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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-10-30
(45)【発行日】2023-11-08
(54)【発明の名称】培養支援装置、観察装置、及びプログラム
(51)【国際特許分類】
C12M 1/34 20060101AFI20231031BHJP
C12M 1/00 20060101ALI20231031BHJP
【ＦＩ】
C12M1/34 Z
C12M1/00 C
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2022155821
(22)【出願日】2022-09-29
(62)【分割の表示】P 2020502064の分割
【原出願日】2019-01-04
(65)【公開番号】P2022185038
(43)【公開日】2022-12-13
【審査請求日】2022-09-29
(31)【優先権主張番号】P 2018029336
(32)【優先日】2018-02-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000004112
【氏名又は名称】株式会社ニコン
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(74)【代理人】
【識別番号】100140774
【弁理士】
【氏名又は名称】大浪 一徳
(74)【代理人】
【識別番号】100175824
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 淳一
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼山 侑也
(72)【発明者】
【氏名】大谷 直也
(72)【発明者】
【氏名】高橋 聡志
(72)【発明者】
【氏名】小池 哲也
(72)【発明者】
【氏名】清田 泰次郎
【審査官】坂崎 恵美子
(56)【参考文献】
【文献】特開平０３－２５９０７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－１０４２９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／１４２７０２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特表２０１３－５０５０１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１２３３６６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ１２Ｍ １／００－３／１０
ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）
ＣＡｐｌｕｓ／ＭＥＤＬＩＮＥ／ＥＭＢＡＳＥ／ＢＩＯＳＩＳ（ＳＴＮ）
ＰｕｂＭｅｄ
Ｇｏｏｇｌｅ／Ｇｏｏｇｌｅ Ｓｃｈｏｌａｒ
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
細胞の培養過程の第１時期における前記細胞の第１培養状態に関する第１情報を取得する第１情報取得部と、前記第１時期より後の第２時期における前記細胞の第２培養状態に関する第２情報を取得する第２情報取得部と、
前記培養過程の前記細胞の培養条件を示す培養プロトコルと前記培養プロトコルによる前記細胞の培養状態の変化との関連性が学習された学習結果、培養状態に関する情報、及び、前記培養プロトコルに基づいた所定期間後の培養状態の予測処理を、前記第１培養状態から前記第２培養状態に到達するまで繰り返し行う状態予測部と、
前記状態予測部が行った一連の予測処理に用いた前記培養プロトコルを提示する培養プロトコル提示部と、
を備え、
前記状態予測部は、予測処理によって出力された培養状態が前記第２培養状態に到達していない場合、直前の予測処理によって出力された培養状態に関する情報、前記培養プロトコル、及び、前記学習結果に基づいた予測処理を行う
培養支援装置。
【請求項2】
前記培養プロトコルは、前記細胞を培養する培地の交換、前記細胞の継代、前記細胞の培養容器を格納しているインキュベータの掃除、及び、前記細胞の培養容器の異なるインキュベータへの移し替えのうち、少なくとも１つの作業の条件を含む
請求項１に記載の培養支援装置。
【請求項3】
前記培養プロトコルは、前記培養過程における環境条件を含む
請求項１または請求項２に記載の培養支援装置。
【請求項4】
前記学習結果は、深層学習により得られた結果である
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の培養支援装置。
【請求項5】
前記第１時期と前記第２時期との間の時期における前記細胞の培養状態に関する途中情報を取得する途中情報取得部をさらに備え、
前記培養プロトコル提示部は、前記第１培養状態から前記第２培養状態に到達可能な複数の前記培養プロトコルのうち、前記第２培養状態に到達するまでに前記途中情報が示す培養状態を経由可能な前記培養プロトコルを提示する
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の培養支援装置。
【請求項6】
培養の目的に応じて設定される条件設定値を取得する条件設定値取得部をさらに備え、
前記培養プロトコル提示部は、前記第１培養状態から前記第２培養状態に到達可能な複数の前記培養プロトコルのうち、前記条件設定値が示す条件を満たす前記培養プロトコルを提示する
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の培養支援装置。
【請求項7】
前記条件設定値の所定の組を示す培養モードを１つ以上予め記憶する培養モード記憶部と、
観察者による指示を受け付け、前記培養モード記憶部が記憶する前記培養モードの中から、培養の目的に応じた前記培養モードの選択を行う培養モード選択部と、
をさらに備え、
前記培養プロトコル提示部は、前記培養モード選択部が選択した前記培養モードが示す前記条件設定値を満たす前記培養プロトコルを提示する
請求項６に記載の培養支援装置。
【請求項8】
前記第１時期とは、前記培養過程の開始時である
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の培養支援装置。
【請求項9】
前記第１時期とは、前記培養プロトコル提示部が提示した前記培養プロトコルに従って前記細胞の培養を行った後の時期である
請求項1から請求項７のいずれか一項に記載の培養支援装置。
【請求項10】
前記第２時期とは、前記培養過程の終了時である
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の培養支援装置。
【請求項11】
前記細胞を培養する培養容器を収納可能であり、内部を所定の環境条件に維持可能な恒温室と、
前記恒温室内で前記培養容器に収容されている前記細胞を所定時間毎に撮像する撮像装置と、
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の培養支援装置と、
を備える観察装置。
【請求項12】
コンピュータに、
細胞の培養過程の第１時期における前記細胞の第１培養状態に関する第１情報を取得する第１情報取得ステップと、
前記第１時期より後の第２時期における前記細胞の第２培養状態に関する第２情報を取得する第２情報取得ステップと、
前記培養過程の前記細胞の培養条件を示す培養プロトコルと前記培養プロトコルによる前記細胞の培養状態の変化との関連性が学習された学習結果、培養状態に関する情報、及び、前記培養プロトコルに基づいた所定期間後の培養状態の予測処理を、前記第１培養状態から前記第２培養状態に到達するまで繰り返し行う状態予測ステップと、
を実行させるプログラムであって、
前記状態予測ステップは、予測処理によって出力された培養状態が前記第２培養状態に到達していない場合、直前の予測処理によって出力された培養状態に関する情報、前記培養プロトコル、及び、前記学習結果に基づいた予測処理を行う
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、培養支援装置、観察装置、及びプログラムに関する。
本願は、２０１８年２月２２日に、日本に出願された特願２０１８－０２９３３６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、２０１８年２月２２日に、日本に出願された特願２０１８－０２９３３６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【0002】
一般的に、細胞の培養状態を評価する技術は、再生医療などの先端医療分野や医薬品のスクリーニングを含む幅広い分野での基盤技術となっている。例えば、再生医療分野では、ｉｎ ｖｉｔｒｏで細胞を増殖、分化させるプロセスが存在する。そして、上述のプロセスでは、細胞の分化の成否、細胞の癌化や感染の有無などの、細胞の培養状態を的確に評価することが求められる。一例として、細胞が撮像された画像を画像処理することによって、細胞の培養状態を判定する方法が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００４－２２９６１９号公報
【発明の概要】
【0004】
本発明の一態様は、細胞の培養過程の第１時期における前記細胞の第１培養状態に関する第１情報を取得する第１情報取得部と、前記第１時期より後の第２時期における前記細胞の第２培養状態に関する第２情報を取得する第２情報取得部と、
前記培養過程の前記細胞の培養条件を示す培養プロトコルと前記培養プロトコルによる前記細胞の培養状態の変化との関連性が学習された学習結果、培養状態に関する情報、及び、前記培養プロトコルに基づいた所定期間後の培養状態の予測処理を、前記第１培養状態から前記第２培養状態に到達するまで繰り返し行う状態予測部と、
前記状態予測部が行った一連の予測処理に用いた前記培養プロトコルを提示する培養プロトコル提示部と、を備え、前記状態予測部は、予測処理によって出力された培養状態が前記第２培養状態に到達していない場合、直前の予測処理によって出力された培養状態に関する情報、前記培養プロトコル、及び、前記学習結果に基づいた予測処理を行う培養支援装置である。
本発明の一態様は、前記細胞を培養する培養容器を収納可能であり、内部を所定の環境条件に維持可能な恒温室と、前記恒温室内で前記培養容器に収容されている前記細胞を所定時間毎に撮像する撮像装置と、上記に記載の培養支援装置と、を備える観察装置である。
本発明の一態様は、コンピュータに、細胞の培養過程の第１時期における前記細胞の第１培養状態に関する第１情報を取得する第１情報取得ステップと、前記第１時期より後の第２時期における前記細胞の第２培養状態に関する第２情報を取得する第２情報取得ステップと、前記培養過程の前記細胞の培養条件を示す培養プロトコルと前記培養プロトコルによる前記細胞の培養状態の変化との関連性が学習された学習結果、培養状態に関する情報、及び、前記培養プロトコルに基づいた所定期間後の培養状態の予測処理を、前記第１培養状態から前記第２培養状態に到達するまで繰り返し行う状態予測ステップと、を実行させるプログラムであって、前記状態予測ステップは、予測処理によって出力された培養状態が前記第２培養状態に到達していない場合、直前の予測処理によって出力された培養状態に関する情報、前記培養プロトコル、及び、前記学習結果に基づいた予測処理を行うプログラムである。
前記培養過程の前記細胞の培養条件を示す培養プロトコルと前記培養プロトコルによる前記細胞の培養状態の変化との関連性が学習された学習結果、培養状態に関する情報、及び、前記培養プロトコルに基づいた所定期間後の培養状態の予測処理を、前記第１培養状態から前記第２培養状態に到達するまで繰り返し行う状態予測部と、
前記状態予測部が行った一連の予測処理に用いた前記培養プロトコルを提示する培養プロトコル提示部と、を備え、前記状態予測部は、予測処理によって出力された培養状態が前記第２培養状態に到達していない場合、直前の予測処理によって出力された培養状態に関する情報、前記培養プロトコル、及び、前記学習結果に基づいた予測処理を行う培養支援装置である。
