(57)【要約】【課題】高精度に不整脈を検出することが可能な情報処理装置、情報処理方法、プログラム及び観察システムを提供すること【解決手段】本技術に係る情報処理装置は、動きベクトル抽出部と、時刻算出部と、不整脈判定部とを具備する。動きベクトル抽出部は、心筋細胞を経時的に撮像した撮像画像において動きベクトルを抽出する。時刻算出部は、動きベクトルに基づいて、心筋細胞の収縮開始時刻と弛緩終了時刻を算出する。不整脈判定部は、収縮開始時刻と弛緩終了時刻を利用して不整脈の有無を判定する。【選択図】図１
2016140317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
心筋細胞を経時的に撮像した撮像画像において動きベクトルを抽出する動きベクトル抽出部と、
前記動きベクトルに基づいて、心筋細胞の収縮開始時刻と弛緩終了時刻を算出する時刻算出部と、
前記収縮開始時刻と前記弛緩終了時刻を利用して不整脈の有無を判定する不整脈判定部と
を具備する情報処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の情報処理装置であって、
前記動きベクトルの大きさである動き速度の時間変化を算出する動き速度算出部をさらに具備し、
前記時刻算出部は、前記動き速度の時間変化から前記収縮開始時刻と前記弛緩終了時刻を算出する
情報処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の情報処理装置であって、
前記撮像画像において分析領域を設定する領域設定部
をさらに具備し、
前記動き速度算出部は、前記分析領域毎に前記動き速度の時間変化を算出し、
前記時刻算出部は、前記分析領域毎に前記収縮開始時刻と前記弛緩終了時刻を算出し、
前記不整脈判定部は、前記分析領域毎に不整脈の有無を判定する
情報処理装置。
【請求項４】
請求項２に記載の情報処理装置であって、
前記不整脈判定部は、前記弛緩終了時刻と前記収縮開始時刻の間の動き速度のピーク値と閾値を比較し、前記ピーク値が閾値を超える場合に不整脈と判定する
情報処理装置。
【請求項５】
請求項２に記載の情報処理装置であって、
前記不整脈判定部は、前記収縮開始時刻と前記弛緩終了時刻の間隔である収縮弛緩間隔を算出し、前記収縮弛緩間隔をウィンドウ幅として動き速度の移動平均を算出し、前記移動平均の変曲点に基づいて不整脈の有無を判定する
情報処理装置。
【請求項６】
請求項２に記載の情報処理装置であって、
前記不整脈判定部は、動き速度がピークとなる時刻の間隔である収縮時間間隔と、前記収縮開始時刻と前記弛緩終了時刻の間隔である収縮弛緩間隔を算出し、前記収縮時間間隔に対する前記収縮弛緩間隔の大きさに基づいて不整脈の有無を判定する
情報処理装置。
【請求項７】
請求項３に記載の情報処理装置であって、
前記不整脈判定部は、不整脈と判定した前記分析領域の分布に基づいて不整脈の種類を判定する
情報処理装置。
【請求項８】
心筋細胞を経時的に撮像した撮像画像において動きベクトルを抽出する動きベクトル抽出部と、
前記動きベクトルに基づいて、心筋細胞の収縮開始時刻と弛緩終了時刻を算出する時刻算出部と、
前記収縮開始時刻と前記弛緩終了時刻を利用して不整脈の有無を判定する不整脈判定部と
として情報処理装置を機能させるプログラム。
【請求項９】
動きベクトル抽出部が、心筋細胞を経時的に撮像した撮像画像において動きベクトルを抽出し、
時刻算出部が、前記動きベクトルに基づいて、心筋細胞の収縮開始時刻と弛緩終了時刻を算出し、
不整脈判定部が、前記収縮開始時刻と前記弛緩終了時刻を利用して不整脈の有無を判定する
を具備する情報処理方法。
【請求項１０】
心筋細胞を経時的に撮像することが可能な撮像装置と、
心筋細胞を経時的に撮像した撮像画像において動きベクトルを抽出する動きベクトル抽出部と、前記動きベクトルに基づいて、心筋細胞の収縮開始時刻と弛緩終了時刻を算出する時刻算出部と、前記収縮開始時刻と前記弛緩終了時刻を利用して不整脈の有無を判定する不整脈判定部とを備える情報処理装置と
を具備する観察システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、心筋細胞を動きを評価することが可能な情報処理装置、情報処理方法、プログラム及び観察システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
