(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒト胚、卵母細胞または多能性細胞の自動撮像および評価のための方法であって、
少なくとも１つのヒト胚または多能性細胞を、マルチウェル培養ディッシュに配置することと、
ハウジング内部に少なくとも１つの微速度顕微鏡を有する撮像システムのローディングプラットフォームに、前記マルチウェル培養ディッシュをローディングすることと、
前記ローディングプラットフォームへの前記マルチウェル培養ディッシュのローディングを調節することにより、前記マルチウェル培養ディッシュの位置および方向を検証することであって、
前記位置および方向を検証することは、
前記マルチウェル培養ディッシュの画像を検出することと、前記マルチウェル培養ディッシュのウェルの位置を確定することと、前記マルチウェル培養ディッシュの検出された画像に対する漸次的に回転されたテンプレートの繰り返しの適用により前記マルチウェル培養ディッシュの方向を確定することとにより、前記マルチウェル培養ディッシュの初期整列を判定すること、および、
前記マルチウェル培養ディッシュに関する整列インディケーションを提供することであって、前記整列インディケーションは、前記マルチウェル培養ディッシュが正しく整列されている場合の第一インディケーションと、前記マルチウェル培養ディッシュが正しく整列されていない場合の第二インディケーションとを含む、こと
を含む、ことと、
前記マルチウェル培養ディッシュの微速度撮影画像を取得することと、
タッチ−画面パネルによってアクセス可能なグラフィカルユーザーインターフェースに、前記少なくとも１つの微速度顕微鏡によって取得された前記画像を表示することと、
前記マルチウェル培養ディッシュの前記微速度撮影画像を解析することにより、前記少なくとも１つのヒト胚または多能性細胞の成長潜在力を判定することと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記マルチウェル培養ディッシュが前記少なくとも１つの微速度顕微鏡内に含まれた撮像用カメラによって検出した画像中で存在するかどうかを判定することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記マルチウェル培養ディッシュ内に含まれる複数のマイクロウェルの試料の有無を判定することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１つのヒト胚または多能性細胞の成長潜在力に関するパラメータを定めることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記パラメータは、細胞質分裂１の期間を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記パラメータは、細胞質分裂１と細胞質分裂２の間の時間間隔を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記パラメータは、細胞質分裂２と細胞質分裂３の間の時間間隔を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
前記整列インディケーションは、光を含む、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連明細書に対する相互参照）
本明細書は、その全てが参考文献によって本明細書に組み込まれている開示物である、２０１０年９月２７日に出願された米国特許仮出願第６１／３８６，７６５号明細書の利益を請求する。
【０００２】
本発明は、生物学的および臨床試験の領域、およびとりわけ、ヒトおよび動物両方からの接合体、胚、卵母細胞および幹細胞の撮像および評価に関する。
【背景技術】
【０００３】
不妊は、再生産年齢の男女組の１０〜１５％が煩う、よくある健康問題である。２００６年、米国において、およそ１４０，０００サイクルの体外受精（ＩＶＦ）が実行された（ｃｄｃ．ｇｏｖ／ａｒｔ）。これにより、変化しやすく、しばしば明確でない、着床と出産までの発達のための潜在性を有する、毎年数百以上の胚が培養されている。ＩＶＦ後のサイクルあたりの生児出生率はわずか２９％であり、一方平均３０％の出生が、多児妊娠となった（ｃｄｃ．ｇｏｖ／ａｒｔ）。多児妊娠は、流産、未熟児および低出生率等の、母体および胎児両方にとって、有害転帰として十分に実証されている。ＩＶＦの失敗に対して可能性のある理由は、様々であるが、しかしながら、１９７８年にＩＶＦが導入されて以来、主要な課題の１つが、運搬にもっとも好適であり、結果として満期妊娠となるもっとも潜在性のある胚を同定することである。
【０００４】
伝統的にＩＶＦ病院において、ヒト胚の生存率は、均一な大きさの単核分割球の存在、および細胞性フラグメンテーションの程度のような、単純な形態学的観察によって査定されてきた（Ｒｉｊｉｎｄｅｒｓ  ＰＭ，Ｊａｎｓｅｎ  ＣＡＭ．（１９９８）Ｈｕｍ  Ｒｅｐｒｏｄ  １３：２８６９−７３；Ｍｉｌｋｉ  ＡＡ，ｅｔ  ａｌ．（２００２）Ｆｅｒｔｉｌ  Ｓｔｅｒｉｌ  ７７：１１９１−５）。より最近、（５日の時点で胚盤胞ステージまでの）胚の延長培養と、着床前遺伝子診断（ＰＧＤ）を介したクロモソームの状態の解析等の、さらなる方法もまた、胚の品質を査定するために使用されてきた（Ｍｉｌｋｉ  Ａ，  ｅｔ  ａｌ．  （２０００）  Ｆｅｒｔｉｌ  Ｓｔｅｒｉｌ  ７３：１２６−９；  Ｆｒａｇｏｕｌｉ  Ｅ，  （２００９）  Ｆｅｒｔｉｌ  Ｓｔｅｒｉｌ  Ｊｕｎ  ２１  ［ＥＰｕｂ  ａｈｅａｄ  ｏｆ  ｐｒｉｎｔ］；  Ｅｌ−Ｔｏｕｋｈｙ  Ｔ，  ｅｔ  ａｌ．  （２００９）  Ｈｕｍ  Ｒｅｐｒｏｄ  ６：２０；  Ｖａｎｎｅｓｔｅ  Ｅ，  ｅｔ  ａｌ．  （２００９）  Ｎａｔ  Ｍｅｄ  １５：５７７−８３）。しかしながら、培養期間を延長し、胚の完全性を混乱させるという、これらの方法の潜在的なリスクも存在する（Ｍａｎｉｐａｌｖｉｒａｔｎ  Ｓ，  ｅｔ  ａｌ．（２００９）Ｆｅｒｔｉｌ  Ｓｔｅｒｉｌ  ９１：３０５−１５；Ｍａｓｔｅｎｂｒｏｅｋ  Ｓ，ｅｔ  ａｌ．（２００７）  Ｎ  Ｅｎｇｌ  Ｊ  Ｍｅｄ．３５７：９−１７）。
【０００５】
最近、微速度撮影が、早期胚発達を観察するための有用なツールであり得ることが示されてきた。いくつかの方法が、卵細胞質内精子注入法（ＩＣＳＩ）後のヒト胚発達をモニタするために、微速度撮影を使用してきた（Ｎａｇｙ  ｅｔ  ａｌ．（１９９４）Ｈｕｍａｎ  Ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．９（９）：１７４３−１７４８；  Ｐａｙｎｅ  ｅｔ  ａｌ．（１９９７）Ｈｕｍａｎ  Ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．１２：５３２−５４１）。極細胞射出と前核形成が解析され、３日目の良好な形態と相関した。しかしながら、胚盤胞形成または妊娠結果と相関したパラメータはなかった。他の方法が、ヒト胚の生存を予測するためのインディケーターとして、第一開裂の開始を見てきた（Ｆｅｎｗｉｃｋ，ｅｔ  ａｌ．（２００２）Ｈｕｍａｎ  Ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，  １７：４０７−４１２；Ｌｕｎｄｉｎ，ｅｔ  ａｌ．（２００１）Ｈｕｍａｎ  Ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  １６：２６５２−２６５７）。しかしながら、これらの方法は、細胞質分裂の期間または早期分裂間の時間間隔の重要性を認識していない。
【０００６】
他の方法が、早期胚発達の間の細胞分裂のタイミングおよび程度を測定するために、微速度撮影を使用してきた（国際特許第２００７／１４４００１号パンフレット）。しかしながら、これらの方法は、ウシ胚の微速度撮影に対する基礎的および一般的な方法のみを開示しており、本質的に、成長潜在力、形態学的挙動、分子およびエピジェネティックプログラム、および伝達を取り巻いているタイミングおよびパラメータに関して、ヒト胚とは本質的に異なる。例えば、ウシ胚は、本質的に、ヒト胚と比較して、移植までにより長い時間かかる（それぞれ３０日間および９日間）。Ｔａｆｔ，（２００８）Ｔｈｅｒｉｏｇｅｎｏｌｏｇｙ  ６９（１）：１０−１６。さらに、ヒト胚生存の予測であり得る、特異的な撮像パラメータまたは時間間隔は開示されていない。
【０００７】
より最近、微速度撮影が、受精後最初の２４時間、ヒト胚の発達を観察するために使用されてきた（Ｌｅｍｍｅｎ  ｅｔ  ａｌ．（２００８）Ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｖｅ  ＢｉｏＭｅｄｉｃｉｎｅ  Ｏｎｌｉｎｅ  １７（３）：３８５−３９１）。第一分裂後の核の同調性が、妊娠結果と相関することがわかった。しかしながら、この研究は、早期第一開裂は、重要な予測パラメータではなく、先の研究を矛盾すると結論づけた（Ｆｅｎｗｉｃｋ，ｅｔ  ａｌ．（２００２）Ｈｕｍａｎ  Ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  １７：４０７−４１２；Ｌｕｎｄｉｎ，ｅｔ  ａｌ．（２００１）Ｈｕｍａｎ  Ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  １６：２６５２−２６５７）。
【０００８】
最後に、胚の分子プログラムまたはクロモソーム組成物との相関を通して撮像パラメータを評価した研究はない。ヒト胚評価の方法はしたがって、自動様式で撮像および評価実行が出来ないことを含む、種々の態様においてかけている。
【０００９】
本明細書で記述した胚、卵母細胞および幹細胞の自動撮像および評価のための装置、方法およびシステムを開発する必要性が生じることは本背景に対するものである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
１つまたはそれ以上の胚または多能性細胞の撮像および評価を自動するための装置、方法およびシステムが提供される。これらの装置、方法およびシステムは、少なくとも、良好な成長潜在力、すなわち胚盤胞への発達の能力または可能性を有する、体外での胚および卵母細胞を同定することにおいて用途を見いだし、したがって、ヒトにおける不妊症を治療する方法などにおいて有用である。
【００１１】
１つの実施例では、培養器と併用する、ヒト胚、卵母細胞または多能性細胞の自動撮像および評価のための装置には、（１）少なくとも１つのハウジング、（２）前記ハウジング内部に位置し、少なくとも１つの光源と少なくとも１つの撮像用カメラを有する、少なくとも１つの微速度顕微鏡、（３）前記ハウジングから外側に延在する少なくとも１つのローディングプラットフォームであって、複数のヒト胚または多能性細胞を保持するマルチウェル培養ディッシュを堅固に固定するローディングプラットフォーム、（４）少なくとも１つの撮像用カメラからの画像を保存するための、そして経時的画像シーケンスを解析するためにプログラムされたコンピュータ、および（５）前記コンピュータに接続し、少なくとも１つの微速度顕微鏡を制御するためのグラフィカルユーザーインターフェースを表示している、少なくとも１つのタッチスクリーンパネル、が含まれる。
【００１２】
１つの実施例では、ヒト胚、卵母細胞または多能性細胞の自動撮像および評価のための方法には、（１）少なくとも１つのヒト胚または多能性細胞を、マルチウェル培養ディッシュ中に配置すること、（２）前記マルチウェル培養ディッシュを、ハウジングの内部に少なくとも１つの微速度顕微鏡を有する撮像システムのローディングプラットフォーム中にローディングすること、（３）必要ならば、マルチウェル培養ディッシュの位置および報告を確かめるために、前記ローディングプラットフォーム内への、マルチウェル培養ディッシュのローディングを調節すること、（４）マルチウェル培養ディッシュの微速度撮影画像を取得すること、（５）タッチスクリーンパネルによってアクセス可能なグラフィカルユーザーインターフェース中、少なくとも１つの微速度顕微鏡によって取得された画像を表示することと、（６）少なくとも１つヒト胚または多能性細胞の成長潜在力を確定するために、マルチウェル培養ディッシュの微速度撮影画像を解析すること、が含まれる。
【００１３】
１つの実施例では、ヒト胚、卵母細胞または多能性細胞の自動撮像装置には、（１）マルチウェル培養ディッシュをインキュベートするように構成された培養チャンバーで、第一ウインドウを含む上部表面と、第二ウインドウを含む下部表面を有する培養チャンバー、（２）第一ウインドウと第二ウインドウを通して通過している光源からの光に基づいて、培養チャンバー内にマルチウェル培養ディッシュの画像を生成するように構成された、光源と撮像用カメラを含む微速度顕微鏡で、前記培養チャンバーと前記微速度顕微鏡が共通のハウジング内に統合される、および（３）前記微速度顕微鏡を制御するために、グラフィカルユーザーインターフェースを表示するように構成されたタッチスクリーンパネル、が含まれる。
【００１４】
１つの実施例では、培養器とともに使用するための、ヒト胚、卵母細胞または多能性細胞の自動撮像および評価システムには、（１）複数の撮像顕微鏡で、複数の撮像顕微鏡のそれぞれは、複数のハウジングの対応する１つ内に位置し、少なくとも１つの光源と、少なくとも１つの撮像用カメラを含み、各複数のハウジングが培養器内に位置する、（２）複数のハウジングのそれぞれから外側に延在するローディングプラットフォームで、複数のヒト胚または多能性細胞を保持するマルチウェル培養ディッシュを堅固に固定するためのローディングプラットフォーム、（３）複数の撮像顕微鏡のそれぞれに電気的に接続された制御装置で、培養器の外に位置し、少なくとも１つの光源を制御する制御装置、および（４）少なくとも１つの撮像用カメラからの画像を保存し、経時的画像シーケンスを解析するためにプログラムされたコンピュータで、制御装置を介して、複数の撮像顕微鏡のそれぞれに電気的に接続されたコンピュータ、が含まれる。
【００１５】
１つの実施例では、ヒト胚、卵母細胞または多能性細胞の自動評価および表示のための方法には、（１）複数のマルチウェル培養ディッシュの画像を収集することで、各複数のマルチウェル培養ディッシュが、複数のマイクロウェルを含み、少なくとも１つの複数のマイクロウェルの少なくとも１つが、ヒト胚または多能性細胞を含む、（２）複数のマルチウェル培養ディッシュの画像を解析することと、（３）複数のマルチウェル培養ディッシュのそれぞれに関連したステータス情報を同時に表示すること、が含まれる。
【００１６】
１つの実施例では、ヒト胚、卵母細胞または多能性細胞の自動撮像および評価システムには、（１）複数の微速度顕微鏡で、各複数の微速度顕微鏡は、対応する複数のハウジング内に位置し、少なくとも１つの光源と、少なくとも１つの撮像用カメラを含み、各複数のハウジングが、培養器内に位置する、（２）複数のハウジングのそれぞれから外側に延在するローディングプラットフォームであり、複数のヒト胚または多能性細胞を保持する少なくとも１つのマルチウェル培養ディッシュを堅固に固定するためのローディングプラットフォーム、（３）複数の微速度顕微鏡に電気的に接続されたコンピュータ、および（４）ネットワーク上でコンピュータと通信するように構成され、少なくとも１つのマルチウェル培養ディッシュ中に含まれるヒト胚または多能性細胞の画像の解析に基づいて確定された、ステータス情報およびパラメータを提供するグラフィカルユーザーインターフェースを表示するように構成されたサーバー、が含まれる。ステータス情報は、各複数の微速度顕微鏡と関連し、少なくとも１つの画像が、複数の微速度顕微鏡のそれぞれによって生成される。
【００１７】
自動ディッシュ検出およびウェル使用状態判定のための装置または方法も提供される。装置および方法は、ヒトにおける不妊を治療することにおいてもっとも有用である、体外での胚および卵母細胞の同定を促進することにおいて少なくとも用途を見いだす。
【００１８】
１つの実施例では、自動ディッシュ検出およびウェル使用状態判定のための装置には、（１）撮像用カメラによって検出された画像中のマルチウェル培養ディッシュの存在を検出するように構成されたディッシュ検出モジュール、（２）マルチウェル培養ディッシュ中に含まれる複数のマイクロウェルの各位置を確定するように構成されたウェル位置判定モジュール、（３）複数のマイクロウェルの各位置に基づいて、複数のマイクロウェルの中に含まれる試料のあるマイクロウェルを確定するように構成されたウェル使用状態判定モジュール、および（４）少なくとも試料のあるマイクロウェルを表示するように構成された表示モジュール、が含まれる。少なくとも１つのディッシュ検出モジュール、ウェル位置判定モジュール、ウェル使用状態判定モジュールまたは表示モジュールが、メモリまたはプロセシングデバイスの少なくとも１つの中に埋め込まれる。
【００１９】
１つの実施例では、自動ディッシュ検出およびウェル使用状態判定のための方法には、（１）撮像用カメラによって検出された画像中の、マルチウェル培養ディッシュの存在を検出すること、（２）マルチウェル培養ディッシュ中に含まれる複数のマイクロウェルの各位置を確定すること、（３）複数のマイクロウェルの各位置に基づいて、複数のマイクロウェル中に含まれる試料のあるマイクロウェルを確定することと、（４）少なくとも試料のあるマイクロウェルを表示すること、が含まれる。
【００２０】
マルチウェル培養ディッシュもまた提供される。マルチウェル培養ディッシュは、ヒトにおける不妊症を治療することにおいてもっとも有用である、体外での胚および卵母細胞の同定を、少なくとも促進することにおいて、用途を見いだす。
【００２１】
