JP7107526B2 - 実験情報管理システム、実験ノートシステム、実験ノート生成装置、画面生成装置、実験情報管理方法、及び、プログラム - Google Patents

Description

本明細書の開示は、実験情報管理システム、実験ノートシステム、実験ノート生成装置、画面生成装置、実験情報管理方法、及び、プログラムに関する。

実験の記録である実験ノートは、研究活動に係る重要な資産であり、実験ノートの有効な活用が望まれている。しかしながら、従来の実験ノートは、実験者自らが実験に関する種々の情報を記録することで作成されるため、実験者間で記載量及び記載項目が異なる。このため、実験ノートを用いた実験の比較及び再現が難しく、実験ノートを有効に活用することができない。

このような技術的な課題に関連する技術は、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１には、実験ノートを容易に電子化するシステムが記載されている。特許文献１に記載のシステムは、必須記載事項が全て記載されているか否かをチェックし、記載されていない場合にはダイアログを表示して実験ノートの再作成を促す。このため、実験ノートにおける必須記載事項の記載漏れを防止することができる。

特開２００８－０８３８０６号公報

ところで、特許文献１に記載のシステムは、実験ノートを電子化することができるが、記載事項の入力は、従来同様、実験者が行わなければならない。このため、実験者は、実験中に絶えず記録を取る必要があり、実験操作、実験結果の検討等に集中することができない。また、複数の実験を時間的に並行して行う場合には、必要な記録を取り切れないことがある。

以上のような実情から、本発明の一側面に係る目的は、実験者の負担を軽減しながら有効に活用可能な実験ノートを生成する技術を提供する。

本発明の一態様に係る実験情報管理システムは、第１の実験結果情報と第１のログデータとを生成する第１の実験装置と、前記第１の実験装置で生成された前記第１の実験結果情報と前記第１のログデータを記録する記録装置と、少なくとも前記記録装置に記録された前記第１の実験結果情報と前記第１のログデータとに基づいて、実験の記録である実験ノートを生成する実験ノート生成装置と、少なくとも前記実験ノートに基づいて、実験ノート表示画面を生成する画面生成装置を備え、前記実験ノート表示画面は、前記第１の実験結果情報を表示する領域と、少なくとも前記実験ノートに含まれる時系列データに基づいて生成された前記第１の実験装置の状態の時間変化をグラフィカルに表示する領域と、を含む。

本発明の一態様に係る実験ノートシステムは、少なくとも第１の実験装置で生成された第１の実験結果情報と第１のログデータとに基づいて、実験の記録である実験ノートを生成する実験ノート生成装置と、少なくとも前記実験ノート生成装置で生成された前記実験ノートに基づいて、実験ノート表示画面を生成する画面生成装置を備え、前記実験ノート表示画面は、前記第１の実験結果情報を表示する領域と、少なくとも前記実験ノートに含まれる時系列データに基づいて生成された前記第１の実験装置の状態の時間変化をグラフィカルに表示する領域と、を含む。

本発明の一態様に係る画面生成装置は、実験ノート生成装置が生成した実験の記録である実験ノートに基づいて、実験ノート表示画面を生成する画面生成装置であって、前記実験ノート表示画面は、少なくとも、前記実験ノートに含まれる第１の実験結果情報であって第１の実験装置で生成された第１の実験結果情報を表示する領域と、前記実験ノートに含まれる時系列データに基づいて生成された前記第１の実験装置の状態の時間変化をグラフィカルに表示する領域と、を含み、前記実験ノート生成装置は、前記第１の実験結果情報と第１のログデータとを取得する取得部と、少なくとも前記取得部で取得した前記第１の実験結果情報と前記第１のログデータとに基づいて、前記実験ノートを生成する生成部と、を備える。

上記の態様によれば、実験者の負担を軽減しながら有効に活用可能な実験ノートを生成することができる。

第１の実施形態に係る実験情報管理システム１の構成を例示した図である。 顕微鏡２０の構成を例示した図である。 顕微鏡制御装置３０の構成を例示した図である。 実験システム１０で行われる処理のフローチャートである。 実験システム１０の認証用のテーブル５０ａを例示した図である。 実験情報の取得及び記録タイミングについて説明するための図である。 外部記憶装置５０に記録されたログデータを例示した図である。 実験ノートシステム１００の構成を例示した図である。 実験ノートシステム１００で行われる実験ノート生成処理のフローチャートである。 実験ノートシステム１００で行われる表示画面生成処理のフローチャートである。 実験ノートシステム１００の認証許可制御用のテーブル１１３ａを例示した図である。 実験ノート表示画面の一例を示した図である。 従来の実験ノートを例示した図である。 実験ノート表示画面の別の例を示した図である。 実験選択画面の一例を示した図である。 実験ノート表示画面の更に別の例を示した図である。 実験ノート表示画面の更に別の例を示した図である。 図１７に示す実験ノート表示画面の使い方を説明するための図である。 実験ノート表示画面の更に別の例を示した図である。 図１９に示す実験ノート表示画面の使い方を説明するための図である。 第２の実施形態に係る実験情報管理システム１ａの構成を例示した図である。 第３の実施形態に係る実験情報管理システム１ｂの構成を例示した図である。

［第１の実施形態］
図１は、本実施形態に係る実験情報管理システム１の構成を例示した図である。図１に示す実験情報管理システム１は、実験情報を管理するシステムであり、実験システム１０と、実験ノートシステム１００を含んでいる。なお、以降では、マウスＭ（図２参照）等の生物を被検物として使用する生物系の実験を例に説明するが、実験情報管理システム１の管理対象は、生物系の実験情報に限らない。

まず、実験システム１０について説明する。実験システム１０は、実験者が実験において使用するシステムであり、顕微鏡装置４０と、外部記憶装置５０を含んでいる。顕微鏡装置４０は、実験システム１０の第１の実験装置であり、顕微鏡２０と、顕微鏡２０を制御するコンピュータである顕微鏡制御装置３０を含んでいる。顕微鏡装置４０は、例えば、レーザ走査型顕微鏡装置であり、被検物をレーザ光で走査することで、第１の実験結果情報の一例である被検物の顕微鏡画像を生成し、外部記憶装置５０へ出力する。また、顕微鏡装置４０は、第１のログデータの一例である顕微鏡２０のログを生成し、外部記憶装置５０へ出力する。

