されている胚の状態を、設定された時間間隔で撮影した画像を格納する画像格納工程と、前記画像における前記胚の割球数の経時的な変化を解析することによって前記良好胚でない胚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、胚の状態が撮影された画像を用いて、胚の割球数の経時的な変化を解析することによって、良好胚でない胚を選抜できる。 (6) According to one embodiment of the present invention, there is provided a method for selecting embryos that are not good embryos. The method for selecting embryos that are not good embryos is an image storage step of storing images of the cultured embryos taken at set time intervals, and a time course of the number of blastomeres of the embryos in the images. It comprises a selection step of selecting embryos that are not good embryos by analyzing changes. In such an embodiment, embryos that are not good embryos can be selected by analyzing changes in the number of blastomeres of the embryos over time using images of the embryo state.

本発明は、胚選抜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、胚選抜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 realized in various forms other than the embryo selection system. For example, the present invention can be realized in the form of an embryo selection device. Further, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and it is needless to say that the present invention can be carried out in various embodiments within a range not deviating from the gist of the present invention.

第1実施形態における胚選抜システムの構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the embryo selection system in 1st Embodiment. 判定部が教師あり学習において使用される画像の例である。This is an example of an image in which the judgment unit is used in supervised learning. 判定部が教師あり学習において使用される画像の例である。This is an example of an image in which the judgment unit is used in supervised learning. 判定部が教師あり学習において使用される画像の例である。This is an example of an image in which the judgment unit is used in supervised learning. 判定部が教師あり学習において使用される画像の例である。This is an example of an image in which the judgment unit is used in supervised learning. 制御部が実行する画像取得処理を示すフローである。This is a flow showing the image acquisition process executed by the control unit. 制御部が実行する良好胚判定処理を示すフローである。It is a flow which shows the good embryo determination process performed by a control part. 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。It is explanatory drawing explaining the learning of an image by deep learning.

A.第1実施形態:
図1は、第1実施形態における胚選抜システム10の構成を示す説明図である。胚選抜システム10は、培養されている胚の中から移植に適した良好胚を選抜するシステムである。ここでいう胚とは、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理がなされた卵のことである。胚選抜システム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 the embryo selection system 10 in the first embodiment. The embryo selection system 10 is a system for selecting good embryos suitable for transplantation from cultured embryos. The embryo referred to here is an egg that has been treated for fertilization, such as a conventional method in which sperms and eggs are co-cultured, or an intracytoplasmic sperm injection method. The embryo selection system 10 includes a culture unit 110, an image acquisition unit 130, a control unit 140, a user interface 150, and a notification unit 160.

培養部110は、胚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、胚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、胚を培養する。 The culture unit 110 is a so-called incubator for culturing embryos. The culture conditions such as temperature, humidity, oxygen concentration, carbon dioxide concentration, and culture time in the culture unit 110 are controlled by the control unit 140 based on the contents input in advance by the user via the user interface 150. The culture unit 110 cultivates embryos in a state where the culture container 200, which is a container for culturing embryos, is fixed in the culture unit 110.

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つの胚を入れて培養するための容器である。 The culture vessel 200 is a well plate having 12 wells in 3 rows and 4 columns. The bottom of each well of the culture vessel 200 is numbered 1 to 12, which is a well number. The culture container 200 is a container for putting one embryo in each well and culturing it.

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、胚を培養する。 The culture unit 110 has a container transport unit 115. The container transport unit 115 has a shape extending in the horizontal direction and constitutes a bottom surface portion of the culture unit 110. The container transport unit 115 has a fixing unit (not shown) for fixing the culture container 200 on a surface facing upward in the direction of gravity. The culture section 110 cultivates embryos with the culture vessel 200 fixed to the fixed section.

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 container transport unit 115 transports the culture container 200 fixed to the fixed portion by moving the fixed portion to a position on the lower side in the gravity direction of the image acquisition unit 130 in which a part thereof protrudes inside the culture unit 110. .. The container transport unit 115 transports the culture container 200 to the initial position when the image acquisition by the image acquisition unit 130 is completed. In FIG. 1, the position where the culture vessel 200 is shown is the initial position.

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。ここでいう時間間隔とは、経験的に求められる胚の割球数の経時的な変化を捉えることのできる時間間隔のことである。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。搬送の頻度は、15分毎ではない別の時間間隔に設定されてもよい。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) of the container transport unit 115 transporting the culture container 200 is controlled by the control unit 140 based on the content set in advance by the user via the user interface 150. The time interval referred to here is a time interval that can capture the change over time in the number of blastomeres of the embryo, which is empirically obtained. In the present embodiment, the container transport unit 115 is controlled to transport the culture container 200 to a position below the image acquisition unit 130 in the direction of gravity every 15 minutes. The frequency of transport may be set to a different time interval than every 15 minutes. The container transport unit 115 transports the culture container 200 to a position below the image acquisition unit 130 in the direction of gravity, and then adjusts the position of the culture container 200 two-dimensionally in the vertical and horizontal directions when viewed from the image acquisition unit 130. , Each well can be arranged at a position where the image acquisition unit 130 can acquire an image. The container transport unit 115 transports the culture container 200 to the initial position when the image acquisition by the image acquisition unit 130 is completed. The step in which the image acquisition unit 130 acquires an image of each well in the culture vessel 200 will be described later.

