特許 7005087 胚培養装置およびその撮像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-01-07

(45)【発行日】2022-01-21

(54)【発明の名称】胚培養装置およびその撮像装置

(51)【国際特許分類】

   C12M 3/00 20060101AFI20220114BHJP

   C12M 1/34 20060101ALI20220114BHJP

【ＦＩ】

C12M3/00 Z

C12M1/34 D

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2021536034

(86)(22)【出願日】2021-01-20

(86)【国際出願番号】 JP2021001845

【審査請求日】2021-07-28

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】510212111

【氏名又は名称】医療法人浅田レディースクリニック

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】特許業務法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】福永 憲隆

【審査官】鈴木 崇之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０９３７９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１１／００４５６８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１８－５１２１１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５１２９５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ１２Ｍ １／００－３／１０

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

ＰｕｂＭｅｄ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

授精処置済の処置卵を培養環境に保持する胚培養装置であって、
処置卵をそれぞれ収容可能な凹部を複数備えたトレイを複数収容して、前記培養環境に保持する培養部と、
複数の撮像部であって、前記培養部に保持された前記トレイの一つ一つに対応して設けられ、連続的にあるいは断続的に前記トレイの存在部位のうち、前記複数の凹部の少なくとも２以上を一度に撮像する複数の撮像部と、
前記各撮像部によって撮像された画像を、前記複数の凹部が含まれる領域毎に分割して記憶する記憶部と、
前記分割して記憶された凹部ごとの画像に対して、前記トレイにおける前記凹部の位置により生じる画像上の差異を補正する補正部と、
前記補正後の画像を用いて、前記処置卵の受精判断を行なう判断部と、
を備えた胚培養装置。

【請求項2】

前記補正は、前記撮像部が設けられた前記トレイ毎の撮像条件に応じた補正である、請求項１に記載の胚培養装置。

【請求項3】

前記撮像部は、前記トレイに設けられた前記複数の凹部の全部を一度に撮像する、請求項１または請求項２に記載の胚培養装置。

【請求項4】

前記撮像に異常が生じたとき、前記生じた異常の内容を提示する提示部を備える、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の胚培養装置。

【請求項5】

前記異常の内容は、
〈１〉前記撮像部による撮像ができないこと、
〈２〉撮像位置毎の補正が正常にできないこと、
〈３〉前記撮像部に設けられた撮像用の照明が正常に点灯しないこと、
〈４〉前記画像の分割や保存が正常にできないこと
のうちの少なくとも一つである、請求項４に記載の胚培養装置。

【請求項6】

前記培養部は、前記トレイごとに区画された複数の培養室からなる、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の胚培養装置。

【請求項7】

前記撮像部は、前記培養室の上面、側面、底面のうちの少なくとも１つの面に、前記トレイの存在部位に対向して設けられた、請求項６記載の胚培養装置。

【請求項8】

請求項７に記載の胚培養装置であって、
前記撮像部は、前記撮像において合焦の位置が異なる複数の画像の撮像を行なう撮焦点深度変更部を備え、
前記記憶部は、前記合焦の位置の異なる複数の画像をひとまとまりの画像として記憶する
胚培養装置。

【請求項9】

光源からの光を導いて、前記複数のトレイの各々の少なくとも前記処置卵の存在部位を照らす光ガイドを備える、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の胚培養装置。

【請求項10】

前記培養部に保持され得る前記複数のトレイに対応して設けられ、前記判断部が少なくとも一つの前記凹部内の前記処置卵が受精したと判断したとき、前記受精したと判断された処置卵を収容する前記トレイを特定した報知を行なう報知部を備えた、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の胚培養装置。

【請求項11】

授精処置済の処置卵をそれぞれ収容可能な凹部を複数備えたトレイを複数収容して培養環境に保持する胚培養装置の培養部に取り付けられる撮像装置であって、
前記培養部に保持された前記複数のトレイの一つ一つに対応して設けられ、連続的にあるいは断続的に前記トレイの存在部位のうち、前記複数の凹部の少なくとも２以上を一度に撮像する複数の撮像部と、
前記各撮像部によって撮像された画像を、前記複数の凹部が含まれる領域毎に分割して記憶する記憶部と、
前記分割して記憶された前記凹部ごとの画像に対して、前記トレイにおける前記凹部の位置により生じる画像上の差異を補正する補正部と、
前記補正後の画像を表示する表示部と
を備えた胚培養装置用の撮像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、胚を培養する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

不妊治療に対する社会的要請が高まっており、顕微鏡下等で授精処置を施した処置卵を培養する装置が種々提案され、あるいは販売されている。近年では、こうした培養装置内にカメラを設けて、培養中の処置卵を撮像し、必要に応じて、撮像した画像を外部のディスプレイに表示する装置も普及している（例えば、特開２０１２－３９９２９号公報参照）。こうした胚培養装置では、処置卵は、これを安定に保持するトレイ（ディッシュとも言う）に入れられ、トレイごと、所定のインターバルで、カメラの視野内に搬送され、撮像される。胚培養士は、この画像を観察することで、受精の可否を判断することができるので、処置卵を、観察するためだけに培養装置の外部に取り出す必要がない。

【0003】

他方、不妊治療の高まりに応じて、一つの胚培養装置内で多数の処置卵を培養したいという要請があり、胚培養装置内に、複数のトレイを収納することが行なわれている。そうなると、授精処置を施した処置卵を撮像する上で以下の問題を生じる。こうした課題は、顕微授精処理した受精卵に限らず、何らかの手法で体外授精処理した処置卵を培養する場合に生じる。

【0004】

［１］一つの処置卵を撮像する時間間隔が長くなる。一つの処置卵が保持されたトレイを搬送し撮像するのに、例えば２分かかるとすると、一台の胚培養装置内に、１０個のトレイを収容している装置では、１トレイあたり、２０分に一枚の画像しか得ることができない。トレイの収納数を増加すればするほど、撮像装置までの搬送路が長くなり、時間がかかることになるから、撮像から次回の撮像までのインターバルは等比級数的に増加する。このため、一台の胚培養装置に収容できるトレイの数が制限されてしまう。

【0005】

［２］トレイを搬送する構造が複雑化し、故障しやすくなる。仮に搬送機構に不具合が生じて搬送が停止すると、そのトレイは本来の培養空間、通常は恒温・恒湿環境に保持された培養空間の外に置かれることになり、悪影響を受けやすくなる。もとより、搬送路や撮像箇所も含めて恒温・恒湿環境に保持すれば、こうした悪影響は最小限に留められるが、その分、装置構成が大型化しやすいという課題を生じる。

【0006】

［３］一つの撮像装置により複数のトレイの処置卵を撮像するので、撮像画像の管理が複雑化する。また撮像できていないといった場合、これに気づくのが遅れると、培養中の処置卵の画像が不十分となり、例えば受精判定などを正確に行なうことが困難になる。

【発明の概要】

【0007】

本開示は、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、以下の態様又は適用例として実現することが可能である。

【0008】

（１）本開示の様々な実施の態様について、以下説明する。第１の態様は、授精処置済の処置卵を培養環境に保持する胚培養装置として態様である。この胚培養装置は、処置卵をそれぞれ収容可能な凹部を複数備えたトレイを複数収容して、培養環境に保持する培養部と、複数の撮像部であって、培養部に保持されたトレイの一つ一つに対応して設けられ、連続的にあるいは断続的にトレイの存在部位のうち、複数の凹部の少なくとも２以上を一度に撮像する複数の撮像部と、各撮像部によって撮像された画像を、複数の凹部が含まれる領域毎に分割して記憶する記憶部と、記憶された各凹部ごとの画像を補正する補正部と、補正後の画像を用いて、処置卵の受精判断を行なう判断部とを備える。この胚培養装置によれば、トレイ毎に設けられた撮像部によって、処置卵を収容可能な複数の凹部を一度に撮像でき、その後、これを凹部毎に分割し、分割された画像をそれぞれ補正することができる。このため、一度に複数の凹部を撮像しながら、各凹部に収容された処置卵の画像を補正するので、受精判断を、より正確に行なうことができる。

【0009】

（１２）第２の態様は、授精処置済の処置卵をそれぞれ収容可能な凹部を複数備えたトレイを複数収容して培養環境に保持する胚培養装置の培養部に取り付けられる撮像装置としての態様である。この撮像装置は、培養部に保持された複数のトレイの一つ一つに対応して設けられ、連続的にあるいは断続的にトレイの存在部位のうち、複数の凹部の少なくとも２以上を一度に撮像する複数の撮像部と、各撮像部によって撮像された画像を、複数の凹部が含まれる領域毎に分割して記憶する記憶部と、記憶された各凹部ごとの画像を補正する補正部と、補正後の画像を表示する表示部とを備える。この撮像装置によれば、トレイ毎に設けられた撮像部によって、処置卵を収容可能な複数の凹部を一度に撮像でき、その後、これを凹部毎に分割し、分割された画像をそれぞれ補正することができる。このため、一度に複数の凹部を撮像しながら、各凹部に収容された処置卵の画像を補正し、これを表示するので、処置卵の状況を、正確に知ることができる。

