(57)【要約】【解決手段】装置は、細胞及び液体を収容可能な収容部と、前記収容部内の前記液体に流れを発生させて、前記細胞を回転させる回転部とを具備する。装置は、入力装置から入力される回転量を検出し、前記入力された回転量に基づき、前記各出力口が発生する前記液体の流れを制御して、前記細胞の回転量を制御する回転制御部をさらに具備する。【選択図】図１
2017217148.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細胞及び液体を収容可能な収容部と、
前記収容部内の前記液体に流れを発生させて、前記細胞を回転させる回転部と
を具備する装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、
前記回転部は、前記細胞の表面の一部である第１の部位に接触する前記液体に第１の方向への流れを発生させて、１軸回りに前記細胞を回転させる第１の出力口を有する
装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置であって、
前記回転部は、さらに、前記細胞の前記表面の他の一部である第２の部位に接触する前記液体に、前記第１の方向と逆方向の成分を含む第２の方向への流れを発生させて、前記１軸回りに回転する前記細胞が前記第１の方向へ流れるのを妨げて前記１軸回りに前記細胞を回転させる第２の出力口を有する
装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置であって、
入力装置から入力される回転量を検出し、
前記入力された回転量に基づき、前記各出力口が発生する前記液体の流れを制御して、前記細胞の回転量を制御する
回転制御部
をさらに具備する装置。
【請求項５】
請求項４に記載の装置であって、
前記回転部は、前記第１の出力口及び前記第２の出力口の組を、２組以上有し、
前記各組は、直交する２軸の成分を含む軸回りに前記細胞を回転させることが可能なように配置される
装置。
【請求項６】
請求項５に記載の装置であって、
前記回転部は、前記第１の出力口及び前記第２の出力口の組を、３組以上有し、
前記各組は、直交する３軸の成分を含む軸回りに前記細胞を回転させることが可能なように配置される
装置。
【請求項７】
請求項６に記載の装置であって、
前記回転制御部は、
前記入力装置から入力される回転方向及び回転量を検出し、
前記入力された回転方向及び回転量に基づき、前記各出力口が発生する前記液体の流れを制御して、前記細胞の回転方向及び回転量を制御する
装置。
【請求項８】
請求項７に記載の装置であって、
前記収容部内の前記細胞を撮像して前記細胞の画像を取得する撮像部をさらに具備し、
前記回転制御部は、
前記撮像部が撮像して得た前記細胞の回転前の画像と、前記細胞の回転後の画像とに基づき、前記細胞の実際の回転方向及び回転量を算出し、
前記細胞の画像に基づき算出した実際の回転方向及び回転量に基づき、前記各出力口が発生する前記液体の流れを制御して、前記入力された回転方向及び回転量を達成する
装置。
【請求項９】
請求項３に記載の装置であって、
前記各出力口は、前記収容部内の前記液体に流体を注入することで、前記収容部内の前記液体に流れを発生させる
装置。
【請求項１０】
請求項３に記載の装置であって、
前記各出力口は、前記収容部内の前記液体に振動を発生させることで、前記収容部内の前記液体に流れを発生させる
装置。
【請求項１１】
入力装置から入力される回転方向及び回転量に対応する細胞の画像を取得する画像取得部と、
前記取得した細胞の画像に基づき、前記細胞を評価する評価部と
を具備し、
前記画像取得部は、
細胞及び液体を収容可能な収容部と、
前記収容部内の前記液体に流れを発生させて、前記細胞を回転させる回転部と、
前記回転部を制御して、前記細胞の回転方向及び回転量を制御する回転制御部と、
前記収容部内の前記細胞を撮像して前記細胞の画像を取得する撮像部と
を有する装置の前記撮像部が取得した前記細胞の画像に基づく画像を、前記細胞の画像として取得する
情報処理装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の情報処理装置であって、
前記回転制御部は、
前記入力装置から入力される回転方向及び回転量を検出し、
前記入力された回転方向及び回転量に基づき、前記回転部を制御して、前記細胞の回転方向及び回転量を制御し、
前記撮像部は、前記入力された回転方向及び回転量に基づき回転方向及び回転量が制御された前記細胞の画像を取得し、
前記画像取得部は、前記撮像部から、前記細胞の画像を取得する
情報処理装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の情報処理装置であって、
前記画像取得部は、
前記入力装置から入力される回転方向及び回転量を検出し、
前記撮像部が取得した前記細胞の画像と前記細胞の回転方向及び回転量に関連する回転情報とを互いに関連付けて記憶する記憶装置から、前記入力された回転方向及び回転量に対応する細胞の画像を読み出し、又は
前記記憶装置から複数の画像を読み出し、前記読み出した複数の画像を合成して、前記入力された回転方向及び回転量に対応する細胞の画像を生成する
情報処理装置。
【請求項１４】
入力装置から入力される回転方向及び回転量に対応する細胞の画像を取得する画像取得部と、
前記取得した細胞の画像に基づき、前記細胞を評価する評価部
として情報処理装置を機能させるプログラムであって、
前記画像取得部は、
細胞及び液体を収容可能な収容部と、
前記収容部内の前記液体に流れを発生させて、前記細胞を回転させる回転部と、
前記収容部内の前記細胞を撮像して前記細胞の画像を取得する撮像部と
を有する装置の前記撮像部が取得した前記細胞の画像に基づく画像を、前記細胞の画像として取得する
プログラム。
【請求項１５】
画像取得部により、入力装置から入力される回転方向及び回転量に対応する細胞の画像を取得し、
前記取得した細胞の画像に基づき、前記細胞を評価する
情報処理方法であって、
前記画像取得部は、
細胞及び液体を収容可能な収容部と、
前記収容部内の前記液体に流れを発生させて、前記細胞を回転させる回転部と、
前記収容部内の前記細胞を撮像して前記細胞の画像を取得する撮像部と
を有する装置の前記撮像部が取得した前記細胞の画像に基づく画像を、前記細胞の画像として取得する
情報処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、細胞を撮影して画像を取得するのに用いられる装置、情報処理装置、プログラム及び情報処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
細胞を撮影して画像を取得する技術（例えば、特許文献１参照）や、取得した細胞の画像に基づき細胞の質を評価する技術（例えば、特許文献２及び特許文献３参照）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１７６２０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１８１４０２号公報
【特許文献３】特開２０１４−９０６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
細胞を撮影して取得した細胞の画像に基づき細胞の質を評価する技術においては、評価の精度を一層向上することが望まれる。【０００５】
以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、細胞を撮影して取得した細胞の画像に基づき細胞の質を評価する技術において、評価の精度を一層向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本技術の一実施形態に係る装置は、
細胞及び液体を収容可能な収容部と、
前記収容部内の前記液体に流れを発生させて、前記細胞を回転させる回転部と
を具備する。【０００７】
これにより、手作業を要することなく、ユーザにとっては自動的に、細胞を回転させることができる。【０００８】