本発明の一態様は、前記細胞を培養する培養容器を収納可能であり、内部を所定の環境条件に維持可能な恒温室と、前記恒温室内で前記培養容器に収容されている前記細胞を所定時間毎に撮像する撮像装置と、上記に記載の培養支援装置と、を備える観察装置である。
本発明の一態様は、コンピュータに、細胞の培養過程の第１時期における前記細胞の第１培養状態に関する第１情報を取得する第１情報取得ステップと、前記第１時期より後の第２時期における前記細胞の第２培養状態に関する第２情報を取得する第２情報取得ステップと、前記培養過程の前記細胞の培養条件を示す培養プロトコルと前記培養プロトコルによる前記細胞の培養状態の変化との関連性が学習された学習結果、培養状態に関する情報、及び、前記培養プロトコルに基づいた所定期間後の培養状態の予測処理を、前記第１培養状態から前記第２培養状態に到達するまで繰り返し行う状態予測ステップと、を実行させるプログラムであって、前記状態予測ステップは、予測処理によって出力された培養状態が前記第２培養状態に到達していない場合、直前の予測処理によって出力された培養状態に関する情報、前記培養プロトコル、及び、前記学習結果に基づいた予測処理を行うプログラムである。
【図面の簡単な説明】
【0005】
【図1】本発明の実施形態の培養支援装置を含むインキュベータの概要を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施形態のインキュベータの正面図の一例を示す図である。
【図3】本発明の実施形態のインキュベータの平面図の一例を示す図である。
【図4】本発明の実施形態のインキュベータでの観察動作の一例を示す図である。
【図5】本発明の実施形態の制御装置の機能構成の一例を示す図である。
【図6】本発明の実施形態の学習段階の処理の一例を示す図である。
【図7】本発明の実施形態の記憶部に記憶される情報の一例である。
【図8】本発明の実施形態の実施イベント情報の一例を示す図である。
【図9】本発明の実施形態の適用段階の処理の一例を示す図である。
【図10】本発明の実施形態の画像記憶部に記憶される画像の一例を示す図である。
【図11】本発明の実施形態の初期情報入力画面の一例を示す図である。
【図12】本発明の実施形態の終了情報入力画面の一例を示す図である。
【図13】本発明の実施形態の培養プロセス解析の処理の一例を示す図である。
【図14】本発明の実施形態の最終状態の細胞画像の画像特徴量を予測する処理の一例を示す図である。
【図15】本発明の実施形態の培養モード選択画面の一例を示す図である。
【図16】本発明の実施形態の解析結果画面の一例を示す図である。
【図17】本発明の実施形態のイベント選択画面の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0006】
［実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、実施形態の培養支援装置を含むインキュベータ１１の概要を示すブロック図である。また、図２及び図３は、本実施形態のインキュベータ１１の正面図および平面図の一例を示す図である。
このインキュベータ１１とは、観察装置の一例である。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、実施形態の培養支援装置を含むインキュベータ１１の概要を示すブロック図である。また、図２及び図３は、本実施形態のインキュベータ１１の正面図および平面図の一例を示す図である。
このインキュベータ１１とは、観察装置の一例である。
【0007】
実施形態のインキュベータ１１は、上部ケーシング１２と下部ケーシング１３とを有している。インキュベータ１１の組立状態において、上部ケーシング１２は下部ケーシング１３の上に載置される。なお、上部ケーシング１２と下部ケーシング１３との内部空間は、ベースプレート１４によって上下に仕切られている。
【0008】
まず、上部ケーシング１２の構成の概要を説明する。上部ケーシング１２の内部には、細胞の培養を行う恒温室１５が形成されている。この恒温室１５は温度調整装置１５ａおよび湿度調整装置１５ｂを有しており、恒温室１５内は細胞の培養に適した環境（例えば温度３７℃、湿度９０％の雰囲気）に維持されている（なお、図２、図３での温度調整装置１５ａ、湿度調整装置１５ｂの図示は省略する）。つまり、恒温室１５は、内部を所定の環境条件に維持可能である。
【0009】
恒温室１５の前面には、大扉１６、中扉１７、小扉１８が配置されている。大扉１６は、上部ケーシング１２および下部ケーシング１３の前面を覆っている。中扉１７は、上部ケーシング１２の前面を覆っており、大扉１６の開放時に恒温室１５と外部との環境を隔離する。小扉１８は、細胞を培養する培養容器１９を搬出入するための扉であって、中扉１７に取り付けられている。この小扉１８から培養容器１９を搬出入することで、恒温室１５の環境変化を抑制することが可能となる。なお、大扉１６、中扉１７、小扉１８は、パッキンＳＬ１、パッキンＳＬ２、パッキンＳＬ３によりそれぞれ気密性が維持されている。
【0010】
例えば、「培地交換」「継代」「掃除」及び「インキュベータの移し替え」などの作業を行う際にこれらの扉が開けられる。これらの作業は、細胞の培養状態に応じてその種類が選択される。以下の説明においては、これらの作業を総称して「イベント」とも記載する。なお、「イベント」には、扉を開けずに行われる作業や、何もしないこと、細胞の培養の中止等も含まれる。
なお、「培地交換」とは、培養容器内の培地の全部又は一部を新しい培地に交換することである。また、「継代」とは、増殖した細胞を採取して別の培養容器に再播種することである。また、「掃除」とは、インキュベータ内を掃除することである。掃除には、インキュベータ表面の消毒や、インキュベータ内の湿度の維持に必要な水の殺菌等が含まれる。また、「インキュベータの移し替え」とは、複数のインキュベータがある場合において、培養器を異なるインキュベータに移し替えることである。
なお、「培地交換」とは、培養容器内の培地の全部又は一部を新しい培地に交換することである。また、「継代」とは、増殖した細胞を採取して別の培養容器に再播種することである。また、「掃除」とは、インキュベータ内を掃除することである。掃除には、インキュベータ表面の消毒や、インキュベータ内の湿度の維持に必要な水の殺菌等が含まれる。また、「インキュベータの移し替え」とは、複数のインキュベータがある場合において、培養器を異なるインキュベータに移し替えることである。
【0011】
また、恒温室１５には、ストッカー２１、観察ユニット２２、容器搬送装置２３、搬送台２４が配置されている。ここで、搬送台２４は、小扉１８の手前に配置されており、培養容器１９を小扉１８から搬出入する。
【0012】
ストッカー２１は、上部ケーシング１２の前面（図３の下側）からみて恒温室１５の左側に配置される。ストッカー２１は複数の棚を有しており、ストッカー２１の各々の棚には培養容器１９を複数収納することができる。なお、各々の培養容器１９には、培養の対象となる細胞が培地とともに収容されている。このように恒温室１５は、細胞を培養する培養容器を収納する。
【0013】
観察ユニット２２は、上部ケーシング１２の前面からみて恒温室１５の右側に配置される。この観察ユニット２２は、培養容器１９内の細胞のタイムラプス観察を実行することができる。ここで、タイムラプス観察とは、予め設定されている撮像スケジュールに基づいて、所定の時間毎にサンプルを撮像することにより、サンプルの時系列の変化を観察する手法のことである。サンプルの撮像は一定の時間間隔で行われてよいし、異なる時間間隔で行われてもよい。
【0014】
ここで、観察ユニット２２は、上部ケーシング１２のベースプレート１４の開口部に嵌め込まれて配置される。観察ユニット２２は、試料台３１と、試料台３１の上方に張り出したスタンドアーム３２と、位相差観察用の顕微光学系および撮像装置３４を内蔵した本体部分３３とを有している。そして、試料台３１およびスタンドアーム３２は恒温室１５に配置される一方で、本体部分３３は下部ケーシング１３内に収納される。
【0015】
試料台３１は透光性の材質で構成されており、その上に培養容器１９を載置することができる。この試料台３１は水平方向に移動可能に構成されており、上面に載置した培養容器１９の位置を調整できる。また、スタンドアーム３２にはＬＥＤ光源３５が内蔵されている。そして、撮像装置３４は、スタンドアーム３２によって試料台３１の上側から透過照明された培養容器１９の細胞を、顕微光学系を介して撮像することで細胞の顕微鏡画像を取得できる。撮像装置３４は、恒温室１５内で培養容器に収容されている細胞を所定時間毎に撮像する。
【0016】
容器搬送装置２３は、上部ケーシング１２の前面からみて恒温室１５の中央に配置される。この容器搬送装置２３は、ストッカー２１、観察ユニット２２の試料台３１および搬送台２４との間で培養容器１９の受け渡しを行う。
【0017】
図３に示すように、容器搬送装置２３は、多関節アームを有する垂直ロボット３８と、回転ステージ３９と、ミニステージ３６と、アーム部３７とを有している。回転ステージ３９は、垂直ロボット３８の先端部に回転軸３５ａを介して水平方向に１８０°回転可能に取り付けられている。そのため、回転ステージ３９は、ストッカー２１、試料台３１および搬送台２４に対して、アーム部３７をそれぞれ対向させることができる。
【0018】
また、ミニステージ３６は、回転ステージ３９に対して水平方向に摺動可能に取り付けられている。ミニステージ３６には培養容器１９を把持するアーム部３７が取り付けられている。
【0019】
次に、下部ケーシング１３の構成の概要を説明する。下部ケーシング１３の内部には、観察ユニット２２の本体部分３３や、インキュベータ１１の制御装置４１が収納されている。
【0020】
制御装置４１は、温度調整装置１５ａ、湿度調整装置１５ｂ、観察ユニット２２および容器搬送装置２３とそれぞれ接続されている。この制御装置４１は、演算部４２と、記憶部４３とを備えており、所定のプログラムに従ってインキュベータ１１の各部を統括的に制御する。この制御装置４１とは、培養支援装置の一例である。
【0021】
一例として、制御装置４１は、温度調整装置１５ａおよび湿度調整装置１５ｂをそれぞれ制御して恒温室１５内を所定の環境条件に維持する。また、制御装置４１は、所定の観察スケジュールに基づいて、観察ユニット２２および容器搬送装置２３を制御して、培養容器１９の観察シーケンスを自動的に実行する。さらに、制御装置４１は、観察シーケンスで取得した画像に基づいて、細胞の培養状態の評価を行う培養状態評価処理を実行する。
【0022】
［観察動作の例］
次に、図４の流れ図を参照しつつ、インキュベータ１１での観察動作の一例を説明する。
図４は、本実施形態のインキュベータ１１での観察動作の一例を示す図である。同図は、恒温室１５内に搬入された培養容器１９を、登録された観察スケジュールに従ってタイムラプス観察する動作例を示している。
次に、図４の流れ図を参照しつつ、インキュベータ１１での観察動作の一例を説明する。
図４は、本実施形態のインキュベータ１１での観察動作の一例を示す図である。同図は、恒温室１５内に搬入された培養容器１９を、登録された観察スケジュールに従ってタイムラプス観察する動作例を示している。
【0023】
ステップＳ１０１：演算部４２は、記憶部４３の管理データの観察スケジュールと現在日時とを比較して、培養容器１９の観察開始時間が到来したか否かを判定する。観察開始時間となった場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、演算部４２はＳ１０２に処理を移行させる。一方、培養容器１９の観察時間ではない場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、演算部４２は次の観察スケジュールの時刻まで待機する。
【0024】
ステップＳ１０２：演算部４２は、観察スケジュールに対応する培養容器１９の搬送を容器搬送装置２３に指示する。そして、容器搬送装置２３は、指示された培養容器１９をストッカー２１から搬出して観察ユニット２２の試料台３１に載置する。なお、培養容器１９が試料台３１に載置された段階で、スタンドアーム３２に内蔵されたバードビューカメラ（不図示）によって培養容器１９の全体観察画像が撮像される。
【0025】
ステップＳ１０３：演算部４２は、観察ユニット２２に対して細胞の顕微鏡画像の撮像を指示する。観察ユニット２２は、ＬＥＤ光源３５を点灯させて培養容器１９を照明するとともに、撮像装置３４を駆動させて培養容器１９内の細胞の顕微鏡画像を撮像する。