画像取得部130は、培養部110によって培養されている胚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胚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 image acquisition unit 130 acquires images by photographing the state of the embryos cultured by the culture unit 110 at set time intervals. In the present embodiment, the image acquisition unit 130 captures the state of the embryo each time the container transport unit 115 transports the culture vessel 200, so that a plurality of images for each well in the culture vessel 200 are captured in chronological order. To get to. In another embodiment, the image acquisition unit 130 may acquire images by taking pictures at time intervals directly instructed by the control unit 140. Of the 12 wells of the culture vessel 200, the position of the well from which the image acquisition unit 130 acquires an image is specified in advance by the user via the user interface 150. In the following description, the position of the well specified by the user is referred to as "designated position". In the present embodiment, the image acquisition unit 130 is a CCD camera.

本実施形態では、画像取得部130は、搬送されてくる培養容器200を重力方向下側から照明した状態で、重力方向上側から撮影を行う。他の実施形態では、画像取得部130は、搬送されてくる培養容器200から見て重力方向下側に配置され、重力方向上側から照明した状態で撮影を行ってもよい。 In the present embodiment, the image acquisition unit 130 takes a picture from the upper side in the gravity direction with the cultured culture container 200 illuminated from the lower side in the gravity direction. In another embodiment, the image acquisition unit 130 may be arranged on the lower side in the gravity direction when viewed from the culture container 200 to be transported, and may be photographed in a state of being illuminated from the upper side in the gravity direction.

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、胚選抜システム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 control unit 140 is composed of a microcomputer including a central processing unit and a main storage device. The control unit 140 controls each unit of the embryo selection system 10. Further, the control unit 140 controls the culture unit 110, the container transport unit 115, and the image acquisition unit 130 based on the contents input in advance by the user via the user interface 150.

制御部140は、画像格納部142と、判定部144とを備える。 The control unit 140 includes an image storage unit 142 and a determination unit 144.

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。換言すれば、画像格納部142は、培養されている胚の状態を、設定された時間間隔で撮影した画像を格納する。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 image storage unit 142 stores the image acquired by the image acquisition unit 130. In other words, the image storage unit 142 stores images of the state of the cultured embryo at set time intervals. The image storage unit 142 sends the acquired image of each well to the determination unit 144.

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胚の状態を解析することによって胚が良好胚であるか判定する。本実施形態では、判定部144は、培養部110が胚の培養を開始してから72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、胚が良好胚であるか判定する。 The determination unit 144 determines whether the embryo is a good embryo by analyzing the state of the embryo reflected in the image sent from the image storage unit 142. In the present embodiment, the determination unit 144 uses the image of each well acquired by the image acquisition unit 130 at a time interval of 15 minutes during 72 hours after the culture unit 110 starts culturing the embryo, and uses the embryo. Is a good embryo.

判定部144は、胚の割球数の経時的な変化を解析することによって、胚が良好胚であるか判定する。判定部144は、受精処理されてから開始される卵割が、2細胞期を経て進行していくか解析することによって、胚が良好胚であるか判定する。 The determination unit 144 determines whether the embryo is a good embryo by analyzing the change in the number of blastomeres of the embryo over time. The determination unit 144 determines whether the embryo is a good embryo by analyzing whether the cleavage started after the fertilization process progresses through the two-cell stage.

判定部144は、異なる時間に取得された複数の画像のうち、卵割中の胚の割球数を認識できる画像を用いて判定を行う。判定部144は、受精処理されてから開始される最初の卵割において、胚の割球数が2個の状態に直接移行したことを確認した場合、その胚は良好胚であると判定する。換言すれば、判定部144は、胚(受精処理された卵)を1細胞としたとき、最初の卵割において、2細胞の状態に直接移行した場合、その胚は良好胚であると判定する。ここでいう「2個の状態に直接移行」もしくは「2細胞の状態に直接移行」とは、胚の割球数もしくは細胞数が2個より大きい状態を経ることなく1個から2個の状態に移行することをいう。 The determination unit 144 makes a determination using an image that can recognize the number of blastomeres of the embryo in cleavage among a plurality of images acquired at different times. When the determination unit 144 confirms that the number of blastomeres of the embryo has directly shifted to the two state in the first cleavage started after the fertilization process, the determination unit 144 determines that the embryo is a good embryo. In other words, when the embryo (fertilized egg) is one cell, the determination unit 144 determines that the embryo is a good embryo when it directly shifts to the state of two cells in the first cleavage. .. Here, "direct transition to two states" or "direct transition to two-cell state" means one to two states without going through a state in which the number of blastomeres or cells of the embryo is larger than two. It means to move to.

判定部144は、最初の卵割において、胚の割球数が2個の状態を経ることなく胚の割球数が3個以上の状態に直接移行したことを確認した場合、その胚は良好胚ではないと判定する。換言すれば、判定部144は、最初の卵割において、胚(受精処理された卵)が1細胞から2細胞の状態を経ることなく3つ以上の細胞の状態へと直接移行した場合には、その胚は良好胚ではないと判定する。また、判定部144は、最初の卵割において、胚(受精処理された卵)が1細胞から無秩序(chaotic)な状態に移行した場合には、その胚は良好胚ではないと判定する。 When the determination unit 144 confirms that in the first cleavage, the number of blastomeres of the embryo directly shifts to the state of 3 or more without going through the state of 2 blastomeres, the embryo is good. Judge that it is not an embryo. In other words, in the first cleavage, the determination unit 144 directly transitions from one cell to the state of three or more cells without going through the state of one cell to two cells (fertilized egg). , The embryo is determined not to be a good embryo. Further, the determination unit 144 determines that the embryo is not a good embryo when the embryo (fertilized egg) shifts from one cell to a chaotic state in the first cleavage.