図２は、実験情報管理システム１に含まれる顕微鏡２０の構成を例示した図である。顕微鏡２０は、例えば、レーザ走査型顕微鏡であり、図２に示すように、複数のレーザ２１（Ａｒレーザ２１ａ、ＨｅＮｅ－Ｇレーザ２１ｂ、ＨｅＮｅ－Ｒレーザ２１ｃ）と、走査ユニット２２と、複数の対物レンズ２３と、ステージ２４と、を備えてもよい。また、顕微鏡２０は、複数の検出チャンネルを有してもよく、複数のバリアフィルタ２５（バリアフィルタ２５ａ、バリアフィルタ２５ｂ）と、複数の光検出器２６（光検出器２６ａ、光検出器２６ｂ）と、を備えてもよい。顕微鏡２０は、レーザ２１と走査ユニット２２の間に、複数のダイクロイックミラーＤＭ１～ＤＭ３を備え、走査ユニット２２とバリアフィルタ２５の間に、ダイクロイックミラーＤＭ４を備えてもよい。顕微鏡２０は、さらに、顕微鏡制御装置３０からの指示に従って顕微鏡２０の各部を駆動するコントロールユニット２７を備えていてもよい。

走査ユニット２２は、例えば、ガルバノスキャナ、レゾナントスキャナである。対物レンズ２３は、例えば、液浸系又は乾燥系の顕微鏡対物レンズである。ステージ２４は、例えば、電動ステージである。光検出器２６は、例えば、光電子増倍管である。

なお、顕微鏡２０は、レーザ走査型顕微鏡に限らない。顕微鏡２０の光源は、レーザに限らず、例えば、ランプ光源、ＬＥＤなどであってもよい。また、顕微鏡２０の光検出器は、光電子増倍管に限らず、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等のイメージセンサに含まれるフォトダイオードであってもよい。また、顕微鏡２０の観察法（検鏡法）は、明視野観察、暗視野観察、蛍光観察、微分干渉観察、位相差観察などであってもよい。さらに、顕微鏡２０は、正立顕微鏡であっても倒立顕微鏡であってもよい。

図３は、実験情報管理システム１に含まれる顕微鏡制御装置３０の構成を例示した図である。顕微鏡制御装置３０は、例えば、標準的なコンピュータである。より詳細には、顕微鏡制御装置３０は、図３に示すように、プロセッサ３１と、メモリ３２と、記憶装置３３と、可搬記録媒体３５を収容する可搬記録媒体駆動装置３４と、入力装置３６と、表示装置３７と、ネットワークインターフェース３８と、バス３９を備えている。なお、メモリ３２、記憶装置３３、及び、可搬記録媒体３５は、それぞれプログラムを記憶した非一過性のコンピュータ読取可能記憶媒体の一例である。

プロセッサ３１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む、任意の処理回路である。プロセッサ３１は、メモリ３２又は記憶装置３３に記憶されているプログラムを実行してプログラムされた処理を行う。メモリ３２は、プロセッサ３１のワーキングメモリである。メモリ３２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の任意の半導体メモリである。記憶装置３３は、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）、ハードディスクドライブ（Hard Disc Drive）等の不揮発性のメモリである。

可搬記録媒体駆動装置３４は、メモリ３２又は記憶装置３３に記憶されているデータを可搬記録媒体３５に出力することができ、また、可搬記録媒体３５からプログラム及びデータ等を読み出すことができる。可搬記録媒体３５は、持ち運びが可能な任意の記憶媒体である。可搬記録媒体３５には、例えば、ＳＤカード、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）フラッシュメモリ、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)などが含まれる。

入力装置３６は、例えば、キーボードである。入力装置３６は、マウス、ジョイスティック、タッチパネル装置などであってもよい。表示装置３７は、例えば、液晶ディスプレイである。表示装置３７は、有機ＥＬディスプレイ、ブラウン管ディスプレイなどであってもよい。

ネットワークインターフェース３８は、ネットワークへの情報の入出力を行う。ネットワークインターフェース３８としては、ＮＩＣ（Network Interface Card）、無線ＬＡＮ（Local Area Network）カード等が採用され得る。バス３９は、プロセッサ３１、メモリ３２、記憶装置３３等を、相互にデータの授受可能に接続する。

上述した顕微鏡装置４０は、第１の実験結果情報として顕微鏡画像を生成する第１の実験装置の一例である。なお、実験システム１０の第１の実験装置は、顕微鏡装置に限らず、例えば、細胞数、細胞密度などを計数するセルカウンタなどであってもよい。また、第１の実験装置は、インキュベータ内で培養物を撮影する撮影装置などであってもよい。なお、第１の実験装置がセルカウンタの場合であれば、第１の実験結果情報は、細胞数、細胞密度などである。

外部記憶装置５０は、顕微鏡装置４０で生成された顕微鏡画像（第１の実験結果情報）と第１のログデータとを記録する記録装置である。例えば、ネットワークストレージ（ＮＡＳ）であり、ネットワーク経由で顕微鏡制御装置３０に接続されている。なお、外部記憶装置５０は、ＮＡＳに限らない。顕微鏡制御装置３０からアクセスできる記憶装置であればよい。

図４は、実験システム１０で行われる処理のフローチャートである。図５は、実験システム１０の認証用のテーブル５０ａを例示した図である。図６は、実験情報の取得及び記録タイミングについて説明するための図である。図７は、外部記憶装置５０に記録されたログデータ５０ｂを例示した図である。以下、図４から図７を参照しながら、実験システム１０で行われる処理について説明する。なお、図４に示す処理は、例えば、顕微鏡制御装置３０のプロセッサ３１が記憶装置３３から読み出したプログラムをメモリ３２に展開して実行することにより、行われる。