１つの実施例では、マルチウェル培養ディッシュには、（１）培養ディッシュの下部表面上に位置し、空洞を画定し、上部表面、外部側面、および内部側面を有する環で、前記空洞が空洞底を含む、および（２）前記空洞底によって画定された複数のマイクロウェルであり、各マイクロウェルは、ヒト胚または多能性細胞を保持するように構成される、が含まれる。環の内部側面は、外側側面と複数のマイクロウェルの間に位置し、環の上部表面から空洞底まで延在する。環の内部側面は、培養ディッシュの下側表面における環の第一幅が、環の上部表面における環の第二幅よりも大きいように、複数のマイクロウェルに向かって傾く。
【００２２】
１つの実施例では、マルチウェル培養ディッシュには、（１）培養ディッシュの下部表面上に位置し、空洞を画定し、上部表面、外部側面、および内部側面を有する環であり、前記空洞が空洞底を有する、および（２）前記空洞底によって画定される複数のマイクロウェルであり、各マイクロウェルが、ヒト胚または多能性細胞を保持するように構成される、が含まれる。複数のマイクロウェルの、少なくとも１つの下部表面が、曲がるか、円錐形である。
【００２３】
２モード撮像のための照明アセンブリもまた提供される。２モード撮像のための照明アセンブリは、ヒトにおける不妊症を治療することにおいてもっとも有用である体外での胚および卵母細胞の同定を、少なくとも促進することにおいて用途を見いだす。
【００２４】
１つの実施例では、２モード撮像のための照明アセンブリには、（１）第一光源、（２）集光レンズ、（３）光を遮るように構成された第一表面を有し、第一表面と反対に第二表面を有する暗視野開口部で、少なくとも１つの穴を画定する暗視野開口部、および（４）前記暗視野開口部の第二表面に接続した第二光源、が含まれる。照明アセンブリの第一モードにおいて、第一光源が、試料に到着する前に、暗視野開口部中の少なくとも１つの穴と集光レンズを横切る光を発生させ、第二光源は光を発生させない。照明アセンブリの第二モードにおいて、第二光源は、暗視野開口部中の少なくとも１つの穴を横切ることなしに、試料に到着する光を発生させ、第一光源は光を発生させない。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
培養器と併用する、ヒト胚、卵母細胞または多能性細胞の自動撮像および評価のための装置であって、
少なくとも１つのハウジングと、
前記ハウジング内に配置され、少なくとも１つの光源、および、少なくとも１つの撮像用カメラを有する、少なくとも１つの微速度顕微鏡と、
前記ハウジングから外側に延在し、複数のヒト胚または多能性細胞を保持するマルチウェル培養ディッシュを堅固に固定する、少なくとも１つのローディングプラットフォームと、
少なくとも１つの前記撮像用カメラからの画像を保存し、経時的画像シーケンスを解析するためにプログラムされたコンピュータと、
前記コンピュータに接続され、少なくとも１つの微速度顕微鏡を制御するためのグラフィカルユーザーインターフェースを表示する、少なくとも１つのタッチスクリーンパネルと、
を含む装置。
（項目２）
前記ハウジングが、胎児毒性のない物質から構成される、項目１に記載の装置。
（項目３）
前記ハウジングが、患者情報を示すためのインディケーターを含む、項目１に記載の装置。
（項目４）
前記少なくとも１つの微速度顕微鏡が、照明サブアセンブリと、撮像サブアセンブリを含む、項目１に記載の装置。
（項目５）
さらに、バーコードスキャナー等の走査器を含む、項目１の装置。
（項目６）
前記照明サブアセンブリが、暗視野照明アセンブリを含む、項目４に記載の装置。
（項目７）
前記照明サブアセンブリが、
ＬＥＤと、
光軸レンズと、
ディフューザーと、
暗視野開口部と、
直角鏡と、
集光レンズと
を含む、項目４に記載の装置。
（項目８）
前記撮像サブアセンブリが、
第一の対物レンズと、
前記対物レンズの焦点を合わせるための平行移動ステージと、
コンピュータ−制御焦点を提供するための、前記平行移動ステージに連結されたモーターと、
直角鏡と、
高品質チューブレンズとして働くための、チューブレンズまたは第二対物レンズと、
画像を取得するためのカメラと、
を含む、項目４に記載の装置。
（項目９）
前記撮像サブアセンブリがさらに、ローディングプラットフォームまたはマルチウェル培養ディッシュの少なくとも１つを移動させるための機構を含む、項目８に記載の装置。
（項目１０）
前記照明サブアセンブリが、
集光レンズと、
光を遮るように構成された第一表面を有し、前記第一表面の反対に第二表面を有する、暗視野開口部であって、少なくとも１つの穴を画定している暗視野開口部と、
前記暗視野開口部の前記第二表面に接続した第二光源と、を含み、
照明アセンブリの第一モードにおいて、第一光源が、試料に到着する前に、暗視野開口部と集光レンズ中の少なくとも１つの穴を横断する光を発生させ、
照明アセンブリの第二モードにおいて、第二光源が、暗視野開口部中の少なくとも１つの穴を横切ることなしに、試料に届く光を発生させ、第一光源が光を発生させない、項目４に記載の装置。
（項目１１）
前記ローディングプラットフォームが、
マルチウェル培養ディッシュを配置するためのバックプレートと、
マルチウェル培養ディッシュを所定の位置に収める陥溝と、
マルチウェル培養ディッシュの整列のための複数のマーカーと、
のうちの少なくとも１つを含む、項目１に記載の装置。
（項目１２）
前記マルチウェル培養ディッシュが、それぞれが、単一のヒト胚または多能性細胞を保持する複数のマイクロウェルを含む、項目１に記載の装置。
（項目１３）
前記マルチウェル培養ディッシュが、
複数のマイクロウェル周辺に位置する外側環と、
洗浄のための溶媒ドロップを保持するための複数の環と、
前記複数のマイクロウェルの近くに位置する複数のマーカーと、
前記ディッシュを、所定の方向にて、ローディングプラットフォーム内に搭載するための電鍵操作機構と、を含む、項目１２に記載の装置。
（項目１４）
前記培養ディッシュが、マイクロウェルの複数の群をから成る、項目１３に記載の装置。
（項目１５）
前記マルチウェル培養ディッシュがさらに、患者識別機構を含む、項目１１に記載の装置。
（項目１６）
前記患者識別機構が、バーコード、印刷ラベル、ステッカー、ディッシュに直接印刷されたラベル、およびＲＦＩＤタグからなる群より選択される、項目１５に記載の装置。
（項目１７）
前記コンピュータが、複数のウェル培養ディッシュの、ローディングプラットフォームへの前記搭載をモニタするため、また、マルチウェル培養ディッシュのローディングプラットフォームへの搭載位置不具合を修正するためにプログラムされる、項目１に記載の装置。
（項目１８）
前記グラフィカルユーザーインターフェースが、少なくとも１つの顕微鏡によって取得された画像を表示するために、複数の表示画面を含む、項目１に記載の装置。
（項目１９）
前記グラフィカルユーザーインターフェースが、少なくとも１つの微速度顕微鏡によって取得された画像に関する情報を表示する、複数の表示画面を設定するための、ユーザーが設定可能なインターフェースを含む、項目１８に記載の装置。
（項目２０）
前記グラフィカルユーザーアイエヌジーターフェースが、マルチウェル培養ディッシュが適切な位置にある際、それを示す、少なくとも１つの微速度顕微鏡を初期化するための、初期化ボタンを含む、項目１８に記載の装置。
（項目２１）
前記グラフィカルユーザーインターフェースが、患者情報を表示するための、表示画面を含む、項目１８に記載の装置。
（項目２２）
前記グラフィカルユーザーインターフェースが、少なくとも１つの微速度顕微鏡に関連する動作状態を表示するための、表示画面を含む、項目１８に記載の装置。
（項目２３）
前記グラフィカルユーザーインターフェースが、マルチウェル培養ディッシュ内の各ウェルの拡大視野を表示するための、ズーミングウインドウを含む、項目１８に記載の装置。
（項目２４）
前記グラフィカルユーザーインターフェースが、患者情報を入力するためにバーチャルキーボードを含む、項目１８に記載の装置。
（項目２５）
前記グラフィカルユーザーインターフェースがさらに、一時停止ボタン、再開ボタンボタンおよび停止ボタンを含む、項目１８に記載の装置。
（項目２６）
ヒト胚、卵母細胞または多能性細胞の自動撮像および評価のための方法であって、
少なくとも１つのヒト胚または多能性細胞を、マルチウェル培養ディッシュに配置することと、
ハウジング内部に少なくとも１つの微速度顕微鏡を有する撮像システムのローディングプラットフォームに、マルチウェル培養ディッシュを装填することと、
必要な場合に、マルチウェル培養ディッシュの位置および方向を検証するために、前記ローディングプラットフォームへのマルチウェル培養ディッシュの搭載を調節することと、
マルチウェル培養ディッシュの微速度撮影画像を取得することと、
タッチ−画面パネルによってアクセス可能なグラフィカルユーザーインターフェースに、少なくとも１つの微速度顕微鏡によって取得された画像を表示することと、
少なくとも１つのヒト胚または多能性細胞の成長潜在力を判定するために、マルチウェル培養ディッシュの微速度撮影画像を解析することと、
を含む、方法。
（項目２７）
マルチウェル培養ディッシュが、少なくとも１つの微速度顕微鏡内に含まれた撮像用カメラによって検出した画像中で存在するかどうか判定することをさらに含む、項目２６に記載の方法。
（項目２８）
さらに、マルチウェル培養ディッシュ内の複数のマイクロウェルの試料の有無を判定することを含む、項目２６に記載の方法。
（項目２９）
さらに、少なくとも１つのヒト胚または多能性細胞の成長潜在力に関するパラメータを定めることを含む、項目２６に記載の方法。
（項目３０）
前記パラメータに、第一細胞質分裂の期間が含まれる、項目２９に記載の方法。
（項目３１）
前記パラメータに、細胞質分裂１と細胞質分裂２の間の時間間隔が含まれる、項目２９に記載の方法。
（項目３２）
前記パラメータに、細胞質分裂２と細胞質分裂３の間の時間間隔が含まれる、項目２９に記載の方法。
（項目３３）
マルチウェル培養ディッシュであって、
培養ディッシュの下部表面上に処置された環であって、前記環が空洞を画定し、上部表面、外側表面、内側表面を有し、前記空洞が空洞底を有する環と、
前記空洞底によって画定され、それぞれが、ヒト胚または多能性細胞を保持するように構成されている複数のマイクロウェルと、を含み
前記環の前記内側表面が、前記外側表面と、複数のマイクロウェル間で処置され、前記環の上部表面から空洞底まで延在し、
前記環の内側表面が、前記培養ディッシュの前記下部表面における前記環の第一幅が、前記環の前記上部表面における前記間の第二幅よりも大きいように、複数のマイクロウェルに向かって傾く、
マルチウェル培養ディッシュ。
（項目３４）
前記環の前記第一幅が、前記環の前記第二幅よりも２倍〜６倍の範囲である、項目３３に記載のマルチウェル培養ディッシュ。
（項目３５）
複数のマイクロウェルの少なくとも１つの下部表面が丸みを帯びている、項目３３に記載のマルチウェル培養ディッシュ。
（項目３６）
前記複数のマイクロウェルの少なくとも１つの中心における第一深度が、前記複数のマイクロウェルの少なくとも１つの側方周囲における第二深度より、１．１〜１．５倍の範囲である、項目３３に記載のマルチウェル培養ディッシュ。
（項目３７）
複数のマイクロウェルの少なくとも１つの下部表面が円錐である、項目３３に記載のマルチウェル培養ディッシュ。
（項目３８）
前記環の横断面が本質的に円形である、項目３３に記載のマルチウェル培養ディッシュ。
（項目３９）
前記環が第一環であり、さらに洗浄のために溶媒ドロップを保持するように構成される第二環を含む、項目３３に記載のマルチウェル培養ディッシュ。
（項目４０）
前記第一環と前記第二環周辺に位置した第三環をさらに含む、項目３９に記載のマルチウェル培養ディッシュ。
（項目４１）
前記環が第一環であり、さらに、
前記第一環の周辺に位置する第二環と、
前記第二環の側表面に隣接して位置するマーカーと、
を含む、項目３３に記載のマルチウェル培養ディッシュと、
（項目４２）
マルチウェル培養ディッシュであって、
前記培養ディッシュの下部表面上に位置する環であって、前記環が、空洞を画定し、上部表面、外側表面および内側表面を有し、前記空洞が空洞底を有する、
前記空洞底によって画定され、それぞれが、ヒト胚または多能性細胞を保持するように構成されている複数のマイクロウェルと、を含み
複数のマイクロウェルの少なくとも１つの下部表面が、丸みを帯びているか円錐である、マルチウェル培養ディッシュ。
（項目４３）
複数のマイクロウェルの少なくとも１つの下部表面が丸みを帯びている、項目４２に記載のマルチウェル培養ディッシュ。
（項目４４）
前記複数のマイクロウェルの少なくとも１つの中心における第一深度が、前記複数のマイクロウェルの少なくとも１つの側方周囲における第二深度より、１．１〜１．５倍大きい範囲内である、項目４２に記載のマルチウェル培養ディッシュ。
（項目４５）
複数のマイクロウェルの少なくとも１つの下部表面が円錐である、項目４２に記載のマルチウェル培養ディッシュ。
（項目４６）
前記環の内部側表面が、外側表面と複数のマイクロウェル間に処置され、前記環の上部表面から前記空洞底まで延在し、
前記環の内側表面が、前記培養ディッシュの前記下部表面における前記環の第一幅が、前記環の前記上部表面における前記環の第二幅よりも大きいように、複数のマイクロウェルに向かって傾く、
項目４２に記載の、マルチウェル培養ディッシュ。
（項目４７）
前記環の前記第一幅が、前記環の前記第二幅よりも２倍〜６倍大きい範囲である、項目４２に記載のマルチウェル培養ディッシュ。
（項目４８）
２モード撮像のための照明アセンブリであって、
第一光源と、
集光レンズと、
光を遮断するように構成された第一表面を有し、前記第一表面と反対に第二表面を有する暗視野開口部であって、少なくとも１つの穴を画定する暗視野開口部と、
前記暗視野開口部の前記第二表面に接続した第二光源と、を含み、
照明アセンブリの第一モードにおいて、第一光源が、試料に到着する前に、暗視野開口部と集光レンズ中の少なくとも１つの穴を横断する光を発生させ、前記第二光源が光を発生せず、
照明アセンブリの第二モードにおいて、第二光源が、暗視野開口部中の少なくとも１つの穴を横切ることなしに、試料に届く光を発生させ、第一光源が光を発生させない、照明アセンブリ。
（項目４９）
前記照明アセンブリが、ヒト胚、卵母細胞または多能性細胞の少なくとも１つの短時間撮影暗視野撮影を実行するために、第一モードに設定され、
短時間撮影暗視野撮影の完了後、照明アセンブリが、ヒト胚、卵母細胞または多能性細胞の少なくとも１つの明視野撮影を実行するために、第二モードにて設定される、
項目４８に記載の照明アセンブリ。
（項目５０）
前記照明アセンブリが、第一モードは微速度撮影に設定し、
前記照明アセンブリが、第二モードは、形態学的観察を目的として、間歇撮影に設定された、
項目４９に記載の照明アセンブリ。
（項目５１）
前記照明アセンブリが、少なくとも１時間に１回、第一モードと第二モードで配置される間で交互に起きる、項目４９に記載の照明アセンブリ。
（項目５２）
前記暗視野開口部と前記第二光源が、１つの、統合された開口部および光源に組み込まれる、項目４８に記載の照明アセンブリ。
（項目５３）
自動ディッシュ検出と、ウェル使用状態判定を行う装置であって、
撮像用カメラによって検出された画像内の、マルチウェル培養ディッシュの存在を検出するように構成されるディッシュ検出モジュールと、
マルチウェル培養ディッシュに含まれる各複数のマイクロウェルの位置を確定するように構成される、ウェル位置判定モジュールと、
複数のマイクロウェルの各位置に基づく、複数のマイクロウェル内の、マイクロウェルの存在を判定するように構成されたウェル使用状態判定モジュールと、
試料のあるマイクロウェルを少なくとも表示するように構成された表示モジュールと、
少なくとも１つのメモリまたは処理デバイス中に埋め込まれている少なくとも１つのディッシュ検出モジュール、ウェル位置判定モジュール、ウェル使用状態判定モジュール、または表示モジュールと、
を含む装置。
（項目５４）
試料のあるマイクロウェルのみが、マスクされた画像中に含まれるように、前記表示モジュールが、画像に基づいてマスクされた画像を生成するように構成され、前記表示モジュールが、少なくともマスクされた画像を表示するように構成される、項目５３に記載の装置。
（項目５５）
さらに、画像に焦点を合わせるように構成され、マスクされた画像に焦点を合わせるように構成された自動焦点モジュールを含む、項目５４に記載の装置。
（項目５６）
さらに画像の照明を調整するように構成される自動露出システムを含む、項目５４に記載の装置。
（項目５７）
ウェル位置判定モジュールがさらに、
第一座標系中の複数のマイクロウェルの各初期位置と初期方向を確定し、
複数のマイクロウェルの各初期方向に基づいて、第二座標系中の複数のマイクロウェルの各位置を確定し、前記第二座標系が、前記第一座標系に対して回転し、
前記第二座標系中の複数のマイクロウェルの各位置に基づいて、前記第二座標系中の複数のマイクロウェルの各空間範囲を確定する、
ように構成される、項目５３に記載の装置。
（項目５８）
前記ウェル使用状態判定モジュールが、複数のマイクロウェルの各位置および空間範囲に基づいて、試料のあるマイクロウェルを確定する、項目５７に記載の装置。
（項目５９）
前記ウェル位置判定モジュールがさらに、複数のマイクロウェルの各位置の初期推定および方向の初期推定を確定するように構成され、
前記表示モジュールがさらに、複数のマイクロウェルの各位置の初期推定および方向の初期推定に基づいて、複数のマイクロウェルを表示するように構成される、
項目５３に記載の装置。
（項目６０）
複数のマイクロウェルの各位置の初期推定と方向の初期推定が、テンプレートマルチウェル培養ディッシュ中に含まれる複数のマイクロウェルの全範囲を示しているテンプレートに基づいて確定される、項目５９に記載の装置。
（項目６１）
前記ウェル位置判定モジュールがさらに、複数のマイクロウェルの各より正確な推定位置と、より正確な推定方向を確定するように構成される、項目５９に記載の装置。