細胞が分裂する際、通常、1つの母細胞から2つの娘細胞が分裂して生じる。このとき、1つの母細胞から3つ以上の娘細胞が分裂して生じる場合には、これらの娘細胞には染色体数に異常がある蓋然性が高い。このため、判定部144は、上述したように、胚(受精処理された卵)を1細胞としたとき、最初の卵割において、2細胞の状態に移行した場合に、その胚は良好胚であると判定する。 When a cell divides, it usually results from one mother cell dividing into two daughter cells. At this time, if three or more daughter cells are divided from one mother cell, it is highly probable that these daughter cells have an abnormal number of chromosomes. Therefore, as described above, when the embryo (fertilized egg) is one cell and the embryo is transferred to the state of two cells in the first cleavage, the determination unit 144 is a good embryo. Judge that there is.

判定部144は、教師あり学習によって画像に写った胚の特徴について学習し、その学習に基づいて胚が良好胚であるか判定する。本実施形態では、判定部144は、画像に写った胚における割球の数の判定について学習し、その学習に基づいて胚が良好胚であるか判定する。このため、判定部144は、教師あり学習によって学習した割球の数の判定基準に基づいて、胚が良好胚であるか判定できる。 The determination unit 144 learns about the characteristics of the embryo captured in the image by supervised learning, and determines whether the embryo is a good embryo based on the learning. In the present embodiment, the determination unit 144 learns about the determination of the number of blastomeres in the embryo captured in the image, and determines whether the embryo is a good embryo based on the learning. Therefore, the determination unit 144 can determine whether the embryo is a good embryo based on the determination criterion of the number of blastomeres learned by supervised learning.

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、受精処理されてから卵割が開始されていない状態の胚であるとラベルされた画像の例である。図3は、受精処理されてから最初の卵割において、割球数が2個の状態に直接移行した胚であるとラベルされた画像の例である。図4は、受精処理されてから最初の卵割において、割球数が2個の状態を経ることなく割球数が3個の状態に直接移行した胚であるとラベルされた画像の例である。図5は、受精処理されてから最初の卵割において、無秩序(chaotic)な状態に移行した胚であるとラベルされた画像の例である。 2, FIG. 3, FIG. 4 and FIG. 5 are explanatory views showing an example of an image in which the determination unit 144 is used in supervised learning. FIG. 2 is an example of an image labeled as an embryo in a state in which cleavage has not started since fertilization. FIG. 3 is an example of an image labeled as an embryo in which the number of blastomeres has directly transitioned to two states in the first cleavage after fertilization. FIG. 4 is an example of an image labeled as an embryo in which the number of blastomeres directly shifts to the state of 3 in the first cleavage after fertilization without going through the state of 2 blastomeres. be. FIG. 5 is an example of an image labeled as an embryo that has transitioned to a chaotic state in the first cleavage after fertilization.

ユーザインタフェース150は、胚選抜システム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。 The user interface 150 exchanges information with the user of the embryo selection system 10. In the present embodiment, the user interface 150 is a touch panel that displays an image and accepts input of an instruction from a user on the image. In another embodiment, the user interface 150 may include a push button that accepts input of instructions from the user.

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。ここで判定画像として報知される画像は、卵割中の胚の割球数を認識できる画像であるとして、判定部144が判定に用いた画像である。画像の例としては、受精処理されてから最初の卵割において、割球数が2個の状態に直接移行した胚の画像が挙げられる。報知の形式の一例としては、判定画像とされた画像に対するタグ付けが挙げられる。このため、胚選抜システム10を使用するユーザーが、判定部144がどの画像を用いて良好胚を判定したか知ることができる。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、受精処理されてからの経過時間と割球数との対応関係を知ることができる。 The notification unit 160 notifies the determination image used for the determination among the images. The notification unit 160 notifies the determination image when the user is viewing the determination result by the determination unit 144 on the screen of the touch panel which is the user interface 150. Here, the image notified as the determination image is an image used for determination by the determination unit 144 as an image capable of recognizing the number of blastomeres of the embryo in cleavage. An example of an image is an image of an embryo in which the number of blastomere is directly transferred to the state of 2 in the first cleavage after fertilization. As an example of the notification format, tagging of an image regarded as a determination image can be mentioned. Therefore, the user who uses the embryo selection system 10 can know which image the determination unit 144 used to determine a good embryo. In the present embodiment, since the acquired time is attached to the image for each acquired image, the user confirms the time attached to the determination image to divide the time from the fertilization process. You can know the correspondence with the number of balls.

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が割球数のカウントに用いた画像内の領域部分についての位置情報を報知する。換言すれば、報知部160は、画像のうちどの部分を1個の割球としてカウントしたかの情報を報知する。 Further, the notification unit 160 notifies the information on which the determination unit 144 is the basis of the determination in the determination image. When the user is browsing the notified determination image on the screen of the touch panel which is the user interface 150, the notification unit 160 notifies the information on which the determination unit 144 is the basis of the determination. In the present embodiment, the notification unit 160 notifies the position information about the region portion in the image used by the determination unit 144 to count the number of blastomeres in the determination image. In other words, the notification unit 160 notifies information on which part of the image is counted as one blastomere.

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 an image acquisition process executed by the control unit 140. The control unit 140 executes an image acquisition process when the culture vessel 200 is transported to a position below the image acquisition unit 130 in the direction of gravity.