【0010】

本開示は、こうした胚培養装置や、胚培養装置用の撮像装置としてだけでなく、他の態様でも実施することができる。例えば、胚培養方法、胚培養装置に撮像装置を取り付ける方法、胚培養装置の製造方法、胚培養装置に収容された処置卵の観察方法、あるいは処置卵の受精判定装置およびその方法としても実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１実施形態としての胚培養装置の平面図であり、

【図2】胚培養装置の一部を示す斜視図であり、

【図3】培養室の一つを例示する平面図であり、

【図4】タイムラプス部を含む胚培養装置の電気的な構成を示す説明図であり、

【図5】処置卵を収容するトレイの一例を示す平面図であり、

【図6】タイムラプス部とトレイのウエルとの関係を説明する説明図であり、

【図7A】タイムラプス部の内部構成を示す説明図であり、

【図7B】カメラモジュールの構成を示す説明図であり、

【図8】培養ユニット制御ルーチンを示すフローチャートであり、

【図9】ディスプレイモジュールの正常時と異常時の表示例を示す説明図であり、

【図10】タイムラプス制御処理ルーチンを示すフローチャートであり、

【図11】ウエル内の処置卵の撮像と補正の一例を示す説明図であり、

【図12】カメラユニットによる撮像の際に、合焦の位置を調整する原理を示す模式図であり、

【図13】処置卵を収容するマイクロウエルを備えたディッシュの説明図であり、

【図14】カメラユニットを培養室の側面に設けた場合の構成例を示す模式図であり、そして

【図15】トレイを側面から見た場合のウエルとウエルに収容された処置卵との関係を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

Ａ．第１実施形態：
第１実施形態について説明する。図１は、胚培養装置（インキュベータとも呼ぶ）１０の平面図、図２は、胚培養装置１０の一部を示す斜視図、である。この胚培養装置１０は、体外受精の処置がなされた卵子（以下、処置卵という）を一定期間、所定の培養環境、即ち恒温・恒湿度で培養するためのものである。処置卵は、必ずしも受精卵とは限らないため、胚培養装置１０において所定の期間培養される。なお、体外受精の処置は顕微鏡下で行なわれる顕微授精の場合もあれば、卵子と精子を所定の容器内で一緒にして行なわれる通常の体外受精の場合も有り得る。培養する処置卵の受精の手法は問わない。

【0013】

この胚培養装置１０は、図１に示したように、１２個の培養ユニット１１～２２を備える。培養ユニットの数は問わない。各培養ユニット１１～２２の構成と働きについては、後述する。この培養ユニット１１～２２は、フラットなケース本体９に前後２列、幅方向に６つずつ設けられている。各培養ユニット１１～２２には、それぞれに対応して、スイッチＳＷ１１～ＳＷ２２が設けられている。これらのスイッチＳＷ１１～２２を操作することで、対応する培養ユニット１１～２２のタイムラプス部５０が、図示しない駆動機構によって開閉される。もとより、培養ユニット１１～２２は、手動で開け閉めする構造であっても差し支えない。

【0014】

図２は、培養ユニット１２において、タイムラプス部５０が開かれた状態を示している。タイムラプス部５０は、カメラモジュール５１とディスプレイモジュール５２とからなる。カメラモジュール５１とディスプレイモジュール５２とは、同寸で、一体に形成されている。カメラモジュール５１には、４つのカメラユニットＣＡ１～ＣＡ４が設けられている。これらの構造と働きについては後述する。各培養ユニット１１～２２には、それぞれ培養室Ｒ１１～Ｒ２２（図３参照）が用意されており、各培養室Ｒ１１～２２それぞれのタイムラプス部５０は、対応する培養室Ｒ１１～Ｒ２２に対して、蓋としても働く。タイムラプス部５０のカメラモジュール５１側外周には、シリコンゴムのシール部が設けられており、タイムラプス部５０が閉まると、培養室Ｒ１１～Ｒ２２内は、このシール部により、所定気圧以下の気密状態に保たれる。

【0015】

胚培養装置１０には、外部のガスボンベから二酸化炭素ガス（ＣＯ_２ ）と窒素ガス（Ｎ_２ ）とが供給される。これらのガスが供給されガスポート３１，３２が、胚培養装置１０の背面に設けられている。また、胚培養装置１０の背面にはフィルタ３４が取り付けられるフィルタポート３５，３６も設けられている。このフィルタ３４は、図示しない内蔵ポンプにより取り込む外気中の塵などの異物を取り除くためのものである。胚培養装置１０内では、ガスポート３１、３２から入力した二酸化炭素ガスＣＯ_２ 、窒素ガスＮ_２ 、およびフィルタ３４を介して入力した空気を、所定の割合に混合して混合気を生成する。混合気における各ガスの割合は、図示しないセンサにより測定され、常時おなじ割合に保たれる。

【0016】

図３は、培養室Ｒ１１～Ｒ２２の一つを示す平面図である。図示する様に、培養室Ｒ１１～Ｒ２２は、処置卵を収めたトレイ（ディッシュとも呼ぶ）を載置する窪んだトレイ収容部４０が設けられている。トレイ９１の形状は図５に示した。トレイ収容部４０は、トレイ９１の形状に合わせた形状とされている。本実施形態では、トレイ収容部４０は、長方形状の凹みの１箇所が外方に拡張された形状（拡張部４２）をしており、トレイ９１も同様に、１箇所が外方に突き出た形状（突出部９２）をしている。このため、トレイ収容部４０は、前後および左右のいずれをとっても中心線に対して線対称ではない形状とされている。従って、トレイ収容部４０にトレイ９１を載置する際、載置する方向を誤ることがない。もとより、誤載置の防止は、他の方法、例えば電気的な検出などによっても良く、トレイ収容部４０やトレイ９１の形状は、左右および／または前後に線対称としても差し支えない。またトレイ９１にマーカーを設け、載置方向などによらず、撮像した画像から、トレイ９１の配置（向きなど）、あるいは直接処置卵を特定するようにしてもよい。

【0017】

培養室Ｒ１１～２２の底面には、供給口４３と排気口４４とが設けられている。供給口４３は、混合気を培養室Ｒ１１～Ｒ２２に供給するための開口である。また排気口４４は、混合気を還流するための開口である。既述したように、培養室Ｒ１１～Ｒ２２は、タイムラプス部５０が閉じられるとほぼ気密にされるので、内部のガス環境は一定に保たれるが、培養室Ｒ１１～Ｒ２２内の温度分布を一様なものにするために、混合気は供給口４３から供給され、排気口４４から排気される。なお、混合気の一部は、タイムラプス部５０とのシール部からも僅かに漏れる。そうすることで、タイムラプス部５０とのシール部から外気が侵入することを防いでいる。

【0018】

培養室Ｒ１１～Ｒ２２の各々には、その側壁および底面にパネルヒータＨ１１～Ｈ２２が設けられている。ヒーターＨ１１～Ｈ２２は、側壁のみあるいは底面のみに設けても良い。あるいは独立のヒーターを培養室Ｒ１１～Ｒ２２に設けても良い。更に、蓋側にも設けても良い。パネルヒータＨ１１～Ｈ２２により、培養室Ｒ１１～Ｒ２２内を一定の温度に保たれる。なお、説明は省略するが、培養室Ｒ１１～Ｒ２２には、図示しない温度センサやガス濃度センサ、更には湿度センサなどが設けられており、培養室Ｒ１１～Ｒ２２内の温度、ガス濃度、湿度を検出することができる。これらのセンサからの信号をフィードバックすることにより、結果的に、培養室Ｒ１１～Ｒ２２内は、恒温・恒湿度に保たれ、かつそのガス濃度も一定に保たれる。なお、培養室Ｒ１１～Ｒ２２内の温度等を検出する代わりに、供給口４３から供給される混合気の温度、湿度、ガス濃度などを一定に保つことで、培養室Ｒ１１～Ｒ２２内の環境を一定に保つものとしても良い。