（項目６２）
前記表示モジュールがさらに、複数のマイクロウェルの各より正確な推定位置と、より正確な推定方向に基づいて、複数のマイクロウェルを表示するように構成される、項目６１に記載の装置。
（項目６３）
複数のマイクロウェルの各、より正確な推定位置とより正確な推定方向が、任意の多マイクロウェルの完全範囲を表すことなしに、テンプレートマルチウェル培養ディッシュ内の複数のマイクロウェル間の境界を表しているテンプレートに基づいて確定される、項目６１に記載の装置。
（項目６４）
自動ディッシュ検出およびウェル使用状態判定のための方法であって、
撮像用カメラによって検出された画像中のマルチウェル培養ディッシュの存在を検出することと、
マルチウェル培養ディッシュ中に含まれる複数のマイクロウェルの各位置を確定することと、
複数のマイクロウェルの各位置に基づいて、複数のマイクロウェル中に含まれる試料のあるマイクロウェルを確定することと、
少なくとも試料のあるマイクロウェルを表示することと、
を含む方法。
（項目６５）
さらに、
試料のあるマイクロウェルのみがマスクされた画像中に含まれるように、画像に基づいてマスクされた画像を生成することと、
少なくともマスクされた画像を表示することと、
を含む、項目６４に記載の方法。
（項目６６）
さらに、
画像に焦点を合わせることと、
マスクされた画像に焦点を合わせることと、
を含む、項目６５に記載の方法。
（項目６７）
さらに、画像の照明を調整することと、を含む、項目６４に記載の方法。
（項目６８）
さらに、
第一座標系中、複数のマイクロウェルの各初期位置と初期方向を確定することと、
複数のマイクロウェルの各初期方向に基づいて、第二座標系中の複数のマイクロウェルの各位置を確定することで、前記第二座標系が、前記第一座標系に対して回転すると、
前記第二座標系中複数のマイクロウェルの各位置に基づいて、第二座標系中の複数のマイクロウェルの各空間範囲を確定することと、
を含む、項目６４に記載の方法。
（項目６９）
前記試料のあるマイクロウェルを確定することが、複数のマイクロウェルの各位置および空間範囲に基づく、項目６８に記載の方法。
（項目７０）
さらに、
複数のマイクロウェルの各位置の初期推定と、方向の初期推定を確定することと、
複数のマイクロウェルの各位置の初期推定と、方向の初期推定に基づいて複数のマイクロウェルを表示することと、
を含む、項目６４に記載の方法。
（項目７１）
複数のマイクロウェルの各位置の初期推定と、方向の初期推定を確定することが、テンプレートマルチウェル培養ディッシュ中に含まれる多マイクロウェルの完全範囲を表しているテンプレートに基づく、項目７０に記載の方法。
（項目７２）
さらに、複数のマイクロウェルの各より正確な推定位置と、より正確な推定方向を確定することを含む、項目７０に記載の方法。
（項目７３）
さらに、複数のマイクロウェルの各より正確な推定位置と、より正確な推定方向に基づいて、複数のマイクロウェルを表すことを含む，項目７２に記載の方法。
（項目７４）
複数のマイクロウェルの各より正確な推定位置と、より正確な推定方向を確定することが、任意の多マイクロウェルの完全範囲を表すことなしに、テンプレートマルチウェル培養ディッシュ中の多重のマイクロウェル間の境界を表しているテンプレートに基づく、項目７２に記載の方法。
（項目７５）
ヒト胚、卵母細胞または多能性細胞の自動撮像装置であって、
マルチウェル培養ディッシュをインキュベートするように構成された培養チャンバーであって、第一ウインドウを含む上部表面と、第二ウインドウを含む下部表面をもつ培養チャンバーと、
前記第一ウインドウおよび前記第二ウインドウを通して通過している光源からの光に基づく、前記培養チャンバー内のマルチウェル培養ディッシュの画像を生成するように構成された光源と撮像用カメラとを含む微速度顕微鏡であって、前記培養チャンバーと前記微速度顕微鏡とが、共通のハウジング中に統合され、
前記微速度顕微鏡を制御するための、グラフィカルユーザーインターフェースを表示するように構成されるタッチスクリーンパネルと、
を含む装置。
（項目７６）
前記培養チャンバーが、１〜８個の培養ディッシュを保持するように構成される、項目７５に記載の装置。
（項目７７）
さらにプロセッサーを含み、前記プロセッサーが、マルチウェル培養ディッシュの存在と、マルチウェル培養ディッシュ中に含まれる複数のマイクロウェル内の試料の有無の自動検出を実行するように構成される、項目７５に記載の装置。
（項目７８）
さらにプロセッサーを含み、前記プロセッサーが、撮像用カメラによって生成された画像を解析するように構成される、項目７５に記載の装置。
（項目７９）
さらに電子管理回路を含み、前記電子管理回路が、
光源が点いている時間の長さを測定するよう、かつ
前記時間の長さが閾値より長い場合、光源を切るよう、
に構成される、項目７５に記載の装置。
（項目８０）
前記閾値が、５秒間〜１５秒間の範囲である、項目７９に記載の装置。
（項目８１）
培養器とともに利用するための、ヒト胚、卵母細胞または多能性細胞の自動撮像および評価システムであって、
複数の撮像顕微鏡であって、複数の撮像顕微鏡のそれぞれが、複数のハウジングの対応する１つの中に位置し、少なくとも１つの光源と少なくとも１つの撮像用カメラを含み、複数のハウジングのそれぞれが、前記培養器内に位置し、
複数のハウジングのそれぞれから外側に延在するローディングプラットフォームであって、複数のヒト卵母細胞または多能性細胞を保持するマルチウェル培養ディッシュを堅固に固定するためのローディングプラットフォームと、
複数の撮像顕微鏡のそれぞれに電子的に連結された制御装置であって、前記制御装置は、培養器の内側に位置し、少なくとも１つの光源を制御し、
少なくとも１つの撮像用カメラからの画像を保存し、経時的な画像のシーケンスを解析するためにプログラムされたコンピュータであって、前記コンピュータは、前記制御装置を介して複数の撮像顕微鏡のそれぞれに電子的に接続されているコンピュータと、
を含むシステム。
（項目８２）
さらに、コンピュータに電子的に連結された少なくとも１つのタッチスクリーンパネルを含み、少なくとも１つの撮像顕微鏡を制御するためにグラフィカルユーザーインファーフェースを表示する、項目８１に記載のシステム。
（項目８３）
前記グラフィカルユーザーインターフェースが、患者情報を入力するためのバーチャルキーボードを含む、項目８２に記載のシステム。
（項目８４）
前記グラフィカルユーザーインターフェースが、マルチウェル培養ディッシュに含まれる複数のマイクロウェルの画像、すなわち複数の撮像顕微鏡によって取得された画像を表示するための、複数の表示画面を含む、項目８２に記載のシステム。
（項目８５）
前記グラフィカルユーザーインターフェースに、少なくとも１つの撮像顕微鏡に関連する操作状態を表示するための表示画面が含まれる、項目８２に記載のシステム。
（項目８６）
前記操作状態に、複数の撮像顕微鏡のそれぞれに関連する複数のアラームが含まれ、前記複数のアラームの少なくとも１つが、少なくとも１つの撮像用カメラによって引き出されている過電流を示す、項目８５に記載のシステム。
（項目８７）
前記制御装置が複数のスイッチを含み、前記複数のスイッチのそれぞれが、複数の撮像顕微鏡の対応する１つに関連する複数のアラームをリセットするように構成される、項目８６に記載のシステム。
（項目８８）
前記制御装置が、複数のハウジングのそれぞれでの熱発生を少なくするために、少なくとも１つの撮像用カメラ中に含まれるモーターに対するドライバーを含む、項目８１に記載のシステム。
（項目８９）
少なくとも１つの撮像用カメラが、マルチウェル培養ディッシュを横切っている少なくとも１つの光源からの光に基づいて、マルチウェル培養ディッシュ中に含まれる複数のマイクロウェルの画像を生成するように構成され、
前記制御装置が、少なくとも１つの光源が点灯している時間の長さを測定し、前記時間の長さが閾値よりも長い場合、少なくとも１つの光源を消すように構成される、
項目８１に記載のシステム。
（項目９０）
前記閾値が、１秒間〜１５秒間の範囲である、項目８９に記載のシステム。
（項目９１）
前記ローディングプラットフォームに、ローディングプラットフォーム上のマルチウェル培養ディッシュの位置合わせを容易にする、インディケーターＬＥＤが含まれ、
前記制御装置が、前記インディケーターＬＥＤが点灯している時間の長さを測定し、前記時間が閾値よりも長い場合、前記インディケーターＬＥＤを消すように構成される、
項目８１に記載のシステム。
（項目９２）
前記閾値が、１分間〜７分間の範囲である、項目９１に記載のシステム。
（項目９３）
さらに上部表面、下部表面と、前記上部表面と前記下部表面間で延在する側方周囲を有するストッパーを含み、
前記ストッパーが、複数の穴を画定し、複数の穴のそれぞれが、上部表面から下部表面に延在し、ストッパーの内部側面に外接し、
前記ストッパーが、複数の切り込みを画定し、複数の切り込みのそれぞれが、側方周囲から、複数の穴の対応する１つに外挿している内部側表面に延在する、
項目８１に記載のシステム。
（項目９４）
さらに、複数のケーブルを含み、複数のケーブルのそれぞれが、複数の撮像顕微鏡の対応する１つを、前記制御装置に連結し、
複数のケーブルのそれぞれが、複数の穴の対応する１つを通り、複数の穴の対応する１つ中に摺動可能的に調節でき、
複数の切り込みのそれぞれが、複数のケーブルのそれぞれが、複数の切り込みの対応する１つを通して、複数の穴の対応する１つ内に挿入可能であるように構成される、
項目９３に記載のシステム。
（項目９５）
前記ストッパーが、複数のケーブルのそれぞれが、圧縮封止状態によって適切な位置に滑止するよう、圧縮封止状態を生成するために、培養器のパネルによって画定される穴にぴったりと嵌合する、項目９４に記載のシステム。
（項目９６）
ヒト胚、卵母細胞、多能性細胞の自動評価および表示のための方法であって、
複数のマルチウェル培養ディッシュの画像を収集することであって、前記の複数のマイクロウェル培養ディッシュのそれぞれが、複数のマイクロウェルを含み、複数のマイクロウェルの少なくとも１つが、少なくとも１つのヒト胚または多能性細胞を含み、
前記複数のマルチウェル培養ディッシュの画像を解析することと、
複数のマルチウェル培養ディッシュのそれぞれに関連したステータス情報を同時に表示すること、とを含む方法。
（項目９７）
前記ステータス情報が、
複数のマルチウェル培養ディッシュのそれぞれに関連する患者情報と、
複数のマルチウェル培養ディッシュの各画像の群の第一ステータスと、
複数のマルチウェル培養ディッシュの各画像の解析の第二ステータスと、
を含む、項目９６に記載の方法。
（項目９８）
複数のマルチウェルディッシュの最初の１つの前記第一ステータスが、複数のマルチウェル培養ディッシュの第二の１つの前記第一ステータスとは異なる、項目９７に記載の方法。
（項目９９）
複数のマルチウェルディッシュの最初の１つの前記第一ステータスが、複数のマルチウェル培養ディッシュの第二の１つの前記第二ステータスとは異なる、項目９７に記載の方法。
（項目１００）
さらに、
前記複数のマルチウェル培養ディッシュの１つに関連する情報の選択を受け取ることと、
選択を受け取ると、前記複数のマルチウェル培養ディッシュの１つに関連したステータス情報を表示することと、
を含む、項目９６に記載の方法。
（項目１０１）
さらに、選択を受け取ると、前記複数のマイクロウェル培養ディッシュの１つの画像を表示することと、を含む、項目１００に記載の方法。
（項目１０２）
さらに、
複数のマルチウェル培養ディッシュの１つに含まれるマイクロウェルに関連する情報の選択を受け取ることと、
選択に受け取ると、マルチウェル中に含まれるヒト胚の画像の解析に基づいて定めたパラメータを表示することと、
を含む、項目９６に記載の方法。
（項目１０３）
前記パラメータに、第一細胞質分裂の期間が含まれる、項目１０２に記載の方法。
（項目１０４）
前記パラメータに、細胞質分裂１と細胞質分裂２間の時間間隔が含まれる、項目１０２に記載の方法。
（項目１０５）
前記パラメータに、細胞質分裂２と細胞質分裂３間の時間間隔が含まれる、項目１０２に記載の方法。
（項目１０６）
ヒト胚、卵母細胞または多能性細胞の自動撮像および評価のためのシステムであって、
複数の微速度顕微鏡であって、各複数の微速度顕微鏡が、複数のハウジングの対応する１つの内部に位置し、少なくとも１つの光源と少なくとも１つの撮像用カメラを含み、各複数のハウジングが培養器内に位置し、
各複数のハウジングから外側に延在するローディングプラットフォームであって、複数のヒト胚または多能性細胞を保持する少なくとも１つのマルチウェル培養ディッシュを堅固に固定するためのローディングプラットフォーム、
複数の微速度顕微鏡に電気的に接続されたに接続されたコンピュータと、
ネットワーク上、前記コンピュータと通信するように構成され、少なくとも１つのマルチウェル培養ディッシュ内に含まれるヒト胚または多能性細胞の画像の解析に基づいて判定された、ステータス情報とパラメータを提供する、グラフィカルユーザーインターフェースを表示するように構成されたサーバーであって、前記ステータス情報が、複数の微速度顕微鏡のそれぞれに関連し、少なくとも１つの画像が、複数の微速度顕微鏡のそれぞれによって生成されるサーバーと、
を含むシステム。
（項目１０７）
前記ステータス情報が、
少なくとも１つのマルチウェル培養ディッシュに関連する患者情報と、
少なくとも１つのマルチウェル培養ディッシュの画像の群の第一ステータスと、
少なくとも１つのマルチウェル培養ディッシュの画像の解析の第二ステータスと、
を含む、項目１０６に記載のシステム。
（項目１０８）
前記ステータス情報が、複数の微速度顕微鏡のそれぞれに関連する複数のアラームを含み、少なくとも１つの複数のアラームが、少なくとも１つの撮像用カメラによって引き出されている過電流を示す、項目１０６に記載のシステム。
（項目１０９）
前記パラメータに、第一細胞質分裂の期間が含まれる、項目１０６に記載の方法。
（項目１１０）
前記パラメータに、細胞質分裂１と細胞質分裂２間の時間間隔が含まれる、項目１０６に記載の方法。
（項目１１１）
前記パラメータに、細胞質分裂２と細胞質分裂３間の時間間隔が含まれる、項目１０６に記載の方法。
【００２５】
本発明は、添付の図面と共に読まれる場合に、以下の詳細な記述よりもっともよく理解される。慣習にしたがって、図面の種々の特徴は縮尺通りではないことが強調される。これに反して、種々の特徴の寸法は、明確化のために任意に拡大または縮小される。図面には以下の図が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係る装置の概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る、撮像システムの概略図である。
【図３】本発明の実施形態に係る、撮像システムを操作するためのフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態に係る、撮像システム内に配置された顕微鏡の概略図である。
【図５Ａ】本発明の実施形態に係る、図４の顕微鏡によって使用され得る、暗視野照明システムの例の略図である。
【図５Ｂ】本発明の実施形態に係る、図４の顕微鏡によって使用され得る、暗視野照明システムの例の略図である。
【図５Ｃ】本発明の実施形態に係る、図４の顕微鏡によって使用され得る、暗視野照明システムの例の略図である。
【図６】本発明の実施形態に係る、図２の撮像システムのハウジング内に搭載された、図４中の顕微鏡の略図である。
【図７】本発明の実施形態に係る、図２の撮像システムのハウジング内に搭載された、図４中の顕微鏡の略図である。
【図８】本発明の実施形態に係る、図２の撮像システム中のローディングプラットフォームの概略図概略図である。
【図９Ａ】本発明の実施形態に係る、マルチウェル培養ディッシュの概略図である。
【図９Ｂ】本発明の実施形態に係る、マルチウェル培養ディッシュの概略図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る、図１の装置と共に使用するための、ＧＵＩの種々の表示画面を示す。
【図１１】本発明の実施形態に係る、図１の装置と共に使用するための、ＧＵＩの種々の表示画面を示す。
【図１２】本発明の実施形態に係る、図１の装置と共に使用するための、ＧＵＩの種々の表示画面を示す。
【図１３】本発明の実施形態に係る、図１の装置と共に使用するための、ＧＵＩの種々の表示画面を示す。
【図１４】本発明の実施形態に係る、図１の装置と共に使用するための、ＧＵＩの種々の表示画面を示す。
【図１５】本発明の実施形態に係る、図１の装置と共に使用するための、ＧＵＩの種々の表示画面を示す。
【図１６】本発明の実施形態に係る、図１の装置と共に使用するための、ＧＵＩの種々の表示画面を示す。
【図１７】本発明の実施形態に係る、図１の装置と共に使用するための、ＧＵＩの種々の表示画面を示す。
【図１８】本発明の実施形態に係る、自動ディッシュ検出と、ウェル使用状態判定のための装置を含む、ヒト胚、卵母細胞または多能性細胞の自動撮像のためのシステムを示している。
【図１９】本発明の実施形態に係る、マルチウェル培養ディッシュを検出することと、マルチウェル培養ディッシュ中に含まれる複数のマイクロウェルの試料の有無を判定すること、に関連した操作を示す。
【図２０】本発明の実施形態に係る、マルチウェル培養ディッシュ中に含まれるウェルのグリッドを示す。
【図２１】本発明の実施形態に係る、テンプレートマルチウェル培養ディッシュ中に含まれる、多マイクロウェルの全範囲を示しているテンプレートを示す。
【図２２】本発明の実施形態に係る、多マイクロウェルの中心の位置を示すために挿入されたマーキングを伴う、ディスク中に含まれるマイクロウェルの元の画像を示す。
【図２３】本発明の実施形態に係る、テンプレートマルチウェル培養ディッシュ中に含まれる多マイクロウェル間の境界を表しているテンプレートを示す。