【0026】
このとき、撮像装置３４は、記憶部４３に記憶されている管理データに基づいて、ユーザーの指定した撮像条件（対物レンズの倍率、容器内の観察地点）に基づいて顕微鏡画像を撮像する。例えば、培養容器１９内の複数のポイントを観察する場合、観察ユニット２２は、試料台３１の駆動によって培養容器１９の位置を逐次調整し、各々のポイントでそれぞれ顕微鏡画像を撮像する。なお、Ｓ１０３で取得された顕微鏡画像のデータは、制御装置４１に読み込まれるとともに、演算部４２の制御によって記憶部４３に記録される。
【0027】
ステップＳ１０４：演算部４２は、観察スケジュールの終了後に培養容器１９の搬送を容器搬送装置２３に指示する。そして、容器搬送装置２３は、指示された培養容器１９を観察ユニット２２の試料台３１からストッカー２１の所定の収納位置に搬送する。その後、演算部４２は、観察シーケンスを終了してＳ１０１に処理を戻す。
【0028】
上述した手順により、インキュベータ１１によって観察された時系列の画像データが、記憶部４３に記憶される。以下の説明において、インキュベータ１１によって時系列の画像データを得ることをタイムラプス撮像ともいう。
【0029】
［培養モードに応じた培養プロトコル及び最終状態の予測の提示機能］
次に図５から図１６を参照して、培養モードに応じた培養プロトコル及び最終状態の予測の提示機能について説明する。ここで培養プロトコルとは、実施すべきイベントや設定すべき環境条件の手順を示す情報である。最終状態とは、培養終了時に得られる細胞の状態である。
次に図５から図１６を参照して、培養モードに応じた培養プロトコル及び最終状態の予測の提示機能について説明する。ここで培養プロトコルとは、実施すべきイベントや設定すべき環境条件の手順を示す情報である。最終状態とは、培養終了時に得られる細胞の状態である。
【0030】
図５は、本実施形態の制御装置４１の機能構成の一例を示す図である。上述したように、制御装置４１は、演算部４２と記憶部４３とを備える。
演算部４２は、画像取得部４２１と、表示制御部４２２と、操作検出部４２３と、記憶制御部４２４と、学習部４２５と、解析情報生成部４２６と、培養モード選択部４２７と、パラメータ取得部４２８５と、解析結果提示部４２８とを、その機能部として備える。
記憶部４３は、画像記憶部４３１と、実施イベント記憶部４３２と、環境ログ記憶部４３３と、学習結果記憶部４３４と、培養モード記憶部４３５と、予測結果記憶部４３６とを備える。
演算部４２は、画像取得部４２１と、表示制御部４２２と、操作検出部４２３と、記憶制御部４２４と、学習部４２５と、解析情報生成部４２６と、培養モード選択部４２７と、パラメータ取得部４２８５と、解析結果提示部４２８とを、その機能部として備える。
記憶部４３は、画像記憶部４３１と、実施イベント記憶部４３２と、環境ログ記憶部４３３と、学習結果記憶部４３４と、培養モード記憶部４３５と、予測結果記憶部４３６とを備える。
【0031】
画像取得部４２１は、撮像装置３４から、画像Ｐを取得する。この画像Ｐとは、培養中の細胞が、撮像スケジュールに基づいて、例えば所定時間毎に、撮像された画像である。画像取得部４２１は、撮像装置３４から画像Ｐを取得すると、撮像日時を示す撮像日時情報ＤＴを付加して、画像記憶部４３１に記憶させる。
【0032】
表示制御部４２２は、表示部４４の画面表示を制御する。具体的には、表示制御部４２２は、画像記憶部４３１に記憶されている画像Ｐと、この画像Ｐに関連するイベントの候補を、表示部４４に表示する。表示制御部４２２は、初期情報ＩＳを入力するための初期情報入力画面ＤＩ、終了情報ＦＳを入力するための終了情報入力画面ＤＦ、培養モードを選択するための培養モード選択画面ＤＭ、培養プロセスの解析結果を示す解析結果画面ＤＯ、及び実施するイベントを選択するイベント選択画面ＤＥを表示する。
【0033】
操作部４５は、タッチパネル、マウス、又はキーボードなどを備えている。なお、操作部４５がタッチパネルである場合、操作部４５と表示部４４とは一体となって構成されてよい。また、操作部４５と表示部４４とは、上部ケーシング１２または下部ケーシング１３に備えられたタッチパネルとして構成してもよい。
観察者は、この操作部４５を操作することにより、実施イベントを選択する。上述の一例では、培地交換作業を行った場合、観察者は、操作部４５を操作して「培地交換」を実施イベントとして選択する。
また、観察者は、この操作部４５を操作することにより、恒温室１５の環境条件を設定する。
また、上述の例では、恒温室１５の環境条件として恒温室１５の温度や湿度が設定される態様について説明したが、これに限られない。恒温室１５は二酸化炭素濃度を調整する二酸化炭素濃度調整装置を有してもよく、この二酸化炭素濃度調整装置は、制御装置４１によって制御されてもよい。
観察者は、この操作部４５を操作することにより、実施イベントを選択する。上述の一例では、培地交換作業を行った場合、観察者は、操作部４５を操作して「培地交換」を実施イベントとして選択する。
また、観察者は、この操作部４５を操作することにより、恒温室１５の環境条件を設定する。
また、上述の例では、恒温室１５の環境条件として恒温室１５の温度や湿度が設定される態様について説明したが、これに限られない。恒温室１５は二酸化炭素濃度を調整する二酸化炭素濃度調整装置を有してもよく、この二酸化炭素濃度調整装置は、制御装置４１によって制御されてもよい。
【0034】
操作検出部４２３は、操作部４５に対する操作を検出する。操作検出部４２３は、操作を検出すると、この操作に応じた実施イベント情報ＥＶを生成する。観察者が操作部４５に対して「培地交換」を選択する操作を行った場合、操作検出部４２３は、「培地交換」を実施イベントとして選択されたことを検出する。
また、操作検出部４２３は、「培地交換」を示す実施イベント情報ＥＶを生成する。また、操作検出部４２３は、恒温室１５の環境条件を設定する操作を検出すると、この操作に応じた環境ログ情報ＥＬを生成する。観察者が操作部４５に対して恒温室１５の環境条件を温度３７℃、湿度９０％の雰囲気に設定する操作を行った場合、操作検出部４２３は、温度３７℃、湿度９０％の雰囲気が環境条件として設定されたことを検出する。
また、操作検出部４２３は、「培地交換」を示す実施イベント情報ＥＶを生成する。また、操作検出部４２３は、恒温室１５の環境条件を設定する操作を検出すると、この操作に応じた環境ログ情報ＥＬを生成する。観察者が操作部４５に対して恒温室１５の環境条件を温度３７℃、湿度９０％の雰囲気に設定する操作を行った場合、操作検出部４２３は、温度３７℃、湿度９０％の雰囲気が環境条件として設定されたことを検出する。
【0035】
記憶制御部４２４は、記憶部４３に対する情報の書込みを制御する。具体的には、記憶制御部４２４は、画像取得部４２１が取得する画像と、画像が撮像されたタイミングにおける細胞の培養に関するイベントを示す実施イベント情報ＥＶとを対応付けて、実施イベント記憶部４３２に記憶させる。記憶制御部４２４は、画像取得部４２１が取得する画像と、画像が撮像されたタイミングにおける恒温室１５の環境条件を示す環境ログ情報ＥＬとを対応付けて、環境ログ記憶部４３３に記憶させる。
【0036】
また、記憶制御部４２４は、実施イベント情報ＥＶに対して、イベントが実施された日時に関する情報を付加して記憶させてもよい。この場合、実施イベント情報ＥＶには、イベントが実施された日時に関する情報が含まれる。
また、記憶制御部４２４は、環境ログ情報ＥＬに対して、環境ログが取得された日時に関する情報を付加して記憶させてもよい。この場合、環境ログ情報ＥＬには、環境ログが取得された日時に関する情報が含まれる。
また、記憶制御部４２４は、環境ログ情報ＥＬに対して、環境ログが取得された日時に関する情報を付加して記憶させてもよい。この場合、環境ログ情報ＥＬには、環境ログが取得された日時に関する情報が含まれる。
【0037】
学習部４２５は、画像記憶部４３１に記憶されている画像と、この画像に対応付けられている実施イベント情報ＥＶと、この画像に対応付けられている環境ログ情報ＥＬとの関連性を学習する。学習部４２５は、種々の既知の手法によって、これらの情報どうしの関連性を学習する。学習部４２５は、学習した結果を学習結果ＬＲとして学習結果記憶部４３４に記憶させる。
【0038】
解析情報生成部４２６は、解析結果提示部４２８が解析に用いる各情報を生成する。解析情報生成部４２６は、初期情報生成部４２６１と、現在情報生成部４２６２と、終了情報生成部４２６４と、途中情報生成部４２６３とを備える。
【0039】
初期情報生成部４２６１は、画像記憶部４３１に記憶されている画像Ｐのうち、培養過程の開始時から最初の培地交換までに取得された画像Ｐを取得する。初期情報生成部４２６１は、実施イベント記憶部４３２に記憶されている実施イベント情報ＥＶのうち培養過程の開始時から最初の培地交換までに検出された実施イベントに対する実施イベント情報ＥＶを取得する。初期情報生成部４２６１は、環境ログ記憶部４３３に記憶されている環境ログ情報ＥＬのうち培養過程の開始時から最初の培地交換までに検出された環境ログ情報ＥＬを取得する。ここで培養過程の開始時とは、例えば細胞の培養過程の播種直後である。
初期情報生成部４２６１は、取得した画像Ｐと、実施イベント情報ＥＶと、環境ログ情報ＥＬとを、初期情報ＩＳとして解析結果提示部４２８に供給する。
初期情報生成部４２６１は、取得した画像Ｐと、実施イベント情報ＥＶと、環境ログ情報ＥＬとを、初期情報ＩＳとして解析結果提示部４２８に供給する。
【0040】
現在情報生成部４２６２は、画像記憶部４３１に記憶されている画像Ｐのうち、播種直後から現在までに取得された画像Ｐを取得する。現在情報生成部４２６２は、実施イベント記憶部４３２に記憶されている実施イベント情報ＥＶのうち播種直後から現在までに検出された実施イベントに対する実施イベント情報ＥＶを取得する。現在情報生成部４２６２は、環境ログ記憶部４３３に記憶されている環境ログ情報ＥＬのうち播種直後から現在までに検出された環境ログ情報ＥＬを取得する。
現在情報生成部４２６２は、取得した画像Ｐと、実施イベント情報ＥＶと、環境ログ情報ＥＬとを、現在情報ＰＳとして解析結果提示部４２８に供給する。
現在情報生成部４２６２は、取得した画像Ｐと、実施イベント情報ＥＶと、環境ログ情報ＥＬとを、現在情報ＰＳとして解析結果提示部４２８に供給する。
【0041】
途中情報生成部４２６３は、操作検出部４２３から途中情報ＭＳを取得し、解析結果提示部４２８に供給する。途中情報ＭＳは、操作部４５から入力される。
なお、途中情報生成部４２６３は備えられなくてもよい。
なお、途中情報生成部４２６３は備えられなくてもよい。
【0042】
終了情報生成部４２６４は、操作検出部４２３から終了情報ＦＳを取得し、解析結果提示部４２８に供給する。ここで終了情報ＦＳは、操作部４５から入力される。
【0043】
終了情報ＦＳは、拡大培養、薬効、移植、生体物質生産、細胞実験、培養プロセス向上などの培養の目的あるいは目標に応じて選択される情報である。終了情報ＦＳは、例えば、細胞の量、細胞・臓器・器官の名前、培養によって得たい細胞のサンプル画像、分化誘導の手法名・論文、使いたい薬剤・手技・条件、細胞を移植する移植手術の術式名、移植対象患者の病名・病状あるいは年齢・性別・身長・体重あるいはカルテ、薬効薬理試験をする薬の名前・成分、病態解明対象の病名、培養によって得たい生体物質・タンパク質、及び培養によって得る細胞を活用したい細胞実験の種類などである。なお、細胞の量は、拡大培養において目標とされる細胞の増加量、面積、培養後の継代の回数などによって指定される。
終了情報ＦＳのうち培養によって得たい細胞のサンプル画像を、終了画像ＰＦと呼ぶ。終了情報ＦＳのうち終了画像ＰＦ以外を非画像終了情報ＣＦと呼ぶ。
終了情報ＦＳのうち培養によって得たい細胞のサンプル画像を、終了画像ＰＦと呼ぶ。終了情報ＦＳのうち終了画像ＰＦ以外を非画像終了情報ＣＦと呼ぶ。
【0044】
培養モード選択部４２７は、培養モードＣＭを選択する。培養モードＣＭは、解析結果提示部４２８が培養プロトコルを解析する際に用いる設定値Ｖのうち、いずれの設定値を他の設定値よりも優先するかを示すウェイトＷの組を示す情報である。したがって、培養モードＣＭは、ウェイトＷの所定の組を示す情報である。また、ウェイトＷは、細胞の培養の条件を示す培養プロトコルの選択に用いられる。
【0045】