実験者が実験システム１０にアクセスすると、まず、顕微鏡制御装置３０は、ユーザ認証処理を行う（ステップＳ１）。ここでは、プロセッサ３１は、実験者が入力したユーザＩＤ及びパスワードと、図５に示す認証用のテーブル５０ａに格納されている情報とを照合することで、実験者が実験システム１０に登録されている正規のユーザであることを認証する。なお、テーブル５０ａは、外部記憶装置５０に予め形成されている。

その後、実験者が顕微鏡装置４０を使用して実験を行うと、顕微鏡装置４０は、顕微鏡２０のログデータを生成して、第１のログデータとして記憶装置３３へ出力する（ステップＳ２）。第１のログデータは、例えば、実験者が顕微鏡２０に対して行った操作を特定する操作情報を含むが、操作情報に限らない。例えば、顕微鏡２０を特定する情報（例えば、名称）、顕微鏡２０が設置されている施設を特定する情報（例えば、施設名）、顕微鏡２０の状態を特定する情報（例えば、顕微鏡２０の設定情報）などを含んでもよい。

ステップＳ２において、第１のログデータが記憶装置３３へ出力されるタイミングは、図６に示すように、イベント発生時、ポーリング時などである。対物レンズ２３の切替、ＧＵＩ操作などを示す第１のログデータについては、イベントが発生したタイミングで出力される。また、ステージ２４の位置、焦隼装置の位置などを示すログデータについては、定期的にハードウェアへポーリングを行い、ポーリングの結果が第１のログデータとして出力される。

また、顕微鏡装置４０は、顕微鏡画像が生成されると、顕微鏡画像を第１の実験結果情報として記憶装置３３へ出力する（ステップＳ３）。なお、第１の実験結果情報は、実験者が取得することを明示的に指示した実験情報のことである。顕微鏡画像以外に、例えば、顕微鏡装置４０で得られる任意の測定結果、顕微鏡画像から算出される算出結果などが含まれてもよい。

さらに、顕微鏡装置４０は、記憶装置３３に出力された第１のログデータと第１の実験結果情報を外部記憶装置５０へ出力する（ステップＳ４）。ステップＳ４では、プロセッサ３１が記憶装置３３に格納されている第１のログデータと第１の実験結果情報を外部記憶装置５０へ出力すると、外部記憶装置５０は、第１のログデータと第１の実験結果情報をユーザＩＤと関連付けた状態で、例えば、実験者が指定したディレクトリの配下に記録する。なお、図７に示すログデータ５０ｂは、外部記憶装置５０に記録された第１のログデータの一例であり、出力日時、出力元、種別、内容等の情報を含んでいる。

ここで、ユーザＩＤと関連付けた状態とは、どのユーザＩＤと関連付けられているかを特定可能な状態をいう。具体的には、例えば、少なくともログインを示すログデータとログアウトを示すログデータにユーザＩＤを含めることで第１のログデータとユーザＩＤを関連付けても良い。この場合、ログイン時刻からログアウト時刻までの間に出力された第１のログデータはログイン中のユーザＩＤと関連付けられていると特定可能である。また、全ての第１のログデータにユーザＩＤを含めることで、第１のログデータとユーザＩＤとを関連付けてもよい。その他、ユーザＩＤを第１のログデータ内に含める代わりに第１のログデータとは別にユーザＩＤを記録することで第１のログデータと関連付けてもよい。また、第１の実験結果情報をユーザＩＤと関連付けた状態とは、直接的に第１の実験結果情報とユーザＩＤとが関連付けられた状態に限らず、第１のログデータを参照することで第１の実験結果情報とユーザＩＤが関連付けられている状態を含んでもよい。例えば、外部記憶装置５０は、ユーザＩＤに関連付けられている第１のログデータに第１の実験結果情報が記録されているパスが含まれることで、第１の実験結果情報をユーザＩＤに関連付けた状態で記録しても良い。ユーザＩＤとの関連付けは、記憶装置３３へ出力するタイミングで行われてもよく、外部記憶装置５０に記録するタイミングで行われてもよい。

なお、ステップＳ４における第１のログデータと第１の実験結果情報の転送タイミングは、特に限定しない。図６に示すように、ログイン時又はログアウト時に一括して記憶装置３３から外部記憶装置５０へ転送してもよく、ログイン中に、リアルタイムで記憶装置３３から外部記憶装置５０へ転送してもよい。

以上のように、実験システム１０は、実験者が実験システム１０にログインしてからログアウトするまでの間、第１のログデータと第１の実験結果情報を外部記憶装置５０へ自動的に出力することができる。また、実験システム１０は、第１のログデータと第１の実験結果情報をユーザＩＤと関連付けた状態で、外部記憶装置５０に記録することができる。

次に、実験ノートシステム１００について説明する。実験ノートシステム１００は、電子的な実験ノートを生成して表示するシステムであり、図１に示すように、サーバ１１０と、サーバ１２０を含んでいる。サーバ１１０は、実験ノートシステム１００の実験ノート生成装置の一例であり、少なくとも外部記憶装置５０に記録された第１の実験結果情報と第１のログデータとに基づいて、実験ノートを生成する。ここで、実験ノートとは、実験を行ったことを示す物的証拠となる実験の記録であり、また、どのような実験を行った結果どのような結果が得られたかを示す記録である。具体的には、実験ノートには、少なくとも、以下の３つの情報、（１）実験が行われた日付、（２）実験装置のパラメータ（例えば、顕微鏡のパラメータなど）、（３）実験装置で生成されたファイルを特定する情報（例えば、ファイル名など）が含まれている。なお、実験ノートには、さらに、実験者名、施設名、他の装置から得られる情報（例えば、標本のバイタル情報、CO2濃度、培地情報など）が含まれてもよい。また、実験ノートは実験情報を単に羅列したものではなく実験情報を分析し整理したものであることが望ましい。サーバ１２０は、実験ノートシステム１００の表示画面生成装置の一例であり、少なくとも実験ノートに基づいて、実験ノート表示画面を生成する。