【0019】

次に、タイムラプス部５０について説明する。図４は、タイムラプス部５０を含む胚培養装置１０の電気的な構成を示す説明図である。図示する様に、胚培養装置１０には、制御部６０が設けられている。制御部６０は、周知のＣＰＵ６１、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６３の他、メモリカード６５とのデータのやり取りを行なうためのメモリインタフェース６４、外部の機器との信号をやり取りする汎用Ｉ／Ｏインタフェース６６、培養室Ｒ１１～Ｒ２２内の環境を制御するための信号をやり取りする培養室インタフェース６７、タイムラプス部５０との間でシリアル通信を行なうＳＩＯ６８等を備える。メモリカード６５には、各培養室Ｒ１１～Ｒ２２の温度など、環境に関する情報が記録される。

【0020】

汎用Ｉ／Ｏインタフェース６６は、胚培養装置１０に設けられたスイッチＳＷ１１～ＳＷ２２や、タイムラプス部５０の開閉を行なう駆動装置７１、警告音を発生する警告装置７２、混合気を調整する混合気調整装置７３等に接続されている。混合気調整装置７３は、ガスポート３１，３２に供給される二酸化炭素ガスや窒素ガスなどの圧力を調整する圧力調整弁や、フィルタ３４を介して大気を取り込むためのポンプや、培養室Ｒ１１～Ｒ２２に混合気を送り込むポンプなどを含む。培養室インタフェース６７には、各培養室Ｒ１１～Ｒ２２にに設けられたパネルヒータＨ１１～Ｈ２２や、混合気の供給量を制御する制御弁Ｖ１１～Ｖ２２などが接続されている。制御弁Ｖ１１～Ｖ２２は、混合気を供給する混合気供給配管８４から培養室Ｒ１１～Ｒ２２に至る配管に設けられている。

【0021】

タイムラプス部５０のカメラモジュール５１には、４つのカメラユニットＣＡ１～ＣＡ４が設けられていることは既に説明した。これらのカメラユニットＣＡ１～ＣＡ４は、図５，図６に示すように、トレイ９１の設けられた凹部であるウエル９５を撮像する。トレイ９１においてウエル９５は、図示するように、４つずつ、４箇所にまとめられた形態で配置されている。カメラユニットＣＡ１～ＣＡ４は、それぞれのまとまりに対応して設けられている。図５に示したエリアＵ１～Ｕ４は、カメラユニットＣＡ１～ＣＡ４それぞれの撮像エリアを示している。即ち、各カメラユニットＣＡ１～ＣＡ４は、一度に４つのウエル９５を含む領域を撮像可能である。カメラユニットＣＡ１～ＣＡ４のレンズの周りは、ＬＥＤからの光を導く光ガイドが設けられている。カメラユニットＣＡ１～ＣＡ４は、撮像時に、光ガイドからの光をトレイ９１に向けて照射する。

【0022】

各カメラユニットＣＡ１～ＣＡ４は、更に多数のウエル９５を一度に撮像するようにしてもよい。例えば、カメラユニットＣＡ１を１６個のウエル９５の中心に設け、一度に４つのエリアＵ１～Ｕ４を一つのカメラユニットＣＡ１で撮像するようにしてもよい。あるいは、カメラユニットＣＡ１とカメラユニットＣＡ４のみを設け、各カメラユニットＣＡ１がエリアＵ１とＵ２を撮像し、カメラユニットＣＡ４がエリアＵ３とＵ４とを撮像する様にしてもよい。更に、４つのカメラユニットＣＡ１～ＣＡ４が、それぞれ隣接するエリアＵ１～Ｕ４を重複して撮像するようにしてもよい。こうすれば、後述するように、一つのカメラユニットが故障して、撮像できない場合でも、他のカメラユニットの映像を利用することで、全てのエリアＵ１～Ｕ４のウエル９５の画像を取得できる。

【0023】

撮像の様子を図６に模式的に示した。ウエル９５は、トレイ９１の底部に設けられており、一つのウエル９５には、基本的に一つの処置卵２５が置かれ、ミネラルオイル９３により覆われている。各カメラユニットＣＡ１～ＣＡ４は、トレイ９１の上方から４つのウエル９５を含む領域Ｕ１～Ｕ４を撮像する。撮像した画像内には、処置卵２５の画像が含まれる。カメラユニットＣＡ１～ＣＡ４は、撮像する際の焦点位置を数十μｍの精度で調整可能である。カメラユニットＣＡ１～ＣＡ４による処置卵２５の撮像の様子については、後で説明する。

【0024】

次に、タイムラプス部５０の内部構成について説明する。図７Ａは、タイムラプス部５０の内部構成を示す説明図である。図示するように、タイムラプス部５０は、既述したカメラモジュール５１およびディスプレイモジュール５２の他に、周知のＣＰＵ５３、ＲＯＭ５４、ＲＡＭ５５，デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）５６、ＳＩＯ５７，メモリインタフェース５８、カメラインタフェース８１，表示インタフェース８２などを備える。ＤＳＰ５６は、デジタル信号を高速に処理可能なプロセッサであり、機械学習に適した重み付け演算処理を多数層に亘って処理可能な構成を備えている。

【0025】

メモリインタフェース５８には、メモリカード５９が装着可能である。このメモリカード５９には、後述するように、カメラモジュール５１により撮像された画像が記録される。表示インタフェース８２は、ディスプレイモジュール５２と接続され、ディスプレイモジュール５２に表示する画像信号の出力や、ディスプレイモジュール５２に設けられたタッチパネルからの信号の入力などを行なう。カメラインタフェース８１は、カメラモジュール５１と接続され、カメラモジュール５１の各カメラユニットＣＡ１～ＣＡ４の焦点位置を制御する信号のやり取りや、各カメラユニットＣＡ１～ＣＡ４が撮像した画像の信号を受け取るといった処理、更には撮影時に点灯されるＬＥＤへの信号出力を行なう。尚、メモリインタフェース５８等の「インタフェース」は、図においては、「Ｉ／Ｆ」と略記した。

【0026】

カメラモジュール５１における照明について、図７Ｂを用いて説明する。図示するように、カメラモジュール５１には、ＬＥＤモジュール８３が付設されている。ＬＥＤモジュール８３には、各カメラユニットＣＡ１～ＣＡ４に対応して、照明用ＬＥＤを用いた発光素子ＬＥ１～ＬＥ４が設けられている。発光素子ＬＥ１～ＬＥ４は、それぞれ、カメラインタフェース８１からの信号に応じて、点灯・消灯する。デフォルトでは、発光素子ＬＥ１～ＬＥ４は消灯している。なお、発光素子ＬＥ１～ＬＥ４は、発光ダイオード（ＬＥＤ）以外の発光素子、例えば有機ＥＬなどであっても差し支えない。また常時点灯しているキセノンランプなどを、タイムラプス部５０の外部に設け、その光に光ファイバなどで、タイムラプス部５０内部に持ち込み、光スイッチなどで、カメラモジュール５１への導光をオン・オフするようにしてもよい。

【0027】

各発光素子ＬＥ１～ＬＥ４は、発光面がカメラモジュール５１側を向いており、この発酵面には、カメラモジュール５１に形成された導光路ＬＧ１～ＬＧ４の端面が接している。導光路ＬＧ１～ＬＧ４は、いわゆる光ガイドであり、光ファイバと同様に、コアとクラッドからなり、端面から入射した光が外部に漏れることなく、円環状の終端まで導かれる。導光路ＬＧ１～ＬＧ４をそれぞれ導かれた各発光素子ＬＥ１～ＬＥ４の光は、円環状の終端から、各カメラユニットＣＡ１～ＣＡ４の撮像方向に、つまり図６におけるウエル９５方向に射出する。各発光素子ＬＥ１～ＬＥ４の発光は、処置卵２５に影響を与えない波長が選択されている。なお、ウエル９５を照らす光の周波数は、処置卵２５における受精の際に現れる前核が見えやすい、つまり前核と前核以外の部位では光の吸収や反射がの程度が大きく異なる周波数とすることも好適である。

【0028】

以上説明した第１実施形態のハードウェア構成を前提として、胚培養装置１０は、以下の処理を行なう。本実施形態では、胚培養装置１０の制御部６０が全体の制御を司り、タイムラプス部５０のＣＰＵ５３が処置卵２５の撮像や表示を司る。まず、全体の処理について、図８に拠って説明する。図８は、培養ユニット制御ルーチンを示すフローチャートである。この処理は、制御部６０により実行される。