【図２４】本発明の１つの実施例に係る、ディッシュ中に含まれたディッシュ点の相互接続したネットワークを示す。
【図２５】本発明の実施形態に係る、回転した座標系中のディッシュ中に含まれるマイクロウェルの画像を示す。
【図２６】本発明の実施形態に係る、マルチウェル培養ディッシュの概略図である。
【図２７】本発明の実施形態に係る、図２６中の横断面Ａ−Ａに沿ったマルチウェル培養ディッシュの横断面図である。
【図２８】本発明の実施形態に係る、マイクロウェルの横断面図である。
【図２９】本発明の実施形態に係る、マイクロウェルの横断面図である。
【図３０】本発明の１つの実施例に係る、図４の顕微鏡によって使用され得る２モード照明の概略図である。
【図３１】本発明の１つの実施例に係る、図３０の開口部および取り付けられた光源の概略図である。
【図３２】本発明の１つの実施例に係る、培養器と併用する、ヒト胚、卵母細胞または多能性細胞の自動撮像および評価システムの概略図である。
【図３３】本発明の実施形態に係る、ストッパーの概略図である。
【図３４】本発明の実施形態に係る、ストッパーの横断面図である。
【図３５】本発明の実施形態に係る、自動撮像装置を示す。
【図３６】本発明の実施形態に係る、ヒト胚、卵母細胞または多能性細胞の自動撮像および評価システムを示す。
【図３７】本発明の実施形態に係る、図３６のダッシュボードと共に使用するための、グラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）の種々の表示画面を示す。
【図３８】本発明の実施形態に係る、図３６のダッシュボードと共に使用するための、グラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）の種々の表示画面を示す。
【図３９】本発明の実施形態に係る、図３６のダッシュボードと共に使用するための、グラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）の種々の表示画面を示す。
【図４０】本発明の実施形態に係る、図３６のダッシュボードと共に使用するための、グラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）の種々の表示画面を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本装置、システムおよび方法を記述する前に、本方法が、記述した特定の装置、システムまたは方法に限定はされず、もちろん変化し得ることが理解されるべきである。本明細書で使用した語句は、特定の実施形態を記述することのみを目的としており、本発明の範囲は、付随する請求項によってのみ制限されるため、本明細書で使用した語句が制限の意図はないことも理解されるべきである。
【００２８】
値の範囲が提供される場合、各中間値は、文脈が他に明確に指示しない限り下限のユニットの１０分の一まで、その範囲の上限または下限間で、特に開示されることが理解される。任意の提示された値か、あるいは、提示された範囲内の中間値と、提示された他の値か、あるいは、その提示された範囲内の中間値との間の、より小さな範囲は、本発明中に包含される。これらのより小さな範囲の上限および下限は個別に範囲内に含まれるか、または除外されてよく、そのいずれか、または、そのいずれでもないか、あるいは、その両方の限定がより小さな範囲内に含まれる各範囲もまた、提示された範囲内で特段に除外された場合を除き、本発明内に包含される。提示された範囲が、１つまたは両方の制限を含む場合、それらの含まれた制限のいずれかまたは両方を除外する範囲もまた、本発明内に含まれる。
【００２９】
特段の定めのない限り、本明細書で使用される全ての技術的および科学的語句は、本発明が属する当業者によって一般に理解されるものと同一の意味を有する。本明細書で記述されたものと類似の、または等価の任意の方法および材料が、本発明の実行または試験で使用できるが、本書で記述される、いくつかの可能性のある方法および材料が好適である。本明細書で言及されたすべての文献は、引用されている文献と関連する方法および／または材料を開示および記述する目的で、参照により本明細書に援用されている。本開示が、援用文献のいかなる開示も優先することが理解されるが、矛盾が存在する場合はこの限りではない。
【００３０】
本明細書、および、付随する請求項内で使用される、単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈が他に明確に指示しない限り、複数の指示対象を含むことが留意されなければならない。したがって、例えば、「コンピュータ」への参照には、当業者に公知の複数のそのようなコンピュータが含まれ、他も同様である。
【００３１】
本明細書で議論された任意の文献は、本明細書の出願日より以前に、その開示目的でのみ提供される。本明細書のいかなる事柄も、先行発明のために、本発明がかかる文献を優先する権利がないと認めるものとして解釈されてはならない。さらに、提供された文献の日付が、個別に確認される必要があり得る実際の発行日とは異なる可能性がある。
【００３２】
定義
語句「成長潜在力」および「発達能力」は、本明細書内で、健康な胚または多能性細胞が、増殖または発達する能力または性質を意味するために使用される。
【００３３】
語句「胚」は、本明細書内で、２つの半数体配偶子細胞、例えば未受精第二卵母細胞および精子細胞が、二倍体分化全能細胞、例えば受精卵を形成するために合体する時に形成される接合体、および、その直後の細胞分裂、すなわち（分化栄養外胚葉および内部細胞重量を伴う）桑実胚すなわち１６細胞ステージおよび胚盤胞ステージまでの胚分裂、の結果である胚の、両方を意味するために使用される。
【００３４】
語句「多能性細胞」は、本明細書内で、有機体中の細胞の多くの型へ分化する能力を有する任意の細胞を意味するために使用される。多能性細胞の例には、幹細胞卵母細胞および１−細胞胚（すなわち接合体）が含まれる。
【００３５】
語句「幹細胞」は、本明細書内で、（ａ）自己再生能力を有する、（ｂ）異なる分化した細胞型を発生させる潜在力を有する、細胞または細胞集団を意味するために使用される。しばしば、幹細胞は、多重系譜の細胞を発生させる潜在力を有する。本明細書で使用するように、幹細胞は、有機体の全ての胚および胚体外組織を生じさせる、例えば受精卵母細胞などの分化全能性幹細胞；有機体の胚組織の全て、すなわち内胚葉、中胚葉および外胚葉系列を発生させる、例えば胚幹（ＥＳ）細胞、胚芽（ＥＧ）細胞、または誘導多能性（ｉＰＳ）細胞などの多能性幹細胞；有機体の胚組織の少なくとも２つ、すなわち少なくとも２つの内胚葉、中胚葉および外胚葉系列を発生させる、例えば間葉幹細胞などの多能性幹細胞；であってよく、または特定の組織の分化細胞の多重形態を発生させる組織特異的幹細胞であってよい。組織特異的幹細胞には、特定の組織の細胞を発生させる組織特異的胚細胞、成体組織内に存在し、その組織の細胞を発生させることが可能な体性幹細胞、例えば中枢神経系の細胞の全てを発生させる神経幹細胞、骨格筋を発生させる衛星細胞、造血系の細胞のすべてを発生させる造血幹細胞が含まれる。
【００３６】
語句「卵母細胞」は、本明細書内で、受精していないメス生殖細胞または配偶子を意味するために使用される。対象適用の卵母細胞は、減数分裂Ｉを経験するように位置するか、または経験している初代卵母細胞、または減数分裂ＩＩを経験するように位置するか、または経験している二次卵母細胞であってよい。
【００３７】
「減数分裂」によって、結果として配偶子の生成となる細胞周期事象を意味する。第一減数分裂細胞周期、または減数分裂Ｉにおいて、細胞のクロモソームが複製され、２つの娘細胞に分割される。これらの娘細胞が次に、ＤＮＡ合成を伴わず、結果としてクロモソームの半数を有する配偶子となる、第二減数分裂細胞周期または減数分裂ＩＩにて分裂する。
【００３８】
「有糸分裂細胞周期」によって、結果として細胞のクロモソームの複製と、それらのクロモソームおよび細胞の細胞質の中身の、２つの娘細胞内への分裂となる細胞内の事象を意味する。有糸分裂細胞周期は、２つの相、中間期と有糸分裂期に分けられる。中間期において、細胞が増殖し、そのＤＮＡが複製される。有糸分裂期において、細胞は細胞分裂を開始、完了し、最初にその核物質を分割し、次にその細胞質物質と、その分割された核物質が２つの別の細胞に分割される（細胞質分裂）。
【００３９】
「第一有糸分裂細胞周期」または「細胞周期１」によって、受精から第一細細胞分裂事象の完了すなわち受精した卵母細胞の、２つの娘細胞への分裂までの時間間隔が意味される。卵母細胞が体外にて受精した例において、（通常卵母細胞回収前に投与する）ヒト絨毛性ゴナドトロピン（ＨＣＧ）の注入と、第一細胞質分裂事象の完了間の時間間隔が、サロゲート時間間隔として使用されてよい。
【００４０】
「第二有糸分裂細胞周期」または「細胞周期２」によって、胚中で観察される第二細胞周期事象、有糸分裂による、受精卵母細胞からの娘細胞の生成と、有糸分裂によるそれらの娘細胞（「リーディング娘細胞」または娘細胞Ａ）の１つからの孫娘細胞の第一組の生成間の時間間隔を意味する。細胞周期２の完了に際して、胚は３細胞からなる。言い換えれば、細胞周期２は、２つの細胞を含む胚と、３つの細胞を含む胚間の時間として視覚的に同定可能である。
【００４１】
「第三有糸分裂細胞周期」または「細胞周期３」によって、胚内で観察される第三細胞周期事象、典型的には、有糸分裂による受精卵母細胞からの娘細胞の生成と、有糸分裂による第二娘細胞（「ラギング娘細胞」または娘細胞Ｂ）からの孫娘細胞の第二組の生成までの時間間隔を意味する。細胞周期３の完了に際して、胚は４つの細胞からなる。言い換えれば、細胞周期３は、３つの細胞を含む胚と、４つの細胞株を含む胚間の時間として視覚的に同定可能である。
【００４２】
「第一開裂事象」によって、第一分裂、すなわち卵母細胞の２つの娘細胞への分裂、すなわち細胞周期１が意味される。第一開裂事象の完了に際して、胚は２つの細胞からなる。
【００４３】
「第二開裂事象」によって、第二の組の分裂、すなわちリーディング娘細胞の２つの孫娘細胞への分裂と、ラギング娘細胞の２つの孫娘細胞への分裂が意味される。言い換えれば、第二開裂事象は、細胞周期２と細胞周期３の両方からなる。第二開裂の完了に際して、胚は４つの細胞からなる。
【００４４】
「第三開裂事象」によって、第三組の分裂、すなわち、孫娘細胞の全ての分裂を意味する。第三回裂事象の完了に際して、胚は典型的に、８つの細胞からなる。
【００４５】
「細胞質分裂」または「細胞分裂」  によって、細胞が細胞分裂を起こしている有糸分裂の相を意味する。言い換えれば、細胞の分割された核物質と、その細胞質物質が、２つの娘細胞を生成するために分割される有糸分裂のステージである。細胞質分裂の期間は、細胞膜の収縮（「開裂溝」）が最初に観察された時と、その収縮事象の解消、すなわち２つの娘細胞の生成の間の時間の間隔またはウインドウとして同定可能である。開裂溝の開始は、細胞質分裂の開始を示すために使ってよく、その場合、細胞質分裂の期間は、細胞膜の湾曲が凸面（曲線的外側）から凹面（へこみまたは入れ込みを有する曲がった内側）まで変化する点として視覚的に同定し得る。細胞伸展の開始もまた、細胞分裂の開始を示すために使用されてよく、その場合、細胞質分裂の期間は、細胞伸展の開始と、細胞分裂の解消の間の時間間隔として定義される。
【００４６】
「第一細胞質分裂」または「細胞質分裂１」によって、受精後の第一細胞分裂事象、すなわち２つの娘細胞を生成するための受精した卵母細胞の分割が意味される。第一細胞質分裂は通常、受精の約１日後に発生する。
【００４７】
「第二細胞質分裂」または「細胞質分裂２」によって、胚中で観察される第二の細胞分裂事象、すなわち受精した卵母細胞の娘細胞（「リーディング娘細胞」または娘Ａ）の、２つの孫娘の第一組への分裂が意味される。
【００４８】
「第三細胞質分裂」または「細胞質分裂３」によって、胚中で観察される第三細胞分裂、すなわち、受精した卵母細胞の他の娘（「ラギング娘細胞」または娘Ｂ）の２つの孫娘の第二組への分裂が意味される。
【００４９】
語句「受託マーカー」または「基準マーカー」は、生成された画像中に現れる撮像システムの視野内で使用される物体であり、参照点または測定として使用するためのものである。撮像物体内または上に位置する何かであるか、光学器具のレチクル中のマーカーまたはマーカーの組のいずれかであってよい。
【００５０】
語句「マイクロウェル」は、１つまたはそれ以上の真核細胞を収納し得る、細胞のの寸法に見合った容器を意味する。
【００５１】
（本発明の実施形態の記述）
図１を参照して、本発明の実施形態に係る装置１００の概略図を記述する。装置１００には、本明細書以下でより詳細に記述する、撮像システム１１０〜１２０を保持するための１つまたはそれ以上のスリーブを有する標準培養器１０５が含まれる。撮像システム１１０〜１２０は、ローディングプラットフォームを有し、それらのローディングプラットフォーム上に搭載されたディッシュ中で培養された１つまたはそれ以上の胚を撮像するために、培養器１０５内に配置される。
【００５２】
撮像システム１１０〜１２０は、コンピュータ１２５に接続可能であり、培養器１０５上または近傍に設置してよい。コンピュータ１２５には、撮像システム１１０〜１２０によって取得された画像を解析するためのソフトウェアが含まれる。１つの実施例では、コンピュータ１２５には、成長潜在力および／または培養した胚中のクロモソーム異常の存在を判定するためのソフトウェアが含まれる。コンピュータ１２５は、１つまたはそれ以上のタッチスクリーンパネル、例えばタッチスクリーンパネル１３０〜１４０に接続する。タッチスクリーンパネル１３０〜１４０は、利用が簡単なグラフィカルユーザーインターフェース（「ＧＵＩ」）で、ユーザーが撮像システム１１０〜１２０の操作を制御することを可能にするように構成されてよい。１つの実施例では、複数の撮像システム、例えばシステム１１０〜１２０は、単一のタッチスクリーンパネルから制御されてよく、複数のタッチスクリーンパネルは、単一のコンピュータ、例えばコンピュータ１２５から制御されてよい。
【００５３】
本発明の１つの実施例に係る、撮像システム２００の概略図を図２に示す。撮像システム２００には、外側ハウジング２０５内に配置された基板電子部品を含む、単一チャンネルまたは多チャンネル顕微鏡システムが含まれる。図１および２を参照した、１つの実施例では、撮像システム２００が、コンピュータ１２５と通信してよい。あるいは、撮像システム２００は、培養器１０５の外側の制御装置と通信してよく（図３２を参照した記述を参考のこと）、基板電子部品の縮小セットを含んでよい。残りの基板電子部品は、制御装置内に含まれてよい。ハウジング２０５は、アルミニウムおよびプラスチック等の、非胎児毒性物質から構成されてよい。１つの実施例では、ハウジング２０５から外側に延在するローディングプラットフォーム２１０により、顕微鏡システムによる撮像を目的とした、マルチウェル培養ディッシュ２１５の配置が可能である。あるいは、マルチウェル培養ディッシュ２１５は、ハウジング２０５内に統合された培養チャンバー内に搭載されてよい（図３５を参照した記述を参考のこと）。胚をピペット２２５にてディッシュ２１５内に置いてよい。１つの実施例では、顕微鏡システムには、ローディングプラットフォーム２１０内へのディッシュ２１５のローディングをモニタするためのソフトウェアが含まれ、ディッシュ中で培養された胚の適切な撮像のために必要な、任意の調整を実行する。
【００５４】
単一チャンネル／顕微鏡システムが、一人の患者の胚を撮像するために使用してよいことが理解される。また、撮像システム２００が、図２にて図示したような単一チャンネル顕微鏡システムとして構成されてよく、または統合マルチチャンネル顕微鏡システムとして構成されてよいことも理解される。したがって、ＬＣＤ表示２２０は、培養器内の胚のモニタリングを促進する目的で、どのチャンネルが各患者に割り当てられるかをユーザーが特定できるよう、患者名、ＩＤ番号、その他患者識別情報を示すために、ハウジング２０５の外側に配置されてよい。あるいは、カラーコードシステムまたは他の特定機構もまた、患者識別のために使用してよい。
【００５５】
図３は、本発明の実施形態に係る、撮像システムを操作するためのフローチャートを図解している。撮像システムは、図２の撮像システム２００、または胚、卵母細胞または多能性細胞の撮像のための他の種類の装置であってよい。ユーザーは、ローディングプラットフォーム２１０内に、１つまたはそれ以上の胚で（図２のマルチウェルディッシュ２１５、図９のマルチウェルディッシュ９００、または図２６のマルチウェルディッシュ２６００等）マルチウェルディッシュを装填する（３００）。タッチスクリーンパネル１３０〜１４０の１つ上のＧＵＩを用いて、ユーザーは、胚を撮像するために、撮像システム中の顕微鏡チャンネルを選択する（３０５）。それを行う際、ユーザーは、患者の識別を容易にするために、ＧＵＩに患者情報（例えば氏名やＩＤ）を入力する。該患者情報はまた、バーコードスキャナーまたは他の手段を用いて、自動的に入力することも可能である。例えば、マルチウェルディッシュ上のバーコードをスキャンするために、ハンドヘルドスキャナー等の別の装置を使うこともできる。その場合、ディッシュを撮像システム２００内に搭載する時、患者識別情報を特定するために（例えば撮像システムまたはそのプラットフォームに組み込まれたスキャナーを介して）バーコードを再度スキャンすることもできる。患者情報は、撮像システムのＬＣＤ画面上、培養器の外側のタッチスクリーンパネル上、またはその他で表示することもできる。
【００５６】
マルチウェルディッシュは、選択したチャンネルのローディングプラットフォーム上に、所定の位置および方向で配置可能であり（３１０）、マルチウェルディッシュ内の胚の適切な撮像を確かめるために、選択したチャンネル中のソフトウェアによって調節することもできる（３１５）。１つの実施例では、ソフトウェアは、マルチウェルディッシュがいつ適切に装填されたかを認識し、ユーザーに対し、発光ダイオード（ＬＥＤ）インディケーターまたはその他アラート機構によって、その適切な装填を警告する。さらにディッシュは、ある一定の位置および方向でのみ可能な、ディッシュの搭載を認める電鍵操作機能を備えてよい。