ここで設定値Ｖとは、例えば、過去の培養実績、予測される細胞の量、予測される培養細胞の種類、予測精度（保証される精度）、培養設定値から算出される金額・期間などの培養コスト、培養設定値から算出される培地・機材の消費量、細胞が増える過程・程度、及び培養作業時間などである。設定値Ｖは、これらの量の上限値や下限値を指定する値であってもよい。
ウェイトＷは、設定値Ｖそれぞれに対応づけられた重みである。なお、ウェイトＷは、複数の設定値Ｖに対応づけられてもよい。
ウェイトＷは、設定値Ｖそれぞれに対応づけられた重みである。なお、ウェイトＷは、複数の設定値Ｖに対応づけられてもよい。
【0046】
培養モードＣＭには、一例として、品質重視モード、生産量重視モード、及びスピードモードがある。品質重視モードとは、設定値Ｖのうち予測精度を、設定値Ｖの他の設定値よりも重視する培養モードである。生産量重視モードとは、設定値Ｖのうち予測される細胞の量を、設定値Ｖの他の設定値よりも重視する培養モードである。スピードモードとは、設定値Ｖのうち培養コストを、設定値Ｖの他の設定値よりも重視する培養モードである。
【0047】
培養モード選択部４２７は、操作部４５からの操作に応じて培養モードＣＭを選択する。ここで培養モードＣＭは培養モード記憶部４３５に予め記憶される。すなわち、培養モード選択部４２７は、培養モード記憶部４３５に予め記憶される１以上の培養モードＣＭの中から培養モードＣＭを選択する。
【0048】
なお、上述の例では、培養モード選択部４２７が取得するウェイトＷは、培養モード選択部４２７が選択する培養モードＣＭによって決められる態様について説明したが、これに限られない。培養モード選択部４２７は、操作部４５から入力されるウェイトＷを取得してもよい。ウェイトＷが操作部４５から入力される場合、観察者はウェイトＷのそれぞれを操作部４５から入力する。
【0049】
また、培養モードＣＭは、ウェイトＷの組の代わりに１つ以上の設定値Ｖの組を示す情報であってもよい。また、培養モードＣＭには、ウェイトＷの組と、１つ以上の設定値Ｖとの組を示す情報であってもよい。品質重視モードは、例えば予測精度を所定の値として含んでもよい。生産量重視モードは、例えば予測される細胞の量を所定の値として含んでもよい。スピードモードは、例えば培養期間の長さを所定の値として含んでもよい。
【0050】
解析結果提示部４２８は、細胞の培養の条件を示す培養プロトコルを提示する。解析結果提示部４２８は、初期情報取得部４２８１と、現在情報取得部４２８２と、途中情報取得部４２８３と、終了情報取得部４２８４と、パラメータ取得部４２８５と、特徴量抽出部４２８６と、培養プロトコル提示部４２８７と、状態予測部４２８８とを備える。
【0051】
初期情報取得部４２８１は、初期情報生成部４２６１が供給する初期情報ＩＳを取得する。ここで初期情報ＩＳは、培養過程の開始時から最初の培地交換までの時期における細胞の培養状態に関する情報である。すなわち、初期情報生成部４２６１は、培養過程の開始時から最初の培地交換までの時期における細胞の培養状態に関する初期情報ＩＳを取得する。
【0052】
現在情報取得部４２８２は、現在情報生成部４２６２が供給する現在情報ＰＳを取得する。ここで現在情報ＰＳは、細胞の培養過程の播種直後から現在までの時期における細胞の培養状態に関する情報である。すなわち、現在情報取得部４２８２は、培養過程の開始時から現在までの時期における細胞の培養状態に関する現在情報ＰＳを取得する。
【0053】
途中情報取得部４２８３は、途中情報生成部４２６３が供給する途中情報ＭＳを取得する。ここで途中情報ＭＳは、培養過程の開始時と培養過程の終了時との途中の細胞の培養状態に関する情報である。すなわち、途中情報取得部４２８３は、培養過程の開始時と培養過程の終了時との間の時期における細胞の培養状態に関する途中情報ＭＳを取得する。
【0054】
終了情報取得部４２８４は、終了情報生成部４２６４が供給する終了情報ＦＳを取得する。ここで終了情報ＦＳは、細胞の培養過程の終了時における細胞の培養状態に関する情報である。すなわち、終了情報生成部４２６４は、培養過程の開始時から最初の培地交換までの時期より後の終了時における細胞の培養状態に関する終了情報ＦＳを取得する。
【0055】
パラメータ取得部４２８５は、細胞の培養の条件を示す培養プロトコルの選択に用いられるパラメータＰＭを取得する。ここでパラメータＰＭとは、培養モード選択部４２７が選択する培養モードＣＭが示すウェイトＷ、及び操作検出部４２３から供給される設定値Ｖである。設定値Ｖは、操作部４５から観察者により入力される。
【0056】
特徴量抽出部４２８６は、取得した初期情報ＩＳに含まれる画像Ｐから、公知の機械学習の手法を用いて画像特徴量ＦＰを抽出する。特徴量抽出部４２８６は、取得した現在情報ＰＳに含まれる画像Ｐから、公知の機械学習の手法を用いて画像特徴量ＦＰを抽出する。
【0057】
ここで画像特徴量ＦＰとは、例えば、生育状態（単独、コロニー形成、シート状）、細胞の数、細胞のサイズ、細胞の外形の特徴（球形、泡立ち形状、ぎざぎざ形状）、細胞間の接着性、隣接間結合性，核の数、核の形状，核の大きさ、核小体の数、核小体の大きさ、核小体の濃度、細胞質顆粒の量、細胞質顆粒の輝度，空胞の大きさ、空胞の数、細胞質突起の形状（数、長さ、太さ）、占有面積、密集状況などである。また、画像特徴量ＦＰには、画像Ｐの時間変化についての特徴量が含まれる。
【0058】
特徴量抽出部４２８６は、取得した初期情報ＩＳに含まれる実施イベント情報ＥＶ及び環境ログ情報ＥＬから非画像特徴量Ｆを抽出する。特徴量抽出部４２８６は、取得した現在情報ＰＳに含まれる実施イベント情報ＥＶ及び環境ログ情報ＥＬから非画像特徴量Ｆを抽出する。
【0059】
非画像特徴量Ｆとは、播種直後から最初の培地交換までの画像特徴量ＦＰ以外の特徴量である。非画像特徴量Ｆは、例えば、継代の履歴（未分化細胞の培養履歴）、コーティング剤、培地の量及び種類、細胞株の種類、培養プロトコルの名称、播種の仕方、凍結作業の仕方、参照論文などである。なお、非画像特徴量Ｆには、登録された培養者ＩＤや培養者の培養経験年数などを示す培養者情報が含まれてもよい。培養者情報は、操作部４５から入力されてよい。
【0060】
特徴量抽出部４２８６は、抽出した画像特徴量ＦＰと、非画像特徴量Ｆとを培養プロトコル提示部４２８７、及び状態予測部４２８８に供給する。
培養プロトコル提示部４２８７は、画像特徴量ＦＰ及び非画像特徴量Ｆと、終了情報ＦＳと、ウェイトＷ及び設定値Ｖと、学習結果ＬＲとに基づいて培養プロトコルを算出する。ここで培養プロトコル提示部４２８７は、学習結果記憶部４３４から学習結果ＬＲを取得する。
状態予測部４２８８は、画像特徴量ＦＰ及び非画像特徴量Ｆと、終了情報ＦＳと、ウェイトＷ及び設定値Ｖと、学習結果ＬＲとに基づいて培養の最終状態を予測する。ここで状態予測部４２８８は、学習結果記憶部４３４から学習結果ＬＲを取得する。
培養プロトコル提示部４２８７は、画像特徴量ＦＰ及び非画像特徴量Ｆと、終了情報ＦＳと、ウェイトＷ及び設定値Ｖと、学習結果ＬＲとに基づいて培養プロトコルを算出する。ここで培養プロトコル提示部４２８７は、学習結果記憶部４３４から学習結果ＬＲを取得する。
状態予測部４２８８は、画像特徴量ＦＰ及び非画像特徴量Ｆと、終了情報ＦＳと、ウェイトＷ及び設定値Ｖと、学習結果ＬＲとに基づいて培養の最終状態を予測する。ここで状態予測部４２８８は、学習結果記憶部４３４から学習結果ＬＲを取得する。
【0061】
解析結果提示部４２８は、培養プロトコル提示部４２８７が算出した培養プロトコルを示す培養プロトコルＥＶＣと、状態予測部４２８８が予測した培養の最終状態を示す最終状態予測ＰＦＳとを表示制御部４２２に供給し、表示部４４に表示させる。また、解析結果提示部４２８は、状態予測部４２８８が予測した最終状態を示す最終状態予測ＰＦＳを、学習結果記憶部４３４に記憶させる。
【0062】
つまり、解析結果提示部４２８は、パラメータ取得部４２８５が取得するパラメータと、初期情報生成部４２６１が取得する初期情報ＩＳと、終了情報生成部４２６４が取得する終了情報ＦＳと、培養プロトコルによる細胞の培養結果と培養プロトコルとの関連性が学習された学習結果とに基づいて培養プロトコルを提示する。
【0063】
制御装置４１が行う処理について説明する。制御装置４１が行う処理は、学習段階の処理と、適用段階の処理とがある。制御装置４１は学習段階の処理の結果に基づいて、適用段階の処理を行う。
【0064】
【0065】
ステップＳ２００：学習部４２５は、培養工程にわたり、時系列細胞画像と、実施イベントと、環境ログとが紐付いたデータを、記憶部４３から複数取得する。ここで学習部４２５は、画像記憶部４３１から画像Ｐ１～画像Ｐｎと、これらの画像Ｐ１～画像Ｐｎのそれぞれに付加された撮像日時情報ＤＴ１～撮像日時情報ＤＴｎとを、時系列細胞画像として取得する。学習部４２５は、実施イベント記憶部４３２から実施イベント情報ＥＶ１～実施イベント情報ＥＶｎを取得する。
ここで図７を参照し学習部４２５が記憶部４３から取得する複数のデータについて説明する。
図７は、本実施形態の記憶部４３に記憶される情報の一例である。同図に示す一例では、記憶部４３には、培養シーケンスｓｅｑ１における培養経過が記憶される。この培養シーケンスｓｅｑ１においては、時刻ｔ１、時刻ｔ２…時刻ｔ３においてそれぞれ画像Ｐが撮像されている。上述したように、これらの画像Ｐは、撮像日時情報ＤＴと対応付けられて、画像記憶部４３１に時系列に記憶されている。
また、これらの画像Ｐには、それぞれ実施イベント情報ＥＶが対応付けられている。この一例では、画像Ｐ１には、「培地交換」「すぐ実施」「半量交換」が実施イベント情報ＥＶとして対応付けられている。上述したように、これらの実施イベント情報ＥＶは、実施イベント記憶部４３２に記憶されている。
また、これらの画像Ｐには、それぞれ環境ログ情報ＥＬが対応付けられている。この一例では、画像Ｐ１には、温度「３７℃」及び湿度「９０％」が環境ログ情報ＥＬとして対応付けられている。上述したように、これらの環境ログ情報ＥＬは、環境ログ記憶部４３３に記憶されている。
ここで図７を参照し学習部４２５が記憶部４３から取得する複数のデータについて説明する。
図７は、本実施形態の記憶部４３に記憶される情報の一例である。同図に示す一例では、記憶部４３には、培養シーケンスｓｅｑ１における培養経過が記憶される。この培養シーケンスｓｅｑ１においては、時刻ｔ１、時刻ｔ２…時刻ｔ３においてそれぞれ画像Ｐが撮像されている。上述したように、これらの画像Ｐは、撮像日時情報ＤＴと対応付けられて、画像記憶部４３１に時系列に記憶されている。
また、これらの画像Ｐには、それぞれ実施イベント情報ＥＶが対応付けられている。この一例では、画像Ｐ１には、「培地交換」「すぐ実施」「半量交換」が実施イベント情報ＥＶとして対応付けられている。上述したように、これらの実施イベント情報ＥＶは、実施イベント記憶部４３２に記憶されている。
また、これらの画像Ｐには、それぞれ環境ログ情報ＥＬが対応付けられている。この一例では、画像Ｐ１には、温度「３７℃」及び湿度「９０％」が環境ログ情報ＥＬとして対応付けられている。上述したように、これらの環境ログ情報ＥＬは、環境ログ記憶部４３３に記憶されている。
【0066】
ここで実施イベント情報ＥＶについてさらに詳しく説明する。
図８は、本実施形態の実施イベント情報ＥＶの一例を示す図である。実施イベント情報ＥＶにおいては、イベントが階層分けされている。この一例では、イベントは３階層に階層分けされている。
同図に示す一例として、イベント（階層１）には、「培地交換」「継代」「掃除」…がある。「培地交換」についてのイベント（階層２）には、「すぐ実施」「所定時間後実施」…がある。なお、図示していないが、各イベントを行う観察者の情報もイベント情報として表示されてよい。
図８は、本実施形態の実施イベント情報ＥＶの一例を示す図である。実施イベント情報ＥＶにおいては、イベントが階層分けされている。この一例では、イベントは３階層に階層分けされている。
同図に示す一例として、イベント（階層１）には、「培地交換」「継代」「掃除」…がある。「培地交換」についてのイベント（階層２）には、「すぐ実施」「所定時間後実施」…がある。なお、図示していないが、各イベントを行う観察者の情報もイベント情報として表示されてよい。
【0067】
図６に戻り学習部４２５の学習の処理の説明を続ける。