前記回転部は、前記細胞の表面の一部である第１の部位に接触する前記液体に第１の方向への流れを発生させて、１軸回りに前記細胞を回転させる第１の出力口を有する。【０００９】
このように、細胞の表面の少なくとも一部に接触する液体に流れを発生させれば、細胞を回転させることができる。【００１０】
前記回転部は、さらに、前記細胞の前記表面の他の一部である第２の部位に接触する前記液体に、前記第１の方向と逆方向の成分を含む第２の方向への流れを発生させて、前記１軸回りに回転する前記細胞が前記第１の方向へ流れるのを妨げて前記１軸回りに前記細胞を回転させる第２の出力口を有する。【００１１】
典型的には、第２の出力口は、細胞の中心に対して第１の部位と点対称である第２の部位に接触する培養液に、第１の方向と逆方向の第２の方向への流れを発生させる。これにより、細胞の回転軸が細胞の中心を通るように制御され、細胞の位置が安定し、より安定的に１軸回りに細胞を回転させることができる。【００１２】
装置は、
入力装置から入力される回転量を検出し、
前記入力された回転量に基づき、前記各出力口が発生する前記液体の流れを制御して、前記細胞の回転量を制御する
回転制御部
をさらに具備する。【００１３】
これにより、ユーザにとっては入力装置を用いて任意の回転量だけ、細胞を回転させることができる。【００１４】
前記回転部は、前記第１の出力口及び前記第２の出力口の組を、２組以上有し、
前記各組は、直交する２軸の成分を含む軸回りに前記細胞を回転させることが可能なように配置される。【００１５】
前記回転部は、前記第１の出力口及び前記第２の出力口の組を、３組以上有し、
前記各組は、直交する３軸の成分を含む軸回りに前記細胞を回転させることが可能なように配置される。【００１６】
これにより、細胞を回転させることで、立体的な（３次元的な）形状を有する細胞を、３次元的な複数の向きから観察することができる。【００１７】
前記回転制御部は、
前記入力装置から入力される回転方向及び回転量を検出し、
前記入力された回転方向及び回転量に基づき、前記各出力口が発生する前記液体の流れを制御して、前記細胞の回転方向及び回転量を制御する。【００１８】
これにより、ユーザにとっては入力装置を用いて任意の回転方向に任意の回転量だけ、細胞を回転させることができる。【００１９】
装置は、
前記収容部内の前記細胞を撮像して前記細胞の画像を取得する撮像部をさらに具備し、
前記回転制御部は、
前記撮像部が撮像して得た前記細胞の回転前の画像と、前記細胞の回転後の画像とに基づき、前記細胞の実際の回転方向及び回転量を算出し、
前記細胞の画像に基づき算出した実際の回転方向及び回転量に基づき、前記各出力口が発生する前記液体の流れを制御して、前記入力された回転方向及び回転量を達成する。【００２０】
このように、回転前後の画像に基づき算出した実際の回転方向及び回転量をフィードバックし、入力された回転方向及び回転量が達成されるまで、回転部を繰り返し制御すれば、入力装置から入力された（すなわち、ユーザが目標とする）回転方向及び回転量だけ細胞の回転を達成する確実性を高めることができる。【００２１】
前記各出力口は、前記収容部内の前記液体に流体を注入することで、前記収容部内の前記液体に流れを発生させる。【００２２】
典型的には、各出力口から収容部内の液体と同じ液体を注入することで、収容部内の液体に流れを発生させてもよい。あるいは、収容部内の液体と異なる液体又は気体を注入してもよい。【００２３】
前記各出力口は、前記収容部内の前記液体に振動を発生させることで、前記収容部内の前記液体に流れを発生させる。【００２４】
例えば、各出力口から超音波を発生させることにより、収容部内の液体に振動を発生させてもよい。【００２５】
本技術の一実施形態に係る情報処理装置は、
入力装置から入力される回転方向及び回転量に対応する細胞の画像を取得する画像取得部と、
前記取得した細胞の画像に基づき、前記細胞を評価する評価部と
を具備し、
前記画像取得部は、
細胞及び液体を収容可能な収容部と、
前記収容部内の前記液体に流れを発生させて、前記細胞を回転させる回転部と、
前記回転部を制御して、前記細胞の回転方向及び回転量を制御する回転制御部と、
前記収容部内の前記細胞を撮像して前記細胞の画像を取得する撮像部と
を有する装置の前記撮像部が取得した前記細胞の画像に基づく画像を、前記細胞の画像として取得する。【００２６】
本形態によれば、画像処理に基づき細胞の質を評価することで、人間の主観を排除した客観的な評価をユーザに提示することができる。【００２７】
前記回転制御部は、
前記入力装置から入力される回転方向及び回転量を検出し、
前記入力された回転方向及び回転量に基づき、前記回転部を制御して、前記細胞の回転方向及び回転量を制御し、
前記撮像部は、前記入力された回転方向及び回転量に基づき回転方向及び回転量が制御された前記細胞の画像を取得し、
前記画像取得部は、前記撮像部から、前記細胞の画像を取得する。【００２８】
このように、回転前後の画像に基づき算出した実際の回転方向及び回転量をフィードバックし、入力された回転方向及び回転量が達成されるまで、回転部を繰り返し制御すれば、入力装置から入力された（すなわち、ユーザが目標とする）回転方向及び回転量だけ細胞の回転を達成する確実性を高めることができる。【００２９】
前記画像取得部は、
前記入力装置から入力される回転方向及び回転量を検出し、
前記撮像部が取得した前記細胞の画像と前記細胞の回転方向及び回転量に関連する回転情報とを互いに関連付けて記憶する記憶装置から、前記入力された回転方向及び回転量に対応する細胞の画像を読み出し、又は
前記記憶装置から複数の画像を読み出し、前記読み出した複数の画像を合成して、前記入力された回転方向及び回転量に対応する細胞の画像を生成する。【００３０】
本形態によれば、回転させた細胞の画像を蓄積しておくことで、事後的に、細胞を３次元的に観察や評価することができる。例えば細胞が受精卵や胚の場合、細胞分裂が進む前の画像を蓄積しておけば、過去の画像と、収容部内の現在の細胞とを、３次元的に比較し観察することも可能となる。【００３１】
本技術の一実施形態に係るプログラムは、
入力装置から入力される回転方向及び回転量に対応する細胞の画像を取得する画像取得部と、
前記取得した細胞の画像に基づき、前記細胞を評価する評価部
として情報処理装置を機能させるプログラムであって、
前記画像取得部は、
細胞及び液体を収容可能な収容部と、
前記収容部内の前記液体に流れを発生させて、前記細胞を回転させる回転部と、
前記収容部内の前記細胞を撮像して前記細胞の画像を取得する撮像部と
を有する装置の前記撮像部が取得した前記細胞の画像に基づく画像を、前記細胞の画像として取得する。【００３２】
本技術の一実施形態に係る情報処理方法は、
画像取得部により、入力装置から入力される回転方向及び回転量に対応する細胞の画像を取得し、
前記取得した細胞の画像に基づき、前記細胞を評価する
情報処理方法であって、
前記画像取得部は、
細胞及び液体を収容可能な収容部と、
前記収容部内の前記液体に流れを発生させて、前記細胞を回転させる回転部と、
前記収容部内の前記細胞を撮像して前記細胞の画像を取得する撮像部と
を有する装置の前記撮像部が取得した前記細胞の画像に基づく画像を、前記細胞の画像として取得する。
【発明の効果】
【００３３】
以上のように、本技術によれば、細胞を撮影して取得した細胞の画像に基づき細胞の質を評価する技術において、評価の精度を一層向上することができる。【００３４】
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１の実施形態に係る細胞評価装置（情報処理装置）の構成を示すブロック図である。
【図２】細胞回転装置を模式的に示す図である。
【図３】収容部内の細胞と培養液の流れとの関係を模式的に示す図である。
【図４】細胞評価装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】細胞の質の評価結果を出力する方法の一具体例を説明するための図である。