図８は、実験ノートシステム１００の構成を例示した図である。サーバ１１０とサーバ１２０は、例えば、標準的なコンピュータである。より詳細には、サーバ１１０は、図８に示すように、プロセッサ１１１と、メモリ１１２と、記憶装置１１３と、ネットワークインターフェース１１４と、バス１１５を備えている。また、サーバ１２０は、図８に示すように、プロセッサ１２１と、メモリ１２２と、記憶装置１２３と、ネットワークインターフェース１２４と、バス１２５を備えている。なお、メモリ１１２、記憶装置１１３、メモリ１２２、及び、記憶装置１２３は、それぞれプログラムを記憶した非一過性のコンピュータ読取可能記憶媒体の一例である。

プロセッサ１１１、プロセッサ１２１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む、任意の処理回路である。プロセッサ１１１、プロセッサ１２１は、メモリ（メモリ１１２、メモリ１２２）又は記憶装置（記憶装置１１３、記憶装置１２３）に記憶されているプログラムを実行してプログラムされた処理を行う。

メモリ１１２は、プロセッサ１１１のワーキングメモリであり、メモリ１２２は、プロセッサ１２１のワーキングメモリである。メモリ１１２及びメモリ１２２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の任意の半導体メモリである。記憶装置１１３及び記憶装置１２３は、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）、ハードディスクドライブ（Hard Disc Drive）等の不揮発性のメモリである。

ネットワークインターフェース１１４及びネットワークインターフェース１２４は、ネットワークへの情報の入出力を行う。ネットワークインターフェース１１４及びネットワークインターフェース１２４としては、ＮＩＣ（Network Interface Card）、無線ＬＡＮ（Local Area Network）カード等が採用され得る。バス１１５及びバス１２５は、サーバの各部を、相互にデータの授受可能に接続する。

図９は、実験ノートシステム１００で行われる実験ノート生成処理のフローチャートである。以下、図９を参照しながら、実験ノートシステム１００の実験情報管理方法の一例である実験ノート生成処理について説明する。なお、図９に示す実験ノート生成処理は、例えば、サーバ１１０のプロセッサ１１１が記憶装置１１３から読み出したプログラムをメモリ１１２に展開して実行することにより、行われる。このプログラムは、例えば、バッチ処理のプログラムであり、予め登録された日時に（例えば、平日の夜間など）実行される。

実験ノート生成処理が開始すると、まず、サーバ１１０は、外部記憶装置５０からデータを読み込む（ステップＳ１１）。ここでは、プロセッサ１１１は、ネットワークインターフェース１１４を通じて外部記憶装置５０へアクセスし、外部記憶装置５０から第１のログデータと第１の実験結果情報を読み出す。即ち、ネットワークインターフェース１１４は、顕微鏡装置４０で生成された第１のログデータと第１の実験結果情報を取得する、実験ノート生成装置の取得部の一例である。

次に、サーバ１１０は、データを識別情報で分類する（ステップＳ１２）。ここでは、識別情報は、実験システム１０のユーザを識別するユーザ識別情報であるユーザＩＤである。なお、上述したように、ユーザＩＤに関連付けられている第１のログデータと第１の実験結果情報が、ユーザＩＤ毎に異なるディレクトリに格納されている場合には、プロセッサ１１１は、ディレクトリ毎に第１のログデータと第１の実験結果情報を読み出すことにより、第１のログデータと第１の実験結果情報をユーザＩＤで分類する。また、ユーザＩＤ毎に異なるディレクトリに格納されていない場合には、プロセッサ１１１は、予め決められたルールに従って、第１のログデータと第１の実験結果情報に関連付けられたユーザＩＤを特定し、第１のログデータと第１の実験結果情報をユーザＩＤで分類する。

その後、サーバ１１０は、識別情報で分類されたデータを用いて、識別情報毎に実験ノートを生成する（ステップＳ１３）。ここでは、プロセッサ１１１は、同じユーザＩＤに関連付けられた第１のログデータと第１の実験結果情報を用いて実験ノートを生成することで、ユーザＩＤ毎に実験ノートを生成する。即ち、プロセッサ１１１は、少なくとも第１の実験結果情報と第１のログデータとに基づいて実験ノートを生成する、実験ノート生成装置の生成部の一例である。

最後に、サーバ１１０は、生成された実験ノートを記録する（ステップＳ１４）。ここでは、プロセッサ１１１は、ユーザＩＤ毎に生成された実験ノートを、記憶装置１１３に記録する。なお、実験ノートは、記憶装置１１３に構築されたデータベースに登録してもよい。これにより、実験ノートの参照及び更新等について容易に制限することが可能となる。

以上のように、実験ノートシステム１００は、顕微鏡装置４０で生成された第１のログデータと第１の実験結果情報に基づいて、自動的に実験ノートを生成して記録することができる。

図１０は、実験ノートシステム１００で行われる表示画面生成処理のフローチャートである。図１１は、実験ノートシステム１００の認証許可制御用のテーブル１１３ａを例示した図である。図１２は、実験ノート表示画面の一例を示した図である。以下、図１０から図１２を参照しながら、実験ノートシステム１００の情報管理方法の一例である表示画面生成処理について説明する。なお、図１０に示す表示画面生成処理は、例えば、サーバ１２０のプロセッサ１２１が記憶装置１２３から読み出したプログラムをメモリ１２２に展開して実行することにより、行われる。このプログラムは、例えば、Ｗｅｂアプリケーションのプログラムであり、クライアント端末（クライアント端末２、クライアント端末３）からのＨＴＴＰリクエストに応じて実行される。クライアント端末は、例えば、据え置き型のコンピュータであるが、ノート型のコンピュータ、タブレット型のコンピュータ、スマートフォンなどであってもよい。