ステップＳ２０１：学習部４２５は、記憶部４３から取得した複数のデータを所定の期間ごとに分割する。ここで学習部４２５は、一例として、複数のデータを、実施イベント情報ＥＶが示す実施イベントの種類ごとに分割する。学習部４２５は、複数のデータを、所定の時間の長さごとに分割してもよい。分割された複数のデータのそれぞれは、画像の撮像日時と、画像と、環境ログと、実施イベントとの組を１以上含む。
ステップＳ２０１：学習部４２５は、記憶部４３から取得した複数のデータを所定の期間ごとに分割する。ここで学習部４２５は、一例として、複数のデータを、実施イベント情報ＥＶが示す実施イベントの種類ごとに分割する。学習部４２５は、複数のデータを、所定の時間の長さごとに分割してもよい。分割された複数のデータのそれぞれは、画像の撮像日時と、画像と、環境ログと、実施イベントとの組を１以上含む。
【0068】
ステップＳ２０２：学習部４２５は、各期間の細胞画像の特徴量を抽出する。学習部４２５は、ステップＳ２０１において分割されたデータごとに細胞画像の特徴量を抽出する。学習部４２５は、ある期間の細胞画像が画像Ｐ－ｉ（ｉ＝１、２、・・・、Ｎ：Ｎはある期間に含まれる画像の数）である場合、画像Ｐ－ｉのそれぞれの特徴量ｆ－ｉ（ｉ＝１、２、・・・、Ｎ：Ｎはある期間に含まれる画像の数）を抽出する。特徴量ｆ－ｉの算出に際して、対応する画像Ｐ－ｉ以外に、前後の画像Ｐ－（ｉ－１）、Ｐ－（ｉ＋１）及びその他の時刻の画像Ｐ－ｊ（ｊ＝１、２、・・・、Ｎ：Ｎはある期間に含まれる画像の数）を併用してもよい。
【0069】
学習部４２５は、公知の画像処理を用いて形態特徴量を特徴量ｆ－ｉとして抽出する。ここで形態特徴量とは、例えば、画像Ｐ－ｉに撮像されている細胞の面積、外周、播種のばらつきなどである。学習部４２５は、公知の機械学習の手法を用いて特徴量ｆ－ｉを抽出してもよい。ここで機械学習とは、例えば、深層学習である。学習部４２５は、特徴量ｆ－ｉの抽出に深層学習を用いる場合、予め取得した学習データを深層学習の学習に用いる。この学習データには、例えば、理想的な細胞の面積の値が用いられる。学習部４２５は、特徴量ｆ－ｉの抽出に深層学習を用いる場合、深層学習に用いられるニューラルネットワークの中間層から出力される値を特徴量ｆ－ｉとして抽出してよい。
学習部４２５は、抽出した特徴量ｆ－ｉ（ｉ＝１、２、・・・、Ｎ：Ｎはある期間に含まれる画像の数）の各成分の代表値を、ある期間の画像の特徴量とする。ここで代表値とは、平均値や中央値である。
学習部４２５は、抽出した特徴量ｆ－ｉ（ｉ＝１、２、・・・、Ｎ：Ｎはある期間に含まれる画像の数）の各成分の代表値を、ある期間の画像の特徴量とする。ここで代表値とは、平均値や中央値である。
【0070】
ステップＳ２０３：学習部４２５は、過去の細胞画像の特徴量と、環境ログと、実施イベントとに基づいて、各期間の細胞画像の特徴量を回帰分析により再現するモデルを学習する。ここで過去の細胞画像の特徴量とは、各期間より以前の期間の画像から抽出された特徴量である。モデルとは、過去の細胞画像の特徴量と、環境ログと、実施イベントとが入力されると、１以上の値を出力する関数である。１以上の値の個数は、各期間の細胞画像の特徴量の成分の数に等しい。このモデルは、このモデルを特徴づける値であるモデルパラメータを１以上含む。学習部４２５は、過去の細胞画像の特徴量と、環境ログと、実施イベントとをこのモデルに入力したときに、モデルが出力する１以上の値が、各期間の細胞画像の特徴量に近くなるようにモデルパラメータを調整する。
【0071】
なお、学習部４２５は、モデルの学習が行われる前に、各期間の環境ログからヒューリスティックな値を抽出し、各期間の環境ログとしてからモデルの学習を行ってもよい。ここでヒューリスティックな値とは、平均、分散、最大値、最小値などである。
また、学習部４２５は、ステップＳ２０３の処理において、自動的に特徴抽出を行う深層学習アーキテクチャを併用してもよい。
学習部４２５は、学習したモデルを学習結果ＬＲとして解析結果提示部４２８に供給する。ここで、学習部４２５が深層学習を用いる場合、学習結果ＬＲは、深層学習により得られた結果である。
また、学習部４２５は、ステップＳ２０３の処理において、自動的に特徴抽出を行う深層学習アーキテクチャを併用してもよい。
学習部４２５は、学習したモデルを学習結果ＬＲとして解析結果提示部４２８に供給する。ここで、学習部４２５が深層学習を用いる場合、学習結果ＬＲは、深層学習により得られた結果である。
【0072】
［適用段階］
図９～図１７を参照し、制御装置４１が行う適用段階の処理について説明する。
図９は、本実施形態の適用段階の処理の一例を示す図である。図９に示す処理は、図６において示した学習段階の処理が終了し、学習部４２５が学習結果ＬＲを解析結果提示部４２８に供給した後に行われる。
図９～図１７を参照し、制御装置４１が行う適用段階の処理について説明する。
図９は、本実施形態の適用段階の処理の一例を示す図である。図９に示す処理は、図６において示した学習段階の処理が終了し、学習部４２５が学習結果ＬＲを解析結果提示部４２８に供給した後に行われる。
【0073】
ステップＳ３００：初期情報取得部４２８１は、初期情報ＩＳを取得する。初期情報ＩＳは、播種直後から最初の培地交換までに取得される画像Ｐ０～画像Ｐｎと、実施イベント情報ＥＶ及び環境ログ情報ＥＬとを含む。初期情報取得部４２８１は、取得した初期情報ＩＳを、培養プロトコル提示部４２８７及び状態予測部４２８８に供給する。
【0074】
ここで図１０を参照し、初期情報取得部４２８１が画像記憶部４３１から取得する画像Ｐ０～画像Ｐｎについて説明する。
図１０は、本実施形態の画像記憶部４３１に記憶される画像Ｐの一例を示す図である。この一例において、撮像装置３４は、時刻ｔ０、時刻ｔ１、…時刻ｔｎ－１、時刻ｔｎ、時刻ｔｎ＋１の各時刻において画像を撮像する。例えば、画像Ｐ０とは、時刻ｔ０において撮像された画像である。画像取得部４２１は、時刻ｔ０において画像Ｐ０を撮像装置３４から取得すると、時刻ｔ０を示す撮像日時情報ＤＴを付加して画像Ｐ０を画像記憶部４３１に記憶させる。画像Ｐ１～画像Ｐｎ＋１についても同様に、画像取得部４２１は、それぞれの画像Ｐに撮像日時情報ＤＴを付加して画像記憶部４３１に記憶させる。
図１０は、本実施形態の画像記憶部４３１に記憶される画像Ｐの一例を示す図である。この一例において、撮像装置３４は、時刻ｔ０、時刻ｔ１、…時刻ｔｎ－１、時刻ｔｎ、時刻ｔｎ＋１の各時刻において画像を撮像する。例えば、画像Ｐ０とは、時刻ｔ０において撮像された画像である。画像取得部４２１は、時刻ｔ０において画像Ｐ０を撮像装置３４から取得すると、時刻ｔ０を示す撮像日時情報ＤＴを付加して画像Ｐ０を画像記憶部４３１に記憶させる。画像Ｐ１～画像Ｐｎ＋１についても同様に、画像取得部４２１は、それぞれの画像Ｐに撮像日時情報ＤＴを付加して画像記憶部４３１に記憶させる。
【0075】
時刻ｔｎと時刻ｔｎ＋１との間の時刻ｔＥにおいて、実施イベントとして培地交換が実施されている。初期情報生成部４２６１は、画像記憶部４３１に記憶されている画像Ｐのうち、播種直後の時刻ｔ０から最初の培地交換が実施される時刻ｔＥまでに取得された画像Ｐ０～画像Ｐｎを取得する。
【0076】
表示制御部４２２は、初期情報取得部４２８１が画像Ｐｎ＋１を取得すると、初期情報入力画面ＤＩを表示部４４に表示させる。ここで画像Ｐｎ＋１は、播種直後から最初の培地交換が実施された後に撮像された細胞画像である。図１１を参照し、初期情報入力画面ＤＩについて説明する。
【0077】
図１１は、本実施形態の初期情報入力画面ＤＩの一例を示す図である。表示部４４には、初期情報入力画面ＤＩが表示される。この一例では、初期情報入力画面ＤＩの領域ＡＲ１には、初期画像ＰＩが表示される。この初期画像ＰＩは図１０の画像Ｐｎ＋１である。初期情報入力画面ＤＩの領域ＡＲ２には、実施イベント情報ＥＶ及び環境ログ情報ＥＬが表示される。この一例では、非画像特徴量Ｆとして、継代の履歴、培地の量及び種類、細胞株の種類、手技が表示されている。
【0078】
なお、この一例においては、初期情報取得部４２８１が、初期情報ＩＳを初期情報生成部４２６１から取得する態様について説明したがこれに限らない。初期情報取得部４２８１は、初期情報ＩＳを操作検出部４２３から取得してもよい。また、初期情報取得部４２８１は、初期情報ＩＳを、記憶部４３と操作検出部４２３との両方から取得してもよい。
【0079】
図９に戻って適用段階の処理の説明を続ける。
ステップＳ３０１：終了情報取得部４２８４は、操作検出部４２３が供給する終了情報ＦＳを取得する。終了情報取得部４２８４は、取得した終了情報ＦＳを解析結果提示部４２８に供給する。ここで終了情報ＦＳは、終了画像ＰＦと非画像終了情報ＣＦとの少なくとも一方を含む。
ステップＳ３０１：終了情報取得部４２８４は、操作検出部４２３が供給する終了情報ＦＳを取得する。終了情報取得部４２８４は、取得した終了情報ＦＳを解析結果提示部４２８に供給する。ここで終了情報ＦＳは、終了画像ＰＦと非画像終了情報ＣＦとの少なくとも一方を含む。
【0080】
ここで図１２を参照し、終了情報入力画面ＤＦについて説明する。
図１２は、本実施形態の終了情報入力画面ＤＦの一例を示す図である。表示部４４には、終了情報入力画面ＤＦが表示される。この一例では、終了情報入力画面ＤＦの領域ＡＲ３には、終了画像ＰＦが表示されている。終了情報入力画面ＤＦの領域ＡＲ４には、非画像終了情報ＣＦを入力するための入力フォームが表示されている。終了画像ＰＦ及び非画像終了情報ＣＦは、操作部４５から観察者により入力される。
図１２は、本実施形態の終了情報入力画面ＤＦの一例を示す図である。表示部４４には、終了情報入力画面ＤＦが表示される。この一例では、終了情報入力画面ＤＦの領域ＡＲ３には、終了画像ＰＦが表示されている。終了情報入力画面ＤＦの領域ＡＲ４には、非画像終了情報ＣＦを入力するための入力フォームが表示されている。終了画像ＰＦ及び非画像終了情報ＣＦは、操作部４５から観察者により入力される。
【0081】
なお、この一例においては、終了情報取得部４２８４が、終了情報ＦＳを、現在情報生成部４２６２から取得する態様について説明したがこれに限らない。終了情報取得部４２８４は、終了情報ＦＳを記憶部４３に記憶される画像Ｐから取得してもよい。この画像Ｐは、例えば、制御装置４１の学習段階において画像記憶部４３１に記憶された細胞画像である。
【0082】
図９に戻って適用段階の処理の説明を続ける。
ステップＳ３０２：解析結果提示部４２８は、培養プロセスを解析する。ここで図１３を参照し、培養プロセス解析の処理について説明する。ただし、ステップＳ３０２の処理において、現在とは、播種直後から最初の培地交換が実施された直後である。
ステップＳ３０２：解析結果提示部４２８は、培養プロセスを解析する。ここで図１３を参照し、培養プロセス解析の処理について説明する。ただし、ステップＳ３０２の処理において、現在とは、播種直後から最初の培地交換が実施された直後である。
【0083】
図１３は、本実施形態の培養プロセス解析の処理の一例を示す図である。
ステップＳ４００：特徴量抽出部４２８６は、現在の画像Ｐから画像特徴量ＦＰを抽出する。ここで特徴量抽出部４２８６は、初期情報ＩＳに含まれる画像Ｐ０～画像Ｐｎからそれぞれ画像特徴量ＦＰ０～画像特徴量ＦＰｎを抽出する。特徴量抽出部４２８６は、公知の機械学習の手法を用いて画像特徴量ＦＰ０～画像特徴量ＦＰｎを抽出する。特徴量抽出部４２８６が抽出する画像特徴量ＦＰ０～画像特徴量ＦＰｎは、細胞の種類に応じて選択されてよい。また、特徴量抽出部４２８６は、画像Ｐ０～画像Ｐｎの時間変化についての特徴量を抽出し、画像特徴量ＦＰ０～画像特徴量ＦＰｎに含める。
特徴量抽出部４２８６は、抽出した画像特徴量ＦＰ０～画像特徴量ＦＰｎを培養プロトコル提示部４２８７及び状態予測部４２８８に供給する。
ステップＳ４００：特徴量抽出部４２８６は、現在の画像Ｐから画像特徴量ＦＰを抽出する。ここで特徴量抽出部４２８６は、初期情報ＩＳに含まれる画像Ｐ０～画像Ｐｎからそれぞれ画像特徴量ＦＰ０～画像特徴量ＦＰｎを抽出する。特徴量抽出部４２８６は、公知の機械学習の手法を用いて画像特徴量ＦＰ０～画像特徴量ＦＰｎを抽出する。特徴量抽出部４２８６が抽出する画像特徴量ＦＰ０～画像特徴量ＦＰｎは、細胞の種類に応じて選択されてよい。また、特徴量抽出部４２８６は、画像Ｐ０～画像Ｐｎの時間変化についての特徴量を抽出し、画像特徴量ＦＰ０～画像特徴量ＦＰｎに含める。
特徴量抽出部４２８６は、抽出した画像特徴量ＦＰ０～画像特徴量ＦＰｎを培養プロトコル提示部４２８７及び状態予測部４２８８に供給する。
【0084】