【００５７】
培養器のドアを閉じた後（３２０）、胚の微速度撮影は、最初に自動焦点および自動露出を実行し、取得した画像の品質を検証することで開始できる（３２５）。１つの実施例では、画像を、数日間、各所定の間隔で取得することが可能である。例えば、画像を、６時間、１２時間、１日間、２日間、３日間、４日間、５日間、６日間、１週間、２週間または３週間、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２５または３５分ごとに取得することが可能である。
【００５８】
最後に、選択したチャンネルおよび／またはコンピュータ１２５中のソフトウェアが取得した画像を解析し、どの胚が、胚盤胞に達するかの予測、および／または胚品質のランキングを提供するために、予測パラメータを測定する。実行された予測により、ユーザーは、どの胚がヒト移植のための成長潜在力をもつかどうかを判定できる。
【００５９】
図４をここで参照すると、本発明の実施形態に係る、撮像システム内に配置された顕微鏡４００の概略図を記述している。顕微鏡４００は、図２の撮像システム２００、または胚、卵母細胞または多能性細胞の撮像のための他の種類の装置とともに使用してよい。顕微鏡４００は、デジタル画像保存および解析のために備えられる任意のコンピュータ制御顕微鏡であってよい。１つの実施例では、顕微鏡４００には、照明サブアセンブリ４０５と、撮像サブアセンブリ４１０が含まれる。１つの実施例では、照明サブアセンブリ４０５が、暗視野照明を提供し、他の光学構成部品のうち、赤色ＬＥＤ、光軸レンズ、ディフューザー、暗視野開口部、直角鏡、および集光レンズを含んでよい。
【００６０】
撮像サブアセンブリ４１０には、撮像対物レンズ（１０×）、対物レンズに焦点を合わせるための平行移動ステージ、コンピュータ制御焦点を提供するための平行移動ステージに連結されたモーター、直角鏡、高品質チューブレンズとして働く４×対物レンズ、画像を取得するためのＣＭＯＳカメラが含まれてよい。視野が、一組のマイクロウェルを見るために十分大きいことが理解される。また、いくつかの実施態様が、赤色以外の色を有する光、ＣＣＤカメラおよび異なる視野、視野深度、光学レイアウト、対物倍率（例えば２０×、４０×など）、モーター、視野下マイクロウェルの一群を動かすための位置決め機構などを使用してよいことも理解される。
【００６１】
さらに、顕微鏡４００が、明視野照明、偏斜明視野、暗視野照明、位相コントラスト、ホフマン変調コントラスト、微分干渉コントラストまたは蛍光を使用してよいことが理解される。いくつかの実施形態において、暗視野照明が、続く特徴抽出と画像解析のために、増強された画像コントラストを提供するために使用されてよい。暗視野照明をまた、エピ照明を用いて達成可能であり、ここにおいて照明光は、被写体を通して上昇し、上からではなく、下から試料に光をあてる。
【００６２】
図５Ａ〜Ｃは、本発明の実施形態に係る、図４の顕微鏡４００が使用することもできる暗視野照明システムの一例の略図を示している。図５Ａの暗視野照明システム５００は、顕微鏡４００等の微速度顕微鏡と共に使用するための従来の暗視野照明アプローチの例を示しており、図５Ｂの暗視野照明システム５０５は、エピ照明を用いるアプローチの例を示しており、図５Ｃの暗視野照明システム５３０は、エピ−光照射した暗視野のための他のアプローチを示す。システム５０５において、例えば、中程に丸穴を有する４５度鏡５１０を、被写体５１５の下に配置可能である。光の円環が、鏡に反射し、被写体５１５まで進み、試料５２０に焦点が当たる。試料５２０によって散乱された光が、同一の被写体５１５によって収集され、鏡５１０中の穴を通して通過し、画像の収集のためにチューブレンズおよびカメラ５２５まで進む。さらに、赤外光源または近赤外光源を使用して、光毒性を減少させ、細胞膜と、細胞の内側部分との間のコントラスト比を改善してよい。他の実施形態において、画像を、１つまたはそれ以上の照明波長を用いて取得し、さらなる情報を提供するために、種々の画像を併用することが可能である。
【００６３】
１つの実施例では、図５Ａにて図示した暗視野開口部５０２を示したように配置してよい。あるいは、暗視野開口部５０２を、４５度鏡５０４と集光レンズ５０６の間等、または集光レンズ５０６の後ろ等、の他の配座にて配置してよい。
【００６４】
顕微鏡４００によって取得された画像は、ライブビデオでのように連続的に、または被写体が静止画で繰り返し撮影される、微速度写真でのように断続的に、保存することができる。１つの実施例では、画像間の時間間隔は、以下で記述するような有意の形態学的事象を捕えるために、１〜３０分間の間である。他の実施形態において、画像間の時間間隔は、細胞活性の量によって変えることもできる。
【００６５】
例えば活性期間の間、画像を、２〜３秒間隔、または、毎分間隔で撮ることもできる一方、不活性期間の間、画像を１０分または１５分間隔、またはそれより長い間隔で撮ることもできる。取得した画像上のリアルタイム画像解析は、いつ、そしてどのように時間間隔を変更するかを検出するために使うこともできる。微速度撮影システムに対する光強度は、ＬＥＤの低出力（例えば、１Ｗ赤色ＬＥＤは、典型的な１００Ｗハロゲンバルブと比較される）およびカメラセンサーの高感度のゆえに、補助再生産顕微鏡上で典型的に使用される光強度より大幅に低いことが理解される。したがって、顕微鏡４００を用いた場合に胚が受ける光エネルギーの総量は、ＩＶＦクリニックにおける通常処理の間に受けるエネルギーの量と同程度か、または少ない。例えば、撮影２日間で、画像１枚あたり光露出時間０．５秒間で、５分間隔で取得した画像において、総低レベル光露出量は、典型的なＩＶＦ倒立顕微鏡下のおよそ３０秒間の曝露と等価な場合もある。
【００６６】
画像取得後、画像を、胚、幹細胞および／または卵母細胞発達に関連した異なる細胞パラメータ、例えば細胞サイズ、透明帯の厚さ、分解程度、細胞質内の粒子運動、細胞分裂の結果である娘細胞の対称性、第一細胞質分裂の期間、細胞質分裂１と細胞質分裂２間の時間間隔、細胞質分裂２と細胞質分裂３間の時間間隔、および第一および第二極性押し出し体の時間間隔と期間に関して抽出し、解析する。
【００６７】
図３０は、本発明の１つの実施例に係る、図４の顕微鏡４００によって使用され得る２モード照明の略図を示している。１つの実施例では、照明アセンブリ３０００には、他の光学的構成部品のうち、第一光源３００２、開口部３００８、第二光源３００９、および集光レンズ３０１２が含まれてよい。１つの実施例では、第一光源３００２と第二光源３００９は赤色ＬＥＤであってよい。１つの実施例では、開口部３００８は、光を遮断するように構成された第一表面３０３０と、第一表面３０３０と反対の第二表面３０３２を有する暗視野開口部であってよい。開口部３００８は、それを通して光の円環が通過可能な少なくとも１つの穴３１０２（図３１を参照のこと）を画定し得る。第二光源３００９は、開口部３００８の第二表面３０３２に接続してよい。
【００６８】
照明アセンブリ３０００の第一モードにおいて、第一光源３００２が、試料５２０に達する前に、光軸レンズ３００４、開口部３００８中の少なくとも１つの穴３１０２（図３１を参照のこと）、および集光レンズ３０１２を横切る光を発生する。開口部３００８は、集光レンズ３０１２の前または後ろに配置してよい。光はまた、ディフューザー３００６を横切ってよい。少なくとも１つの穴３０１２を通過する光は、４５度鏡３０１０によって反射されてよい。１つの実施例では、光の円環が、開口部３００８中の少なくとも１つの穴３１０２を通過し、一方残りの光が開口部３００８によって遮断される。第一モードにおいて、第二光源３００９は光を発生させない。試料５２０によって散乱した光が次に、画像を収集するために、被写体５１５およびチューブレンズおよびカメラ５２５を横切る。記述したように、照明アセンブリ３０００の第一モードにて、照明アセンブリ３０００が暗視野撮影を実行する。
【００６９】
１つの実施例では、図３０にて図示した開口部３００８を示したように配置してよい。あるいは、開口部３００８を、４５度鏡３０１０と集光レンズ３０１２間、または集光レンズ３０１２の後ろ等の、他の配座で配置してよい。
【００７０】
照明アセンブリ３０００の第二モードにおいて、第一光源３００２は光を発生させない。代わりに、第二光源３００９が、第二光源３００９によって発生された光が、開口部３００８によって遮断されないように、開口部３００８中の少なくとも１つの穴３１０２を横切ることなしに、試料５２０に到達する光を発生する。記述したように、照明アセンブリ３０００の第二モードにおいて、照明アセンブリ３０００は、明視野撮影を実行する。
【００７１】
図３１は、本発明の１つの実施例に係る、図３０における開口部３００８と取り付けられた光源３００９の略図を示している。１つの実施例では、光源は、開口部３００８の第二表面３０３２上に搭載されてよい。光源３００９と開口部３００８はまた、統合開口部および光源内に構成されてもよい。開口部３００８の第一表面３０３０は光の吸収を増加させるために黒色であってよい。１つの実施例では、開口部３００８は、プリント基板（ＰＣＢ）から形成されてよい。
【００７２】
１つの実施例では、照明アセンブリ３０００は、ヒト胚、卵母細胞または多能性細胞の、少なくとも１つの微速度暗視野撮影を実行する目的で、第一のモードを設定する。該照明アセンブリは、微速度暗視野撮影の終了後、少なくとも１つのヒト胚、卵母細胞または多能性細胞の明視野撮影を実行するために、第二モードを設定することもできる。明視野撮影は、形態学的観察ができるよう、間歇撮影であっても。例えば、照明アセンブリ３０００は、少なくとも２日間（３日目にわたることも可能）第一モードに設定し、次に第二モードを３日目のいずれかの時間に設定することも可能である。この方法では、受精後少なくとも最初の２日間、胚の光露出を最小にする目的で、ヒト胚を暗視野撮影で（第一モードで）実行することができる。そして、受精後３日目のいずれかの時間に、（第二モードで）単一の明視野画像を取得することもできる。この明視野画像は、胎生学者による、形態学に基づいたヒト胚のグレード付けを容易にする。開口部３００８と取り付けられた光源３００９を含めることと、第一モードおよび第二モードにて光源３００２と３００９を制御することによって、照明アセンブリ３０００は、何らかの機械的移動部分なしに、同じハードウェアアセンブリ内で、暗視野撮影と明視野撮影の両方を支援する。加えて、胎生学者がグレード付けを行う上で使用する暗視野画像を、胚を含むディッシュを移動することなしに、照明アセンブリ３０００によって取得できる。これは、胚が移動等の外乱に対して感受性であり得るために利点がある。
【００７３】
１つの実施例では、照明アセンブリ３０００は、少なくとも１時間に１回、第一モードと第二モードの設定間で交互に切り替わる。例えば、照明アセンブリは、第一モードで暗視野画像を取得後、続いて第二モードで明視野画像を取得することも可能である。これは、５分ごと等、周期的に繰り返して、ヒト胚の微速度撮影動画を、暗視野と明視野モダリティの両方で取得することもできる。
【００７４】
図６は、本発明の実施形態に係る、図２の撮像システム２００のハウジング２０５内に搭載された、図４の顕微鏡４００の略図を示している。照明および撮像サブアセンブリ４０５〜４１０が、全てを一か所に保持するアルミニウム（または他の物質）、筐体（すなわちハウジング２０４の一部）に搭載される。この筐体はまた、ディッシュ２１５に対してローディングプラットフォーム２１０を搭載する。
【００７５】
ハウジング２０５内の顕微鏡の他の略図が、本発明の実施形態にって、図７で示される。本実施形態において、顕微鏡の後部に、モーター、カメラ、ＬＥＤ、ＬＣＤ表示、およびインディケーターＬＥＤ等の任意の他の部分を制御するための、基板電子部品がある。あるいは、図３２を参照して記述するように、モーター、カメラ、ＬＥＤ、ＬＣＤ表示、およびインディケーターＬＥＤ等の任意の他の部分を制御するための基板電子部品のすべてまたは一部が、ハウジング２０５の外側の制御装置内に含まれてよい。
【００７６】
図８を参照して、本発明の実施形態に係る、図２の撮像システム２００中に含まれるローディングプラットフォームの概略図が記述される。ローディングプラットフォーム８００は、例えば、
１．ディッシュ８０５の配置を助けるバックプレート、
２．その中にディッシュ８０５が収納される凹型溝（ミリメートル深未満）、
３．ある一定方向でのローディングのみを可能として認める、ディッシュ８０５上の電鍵操作（機械的）機能、
４．方向合わせを助ける（クロスヘア等の）マーカー類。ユーザーは、ディッシュ８０５を回転して、ディッシュ８０５上の水平線を中心線に合わせ込むことができる。
５．垂直線、または、他の特徴をディッシュ８０５に照射することを助けるインディケーターＬＥＤ、
６．顕微鏡やソフトウェアで識別可能な、文字、数字、ドットまたは線等、ディッシュ上の基準マーカー、
７．顕微鏡を使ってディッシュ８０５の画像の取得と、ローディング手順の監視を行うにソフトウェア。インディケーターＬＥＤは、ディッシュ８０５の方向が正確または不正確であることをユーザーに警告するために、色を変えることもできる。および／または
８．誤った位置合わせ判別して、（可能性として任意の方向でのローディングのみを認め）、それに応じた画像調節を行うソフトウェア、
等の、ディッシュ８０５が正しく配置され、方向を向くかどうか同定することを補助するために、種々の関連した特徴を持ってよい。
【００７７】
他の機械的および電子的構成部品を、ディッシュ８０５を堅固に固定する目的で、ローディングプラットフォーム８００中に備えられることが理解されている。
【００７８】
図９Ａ〜Ｂは、本発明の実施形態に係る、マルチウェル培養ディッシュ９００の概略図である。ディッシュ９００は、図２の撮像装置２００、または胚、卵母細胞または多能性細胞のため、他の種類の装置とともに使用してよい。ディッシュ９００は、多重環９０５を含んでよい。１つの実施例では、環９０５は本質的に円であってよい。あるいは、環９０５は楕円形であってよい。環９０５Ａの１つは、本質的に１つまたはそれ以上のウェル９１０を本質的に囲んでよい。環９０５Ａは、本質的に、ディッシュ９００の中心に配置されてよい。ウェル９１０はマイクロウェルであってよい。１つの実施例では、各マイクロウェル９１０は、単一の胚、卵母細胞または多能性細胞を保持してよく、各マイクロウェル９１０の底表面は、マイクロウェルの単一群内の胚の一群が、細胞事象を追跡するために十分な分解能を有する単一の小型顕微鏡によって同時に撮像できるように光学品質級の仕上げを有し得る。各マイクロウェル９１０はまた、その利用を容易にするために深度を備えた設計にすることもできる。１つの実施例では、ディッシュ９００には、１つまたはそれ以上の環９０５Ｂが含まれてよい。環９０５Ｂは、環９０５Ａから横方向に相殺されてよく、洗浄するための培地滴下を保持するために使用してよい。
【００７９】
図９Ａを参照して、１つの実施例では、外側環９１５を、環９０５の周辺に位置づけてよい。（図８を参照して記述した）マーカー８２２は、外側環９１５の側表面９１７に隣接して配置されてよい。
【００８０】
図９Ｂを参照して、１つの実施例では、マイクロウェル９１０を、長方形グリッドまたは正方形グリッド等の、グリッド９２０中に配置してよい。例えば、グリッド９２０は、（図９Ｂにて示したように）３×４、３×３または４×５であってよい。しかしながら、グリッドの寸法は、これらの例に限定されない。
【００８１】
図２６は、本発明の実施形態に係る、マルチウェル培養ディッシュ２６００の概略図を示している。ディッシュ２６００は、図２の撮像装置２００、または胚、卵母細胞または多能性細胞の撮像のための他の型の器具とともに使用してよい。ディッシュ２６００には、ディッシュ２６００中に任意に中心に配置され得る環２６０５が含まれてよい。１つの実施例では、環２６０５は本質的に円であってよい。あるいは、環２６０５は長方形であってよい。環２６０５は本質的に、（図９Ａおよび９Ｂを参照して記述した）１つまたはそれ以上のウェル９１０を本質的に囲んでよい。ディッシュ２６００はまた、（図９Ａおよび９Ｂを参照して記述した）１つまたはそれ以上の環９０５Ｂを含んでよい。
【００８２】
図２７は、本発明の実施形態に係る、図２６中の横断面Ａ−Ａにそった、マルチウェル培養ディッシュ２６００の横断面図を示している。図２６および２７を参照して、環２６０５は、ディッシュ２６００の下部表面２６２５上に配置される。環２６０５は、空洞２６２６を画定し、上部表面２６３０、外部側表面２６３２、および内部側表面２６３４を有する。空洞２６２６は、空洞底２６３６を有し、マイクロウェル９１０は空洞底２６３６によって画定される。環２６０５の内部側表面２６３４は、外側側表面２６３２とマイクロウェル９１０間に配置され、環２６０５の上部表面２６３０から空洞底２６３６まで延在する。
【００８３】
１つの実施態様において、内部側表面２６３４は、ディッシュ２６００の下部表面２６２５における環２６０５の第一幅２７００が、環２６０５の上部表面２６３０における環２６０５の第二幅２７０２よりも大きいように、マイクロウェル９１０に向かって傾く。１つの実施例では、第一幅２７００は、第二幅２７０２の３倍、４倍または５倍のように約２倍〜約６倍大きい範囲である。あるいは、内部側表面２６３４は、第一幅２７００が第二幅２７０２とおおよそ等しいように、本質的に垂直であってよい。
【００８４】