【0029】

図８に示した培養ユニット制御ルーチンは、胚培養装置１０に電源が投入されると、所定のインターバルで、繰り返し実行される。この処理ルーチンを開始すると、まずどの培養ユニットについての処理を行なうかを決定する（ステップＳ２００）。実際には、処理対象とする培養ユニット１１～２２を特定する変数ｎを、数値１１～２２の間で順次インクリメントすることで、処理対象とする培養ユニットを特定する。なお、変数ｎは、順次インクリメントされ、値２２に至ると、次のインクリメントで値１１に設定される。つまり、各培養ユニット１１～２２は、１２回に１回ずつの割合で処理の対象となる。ステップＳ２００で処理の対象となる培養ユニットの番号ｎを決定すると、次に、その培養ユニットｎに関するフラグＦｎが値１であるか否かの判断を行なう（ステップＳ２０５）。フラグＦｎは、胚培養装置１０の電源が投入されたときに、値０にリセットされている。

【0030】

従って、各培養ユニット１１～２２の使用が開始される前は、フラグＦｎの値は値１ではないと判断され、次に使用前表示を行なう（ステップＳ２１０）。使用前表示とは、処理対象となっている培養ユニットｎのタイムラプス部５０にＳＩＯ６８を介して信号を送り、その培養ユニットｎが使用前であることを表示させる処理である。表示の一例を図９の（Ａ）に示した。従って、使用前の培養ユニットのタイムラプス部５０のディスプレイモジュール５２には、全て「使用を開始する場合は、『開始』をタップして下さい」という説明文が表示され、タッチスクリーンには、「開始」ボタン７６が表示されていることになる。

【0031】

次に、画面の「開始」ボタン７６がタップされたかを判断し（ステップＳ２２５）、「開始」ボタン７６がタップされていれば、次に、蓋が開閉されたかの判断を行なう（ステップＳ２３０）。蓋、つまりタイムラプス部５０の開閉は、使用しようとしている各培養ユニットｎに対応するスイッチＳＷｎが操作された時に行なわれる。スイッチＳＷｎを操作して、使用しようとしている培養ユニットｎのタイムラプス部５０を開き、処置卵２５をウエル９５を収めたトレイ９１を培養室Ｒｎに配置し、再度スイッチＳＷｎを操作して、タイムラプス部５０を閉める。これで、蓋の開閉が行なわれたと判断される。

【0032】

蓋の開閉が行なわれた場合には、培養室Ｒｎにトレイ９１が配置されたと判断し、開始処理（ステップＳ２４０）を実行した上で、フラグＦｎを値１に設定した後（ステップＳ２５５）、「ＮＥＸＴ」に抜けて本処理ルーチンを一旦終了する。ここで、開始処理（ステップＳ２４０）とは、培養室Ｒｎ内の温度やガス濃度などを所望の状態にした上で、タイムラプス処理の開始をタイムラプス部５０に指示する処理を意味する。また、フラグＦｎが値１であるとは、培養室Ｒｎが使用中であること示す。開始処理が実行されると、ディスプレイモジュール５２に対し、培養室内の情報を表示させる。この一例を図９の欄（Ｂ）に示した。この例では、「培養とタイムラプス処理を開始します」と表示し、かつその下に現在の培養室Ｒｎの情報を表示する。具体的には、撮像の開始時間や経過時間、撮像の間隔などの撮像に関する情報、培養室内の環境、つまり温度や湿度の情報、更にはガス濃度などの情報を表示する。温度やガス濃度は、図示しないセンサにより検出している。こうした情報に加えて処置卵の患者を特定する情報、例えばカルテ番号等を表示してもよい。

【0033】

こうして、培養が開始され、フラグＦｎが値１に設定されると、次に本処理ルーチンが起動され、ステップＳ２００によって培養室Ｒｎが特定されたタイミングでは、ステップＳ２０５での判断は「ＹＥＳ」となり、ステップＳ２６０に処理は移行する。ステップＳ２６０では、タイムラプス処理の継続をタイムラプス部５０に指示する。タイムラプス部５０が実行するタイムラプス処理については、図１０を用いて後で詳しく説明するが、簡単に言えば、培養室内のトレイ９１の各ウエル９５を複数個まとめて撮像し、これをウエル９５毎に分割して保存し、ウエル９５内の各処置卵２５の受精の可能性を個別に判断し、必要な画像をディスプレイモジュール５２に表示する処理である。

【0034】

こうしたタイムラプス処理の継続をタイムラプス部５０に指示した後、使用終了の指示を受け付けたか否かの判断を行なう（ステップＳ２６５）。使用終了の指示は、ディスプレイモジュール５２のタッチパネルを胚培養士が操作することにより得られる。使用終了の指示がなければ、そのまま「ＮＥＸＴ」に抜けて本処理ルーチンを一旦終了する。使用終了の指示があれば、蓋の開閉がなされたかを判断し（ステップＳ２７０）、開閉がなされたことを確認した後、終了処理（ステップＳ２８０）を実行する。終了処理は、培養室Ｒｎ内の温度制御などを終了する処理である。その後、フラグＦｎを値０に設定し（ステップＳ２９５）、本処理ルーチンを一旦終了する。

【0035】

次に、タイムラプス処理について、図１０に拠って、説明する。図１０は、タイムラプス制御処理ルーチンを示すフローチャートである。この処理は、図８のステップＳ２４０で開始処理がなされたタイムラプス部５０において、ステップＳ２８０での終了処理がなされるまで、所定のインターバルで、繰り返し実行される。

【0036】

図１０に示したタイムラプス制御処理が開始されると、まず処置卵の画像の撮像が前回行なわれてから、所定時間経過したかを判断する（ステップＳ３００）。ここで所定時間とは、図９の欄（Ｂ）に示された撮像間隔に相当する。もとより、図９の欄（Ｂ）に例示した１０分ではなく、もっと短い時間でも長い時間でも差し支えない。前回撮像を行なってから、所定時間が経過していれば（ステップＳ３００：「ＹＥＳ」）、撮像処理を行なう（ステップＳ３１０）。撮像は、複数のウエル９５をまとめて、つまり各カメラユニットＣＡ１～ＣＡ４がそれぞれ領域Ｕ１～Ｕ４に存在する４個のウエル９５をまとめて撮像する。撮像した画像は、撮像時刻のデータと共に、メモリカード５９に保存される。

【0037】

撮像処理（ステップＳ３１０）では、一つのタイムラプス部５０のカメラモジュール５１に存在する４つのカメラユニットＣＡ１～ＣＡ４を同時に、または順次駆動することにより行なわれる。図５に示したように、各カメラユニットＣＡ１～ＣＡ４を動作させることにより、トレイ９１の１６個のウエル９５に収容された処置卵２５の状態が撮像される。この様子を図１１に示した。カメラユニットＣＡ１～ＣＡ４のそれぞれは、領域Ｕ１～Ｕ４を撮像するが、その中には４つのウエル９５が含まれている。

【0038】

各カメラユニットＣＡ１～ＣＡ４による撮像は、トレイ９１の上方から行なわれる。このとき、カメラユニットＣＡ１～ＣＡ４は、焦点位置を移動させながら、一つのウエル９５辺り５枚の画像を撮像する。この様子を図１２に示した。図１２では、模式的にレンズＬ１，Ｌ２をカメラユニットＣＡ１の外に描いたが、実際には、レンズＬ１，Ｌ２は、カメラユニットＣＡ１に内蔵されている。レンズＬ１，Ｌ２の少なくともいずれか一方を光軸に沿って前後に移動することにより、カメラユニットＣＡ１の焦点位置は、中央位置ＧＬ０に対して、カメラユニットＣＡ１から遠い側である位置ＧＬ＋１，更に遠い位置ＧＬ＋２、カメラユニットＣＡ１に近い側である位置ＧＬ－１，更に近い位置ＧＬ－２に変化し得る。処置卵２５の大きさは、人の卵子であれば、１００～１５０μｍ程度なので、各位置間の相違は、おおよそ２０～２５μｍに設定されている。この場合、カメラユニットＣＡ１～ＣＡ４のレンズ構成は、焦点深度の浅いものとされており、各焦点位置での撮像の範囲は２５～３０μｍに合焦したものとなる。こうした一つのカメラユニットＣＡ１～ＣＡ４当り、５枚の画像を撮像する。焦点位置の異なる画像を複数枚撮像するのは、処置卵２５において、受精の判断をする際に手がかりとなる前核等の存在位置が、略球体である処置卵２５のいずれの位置に存在するかは分からないからである。なお、こうした焦点位置の変更を行なわず、焦点深度の深いレンズ構成で、単一の画像を撮像するものとしてもよい。

