JP7214753B2 - 顕微鏡システム - Google Patents
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Description
本発明の別の態様に係る顕微鏡システムは、試料を照明する透過照明系を備えた倒立顕微鏡システムである。顕微鏡システムは、接眼レンズと、前記試料を透過した透過光を前記接眼レンズへ導く切り換え可能な複数の対物レンズと、前記接眼レンズと前記対物レンズの間に配置され、前記透過光に基づいて前記試料の光学画像を形成する結像レンズと、前記透過光に基づいて前記試料のデジタル画像データを取得する撮像装置であって、前記対物レンズまたは前記透過照明系より下方に配置された撮像装置と、少なくとも前記撮像装置で取得した前記デジタル画像データに基づいて、投影画像に対応する投影画像データを生成する処理装置であって、前記投影画像は、前記試料を用いた顕微授精を補助する補助画像を含む、という処理装置と、前記対物レンズまたは前記透過照明系より下方に配置された投影装置であって、前記光学画像が形成されている像面へ、前記投影画像データに基づいて前記投影画像を投影する投影装置と、前記試料を操作するために用いられるピペットと、を備える。前記投影装置を含む投影ユニットは、前記結像レンズと前記接眼レンズの間、または、前記対物レンズと前記結像レンズの間、に配置され、前記処理装置は、少なくとも前記デジタル画像データに基づいて、前記試料に含まれる生殖細胞から受精に適した生殖細胞である候補細胞を特定する解析結果を生成する解析部と、前記解析部で生成された前記解析結果に基づいて、前記投影画像データを生成する投影画像生成部であって、前記投影画像は、前記補助画像として、前記候補細胞を特定する第1の補助画像を含む、という投影画像生成部と、を備える。前記生殖細胞は、運動中の***細胞であり、前記解析部は、前記運動中の***細胞から候補***を前記候補細胞として特定するものであり、前記投影装置は、前記運動中の***細胞から特定された前記候補細胞である前記候補***に重ならない位置に、リアルタイムに前記第1補助画像を投影するものであり、前記試料の光学画像上で推奨度が判別可能であるように前記第1の補助画像は、当該第1の補助画像が特定する前記候補細胞の推奨度合いに応じた態様また色を有する。
図1は、本実施形態に係る顕微鏡システム1の構成を例示した図である。図2は、倒立顕微鏡100の構成を例示した図である。図3は、入力装置50の操作部の構成を例示した図である。図4は、処理装置20の機能的構成を例示した図である。図5は、処理装置20のハードウェア構成を例示した図である。図1に示す顕微鏡システム1は、顕微授精に用いられる、透過照明系120を備えた倒立型の顕微鏡システムであり、例えば、顕微授精を行う胚培養士によって利用される。
図22は、***選別手順の別の例を示すフローチャートである。図23は、接眼レンズ101から見える画像の更に別の例を示した図である。本実施形態に係る顕微鏡システムの構成は、顕微鏡システム1の構成と同様であるので、本実施形態に係る顕微鏡システムの構成要素については、顕微鏡システム1の構成要素と同じ符号で参照する。
図24は、接眼レンズ101から見える画像の更に別の例を示した図である。本実施形態に係る顕微鏡システムの構成は、顕微鏡システム1の構成と同様であるので、本実施形態に係る顕微鏡システムの構成要素については、顕微鏡システム1の構成要素と同じ符号で参照する。
図25は、着床前診断の手順の一例を示すフローチャートである。図26は、接眼レンズ101から見える画像の更に別の例を示した図である。本実施形態に係る顕微鏡システムの構成は、顕微鏡システム1の構成と同様であるので、本実施形態に係る顕微鏡システムの構成要素については、顕微鏡システム1の構成要素と同じ符号で参照する。
2 データベースサーバ
10 顕微鏡コントローラ
20 処理装置
20a プロセッサ
20b メモリ
20c 補助記憶装置
20d 入出力インタフェース
20e 媒体駆動装置
20f 通信制御装置
20g バス
20h 記憶媒体
21 カメラ制御部
22 解析部
23 投影画像生成部
24 投影制御部
30 表示装置
40、50、60、70 入力装置
41、42 ハンドル
43、44 ピペット
51~56、B1~B4 ボタン
80 識別装置
100、300、400 倒立顕微鏡
101 接眼レンズ
102、102a、102b、102c 対物レンズ
103 結像レンズ
104 モジュレータ
105、125 DICプリズム
106 アナライザ
110 顕微鏡本体
111 ステージ
112 レボルバ
120 透過照明系
121 光源
122 ユニバーサルコンデンサ
123 ポラライザ
124 ターレット
126 開口板
127 光学素子
127a スリット板
127b 偏光板
128 コンデンサレンズ
130 レーザアシステッドハッチングユニット
131、141、151 スプリッタ
134、145、152、155、161~163 レンズ