環２６０５中に保存された培地滴下の移動は、ディッシュ２６００の輸送またはその他処理等、ディッシュ２６００の移動によって引き起こされることもできる。有利には、培地滴下のこの移動は、内部側表面２６３４の、マイクロウェル９１０への傾きによって減少可能であり、これにより内部側表面２６３４を、マイクロウェル９１０により近く配置する。これにより、環２６０５中に保存される培地滴下が移動可能な領域が減少し、培地滴下の安定性を増強するために、内部側表面２６３４と、培地滴下間のより大きな接触表面積を提供する。その結果、培地滴下の運動から起こる流体フローが減少し、培地滴下の運動を原因として、胚または多能性細胞が、マイクロウェル９１０から引き抜かれる可能性の度合いを少なくできる。
【００８５】
図２８は、本発明の実施形態に係る、マイクロウェル９１０の横断図を示している。１つの実施例では、マイクロウェル９１０の下部表面２８００は湾曲してよい。例えば、マイクロウェル９１０の中心２８０８での第一深度２８０２は、約１．２倍、約１．３倍または約１．４倍等、マイクロウェル９１０の側円周２８０６での第二深度２８０４の約１．１〜約１．５倍の範囲であってよい。あるいは、マイクロウェル９１０の下部表面２８００は、第一深度２８０２が、第二深度２８０４と本質的に等しい等、本質的に平面であってよい。
【００８６】
図２９は、本発明の実施形態に係る、マイクロウェル２９１０の横断図を示している。マイクロウェル２９１０は、図９および２８を参照して記述したマイクロウェル９１０と多くの点で類似しているため、その違いをここに記述する。マイクロウェル２９１０の下部表面２９００は円錐であってよい。例えば、下部表面２９００は、側円周２８０６からマイクロウェル２９１０の中心２８０８まで、下方に、そして本質的に直線で傾いてよい。図２８を参照して記述するように、第一深度２８０２は、約１．２倍、約１．３倍または約１．４倍等、第二深度２８０４の約１．１〜約１．５倍の範囲であってよい。
【００８７】
図１０〜１７をここで参照して、本明細書の実施形態に係る、ＧＵＩが記述される。ＧＵＩ画面１０００（図１０）は、撮像システム中のソフトウェアに付随している情報を示している例示的起動画面を示している。ＧＵＩ画面１１００（図１１）は、多チャンネルまたは顕微鏡（本実施例では３つ存在する）が、単一のタッチスクリーンパネルから制御可能であり、複数のタッチスクリーンパネルが、単一のコンピュータで制御可能であることを示す、初期化画面を示している。タッチ画面は、培養器近傍か、遠隔に位置していてよい。
【００８８】
各チャンネルが、培養器内に位置する、撮像システム、例えば撮像システム２００内に含まれることが理解される。前述したように、撮像システム２００に、複数のチャンネルが含めてよいことが理解される。タッチスクリーンパネル上で示されたＧＵＩは、各チャンネルを制御しているソフトウェアと相互作用する。ユーザーが、顕微鏡がそのパネル上で表示されるアサイメント、各パネル上で表維持される顕微鏡の数、およびパネルの数等の、ＧＵＩ画面１１００の種々の項目を設定してよいことがさらに理解される。
【００８９】
顕微鏡の使用を開始するために、ユーザーはまず、初期化ボタン１１０５〜１１１５の１つを押し、次に選択した顕微鏡のローディングプラットフォーム上へディッシュを装填する。初期化ボタンは、「自動焦点」等の種々のラベルを有することが可能である。前述したように、各顕微鏡は、ディッシュの位置合わせ（アラインメント）が適切である時にディッシュ上に機能を点灯する光を含む、アライメントキューを複数備えてもよい。顕微鏡に関連したソフトウェアはまた、顕微鏡中のカメラを使用して、ディッシュが適切な位置にあるか否かを検出し、ディッシュが適切な位置である時にインディケーターを点灯させる。表示画面１２０５（図１２）は、位置合わせに対するさらなる補助として、カメラ画像を示してよい。ディッシュに照射している光は、位置合わせの補助とインディケーターの目的のいずれか、あるいは、その両方を提供し、ディッシュが正しく整列した時に色を変えるか、または、別の光を設けることもできる。
【００９０】
初期化の間、ソフトウェアは、自動露出、自動焦点を達成し、ディッシュの方向（およびディッシュが搭載されているか自体）を検証する。正しく載設された場合、一群のウェルがタッチ画面上に表示され、ユーザーは位置の正確さを確認できる。
【００９１】
位置決めの前、間または後（示していない）、ユーザーは、タッチスクリーンパネルとバーチャルキーボードを用いて、ウインドウ１２１０中に患者／被写体識別情報（ＩＤ、名前など）を入力する。次に識別情報は、例えば図２で示した撮像システム２００のＬＣＤ２２０等の、顕微鏡上またはその一部である表示画面上に示される。あるいは、タッチスクリーン表示には、各一連のタッチ画面制御を、対応する顕微鏡（対応する色および／または文字で印付けられている）と相互関連付ける目的で、色および／または文字を使用することもできる。あるいは、患者／被写体情報を、自動的に、バーコードスキャナー等の操作装置を通して自動的に入力することも可能である。
【００９２】
ディッシュが適切に装填されたことをソフトウェアが認識した後、ユーザーには、画像が正しいかを検証することが求められる（１３０５、図１３）。ユーザーは、撮像処理（１３１０）、再初期化（１３１５）（すなわち露出、焦点および方向確認のやり直し）、または、停止する（「使用しない」状態へ戻る）（１３２０）の開始を選択できる。
【００９３】
表示画面１３００が、試料を有する各ウェル周辺の境界または他のマーキングを表示することによって、どのウェルに試料が存在するかを示し得ることが理解される（図１５を参照のこと）。また、試料を有する各ウェルをマークすることに加えて、表示画面１３００が、一時停止状態から再開された後に到達される場合、ウェルはまた、以前は試料が搭載されていたが、今はない、あるいは、その逆を示すためにマークされ得ることも理解される。ユーザーは次に、処理の前にこれらの差異を認識することが要求され、またはユーザーは、何らかの不具合を解消する目的でディッシュを除去し、再初期化（検証工程に再び進む）することが可能である。
【００９４】
タッチスクリーンパネルは次に、表示画面１４００上に、各チャンネルの状態、および、患者情報（ＩＤ、名前等）を表示する（図１４）。各チャンネルの状態は、「ランニング」、すなわち操作中（１４０５）、または「不使用」（１４１０−１５）のいずれかであってよい。ユーザーはまた、画像にタッチして、特定の顕微鏡のディッシュの拡大視野の表示や、一時停止（１４２０）、または画像処理の完全停止（１４２５）を行うことができる。
【００９５】
前述のように、特定の顕微鏡画像の拡大視野が表示される場合、試料のあるウェルは、オーバーレイ１５０５でマークされてよい（図１５）。ユーザーは、各マークされた細胞内のタッチ画面をタッチして（図１６で示すように）特定のウェルの拡大視野を表示できる。
【００９６】
（一時停止後の）再開の際、類似の表示画面を表示して、（一時停止の際、ディッシュが取り除かれた可能性もあるため）同じウェルが以前と同じ状態で存在するかを示せることが理解される。次に、ユーザーには、画像処理を続ける前に、ウェルの存在に係る相違を受け入れるかを承認することが求められる。
【００９７】
表示画面１６００（図１６）は、単一ウェル１６０５の拡大視野を示している。ウェル識別子（例えば「Ａ１」、「Ｂ４」等の、マルチウェル中の位置）が、本画像で表示されてもよい。
【００９８】
図１７はその他のＧＵＩ特徴を示している。例えば、一時停止（１７０５）時、ユーザーは、培養器内のディッシュを取り除き、取り替えてよい。ユーザーが再開（１７１０）を選択した時、露出、焦点およびディッシュ方向を確定／検証するために、初期化プロセスが再び実行される。また、同一のディッシュウェルが先と同じ状態で存在するかどうかを確定するために、追加の検証が実行される。差がある場合、ユーザーには、処理を再開する前に、差の承認を求めることもできる。例えば、タッチ画面を介したチャンネル／顕微鏡の選択行為は、フットスイッチを押すことによって代替的に実行可能であり、これにより、ペトリディッシュを運搬しながらのハンズフリー操作や、遠隔制御が可能となる。
【００９９】
図１８は、本発明の実施形態に係る、自動ディッシュ検出およびウェル使用状態判定のための装置１８０２を含む、ヒト胚、卵母細胞または多能性細胞の自動撮像のためのシステム１８００を示す。マルチウェル培養ディッシュの自動検出と、ウェルの存在の判定は、ヒト胚の自動撮像の前に実行される処理である。図１８〜２５を参照したその後の記述においては、マルチウェル培養ディッシュは、図９Ａを参照して記述されたマルチウェル培養ディッシュ９００として引用されるが、該マルチウェル培養ディッシュは、図２６を参照して記述した、ディッシュの検出や、ディッシュ内の試料の存在が類似の方法で実行される、マルチウェル培養ディッシュ２６００、または、類似のマルチウェル培養ディッシュに対応することができる。
【０１００】
システム１８００は、撮像用カメラ１８１０Ａ〜１８１０Ｎを有する一組の顕微鏡とトランスミッションチャンネル１８０４を介して通信することもできる、顕微鏡制御装置１８０１が含まれている。顕微鏡制御装置１８０１は、二地点間通信を介して、撮像用カメラ１８１０を有する各顕微鏡に接続するか、または、ネットワークを介して、撮像用カメラ１８１０を有する複数の顕微鏡に接続してよい。１つの実施例では、顕微鏡制御装置１８０１には、接続インターフェース１８１４、ＣＰＵ  １８１６および入力／出力モジュール１８１８等の、標準構成部品が含まれ、バス１８１２上で通信する。１つの実施例では、バス１８０２に連結されたメモリ１８０６が、マルチウェル培養ディッシュの自動検出、および、マルチウェル培養ディッシュ上で、複数のマイクロウェルの試料の有無を判定する装置１８０２を実行する、一連の、実行可能なプログラムを保存する。あるいは、バス１８１２に連結された（示していないが、電気回路等）処理デバイスを、マルチウェル培養ディッシュの自動検出と、マルチウェル培養ディッシュ上の、複数のマイクロウェルの、試料の有無を判定する装置１８０２を組み込むために使うこともできる。顕微鏡制御装置１８０１は、トランスミッションチャンネル１８１１を介してサーバー１８０９に接続してよく、これは、二地点間通信またはネットワークであってよい。サーバー１８０９には、ステータス情報と、撮像用カメラ１８１０を備えた顕微鏡によって生成された、ヒト胚または多能性細胞の画像の解析に基づいて定められたパラメータとを提供するダッシュボードを含んでよい。
【０１０１】
本発明の実施形態において、メモリ１８０６は、ディッシュ検出モジュール１８２０、ウェル位置判定モジュール１８２２、ウェル使用状態判定モジュール１８２４および表示モジュール１８２６を構成する、実行可能な命令を保存する。あるいは、処理装置（示してない）に、ディッシュ検出モジュール１８２０、ウェル位置判定モジュール１８２２、ウェル使用状態判定モジュール１８２４および表示モジュール１８２６が含まれる。
【０１０２】
図１９は、本発明の実施形態に係る、マルチウェル培養ディッシュ９００を検出することと、マルチウェル培養ディッシュ９００中に含まれる複数のマイクロウェル９１０の試料の有無を判定すること、に関連した操作を示す。ディッシュ検出モジュール１８２０は、撮像用カメラ１８１０を備える顕微鏡中に含まれる撮像用カメラによって検出された画像中の、マルチウェル培養ディッシュ９００の存在を検出する（ブロック１９００）。ディッシュ検出の目標は、ディッシュが適切に（図２を参照して記述したローディングプラットフォーム等）ローディングプラットフォーム上に配置され、受け入れられる角度での方向であるかを確定することである。ディッシュ検出は、図１９で図示した他の様々な操作とともに、図２０を参照して記述した通り、ディッシュ９００の特性に依存する。
【０１０３】
図２０は、本発明の実施形態に係る、マルチウェル培養ディッシュ９００中に含まれるウェル９１０のグリッドを示す。１つの実施例では、ディッシュ９００は、ウェル９１０の正方形グリッドパターンを有する。ウェル中心間の距離は、グリッド間隔（ｄ０）である。
【０１０４】
図２１は、本発明の実施形態に係る、テンプレートマルチウェル培養ディッシュ中に含まれる、多マイクロウェル９１０の完全範囲を表しているテンプレート２１００を示す。ディッシュ検出は、テンプレート２１００に基づくことも可能である。例えば、テンプレート２１００は、ディッシュ９００の存在を検出するために使用することもできる。テンプレート２１００は、（図２１出示したｘ軸に対して）−Ｎ度からＮ度までの範囲で回転可能であり、Ｎは約４、約５または約６等の、約２〜約１０の範囲内である。テンプレート２１００のこの回転は、約１／４、１／３または１／２度の増加等の、ごくわずかな程度の増加であり得る。各回転したテンプレートは次に、正規化相互相関を通して等の、ディッシュ９００の（図２２中の画像２２００と同様の）元の画像に対して適合する。（ディッシュ９００の元の画像は、図２２にて示した多マイクロウェル９１０中に挿入されたマーキングを含まないことに注意のこと）。１つの実施例では、ディッシュは、最も高いスコアリングテンプレートが、閾値上の正規化された相互相関を返す場合、およびディッシュ９００の元の画像中のマイクロウェル９１０の少なくともサブセットが完全に視野内である場合に、存在すると考えられる。閾値は設定可能であり、約０．５のデフォルト値を持ってよい。マイクロウェル９１０の少なくとも１つのサブセットは、ディッシュ９００の元の画像中のマイクロウェル９１０の最上列または底列いずれかを含んでよい。あるいは、マイクロウェル９１０の少なくとも１つのサブセットは、ディッシュ９００の元の画像中の全てのウェルであってよい。また、１つの実施例では、テンプレート２１００は、ユーザーがすぐに、ディッシュ検出の結果を通知され得るように、リアルタイムで実行しているディッシュ検出を促進するために、５倍、１０倍または２０倍までのように、ダウンサンプル可能である。
【０１０５】
１つの実施例では、ディッシュが存在すると考えられる場合、自動焦点モジュール１８２８はその時、ディッシュ９００の、元の画像に焦点を合わせ、自動露出モジュール１８３０が、ディッシュ９００のの照明を調節する（ブロック１９０２）。あるいは、ディッシュが存在しないと考えられる場合、グラフィカルユーザーインターフェースを介する等により、ユーザーに通知が提供され得る。１つの実施例では、ディッシュ９００上の自動焦点は、撮像用カメラ１８１０を備える顕微鏡中の撮像用カメラの自動焦点モーターを、自動焦点距離が最大化されるまで、変え得る。自動焦点距離は、Ｓｏｂｅｌ演算子を通して得た、勾配画像中のエネルギーに基づくことが可能である。Ｓｏｂｅｌ演算子は、一対の３×３カーネル行列を画像Ａでたたみ込み、結果としてｙおよびｘ方向で、２つの勾配画像となる。これらの行列は、
【数１】
0006007182.tif 000002
である。各画素における勾配の大きさは、
【数２】
0006007182.tif 000003
によって得られる。自動焦点距離は、画素あたりの勾配の大きさの二乗平均平方根である。
【数３】
0006007182.tif 000004
【０１０６】
１つの実施例では、自動露出は、画像の偏差が特定の範囲内に入るまで、撮像用カメラ１８１０を有する顕微鏡内に含まれる光源の強度を調節することによって、ディッシュ９００の元の画像の照明を変化させることを追求する。画像Ｉの偏差は、
【数４】
0006007182.tif 000005
によって得られ、式中ｘｉは画像Ｉのｉ番目の画素であり、ｘは画像Ｉの平均画素値である。１つの実施例では、自動露出後のこの偏差に対する目標範囲は、４０００〜６０００である。
【０１０７】
ウェル位置判定モジュール１８２２は次に、ディッシュ９００中に含まれるマイクロウェル９１０の各位置を確定するように構成される。１つの実施例では、ウェル位置判定モジュール１８２２は、ウェル位置と方向の初期推定値を確定する（ブロック１９０４）。ウェル位置判定モジュール１８２２は、ディッシュ９００の方向と、ディッシュ９００の中心点の位置の初期推定値を確定可能である。
【０１０８】
図２２は、本発明の実施形態に係る、複数のマイクロウェル９１０の中心の位置を示すために挿入されたマーキングを含む、ディッシュ９００中に含まれたマイクロウェル９１０の元の画像を示す。マイクロウェル９１０の位置および方向の初期推定を確定する部分として、ウェル位置判定モジュール１８２２は、ディッシュ９００の方向と、ディッシュ９００の中心点の位置を確定可能である。ディッシュ９００の方向と、ディッシュ９００の中心点の位置は、ディッシュ９００の元の画像の最初の座標ｌシステム中で測定可能である。この最初の座標系のｘ軸とｙ軸を図２２にて示す。
【０１０９】
１つの実施例では、ウェル位置判定モジュール１８２２は、ディッシュ９００の方向と、ディッシュ９００の中心点の位置の初期推定を確定するために、（図２１および図１９のブロック１９００を参照して記述した）テンプレート２１００との正規化相互相関を使用可能である。図２１を参照して先に記述したように、テンプレート２１００は、ディッシュ９００の元の画像に対して、漸次的に回転し、適合可能である。最大最適化相互相関スコアとなる回転したテンプレート２１００を、ディッシュ９００の方向と、ディッシュ９００の中心点の位置の初期推定を確定するために使用可能である。例えば、ディッシュ９００の方向の初期推定は、テンプレート２１００を最大化する回転角度によって直接得ることが可能である。ディッシュ９００の中心点の位置の初期推定は、相互相関ピークの位置によって確定可能である。１つの実施例では、ウェル位置判定モジュール１８２２を次に、ディッシュ９００の中心線の初期推定から、マイクロウェル９１０の各中心（およびしたがって位置）の初期推定を確定可能である。例えば、一つの実施形態において、ディッシュ９００の中心点の位置２２１０（図２２を参照のこと）は、１つのマイクロウェル９１０の中心の位置に対応する。グリッド間隔ｄ０（図２０を参照のこと）とディッシュ９００の方向が公知であるので、ウェル位置判定モジュール１８２２は次に、他のマイクロウェル９１０の中心の位置の初期推定を直接確定可能である。さらに、ウェル位置判定モジュール１８２２は、ディッシュ９００中に含まれるディッシュ点の位置の初期推定を直接確定可能である（図２４のディッシュ点２４０２を参照のこと）。ディッシュ点の位置のこれらの初期推定は、参照ディッシュ点として参照可能である（図１９のブロック１９０８を参照しての記述を参考のこと）。