【図６】細胞の質の評価結果を出力する方法の別の具体例を説明するための図である。
【図７】細胞の質の評価結果を出力する方法の別の具体例を説明するための図である。
【図８】細胞の質の評価結果を出力する方法の別の具体例を説明するための図である。
【図９】第２の実施形態に係る細胞評価装置（情報処理装置）の構成を示すブロック図である。
【図１０】細胞評価装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００３７】
（Ｉ．第１の実施形態）
（１．細胞評価装置の構成）
図１は、第１の実施形態に係る細胞評価装置（情報処理装置）の構成を示すブロック図である。
本明細書において、「細胞」（単数形）は、単一の細胞と、複数の細胞の集合体とを少なくとも概念的に含む。「細胞」は、一例として、何れも立体的な（３次元的な）形状を有する、生物の未受精の卵細胞（卵子）、受精卵、胚を少なくとも含む。
【００３８】
細胞評価装置１は、細胞回転装置１０（装置）と、入力装置１１と、画像取得部１２と、評価部１３と、出力装置１４とを有する。
【００３９】
細胞評価装置１の少なくとも画像取得部１２と、評価部１３と、細胞回転装置１０に含まれる回転制御部１３０（後述）とは、非一過性のコンピュータ読み取り可能な記録媒体の一例であるＲＯＭ（Read Only Memory）に記録されたプログラムをＲＡＭ（Random Access Memory）にロードしてＣＰＵ（Central Processing Unit）が実行することにより実現される。
【００４０】
入力装置１１は、３軸方向の回転方向及び回転量を入力可能な装置である。入力装置１１としては、例えば、トラックボール、タッチパッド、マウス、キーボード等を利用可能である。入力装置１１としてトラックボールを用いる場合、他の装置に比べて、ユーザにとっては直感的に３軸方向の回転方向及び回転量を入力することができる。
【００４１】
細胞回転装置１０は、細胞及び液体を収容可能な収容部１１０と、入力装置１１から入力される３軸方向の回転方向及び回転量に基づき、収容部内の細胞を回転させる回転部１２０とを有する。細胞回転装置１０のより具体的な構成は、後で詳細に説明する。
【００４２】
画像取得部１２は、細胞回転装置１０の収容部内の細胞を撮像部（後述）が常時撮像して得た画像をリアルタイムに取得する。
【００４３】
評価部１３は、画像取得部１２が取得した細胞の画像に基づき、細胞を評価する。
【００４４】
出力装置１４は、少なくともディスプレイのように画像を出力する表示装置であり、スピーカーのように音声を出力する装置を含んでも良い。表示装置としての出力装置１４は、画像取得部１２が取得する細胞の画像をリアルタイムに表示する。出力装置１４は、また、評価部１３による細胞の評価の結果を、画像や音声等により出力する。
【００４５】
（２．細胞回転装置の構成）
図２は、細胞回転装置を模式的に示す図である。
細胞回転装置１０は、収容部１１０と、回転部１２０と、回転制御部１３０と、撮像部１４０とを有する。
【００４６】
収容部１１０は、液体を収容し、液体内に１個の細胞を収容しつつ一定の位置に留めることが可能である。「液体」は、典型的には、細胞を培養するのに適した培養液であり、以下、培養液として説明する。例えば、収容部１１０は、上面が開放した細い円管状としてもよい。あるいは、シャーレ等の平皿を複数の隔壁で水平方向に格子状に区切り、１個のシャーレに複数の収容部１１０を設けてもよい。言い換えれば、格子の１区画が１つの収容部１１０として機能する。格子の１区画は、上面が開放した角柱や円柱状としてもよい。何れの場合も、収容部１１０は、１個の細胞を収容しつつ一定の位置に留めることが可能なサイズ及び形状とすればよい。具体的には、収容部１１０は、その底面が略半球状に窪んでいてもよく、その直径は細胞のサイズに比べて大きすぎなければよく、その深さは細胞のサイズに比べて浅すぎなければよい。以下の説明において、何個の収容部１１０が設けられているかは問題とせず、１個の収容部１１０についてのみ記載する。
【００４７】
回転部１２０は、ポンプＰと、Ｘ軸回転用バルブＶｘと、Ｙ軸回転用バルブＶｙと、Ｚ軸回転用バルブＶｚと、第１のＸ軸噴出口Ｘ１（第１の出力口）と、第２のＸ軸噴出口Ｘ２（第２の出力口）と、第１のＹ軸噴出口Ｙ１（第１の出力口）と、第２のＹ軸噴出口Ｙ２（第２の出力口）と、第１のＺ軸噴出口Ｚ１（第１の出力口）と、第２のＺ軸噴出口Ｚ２（第２の出力口）とを有する。本明細書において、「Ｘ軸」、「Ｙ軸」及び「Ｚ軸」は直交する３軸を意味し、水平方向及び垂直方向を意味するものでは無い。
【００４８】
収容部１１０の内壁面に、第１のＸ軸噴出口Ｘ１と、第２のＸ軸噴出口Ｘ２と、第１のＹ軸噴出口Ｙ１と、第２のＹ軸噴出口Ｙ２と、第１のＺ軸噴出口Ｚ１と、第２のＺ軸噴出口Ｚ２とが形成される（収容部１１０が複数の場合、全ての収容部１１０それぞれに対して、固有に、各噴出口が形成される）。第１のＸ軸噴出口Ｘ１と、第２のＸ軸噴出口Ｘ２と、第１のＹ軸噴出口Ｙ１と、第２のＹ軸噴出口Ｙ２と、第１のＺ軸噴出口Ｚ１と、第２のＺ軸噴出口Ｚ２とは、それぞれ、収容部１１０内の培養液に流体を噴出（注入）することで、収容部１１０内の培養液に流れを発生させる。「流体」は、典型的には、収容部１１０内の培養液と同じ液体であるが、収容部１１０内の培養液と異なる液体又は気体でもよい。
【００４９】
ポンプＰは、第１のＸ軸噴出口Ｘ１と、第２のＸ軸噴出口Ｘ２と、第１のＹ軸噴出口Ｙ１と、第２のＹ軸噴出口Ｙ２と、第１のＺ軸噴出口Ｚ１と、第２のＺ軸噴出口Ｚ２とにそれぞれ流路を介して接続し、これら噴出口に培養液を供給する。各流路の一部（ポンプ側ではなく噴出口側の部分）は、収容部１１０の壁面内に形成される（収容部１１０が複数の場合、全ての収容部１１０それぞれに対して、固有に、各流路が形成される）。
【００５０】
ポンプＰと、第１のＸ軸噴出口Ｘ１及び第２のＸ軸噴出口Ｘ２とを接続する流路には、Ｘ軸回転用バルブＶｘが設けられる。ポンプＰと、第１のＹ軸噴出口Ｙ１及び第２のＹ軸噴出口Ｙ２とを接続する流路には、Ｙ軸回転用バルブＶｙが設けられる。ポンプＰと、第１のＺ軸噴出口Ｚ１及び第２のＺ軸噴出口Ｚ２とを接続する流路には、Ｚ軸回転用バルブＶｚが設けられる。
【００５１】
回転制御部１３０は、入力装置１１から入力される回転方向及び回転量を検出し、入力された回転方向及び回転量に基づき、各噴出口Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２、Ｚ１、Ｚ２が発生する培養液の流れを個別に制御して、細胞Ｃの回転方向及び回転量を制御する。具体的には、回転制御部１３０は、Ｘ軸回転用バルブＶｘを開閉制御することで、第１のＸ軸噴出口Ｘ１及び第２のＸ軸噴出口Ｘ２が噴出する培養液の噴出速度及び噴出量を制御する。回転制御部１３０は、Ｙ軸回転用バルブＶｙを開閉制御することで、第１のＹ軸噴出口Ｙ１及び第２のＹ軸噴出口Ｙ２が噴出する培養液の噴出速度及び噴出量を制御する。回転制御部１３０は、Ｚ軸回転用バルブＶｚを開閉制御することで、第１のＺ軸噴出口Ｚ１及び第２のＺ軸噴出口Ｚ２が噴出する培養液の噴出速度及び噴出量を制御する。「培養液の噴出速度及び噴出量」の算出方法は後でより詳細に説明する。
【００５２】
撮像部１４０は、光学顕微鏡と撮像素子とを少なくとも有し、撮像素子を用いて光学顕微鏡像を撮像する。撮像部１４０は、収容部１１０内の細胞Ｃを常時撮像して、細胞Ｃの画像を取得する。撮像部１４０は、常時取得する細胞Ｃの画像を、リアルタイムで回転制御部１３０に供給する。
【００５３】
回転制御部１３０は、撮像部１４０が常時撮像して得た細胞Ｃの画像に基づき、細胞Ｃの回転方向及び回転量を算出する。回転制御部１３０は、細胞Ｃの画像に基づき算出した回転方向及び回転量に基づき、各噴出口Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２、Ｚ１、Ｚ２が発生する培養液の流れを個別に制御して、入力装置１１から入力された回転方向及び回転量を達成する。
【００５４】
（３．細胞と培養液の流れとの関係）
図３は、収容部内の細胞と培養液の流れとの関係を模式的に示す図である。