心筋細胞に対する安全性試験や創薬スクリーニングのニーズが高まっている。心筋細胞は培養環境下においても収縮弛緩運動を行うが、正常であれば各心筋細胞の収縮弛緩運動が連動して拍動を生じる。一方で心筋細胞の状態が悪化すると連動が乱れ、不整脈を生じる。このため、培養心筋細胞に薬剤を投与し、収縮弛緩運動を観察することにより、薬剤の心筋細胞への影響を評価することが可能となる。
【０００３】
培養環境下における心筋細胞の評価方法としては、ＭＥＡ（multiple electrode array）システム、カルシウムイメージング、インピーダンス測定等が知られている。ＭＥＡシステムは多数の電極を配したＭＥＡディッシュ上で心筋細胞を培養し、電極によって測定された電位変動から心筋細胞の状態を評価するものである（非特許文献１参照）。
【０００４】
カルシウムイメージングは、カルシウムイオンと結合して蛍光を生じる色素によって細胞を染色し、心筋細胞内のカルシウムイオン濃度を可視化する方法である（非特許文献２参照）。カルシウムイオンは、心筋細胞の収縮弛緩運動を誘引する物質であり、カルシウムイオン濃度を介して心筋細胞の状態を評価することができる。
【０００５】
インピーダンス測定は、多数の電極を配したウェルプレート上で心筋細胞を培養し、イオン環境の変化によるインピーダンスの変化を介して心筋細胞の状態を評価することができる（非特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】P.Y Feld and others, "Electrophysiological Modulation of Cardiomyocytic Tissue by Transfected Fibroblasts Expressing Potassium Channels: A Novel Strategy to Manipulate Excitability", Circulation, 2002
【非特許文献２】Paul W Burridge and others, "A Universal System for Highly Efficient Cardiac Differentiation of Human Induced Pluripotent Stem Cells That Eliminates Interline Variability.," PloS one, 2011
【非特許文献３】Malin K B Jonsson, Qing-Dong Wang and Bruno Becker, "Impedance-Based Detection of Beating Rhythm and Proarrhythmic Effects of Compounds on Stem Cell-Derived Cardiomyocytes.," Assay and drug development technologies, 9 (2011), 589-99 <http://dx.doi.org/10.1089/adt.2011.0396>.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ＭＥＡシステムでは、電極の配置数（最大６４点）に限りがあり、分解能が小さい。カルシウムイメージングでは、染色剤が心筋細胞に影響を与え、長期測定には不適当である。さらに、これらの評価方法はいずれも心筋細胞の収縮運動を検出することが可能であるものの、弛緩運動を検出することは困難である。また、不整脈には、明確に不整脈と判別できるもののみならず、不整脈の兆候である催不整脈と呼ばれるものもある。上記評価方法はいずれも催不整脈の検出が困難である。
【０００８】
以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、高精度に不整脈を検出することが可能な情報処理装置、情報処理方法、プログラム及び観察システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る情報処理装置は、動きベクトル抽出部と、時刻算出部と、不整脈判定部とを具備する。
上記動きベクトル抽出部は、心筋細胞を経時的に撮像した撮像画像において動きベクトルを抽出する。
上記時刻算出部は、上記動きベクトルに基づいて、心筋細胞の収縮開始時刻と弛緩終了時刻を算出する。
上記不整脈判定部は、上記収縮開始時刻と上記弛緩終了時刻を利用して不整脈の有無を判定する。
【００１０】
この構成によれば、撮像画像から抽出された動きベクトルに基づいて算出された収縮開始時刻と弛緩終了時刻を利用することにより、心筋細胞の正常な拍動とそれ以外の動き（不整脈）を把握することが可能となり、高精度に不整脈を検出することが可能である。