実験者又は関係者（以降、単にユーザと記す）が例えばクライアント端末２を用いて実験ノートシステム１００にアクセスすると、まず、サーバ１２０は、ユーザ認証処理を行う（ステップＳ２１）。ここでは、プロセッサ１２１は、ユーザが入力したユーザＩＤ及びパスワードと、図１１に示す認証許可制御用のテーブル１１３ａに格納されている情報とを照合することで、ユーザが実験ノートシステム１００に登録されている正規のユーザであることを認証し、さらに、実験ノートシステム１００に対する権限を付与する。ユーザは、与えられた参照権限に応じた範囲内で、実験ノートを参照することができる。また、ユーザは、与えられた更新権限に応じた範囲内で、実験ノートを更新することができる。

認証されたユーザが表示したい実験ノートを選択すると、サーバ１２０は、表示画面要求を受信し（ステップＳ２２）、要求に応じた実験ノート表示画面を生成する（ステップＳ２３）。ステップＳ２３では、例えば、ユーザＩＤ“10000001”が行った実験の実験ノートが要求された場合であれば、プロセッサ１２１は、ユーザＩＤ“10000001”に対応する実験ノートを特定し、特定した実験ノートに基づいて、実験ノート表示画面を生成する。

実験ノート表示画面は、例えば、図１２に示す画面Ｗ１のように、予め決められた情報（実験者名、実験タイトル、実験日、実験施設、実験目的、実験条件、実験装置名、対物レンズ名、実験結果、メモ、顕微鏡画像）を表示する。これらの情報のうちの、例えば、実験者名、実験日、実験施設、実験装置名、対物レンズ名、実験結果を表示する領域には、実験ノートに含まれるログデータに基づいて生成された情報が表示される。また、顕微鏡画像を表示する領域には、実験ノートに含まれる顕微鏡画像が表示される。その他の領域（実験タイトル、実験目的、実験条件、メモ）については、空欄で表示される。

サーバ１２０は、実験ノート表示画面を生成すると、生成した実験ノート表示画面をクライアント端末２へ送信する（ステップＳ２４）。これにより、クライアント端末２の表示部に図１２に示す画面Ｗ１が表示される。

その後、更新権限を有するユーザが画面Ｗ１の入力部（実験タイトル、実験目的、実験条件、メモ）に情報を入力すると、サーバ１２０は、その画面Ｗ１から入力された情報を受信し（ステップＳ２５）、少なくとも受信した情報に基づいて、実験ノートを更新する（ステップＳ２６）。ここでは、プロセッサ１２１は、記憶装置１２３を通じて記憶装置１１３にアクセスして、実験ノートを更新する。

以上のように、実験ノートシステム１００は、実験ノート生成装置により予め生成された実験ノートに基づいて、クライアント端末からの要求に実験ノート表示画面を生成し、クライアント端末に実験ノート表示画面を表示することができる。

本実施形態に係る実験ノートシステム１００では、実験者は、従来どおり実験装置を用いて実験を行うことで、実験ノートが自動的に生成される。このため、実験者は、記録漏れを気にすることなく実験を行うことが可能であり、これまで以上に実験に注力することができる。また、実験ノートを記録する作業負担が軽減されるため、複数の実験を時間的に並行して行うことも可能となる。また、例えば、実験ノートを記録するための明かりをつけることができない暗室で実験が行われる場合など、実験環境に起因する制約により実験ノートを記録できないといった事態を回避することができる。

さらに、実験ノートシステム１００では、実験者が明示的に指示した実験情報である実験結果情報に加えて実験装置のログデータを用いて幅広く収集された情報から実験ノートが作成される。このため、記載項目が充実した実験ノートを得ることができる。また、実験者及び実験目的によらず記載項目が統一された実験ノートを得ることができる点も非常に有用である。この点について、従来の実験ノートと比較すると、従来は、図１３に示すように、明るさに注目した実験（例えば、実験２）の実験ノートＮ２には、励起光強度、検出器感度などの明るさに影響を及ぼす情報（図１３の領域Ｒ２参照）が記録されているのに対して、形状に注目した実験（例えば、実験１）の実験ノートＮ１には、明るさに影響を及ぼす情報が記録されないことが多々ある。このため、目的の異なる実験を比較することが困難なケースが多く、実験ノートの有効活用が制限されやすい。これに対して、実験ノートシステム１００で生成される実験ノートは、記載項目が統一されているため、実験目的によらず任意の実験の比較が可能となる。

以上のように、実験ノートシステム１００によれば、実験者の負担を軽減しながら、有効に活用可能な実験ノートを生成することができる。また、実験ノートが電子化されることで、コンピュータシステムによって閲覧及び更新を制限した状態で実験ノートを公開することが可能となる。このため、実験ノートの公開を躊躇することが少なくなるため、実験者以外の関係者が実験ノートの所在を把握することができず、実験ノートを活用できないといった自体を抑制することができる。

図１４は、実験ノート表示画面の別の例を示した図である。図１２では、顕微鏡画像を含む実験ノート表示画面を例示したが、実験ノート表示画面は、第１の実験結果情報を表示する領域を含む限り、顕微鏡画像自体を含んでいなくてもよい。

例えば、顕微鏡装置４０の代わりにセルカウンタを実験装置として含む実験情報管理システム１では、図１４に示すように、細胞数を第１の実験結果情報として表示する領域（図１４の領域Ｒ２１参照）を含む画面Ｗ２が、実験ノート表示画面として表示されてもよい。

図１５は、実験選択画面の一例を示した図である。実験ノートをユーザＩＤ毎に生成する例を示したが、実験ノートは実験毎に生成されてもよい。即ち、実験ノート生成装置であるサーバ１１０は、識別情報として、ユーザＩＤの代わりに、実験を識別する実験識別情報を用いて、実験識別情報毎に実験ノートを生成しても良い。