【0039】

撮影処理をした後、撮影した画像を、ウエル９５毎に分割する処理を行なう（ステップＳ３３０）。ここでは、カメラユニットＣＡ１～ＣＡ４のそれぞれが撮影する領域Ｕ１～Ｕ４には、それぞれ４つのウエル９５が存在するので、撮影した画像は４つに分割される。分割した画像に対して、次にこれを補正する処理を行なう（ステップＳ３４０）。補正は、画像の歪みや汚れを取るために行なう。複数のウエル９５を一度に撮像するため、全てのウエル９５を、カメラユニットＣＡ１～ＣＡ４の光軸の真下に存在させることはできない。このため、各ウエル９５を撮像した画像には歪みが生じる。カラー画像の場合には、収差によるボケや色付きが生じる場合も存在する。

【0040】

そこで、画像補正（ステップＳ３４０）では、こうした歪みや汚れなどを補正する。図１１は補正の一例を示す説明図である。領域Ｕ１の一つの各ウエル９５を分割して取り出すと、光軸直下にないことから、真円に形成された各ウエル９５の輪郭はゆがみ、真円にはならない。当然、同様のゆがみが、処置卵２５の撮影画像にも生じる。図示破線のように、歪んでいた画像を補正すると、各ウエル９５の輪郭は、ほぼ真円となる。処置卵２５の形状も同様に補正され、本来の形状となる。こうした補正は、形状の歪みを修整するだけでなく、色収差などによる色付きや、レンズの汚れなどによるゴーストなどを取るためにも行なわれる。

【0041】

画像補正の後、補正を行なうことができれば、次に画像をメモリカード５９に保存する処理を行なう（ステップＳ３５０）。このとき、保存は、分割された画像毎に行なわれる。もとより、分割された各画像には、ファイル名などにより、カメラユニットＣＡ１～ＣＡ４のいずれにより撮影されたか判別するためのタグなどを付けて、紐付けておいてもよい。また、保存に際しては、補正後の画像のみ保存してもよいし、補正前の画像と共に、あるいは補正前の画像は別に、祖保存してもよい。保存は、メモリカード５９に限らず、例えばクラウド上のサーバに保存することも差し支えない。保存先は、メモリカードに限らず、ハードディスクやＳＳＤなど、他の記憶媒体であっても差し支えない。

【0042】

以上説明した一連の処理、つまりカメラユニットＣＡ１～ＣＡ４による領域Ｕ１～Ｕ４の撮像から、分割し、補正した上で保存する処理までにおいて、何らかの異常が生じたかを、ＣＰＵ５３は監視している（ステップＳｅｒｒ）。異常の発生は、割込処理において随時判断される。

【0043】

撮影から保存まで（ステップＳ３１０～Ｓ３５０）の間に何らかの異常が発生したことを検知すると（ステップＳｅｒｒ）、異常の内容をディスプレイモジュール５２に表示する異常表示処理（ステップＳ３２０）を行なう。このとき、ディスプレイモジュール５２は異常を提示する提示部として機能する。異常表示の一例を図９値（Ｄ）に示した。図示した例では、異常の内容として、
□ライト点灯異常
□カメラ動作不良
□補正処理異常
□画像分割または保存異常
などを例示した。これらの異常が生じれば、該当する箇所がマーキングされて表示される。重複した異常が生じていれば、複数の項目がマーキングされる。図９の欄（Ｄ）に示した例では「補正処理異常」がマーキングされている。

【0044】

異常のうち、「ライト点灯異常」は、既述したＬＥＤモジュール８３の各発光素子ＬＥ１～ＬＥ４が点灯しなかった場合や、導光路ＬＧ１～ＬＧ４の異常により光が届かなかった場合など、ウエル９５が正常に照明されなかった場合を言う。こうした場合、撮影された画像が暗くなり、画像の平均的な明るさが、予め定めた範囲に入らないので、判別できる。カメラ動作不良は、カメラユニットＣＡ１～ＣＡ４が動作しない場合であって、撮影用のＣＣＤやＣＭＯＳの受光モジュールが動作しない場合などである。もとより光学式の合焦装置やシャッタを備える場合には、これらのデバイスの動作不良も含まれる。受光モジュールに関して言えば、例えば読出用のクロックが正常に入力していない場合などには、カメラ動作不良と判断できる。なお、本実施形態では、カメラユニットＣＡ１には、発光素子ＬＥ１～ＬＥ４から射出され導光路ＬＧ１～ＬＧ４を経てウエル９５を照明する照明光を均一にする拡散板が設けられており、この拡散板の取付方向や表裏の取り付けミスなどにより照明が均一になっていない場合なども、ライト点灯異常に含むものとしている。

【0045】

補正処理異常は、撮影された画像の歪みや汚れを取る補正が正常に行なえなかった場合を言う。例えば、歪みは、光軸からの隔たりなどを予めパラメータとして入力しておき、このパラメータを用いて形状の補正などを行なって除去するが、補正結果、ウエル９５の形状が真円から大きく隔たっている場合などには、補正処理が正常に行なえなかったと判断する。また汚れを取る処理は、通常、画面上の１または２ドット程度の孤立したドットを除去することで行なわれるが、こうした孤立したドットの数が所定個数以上の場合などには、補正の処理が正常に行なえなかったと判断する。

【0046】

画像分割または保存異常のうち、分割異常は、複数のウエル９５を撮影した画像を分割する場合に、その分割処理が正常に終了しなかった場合、あるいはカメラユニットＣＡ１等による撮像の中心がずれていて、分割したことにより各ウエル９５が分割画像のそれぞれに収まっていない場合などを言う。分割画像の保存異常は、分割した画像のファイルを、メモリカード５９等に保存する際に、メモリカード５９の容量不足や故障などにより正常に保存できない場合などを言う。

【0047】

以上の処理（ステップＳ３３０～Ｓ３５０）を終えた後、特に異常がなければ、受精の判断が可能なタイミングか否かについて判断する（ステップＳ３６０）。受精の判断とは、受精の処置がなされた処置卵２５において、受精が生じたか否かを判断することを意味する。受精は、通常受精の処置の後、早くて８時間程度、平均的には２２時間程度、遅い間場合でも、３６時間経過までには成立する。受精の処置を施した処置卵２５は、処置後速やかにトレイ９１のウエル９５に収容され、培養ユニット１１～２２に入れられるから、タイムラプス部５０による撮像が開始されてから、６時間程度が経過すると、ステップＳ３６０での判断は、「ＹＥＳ」、つまり受精判断可能となる。もとよりこの時間は、もっと短くし、トレイ９１が培養室Ｒ１１～Ｒ２２に収容された直後から、受精判断可能としてもよい。その場合には、ステップＳ３６０の判断は不要である。

【0048】

受精判断が可能と判断すると、次に受精判断処理を行なう（ステップＳ３７０）。この処理は、各ウエル９５毎に分割してメモリカード５９に保存した処置卵２５の画像を読み出し、画像に二つの前核が明確に写っているかによって判断することができる。もとより、この判断は、それまでにメモリカード５９に保存した多数の画像を読み出し、経時的な変化、特に前核と認識できた部位の数の変化に基づいて行なっても良い。更に、受精した処置卵の画像と、受精しなかった処置卵の画像とを多数用意し、予めこれを機械学習させておき、メモリカード５９から読み出した画像をこの機械学習済の判定機に入力することで、受精の可否を判断するものとしても良い。こうした処理は、図７Ａに示したＤＳＰ５６の高速な処理機能を利用することにより、リアルタイムで実現可能である。なお、撮像した画像をディスプレイモジュール５２に表示して、胚培養士に受精の可否を判定させても差し支えない。

【0049】

受精判断処理（ステップＳ３７０）を実行したのち、処置卵２５が、受精が確認できる受精卵であるか否かの判断を行なう（ステップＳ３８０）。受精卵であると判断できれば、受精卵番号表示（ステップＳ３９０）を行なう。この表示の一例を図９の欄（Ｃ）に示した。この例では、受精を確認した旨のメッセージ７７ａ、受精を確認した処置卵２５の画像と、その受精卵が何番目のウエル９５に入っているかの番号表示７７ｂと、画面表示を終了する指示を行なうための「終了」ボタン７８とを、ディスプレイモジュール５２に表示している。その後、「ＮＥＸＴ」に抜けて本処理ルーチンを終了する。

【0050】

撮影が開始され受精卵があるとしてこれを表示するまで特に異常がなければ、図９の例では、欄（Ａ）から欄（Ｂ）を経て、欄（Ｃ）に至る表示が行なわれる。撮影から保存までに何らかの異常が生じれば、欄（Ｄ）の表示が行なわれる。なお、異常の検出は、上述した全ての項目について行なわれる必要はなく、少なくともいずれか一つについて行なわれればよい。もとより、上述した項目以外の異常の検出と報知が行なわれてもよい。こうした場合、異常の報知は、表示部への表示であってもよいし、図示しない音声出力装置を用いた音声による報知であってもよい。また、担当者の携帯電話などにメールやメッセージにより通知する態様であってもよい。