なお、特徴量抽出部４２８６は、画像Ｐ０～画像Ｐｎから、公知の画像処理を用いて形態特徴量を画像特徴量ＦＰ０～画像特徴量ＦＰｎとして抽出してもよい。ここで形態特徴量とは、例えば、画像Ｐ０～画像Ｐｎにそれぞれ撮像されている細胞の面積、外周、播種のばらつきなどである。特徴量抽出部４２８６は、機械学習の手法を用いて抽出される画像特徴量ＦＰ０～画像特徴量ＦＰｎの代わりに、画像処理を用いて抽出される形態特徴量を画像特徴量ＦＰ０～画像特徴量ＦＰｎとしてもよいし、機械学習の手法を用いて抽出される特徴量と、画像処理を用いて抽出される形態特徴量とを合わせて画像特徴量ＦＰ０～画像特徴量ＦＰｎとしてもよい。
【0085】
ステップＳ４０１：特徴量抽出部４２８６は、環境ログ情報ＥＬ及び実施イベント情報ＥＶに基づいて、一連の環境ログ及び実施イベントを設定する。ここで特徴量抽出部４２８６が一連の環境ログ及び実施イベントを設定するとは、播種直後から現在までの環境ログ及び実施イベントから非画像特徴量Ｆを抽出し、培養プロトコル提示部４２８７及び状態予測部４２８８に供給することである。
【0086】
ステップＳ４０２：解析結果提示部４２８は、培養によって得られる最終状態の細胞画像の画像特徴量ＦＰを予測する処理を行う。ここで図１４を参照し最終状態の細胞画像の画像特徴量ＦＰを予測する処理について説明する。
【0087】
図１４は、本実施形態の最終状態の細胞画像の画像特徴量ＦＰを予測する処理の一例を示す図である。
ステップＳ５００：状態予測部４２８８は、特徴量抽出部４２８６が供給する画像特徴量ＦＰ及び非画像特徴量Ｆを取得する。ここで特徴量抽出部４２８６が供給する画像特徴量ＦＰは、現在の画像Ｐから抽出された特徴量である。特徴量抽出部４２８６が供給する非画像特徴量Ｆは、設定された一連の環境ログ及び実施イベントから抽出された特徴量である。
ステップＳ５００：状態予測部４２８８は、特徴量抽出部４２８６が供給する画像特徴量ＦＰ及び非画像特徴量Ｆを取得する。ここで特徴量抽出部４２８６が供給する画像特徴量ＦＰは、現在の画像Ｐから抽出された特徴量である。特徴量抽出部４２８６が供給する非画像特徴量Ｆは、設定された一連の環境ログ及び実施イベントから抽出された特徴量である。
【0088】
ステップＳ５０１：状態予測部４２８８は、現在の画像から抽出された画像特徴量ＦＰと、与えられた環境ログ及びイベントから抽出された非画像特徴量Ｆと、学習したモデル（学習結果ＬＲ）とを用いて次の期間の細胞画像の画像特徴量ＦＰを予測する。状態予測部４２８８は、予測した細胞画像の画像特徴量ＦＰと、非画像特徴量Ｆとを組にして予測結果ＰＲとする。
【0089】
ステップＳ５０２：状態予測部４２８８は、次の期間の環境ログ及びイベントから抽出された非画像特徴量Ｆと、予測結果ＰＲと、学習したモデル（学習結果ＬＲ）とを用いて、次の期間の細胞画像の画像特徴量ＦＰを予測する。
状態予測部４２８８は、ステップＳ５０２の処理を行う度に、ステップＳ５０２の予測処理において予測された細胞画像の画像特徴量ＦＰと、ステップＳ５０２の予測処理において用いられた次の期間の環境ログ及びイベントから抽出された非画像特徴量Ｆとを組にして、現在の予測結果ＰＲに追加する。
状態予測部４２８８は、ステップＳ５０２の処理を行う度に、ステップＳ５０２の予測処理において予測された細胞画像の画像特徴量ＦＰと、ステップＳ５０２の予測処理において用いられた次の期間の環境ログ及びイベントから抽出された非画像特徴量Ｆとを組にして、現在の予測結果ＰＲに追加する。
【0090】
ステップＳ５０３：状態予測部４２８８は、細胞画像が最終状態に到達したか否かを判定する。ここで状態予測部４２８８は、一例として、培養シーケンスが所定の長さ以上となる場合に細胞画像が最終状態に到達したと判定する。なお、状態予測部４２８８は、終了情報ＦＳに終了画像ＰＦが含まれる場合、予測した細胞画像の画像特徴量ＦＰと、終了画像ＰＦから抽出される画像特徴量ＦＰとの距離が所定の値以下となる場合に、細胞画像が最終状態に到達したと判定してもよい。ここで画像特徴量ＦＰ同士の距離とは、例えば、画像特徴量ＦＰを示す１以上の値同士の距離である。この距離には、ユークリッド距離などが用いられる。
【0091】
状態予測部４２８８は、細胞画像が最終状態に到達したと判定する場合（ステップＳ５０３：ＹＥＳ）、処理を終了する。一方、状態予測部４２８８は、細胞画像が最終状態に到達していないと判定する場合（ステップＳ５０３：ＮＯ）、ステップＳ５０２において示した処理を繰り返す。
【0092】
図１３に戻って、培養プロセス解析の処理の説明を続ける。
ステップＳ４０３：状態予測部４２８８は、予測結果ＰＲを予測結果記憶部４３６に記憶させる。
ステップＳ４０３：状態予測部４２８８は、予測結果ＰＲを予測結果記憶部４３６に記憶させる。
【0093】
図９に戻って適用段階の処理の説明を続ける。
ステップＳ３０３：パラメータ取得部４２８５は、設定値Ｖを操作検出部４２３から取得する。パラメータ取得部４２８５は、取得した設定値Ｖを培養モード選択部４２７に供給する。なお、パラメータ取得部４２８５は、予め記憶された所定の値を設定値Ｖとしてもよい。
ステップＳ３０３：パラメータ取得部４２８５は、設定値Ｖを操作検出部４２３から取得する。パラメータ取得部４２８５は、取得した設定値Ｖを培養モード選択部４２７に供給する。なお、パラメータ取得部４２８５は、予め記憶された所定の値を設定値Ｖとしてもよい。
【0094】
ステップＳ３０４：培養モード選択部４２７は、培養モードＣＭを提示する。ここで培養モード選択部４２７は、培養モード記憶部４３５から培養モードＣＭを取得する。培養モード選択部４２７は、予測結果記憶部４３６から予測結果ＰＲを取得する。培養モード選択部４２７は、パラメータ取得部４２８５から設定値Ｖを取得する。
【0095】
培養モード選択部４２７は、取得した培養モードＣＭ毎に、予測結果ＰＲと、設定値Ｖとに基づいて、環境ログ及びイベントを選択する。ここで培養モード選択部４２７は、培養モード選択部４２７は、初期状態から選択した最終状態に到達するまでの環境ログ及びイベントに基づいて、最終状態に到達したときの設定値Ｖに対応する予測値を予測する。設定値Ｖに対応する予測値とは、例えば、培養に要する期間、コスト、及び成功率の予測値である。培養モード選択部４２７は、予測した予測値が設定値Ｖに対応する条件を満たす環境ログ及びイベントを選択する。ただし、培養モード選択部４２７は、培養モードＣＭに基づいて、設定値Ｖに対応する条件のうちいずれの条件を優先するかを決定する。
【0096】
培養モード選択部４２７は、培養モードＣＭと、この培養モードＣＭに対応する予測値とを表示制御部４２２に供給する。表示制御部４２２は、培養モード選択部４２７が供給する培養モードＣＭと、予測値とを培養モード選択画面ＤＭとして表示部４４に表示させる。
【0097】
ここで図１５を参照し、培養モード選択画面ＤＭについて説明する。
図１５は、本実施形態の培養モード選択画面ＤＭの一例を示す図である。表示部４４には、培養モード選択画面ＤＭが表示される。この一例では、培養モードＣＭとして品質重視モード情報ＣＭ１、生産量重視モード情報ＣＭ２、及びスピードモード情報ＣＭ３が表示されている。培養モード選択画面ＤＭの領域ＡＲ５には、品質重視モード情報ＣＭ１が予測値とともに表示されている。培養モード選択画面ＤＭの領域ＡＲ６には、生産量重視モード情報ＣＭ２が予測値とともに表示されている。培養モード選択画面ＤＭの領域ＡＲ６には、スピードモード情報ＣＭ３が予測値とともに表示されている。
観察者は、培養目的に応じて、培養モード選択画面ＤＭに表示される培養モードＣＭのなかからいずれか１つを操作部４５から選択する。
図１５は、本実施形態の培養モード選択画面ＤＭの一例を示す図である。表示部４４には、培養モード選択画面ＤＭが表示される。この一例では、培養モードＣＭとして品質重視モード情報ＣＭ１、生産量重視モード情報ＣＭ２、及びスピードモード情報ＣＭ３が表示されている。培養モード選択画面ＤＭの領域ＡＲ５には、品質重視モード情報ＣＭ１が予測値とともに表示されている。培養モード選択画面ＤＭの領域ＡＲ６には、生産量重視モード情報ＣＭ２が予測値とともに表示されている。培養モード選択画面ＤＭの領域ＡＲ６には、スピードモード情報ＣＭ３が予測値とともに表示されている。
観察者は、培養目的に応じて、培養モード選択画面ＤＭに表示される培養モードＣＭのなかからいずれか１つを操作部４５から選択する。
【0098】
図９に戻って適用段階の処理の説明を続ける。
ステップＳ３０５：培養モード選択部４２７は、培養モードＣＭを選択する。ここで培養モード選択部４２７は、操作検出部４２３が供給する、選択された培養モードＣＭを示す情報を取得する。培養モード選択部４２７は、取得した選択された培養モードＣＭを示す情報に基づいて培養モードＣＭを選択する。培養モード選択部４２７は、選択した培養モードＣＭが示すウェイトＷの組をパラメータ取得部４２８５に供給する。パラメータ取得部４２８５は、培養モード選択部４２７が供給するウェイトＷと、操作検出部４２３が供給する設定値Ｖとを培養プロトコル提示部４２８７に供給する。
ステップＳ３０５：培養モード選択部４２７は、培養モードＣＭを選択する。ここで培養モード選択部４２７は、操作検出部４２３が供給する、選択された培養モードＣＭを示す情報を取得する。培養モード選択部４２７は、取得した選択された培養モードＣＭを示す情報に基づいて培養モードＣＭを選択する。培養モード選択部４２７は、選択した培養モードＣＭが示すウェイトＷの組をパラメータ取得部４２８５に供給する。パラメータ取得部４２８５は、培養モード選択部４２７が供給するウェイトＷと、操作検出部４２３が供給する設定値Ｖとを培養プロトコル提示部４２８７に供給する。
【0099】
ステップＳ３０６：解析結果提示部４２８は、培養モードＣＭに応じた培養プロトコルＥＶＣ及び最終状態予測ＰＦＳを提示する。ここで解析結果提示部４２８は、予測結果ＰＲを予測結果記憶部４３６から取得する。
【0100】
培養プロトコル提示部４２８７は、設定値Ｖと、ウェイトＷと、現在情報ＰＳと、終了情報ＦＳと、予測結果ＰＲとに基づいて、培養プロトコルＥＶＣを選択する。培養プロトコル提示部４２８７は、現在の状態から選択した最終状態に到達するまでの環境ログ及びイベントに基づいて、最終状態に到達したときの設定値Ｖに対応する予測値を予測する。培養プロトコル提示部４２８７は、予測した予測値が設定値Ｖに対応する条件を満たす環境ログ及びイベントを培養プロトコルＥＶＣとして選択する。
【0101】
ただし、培養プロトコル提示部４２８７は、ウェイトＷに基づいて、設定値Ｖに対応する条件のうちいずれの条件を優先するかを決定する。つまり、培養プロトコル提示部４２８７は、培養モードＣＭに応じた培養プロトコルＥＶＣを選択する。なお、培養プロトコル提示部４２８７は、培養プロトコルＥＶＣを、ウェイトＷを用いずに選択してもよい。
【0102】
培養プロトコル提示部４２８７は、選択した培養プロトコルＥＶＣを表示制御部４２２に供給する。表示制御部４２２は、培養プロトコル提示部４２８７が供給する培養プロトコルＥＶＣを解析結果画面ＤＯとして表示部４４に表示させる。
【0103】
なお、培養プロトコル提示部４２８７は、複数の培養プロトコルＥＶＣを選択してもよい。培養プロトコル提示部４２８７が複数の培養プロトコルＥＶＣを選択した場合、表示制御部４２２は、培養プロトコル提示部４２８７が供給する複数の培養プロトコルＥＶＣを含む解析結果画面ＤＯを、表示部４４に表示させる。観察者は、解析結果画面ＤＯから複数の培養プロトコルＥＶＣのうちいずれかを選択してよい。
【0104】
状態予測部４２８８は、現在情報ＰＳと、培養プロトコル提示部４２８７が選択した培養プロトコルＥＶＣと、予測結果ＰＲとに基づいて、最終状態を予測する。
ここで、予測結果ＰＲは、図１４において示したステップＳ５０１及びステップＳ５０２において、ある期間の環境ログ及びイベントから抽出された非画像特徴量Ｆと、予測結果ＰＲと、学習したモデル（学習結果ＬＲ）とを用いて、状態予測部４２８８により予測された結果である。つまり、予測結果ＰＲは、学習結果ＬＲに基づいて予測された結果である。したがって、状態予測部４２８８は、現在情報取得部４２８２が取得する現在情報ＰＳと、培養プロトコル提示部４２８７が提示する培養プロトコルＥＶＣと、学習結果ＬＲとに基づいて細胞の培養状態を予測する。