ただし、研究において、どの範囲を一つの実験として考えるかは、実験者次第である。このため、識別情報として実験識別情報を使用する場合には、実験者が実験システム１０にログインした後に表示される図１５に示す画面Ｗ３上で、実験者に実験を選択させてもよい。これにより、実験システム１０は、顕微鏡装置４０のユーザである実験者の操作に応じて実験識別情報を決定することが可能となり、外部記憶装置５０が第１の実験結果情報と第１のログデータを実験識別情報に関連付けた状態で記録することができる。従って、実験ノート生成装置であるサーバ１１０は、実験者が認識している実験の単位で実験毎に実験ノートを生成することができる。

図１６は、実験ノート表示画面の更に別の例を示した図である。表示画面生成装置であるサーバ１２０は、図１６の画面Ｗ４に示すように、タイムライン上に実験を細分化して表示する実験ノート表示画面を生成しても良い。タイムラインに沿って並べられた領域（領域Ｒ４１～Ｒ４４）の中からいずれかの領域が選択されることで、サーバ１２０は、選択された日時に行われた実験の詳細を表示する実験ノート表示画面を生成してもよい。

図１７は、実験ノート表示画面の更に別の例を示した図である。図１８は、図１７に示す実験ノート表示画面の使い方を説明するための図である。サーバ１２０は、少なくともサーバ１１０で生成された実験ノートに基づいて、第１の実験結果情報である顕微鏡画像を表示する領域Ｒ５１と、第１の実験装置である顕微鏡装置４０の状態の時間変化をグラフィカルに表示する領域（領域Ｒ５２、領域Ｒ５３）と、を含む、図１７に示すような実験ノート表示画面（画面Ｗ５）を生成してもよい。領域Ｒ５２と領域Ｒ５３は、少なくとも実験ノートに含まれる時系列データに基づいて生成される。領域Ｒ５２と領域Ｒ５３は、より詳細には、少なくとも実験ノートに含まれる時系列データであって、顕微鏡画像を取得する取得期間を含む期間で取得期間よりも長い期間における時系列データに基づいて、生成される。

領域Ｒ５２には、ステージ２４のＸＹ方向（対物レンズ２３の光軸と直交する方向）への移動の軌跡が描画されている。領域Ｒ５２のポイントＰ１は、領域Ｒ５１に表示されている顕微鏡画像を取得したときのステージ２４の位置を示している。また、領域Ｒ５３には、レボルバにより対物レンズの切替動作（破線）、焦隼装置のフォーカス動作（実線）、顕微鏡画像を取得する取得期間（太い実線）を示すグラフが描画されている。領域Ｒ５３のポイントＰ２は、領域Ｒ５１に表示されている顕微鏡画像を取得した時刻を示している。

従来は、顕微鏡画像を取得した時点における顕微鏡装置の状態を記録するだけでも作業負担が非常に大きいため、詳細な操作履歴は実験ノートに記録されていない。このため、従来の実験ノートから実験手順及び実験装置の詳細な動作を知ることができない。これに対して、実験ノートシステム１００では、図１７に示すように、第１の実験装置の状態の時間変化（特に、画像取得期間よりも長い期間における状態の時間変化）をグラフィカルに表示する領域を含む実験ノート表示画面を生成することができる。このため、実験者が実験結果情報（顕微鏡画像）を得るためにどのような手順で実験を行い、実験装置がどのように動作したかを正確に把握することができる。

これにより、実験ノートを、実験手順を詳細に説明した技術資料としても利用することが可能となり、技術・技能の引継ぎ、及び、研究者の教育に利用できる。実験手順の改善に向けた議論の材料とすることもできる。また、実験手順が詳細に記録されることで再現実験により実験の再現性を証明することが容易になる。従って、実験結果の信頼性を高めることもできる。さらには、複数回行った実験の結果が異なる場合に、その原因究明にも利用することができる。例えば、図１８に示すように、２つの実験における実験装置の状態の違いを特定することで、実験結果が相違した原因を効率的に検討することができる。なお、図１８（ａ）と図１８（ｂ）を比較すると、１１時に開始した撮影における対物レンズが異なることが特定される（領域Ａと領域Ｂを参照）。

図１９は、実験ノート表示画面の更に別の例を示した図である。図２０は、図１９に示す実験ノート表示画面の使い方を説明するための図である。外部記憶装置５０にマウスＭに装着されたセンサＳ（図１参照）から出力された測定結果が記録されている場合には、サーバ１１０は、少なくとも、顕微鏡装置４０で生成された顕微鏡画像及び第１のログデータと、センサＳから出力された測定結果と、に基づいて、実験ノートを生成してもよい。なお、センサＳは、例えば、心電計測器である。

サーバ１２０は、少なくともサーバ１１０で生成された実験ノートに基づいて、顕微鏡画像を表示する領域Ｒ６１と、顕微鏡装置４０の状態の時間変化をグラフィカルに表示する領域（領域Ｒ６２）と、顕微鏡装置４０の状態の時間変化とマウスＭの状態の時間変化とをグラフィカルに表示する領域（領域Ｒ６３）と、を含む、図１９に示すような実験ノート表示画面（画面Ｗ６）を生成してもよい。領域Ｒ６２と領域Ｒ６３は、少なくとも実験ノートに含まれる時系列データに基づいて生成される。領域Ｒ６２と領域Ｒ６３は、より詳細には、少なくとも実験ノートに含まれる時系列データであって、顕微鏡画像を取得する取得期間を含む期間で取得期間よりも長い期間における時系列データに基づいて、生成される。

領域Ｒ６２は、図１７に示す領域Ｒ５２と同様であるので、説明を省略する。領域Ｒ６３は、センサＳから出力された測定結果に基づいて心電図波形（実線）が追加で描画されている点が、図１７に示す領域Ｒ５３とは異なる。

図１９に示す実験ノート表示画面を生成することによっても、図１７に示す実験ノート表示画面を生成した場合と同様の効果を得ることができる。さらに、実験者が操作する第１の実験装置以外から得られる情報が実験ノートに含まれていることで、実験結果をさらに正しく理解することが可能となる。例えば、図２０に示すように、２つの実験における被検物の状態の違いを特定することで、実験結果が相違した原因が実験手順ではなく被検物の状態に起因する可能性を検討することができる。なお、図２０（ａ）と図２０（ｂ）を比較すると、１２時に開始した撮影時における被検物の心拍数が異なることが特定される（領域Ｃと領域Ｄを参照）。また、瞬間的な心拍数だけではなく心拍数が安定している期間か変動している期間かといった違いも特定することができる。