各噴出口Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２、Ｚ１、Ｚ２が収容部１１０内に発生する培養液の流れと、細胞Ｃの回転方向とを、より具体的に説明する。図３では、便宜的に、略球体の細胞Ｃに３軸周りの回転方向を示す曲線を付す。
【００５５】
第１のＸ軸噴出口Ｘ１は、収容部１１０内の細胞Ｃの表面の一部である第１の部位Ｐｘ１に接触する培養液に、Ｘ軸に沿う一方向（第１の方向）への流れＦｘ１を発生させて、第１の部位Ｐｘ１を貫通する１軸回りに細胞Ｃを回転させる。第２のＸ軸噴出口Ｘ２は、細胞Ｃの表面の他の一部である第２の部位Ｐｘ２に接触する培養液に、Ｘ軸に沿う一方向と逆方向の成分を含む方向（第２の方向）への流れを発生させて、第１の部位Ｐｘ１を貫通する１軸回りに回転する細胞ＣがＸ軸に沿う一方向へ流れるのを妨げて第１の部位Ｐｘ１を貫通する１軸回りに細胞Ｃを回転させる。典型的には、第２のＸ軸噴出口Ｘ２は、細胞Ｃの中心に対して第１の部位Ｐｘ１と点対称である第２の部位Ｐｘ２に接触する培養液に、Ｘ軸に沿う一方向と逆方向（第２の方向）への流れを発生させる。これにより、細胞Ｃの回転軸（第１の部位Ｐｘ１を貫通する１軸）が、細胞Ｃの重心を通るように制御され、細胞Ｃの位置が安定し、安定的に第１の部位Ｐｘ１及び第２の部位Ｐｘ２を貫通する１軸回りに細胞Ｃを回転させることができる。
【００５６】
第１のＹ軸噴出口Ｙ１は、収容部１１０内の細胞Ｃの表面の一部である第１の部位Ｐｙ１に接触する培養液に、Ｙ軸に沿う一方向（第１の方向）への流れＦｙ１を発生させて、第１の部位Ｐｙ１を貫通する１軸回りに細胞Ｃを回転させる。第２のＹ軸噴出口Ｙ２は、細胞Ｃの表面の他の一部である第２の部位Ｐｙ２に接触する培養液に、Ｙ軸に沿う一方向と逆方向の成分を含む方向（第２の方向）への流れを発生させて、第１の部位Ｐｙ１を貫通する１軸回りに回転する細胞ＣがＹ軸に沿う一方向へ流れるのを妨げて第１の部位Ｐｙ１を貫通する１軸回りに細胞Ｃを回転させる。典型的には、第２のＹ軸噴出口Ｙ２は、細胞Ｃの中心に対して第１の部位Ｐｙ１と点対称である第２の部位Ｐｙ２に接触する培養液に、Ｙ軸に沿う一方向と逆方向（第２の方向）への流れを発生させる。これにより、細胞Ｃの回転軸（第１の部位Ｐｙ１を貫通する１軸）が、細胞Ｃの中心を通るように制御され、細胞Ｃの位置が安定し、安定的に第１の部位Ｐｙ１及び第２の部位Ｐｙ２を貫通する１軸回りに細胞Ｃを回転させることができる。
【００５７】
第１のＺ軸噴出口Ｚ１は、収容部１１０内の細胞Ｃの表面の一部である第１の部位Ｐｚ１に接触する培養液に、Ｚ軸に沿う一方向（第１の方向）への流れＦｚ１を発生させて、第１の部位Ｐｚ１を貫通する１軸回りに細胞Ｃを回転させる。第２のＺ軸噴出口Ｚ２は、細胞Ｃの表面の他の一部である第２の部位Ｐｚ２に接触する培養液に、Ｚ軸に沿う一方向と逆方向の成分を含む方向（第２の方向）への流れを発生させて、第１の部位Ｐｚ１を貫通する１軸回りに回転する細胞ＣがＺ軸に沿う一方向へ流れるのを妨げて第１の部位Ｐｚ１を貫通する１軸回りに細胞Ｃを回転させる。典型的には、第２のＺ軸噴出口Ｚ２は、細胞Ｃの中心に対して第１の部位Ｐｚ１と点対称である第２の部位Ｐｚ２に接触する培養液に、Ｚ軸に沿う一方向と逆方向（第２の方向）への流れを発生させる。これにより、細胞Ｃの回転軸（第１の部位Ｐｚ１を貫通する１軸）が、細胞Ｃの中心を通るように制御され、細胞Ｃの位置が安定し、安定的に第１の部位Ｐｚ１及び第２の部位Ｐｚ２を貫通する１軸回りに細胞Ｃを回転させることができる。
【００５８】
なお、より正確且つ容易に、３軸それぞれについて時計回り及び反時計回りの双方向に細胞Ｃを回転させるためには、回転部１２０（ポンプＰと、Ｘ軸回転用バルブＶｘと、Ｙ軸回転用バルブＶｙと、Ｚ軸回転用バルブＶｚと、第１のＸ軸噴出口Ｘ１と、第２のＸ軸噴出口Ｘ２と、第１のＹ軸噴出口Ｙ１と、第２のＹ軸噴出口Ｙ２と、第１のＺ軸噴出口Ｚ１と、第２のＺ軸噴出口Ｚ２とを有する）を２セット設ければよい（図示せず）。言い換えれば、細胞Ｃを時計回りに回転させるための第１の回転部と、反時計回りに回転させるための第２の回転部とを１つの収容部１１０に設け、回転制御部１３０は、第１及び第２の回転部を個別に制御すればよい。
【００５９】
（４．培養液の噴出速度及び噴出量の算出方法）
回転制御部１３０による培養液の噴出速度及び噴出量の算出方法について、具体例を挙げて説明する。
【００６０】
培養液の噴出速度及び噴出量の制御は、物理解析的には細胞の大きさと質量から求められる慣性モーメントに基づいて決定できる。細胞を球と近似し、細胞の半径をa、質量をMとすると細胞の慣性モーメントは数１のように求められる。
【００６１】
【数１】
2017217148.tif 000003
【００６２】
この慣性モーメントを基準にして噴出する培養液の量と噴出速度を決める方法が考えられるが、実際には噴出液と培養液の摩擦、細胞と培養液との摩擦、細胞の質量の不均一性、のために、解析的な計算方法による最適な噴出液の制御は難しい。そこで、これを機械学習によって学習する方法を説明する。数１による解析的な噴出量と速度は、機械学習の学習データ作成時の噴出量の初期値として用いることができる。
【００６３】
噴出口からの噴出速度をd[m/s]、噴出口の断面積をe[m^2]、噴出時間をg[sec]として、その時に回転した角度をr[rad]とする。噴出口の断面積eはシャーレで固定となり、噴出速度dも装置の単純化のために固定値とすると、変数gとrを様々に変化した場合の組み合わせを実験によって取得し、目標回転角度rが与えられた場合の噴出時間gを推定するような回帰学習を行うことで、細胞の回転を制御するための噴出時間を決定することができる。この学習には例えば、下記で説明する線形回帰を用いることができる。基底関数として多項式基底を用いる場合は、基底関数は下記のように表現できる。
【００６４】
【数２】
2017217148.tif 000004
【００６５】
この基底関数を用いて、線形結合によって表現できる関数は下記となる。Mは用いる基底関数の数を表している。
【００６６】
【数３】
2017217148.tif 000005
【００６７】
本例では、数３のxが目標回転角度rで、線形回帰によって得られる関数f(x)が線形回帰によって得られる噴出時間を表す。数３のｗを求める問題は、実験によって得られた噴出時間gとそれによって得られた回転角度rの複数（ここではN個）のデータのセット(gn, rn)を用いて、下記の式のE(w)を最小とするwを求める問題となる。
【００６８】
【数４】
2017217148.tif 000006
【００６９】
実際に数４から線形回帰によって関数f(x)を得るためには、数４のλに適切な重み（0.1など）を、実験によって得られたN個の噴出時間gと回転角度rのデータのセット(gn, rn)を数４に代入し、wiの偏微分値を0とした連立方程式を求める。そこで得られたwiを数３に代入することで、目的の関数f(x)を得ることができる。
【００７０】
この回帰計算には線形回帰の他にも、サポートベクトル回帰やロジスティック回帰などの一般的な回帰学習手法を用いて実現することができる。
【００７１】
さらに、この噴出時間の推定の学習には細胞の形状や大きさなどの情報を細胞の画像情報から得て、そのパラメータを学習に入れてもよい。培養液を当てる位置や角度も、画像認識や機械学習によって最適なものを認識処理によって決めてもよい。例えば、回転制御部１３０は、画像認識により細胞の形状や大きさを判断し、判断結果に基づき、培養液を噴出する角度や位置を変更すればよい。
【００７２】
（５．細胞評価装置の動作）
図４は、細胞評価装置の動作を示すフローチャートである。
【００７３】