【0051】

図１０に示した処理では、説明の便を図って、所定インターバルで行なう撮像処理と受精の判断処理とを一つのフローチャートで示したが、両者は別々の処理ルーチンにより、非同期に行なっても差し支えない。

【0052】

撮像と受精の判断とを一連の処理として行なう場合の表示時間について検討する。１つの培養室Ｒｎ内に載置されたトレイ９１には、２×２×４個（計１６個）のウエル９５が設けられおり、最大１６個の処置卵を収容することができる。１つのタイムラプス部５０は、４台のカメラユニットＣＡ１～ＣＡ４を用いて、これら１６個のウエル９５を同時撮像可能である。そこで、この１６個のウエル９５に収容された処置卵を順次ディスプレイモジュール５２に表示しながら、上記の受精判断とその結果の表示を行なう場合を考える。受精されたと判断した場合の表示の一例は、既に図９の欄（Ｃ）として示したが、受精されたと判断できない場合には、処置卵の画像のうち、その時点で最新の画像を表示してもよいし、表示しないものとしてもよい。撮像間隔が１０分であるとすると、１つのウエル９５あたり、約５０秒の表示を行なうことができる。従って、胚培養士は、この表示を見て、受精できた処置卵の収容されているウエル９５の番号を知ることができる。また、培養の終了を判断することも可能である。

【0053】

授精処置が同時になされることは希なので、本実施形態の胚培養装置１０に１２個の培養ユニット１１～２２が存在するとしても、胚培養装置１０全体として、同時に１２の培養ユニットにおいて受精卵が表示される訳ではない。従って、受精されたと判断した受精卵のみをディスプレイモジュール５２に表示するものとすれば、１２台の培養ユニット１１～２２が存在しても、胚培養士は、順次表示されるこの画像を見て、受精の確認、トレイ９１の取り出し、その後の処置など、対応可能である。

【0054】

以上説明した第１実施形態の胚培養装置は、１２の培養室Ｒ１１～Ｒ２２毎にタイムラプス部５０が設けられ、トレイ９１の複数のウエル９５にそれぞれ収容された処置卵２５を所定のインターバルでまとめて撮像し、これをウエル９５毎の画像に分割し、補正することができる。このため、補正された画像に基づいて受精判断を行なうことができ、受精の判断をより正確に行なうことができる。また、ウエル９５毎に分割された画像を保存するので、目的とするウエル９５の画像だけを読み出すことができる。したがって他のウエル９５の処置卵２５を誤って受精判断の対象等にしてしまう可能性を低減できる。

【0055】

上記実施形態では、カメラユニットＣＡ１～ＣＡ２によるウエル９５の撮影（図１０、ステップＳ３１０）や、その後の画像の分割（ステップＳ３３０）、画像の補正（ステップＳ３４０）、画像の保存（ステップＳ３５０）のいずれかにおいて異常が発生した場合には、これを検出して、ディスプレイモジュール５２に表示する。したがって、ウエル９５の画像の取得に何らかの異常が生じた場合にこれを直ちに知ることができる。このため、長時間に亘ってウエル９５内の処置卵２５の画像が得られず、受精の判断ができない、または受精の判断が困難になるということを回避しやすい。異常を知った使用者は、胚培養装置１０を修理したり、カメラユニットを取り替えたり、タイムラプス部５０自体を交換したり、トレイ９１を他の培養室Ｒ１１～Ｒ２２に移し替えたりするなどの対応をとって、処置卵２５の撮影、分割、補正、保存を継続できる。

【0056】

上記実施形態では、更に処置卵２５を撮像するために、トレイ９１や撮像装置（カメラ等）を移動する必要がない。従って、胚培養装置１０を小型が出るばかりでなく、可動部を有しないことから、胚培養装置１０の信頼性を高めることができる。また、振動や騒音なども生じない。更に、処置卵２５を撮像するインターバルを短くすることができる。トレイ９１を移動して撮像するシステムでは、例えばトレイの移動と撮像にｍ分かかっていれば、１２個のトレイ９１を全て移動・撮像するには１２×ｍ分、必要となる。つまりインターバルはこの時間１２・ｍ分より短くすることができない。これに対して、本実施形態の胚培養装置１０では、撮像のインターバルは、カメラユニットＣＡ１～ＣＡ４の撮像間隔までいくらでも短くすることができる。もとより、連続的に撮像することも可能である。

【0057】

更に、本実施形態によれば、一つの培養室Ｒ１１～Ｒ２２に収容された一つのトレイ９１に対して一つのタイムラプス部５０が用意され、このタイムラプス部５０には、ディスプレイモジュール５２が設けられており、ここにその培養室Ｒ１１～Ｒ２２に収容されたトレイ９１の処置卵２５の画像が表示される。従って、ディスプレイモジュール５２に表示されている画像と、スイッチＳＷｎを操作してタイムラプス部５０を開いたところのトレイ９１とが一対一の関係になっており、画像と処置卵との関係が極めて明確であるという利点も有する。

【0058】

更に、本実施形態では、タイムラプス制御処理は、タイムラプス部５０毎に実施されるから、培養ユニット１１～２２のタイムラプス部５０毎に、タイムラプスの処理、例えば撮像するインターバルや、表示する画像の形態などを、個別に設定することができる。例えば、授精処置後の経過が特に気になる処置卵があれば、撮像のインターバルを短くしたり、受精の可否を判断する際に、胚培養士の判断を求めたり、といった対応を執ることも容易である。

【0059】

また、本実施形態のタイムラプス部５０は、それぞれにメモリカード５９を備え、所定のインターバルで撮像した画像を、ウエル９５毎に分割して記録している。従って、その培養室Ｒｎで培養されている処置卵が受精する等した画像を、他の処置卵の画像と誤ることがない。必要があれば、撮像した画像をメモリカード毎に管理、保管、廃棄などすることができ、扱いが簡便である。

【0060】

Ｂ．他の実施形態：
以上説明した実施形態では、タイムラプス制御処理は、タイムラプス部５０が単独で実行していたのに対して、タイムラプス制御処理も含めて全体の処理を、制御部６０により実施するようにしてもよい。また、上記実施形態では、処置卵２５が受精したかの判断を行なったが、こうした判断を行なうことなく、あるいは判断をした上で、継続して処置卵２５を培養し、その様子を撮像部であるカメラユニットＣＡ１～ＣＡ４で撮像するものとしても良い。あるいは、処置卵２５をトレイ９１のウエル９５に収容するところから、受精した受精卵を次の処置に送り出すところまで全自動で行なう装置として構成してもよい。

【0061】

上記実施形態では、１つのタイムラプス部５０毎に４つのカメラユニットＣＡ１～ＣＡ４を用意したが、タイムラプス部５０あたりのカメラユニットの台数は、任意である。カメラユニットが撮像するウエル９５の数、つまりは一度に撮像する処置卵の数は、１つでもよいが、２以上任意の個数としてもよい。また、トレイ９１におけるウエルの配置も任意である。例えばｐ×ｑ個のようにアレイ状に配列しても良い（ｐ，ｑはいずれかが２以上の正の整数）。図１３は、処置卵を収容するマイクロウエル１９５を５×５、合計２５個備えるディッシュ１９１を示す説明図である。図において上段には、ディッシュ１９１を示したが、このディッシュ１９１は、マイクロウエル１９５に処置卵を収容した状態で、培養室Ｒ１１の収容箇所に収容される。ディッシュ１９１は取り扱いを容易とするために、直径３５ｍｍ程度の円筒形形状をしており、外周には、高さ１０ｍｍ程度の外周壁１９４が設けられている。更に、内側には、マイクロウエル１９５を取り囲むように、２ｍｍ程度の円形の仕切り壁１９２が設けられている。この仕切り壁１９２の内側は、培養液で満たされる。処置卵は、培養液に満たされたマイクロウエル１９５内に収容される。

【0062】

こうすれば、ディッシュ１９１の取り扱い時において、胚培養士が持ちやすく、しかも仕切り壁１９２で仕切られている僅かな区画に培養液を満たせばよいので、培養液を無駄に使用することがない。また処置卵を収容する２５個のマイクロウエル１９５は数ミリ角に収まっているので、１つのカメラユニットにより容易に撮像することができる。撮像領域が狭ければ、処置卵１つ当たりの画像の解像度を高めることができ、受精等の判断の精度を高めることができる。