［第２の実施形態］
図２１は、本実施形態に係る実験情報管理システム１ａの構成を例示した図である。図２１に示す実験情報管理システム１ａは、実験システム１０の代わりに、実験システム１０ａを含む点が、図１に示す実験情報管理システム１とは異なる。

実験システム１０ａは、それぞれが実験装置である複数の顕微鏡装置（顕微鏡装置４０ａ、顕微鏡装置４０ｂ）を含む点が、実験システム１０とは異なる。顕微鏡装置４０ａは、実験システム１０ａの第１の実験装置であり、図１に示す顕微鏡装置４０と同様である。顕微鏡装置４０ｂは、顕微鏡装置４０ａとは異なる、実験システム１０ａの第２の実験装置である。顕微鏡装置４０ｂは、第２の実験結果情報と第２のログデータを生成する。本実施形態では、ログデータに実験装置を特定する識別情報が含まれることが望ましい。なお、実験装置を特定する識別情報は、第１の実施形態においてもログデータに含まれていても良い。

外部記憶装置５０は、第１の実験結果情報と第１のログデータをユーザＩＤなどの識別情報と関連付けた状態で記録するとともに、第２の実験結果情報と第２のログデータを識別情報と関連付けた状態で記録する。

これにより、実験情報管理システム１ａでは、サーバ１１０は、外部記憶装置５０に記録された、第１の実験結果情報と第１のログデータと第２の実験結果情報と第２のログデータを識別情報で分類し、識別情報毎に実験ノートを生成することができる。

実験情報管理システム１ａによっても、実験情報管理システム１と同様の効果を得ることができる。また、実験情報管理システム１ａでは、異なる実験装置を用いて行った実験をまとめて実験ノートを作成することができる。例えば、第１の実験装置である実体顕微鏡で手術を行い、その後、第２の実験装置である蛍光顕微鏡で被検物を観察する場合、２つの実験装置を用いて行った実験の記録を１つの実験ノートとして作成することで、例えば、手術における出血量の違いによりその後の経過が異なることなどを知ることができる。

［第３の実施形態］
図２２は、本実施形態に係る実験情報管理システム１ｂの構成を例示した図である。図２２に示す実験情報管理システム１ｂは、複数の実験装置が互いに異なる施設に置かれている点、外部記憶装置５０及び実験ノートシステム１００がクラウド上のサービスとして提供されている点が、実験情報管理システム１ａとは異なる。即ち、複数の実験装置の各々と外部記憶装置５０との間の伝送路の少なくとも一部は、インターネットである。本実施形態では、ログデータに実験装置を特定する識別情報と施設を特定する識別情報が含まれることが望ましい。なお、実験装置と施設を特定する識別情報は、第１の実施形態及び第２の実施形態においてもログデータに含まれていても良い。その他の点は、図２１に示す実験情報管理システム１ａと同様である。

実験情報管理システム１ｂによっても、実験情報管理システム１ａと同様の効果を得ることができる。また、実験情報管理システム１ｂでは、オンプレミスの外部記憶装置５０を備える実験情報管理システム１ａとは異なり、外部記憶装置５０がクラウド上に置かれているため、互いに異なる施設（つまり、異なるロケーション）に置かれた複数の実験装置で行った実験の記録を１つの実験ノートに容易にまとめることができる。また、実験ノートシステム１００がクラウド上に置かれることで、インターネットに接続されている限り、任意のロケーションから実験ノートシステム１００にアクセスし、実験ノートを閲覧することができる。

上述した実施形態は、発明の理解を容易にするための具体例を示したものであり、本発明の実施形態はこれらに限定されるものではない。上述した実施形態の一部を他の実施形態に適用しても良い。実験情報管理システム、実験ノートシステム、実験ノート生成装置、画面生成装置、実験情報管理方法、及び、プログラムは、特許請求の範囲の記載を逸脱しない範囲において、さまざまな変形、変更が可能である。例えば、サーバ１１０とサーバ１２０は、別個の装置ではなく単一の装置であってもよい。又、外部記憶装置５０は、サーバ１１０の記憶装置１１３であってもよい。さらに、顕微鏡装置４０は、気象情報を提供する情報ソースにインターネット経由でアクセスしてもよく、外部記憶装置５０は、顕微鏡装置４０が取得した気象情報をログデータとして記録しても良い。

１、１ａ、１ｂ・・・実験情報管理システム、２、３・・・クライアント端末、１０、１０ａ・・・実験システム、２０、２０ａ、２０ｂ・・・顕微鏡、２１・・・レーザ、２２・・・走査ユニット、２３・・・対物レンズ、２４・・・ステージ、２５・・・バリアフィルタ、２６・・・光検出器、２７・・・コントロールユニット、３０、３０ａ、３０ｂ・・・顕微鏡制御装置、４０・・・顕微鏡装置、５０・・・外部記憶装置、１００・・・実験ノートシステム、１１０、１２０・・・サーバ、１１１、１２１・・・プロセッサ、１１２、１２２・・・メモリ、１１３、１２４・・・記憶装置、１１４、１２４・・・ネットワークインターフェース、１１５、１２５・・・バス、Ｍ・・・マウス、Ｓ・・・センサ

Claims (13)