【００１１】
上記情報処理装置は、上記動きベクトルの大きさである動き速度の時間変化を算出する動き速度算出部をさらに具備し、
上記時刻算出部は、上記動き速度の時間変化から上記収縮開始時刻と上記弛緩終了時刻を算出してもよい。
【００１２】
この構成によれば、心筋細胞の拍動による動き速度の時間変化から開始時刻と弛緩終了時刻を算出することが可能である。
【００１３】
上記情報処理装置は、
上記撮像画像において分析領域を設定する領域設定部をさらに具備し、
上記動き速度算出部は、上記分析領域毎に上記動き速度の時間変化を算出し、
上記時刻算出部は、上記分析領域毎に上記収縮開始時刻と上記弛緩終了時刻を算出し、
上記不整脈判定部は、上記分析領域毎に不整脈の有無を判定してもよい。
【００１４】
この構成によれば、撮像画像において抽出された動きベクトルについて分析領域毎に動き速度の時間変化を算出することにより、分析領域毎に不整脈の有無を判定することが可能となる。分析領域は例えば、一つ又は複数の心筋細胞を含む領域とすることができる。
【００１５】
、
上記不整脈判定部は、上記弛緩終了時刻と上記収縮開始時刻の間の動き速度のピーク値と閾値を比較し、上記ピーク値が閾値を超える場合に不整脈と判定してもよい。
【００１６】
弛緩終了時刻と収縮開始時刻の間は、拍動と拍動の間に相当し、その間の動き速度は、拍動とは異なる心筋細胞の動きに由来する。このため、弛緩終了時刻と収縮開始時刻の間の動き速度のピーク値が一定の閾値を超えるか否かによって、不整脈の有無を判定することが可能である。
【００１７】
上記不整脈判定部は、あるウィンドウ幅を設定し、動き速度の移動平均を算出し、上記移動平均の変曲点に基づいて不整脈の有無を判定してもよい。ウィンドウ幅として、上記収縮開始時刻と上記弛緩終了時刻の間隔である収縮弛緩間隔を用いてもよい。
【００１８】
動き速度の移動平均を算出することにより、拍動に由来する移動平均の変曲点と、不整脈に由来する移動平均の変曲点を算出することが可能となる。ここで、収縮開始時刻と弛緩終了時刻から算出される収縮弛緩間隔（ＣＲＤ）をウィンドウ幅とすることにより、変曲点を適切に算出することができる。ウィンドウ幅が小さすぎれば、ノイズに由来する変曲点が算出され、ウィンドウ幅が大きすぎれば、隣接する拍動が分離されなくなるためである。
【００１９】
上記不整脈判定部は、動き速度がピークとなる時刻の間隔である収縮時間間隔と、上記収縮開始時刻と上記弛緩終了時刻の間隔である収縮弛緩間隔を算出し、上記収縮時間間隔に対する上記収縮弛緩間隔の大きさに基づいて不整脈の有無を判定してもよい。
【００２０】
心筋細胞の拍動が正常であれば、収縮時間間隔（ＲＲ間隔）に対する収縮弛緩間隔（ＣＲＤ）の大きさは所定の値（補正式または実験値から算出される値）に近い値となる。このため、収縮時間間隔に対する収縮弛緩間隔の大きさが所定の値に近いか否かによって不整脈の兆候（催不整脈）を検出することが可能となる。
【００２１】
上記不整脈判定部は、不整脈と判定した上記分析領域の分布に基づいて不整脈の種類を判定してもよい。
【００２２】
撮像画像において設定された分析領域のうち、全部又は大部分の分析領域において不整脈が生じていれば、明確な不整脈（ＥＡＤ、ＤＡＤ等）が生じていると判定することが可能であり、一部の分析領域においてのみ不整脈が生じていれば、不整脈の兆候（催不整脈）が生じていると判定することが可能である。
【００２３】
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係るプログラムは、動きベクトル抽出部と、時刻算出部と、不整脈判定部として情報処理装置を機能させる。
上記動きベクトル抽出部は、心筋細胞を経時的に撮像した撮像画像において動きベクトルを抽出する。
上記時刻算出部は、上記動きベクトルに基づいて、心筋細胞の収縮開始時刻と弛緩終了時刻を算出する。
上記不整脈判定部は、上記収縮開始時刻と上記弛緩終了時刻を利用して不整脈の有無を判定する。
【００２４】
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る情報処理方法は、動きベクトル抽出部が、心筋細胞を経時的に撮像した撮像画像において動きベクトルを抽出する。
時刻算出部が、上記動きベクトルに基づいて、心筋細胞の収縮開始時刻と弛緩終了時刻を算出する。
不整脈判定部が、上記収縮開始時刻と上記弛緩終了時刻を利用して不整脈の有無を判定する。
【００２５】