【0063】

図１３に示したディッシュ１９１は、外周壁１９４の外側の一箇所に凹部１９７が形成されている。この凹部１９７は、円形のディッシュ１９１を培養室Ｒ１１に収容する際、ディッシュ１９１を保持する保持枠１８０に設けられた突起１２の嵌まり合い、ディッシュ１９１を所定の位置に位置決めするのに用いられる。保持枠１８０は、ディッシュ１９１の半周分程度を収容可能な形状に作られており、ディッシュ１９１は、培養室Ｒ１１内の予め定めた位置に安定に保持される。なお、ディッシュ１９１は円形に限らず、矩形や楕円形、台形など、他の形状であっても差し支えない。また、仕切り壁１９２は円形に限らず、四角形など、他の形状でもよい。また、仕切り壁１９２を設けず、ディッシュ１９１全体を培養液で満たす様にしてもよい。

【0064】

マイクロウエル１９５は、この他、他の配列、例えば環状に配列しても良い。必要な解像度が得られれば、一度に何個の処置卵を撮像するものとして差し支えない。ウエル９５やマイクロウエル１９５の配置により補正や画像分割の内容や手法を変更すればよい。また、トレイの数より少ない数の複数台のカメラユニットを設け、タイムラプス部５０内で移動して、複数のトレイの撮影をカメラユニットで分担するものとしてよい。

【0065】

上記実施形態では、１つの培養室Ｒｎに１つのトレイ９１を配置したが、１つの培養室Ｒｎに２以上のトレイを配置するものとしてもよい。その場合、複数のトレイに対して１つのタイムラプス部５０を対応づけても良いし、１つのトレイに１つのタイムラプス部５０を対応づけてもよい。

【0066】

上記実施形態では、タイムラプス部５０およびカメラモジュール５１は、培養室Ｒｎの上部に、蓋を兼ねて配置したが、培養室Ｒｎの蓋はカメラモジュール５１とは別に設けてもよい。またカメラモジュール５１は、培養室Ｒｎの底面や側面に配置することも可能である。底面に配置する場合は、培養室Ｒｎの底面を透明なガラスなどの材質で形成し、底面の下にカメラユニットＣＡ１等を配置し、トレイ９１のウエル９５内の処置卵を撮像するようにすればよい。一般に、処置卵はウエル９５の中で最も下部に沈んでいるので、床面の下から撮像すれば、カメラユニットの焦点を処置卵に合せるのは容易である。この場合、ディスプレイモジュール５２だけ、蓋として培養室Ｒｎの上部に配置してもよいし、ディスプレイモジュール５２は、別の場所に設けるものとしてもよい。

【0067】

カメラモジュール５１は、培養室Ｒｎの側面に設けてもよい。この場合、トレイのウエルは、一直線に配置される。カメラモジュール５１を側面に設けた場合のトレイ９１Ａ，９１Ｂと培養室Ｒｎとの関係を図１４に示した。図示するように、トレイ９１Ａ，９１Ｂには、それぞれウエル９５が８個直線上に配置されている。トレイ９１Ａに一列に配置された８個のウエル９５内の処置卵２５は、培養室Ｒｎの左側面に設けられたカメラモジュール５１Ａの２つのカメラユニットＣＡ１、ＣＡ２３より、４個ずつ撮像される。培養室Ｒｎの右側面には、カメラモジュール５１Ａの残り２つのカメラユニットＣＡ２、ＣＡ４が設けられており、トレイ９１Ｂの８個の処置卵が、４個ずつ撮像される。このトレイ９１ＡをカメラユニットＣＡ１の側から見た状態を、図１５に模式的に示した。トレイ９１Ａの底面には、ウエル９５が設けられており、処置卵２５は、ここに収容される。従って、カメラユニットＣＡ１～ＣＡ４に対する処置卵２５の位置関係は安定したものとなり、その画像を容易に撮像することができる。

【0068】

この例では１つの培養室Ｒｎに配置されるトレイ９１Ａ，９１Ｂの幅を小さくできるので、１つの胚培養装置１０に多数の培養室Ｒｎおよびトレイ９１Ａ，９１Ｂを配置することができる。幅を狭くすると、トレイ９１Ａ，９１Ｂとカメラユニットとは近接配置することになるが、広角のレンズを用いれば、トレイ９１Ａ，９１Ｂに近接させても、その画像を鮮明に撮像することができる。広角レンズを用いた場合には、周辺に行くほど画像の歪みが大きくなので、画像の補正を、これに合わせて周辺ほど大きく行なうことが必要になる。なお、カメラモジュール５１は、左右の側面に代えて、あるいは左右の側面と共に、前後の側面にカメラユニットを設けてもよい。もとより、左右、前後の１つの側面に設けるものとしてもよい。あるいは上面や底面と共に設けて、複数の方角から処置卵を撮像するようにしてもよい。

【0069】

上記実施形態では、１つの処置卵を撮像するとき、合焦の位置をずらして複数枚の画像を撮像したが、特に合焦の位置をずらさず、１つの処置卵について、所定のインターバルで１枚の画像のみを写すものとしてもよい。なお、撮像は、可視光に限らず、近赤外、遠赤外あるいは紫外光などの領域まで含めて行なっても良い。または、可視光内の所定の波長範囲のみを透過するフィルタを設け、フィルタを透過する光でのみ撮像するようにしてもよい。

【0070】

上記実施形態では、ウエル９５を照光する場合、カメラユニットＣＡ１～ＣＡ４の側から照光したが、この構成に限らず、側方から、または下方から照光するものとしても良い。実施形態では、光源である発光素子ＬＥ１～ＬＥ４は、カメラユニットＣＡ１～ＣＡ４とは離れた場所であるＬＥＤモジュール８３におき、光を、導光路ＬＧ１～ＬＧ４で、カメラユニットＣＡ１～ＣＡ４の近傍まで導いたが、カメラユニットＣＡ１～ＣＡ４の近傍に発光素子を設けてもよい。あるいは逆に光源を、タイムラプス部５０ではなく、胚培養装置１０のいずれかの場所に設け、光ファイバなどにより、タイムラプス部５０まで導くものとしてもよい。

【0071】

上記実施形態では、ディスプレイモジュール５２は、タイムラプス部５０毎に設けたが、ディスプレイモジュール５２はタイムラプス部５０とは別に設けてもよい。またその場合、大きな液晶パネルなどの形態に統合しても差し支えない。あるいは、無線ＬＡＮや有線ＬＡＮを利用して、他のコンピュータなどのディスプレイに表示するものとしてもよい。更には、胚培養士が使っている携帯電話などの携帯機器にアプリケーションを入れて、ここに表示させてもよい。こうすれば、胚培養士は胚培養装置１０の置かれた部屋にいなくても、リアルタイムで、処置卵の状況を確認することができる。あるいは処置卵を提供した不妊治療等を受けている患者自ら、処置卵の状況を確認することも可能である。更に、こうすれば複数の胚培養士、あるいは胚培養士と患者など、同時に二人以上が処置卵の状況を確認することができる。従って、受精のタイミングを見逃すことがない。

【0072】

上記実施形態では、培養室Ｒｎ毎に設けられたタイムラプス部５０毎に撮像のタイミング（開始時刻やインターバル）を設定できるものとしたが、撮像開始を毎正時など、所定のタイミングに限ってもよい。更にインターバルなども、複数のタイムラプス部５０に共通としてもよい。また、撮像開始の指示などは、ディスプレイモジュール５２に表示されたボタンをタップするものとしたが、他の指示共々音声認識などによって指示するものとしてもよい。もとより、専用の指示用ボードを用意し、指示用ボードに配置されたスイッチやハードウェアボタンなどを操作するものとしてもよい。

【0073】

上記実施形態では、タイムラプス部５０は、培養室Ｒｎの蓋を兼ねており、図示しない蝶番で、培養室Ｒｎの縁に取り付けられており、図２に示したように、回転して、培養室Ｒｎを開閉し、トレイ９１の着脱が可能となっている。もとよりタイムラプス部５０は、回転移動する以外の手法で、培養室Ｒｎに取り付けてもよい。例えば、単に培養室Ｒｎの上面に、タイムラプス部５０を載置するようにしても良い。あるいは上下に平行移動するようにしてもよい。左右または前後にスライドする構成とする事も可能である。

【0074】

上記実施形態では、タイムラプス部５０は、最初から胚培養装置１０の一部として設計され、取り付けられているが、既に販売・設置された胚培養装置の培養室の蓋と交換するものとしてもよい。こうすれば既設の胚培養装置を容易にタイムラプスタイプの胚培養装置に作り替えることができる。