1. 第１の実験結果情報と第１のログデータとを生成する第１の実験装置と、
   前記第１の実験装置で生成された前記第１の実験結果情報と前記第１のログデータを記録する記録装置と、
   少なくとも前記記録装置に記録された前記第１の実験結果情報と前記第１のログデータとに基づいて、実験の記録である実験ノートを生成する実験ノート生成装置と、
   少なくとも前記実験ノートに基づいて、実験ノート表示画面を生成する画面生成装置を備え、
   前記実験ノート表示画面は、前記第１の実験結果情報を表示する領域と、少なくとも前記実験ノートに含まれる時系列データに基づいて生成された前記第１の実験装置の状態の時間変化をグラフィカルに表示する領域と、を含む
   ことを特徴とする実験情報管理システム。
2. 請求項１に記載の実験情報管理システムにおいて、
   前記記録装置は、前記第１の実験結果情報と前記第１のログデータを識別情報に関連付けた状態で記録し、
   前記実験ノート生成装置は、
   前記記録装置に記録された前記第１の実験結果情報と前記第１のログデータを前記識別情報で分類し、
   前記識別情報毎に、前記実験ノートを生成する
   ことを特徴とする実験情報管理システム。
3. 請求項２に記載の実験情報管理システムにおいて、さらに、
   前記第１の実験装置とは異なる第２の実験装置であって、第２の実験結果情報と第２のログデータとを生成する第２の実験装置を備え、
   前記記録装置は、前記第２の実験結果情報と前記第２のログデータを前記識別情報に関連付けた状態で記録し、
   前記実験ノート生成装置は、
   前記記録装置に記録された、前記第１の実験結果情報と、前記第１のログデータと、前記第２の実験結果情報と、前記第２のログデータを前記識別情報で分類し、
   前記識別情報毎に、前記実験ノートを生成する
   ことを特徴とする実験情報管理システム。
4. 請求項２又は請求項３に記載の実験情報管理システムにおいて、
   前記識別情報は、前記第１の実験装置のユーザを識別するユーザ識別情報である
   ことを特徴とする実験情報管理システム。
5. 請求項２又は請求項３に記載の実験情報管理システムにおいて、
   前記識別情報は、前記実験を識別する実験識別情報であり、
   前記実験識別情報は、前記第１の実験装置のユーザの操作に応じて決定される
   ことを特徴とする実験情報管理システム。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の実験情報管理システムにおいて、
   前記第１の実験装置は、前記第１の実験結果情報である被検物の顕微鏡画像を生成する顕微鏡装置であり、
   前記実験ノート表示画面は、前記顕微鏡画像を表示する領域と、前記第１の実験装置の状態の時間変化をグラフィカルに表示する領域と、を含み、
   前記グラフィカルに表示する領域は、少なくとも前記実験ノートに含まれる時系列データであって、前記顕微鏡画像を取得する取得期間を含む前記取得期間よりも長い期間における時系列データに基づいて、生成された
   ことを特徴とする実験情報管理システム。
7. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の実験情報管理システムにおいて、さらに、
   前記第１の実験装置は、前記第１の実験結果情報である被検物の顕微鏡画像を生成する顕微鏡装置であり、
   前記実験ノート生成装置は、少なくとも、前記顕微鏡画像と、前記第１のログデータと、に基づいて、前記実験ノートを生成し、
   前記実験ノート表示画面は、前記顕微鏡画像を表示する領域と、前記第１の実験装置の状態の時間変化をグラフィカルに表示する領域と、を含み、
   前記グラフィカルに表示する領域は、少なくとも前記実験ノートに含まれる時系列データであって、前記顕微鏡画像を取得する取得期間を含む前記取得期間よりも長い期間における時系列データに基づいて、生成される
   ことを特徴とする実験情報管理システム。
8. 請求項７に記載の実験情報管理システムにおいて、
   前記実験ノート表示画面に表示される前記顕微鏡画像は、前記第１の実験装置の状態の時間変化に対応しており、
   前記実験ノートは、前記第１の実験装置のユーザに対する、前記実験の再現、技能の伝承、教育に利用できる
   ことを特徴とする実験情報管理システム。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の実験情報管理システムにおいて、
   前記実験ノート生成装置は、少なくとも前記実験ノート表示画面から入力された情報に基づいて、前記実験ノートを更新する
   ことを特徴とする実験情報管理システム。
10. 請求項３に記載の実験情報管理システムにおいて、
    前記第１の実験装置及び前記第２の実験装置の各々は、
    ネットワークに接続するネットワークインターフェースを有し、
    前記ネットワークに接続された前記記録装置に、前記第１のログデータおよび前記第２のログデータを前記ネットワーク経由で記録可能である
    ことを特徴とする実験情報管理システム。
11. 請求項１０に記載の実験情報管理システムにおいて、
    前記ネットワークは、前記第１の実験装置及び前記第２の実験装置の各々と前記記録装置との間の伝送路の少なくとも一部としてインターネットを含む
    ことを特徴とする実験情報管理システム。
12. 少なくとも第１の実験装置で生成された第１の実験結果情報と第１のログデータとに基づいて、実験の記録である実験ノートを生成する実験ノート生成装置と、
    少なくとも前記実験ノート生成装置で生成された前記実験ノートに基づいて、実験ノート表示画面を生成する画面生成装置を備え、
    前記実験ノート表示画面は、前記第１の実験結果情報を表示する領域と、少なくとも前記実験ノートに含まれる時系列データに基づいて生成された前記第１の実験装置の状態の時間変化をグラフィカルに表示する領域と、を含む
    ことを特徴とする実験ノートシステム。
13. 実験ノート生成装置が生成した実験の記録である実験ノートに基づいて、実験ノート表示画面を生成する画面生成装置であって、
    前記実験ノート表示画面は、少なくとも、前記実験ノートに含まれる第１の実験結果情報であって第１の実験装置で生成された第１の実験結果情報を表示する領域と、前記実験ノートに含まれる時系列データに基づいて生成された前記第１の実験装置の状態の時間変化をグラフィカルに表示する領域と、を含み、
    前記実験ノート生成装置は、
    前記第１の実験結果情報と第１のログデータとを取得する取得部と、
    少なくとも前記取得部で取得した前記第１の実験結果情報と前記第１のログデータとに基づいて、前記実験ノートを生成する生成部と、を備える
    ことを特徴とする画面生成装置。

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