133 スキャナ
135 レーザ
140、144 撮像ユニット
143 撮像素子
150、154 投影ユニット
153 投影装置
160 中間変倍ユニット
170 接眼鏡筒
200 試料
201~203 ドロップ
210 シャーレ
A1~A7、A9~A15 補助画像
PP ポインタ画像
AP 開孔部
O1~O45 光学画像
O41 内細胞塊
O42 胞胚腔
O43 栄養外胚葉
O44 透明帯
P1~P12、P14 投影画像
V1~V14 画像
T1~T20 教師画像
W1 ウィンドウ
Claims (16)
- 試料を照明する透過照明系を備えた倒立顕微鏡システムであって、
接眼レンズと、
前記試料を透過した透過光を前記接眼レンズへ導く対物レンズと、
前記接眼レンズと前記対物レンズの間に配置され、前記透過光に基づいて前記試料の光学画像を形成する結像レンズと、
前記透過光に基づいて前記試料のデジタル画像データを取得する撮像装置であって、前記対物レンズまたは前記透過照明系より下方に配置された撮像装置と、
少なくとも前記撮像装置で取得した前記デジタル画像データに基づいて、投影画像に対応する投影画像データを生成する処理装置であって、前記投影画像は、前記試料を用いた顕微授精を補助する補助画像を含む、という処理装置と、
前記対物レンズまたは前記透過照明系より下方に配置された投影装置であって、前記光学画像が形成されている像面へ、前記投影画像データに基づいて前記投影画像を投影する投影装置と、
前記透過照明系に含まれ、前記試料に照射される照明光を変調する第1の変調素子と、
前記対物レンズと前記結像レンズの間に配置され、前記透過光を変調する第2の変調素子と、を備え、
前記処理装置は、
少なくとも前記デジタル画像データに基づいて、前記試料に含まれる生殖細胞から受精に適した生殖細胞である候補細胞を特定する解析結果を生成する解析部と、
前記解析部で生成された前記解析結果に基づいて、前記投影画像データを生成する投影画像生成部であって、前記投影画像は、前記補助画像として、前記候補細胞を特定する第1の補助画像を含む、という投影画像生成部と、を備え、
前記生殖細胞は、運動中の***細胞であり、
前記解析部は、前記運動中の***細胞から候補***を前記候補細胞として特定するものであり、
前記投影装置は、前記運動中の***細胞から特定された前記候補細胞である前記候補***に重ならない位置に、前記第1の補助画像を投影するものであり、
前記試料の光学画像上で推奨度が判別可能であるように前記第1の補助画像は、当該第1の補助画像が特定する前記候補細胞の推奨度合いに応じた態様また色を有する
ことを特徴とする倒立顕微鏡システム。 - 請求項1に記載の倒立顕微鏡システムにおいて、
前記第1の補助画像は、前記候補細胞の画像を囲う形状、又は、前記候補細胞の画像を指し示す形状を有する
ことを特徴とする倒立顕微鏡システム。 - 請求項1に記載の倒立顕微鏡システムにおいて、
前記解析部は、少なくとも前記生殖細胞の形態と前記生殖細胞の運動性の一方に基づいて、前記生殖細胞を解析する
ことを特徴とする倒立顕微鏡システム。 - 請求項1に記載の倒立顕微鏡システムにおいて、さらに、
前記対物レンズを含む複数の対物レンズが装着された切替装置であって、前記複数の対物レンズの間で光路上に配置する対物レンズを切り替える切替装置を備え、
前記切替装置が前記結像レンズとの組み合わせで所定倍率以上の倍率を有する対物レンズを前記光路上に配置しているときに、
前記解析部は、前記候補細胞を特定する前記解析結果を生成し、
前記投影画像生成部は、前記解析結果に基づいて、前記補助画像として前記第1の補助画像を含む前記投影画像に対応する前記投影画像データを生成し、
前記切替装置が前記結像レンズとの組み合わせで前記所定倍率未満の倍率を有する対物レンズを前記光路上に配置しているときに、
前記解析部は、候補領域を特定する第2の解析結果を生成し、ここで、前記候補領域は、前記試料の領域であって、前記候補領域内の生殖細胞の移動量が前記試料の他の領域内の生殖細胞の移動量よりも大きい領域であり、
前記投影画像生成部は、前記第2の解析結果に基づいて、前記補助画像として第2の補助画像を含む前記投影画像に対応する前記投影画像データを生成し、ここで、前記第2の補助画像は、前記候補領域を特定する画像である
ことを特徴とする倒立顕微鏡システム。 - 請求項1に記載の倒立顕微鏡システムにおいて、
前記解析部は、学習済みのニューラルネットワークを用いて、少なくとも前記デジタル画像データを解析し、
前記学習済みのニューラルネットワークは、受精の適否についてラベル付けされた生殖細胞の画像に対応する画像データを教師データとして用いて学習したニューラルネットワークである
ことを特徴とする倒立顕微鏡システム。 - 請求項1に記載の倒立顕微鏡システムにおいて、
前記処理装置は、
利用者による第1の入力操作に応じた位置を指し示すポインタ画像に対応するポインタ画像データを生成し、