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。このとき撮影された画像は、画像格納部142に格納される。画像格納部142には、同じ番号のウェルを異なる時間に撮影した画像が時系列的に格納される。 When the image acquisition process is started, the control unit 140 calculates a variable A representing the number of wells designated by the user (step S100). After calculating the variable A representing the number of the designated wells (step S100), the control unit 140 obtains an image of the well with the lowest number among the designated wells that have not been photographed. Let the acquisition unit 130 take a picture (step S110). The number is a well number from 1 to 12 attached to the bottom of each well. The image taken at this time is stored in the image storage unit 142. Images of wells having the same number taken at different times are stored in the image storage unit 142 in chronological order.

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 image acquisition unit 130 acquires an image of the well in the following steps (1) and (2). (1) The control unit 140 causes the container transport unit 115 to two-dimensionally adjust the position of the culture container 200, and moves the position of the well to a position where the image acquisition unit 130 can perform imaging. (2) The control unit 140 moves the well to a position where the image acquisition unit 130 can take an image, and then causes the image acquisition unit 130 to take an image.

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 and the wells that have not finished shooting is taken (step S110), the control unit 140 stores the number of the wells that have finished shooting (step). S120). After storing the number of the well that has finished photographing (step S120), the control unit 140 decrements the variable A. (Step S130).

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 the variable A is decremented (step S130), the control unit 140 determines whether the variable A has become 0 (step S140). When the variable A becomes 0 (step S140: YES), the control unit 140 ends the image acquisition process of FIG.

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 the variable A is not 0 (step S140: NO), the control unit 140 returns to step S110 and repeats the processes of steps S110 to S140 until the variable A becomes 0. When the variable A becomes 0 (step S140: YES), the control unit 140 ends the image acquisition process of FIG.

図7は、制御部140が実行する良好胚判定処理を示すフローである。制御部140は、胚の培養が開始されてから72時間を経過したとき、良好胚判定処理を実行する。 FIG. 7 is a flow showing a good embryo determination process executed by the control unit 140. The control unit 140 executes a good embryo determination process when 72 hours have passed since the embryo culture was started.

良好胚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、胚の培養が開始されてから72時間を経過したときに実行される良好胚判定処理では、指定されたウェルの画像は、培養部110が胚の培養を開始してから72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288枚ある。すなわち、胚の培養が開始されてから72時間を経過したときに実行される良好胚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、288枚の画像を抽出する。換言すれば、制御部140は、画像格納部142に時系列的に格納された、同じ番号のウェルを異なる時間に撮影した画像を、画像格納部142から抽出する。 When the good embryo determination process is started, the control unit 140 calculates a variable A representing the number of wells designated by the user (step S200). After calculating the variable A representing the number of the designated wells (step S200), the control unit 140 extracts the image of the well with the lowest number among the designated wells that have not been determined. (Step S210). In the present embodiment, for example, in the good embryo determination process performed 72 hours after the embryo culture is started, the image of the designated well is obtained by the culture unit 110 starting the embryo culture. Since the images are acquired by the image acquisition unit 130 at time intervals of 15 minutes between 72 hours and 72 hours, there are 288 images for each designated well. That is, in the good embryo determination process performed 72 hours after the start of embryo culture, in step S210, the control unit 140 has 288 sheets for one of the designated wells. Extract the image of. In other words, the control unit 140 extracts images of wells having the same number, which are stored in the image storage unit 142 in time series, taken at different times from the image storage unit 142.

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、卵割中の胚の割球数を認識できる画像を選択する(ステップS220)。 After extracting the image of the well with the smallest number among the designated wells and the wells for which the determination has not been completed (step S210), the control unit 140 in the extracted images, the embryos in cleavage. Select an image that can recognize the number of blastomeres (step S220).

受精処理された卵割中の胚の割球数を認識できる画像を選択したのち(ステップS220)、制御部140における判定部144は、胚の割球数の経時的な変化を解析することによって、胚が受精処理されてから最初の卵割において、割球数が2個である状態に直接移行したか否かに基づいて、胚が良好胚であるか否か判定する。(ステップS230)。 After selecting an image that can recognize the number of blastomere of the embryo in the fertilized cleavage (step S220), the determination unit 144 in the control unit 140 analyzes the change in the number of blastomere of the embryo over time. In the first cleavage after the embryo is fertilized, it is determined whether or not the embryo is a good embryo based on whether or not the embryo has directly transitioned to the state where the number of blastomeres is 2. (Step S230).

胚が良好胚であるか判定したのち(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 determining whether the embryo is a good embryo (step S230), the control unit 140 stores the number of the well that has completed the determination (step S240). After storing the wells for which the determination has been completed (step S240), the control unit 140 decrements the variable A. (Step S250).

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の良好胚判定処理を終了する。 After the variable A is decremented (step S250), the control unit 140 determines whether the variable A becomes 0 (step S260). When the variable A becomes 0 (step S260: YES), the control unit 140 ends the good embryo determination process of FIG. 7.

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の良好胚判定処理を終了する。 If the variable A is not 0 (step S260: NO), the control unit 140 returns to step S210 and repeats the processes of steps S210 to S260 until the variable A becomes 0. When the variable A becomes 0 (step S260: YES), the control unit 140 ends the good embryo determination process of FIG. 7.

以上説明した実施形態によれば、胚の状態が撮影された画像を用いて、胚の割球数の経時的な変化を解析することによって、胚が良好胚であるか判定部144が判定できる。このため、良好胚を選抜できるシステムについて、良好胚の選抜精度をより高めることができる。 According to the embodiment described above, the determination unit 144 can determine whether the embryo is a good embryo by analyzing the change over time in the number of blastomeres of the embryo using the image in which the state of the embryo is photographed. .. Therefore, for a system that can select good embryos, the accuracy of selecting good embryos can be further improved.