前提として、収容部１１０に細胞Ｃ及び培養液が収容されている。撮像部１４０は、収容部１１０内の細胞Ｃを常時（定期的に）撮像して細胞Ｃの画像を取得している。撮像部１４０は、細胞Ｃの少なくとも回転前の画像を回転制御部１３０に供給し、また、常時取得する細胞Ｃの画像を画像取得部１２に常時リアルタイムに供給する。画像取得部１２は、撮像部１４０から取得する細胞Ｃの画像を、常時リアルタイムに出力装置１４（表示装置）に出力する。これにより、出力装置１４（表示装置）に、時々刻々と、収容部１１０内の細胞Ｃの画像が常時リアルタイムに表示される。ユーザは、出力装置１４（表示装置）にリアルタイムに表示された細胞Ｃの画像を観察しつつ、細胞Ｃを別の方向から見たいと考えると、入力装置１１を操作して、細胞Ｃを回転させるための回転方向（３軸の成分を含む方向）及び回転量を入力する。
【００７４】
回転制御部１３０は、入力装置１１から入力される回転方向（３軸の成分を含む方向）及び回転量を検出する（ステップＳ１１）。回転制御部１３０は、入力装置１１から入力された回転方向及び回転量が達成されるように、上記の計算方法に従って、３軸方向それぞれの培養液の噴出速度及び噴出量を算出する（ステップＳ１２）。回転制御部１３０は、算出した３軸方向それぞれの培養液の噴出速度及び噴出量が達成されるように、回転部１２０のＸ軸回転用バルブＶｘと、Ｙ軸回転用バルブＶｙと、Ｚ軸回転用バルブＶｚとを個別に開閉制御する。これにより、第１のＸ軸噴出口Ｘ１及び第２のＸ軸噴出口Ｘ２と、第１のＹ軸噴出口Ｙ１及び第２のＹ軸噴出口Ｙ２と、第１のＺ軸噴出口Ｚ１及び第２のＺ軸噴出口Ｚ２とが、それぞれ個別の噴出速度及び噴出量で、収容部１１０内の細胞Ｃに向けて培養液を噴出する。これにより、入力装置１１から入力された回転方向及び回転量に基づき、収容部１１０内の細胞Ｃが回転する（ステップＳ１３）。撮像部１４０は、常時（定期的に）撮像して取得している細胞Ｃの画像のうち、細胞Ｃの少なくとも回転後の画像を回転制御部１３０に供給する。
【００７５】
回転制御部１３０は、撮像部１４０から取得した細胞Ｃの回転前の画像と、細胞Ｃの回転後の画像とを比較して、実際の細胞Ｃの回転方向及び回転量を算出する。具体的には、回転制御部１３０は、細胞Ｃの回転前の画像に含まれる特徴点と、細胞Ｃの回転後の画像に含まれる特徴点とを抽出する（各特徴点は、細胞Ｃの同一箇所である）。回転制御部１３０は、細胞Ｃの回転前の画像に含まれる特徴点と、細胞Ｃの回転後の画像に含まれる特徴点とを比較し、特徴点の回転方向及び回転量を算出する。回転制御部１３０は、算出した特徴点の回転方向及び回転量を、実際の細胞Ｃの回転方向及び回転量として判断する。回転制御部１３０は、細胞Ｃの回転前後の画像に基づき算出した回転方向及び回転量と、入力装置１１から入力された回転方向及び回転量とを比較する（ステップＳ１４）。
【００７６】
細胞Ｃの回転前後の画像に基づき算出した回転方向及び回転量と、入力装置１１から入力された回転方向及び回転量とが一致していない場合、回転制御部１３０は、入力された回転方向及び回転量が達成されていないと判断する（ステップＳ１４、ＮＯ）。従って、回転制御部１３０は、入力装置１１から入力された回転方向及び回転量が達成されるように、再び、３軸方向それぞれの培養液の噴出速度及び噴出量を算出する（ステップＳ１２）。具体的には、回転制御部１３０は、回転前の細胞Ｃを、入力装置１１から入力された回転方向及び回転量で回転したと仮定したときに、細胞Ｃの回転前の画像に含まれる特徴点が、画像中のどの位置に移動するかを算出する。この予測される特徴点の位置を「特徴点予測位置」と称する。回転制御部１３０は、細胞Ｃの回転後の画像に含まれる特徴点の位置と、特徴点予測位置とを比較し、細胞Ｃの回転後の画像に含まれる特徴点が特徴点予測位置まで移動するのに必要な回転方向及び回転量を算出する。回転制御部１３０は、算出した回転方向及び回転量が達成されるように、上記の計算方法に従って、３軸方向それぞれの培養液の噴出速度及び噴出量を算出する。回転制御部１３０が、入力された回転方向及び回転量が達成されたと判断するまで（ステップＳ１４、ＹＥＳ）、ステップＳ１２〜Ｓ１４が繰り返される。
【００７７】
回転制御部１３０は、入力された回転方向及び回転量が達成されたと判断すると（ステップＳ１４、ＹＥＳ）、その旨を画像取得部１２に通知する。画像取得部１２は、通知を受けると、撮像部１４０から常時リアルタイムに取得する細胞Ｃの画像を、評価部１３にリアルタイムに供給する（ステップＳ１５）。評価部１３は、取得する細胞Ｃの画像を、画像処理により認識し、既存のデータベースを参照して細胞Ｃの質を評価する（ステップＳ１６）。評価方法の具体例は後述する。評価部１３は、評価結果を、所定の出力方法（画像の表示、音声の出力）を用いて、出力装置１４に出力させる（ステップＳ１７）。出力方法の具体例は後述する。これにより、ユーザーは、出力装置１４が出力した細胞Ｃの質の評価結果を認識する。
【００７８】
（６．細胞の評価方法）
評価部１３が細胞Ｃの回転後の画像を画像処理により認識して細胞Ｃの質を評価する（ステップＳ１６）方法の具体例を説明する。一例として、細胞Ｃが受精卵（胚）とする。初期分割胚の評価に一般的に用いられる指標に基づき、細胞Ｃを以下の５段階のグレード（グレード１が最高、グレード５が最低）に評価することができる。評価部１３は、例えば、エッジ検出の技術を利用して画像に含まれる割球の形態やフラグメンテーションを認識し、認識した画像をもとに、細胞Ｃを５段階のグレードに評価する。
【００７９】
グレード１：割球が均等で、フラグメンテーションを認めない。
グレード２：割球がやや不均等で、わずかにフラグメンテーションを認める。
グレード３：割球が不均等。
グレード４：割球が均等又は不均等で、かなりのフラグメンテーションを認める。
グレード５：割球が不明瞭で、フラグメンテーションが著しい。
【００８０】
あるいは、一例として、細胞Ｃが和牛の受精卵（胚）の場合、和牛の肉質評価に一般的に用いられる指標を用いて細胞Ｃを評価してもよい。言い換えれば、細胞Ｃ（和牛の受精卵（胚））の将来的な肉質を予測し、歩留等級（３段階：最高Ａ〜最低Ｃ）及び肉質等級（５段階：最高５〜最低１）を指標として細胞Ｃを評価してもよい。
【００８１】
（７．細胞の評価結果の出力方法）
細胞Ｃの質の評価結果を出力（ステップＳ１７）する方法の各具体例を説明する。
【００８２】
図５は、細胞の質の評価結果を出力する方法の一具体例を説明するための図である。
評価部１３は、画像処理により、細胞Ｃの画像から、表面の凹凸が少ない部位や、細胞分裂後の体積が均一な部位を抽出する。既存のデータベースには、表面の凹凸が少ない部位に対して評価結果Ａ３、細胞分裂後の体積が均一な部位に対して評価結果Ａ５等が登録されている。評価部１３は、データベースから、画像処理により抽出した各部位の特徴にそれぞれ対応付けられた評価結果を読み出す。評価部１３は、画像処理により抽出した各部位の位置情報と、読み出した評価結果とをもとに、細胞Ｃの画像に評価結果等を示す情報を合成して合成画像を生成する。評価部１３は、生成した合成画像を出力装置１４（表示装置）に表示させる。図５に示す合成画像の一例では、細胞Ｃの画像に、各部位の評価結果（Ａ３、Ａ５）及び評価の理由（本例では、文章）と、細胞Ｃ全体としての評価結果（Ａ４）とが合成される。
【００８３】
図６は、細胞の質の評価結果を出力する方法の別の具体例を説明するための図である。
評価部１３は、画像取得部１２から常時リアルタイムに取得する細胞Ｃの画像を評価することで、細胞Ｃを時系列的に評価することができる。具体的には、評価部１３は、画像取得部１２から取得する細胞Ｃの一連の画像をエッジ検出等により認識し、画像の変化の大きい部位を、細胞分裂時に動的な変化の大きい部位として認識する。評価部１３は、画像取得部１２から取得する細胞Ｃの一連の画像に、この部位の位置情報を示す色（カラーでもモノクロでもよい）の濃淡などを合成して合成画像を生成する。評価部１３は、生成した合成画像を出力装置１４（表示装置）に表示させる。図６に示す合成画像の一例では、細胞Ｃの画像において、動的な変化の大きい部位を、変化度に応じた濃さの色としている。
【００８４】
受精卵（胚）の質の評価には、卵割後の割球の大きさのバランスやフラグメンテーションの量など、細胞分裂時の時系列的な分裂の様子が重要な基準の一つとなる。卵割の動的な変化に応じて仮想的に色の濃淡を付すことで、ユーザーが受精卵（胚）の質を視覚的に判断しやすくなる。また、受精卵（胚）の卵割等の動的な情報を、細胞の質の判定に用いることができる。なお、動的な変化の情報は２次元画像中の２次元情報だけでなく、ステレオカメラ等の３次元情報を取得できるセンサーによって得られた３次元的な動的な変化の情報を用いてもよく、これにより、詳細な情報を評価に反映することができる。また、動的な変化だけでなく内部細胞塊の密度などの情報を色の濃淡に反映して表示してもよい。