前記試料に含まれる対象物であって、前記利用者による第2の入力操作を検出したときの前記ポインタ画像の位置に基づいて特定された対象物の画像を教師画像として記録し、
前記投影装置は、前記像面へ、前記ポインタ画像データに基づいて前記ポインタ画像を投影する
ことを特徴とする倒立顕微鏡システム。 - 請求項1に記載の倒立顕微鏡システムにおいて、
前記処理装置は、前記デジタル画像データと、その他のデータと、に基づいて、前記投影画像データを生成し、
前記その他のデータは、前記試料を培養した培養液のデータ、母体の臨床データ、又は、前記***細胞を含む***の検査結果、の少なくとも1つを含む
ことを特徴とする倒立顕微鏡システム。 - 請求項1に記載の倒立顕微鏡システムにおいて、さらに、
前記試料に付加された識別情報を取得する識別装置を備え、
前記処理装置は、
前記識別装置で取得した識別情報に基づいて、前記試料を提供した患者の情報を取得し、
少なくとも前記デジタル画像データと前記患者の情報とに基づいて、前記投影画像データを生成し、ここで、前記投影画像は、前記補助画像として、前記患者の情報を示す第7の補助画像を含む
ことを特徴とする倒立顕微鏡システム。 - 請求項1に記載の倒立顕微鏡システムにおいて、
前記処理装置は、
所定の操作を検知してからの経過時間を取得し、
少なくとも前記デジタル画像データと前記経過時間とに基づいて、前記投影画像データを生成し、ここで、前記投影画像は、前記補助画像として、前記経過時間を示す第8の補助画像を含む
ことを特徴とする倒立顕微鏡システム。 - 請求項1に記載の倒立顕微鏡システムにおいて、さらに、
前記対物レンズと前記結像レンズの間に配置された、前記光学画像の倍率を変更する中間変倍ユニットを備える
ことを特徴とする倒立顕微鏡システム。 - 請求項1に記載の倒立顕微鏡システムにおいて、
前記第1の変調素子は、第1の偏光板と、スリットが形成された遮光板と、前記スリットの一部を覆う第2の偏光板と、を含み、
前記第2の変調素子は、透過率の異なる3つ領域を含むモジュレータを含む
ことを特徴とする倒立顕微鏡システム。 - 請求項1に記載の倒立顕微鏡システムにおいて、
前記第1の変調素子は、ポラライザを含み、
前記第2の変調素子は、アナライザを含む
ことを特徴とする倒立顕微鏡システム。 - 請求項1に記載の倒立顕微鏡システムにおいて、
前記像面は、前記結像レンズと前記接眼レンズの間に形成される
ことを特徴とする倒立顕微鏡システム。 - 請求項1に記載の倒立顕微鏡システムにおいて、
前記投影装置を含む投影ユニットは前記結像レンズと前接眼レンズの間に配置される
ことを特徴とする倒立顕微鏡システム。 - 請求項1に記載の倒立顕微鏡システムにおいて、
前記投影装置を含む投影ユニットは前記対物レンズと前記結像レンズの間に配置される
ことを特徴とする倒立顕微鏡システム。 - 試料を照明する透過照明系を備えた倒立顕微鏡システムであって、
接眼レンズと、
前記試料を透過した透過光を前記接眼レンズへ導く切り換え可能な複数の対物レンズと、
前記接眼レンズと前記対物レンズの間に配置され、前記透過光に基づいて前記試料の光学画像を形成する結像レンズと、
前記透過光に基づいて前記試料のデジタル画像データを取得する撮像装置であって、前記対物レンズまたは前記透過照明系より下方に配置された撮像装置と、
少なくとも前記撮像装置で取得した前記デジタル画像データに基づいて、投影画像に対応する投影画像データを生成する処理装置であって、前記投影画像は、前記試料を用いた顕微授精を補助する補助画像を含む、という処理装置と、
前記対物レンズまたは前記透過照明系より下方に配置された投影装置であって、前記光学画像が形成されている像面へ、前記投影画像データに基づいて前記投影画像を投影する投影装置と、
前記試料を操作するために用いられるピペットと、を備え、
前記投影装置を含む投影ユニットは、前記結像レンズと前記接眼レンズの間、または、前記対物レンズと前記結像レンズの間、に配置され、
前記処理装置は、
少なくとも前記デジタル画像データに基づいて、前記試料に含まれる生殖細胞から受精に適した生殖細胞である候補細胞を特定する解析結果を生成する解析部と、
前記解析部で生成された前記解析結果に基づいて、前記投影画像データを生成する投影画像生成部であって、前記投影画像は、前記補助画像として、前記候補細胞を特定する第1の補助画像を含む、という投影画像生成部と、を備え、
前記生殖細胞は、運動中の***細胞であり、
前記解析部は、前記運動中の***細胞から候補***を前記候補細胞として特定するものであり、
前記投影装置は、前記運動中の***細胞から特定された前記候補細胞である前記候補***に重ならない位置に、リアルタイムに前記第1の補助画像を投影するものであり、
前記試料の光学画像上で推奨度が判別可能であるように前記第1の補助画像は、当該第1の補助画像が特定する前記候補細胞の推奨度合いに応じた態様また色を有する
ことを特徴とする倒立顕微鏡システム。
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