【0075】

以上本開示の種々実施形態について説明したが、本開示はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々な形態で実施できることは勿論である。例えば、培養室Ｒｎとタイムラプス部５０とをペアにした最小ユニットを作り、これを左右方向及び／または前後方向に連結可能とし、任意の数の培養室とタイムラプス部とを組み合わせて胚培養装置を構成するものとしてもよい。本開示の胚培養装置では、撮像部は、培養部に保持されたトレイの一つ一つに対応して設けられているので、こうした連結によって、培養部を増設することが容易である。

【0076】

Ｃ．他の態様：
（１）本開示の様々な実施の態様について、以下説明する。第１の態様は、授精処置済の処置卵を培養環境に保持する胚培養装置として態様である。この胚培養装置は、処置卵をそれぞれ収容可能な凹部を複数備えたトレイを複数収容して、培養環境に保持する培養部と、複数の撮像部であって、培養部に保持されたトレイの一つ一つに対応して設けられ、連続的にあるいは断続的にトレイの存在部位のうち、複数の凹部の少なくとも２以上を一度に撮像する複数の撮像部と、各撮像部によって撮像された画像を、複数の凹部が含まれる領域毎に分割して記憶する記憶部と、記憶された各凹部ごとの画像を補正する補正部と、補正後の画像を用いて、処置卵の受精判断を行なう判断部とを備える。この胚培養装置によれば、トレイ毎に設けられた撮像部によって、処置卵を収容可能な複数の凹部を一度に撮像でき、その後、これを凹部毎に分割し、分割された画像をそれぞれ補正することができる。このため、一度に複数の凹部を撮像しながら、各凹部に収容された処置卵の画像を補正するので、受精判断を、より正確に行なうことができる。

【0077】

（２）こうした構成において、補正は、撮像部に対する凹部の位置に応じた補正であるものとしてよい。こうすれば、撮像部との位置関係によって凹部の画像に生じる歪み収差などを補正できる。

【0078】

（３）こうした構成において、補正は、撮像部が設けられたトレイ毎の撮像条件に応じた補正であるものとしてよい。こうすれば、トレイ毎に相違する撮像条件、例えば照明の明るさの違いなどに対応した補正を行なうことができる。

【0079】

（４）こうした構成において、撮像部は、トレイに設けられた複数の凹部の全部を一度に撮像するものとしてよい。こうすれば、撮像が一度で済み、撮像に要するカメラユニットなどの撮像部を減らすことができる。また撮像に要する時間を短くできる。こうした対応が可能になるのは、補正部により各凹部の画像を補正するからである。

【0080】

（５）こうした構成において、撮像に異常が生じたとき、生じた異常の内容を提示する提示部を備えるものとしてよい。こうすれば撮像に異常が生じたことに気づかず、受精の判定を誤る可能性を低減できる。撮像に異常が生じた場合には、異常の原因を突き止めて修理してもよいし、培養部内のトレイを、使用されていない培養部に移動して、培養と撮像を継続するようにしてもよい。

【0081】

（６）こうした構成において 異常の内容は、
〈１〉撮像部による撮像ができないこと、
〈２〉撮像位置毎の補正が正常にできないこと、
〈３〉撮像部に設けられた撮像用の照明が正常に点灯しないこと、
〈４〉画像の分割や保存が正常にできないこと
のうちの少なくとも一つであるものとしてよい。こうすれば、各種の異常に対応でき、また異常の内容を知って、退所することが容易となる。

【0082】

（７）こうした構成において、培養部は前記トレイごとに区画された複数の培養室からなるものとしてよい。こうすれば、一つのトレイに一つの培養室が対応することになり、トレイ内の処置卵の環境を容易に整えることができる。

【0083】

（８）こうした構成において、撮像部は、培養室の上面、側面、底面のうちの少なくとも１つの面に、前記トレイの存在部位に対向して設けられたものとしてよい。こうすればいずれかの面に撮像部を設ければよく、設計の自由度を高めることができる。また処置卵の状態に応じた適切な撮像を実現しやすい。

【0084】

（９）こうした構成において、撮像部は、撮像において合焦の位置が異なる複数の画像の撮像を行なう撮焦点深度変更部を備え、記憶部は、合焦の位置の異なる複数の画像をひとまとまりの画像として記憶するものとしてよい。こうすれば、撮像部から見た処置卵の奥行き方向の状態を詳しく撮像することができ、受精判定の制度を高めることができる。

【0085】

（１０）こうした構成において、光源からの光を導いて、前記複数のトレイの各々の少なくとも前記処置卵の存在部位を照らす光ガイドを備えるものとしてもよい。こうすれば、光源と処置卵とを離間することができ、光源の発熱などの影響を受けにくい。また光源の配置を自由に設計できる。

【0086】

（１１）こうした構成において、培養部に保持され得る複数のトレイに対応して設けられ、受精判断部が少なくとも一つの凹部内の処置卵が受精したと判断したとき、受精したと判断された処置卵を収容するトレイを特定した報知を行なう報知部を備えるものとしてよい。こうすれば、受精がなされたこと、および受精した処置卵の収容されたトレイを容易に特定できる。

【0087】

（１２）第２の態様は、授精処置済の処置卵をそれぞれ収容可能な凹部を複数備えたトレイを複数収容して培養環境に保持する胚培養装置の培養部に取り付けられる撮像装置としての態様である。この撮像装置は、培養部に保持された複数のトレイの一つ一つに対応して設けられ、連続的にあるいは断続的にトレイの存在部位のうち、複数の凹部の少なくとも２以上を一度に撮像する複数の撮像部と、各撮像部によって撮像された画像を、複数の凹部が含まれる領域毎に分割して記憶する記憶部と、記憶された各凹部ごとの画像を補正する補正部と、補正後の画像を表示する表示部とを備える。この撮像装置によれば、トレイ毎に設けられた撮像部によって、処置卵を収容可能な複数の凹部を一度に撮像でき、その後、これを凹部毎に分割し、分割された画像をそれぞれ補正することができる。このため、一度に複数の凹部を撮像しながら、各凹部に収容された処置卵の画像を補正し、これを表示するので、処置卵の状況を、正確に知ることができる。

【0088】

本開示は、上述の実施形態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中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又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。例えば、上記実施形態においてハードウェアにより実現した構成の一部は、ソフトウェアにより実現することができる。

【産業上の利用可能性】

【0089】

本開示の胚培養装置および胚培養装置の培養部に取り付けられる撮像装置は、授精処置済みの処置卵を培養して、受精判断を行なう装置およびこれを実現する撮像装置として利用可能である。

【符号の説明】

【0090】

ＣＡ１…カメラユニット、Ｈ１１～Ｈ２２…パネルヒータ、Ｌ１，Ｌ２…レンズ、ＬＥ１～ＬＥ４…発光素子、ＬＧ１～ＬＧ４…導光路、Ｒ１１～Ｒ２２…培養室、ＳＷ１１～ＳＷ２２…スイッチ、９…ケース本体、１０，１０Ａ…胚培養装置、１１～２２…培養ユニット、２５…処置卵、３１…ガスポート、３４…フィルタ、３５，３６…フィルタポート、４０…トレイ収容部、４２…拡張部、４３…供給口、４４…排気口、５０…タイムラプス部、５１，５１Ａ…カメラモジュール、５２…ディスプレイモジュール、５３…ＣＰＵ、５４…ＲＯＭ、５５…ＲＡＭ、５８…メモリインタフェース、５９…メモリカード、６０，６０Ａ…制御部、６１…ＣＰＵ、６２…ＲＯＭ、６３…ＲＡＭ、６４…メモリインタフェース、６５…メモリカード、６６…汎用Ｉ／Ｏインタフェース、６７…培養室インタフェース、７１…駆動装置、７２…警告装置、７３…混合気調整装置、７６…「開始」ボタン、７７…メッセージ、７８…「終了」ボタン、８１…カメラインタフェース、８２…表示インタフェース、８３…ＬＥＤモジュール、８４…混合気供給配管、９１，９１Ａ，９１Ｂ…トレイ、９２…突出部、９３…ミネラルオイル、９５…ウエル

【要約】

授精処置済の処置卵を収容するトレイを複数収容して培養環境に保持する胚培養装置であって、複数のトレイを、培養環境に保持する培養部と、複数の撮像部であって、培養部に保持された前記トレイの一つ一つに対応して設けられ、連続的にあるいは断続的に前記トレイの存在部位を撮像する撮像部とを設ける。この各撮像部によって撮像された画像を、トレイごとに記憶部に記憶する。各凹部ごとに記憶した画像を補正し、補正後の画像を表示部に表示する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】