【００８５】
あるいは、受精卵（胚）の動的な変化を、色の濃淡だけでなく、音によって強調表現してもよい。評価部１３は、画像取得部１２から取得する細胞Ｃの一連の画像をエッジ検出等により認識し、動的な変化の大きい画像を発見すると、何らかの音を、スピーカーとしての出力装置１４に出力させてもよい。これにより、例えば、細胞分裂時のテクスチャの動的な変化の速度に応じて、音の高さや大きさや音色を対応付けることで、ユーザーは画像による視覚情報だけでなく、聴覚情報にも基づき、受精卵（胚）を評価することができる。
【００８６】
図７は、細胞の質の評価結果を出力する方法の別の具体例を説明するための図である。
評価部１３は、エッジ検出等の画像認識により、細胞Ｃの画像（図７の画像ａ）から、評価に有用な特徴的な部位（例えば、細胞分裂後の細胞の境界面や、内部細胞塊）を検出する。評価部１３は、評価部１３は、細胞Ｃの画像を、ユーザーが視覚的に判別しやすい向きになるように回転する（図７の画像ｂ）。時々刻々と表示される細胞Ｃの一連の画像は、細胞分裂の過程により細胞Ｃの向きが自然に変化する可能性があるが、画像認識により画像中の細胞Ｃを一定の向きに揃えることで、ユーザーが視覚的に細胞Ｃを鑑別しやすくなる。
【００８７】
図８は、細胞の質の評価結果を出力する方法の別の具体例を説明するための図である。
図７の例では細胞Ｃの画像を２次元に回転させてユーザーが視覚的に判別しやすい向きとした。これに対して、収容部１１０内の細胞Ｃそのものを３次元に回転させ、回転させた細胞Ｃの画像を表示することで、結果的に、ユーザーが視覚的に判別しやすい向きの細胞Ｃの画像を表示してもよい。
【００８８】
一例として、評価部１３は、エッジ検出等の画像認識により、画像（図８の画像ａ）中の２細胞期胚（細胞Ｃ）の２つの細胞が互いに重なり合っていると判断する。２つの細胞が互いに重なり合わず隣り合う方が、ユーザーが２つの細胞を観察しやすいと考えられる。評価部１３は、画像中の細胞Ｃ（２つの細胞が互いに重なり合っている）を、２つの細胞が隣り合うようにするための回転方向及び回転量を、画像に基づき算出する。評価部１３は、算出した回転方向及び回転量を回転制御部１３０に通知する。回転制御部１３０は、通知された回転方向及び回転量が達成されるように、３軸方向それぞれの培養液の噴出速度及び噴出量を算出する（ステップＳ１２と同様）。回転部１２０は細胞Ｃを回転させ（ステップＳ１３と同様）、細胞Ｃが目標の姿勢となると（ステップＳ１４のＹＥＳと同様）、評価部１３は、細胞Ｃの画像（図８の画像ｂ）を出力装置１４に出力する（ステップＳ１７）。
【００８９】
（８．まとめ）
細胞を回転させて観察するには、例えば、２次元画像を２次元的に回転する方法が考えられる。しかし、この方法では、細胞を３次元的な複数の向きから観察することはできない。このため、精度の高い観察や評価を行うことは困難である。一方、立体的な（３次元的な）形状を有する細胞を、３次元的な複数の向きから観察するには、例えば、以下のような各方法が考えられる。一例として、ピペット等を用いて手作業で培養液に流れを作り、培養液内の細胞を回転させながら顕微鏡で観察する方法が考えられる。しかし、適切な向きに正確に細胞を回転させることは困難である。別の例として、細胞を回転させずに、細胞に対する光学的距離を変化させながら２つの撮像装置で細胞の画像（ステレオ画像）を取得し、その画像を合成することで３次元的な画像を生成する方法が考えられる。しかし、細胞は完全な透明でないため、撮影する方向以外から鮮明な画像を生成することは困難である。
【００９０】
これに対して、本実施形態によれば、回転制御部１３０は、入力装置１１から入力された（ステップＳ１１）回転方向及び回転量が達成されるように（ステップＳ１２）、回転部１２０を制御する（ステップＳ１３）。そして、回転制御部１３０は、細胞Ｃの回転前後の画像に基づき算出した実際の回転方向及び回転量と、入力装置１１から入力された回転方向及び回転量とを比較し（ステップＳ１４）、入力された回転方向及び回転量が達成されるまで（ステップＳ１４、ＹＥＳ）、回転部１２０を繰り返し制御する。
【００９１】
これにより、細胞を回転させて、立体的な（３次元的な）形状を有する細胞を、３次元的な複数の向きから観察することができる。また、回転前後の画像に基づき算出した実際の回転方向及び回転量をフィードバックし、入力された回転方向及び回転量が達成されるまで、回転部１２０を繰り返し制御することから、入力装置１１から入力された（すなわち、ユーザが目標とする）回転方向及び回転量だけ細胞の回転を達成する確実性を高めることができる。また、入力装置１１としてトラックボールを用いる場合、他の装置に比べて、ユーザにとっては直感的に３軸方向の回転方向及び回転量を入力することができる上、ユーザにとってはあたかも細胞を掴んで回転させているような、直感的な観察が可能となる。
【００９２】
また、画像認識を用いて細胞の質を評価する方法としては、例えば、画像処理により細胞の外周の長さ値や細胞の面積値等を得る方法が考えられる。しかし、これらの値そのものが細胞の質の評価値であるわけではなく、これらの値をもとに人間の判断で質を評価する必要がある。人間の判断で質を評価する場合、評価にバラツキが発生することは避けられない。別の方法として、例えば、細胞全体の質の評価値を得る方法も考えられる。しかし、細胞全体の質の評価値が得られても、評価値の根拠理由がユーザーにとってわかりにくいおそれがある。
【００９３】
これに対して、本実施形態によれば、評価部１３は、画像処理により、細胞Ｃの画像から、細胞の表面形状や体積が特徴的な部位を画像処理により抽出し、画像処理により抽出した各部位の特徴にそれぞれ対応付けられた評価結果をデータベースから読み出す。評価部１３は、画像処理により抽出した各部位の位置情報と、読み出した評価結果とをもとに、細胞の画像に評価結果等を示す情報を合成して合成画像を生成する（図５、図６）。
【００９４】
このように、画像処理に基づき細胞の質を評価することで、人間の主観を排除した客観的な評価をユーザに提示することができる。また、細胞の画像を評価しやすい向きに回転することで（図７、図８）、ユーザが視覚的により観察しやすくなる。
【００９５】
（９．変形例）
本実施形態によれば、各噴出口Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２、Ｚ１、Ｚ２（出力口）から、収容部１１０内の培養液に流体（培養液）を注入することで、収容部１１０内の培養液に流れを発生させた。これに替えて、各噴出口から例えば超音波を発生させることにより収容部１１０内の培養液に振動を発生させることで、収容部１１０内の培養液に流れを発生させてもよい。
【００９６】
本実施形態では、評価部１３は、細胞の画像を画像処理により認識し、既存のデータベースを参照して細胞の質を評価し（ステップＳ１６）、評価結果を出力装置１４に出力させた（ステップＳ１７）。この評価の各ステップを無くし、入力された回転方向及び回転量が達成された細胞の画像を、出力装置１４に出力させるだけでもよい。
【００９７】
（ＩＩ．第２の実施形態）
（１．第２の実施形態の概要）
第１の実施形態では、入力装置１１から入力された回転方向及び回転量に基づき、リアルタイムに細胞を回転させて、回転する細胞の画像をリアルタイムに出力装置１４に出力し、細胞をリアルタイムに評価した。これに対して、第２の実施形態では、入力装置から入力された回転方向及び回転量に基づき回転させた細胞の画像を蓄積し、３次元画像を実現するためのデータベースを構築しておく。その後、入力装置から入力された回転方向及び回転量に対応する細胞の画像をデータベースから読み出し、細胞を評価する。これにより、過去に撮りためた細胞の画像を、３次元的に観察することが可能となる。