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る観察システムは、撮像装置と、情報処理装置とを具備する。
上記撮像装置は、心筋細胞を経時的に撮像することが可能である。
上記情報処理装置は、心筋細胞を経時的に撮像した撮像画像において動きベクトルを抽出する動きベクトル抽出部と、上記動きベクトルに基づいて、心筋細胞の収縮開始時刻と弛緩終了時刻を算出する時刻算出部と、上記収縮開始時刻と上記弛緩終了時刻を利用して不整脈の有無を判定する不整脈判定部とを備える。
【００２６】
以上のように、本技術によれば、高精度に不整脈を検出することが可能な情報処理装置、情報処理方法、プログラム及び観察システムを提供することが可能である。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】
【００２７】
【図１】本技術の第１の実施形態に係る観察システムの構成を示す模式図である。
【図２】同観察システムの情報処理装置が備える動きベクトル抽出部によって抽出される動きベクトルを示す模式図である。
【図３】同観察システムの情報処理装置が備える領域設定部によって撮像画像に設定される分析領域を示す模式図である。
【図４】同観察システムの情報処理装置が備える動き速度算出部によって算出される動き速度の時間変化を示すグラフである。
【図５】同観察システムの情報処理装置が備える時刻算出部によって算出される収縮開始時刻及び弛緩終了時刻を示す模式図である。
【図６】同観察システムの情報処理装置が備える不整脈判定部による不整脈の判定を示す模式図である。
【図７】同観察システムの情報処理装置が備える動き速度算出部によって算出される動き速度の時間変化を示すグラフである。
【図８】同観察システムの情報処理装置が備える不整脈判定部による不整脈の判定を示す模式図である。
【図９】同観察システムの情報処理装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図１０】同観察システムの情報処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本技術の第１の実施形態の変形例に係る観察システム同観察システムの情報処理装置が備える不整脈判定部によって算出される動き速度の移動平均を示すグラフである。
【図１２】同観察システムの情報処理装置が備える不整脈判定部によって算出される動き速度の移動平均を示すグラフである。
【図１３】同観察システムの情報処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図１４】本技術の第２の実施形態に係る観察システムの構成を示す模式図である。
【図１５】同観察システムの情報処理装置が備える不整脈判定部によって算出される収縮時間間隔（ＲＲ間隔）及び収縮弛緩間隔（ＣＲＤ）を示す模式図である。
【図１６】同観察システムの情報処理装置が備える不整脈判定部によって生成されるＲＲ間隔を横軸とし、ＣＲＤを縦軸としたプロットである。
【図１７】同観察システムの情報処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図１８】本技術の第３の実施形態に係る観察システムの構成を示す模式図である。
【図１９】同観察システムの情報処理装置が備える比較部によって出力される応答曲線及び相関判定結果を示すグラフである。
【図２０】同観察システムの情報処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図２１】本技術の実施例１に係る動き速度の時間変化を示すグラフである。
【図２２】本技術の実施例１に係る動き速度の時間変化を示すグラフである。
【図２３】本技術の実施例１に係る、収縮弛緩間隔の動き速度を０に置換した動き速度の時間変化を示すグラフである。
【図２４】本技術の実施例１に係る、収縮弛緩間隔の動き速度を０に置換した動き速度の時間変化を示すグラフである。
【図２５】本技術の実施例１に係る動き速度の時間変化の移動平均を示すグラフである。
【図２６】本技術の実施例１に係る動き速度の時間変化の移動平均を示すグラフである。
【図２７】本技術の実施例２に係る動き速度の時間変化を示すグラフである。
【図２８】本技術の実施例２に係る動き速度の時間変化を示すグラフである。
【図２９】本技術の実施例２に係る、ＲＲ間隔を横軸とし、ＣＲＤを縦軸としたプロットである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
（第１の実施形態）