ここで、予測結果ＰＲは、図１４において示したステップＳ５０１及びステップＳ５０２において、ある期間の環境ログ及びイベントから抽出された非画像特徴量Ｆと、予測結果ＰＲと、学習したモデル（学習結果ＬＲ）とを用いて、状態予測部４２８８により予測された結果である。つまり、予測結果ＰＲは、学習結果ＬＲに基づいて予測された結果である。したがって、状態予測部４２８８は、現在情報取得部４２８２が取得する現在情報ＰＳと、培養プロトコル提示部４２８７が提示する培養プロトコルＥＶＣと、学習結果ＬＲとに基づいて細胞の培養状態を予測する。
【0105】
状態予測部４２８８は、予測した最終状態を示す最終状態予測ＰＦＳを表示制御部４２２に供給する。状態予測部４２８８は、状態予測部４２８８が供給する最終状態予測ＰＦＳを解析結果画面ＤＯとして表示部４４に表示させる。
【0106】
ここで、図１６を参照し、解析結果画面ＤＯについて説明する。
図１６は、本実施形態の解析結果画面ＤＯの一例を示す図である。表示部４４には、解析結果画面ＤＯが表示される。この一例では、解析結果画面ＤＯの領域ＡＲ８にスピードモード情報ＣＭ３が予測値とともに表示されている。
解析結果画面ＤＯの領域ＡＲ９に培養プロトコルＥＶＣが表示されている。この一例では、培養プロトコルＥＶＣは、培地の交換についての指示や、気を付けるべき事項や、培養を中止すべき条件を示している。
解析結果画面ＤＯの領域ＡＲ１０に最終状態予測ＰＦＳが表示されている。最終状態予測ＰＦＳには、予測された終了画像ＰＦが含まれる。この一例では、最終状態予測ＰＦＳは、細胞数や品質や未分化細胞率を示している。
図１６は、本実施形態の解析結果画面ＤＯの一例を示す図である。表示部４４には、解析結果画面ＤＯが表示される。この一例では、解析結果画面ＤＯの領域ＡＲ８にスピードモード情報ＣＭ３が予測値とともに表示されている。
解析結果画面ＤＯの領域ＡＲ９に培養プロトコルＥＶＣが表示されている。この一例では、培養プロトコルＥＶＣは、培地の交換についての指示や、気を付けるべき事項や、培養を中止すべき条件を示している。
解析結果画面ＤＯの領域ＡＲ１０に最終状態予測ＰＦＳが表示されている。最終状態予測ＰＦＳには、予測された終了画像ＰＦが含まれる。この一例では、最終状態予測ＰＦＳは、細胞数や品質や未分化細胞率を示している。
【0107】
図９に戻って適用段階の処理の説明を続ける。
ステップＳ３０７：操作検出部４２３は、操作部４５への観察者のイベント選択の操作を検出する。観察者は、表示部４４に表示されるイベント選択画面ＤＥから実施するイベントを選択する。
ステップＳ３０７：操作検出部４２３は、操作部４５への観察者のイベント選択の操作を検出する。観察者は、表示部４４に表示されるイベント選択画面ＤＥから実施するイベントを選択する。
【0108】
なお、上述したステップＳ３０６に示す処理においては、培養プロトコル提示部４２８７が、設定値Ｖと、ウェイトＷと、現在情報ＰＳと、終了情報ＦＳと、予測結果ＰＲとに基づいて、培養プロトコルＥＶＣを選択する態様について説明したが、これに限らない。培養プロトコル提示部４２８７は、設定値Ｖと、ウェイトＷと、現在情報ＰＳと、終了情報ＦＳと、予測結果ＰＲとに加えて、さらに途中情報ＭＳとに基づいて、培養プロトコルＥＶＣを選択してもよい。
【0109】
つまり、培養プロトコル提示部４２８７は、パラメータ取得部４２８５が取得するウェイトＷと、現在情報取得部４２８２が取得する現在情報ＰＳと、終了情報生成部４２６４が取得する終了情報ＦＳと、途中情報生成部４２６３が取得する途中情報ＭＳと、学習結果ＬＲとに基づいて培養プロトコルＥＶＣを提示してもよい。
【0110】
この場合、培養プロトコル提示部４２８７は、終了情報ＦＳが示す終了画像ＰＦに対応する最終状態に到達する過程において、途中情報ＭＳが示す途中の状態を経由するための培養プロトコルＥＶＣを選択する。
【0111】
また、上述したステップＳ３０６に示す処理においては、培養プロトコル提示部４２８７が、設定値Ｖと、ウェイトＷと、現在情報ＰＳと、終了情報ＦＳと、予測結果ＰＲとに基づいて、環境ログ及びイベントを培養プロトコルＥＶＣとして選択する態様について説明したが、これに限らない。培養プロトコル提示部４２８７は、設定値Ｖと、ウェイトＷと、現在情報ＰＳと、終了情報ＦＳと、予測結果ＰＲとに基づいて、環境ログ及びイベントを生成し培養プロトコルＥＶＣとしてもよい。つまり、培養プロトコル提示部４２８７は、学習結果ＬＲに基づいて培養プロトコルＥＶＣを生成してもよい。
【0112】
ここで図１７を参照し、イベント選択画面ＤＥについて説明する。
図１７は、本実施形態のイベント選択画面ＤＥの一例を示す図である。表示部４４には、イベント選択画面ＤＥが表示される。この一例では、イベント選択画面ＤＥの領域ＡＲ１１に現在の画像Ｐｘが撮像日時とともに表示されている。イベント選択画面ＤＥの領域ＡＲ１２に提示イベントＲＥＶと候補イベントＯＥＶとが表示されている。提示イベントＲＥＶは、培養プロトコル提示部４２８７により提示された培養プロトコルＥＶＣにより示されるイベントである。提示イベントＲＥＶには、「（推奨）」のテキストが付加され、培養プロトコルＥＶＣにより示されるイベントであることが示されている。
なお、観察者は、培養プロトコルＥＶＣにより示される提示イベントＲＥＶ以外の候補イベントＯＥＶを選択してもよい。
図１７は、本実施形態のイベント選択画面ＤＥの一例を示す図である。表示部４４には、イベント選択画面ＤＥが表示される。この一例では、イベント選択画面ＤＥの領域ＡＲ１１に現在の画像Ｐｘが撮像日時とともに表示されている。イベント選択画面ＤＥの領域ＡＲ１２に提示イベントＲＥＶと候補イベントＯＥＶとが表示されている。提示イベントＲＥＶは、培養プロトコル提示部４２８７により提示された培養プロトコルＥＶＣにより示されるイベントである。提示イベントＲＥＶには、「（推奨）」のテキストが付加され、培養プロトコルＥＶＣにより示されるイベントであることが示されている。
なお、観察者は、培養プロトコルＥＶＣにより示される提示イベントＲＥＶ以外の候補イベントＯＥＶを選択してもよい。
【0113】
図９に戻って適用段階の処理の説明を続ける。
ステップＳ３０８：現在情報取得部４２８２は、現在情報ＰＳを取得する。現在情報ＰＳは、播種直後から現在までに取得される画像Ｐと、実施イベント情報ＥＶ及び環境ログ情報ＥＬとを含む。現在情報取得部４２８２は、取得した現在情報ＰＳを解析結果提示部４２８に供給する。
ステップＳ３０８：現在情報取得部４２８２は、現在情報ＰＳを取得する。現在情報ＰＳは、播種直後から現在までに取得される画像Ｐと、実施イベント情報ＥＶ及び環境ログ情報ＥＬとを含む。現在情報取得部４２８２は、取得した現在情報ＰＳを解析結果提示部４２８に供給する。
【0114】
ステップＳ３０９：状態予測部４２８８は、現在情報ＰＳに含まれる画像Ｐが最終状態に到達したか否かを判定する。ここで状態予測部４２８８は、一例として、培養シーケンスの長さが所定の長さ以上となる場合に細胞画像が最終状態に到達したと判定する。なお、状態予測部４２８８は、現在情報ＰＳに含まれる画像Ｐの画像特徴量ＦＰと、終了画像ＰＦから抽出される画像特徴量ＦＰとの距離が所定の値以下となる場合に、細胞画像が最終状態に到達したと判定してもよい。
【0115】
ステップＳ３１０：解析結果提示部４２８は、培養プロセスを解析する。ステップＳ３１０における培養プロセスを解析する処理と、ステップＳ３０２における培養プロセスを解析する処理とを比較すると、ステップＳ３１０では解析結果提示部４２８は現在情報ＰＳに基づいて解析を行うのに対して、ステップ３０２では解析結果提示部４２８は初期情報ＩＳに基づいて解析を行う点が異なる。ステップＳ３１０における他の処理内容についてはステップ３０２と同じであるため説明を省略する。
【0116】
なお、培養モード選択部４２７は、図９のステップＳ３０４に示した処理において、予測した予測値が設定値Ｖに対応する条件を満たす環境ログ及びイベントを選択できない場合、初期画像ＰＩが示す細胞からは、設定された条件を満たす最終状態は得られないと予測したことを示す警告情報ＡＬ０を表示制御部４２２に供給してよい。表示制御部４２２は、培養モード選択部４２７が供給する警告情報ＡＬを表示部４４に表示させてよい。
【0117】
また、培養プロトコル提示部４２８７は、図９のステップＳ３０６に示した処理において、予測した予測値が設定値Ｖに対応する条件を満たす環境ログ及びイベントを選択できない場合、現在情報ＰＳの画像Ｐが示す細胞からは、設定された条件を満たす最終状態は得られないと予測したことを示す警告情報ＡＬ１を表示制御部４２２に供給してよい。表示制御部４２２は、培養プロトコル提示部４２８７が供給する警告情報ＡＬ１を表示部４４に表示させてよい。
【0118】
なお、上述の実施形態においては、終了情報生成部４２６４が終了情報ＦＳを操作検出部４２３から取得する態様、つまり、終了情報ＦＳが操作部４５から入力される態様について説明したが、これに限らない。終了情報生成部４２６４は、１つ以上の終了情報ＦＳＭ－１～終了情報ＦＳＭ－ｎを、記憶部４３から取得してもよい。終了情報生成部４２６４が終了情報ＦＳＭ－１～終了情報ＦＳＭ－ｎを記憶部４３から取得する場合、記憶部４３には終了情報ＦＳＭ－１～終了情報ＦＳＭ－ｎが記憶されている。
【0119】
終了情報生成部４２６４は、終了情報ＦＳＭ－１～終了情報ＦＳＭ－ｎを記憶部４３から取得し、特徴量抽出部４２８６に供給する。培養プロトコル提示部４２８７は、終了情報生成部４２６４が供給する終了情報ＦＳＭ－１～終了情報ＦＳＭ－ｎ毎に、培養プロトコルＥＶＣＭ－１～培養プロトコルＥＶＣＭ－ｎを選択する。表示制御部４２２は、培養プロトコル提示部４２８７が選択した培養プロトコルＥＶＣＭ－１～培養プロトコルＥＶＣＭ－ｎを含む解析結果画面ＤＯを表示部４４に表示させる。
【0120】
この一例では、制御装置４１は、培養の目的あるいは目標が終了情報ＦＳとして操作部４５から入力されない場合であっても、培養の目的あるいは目標を仮に複数設定し、それぞれの培養の目的あるいは目標に応じて培養プロトコルＥＶＣＭ－１～培養プロトコルＥＶＣＭ－ｎを提示することができる。例えば、記憶部４３に記憶される終了情報ＦＳＭ－１～終了情報ＦＳＭ－ｎが細胞の量を含む場合、制御装置４１は、培養プロトコルＥＶＣＭ－１～培養プロトコルＥＶＣＭ－ｎを、細胞の量毎のプロトコルのリストとして提示することができる。
なお、制御装置４１は、適用段階の処理の終了後、当該適用段階の処理において得られた情報を用いて学習段階の処理を実行してもよい。このように、制御装置４１では、適用段階の処理の情報が得られる度に学習段階の処理を実行することにより、常に最善のモデルを得ることができる。
なお、制御装置４１は、適用段階の処理の終了後、当該適用段階の処理において得られた情報を用いて学習段階の処理を実行してもよい。このように、制御装置４１では、適用段階の処理の情報が得られる度に学習段階の処理を実行することにより、常に最善のモデルを得ることができる。
【0121】
以上に説明したように、本実施形態に係る培養支援装置（制御装置４１）は、第１情報取得部（初期情報取得部４２８１または現在情報取得部４２８２）と、第２情報取得部（終了情報取得部４２８４）と、パラメータ取得部４２８５と、培養プロトコル提示部４２８７とを備える。
第１情報取得部（初期情報取得部４２８１または現在情報取得部４２８２）は、細胞の培養過程の第１の時期における細胞の培養状態に関する第１情報（初期情報ＩＳまたは現在情報ＰＳ）を取得する。
第２情報取得部（終了情報取得部４２８４）は、第１の時期より後の第２の時期における細胞の培養状態に関する第２情報（終了情報ＦＳ）を取得する。
パラメータ取得部４２８５は、細胞の培養の条件を示す培養プロトコルＥＶＣの選択に用いられるパラメータ（設定値ＶまたはウェイトＷ）を取得する。
培養プロトコル提示部４２８７は、パラメータ取得部４２８５が取得するパラメータ（設定値ＶまたはウェイトＷ）と、第１情報取得部（初期情報取得部４２８１または現在情報取得部４２８２）が取得する第１情報（初期情報ＩＳまたは現在情報ＰＳ）と、第２情報取得部（終了情報取得部４２８４）が取得する第２情報（終了情報ＦＳ）と、培養プロトコルＥＶＣによる細胞の培養結果と培養プロトコルＥＶＣとの関連性が学習された学習結果ＬＲとに基づいて培養プロトコルＥＶＣを提示する。
第１情報取得部（初期情報取得部４２８１または現在情報取得部４２８２）は、細胞の培養過程の第１の時期における細胞の培養状態に関する第１情報（初期情報ＩＳまたは現在情報ＰＳ）を取得する。
第２情報取得部（終了情報取得部４２８４）は、第１の時期より後の第２の時期における細胞の培養状態に関する第２情報（終了情報ＦＳ）を取得する。