【００９８】
以下の説明において、第１の実施形態で既に説明したハードウェア構成、各機能部、各動作ステップと同様のものは、同様の参照符号を付して説明を省略し、異なる点を中心に説明する。
【００９９】
（２．細胞評価装置の構成）
図９は、第２の実施形態に係る細胞評価装置（情報処理装置）の構成を示すブロック図である。
【０１００】
細胞評価装置１Ａは、細胞回転装置１０Ａ（装置）と、入力装置１１Ａと、画像データベース（ＤＢ）作成部１５と、画像データベース（ＤＢ）１６と、画像取得部１２Ａと、評価部１３Ａと、出力装置１４Ａとを有する。
【０１０１】
細胞評価装置１Ａの少なくとも画像取得部１２Ａと、評価部１３Ａと、細胞回転装置１０に含まれる回転制御部１３０Ａと、画像ＤＢ作成部１５とは、非一過性のコンピュータ読み取り可能な記録媒体の一例であるＲＯＭに記録されたプログラムをＲＡＭにロードしてＣＰＵが実行することにより実現される。画像ＤＢ１６は不揮発性の記録媒体に設定される。
【０１０２】
細胞回転装置１０Ａ及び入力装置１１Ａは、第１の実施形態の細胞回転装置１０及び入力装置１１と同様である。ただし、細胞回転装置１０Ａにおいて、回転制御部１３０Ａは、入力装置１１Ａから入力された回転方向及び回転量に基づき、細胞Ｃの３軸方向の位置情報を算出する。例えば、回転制御部１３０Ａは、撮像部１４０Ａから取得する細胞Ｃの回転前の画像に含まれる特徴点と、細胞Ｃの回転後の画像に含まれる特徴点とを抽出する（各特徴点は、細胞Ｃの同一箇所である）。回転制御部１３０Ａは、細胞Ｃの回転前の画像に含まれる特徴点と、細胞Ｃの回転後の画像に含まれる特徴点とを比較し、特徴点の回転方向及び回転量を算出する。回転制御部１３０Ａは、算出した特徴点の回転方向及び回転量に基づき、細胞Ｃの３軸方向の位置情報を算出する。回転制御部１３０Ａは算出した細胞Ｃの３軸方向の位置情報（回転情報）を、撮像部１４０Ａは細胞Ｃの画像を、同期して、画像ＤＢ作成部１５に供給する。回転制御部１３０Ａが算出する細胞Ｃの「３軸方向の位置情報」とは、回転前の細胞Ｃの姿勢を基準とした相対的な位置情報ではなく、絶対的な位置情報（座標情報等）を意味する。
【０１０３】
画像ＤＢ作成部１５は、回転制御部１３０Ａから、細胞Ｃの画像と、それに対応する細胞Ｃの３軸方向の位置情報とを、取得する。画像ＤＢ作成部１５は、取得する細胞Ｃの３軸方向の位置情報と、細胞Ｃの画像とを、蓄積することで、３次元画像を実現するための画像ＤＢ１６を構築しておく。
【０１０４】
画像取得部１２Ａは、入力装置１１Ａ（回転制御部１３０Ａに回転方向及び回転量を入力する入力装置１１Ａとは異なる装置でもよい）から入力される３軸方向の回転方向及び回転量に対応する細胞Ｃの画像を、画像ＤＢ１６から読み出す。あるいは、画像取得部１２Ａは、入力装置１１Ａから入力される３軸方向の回転方向及び回転量に対応する細胞Ｃの画像が画像ＤＢ１６に蓄積されていない場合は、画像ＤＢ１６から複数の画像を読み出し、読み出した複数の画像を合成して、入力された回転方向及び回転量に対応する細胞Ｃの画像を生成する。
【０１０５】
評価部１３Ａは、画像取得部１２Ａが取得した細胞の画像に基づき、細胞を評価する。
【０１０６】
表示装置としての出力装置１４Ａは、画像取得部１２Ａが取得する（読み出す又は合成する）細胞Ｃの画像をリアルタイムに表示する。出力装置１４Ａは、また、評価部１３Ａによる細胞Ｃの評価の結果を、画像や音声等により出力する。
【０１０７】
（３．細胞評価装置の動作）
図１０は、細胞評価装置の動作を示すフローチャートである。
【０１０８】
画像ＤＢ作成部１５が、回転制御部１３０Ａから取得する細胞Ｃの画像及び細胞Ｃの３軸方向の位置情報を蓄積することで、３次元画像を実現するための画像ＤＢ１６を構築した後の動作を説明する。
【０１０９】
前提として、画像取得部１２Ａは、例えば入力装置１１Ａからの何らかの入力をトリガとして、画像ＤＢ１６から細胞Ｃの画像を取得し、取得した画像を出力装置１４Ａ（表示装置）に出力する。出力装置１４Ａ（表示装置）に、細胞Ｃの画像が表示される。ユーザは、出力装置１４Ａ（表示装置）に表示された細胞Ｃの画像を観察しつつ、細胞Ｃを別の方向から見たいと考えると、入力装置１１Ａを操作して、細胞Ｃを回転させるための回転方向（３軸の成分を含む方向）及び回転量を入力する。
【０１１０】
画像取得部１２Ａは、入力装置１１Ａから入力される回転方向（３軸の成分を含む方向）及び回転量を検出する（ステップＳ２１）。画像取得部１２Ａは、入力装置１１Ａから入力された回転方向及び回転量に対応する細胞Ｃの画像を、画像ＤＢ１６から読み出す。あるいは、画像取得部１２Ａは、入力装置１１Ａから入力される３軸方向の回転方向及び回転量に対応する細胞Ｃの画像が画像ＤＢ１６に蓄積されていない場合は、画像ＤＢ１６から複数の画像を読み出し、読み出した複数の画像を合成して、入力された回転方向及び回転量に対応する細胞Ｃの画像を生成する（ステップＳ２２）。具体的には、画像取得部１２Ａは、出力装置１４Ａ（表示装置）に表示されている細胞Ｃの画像の３軸方向の位置情報を基準として、この細胞Ｃが入力装置１１Ａから入力された回転方向及び回転量だけ回転された場合の、３軸方向の位置情報を算出する。画像取得部１２Ａは、算出した３軸方向の位置情報に対応する細胞Ｃの画像が画像ＤＢ１６に記憶されているか判断する。記憶されていると判断すると、画像取得部１２Ａは、算出した３軸方向の位置情報に対応する細胞Ｃの画像を、画像ＤＢ１６から読みだす。記憶されていないと判断すると、画像取得部１２Ａは、算出した３軸方向の位置情報に比較的近い位置情報に対応する複数（少なくとも２つ）の細胞Ｃの画像を、画像ＤＢ１６から読みだす。画像取得部１２Ａは、読み出した複数の画像を合成して、算出した３軸方向の位置情報に対応する細胞Ｃの画像を生成する。
【０１１１】
画像取得部１２Ａは、入力装置１１Ａから入力された回転方向及び回転量に対応する細胞Ｃの画像を読み出す又は合成により生成すると、読み出した又は生成した細胞Ｃの画像を、評価部１３Ａに供給する（ステップＳ２３）。評価部１３Ａは、取得する細胞Ｃの画像を、画像処理により認識し、既存のデータベースを参照して細胞Ｃの質を評価する（ステップＳ２４）。評価部１３Ａは、評価結果を、所定の出力方法（画像の表示、音声の出力）を用いて、出力装置１４Ａに出力させる（ステップＳ２５）。これにより、ユーザーは、出力装置１４Ａが出力した細胞Ｃの質の評価結果を認識する。
【０１１２】
（４．まとめ）
本実施形態によれば、細胞回転装置１０Ａを用いて回転させた細胞の画像をデータベースに蓄積しておくことで、事後的に、細胞Ｃを３次元的に観察や評価することができる。例えば細胞が受精卵や胚の場合、細胞分裂が進む前の画像をデータベースに蓄積しておけば、過去の画像と、収容部１１０Ａ内の現在の細胞とを、同時に表示して同時に３次元的に比較し観察することも可能となる（それを実現するためには、図１と同様に、図９でも、画像取得部１２Ａが撮像部１４０Ａから画像を取得する。図示せず）。
【０１１３】
また、本実施形態によれば、細胞回転装置１０Ａを用いて実際に回転させた細胞の画像をデータベースに蓄積する。これに対して、細胞を実際に回転させずに、細胞に対する光学的距離を変化させながら複数の撮像装置で細胞の画像（ステレオ画像）を取得し、その画像を合成することで３次元的な画像を生成し、データベースに蓄積するも考えられる。しかし、この方法では、複数の撮像装置が必要になるため設備が大掛かりとなりコストもかかる上、３次元的な画像は合成したものにすぎず、完全に正確な画像を生成できないおそれがある。これに対して、本実施形態によれば、細胞回転装置１０Ａを用いて実際に回転させた細胞の画像をデータベースに蓄積するので、３次元的な画像として正確な画像を蓄積することができる上、撮像装置も１つあればよいため、設備も簡略化できコストを抑えることができる。
【０１１４】
（５．変形例）