B.第2実施形態:
第2実施形態における胚選抜システムの構成は、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実施形態における胚選抜システム10の構成と同様である。
B. Second embodiment:
The configuration of the embryo selection system in the second embodiment is the same as the configuration of the embryo selection system 10 in the first embodiment, except that it includes a determination unit that performs learning different from that of the determination unit 144 in the first embodiment.

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胚の特徴(割球の数)について学習し、その学習に基づいて胚が良好胚であるか判定する。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、胚が良好胚であるか判定できる。ディープラーニングにより抽出された胚の割球数の特徴量が、人間が認識できていない特徴量であった場合には、胚が良好胚であるか否かの判定を、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 about the characteristics (number of blastomeres) of the embryo captured in the image by deep learning using the deep neural network 400, which is a multi-layered neural network, and the embryo is good based on the learning. Determine if it is an embryo. Therefore, it is possible to determine whether the embryo is a good embryo based on the criteria learned by the determination unit by deep learning. When the feature amount of the blastomere number of the embryo extracted by deep learning is a feature amount that humans cannot recognize, it is higher than that human beings make a judgment as to whether or not the embryo is a good embryo. It can be done with precision.

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 learning of an image by deep learning. The deep neural network 400 is a network modeled on the learning mechanism in the human cranial nerve system. The deep neural network 400 includes an input layer 410, a plurality of intermediate layers 420, and an output layer 430. The deep neural network 400 in the second embodiment includes four intermediate layers 420.

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。 The input layer 410 is a layer into which information is input. The intermediate layer 420 is a layer for calculating the feature amount based on the information transmitted from the input layer 410. The output layer 430 is a layer that outputs a result based on the information transmitted from the intermediate layer 420.

図8における画像300は、胚が写った画像である。画像300の中には、受精処理されてから卵割が開始されていない状態の胚であるとラベルされた画像、受精処理されてから最初の卵割において割球数が2個である状態に直接移行した胚であるとラベルされた画像、胚が受精処理されてから最初の卵割において割球数が2個である状態を経ることなく割球数がN個(Nは3以上の整数)である状態に直接移行した胚であるとラベルされた画像、胚が受精処理されてから最初の卵割において無秩序(chaotic)な状態に移行した胚であるとラベルされた画像等が含まれる。 Image 300 in FIG. 8 is an image showing an embryo. In the image 300, an image labeled as an embryo in a state where cleavage has not been started after fertilization processing, and a state in which the number of blastomeres is 2 in the first cleavage treatment after fertilization processing. An image labeled as a directly transferred embryo, the number of blastomeres is N (N is an integer of 3 or more) without going through the state where the number of blastomeres is 2 in the first cleavage after the embryo is fertilized. ), Images labeled as embryos that have transitioned directly to the state of), images labeled as embryos that have transitioned to a chaotic state in the first cleavage after the embryo was fertilized, etc. are included. ..

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、胚の状態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、胚の割球数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胚の割球数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、胚が良好胚であるか判定する。 The learning method by the deep neural network 400 will be described. The input layer 410 transmits the information to the intermediate layer 420 when the image 300 labeled about the state of the embryo is input. The intermediate layer 420 calculates the feature amount of the number of blastomeres of the embryo based on the information transmitted from the input layer 410. The output layer 430 outputs the feature amount of the number of blastomeres of the embryo calculated based on the information transmitted from the intermediate layer. The determination unit in the second embodiment determines whether the embryo is a good embryo based on the output feature amount.

C.第3実施形態:
第3実施形態では、良好胚でない胚を選抜する方法について説明する。この良好胚でない胚を選抜する方法は、培養工程と、画像取得工程と、選抜工程とを備える。
C. Third embodiment:
In the third embodiment, a method for selecting embryos that are not good embryos will be described. This method for selecting embryos that are not good embryos includes a culture step, an image acquisition step, and a selection step.

培養工程は、受精処理された胚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胚の状態を、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、異なる時間に取得された画像における胚の割球数の経時的な変化を解析することによって良好胚でない胚を選抜する工程である。 The culturing step is a step of culturing the fertilized embryo. The image acquisition step is a step of acquiring a plurality of images by photographing the state of the embryos cultured in the culture step at set time intervals. The selection step is a step of selecting embryos that are not good embryos by analyzing changes in the number of blastomeres of embryos over time in images acquired at different times.

以上説明した第3実施形態によれば、胚の状態が撮影された画像を用いて、胚の割球数の経時的な変化を解析することによって、良好胚でない胚を選抜できる。 According to the third embodiment described above, embryos that are not good embryos can be selected by analyzing changes in the number of blastomeres of the embryos over time using images taken of the state of the embryos.

D.他の実施形態:
第1実施形態では、胚選抜システム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胚選抜システムは、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. Other embodiments:
In the first embodiment, the embryo selection system 10 includes a container transport unit 115, but the present invention is not limited to this. For example, the embryo selection system in other embodiments may not include the container transport section 115. In this case, the image acquisition unit 130 may be provided on the upper side of the culture container 200 fixed to the fixed portion in the gravity direction, or the image acquisition unit 130 may be configured to be movable on the upper side of the culture container 200 in the gravity direction. Just do it.

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 image acquisition unit 130 is stored in the image storage unit 142, but the present invention is not limited to this. For example, the image acquired by the image acquisition unit 130 may be stored in the so-called cloud. In this case, the determination unit 144 acquires an image from the cloud and makes a determination.