パラメータ取得部４２８５は、細胞の培養の条件を示す培養プロトコルＥＶＣの選択に用いられるパラメータ（設定値ＶまたはウェイトＷ）を取得する。
培養プロトコル提示部４２８７は、パラメータ取得部４２８５が取得するパラメータ（設定値ＶまたはウェイトＷ）と、第１情報取得部（初期情報取得部４２８１または現在情報取得部４２８２）が取得する第１情報（初期情報ＩＳまたは現在情報ＰＳ）と、第２情報取得部（終了情報取得部４２８４）が取得する第２情報（終了情報ＦＳ）と、培養プロトコルＥＶＣによる細胞の培養結果と培養プロトコルＥＶＣとの関連性が学習された学習結果ＬＲとに基づいて培養プロトコルＥＶＣを提示する。
【0122】
この構成により、本実施形態に係る培養支援装置（制御装置４１）では、細胞の培養過程の第１の時期において、学習結果ＬＲに基づいて、第２情報が示す細胞の培養状態を得るための培養プロトコルＥＶＣを提示することができるため、培養の目的や目標に応じて培養状況を確認しながら培養の手技や環境条件を逐次微調整することができる。
【0123】
また、本実施形態に係る培養支援装置（制御装置４１）では、学習結果ＬＲは、深層学習により得られた結果である。
この構成により、本実施形態に係る培養支援装置（制御装置４１）では、深層学習を用いない場合に比べて精度の高い学習結果に基づいて培養プロトコルＥＶＣを提示することができる。
この構成により、本実施形態に係る培養支援装置（制御装置４１）では、深層学習を用いない場合に比べて精度の高い学習結果に基づいて培養プロトコルＥＶＣを提示することができる。
【0124】
また、本実施形態に係る培養支援装置（制御装置４１）は、状態予測部４２８８をさらに備える。状態予測部４２８８は、第１情報（初期情報ＩＳまたは現在情報ＰＳ）と、第２情報取得部（終了情報取得部４２８４）が取得する第１情報（初期情報ＩＳまたは現在情報ＰＳ）と、培養プロトコル提示部４２８７が提示する培養プロトコルＥＶＣと、学習結果ＬＲとに基づいて細胞の培養状態を予測する。
【0125】
この構成により、本実施形態に係る培養支援装置（制御装置４１）では、細胞の培養過程の第１の時期において、学習結果ＬＲに基づいて、第２情報が示す細胞の培養状態を予測することができるため、観察者は培養状態の予測を確認しながら逐次微調整することができる。
【0126】
また、本実施形態に係る培養支援装置（制御装置４１）は、途中情報取得部４２８３をさらに備える。途中情報取得部４２８３は、第１の時期と第２の時期との間の時期における細胞の培養状態に関する途中情報ＭＳを取得する。
培養プロトコル提示部４２８７は、パラメータ取得部４２８５が取得するパラメータ（設定値ＶまたはウェイトＷ）と、第１情報取得部（初期情報取得部４２８１または現在情報取得部４２８２）が取得する第１情報（初期情報ＩＳまたは現在情報ＰＳ）と、第２情報取得部（終了情報取得部４２８４）が取得する第２情報（終了情報ＦＳ）と、途中情報取得部４２８３が取得する途中情報ＭＳと、学習結果ＬＲとに基づいて培養プロトコルＥＶＣを提示する。
培養プロトコル提示部４２８７は、パラメータ取得部４２８５が取得するパラメータ（設定値ＶまたはウェイトＷ）と、第１情報取得部（初期情報取得部４２８１または現在情報取得部４２８２）が取得する第１情報（初期情報ＩＳまたは現在情報ＰＳ）と、第２情報取得部（終了情報取得部４２８４）が取得する第２情報（終了情報ＦＳ）と、途中情報取得部４２８３が取得する途中情報ＭＳと、学習結果ＬＲとに基づいて培養プロトコルＥＶＣを提示する。
【0127】
この構成により、本実施形態に係る培養支援装置（制御装置４１）では、細胞の培養過程の第１の時期において、学習結果ＬＲに基づいて、途中情報ＭＳが示す、第１の時期と第２の時期との間の時期における細胞の培養状態を経由して第２情報が示す細胞の培養状態を得るための培養プロトコルＥＶＣを提示することができるため、培養の途中の状態を指定して培養を行うことができる。
【0128】
また、本実施形態に係る培養支援装置（制御装置４１）では、培養モード記憶部４３５と、培養モード選択部４２７とをさらに備える。培養モード記憶部４３５は、パラメータの所定の組を示す情報である１以上の培養モードＣＭを予め記憶する。培養モード選択部４２７は、培養モード記憶部４３５が記憶する１以上の培養モードＣＭの中から培養モードＣＭを選択する。パラメータ取得部４２８５は、培養モード選択部４２７が選択する培養モードＣＭが示すパラメータ（設定値ＶまたはウェイトＷ）を取得する。
この構成により、本実施形態に係る培養支援装置（制御装置４１）では、培養プロトコルＥＶＣの提示に用いられるパラメータ（設定値ＶまたはウェイトＷ）を逐次指定する必要がないため、培養プロトコルＥＶＣの提示に用いられるパラメータ（設定値ＶまたはウェイトＷ）を簡便に指定できる。
この構成により、本実施形態に係る培養支援装置（制御装置４１）では、培養プロトコルＥＶＣの提示に用いられるパラメータ（設定値ＶまたはウェイトＷ）を逐次指定する必要がないため、培養プロトコルＥＶＣの提示に用いられるパラメータ（設定値ＶまたはウェイトＷ）を簡便に指定できる。
【0129】
また、第１の時期は、培養過程の開始時としてよく、第２の時期は、培養過程の終了時としてよい。
この構成により、本実施形態に係る培養支援装置（制御装置４１）では、細胞の培養過程の開始時において、学習結果ＬＲに基づいて、培養過程の終了時における細胞の培養状態を得るための培養プロトコルＥＶＣを提示することができるため、細胞の培養過程の開始時から終了時まで観察者は培養状況を確認しながら培養の手技や環境条件を逐次微調整することができる。なお、第１の時期は、培養過程の開始時に限られず、これよりも後のタイミングであってよい。また、第２の時期は、培養過程の終了時に限られず、培養過程の終了時よりも前のタイミングであってよい。
この構成により、本実施形態に係る培養支援装置（制御装置４１）では、細胞の培養過程の開始時において、学習結果ＬＲに基づいて、培養過程の終了時における細胞の培養状態を得るための培養プロトコルＥＶＣを提示することができるため、細胞の培養過程の開始時から終了時まで観察者は培養状況を確認しながら培養の手技や環境条件を逐次微調整することができる。なお、第１の時期は、培養過程の開始時に限られず、これよりも後のタイミングであってよい。また、第２の時期は、培養過程の終了時に限られず、培養過程の終了時よりも前のタイミングであってよい。
【0130】
本実施形態に係る観察装置は、恒温室１５と、撮像装置３４と、培養支援装置（制御装置４１）とを備える。恒温室１５は、細胞を培養する培養容器１９を収納可能であり、内部を所定の環境条件に維持可能である。撮像装置３４は、恒温室１５内で培養容器１９に収容されている細胞を所定時間毎に撮像する。
【0131】
［変形例］
上述の実施形態の変形例として、複数のインキュベータ１１－１～インキュベータ１１－ｎがある場合について説明する。本変形例は、そのうちの１台であるインキュベータ１１－ｉにおいて培養される細胞では目標とする最終状態に到達することができないと予測された場合であっても、他のインキュベータ１１－ｊにおいて培養される細胞では終了情報ＦＳが示す最終状態に到達することができる場合に適用できる。
上述の実施形態の変形例として、複数のインキュベータ１１－１～インキュベータ１１－ｎがある場合について説明する。本変形例は、そのうちの１台であるインキュベータ１１－ｉにおいて培養される細胞では目標とする最終状態に到達することができないと予測された場合であっても、他のインキュベータ１１－ｊにおいて培養される細胞では終了情報ＦＳが示す最終状態に到達することができる場合に適用できる。
【0132】
培養システムＳは、管理装置ＡＤと、複数のインキュベータ１１－１～インキュベータ１１－ｎとを備える。インキュベータ１１－１～インキュベータ１１－ｎは、それぞれ制御装置４１－１～制御装置４１－ｎを備える。
管理装置ＡＤは、制御装置４１－１～制御装置４１－ｎのそれぞれと通信を行う。管理装置ＡＤ、及び制御装置４１－１～制御装置４１－ｎは、それぞれ通信モジュールを備え、有線通信または無線通信により相互に通信を行う。
管理装置ＡＤは、制御装置４１－１～制御装置４１－ｎのそれぞれと通信を行う。管理装置ＡＤ、及び制御装置４１－１～制御装置４１－ｎは、それぞれ通信モジュールを備え、有線通信または無線通信により相互に通信を行う。
【0133】
制御装置４１－１～制御装置４１－ｎのうち制御装置４１－ｉは、図９のステップＳ３０４に示した処理や、ステップＳ３０６に示した処理において、予測した予測値が設定値Ｖに対応する条件を満たす環境ログ及びイベントを選択できない場合、警告情報ＡＬ（警告情報ＡＬ０または警告情報ＡＬ１）を管理装置ＡＤに供給する。
【0134】
管理装置ＡＤは、制御装置４１－ｉが供給する警告情報ＡＬを取得した場合、制御装置４１－ｉから、設定値Ｖ及び終了情報ＦＳを取得する。ここで制御装置４１－１～制御装置４１－ｎのうち制御装置４１－ｉ以外のいずれか１つを代表させて制御装置４１－ｊとする。管理装置ＡＤは、制御装置４１－ｊに、制御装置４１－ｉから取得した設定値Ｖ－ｉ及び終了情報ＦＳ－ｉを供給する。
【0135】
制御装置４１－ｊは、制御装置４１－ｉから取得した設定値Ｖ－ｉと、自装置の現在情報ＰＳ－ｊと、制御装置４１－ｉから取得した終了情報ＦＳ－ｉとに基づいて、現在情報ＰＳ－ｊが示す細胞画像の状態から終了情報ＦＳ－ｉが示す最終状態に到達できるか否かを判定する。制御装置４１－ｊは、現在情報ＰＳ－ｊが示す細胞画像の状態から終了情報ＦＳ－ｉが示す最終状態に到達できると判定する場合、インキュベータ１１－ｊにおいて培養される細胞が最終状態に到達できることを示す培養可能情報ＰＣを管理装置ＡＤに供給する。
【0136】
管理装置ＡＤは、制御装置４１－ｊが供給する培養可能情報ＰＣを、制御装置４１－ｉに供給する。制御装置４１－ｉは、管理装置ＡＤが供給する培養可能情報ＰＣを、自装置の表示部４４－ｉに表示させる。
なお、培養システムＳは、管理装置ＡＤを備える代わりに、制御装置４１－１～制御装置４１－ｎ相互間において直接通信が行われてもよい。
なお、培養システムＳは、管理装置ＡＤを備える代わりに、制御装置４１－１～制御装置４１－ｎ相互間において直接通信が行われてもよい。
【0137】
本変形例においては、１台のインキュベータ１１－ｉにおいて培養される細胞では終了情報ＦＳ－ｉが示す最終状態に到達することができないと予測された場合であっても、観察者は、培養システムＳの他のインキュベータ１１－ｊにおいて培養される細胞では終了情報ＦＳ－ｉが示す最終状態に到達すると予測されることを知ることができる。
【0138】
なお、上述した実施形態における制御装置４１の一部、例えば、画像取得部４２１、表示制御部４２２、操作検出部４２３、記憶制御部４２４、学習部４２５、解析情報生成部４２６、培養モード選択部４２７、及び解析結果提示部４２８をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、制御装置４１に内蔵されたコンピュータシステムであって、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
また、上述した実施形態における制御装置４１の一部、または全部を、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の集積回路として実現してもよい。制御装置４１の各機能ブロックは個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。
また、上述した実施形態における制御装置４１の一部、または全部を、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の集積回路として実現してもよい。制御装置４１の各機能ブロックは個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。
【0139】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
【符号の説明】
【0140】
１１…インキュベータ（観察装置）、４１…制御装置（培養支援装置）、４３…記憶部、４４…表示部、４５…操作部、４２１…画像取得部、４２２…表示制御部、４２３…操作検出部、４２４…記憶制御部、４２５…学習部、４２６…解析情報生成部、４２７…培養モード選択部、４２８…解析結果提示部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】