【０１１０】
１つの実施例では、表示モジュール１８２６は次に、マイクロウェル９１０の位置と方向の初期推定に基づいて、マイクロウェル９１０を表示する（ブロック１９０６）。図２２にて図示した画像２２００は、図２２にて「＋」サインによってマークされた多マイクロウェル９１０の中心の位置の初期推定をともなって、マイクロウェル９１０の位置と方向の初期推定に基づいた、マイクロウェル９１０の表示例である。
【０１１１】
１つの実施例では、マイクロウェル９１０の位置と方向の初期推定をまた、マイクロウェル９１０の位置および方向の初期推定がすぐにユーザーに表示可能であるように、リアルタイムで実行されているマイクロウェル９１０の位置および方向の初期推定を促進するために、５倍、１０倍または２０倍まで等の、テンプレート２１００のダウンサンプルバージョンで確定可能でもある。
【０１１２】
１つの実施形態において、ウェル位置判定モジュール１８２２が次に、ウェル位置およびより正確な推定方向を確定する（ブロック１９０８）。ウェル位置判定モジュール１８２２は、ディッシュ９００の方向と、ディッシュ９００の中心点のより正確な推定位置を確定可能である。ウェル位置判定モジュール１８２２はまた、グリッド間隔ｄ０の、より正確な推定を確定可能である（図２０を参照のこと）。
【０１１３】
ディッシュ９００の方向、ディッシュ９００の中心点の位置、およびグリッド間隔ｄ０の、より正確な推定を、テンプレート２１００よりも小さな程度である、ディッシュ９００の反復可能な特徴的構造に基づいて確定可能である（図２１を参照のこと）。図２３は、本発明の実施形態に係る、テンプレートマルチウェル培養ディッシュ中に含まれる多重マイクロウェル９１０間の境界を表しているテンプレート２３００を示す。図２４は、本発明の実施形態に係る、ディッシュ９００中に含まれるディッシュ点２４０２の相互接続したネットワークを示す。一つの実施形態において、ディッシュ点２４０２は、グリッド中に均一間隔を空け得る。図２４にて図示したように、ディッシュ点２４０２は、マイクロウェル９１０の相互接続においてである。テンプレート２３００は単一のディッシュ点２４０２（図２４を参照のこと）であってよく、または複数のディッシュ点２４０２の平均であり得る。
【０１１４】
一つの実施形態において、ウェル位置判定モジュール１８２２は、テンプレート２３００で、ディッシュ点２４０２を検出する（図２４を参照のこと）。テンプレート２３００は、ウェル位置判定モジュール１８２２によって直接使用されることもでき、また、２倍、３倍等、ウェル位置判定モジュール１８２２によってダウンサンプルされてよい。テンプレート２３００の、ディッシュ９００の元の画像に対するマッチングは、正規化相互相関を通して実行することもできる。例えば、ディッシュ９００の元の画像中の任意の位置で、ブロック１９０４中のウェル位置判定モジュール１８２２によって確定された、ディッシュ９００の方向に関する初期推定値付近の方向範囲で、テンプレート２３００を回転することができる。これは、ディッシュ９００の元の画像の位置において、最も高い正規化相互相関スコアを確定するためである。テンプレート２３００は、−Ｎ度からＮ度までの範囲で回転可能であり、Ｎは約２、３、または、４等の約１〜５の範囲である。この方向の範囲は、テンプレート２１００（図２１を参照のこと）が、それを通してディッシュ９００の方向の初期推定を得るために回転する方向の範囲より小さくてよい。このテンプレート２３００の回転は、約１／４、１／３または１／２度等、一度の分数でも良い。
【０１１５】
１つの実施例では、誤検知を防止するために、ウェル位置判定モジュール１８２２は、第一の数の点を、テンプレート２３００に対して最も高い正規化相互相関スコアを備えた、ディッシュ９００の元の画像内で選ぶことができ（図２３を参照のこと）、ここにおいては第一の数が、ディッシュ９００中に存在すると推定ディッシュ点２４０２の第二の数より大きい（図２４を参照のこと）。例えば図２４は、ディッシュ９００の１つの実施態様が、１６のディッシュ点２４０２を含むことを示す。本例において、誤検知を防止するために、ウェル位置判定モジュール１８２２は、２０のテンプレート２３００と最も高い正規化相互相関スコアに基づいて、ディッシュ９００の元の画像内に、２０の候補ディッシュ点を選択できる。あるいは、ウェル位置判定モジュール１８２２は、第一の数が、ディッシュ９００中に存在すると推定される、ディッシュ点２４０２の第二の数と等しいように、第一の数の点を選択することもできる。
【０１１６】
１つの実施例では、候補ディッシュ点からディッシュ点２４０２を推定するために、ウェル位置判定モジュール１８２２が、（ディッシュ点の初期推定、先に記述したような）各参照ディッシュ点と、候補ディッシュ点間の最適合致を確定する。これは、参照ディッシュ点と候補ディッシュ点間の対応点と呼ぶこともできる。対応点を確定するために、ウェル位置判定モジュール１８２２は、各参照ディッシュポイントに対する候補ディッシュポイントの、最も近いものをサーチ検索することもできる。結果は、対応する候補ディッシュ点である。対応点が、参照ディッシュ点の特定の放射状距離内で見つからない場合、参照ディッシュ点をそのままに（より正確にせずに）しておくこともできる。本プロセスを、各参照ディッシュ点に対して反復することができる。
【０１１７】
ウェル位置判定モジュール１８２２は、先に記述した対応点から確定したすべての、より正確なディッシュ点のｘ軸とｙ軸の平均値を求めることで、（図２２中点２２１０として図示した）ディッシュ９００の中心点の、より正確な位置推定が可能である。ディッシュ９００が、マイクロウェル９１０の正方形グリッドに代わって長方形グリッドを含む場合、ディッシュ９００の中心点は、マイクロウェル９１０の１つの中心点を、ディッシュ９００の幾何学的配置に基づいて確定可能なグリッド間隔ｄ０の端数（図２０を参照のこと）で差し引いたものともなり得る。
【０１１８】
ウェル位置判定モジュール１８２２は、隣接の、より正確なディッシュ点に対する、より正確な各ディッシュ点の幾何学的配置に基づいて、ディッシュ９００の方向とグリッド間隔ｄ０（図２０を参照のこと）の、より正確な推定値を確定できる。より正確なディッシュ点の幾何学的配置は、列順または行順の、より正確なディッシュ点の隣接ペア間のベクトルによって完全に確定される。グリッド間隔ｄ０の、より正確な推定は、これらのベクトルの各長さを平均化することによって確定可能である。ディッシュ９００のより正確な推定方向は、これらのベクトルの傾きに基づいて確定可能である。
【０１１９】
ここで、ウェル位置判定モジュール１８２２が、図２４にて図示した１６のディッシュ点２４０２に関連する対応結果に基づいて、ウェル位置と方向の、より正確な推定値を確定する例を示す。１６の対応結果は、行の走査の順番で配番した、一連の配列点ｐ０〜ｐ１５を形成する。この配列図において、点ｐ０、ｐ３、ｐ１２およびｐ１５が偶角点であり、それぞれは、おおよそｄ０（図２０を参照のこと）の距離で、２つの隣接点を有する。同様に点ｐ１、ｐ２、ｐ４、ｐ７、ｐ８、ｐ９、ｐ１１、ｐ１３およびｐ１４（他の境界点）それぞれは、３つの該隣接点を有し、残りの点（内部点）それぞれは４該隣接点を有する。
【０１２０】
本例において、より正確なディッシュ点の隣接ペア間のベクトルは、（マイクロウェル９１０のグリッドの行方向または列方向に沿う）その隣接する、より正確なディッシュ点から、各、より正確なディッシュ点のｘ軸とｙ軸を差し引くことによって確定可能である。その後、ユニットベクトルは、それらの長さによってベクトルを正規化することで求め得る。より正確なディッシュ点の順番が、この段階で対応結果からわかるため、どのベクトルが、マイクロウェル９１０のグリッドの行方向に延在し、どのベクトルが列方向に延在しているかがわかる。本例においては、行方向にそって１２のベクトルが延在し、列方向にそって１２のベクトルが延在する。ウェル位置判定モジュール１８２２は、それぞれ行方向にそって伸びる１２ベクトルと、列方向に沿って延在する１２ベクトルの平均として、ユニットベクトルｕ１およびｕ２を生成しているグリッドを確定できる。
【数５】
0006007182.tif 000006
【数６】
0006007182.tif 000007
本例は、図２４で示したものとは異なる寸法のマイクロウェル９１０のグリッドに対しても簡単に応用できる。
【０１２１】
ウェル位置判定モジュール１８２２は、ユニットベクトルｕ１を生成しているグリッドの傾きｍ１と、ユニットベクトルｕ２を生成しているグリッドの傾きｍ２に基づいて、ディッシュ９００の、より正確な推定方向値（角α）を確定できる。
【数７】
0006007182.tif 000008
【０１２２】
１つの実施例では、次に、表示モジュール１８２６は、マイクロウェル９１０のより正確な位置および方向の推定値に基づいて、マイクロウェル９１０を表示してよい。
【０１２３】
１つの実施例では、次に、ウェル位置判定モジュール１８２２は回転した座標系内の、ウェル９１０の位置および空間範囲を確定する（ブロック１９１０）。ディッシュ９００は、回転した座標系内で、元の画像の方向から、参照方向に回転する。例えば、図２２は、ディッシュ９００の元の画像を示す。図２５は、本発明の実施形態に係る、回転した座標系内のディッシュ９００に含まれる、マイクロウェル９１０の画像を示す。
【０１２４】
（ディッシュ９００の元の画像の）元の座標系内の、（図２４で示した実施態様では、９つの内側マイクロウェル２４１０が存在する）内側マイクロウェル２４１０の位置（中心）は、各内側マイクロウェル２４１０を囲む４つのディッシュ点２４０２のｘ軸とｙ軸の平均値を求めることによって確定できる。次に、（図２４にて示した実施形態では、１２の角以外の外側マイクロウェル２４２０が存在する）角以外の外側マイクロウェル２４２０の位置（中心）は、隣接する内側マイクロウェル２４１０のｘ軸および／またはｙ軸を適宜、加算または減算することによって確定可能である。例えば、外側マイクロウェル２４２０と内側マイクロウェル２４１０とが同じ行内で隣接している場合、外側マイクロウェル２４２０の中心は、グリッド間隔ｄ０と、行方向にそって伸びるユニットベクトルｕ１の、より正確な推定値に基づいて、隣接する内側マイクロウェル２４１０の中心から確定できる。外側マイクロウェル２４２０と、内側マイクロウェル２４１０とが同一の列内で隣接している場合、外側マイクロウェル２４２０の中心は、グリッド間隔ｄ０と、列方向にそって伸びるユニットベクトルｕ２の、より正確な推定値に基づいて、隣接する内側マイクロウェル２４１０の中心から確定できる。その後、（図２４で示した実施態様にでは、４つの角マイクロウェル２４３０が存在する）角マイクロウェル２４３０の位置（中心）は、隣接する外側マイクロウェル２４２０のｘ軸および／またはｙ軸を、適宜、加算または減算することで確定できる。
【０１２５】
１つの実施例では、元の画像の座標系内でウェルの中心を確定した後（図２２のｘ軸およびｙ軸を参照のこと）、次に、ウェル位置判定モジュール１８２２は、回転した座標系内のウェル９１０の位置と空間範囲を確定する（図２５のｘ軸およびｙ軸を参照のこと）。回転した座標系内のウェル中心は、先に記述した、ディッシュ９００の方向（角α）の、より正確な推定値に対応した回転変換に基づいて、元の画像の座標系内のウェルの中心から確定できる。
【数８】
0006007182.tif 000009
【０１２６】
１つの実施例では、ウェル位置判定モジュール１８２２は、回転した座標系内のウェル中心の推定値をさらに、より正確に求めてもよい。たとえば、式（８）中の回転値は、ディッシュ９００に含まれるマイクロウェル９１０の行内の全てのウェル中心が、同じｘ軸を有するように、また、ディッシュ９００中に含まれるマイクロウェル９１０の列内のすべてのウェル中心が、同じｙ軸を有するように、ディッシュ９００の方向に対して設定してよい。同じ行内で、マイクロウェル９１０の任意のｘ軸間に差がある場合、ウェル位置判定モジュールは、行内のすべてのマイクロウェル９１０のｘ軸を、該行内の全てのマイクロウェル９１０のｘ軸の平均に対して設定してよい。同様に、同じ列内で、マイクロウェル９１０の任意のｙ軸間で差がある場合、ウェル位置判定モジュールは、列内のすべてのマイクロウェル９１０のｙ軸を、該列内の全てのマイクロウェル９１０のｙ軸の平均に対して設定してよい。
【０１２７】
１つの実施例では、ウェル位置判定モジュール１８２２は、回転した座標系内で、マイクロウェル９１０の推定中心位置に基づいて、各マイクロウェル９１０の空間範囲を確定してよい。例えば各マイクロウェル９１０の空間範囲は、マイクロウェル９１０の既知の幅および形状に基づいて、回転した座標系内のマイクロウェル９１０の推定中心位置から確定できる。
【０１２８】
１つの実施例では、ウェル位置判定モジュール１８２２は、各マイクロウェル９１０の空間範囲に基づき、各マイクロウェル９１０が画像の視野内に完全に入っているかを、判定することもできる。マイクロウェル９１０が、画像の視野内に完全に入っていない場合、表示モジュール１８２６はそのことを、他のマイクロウェル９１０とは異なる色でマイクロウェル９１０を表示する等によって、表示画面上で示すこともできる。
【０１２９】
１つの実施例では、ウェル使用状態判定モジュール１８２４はその後、ウェル内の試料の有無を判定する（ブロック１９１２）。ウェル使用状態判定モジュール１８２４は、ウェル位置判定モジュール１８２２によって先に確定された複数のマイクロウェル９１０の各位置に基づいて、複数のマイクロウェル９１０の中で、試料のあるマイクロウェル２５１０（図２５を参照のこと）を判定することもできる。ウェル使用状態判定モジュール１８２４はまた、ウェル位置判定モジュール１８２２によって先に確定された複数のマイクロウェル９１０の各空間範囲に基づいてこの判定を下してもよい。
【０１３０】
各マイクロウェル９１０内の試料の有無は、ある輝度の閾値を超えている（回転した画像内の）マイクロウェル９１０の画素割合に基づいて判定可能である。輝度の閾値は、マイクロウェル９１０内の平均画素強度値に基づいて定めることもできる。例えば、輝度の閾値は、マイクロウェル９１０中の平均画素強度値のＮ倍で設定してよく、Ｎは約２または約３等の、約１．５〜約３．５の範囲もあり得る。次に、マイクロウェル９１０内の試料の有無の測定は、輝度の閾値を超えるマイクロウェル９１０内の画素の率で確定できる。ウェル使用状態判定モジュール１８２４は、試料の有無の測定値が、使用閾値よりも大きな場合、マイクロウェル９１０が使われていると判定する。例えば、使用閾値は、約４パーセント、約５パーセントまたは約６パーセント等の、約２パーセント〜約１０パーセントの範囲であってよい。
【０１３１】
１つの実施例では、表示モジュール１８２６は、各マイクロウェル９１０内の試料の有無の状態を判定した後、試料のあるマイクロウェル２５１０を少なくとも表示する（図２５を参照のこと）（ブロック１９１４）。表示モジュール１８２６は、回転した画像に基づき、試料のあるマイクロウェルのみがマスク設定された画像中に含まれるよう、マスクされた画像を生成することもできる。次に自動焦点モジュール１８２８が、マスクされた画像に焦点を合わせ、その後、表示モジュール１８２６が、マスクされた画像を表示する。
【０１３２】
図３２を参照すると、本発明の１つの実施例に係って、培養器３２０２との併用する、ヒト胚、卵母細胞または多能性細胞の自動撮像および評価システム３２００の概略図が示されている。培養器３２０２には、撮像顕微鏡３２０４を保持するための、１つまたはそれ以上のスリーブが含まれる。各撮像顕微鏡３２０４は、対応するハウジング３２０６内に位置し、少なくとも１つの光源と、少なくとも１つの撮像用カメラを含んでいる。ハウジング３２０６は、対応する１つの培養器３２０２内に位置する。１つの実施例では、各培養器３２０２は、複数の撮像顕微鏡３２０４を保持可能である。１つの実施例では、ハウジング３２０６から外側に延在するローディングプラットフォーム（示していない）により、（図２のマルチウェル培養ディッシュ２１５、図９のマルチウェル培養ディッシュ９００または図２６のマルチウェル培養ディッシュ２６００等）撮像顕微鏡３２０４によって撮像するための、マルチウェル培養ディッシュの配置が可能である。
【０１３３】
各ハウジング３２０６は、図２を参照して記述したハウジング２０５と多くの点で類似しているため、その違いをここに述べる。ハウジング３２０６には、撮像顕微鏡３２０４を、培養器３２０２の外部にある制御装置３２１０に電子的に接続させるためのモジュール（示していない）が含まれてよい。１つの実施例では、制御装置３２１０は、各撮像顕微鏡３２０４内に含まれる少なくとも１つの光源を制御し、また、各撮像顕微鏡３２０４中に含まれる撮像用カメラ内に含まれるモーターのドライバーを含んでよい。有利には、培養器３２０２の外部にある制御装置３２１０がこれらの機能を実行するため、回路、ロジック、および／またはこれらの機能を実行している処理構成部品から生じる熱が、培養器３２０２外部で散逸する。このことは、培養器３２０２内の温度の精密な制御を容易にするため、例えば、培養器３２０２内に保存され、撮像顕微鏡３２０４によって撮像される胚にとって重要ともなり得る。加えて、各撮像顕微鏡３２０４には、これらの追加的回路、ロジックおよび／または処理構成部品を組み込む必要がないため、撮像顕微鏡３２０４の寸法を、より小さくできる。
【０１３４】