第1実施形態では、判定部144は、最初の卵割において、割球数が2個である状態を経ることなく割球数が3個以上の状態に直接移行したことを確認した場合、胚が良好胚ではない判定していたが、本発明はこれに限られない。例えば、判定部144は、胚が卵割を開始してから予め設定された時間を経過するまでに、ある1個の割球が2個である状態を経ることなく3個以上に分裂したことを確認した場合、その胚は良好胚ではないと判定してもよい。この場合に分裂して生じた細胞についても、染色体数に異常がある蓋然性が高いと考えられるからである。また、判定部144は、胚が卵割を開始してから予め設定された時間を経過するまでに、胚の割球のうち少なくとも一部が融合(リバース)したことを確認した場合、その胚は良好胚ではないと判定してもよい。 In the first embodiment, when the determination unit 144 confirms that in the first cleavage, the embryo has directly shifted to the state where the number of blastomere is 3 or more without going through the state where the number of blastomere is 2. Was determined not to be a good embryo, but the present invention is not limited to this. For example, the determination unit 144 has divided into three or more embryos from the start of cleavage to the lapse of a preset time without going through the state where one blastomere is two. If is confirmed, the embryo may be determined not to be a good embryo. This is because it is highly probable that the number of chromosomes is abnormal even in the cells generated by division in this case. Further, when the determination unit 144 confirms that at least a part of the blastomere of the embryo is fused (reverse) by the time when a preset time elapses from the start of cleavage of the embryo, the embryo is the embryo. May be determined not to be a good embryo.

第3実施形態では、入力される画像300は、胚の状態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、移植後に着床が確認された胚の卵割中の状態を示した画像および移植後に着床が確認されなかった胚の卵割中の状態を示した画像であってもよい。 In the third embodiment, the input image 300 was an image labeled about the state of the embryo, but the invention is not limited to this. For example, the input images are an image showing the state of the embryo in which implantation was confirmed after transplantation and an image showing the state of the embryo in which implantation was not confirmed after transplantation during cleavage. You may.

第1実施形態では、胚選抜システム10は、胚の培養が開始されてから72時間を経過したとき、良好胚判定処理を実行していたが、本発明はこれに限られない。例えば、胚選抜システムは、胚の培養が開始されてから72時間より短い時間もしくは長い時間を経過したとき、良好胚判定処理を実行してもよい。また、胚選抜システムは、胚の培養が開始されてから予め設定された時間間隔、例えば1時間毎に、良好胚判定処理を繰り返し実行してもよい。このとき判定に用いられる画像は、それまでの間に画像取得部130により取得された画像である。このような形態の胚選抜システムにおいて、胚が良好胚であると判定された場合、それ以降の良好胚判定処理の実行を繰り返さないようにしてもよい。 In the first embodiment, the embryo selection system 10 executes a good embryo determination process 72 hours after the start of embryo culture, but the present invention is not limited to this. For example, the embryo selection system may perform a good embryo determination process when a time shorter or longer than 72 hours has elapsed since the embryo culture was started. In addition, the embryo selection system may repeatedly execute the good embryo determination process at preset time intervals, for example, every hour after the embryo culture is started. The image used for the determination at this time is an image acquired by the image acquisition unit 130 up to that point. In the embryo selection system of such a form, when the embryo is determined to be a good embryo, the subsequent execution of the good embryo determination process may not be repeated.

第1実施形態では、胚選抜システム10は、培養部110および画像取得部130を備えていたが、本発明はこれに限られない。例えば、他の実施形態では、胚選抜システムは、第1実施形態の胚選抜システム10と比べて、培養部110を備えていない形態であってもよい。このような形態の胚選抜システムでは、胚選抜システムの外部の培養装置内において培養されている胚が入った培養容器を、設定された時間間隔毎に、この胚選抜システムに持ち込んで画像取得部130に画像を取得させることにより、判定部144が良好胚の判定を行うことができる。また、他の実施形態では、胚選抜システムは、第1実施形態の胚選抜システム10と比べて、培養部110および画像取得部130を備えていない形態であってもよい。このような形態の胚選抜システムでは、培養されている胚の状態を設定された時間間隔で撮影した画像を、胚選抜システムの外部から記録媒体やインターネットを介してこの胚選抜システムに持ち込むことにより、判定部144が良好胚の判定を行うことができる。 In the first embodiment, the embryo selection system 10 includes a culture unit 110 and an image acquisition unit 130, but the present invention is not limited to this. For example, in another embodiment, the embryo selection system may not have the culture unit 110 as compared with the embryo selection system 10 of the first embodiment. In such an embryo selection system, a culture vessel containing embryos cultured in an external culture device of the embryo selection system is brought into the embryo selection system at set time intervals to obtain an image acquisition unit. By having 130 acquire an image, the determination unit 144 can determine a good embryo. Further, in another embodiment, the embryo selection system may not have the culture unit 110 and the image acquisition unit 130 as compared with the embryo selection system 10 of the first embodiment. In such an embryo selection system, images of the cultured embryos taken at set time intervals are brought into the embryo selection system from outside the embryo selection system via a recording medium or the Internet. , The determination unit 144 can determine a good embryo.