本実施形態によれば、細胞評価装置１Ａを単一の装置として説明したが、これに限定されない。例えば、ネットワークを介して又は介さずに情報を授受可能な第１の装置と、第２の装置とに分けてもよい（図示せず）。第１の装置は、細胞回転装置１０Ａと、第１の入力装置１１Ａと、画像ＤＢ作成部１５と、画像ＤＢ１６とを有する。第２の装置は、第２の入力装置１１Ａと、画像取得部１２Ａと、評価部１３Ａと、出力装置１４Ａとを有する。第１の装置は、細胞回転装置１０Ａが回転する細胞の画像を画像ＤＢ１６に蓄積しておく。そして、第２の装置は、第１の装置の画像ＤＢ１６に蓄積された細胞の画像を取得し、必要に応じて合成し、出力装置１４Ａに出力する。第２の装置は、汎用のパーソナルコンピュータを用いても実現可能である。
【０１１５】
あるいは、例えば、ネットワークを介して又は介さずに情報を授受可能な第１の装置と、第２の装置と、第３の装置とに分けてもよい（図示せず）。第１の装置は、細胞回転装置１０Ａと、第１の入力装置１１Ａと、画像ＤＢ作成部１５とを有する。第３の装置は、画像ＤＢ１６を有する。第２の装置は、第２の入力装置１１Ａと、画像取得部１２Ａと、評価部１３Ａと、出力装置１４Ａとを有する。第１の装置は、細胞回転装置１０Ａが回転する細胞の画像を、第３の装置の画像ＤＢ１６に蓄積しておく。そして、第２の装置は、第３の装置の画像ＤＢ１６に蓄積された細胞の画像を取得し、必要に応じて合成し、出力装置１４Ａに出力する。この場合も、第２の装置は、汎用のパーソナルコンピュータを用いても実現可能である。典型的には、第１の装置と、第２の装置と、第３の装置とは、ＬＡＮ（Local Area Network）又はインターネット等のネットワークに接続され、その場合、第３の装置は、所謂サーバー装置の役割をもつ。
【０１１６】
（ＩＩＩ．その他）
以上、本技術の各実施形態及び各変形例について説明したが、本技術は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【０１１７】
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）細胞及び液体を収容可能な収容部と、
前記収容部内の前記液体に流れを発生させて、前記細胞を回転させる回転部と
を具備する装置。
（２）上記（１）に記載の装置であって、
前記回転部は、前記細胞の表面の一部である第１の部位に接触する前記液体に第１の方向への流れを発生させて、１軸回りに前記細胞を回転させる第１の出力口を有する
装置。
（３）上記（２）に記載の装置であって、
前記回転部は、さらに、前記細胞の前記表面の他の一部である第２の部位に接触する前記液体に、前記第１の方向と逆方向の成分を含む第２の方向への流れを発生させて、前記１軸回りに回転する前記細胞が前記第１の方向へ流れるのを妨げて前記１軸回りに前記細胞を回転させる第２の出力口を有する
装置。
（４）上記（１）乃至（３）のうちいずれか１つに記載の装置であって、
入力装置から入力される回転量を検出し、
前記入力された回転量に基づき、前記各出力口が発生する前記液体の流れを制御して、前記細胞の回転量を制御する
回転制御部
をさらに具備する装置。
（５）上記（３）又は（４）に記載の装置であって、
前記回転部は、前記第１の出力口及び前記第２の出力口の組を、２組以上有し、
前記各組は、直交する２軸の成分を含む軸回りに前記細胞を回転させることが可能なように配置される
装置。
（６）上記（３）乃至（５）のうちいずれか１つに記載の装置であって、
前記回転部は、前記第１の出力口及び前記第２の出力口の組を、３組以上有し、
前記各組は、直交する３軸の成分を含む軸回りに前記細胞を回転させることが可能なように配置される
装置。
（７）上記（４）乃至（６）のうちいずれか１つに記載の装置であって、
前記回転制御部は、
前記入力装置から入力される回転方向及び回転量を検出し、
前記入力された回転方向及び回転量に基づき、前記各出力口が発生する前記液体の流れを制御して、前記細胞の回転方向及び回転量を制御する
装置。
（８）上記（４）乃至（７）のうちいずれか１つに記載の装置であって、
前記収容部内の前記細胞を撮像して前記細胞の画像を取得する撮像部をさらに具備し、
前記回転制御部は、
前記撮像部が撮像して得た前記細胞の回転前の画像と、前記細胞の回転後の画像とに基づき、前記細胞の実際の回転方向及び回転量を算出し、
前記細胞の画像に基づき算出した実際の回転方向及び回転量に基づき、前記各出力口が発生する前記液体の流れを制御して、前記入力された回転方向及び回転量を達成する
装置。
（９）上記（２）乃至（８）のうちいずれか１つに記載の装置であって、
前記各出力口は、前記収容部内の前記液体に流体を注入することで、前記収容部内の前記液体に流れを発生させる
装置。
（１０）上記（２）乃至（８）のうちいずれか１つに記載の装置であって、
前記各出力口は、前記収容部内の前記液体に振動を発生させることで、前記収容部内の前記液体に流れを発生させる
装置。
（１１）入力装置から入力される回転方向及び回転量に対応する細胞の画像を取得する画像取得部と、
前記取得した細胞の画像に基づき、前記細胞を評価する評価部と
を具備し、
前記画像取得部は、
細胞及び液体を収容可能な収容部と、
前記収容部内の前記液体に流れを発生させて、前記細胞を回転させる回転部と、
前記回転部を制御して、前記細胞の回転方向及び回転量を制御する回転制御部と、
前記収容部内の前記細胞を撮像して前記細胞の画像を取得する撮像部と
を有する装置の前記撮像部が取得した前記細胞の画像に基づく画像を、前記細胞の画像として取得する
情報処理装置。
（１２）上記（１１）に記載の情報処理装置であって、
前記回転制御部は、
前記入力装置から入力される回転方向及び回転量を検出し、
前記入力された回転方向及び回転量に基づき、前記回転部を制御して、前記細胞の回転方向及び回転量を制御し、
前記撮像部は、前記入力された回転方向及び回転量に基づき回転方向及び回転量が制御された前記細胞の画像を取得し、
前記画像取得部は、前記撮像部から、前記細胞の画像を取得する
情報処理装置。
（１３）上記（１１）又は（１２）に記載の情報処理装置であって、
前記画像取得部は、
前記入力装置から入力される回転方向及び回転量を検出し、
前記撮像部が取得した前記細胞の画像と前記細胞の回転方向及び回転量に関連する回転情報とを互いに関連付けて記憶する記憶装置から、前記入力された回転方向及び回転量に対応する細胞の画像を読み出し、又は
前記記憶装置から複数の画像を読み出し、前記読み出した複数の画像を合成して、前記入力された回転方向及び回転量に対応する細胞の画像を生成する
情報処理装置。
（１４）入力装置から入力される回転方向及び回転量に対応する細胞の画像を取得する画像取得部と、
前記取得した細胞の画像に基づき、前記細胞を評価する評価部
として情報処理装置を機能させるプログラムであって、
前記画像取得部は、
細胞及び液体を収容可能な収容部と、
前記収容部内の前記液体に流れを発生させて、前記細胞を回転させる回転部と、
前記収容部内の前記細胞を撮像して前記細胞の画像を取得する撮像部と
を有する装置の前記撮像部が取得した前記細胞の画像に基づく画像を、前記細胞の画像として取得する
プログラム。
（１５）画像取得部により、入力装置から入力される回転方向及び回転量に対応する細胞の画像を取得し、
前記取得した細胞の画像に基づき、前記細胞を評価する
情報処理方法であって、
前記画像取得部は、
細胞及び液体を収容可能な収容部と、
前記収容部内の前記液体に流れを発生させて、前記細胞を回転させる回転部と、
前記収容部内の前記細胞を撮像して前記細胞の画像を取得する撮像部と
を有する装置の前記撮像部が取得した前記細胞の画像に基づく画像を、前記細胞の画像として取得する
情報処理方法。
【符号の説明】
【０１１８】
１、１Ａ…細胞評価装置
１０、１０Ａ…細胞回転装置
１１、１１Ａ…入力装置
１２、１２Ａ…画像取得部
１３、１３Ａ…評価部
１４、１４Ａ…出力装置
１５…画像ＤＢ作成部
１６…画像ＤＢ
１１０、１１０Ａ…収容部
１２０、１２０Ａ…回転部
１３０、１３０Ａ…回転制御部
１４０、１４０Ａ…撮像部
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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