１つの実施例では、制御装置３２１０は、撮像顕微鏡３２０４の構成部品が、予期しない挙動を示しているかどうかを判定するために、種々のモニタリング機能を実行することもできる。これらのモニタリング機能には、カメラ電流モニタリング、モーター電流モニタリング、撮影用光源モニタリング、および位置合わせ用光源モニタリングを含むこともできる。電流のモニタリングでは、制御装置３２１０は、カメラおよび／またはモーターへの電流を測定して、電流が閾値を超えたか否かを判定してよい。例えば、カメラ電流モニタは、１５％フリーランの５分間に等しい時間を経過した後、トリガされる。モーター電流モニタリングは、１００％デューティーサイクルの３０秒間、または、２５％デューティーサイクルの４分間に等しい時間を経過した後、トリガされる。電流が閾値を超えた場合、制御装置３２１０はカメラおよび／またはモーターを停止する。あるいは、代替的には、あるいは、それに加えて、制御装置３２１０は、電流が閾値を超えたことをユーザーに通知するアラームをトリガしてもよい。前記アラーム、および他の操作状態インディケーターは、制御装置３２１０に電気的に接続されたコンピュータ３２１３のグラフィカルユーザーインターフェースによって表示されてよい。
【０１３５】
制御装置３２１０は、光源をモニターする目的で、（図＞３０を参照して記述した光源３２０２等）撮影用光源、および／または（図８を参照して記述したインディケーターＬＥＤ等）位置合わせ用光源が点いている時間間隔を測定し、その時間間隔が閾値を超えるかどうかを判定することもできる。例えば、制御装置３２１０は、約１０秒間等、約５秒間〜約１５秒間の範囲で閾値よりも高い時間、撮影用光源が点灯していた場合、撮影用光源を切ることもできる。制御装置３２１０は、約３分間、約４分間、または約５分間等、約１分間〜約７分間の範囲で閾値よりも高い時間、位置合わせ用光源が点灯していた場合、位置合わせ用光源を切ることもできる。さらに、これらいずれの場合でも、制御装置３２１０は、光源が閾値よりも長い時間点いていることをユーザーに知らせるために警告をトリガしてよい。この警告、および、他の操作状態インディケーターは、制御装置３２１０に電気的に接続されたコンピュータ３２１２のグラフィカルユーザーインターフェースで表示されてよい。
【０１３６】
１つの実施例では、制御装置３２１０は、ＵＳＢケーブル等の、ケーブル３２１８を介して、インディケーター３２０２内に位置する撮像顕微鏡３２０４に電気的に接続する。ケーブル３２１８は、ストッパー３２２０内の穴を通して培養器３２０２に入る。ストッパー３２２０は、培養器３２０２の外気が、培養器３２０２内に流入することを防止するために、培養器３２０２の後面パネル３２２２中の穴にぴったりと嵌合する。
【０１３７】
１つの実施例では、コンピュータ３２１２は、制御装置３２１０を介して撮像顕微鏡３２０４に電気的に接続する。例えば、撮像顕微鏡３２０４によって生成された画像は、制御装置３２１０を介して、コンピュータ３２１２に送信される。反対に、（図２を参照して記述した）タッチスクリーンパネル２２０は、制御装置３２１０に接続することなしに、コンピュータ３２１２に接続してよい。
【０１３８】
１つの実施例では、制御装置３２１０には、スイッチが含まれ（示していない）、各スイッチは、対応する撮像顕微鏡３２０４の１つに連結されたアラームをリセットするよう構成される。これらのスイッチは、（コンピュータ３２１２上で実行されているソフトウェア等）ソフトウェアの制御または関与に依存しない、該アラームをリセットする、手動の、ハードウェアに拠る機構を提供する。
【０１３９】
図３３は、本発明の実施形態に係る、ストーパー３２２０の略図を示す。図３４は、本発明の実施形態に係る、ストッパー３２２０の横断面図を示す。図３３を参照して、ストッパー３２２０には、上部表面３２２０、下部表面３３０２、上部表面３３００と下部表面３３０２間で延在する側円周３３０４が含まれる。図３３および３４を参照して、ストッパー３２２０は、穴３４００を画定しており、各穴３４００は、上部表面３３００から下部表面３３０２まで延在し、ストッパー３２２０の内部側表面３４０２に外接されている。ストッパー３２２０は切り込み３４０４を画定し、各切り込み３４０４は、側円周３３０４から、対応する１つの穴３４００を外接している内部側表面３４０２まで延在する。各切り込み３４０４は、各ケーブル３２１８が、切り込み３４０４の対応する１つを通して穴３４００の対応する１つ内へ挿入可能であるように、設定される。ストッパー３２２０が、培養器３２０２の後面パネル３２２２中の穴内に挿入される前に、各ケーブル３２１８が、対応する１つの穴３４００と、摺動可能的に調節できる。ストッパー３２２０が後面パネル穴３２２２に挿入されると、ケーブル３２１８の各々が、圧縮封止によって滑止する、圧縮封止状態が生まれる。
【０１４０】
ストッパー３２２０中の切り込み３４０４は、ストッパー３２２０の穴３４００へのケーブル３２１８の挿入を容易にし、ひいては、撮像顕微鏡３２０４の培養器３２０２への取り付けを容易にする。切り込み３４０４はまた、ストッパー３２２０の、培養器３２０２後面パネル３２２２の穴への挿入の前に、ケーブル３２１８が穴３４００に対して摺動可能的に調節されることを容易にする。ストッパー３２２０が、培養器３２０２後面パネル穴３２２２に挿入されると、ケーブル３２１８を滑止する圧縮封止状態が生まれ、ケーブル３２１８の動きを原因とする、胚の揺動を緩和あるいは除去し、撮像顕微鏡３２０４によって撮像される胚の保護を容易にする。
【０１４１】
図３５は、本発明の実施形態に係る、自動撮像装置３５００を示す。１つの実施例では、装置３５００には、（図２のマルチウェル培養ディッシュ２１５、図９のマルチウェル培養ディッシュ９００、または図２６のマルチウェル培養ディッシュ２６００等）マルチウェル培養ディッシュ３５１２を培養するよう構成される培養チャンバー３５０２が含まれる。培養チャンバー３５０２は、第一ウインドウ３５０４を含む上部表面と、第二ウインドウ３５０６を含む下部表面を備えてよい。１つの実施例では、培養チャンバー３５０２は、１〜８個の培養ディッシュを有するよう構成される。装置３５００にはまた、（図４を参照して記述された照明サブアセンブリ４０５と類似の）照明サブアセンブリ３５０８を含む微速度顕微鏡と、（図４を参照して記述された撮像サブアセンブリ４１０と類似の）撮像サブアセンブリ３５１０が含まれてよい。微速度顕微鏡と、培養チャンバー３５０２は、共通のハウジング３５２０内に統合される。
【０１４２】
照明サブアセンブリ３５０８には、光源が含まれてよく、撮像サブアセンブリ３５１０には撮像用カメラが含まれてよい。光源と撮像用カメラは、第一ウインドウ３５０４と第二ウインドウ３５０６を通して通過する光源からの光に基づいて、培養チャンバー３５０２内のマルチウェル培養ディッシュ３５１２の画像を生成するように構成されてよい。タッチスクリーンパネル２２０は、微速度顕微鏡を制御する、グラフィカルユーザーインターフェースを表示するよう構成される。
【０１４３】
１つの実施例では、装置３５００には、プロセッサー３５１４が含まれる。プロセッサー３５１４は、マルチウェル培養ディッシュ３５１２の存在、および（図１８〜２５を参照して記述した）マルチウェル培養ディッシュ３５１２上で、試料のあるマイクロウェルを自動検出するように構成されてよい。プロセッサー３５１４はまた、微速度顕微鏡が備える撮像用カメラによって生成される画像を解析するように構成されてもよい。（図３２および３６を参照して記述された）制御装置３２１０とコンピュータ３２１２によって実行される他の機能は、プロセッサー３５１４によって実行されてよい。
【０１４４】
１つの実施例では、装置３５００は、制御回路３５１６も含む。制御回路３５１６には、光源が点いていた時間を測定し、該時間間隔が５秒間〜１５秒間の範囲等の、閾値より長い場合に光源を切るよう構成された電気的監視回路が含まれてよい。制御回路３５１６はまた、図３２を参照して記述した他のモニタリング機能を備えてよい。
【０１４５】
１つの実施例では、装置３５００は、小型のベンチトップサイズの装置として実装することも可能である。これは（図３２および３６を参照して記述した）制御装置３２１０とコンピュータ３２１２が実行する機能を、共通ハウジング３５２０内で、プロセッサー３５１４と制御回路３５１６上に統合することで容易になる。これはまた、培養チャンバー３５０２、顕微鏡照明サブアセンブリ３５２０、および顕微鏡撮像サブアセンブリ３５１０を共通ハウジング３５２０に統合することでも容易になる。
【０１４６】
図３６は、本発明の実施形態に係る、ヒト胚、卵母細胞または多能性細胞の自動撮像および評価システム３６００を示す。図３２および３６を参照して、システム３６００には、それぞれ対応するハウジング３２０６に、微速度顕微鏡３２０４が備えられている。１つまたはそれ以上のハウジング３２０６は、培養器３２０２内に位置する。各培養器３２０２は、関連したタッチ画面２２０を備える。制御装置３２１０は、１つまたはそれ以上の培養器３２０２内に位置する、１つまたはそれ以上の微速度顕微鏡３２０４を制御するように構成される。制御装置３２１０は、複数の微速度顕微鏡３２０４に電気的に接続されたコンピュータ３２１１と関連してよい。コンピュータ３２１１は、培養器３２０２と一緒に配置されてよく、ミニ−ＩＴＸ規格であってもよい。
【０１４７】
異なる場所にある複数のコンピュータが、ローカルエリアネットワークまたはワイドエリアネットワーク等の、ネットワーク３６０４上でサーバー３６０２に接続してよい。ネットワークはワイヤーラインネットワークであってよく、またはワイヤレスネットワークであってよい。サーバー３６０２には、ヒト胚または多能性細胞の画像の解析に基づいた、ステータス情報およびパラメータを提供するグラフィカルユーザーインターフェースを表示するように構成されるダッシュボード３６０６と、解析を実行する解析エンジン３６１０が含まれてよい。ステータス情報は、各微速度顕微鏡３２０４と関連し、少なくとも１つの画像が、複数の微速度顕微鏡３２０４のそれぞれによって生成される。グラフィカルユーザーインターフェースが、タッチ画面３６０８上、または従来の表示画面上に表示されてよい。
【０１４８】
１つの実施例では、各制御装置３２１０は、患者情報入力および表示、撮像予定の胚または多能性細胞を有するマルチウェル培養ディッシュの搭載制御、マルチウェル培養ディッシュの焦点および露出制御、マルチウェル培養ディッシュの検出、マルチウェル培養ディッシュ上の、試料のあるマイクロウェルの判定、画像取得、（アクティブの場合）現在のセッションの、または（インアクティブの場合）最新セッションの、バッファリング、および（特定のマイクロウェルへのズームを含む）最新画像の表示を含む機能を提供してよい。
【０１４９】
１つの実施例では、ダッシュボード３６０６は、微速度顕微鏡３２０４に関連するステータス情報の表示、微速度顕微鏡３２０４によって生成された画像の表示、微速度顕微鏡３２０４のモニタリングと解析結果の総括に関連した他のグラフィカルユーザーインターフェース、解析エンジン３６１０による解析に基づいた予測および画像レポートの生成、および微速度撮影で（概マイクロウェル内の）ヒト胚または多能性細胞中の変化を示している、微速度撮影映像の出力を含む機能を提供してよい。ダッシュボードはまた、システム３６００の様々な構成部品によって達成される機能に関連した請求レポートの作成を補助してよい。
【０１５０】
１つの実施例では、解析エンジン３６１０は、微速度顕微鏡３２０４が作成した画像ストリームの解析、解析結果の作成、（所定のマイクロウェル内の）ヒト胚または多能性細胞中の経時的変化を示す微速度撮影動画の作成を含む機能を実行してよい。
【０１５１】
１つの実施例では、サーバー３６０２はまた、画像データ、解析データ、請求データ、およびシステム３６００の様々な構成部品によって実行される機能に関連した他のデータのアーカイブ保存を支援してよい。
【０１５２】
図３７〜４０は、本発明の実施形態に係る、図３６のダッシュボード３６０６と併用するＧＵＩの、種々の表示画面を示す。図３７は、複数のマルチウェル培養ディッシュと関連する、患者情報３７０６を同時に表示している表示画面３７００を図示しており、各マルチウェル培養ディッシュの撮像は、複数の微速度顕微鏡３２０４のうちの、対応する１つが行っている（図３２および３６を参照のこと）。各微速度顕微鏡３２０４それぞれについて、第一ステータス３７０２が、微速度顕微鏡３２０４からの画像群を示しており、第二ステータス３７０４が、微速度顕微鏡３２０４から以前に収集していた画像等の、画像の解析を示している。各微速度顕微鏡について、表示されているステータス情報は、同じでも、異なっても、よい。
【０１５３】
図３８は、マルチウェル培養ディッシュの１つに関連する選択情報を受理した段階で、表示される表示画面３８００を示している。表示画面３８００は、マルチウェル培養ディッシュに関連した患者情報３８０６を表示している。マルチウェル培養ディッシュ内のマイクロウェルの画像３８０８も、表示することができる。
【０１５４】
図３９は、マルチウェル培養ディッシュの１つ含まれる、マイクロウェルの１つに関連する選択情報を受理した段階で、表示される表示画面３９００を示している。表示画面３９００は、前記マイクロウェルに関連した患者情報３６０９、前記マイクロウェルの画像３９０８、および前記マイクロウェルに含まれる胚の解析に基づいて定められるパラメータ３９１０を示している。パラメータ１は、第一細胞質分裂の期間であり、パラメータ２は細胞質分裂１と細胞質分裂２の間の時間間隔であり、パラメータ３は、細胞質分裂２と細胞質分裂３間の時間間隔である。
【０１５５】
図４０は、画像を現在収集中の患者（患者４００２等）、および、以前に画像の収集が行われた患者（患者４００４等）の両方に関する患者情報と画像収集状態を示す表示画面４０００を図示している。
【０１５６】
本発明の実施形態は、種々のコンピュータ利用操作を実行するための、コンピュータコードを伴うコンピュータ読み込み可能媒体を備えた、コンピュータ保存製品に関するものである。語句「コンピュータ読み込み可能媒体」は、本明細書において、本書で記述した操作を実行するために、命令またはコンピュータコードの配列を保存またはコード化できる、任意の媒体を含んで使用される。媒体およびコンピュータコードは、本発明の目的のために特に設計または構成されたものでも、あるいは、コンピュータソフトウェア技術分野の当業者に広く知られた利用可能な種類のものであっても、よい。コンピュータ読み込み可能媒体の例には、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスクおよび磁気テープ等の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭおよびホログラフ媒体等の光学媒体、フロプティカルディスク等の光磁気媒体、特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）、プログラム可能論理回路（「ＰＬＤ」）およびＲＯＭならびにＲＡＭ媒体等の、プログラムコードを保存および実行するために特に設定されるハードウェアデバイスが含まれるが、これらに限定されない。コンピュータコードの例には、コンパイラーによって生成されるようなマシンコード、および解釈プログラムおよびコンパイラーを用いてコンピュータによって実行されるより高度なレベルのコードを含むファイルが含まれる。例えば、本発明の実施形態は、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｃ＋＋、または他のオブジェクト指向プログラミング言語および開発ツールを用いて実行されてよい。コンピュータコードのさらなる例には、暗号化コードおよび圧縮コードが含まれる。さらに、本発明の実施形態は、コンピュータプログラム製品としてダウンロードされてよく、送信チャンネルを介して、リモートコンピュータ（例えばサーバーコンピュータ）から、要求しているコンピュータ（例えばクライアントコンピュータまたは異なるサーバーコンピュータ）へ伝達されてよい。本発明の他の実施形態は、機械実行可能ソフトウェア命令の代わりに、または組み合わせてハードワイヤ回路中で実行されてよい。
【０１５７】
ここまで本発明の原理を単に列証してきた。当業者は、本明細書で明確に記述、または、明示していなくとも、本発明の原理を具現化し、本発明の精神または範囲内で様々な改変を行ってよいことが理解される。図面は、実際の縮尺通りに描かれる必要はなく、製造公差によって本書の芸術的解釈から逸脱する場合もある。ここに特に例証されていない、本発明の他の実施形態が存在してよい。したがって、本明細書および図面は、制限ではなく、例示として見なされるべきである。さらに、本発明の実施形態を説明する図面は、明確化の目的で、特定の主要な特徴的機能に焦点を当てるものであって構わない。さらに、本明細書で引用されたすべての実施例および条件的言語は本質的に、本発明者が提供する発明の原理や概念の読者による理解を助けることを意図しており、具体的に引用される、かかる例や条件は、何らかの制限を加えるものとして解釈されてはならない。さらに、本発明の原理、態様および実施形態ならびにそれらの特定の実施例を引用した本明細書の全ての記述は、その構造的機能的同等物のいずれもを含む意図がある。さらに、そのような同等物は、現在既知の同等物、および将来作成される同等物の両方、すなわち構造に拠らず、同一の機能を行うべく開発されたあらゆる要素を含むことが意図されている。したがって、本発明の範囲は、本明細書で提示、記述された例示的実施形態に制限されると意図されてはならない。むしろ本発明の範囲および精神は、付録請求項によって具現化される。さらに、本明細書で開示した手段が、特定の順序で実行される特定の操作を参照して記述されている一方で、これらの操作は、本発明の教義から逸脱することなしに、等価の方法を形成する目的で、組み合わせ、分割、または、再整理してよいことが理解されるであろう。したがって、本明細書で別段の指示のない限り、操作の順番およびグループ分けは、本発明を制限するものとはならない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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