第1実施形態では、判定部144は、教師あり学習によって画像に写った胚の特徴について学習し、第2実施形態では、判定部は、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胚の特徴について学習し、その学習に基づいて胚が良好胚であるか判定していたが、本発明はこれに限られない。例えば、判定部は、移植後に着床が確認された胚の卵割中の状態を示した画像を用いたパターンマッチングによって胚が良好胚であるか判定してもよい。 In the first embodiment, the determination unit 144 learns about the characteristics of the embryo captured in the image by supervised learning, and in the second embodiment, the determination unit is captured in the image by deep learning using the deep neural network 400. The present invention is not limited to this, although learning about the characteristics of the embryo and determining whether the embryo is a good embryo based on the learning. For example, the determination unit may determine whether the embryo is a good embryo by pattern matching using an image showing the state of the embryo whose implantation has been confirmed after transplantation during cleavage.

第1実施形態では、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ったが、本発明はこれに限られない。例えば、培養容器200は、5行5列の25個のウェルを備えたウェルプレートであってもよいし、任意の行と列で構成されたウェルプレートであってもよい。 In the first embodiment, the culture vessel 200 is a well plate provided with 12 wells in 3 rows and 4 columns, but the present invention is not limited to this. For example, the culture vessel 200 may be a well plate having 25 wells in 5 rows and 5 columns, or may be a well plate composed of any row and column.

第1実施形態では、画像取得部130は、搬送されてくる培養容器200を重力方向下側から照明した状態で、重力方向上側から撮影を行っていたが、本発明はこれに限られない。例えば、画像取得部130は、重力方向に限らず、任意の方向から照明した状態で、任意の方向から撮影を行ってもよい。 In the first embodiment, the image acquisition unit 130 takes a picture from the upper side in the gravity direction with the cultured culture container 200 illuminated from the lower side in the gravity direction, but the present invention is not limited to this. For example, the image acquisition unit 130 may take an image from any direction while illuminating from any direction, not limited to the direction of gravity.

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 realized with various configurations within a range not deviating from the gist thereof. For example, the technical features in the embodiments, examples, and modifications corresponding to the technical features in each of the embodiments described in the column of the outline of the invention may be used to solve some or all of the above-mentioned problems. , Can be replaced or combined as appropriate to achieve some or all of the above effects. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be appropriately deleted.

10…胚選抜システム
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
10 ... Embryo selection system 110 ... Culture unit 115 ... Container transport unit 130 ... Image acquisition unit 140 ... Control unit 142 ... Image storage unit 144 ... Judgment unit 150 ... User interface 160 ... Notification unit 200 ... Culture container 300 ... Image 400 ... Deep Neural network 410 ... Input layer 420 ... Intermediate layer 430 ... Output layer

Claims (6)

胚選抜システムであって、
培養容器に設けられた複数のウェルに収容され培養されている胚を、設定された時間間隔で撮像した前記ウェル毎の画像を、時系列的に格納する画像格納部と、
前記画像格納部に格納された前記画像を読み出して、前記画像における前記胚の割球数の経時的な変化を解析することによって前記胚の状態を判定する判定部と、
を備え
前記判定部は、受精処理されてから開始される最初の卵割において、前記胚の割球数が2個の状態に直接移行したことを確認した場合と、受精処理されてから開始される最初の卵割において、前記胚の割球数が2個の状態を経ることなく前記胚の割球数が3個以上の状態に直接移行した場合とで、前記胚について異なる判定を行なう、胚選抜システム。
It ’s an embryo selection system.
An image storage unit that stores images of embryos housed and cultured in a plurality of wells provided in a culture container in a time-series manner at set time intervals.
A determination unit for determining the state of the embryo by reading out the image stored in the image storage unit and analyzing the change over time in the number of blastomeres of the embryo in the image.
Equipped with
In the first cleavage started after the fertilization process, the determination unit confirms that the number of blastomeres of the embryo has directly shifted to the two state, and the first cleavage process is started after the fertilization process. In cleavage, the embryo selection is performed differently depending on whether the embryo has a blastomere number of 3 or more without going through a state of 2 blastomeres. system.
請求項1に記載の胚選抜システムであって、
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胚の特徴について学習し、前記学習に基づいて前記胚の状態を判定する、胚選抜システム。
The embryo selection system according to claim 1.
The determination unit is an embryo selection system that learns about the characteristics of the embryo captured in the image by supervised learning and determines the state of the embryo based on the learning.
請求項1に記載の胚選抜システムであって、
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胚の特徴について学習し、前記学習に基づいて前記胚の状態を判定する、胚選抜システム。
The embryo selection system according to claim 1.
The determination unit is an embryo selection system that learns about the characteristics of the embryo captured in the image by deep learning using a multi-layer neural network and determines the state of the embryo based on the learning.
請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の胚選抜システムであって、さらに、
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備える、胚選抜システム。
The embryo selection system according to any one of claims 1 to 3, further comprising.
An embryo selection system including a notification unit for notifying a determination image used for determination among the images.
請求項4に記載の胚選抜システムであって、
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する、胚選抜システム。
The embryo selection system according to claim 4.
The notification unit is an embryo selection system that notifies the determination image and also notifies the information on which the determination unit is based in the determination image.
を選抜する方法であって、
培養容器に設けられた複数のウェルに収容され培養されている胚を、設定された時間間隔で撮像した前記ウェル毎の画像を、時系列的に格納する画像格納工程と、
前記画像格納工程で格納された前記画像を読み出して、前記画像における前記胚の割球数の経時的な変化を解析することによって胚を選抜する選抜工程と、
を備え
前記選抜工程において、受精処理されてから開始される最初の卵割において、前記胚の割球数が2個の状態に直接移行したことを確認したか、あるいは受精処理されてから開始される最初の卵割において、前記胚の割球数が2個の状態を経ることなく前記胚の割球数が3個以上の状態に直接移行したか、によって前記胚を選抜する、方法。
It ’s a method of selecting embryos .
An image storage step of chronologically storing images for each well , in which embryos housed and cultured in a plurality of wells provided in a culture container are imaged at set time intervals,
A selection step of selecting an embryo by reading out the image stored in the image storage step and analyzing a change over time in the number of blastomeres of the embryo in the image.
Equipped with
In the selection step, in the first cleavage started after fertilization, it was confirmed that the number of blastomeres of the embryo directly shifted to the two state, or the first started after fertilization. A method of selecting an embryo according to whether or not the number of blastomeres of the embryo directly shifts to the state of 3 or more without going through the state of 2 blastomeres in the cleavage .
JP2019087392A 2019-05-07 2019-05-07 Embryo selection system Active JP7000379B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019087392A JP7000379B2 (en) 2019-05-07 2019-05-07 Embryo selection system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019087392A JP7000379B2 (en) 2019-05-07 2019-05-07 Embryo selection system

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017236640A Division JP6732722B2 (en) 2017-12-11 2017-12-11 Embryo selection system

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2019141090A JP2019141090A (en) 2019-08-29
JP2019141090A5 JP2019141090A5 (en) 2021-01-28
JP7000379B2 true JP7000379B2 (en) 2022-01-19

Family

ID=67771370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019087392A Active JP7000379B2 (en) 2019-05-07 2019-05-07 Embryo selection system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7000379B2 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010004789A (en) 2008-06-26 2010-01-14 Nikon Corp Embryo observation apparatus
JP2012029686A (en) 2010-06-30 2012-02-16 Dainippon Printing Co Ltd Method for producing embryo by in vitro culture, and method, device, and system for selecting embryo
WO2016017533A1 (en) 2014-07-29 2016-02-04 国立大学法人浜松医科大学 Identification device and identification method
JP2017045341A (en) 2015-08-28 2017-03-02 カシオ計算機株式会社 Diagnostic apparatus, leaning processing method in diagnostic apparatus, and program
JP2017521067A (en) 2014-07-01 2017-08-03 アンスティチュ ナショナル ドゥ ラ サンテ エ ドゥ ラ ルシェルシュ メディカル Method for three-dimensional reconstruction and determination of embryo quality
WO2017150194A1 (en) 2016-03-04 2017-09-08 コニカミノルタ株式会社 Image processing device, image processing method, and program
JP2017529844A (en) 2014-10-03 2017-10-12 ウニセンス フェルティリテック アー/エス Embryo evaluation

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010004789A (en) 2008-06-26 2010-01-14 Nikon Corp Embryo observation apparatus
JP2012029686A (en) 2010-06-30 2012-02-16 Dainippon Printing Co Ltd Method for producing embryo by in vitro culture, and method, device, and system for selecting embryo
JP2017521067A (en) 2014-07-01 2017-08-03 アンスティチュ ナショナル ドゥ ラ サンテ エ ドゥ ラ ルシェルシュ メディカル Method for three-dimensional reconstruction and determination of embryo quality
WO2016017533A1 (en) 2014-07-29 2016-02-04 国立大学法人浜松医科大学 Identification device and identification method
JP2017529844A (en) 2014-10-03 2017-10-12 ウニセンス フェルティリテック アー/エス Embryo evaluation
JP2017045341A (en) 2015-08-28 2017-03-02 カシオ計算機株式会社 Diagnostic apparatus, leaning processing method in diagnostic apparatus, and program
WO2017150194A1 (en) 2016-03-04 2017-09-08 コニカミノルタ株式会社 Image processing device, image processing method, and program

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019141090A (en) 2019-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110832500B (en) Information processing device, information processing method, program, and observation system
WO2018070288A1 (en) Fertilization determination system
WO2020090947A1 (en) Program, learning model, information processing device, information processing method, information display method, and method for producing learning model
JP6143365B2 (en) Cell image evaluation apparatus and method, and program
EP3480643A1 (en) Imaging device and method and imaging control program
WO2018230178A1 (en) Information processing device, information processing system, information processing method, and program
JP6301416B2 (en) Image processing method, image processing apparatus, and imaging apparatus
JP2008046305A (en) Automatic focusing device, microscope, and automatic focusing method
CN110383042A (en) Camera system
JP7000379B2 (en) Embryo selection system
JP6732722B2 (en) Embryo selection system
WO2018003340A1 (en) Image acquisition method, image acquisition device, program and culture container
WO2018100917A1 (en) Information processing device, observation system, information processing method, and program
WO2018100913A1 (en) Information processing device, information processing method, program, and observation system
WO2010117052A1 (en) Organism sample observation device
EP3605185B1 (en) Observation device, observation control method, and observation control program
JP7482172B2 (en) Fertility Assessment System
JP6946807B2 (en) Image display device, program and control method
CN108369332A (en) Microscopic observation system, microscope observation method and micro- sem observation program
JP2023121191A (en) System for evaluating formation of functional cell aggregate, method, and program
KR102066807B1 (en) Cell observation apparatus and method
KR20220080089A (en) Automated evaluation of quality assurance metrics to support regeneration procedures
JP2018179761A (en) Image analyzer, image analysis system, and program
JPWO2019159524A1 (en) Imaging system and biological object moving device
TW202031122A (en) A system and method for measuring the heart rate of larval fish

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201211

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201211

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: 20211130

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211223

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7000379

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150