本技術の第１の実施形態に係る観察システムについて説明する。
【００２９】
［観察システムの構成］
図１は、本実施形態に係る観察システム１の構成を示す模式図である。同図に示すように、観察システム１は、撮像装置１１及び情報処理装置１２を具備する。また、図１には、観察対象物である心筋細胞Ｓを示す。心筋細胞Ｓは、例えば培養容器中で培養されているものとすることができる
【００３０】
撮像装置１１は、心筋細胞Ｓを経時的に撮像することが可能な装置である。撮像装置１１は、例えば顕微鏡光学系やイメージセンサを備える顕微鏡とすることができる。なお、撮像装置１１は顕微鏡に限られず、心筋細胞Ｓを経時的に撮像可能なものであればよい。
【００３１】
情報処理装置１２は、撮像装置１１によって撮像された画像を取得し、処理する。情報処理装置１２は例えばパーソナルコンピュータであるものとすることができる。なお、情報処理装置１２は、撮像装置１１に一体的に構成されていてもよく、撮像装置１１とは独立した装置であってもよい。
【００３２】
［情報処理装置の構成］
図１に示すように、情報処理装置１２は、画像取得部１２１、動きベクトル抽出部１２２、領域設定部１２３、動き速度算出部１２４、時刻算出部１２５及び不整脈判定部１２６を備える。
【００３３】
画像取得部１２１は、心筋細胞が経時的に撮像された撮像画像を取得する。心筋細胞が経時的に撮像された撮像画像は動画であってもよく、連続的に撮像された静止画であってもよい。撮像画像には一つ又は複数の心筋細胞が含まれているものとすることができる。画像取得部１２１は、撮像装置１１から直接に撮像画像を取得してもよく、ネットワークを介して、あるいはストレージに保存されている撮像画像を取得してもよい。画像取得部１２１は、取得した撮像画像を動きベクトル抽出部１２２に供給する。
【００３４】
動きベクトル抽出部１２２は、撮像画像において動きベクトルを抽出する。動きベクトル抽出部１２２は、撮像画像において、撮像時刻が異なるフレームの間で画像を比較し、動きベクトルを抽出するものとすることができる。画像の比較は例えば、ブロックマッチングによって行うことができる。図２は、撮像画像Ｇにおいて抽出された動きベクトルＢを模式的に示す。動きベクトル抽出部１２２は、任意の大きさ（例えば数ピクセル四方）の範囲毎に動きベクトルを抽出するものとすることができる。
【００３５】
動きベクトルの大きさ（矢印の長さ）は比較されたフレーム間での動きの量（即ち動き速度）を表し、動きベクトルの向き（矢印の向き）は動きの向きを表す。動きベクトル抽出部１２２は、抽出した動きベクトルを動き速度算出部１２４に供給する。
【００３６】
領域設定部１２３は、撮像画像において、分析領域を設定する。図３は分析領域を示す模式図である。同図に示すように領域設定部１２３は、撮像画像Ｇを複数の分析領域Ａに区画するものとすることができる。分析領域の大きさや数は任意である。また、領域設定部１２３は、ユーザによって指示された特定の領域を分析領域としてもよく、撮像画像の全体を一つの分析領域としてもよい。
【００３７】
動き速度算出部１２４は、各分析領域に含まれる動きベクトルから、分析領域毎に動き速度の時間変化を算出する。図４は、一つの分析領域における動き速度の時間変化を示すグラフである。動き速度算出部１２４は、各分析領域に含まれる動きベクトルを平均して動き速度の時間変化を算出してもよく、各分析領域に含まれる動きベクトルを合算して動き速度の時間変化を算出してもよい。
【００３８】
動き速度算出部１２４は、各分析領域について動き速度の時間変化を算出し、算出結果を時刻算出部１２５に供給する。
【００３９】
時刻算出部１２５は、動きベクトルに基づいて心筋細胞の「収縮開始時刻」と「弛緩終了時刻」を算出する。図５は、動き速度の時間変化において算出された収縮開始時刻と弛緩終了時刻を示す。時刻算出部１２５は、動き速度算出部１２４によって算出された各分析領域についての動き速度の変化において、微分等の手法により収縮開始時刻と弛緩終了時刻を算出することができる。
【００４０】
具体的には、時刻算出部１２５は、ほぼ０であった動き速度が急激に大きくなった時刻を収縮開始時刻とし、動き速度が急激に小さくなりほぼ０となった時刻を弛緩終了時刻とすることができる。収縮開始時刻と次の弛緩終了時刻の間は、心筋細胞が収縮した後弛緩しており、即ち拍動している。時刻算出部１２５は、算出した収縮開始時刻及び弛緩終了時刻を不整脈判定部１２６に供給する。
【００４１】
不整脈判定部１２６は、収縮開始時刻及び弛緩終了時刻を利用して不整脈を判定する。具体的には、不整脈判定部１２６は、弛緩終了時刻と収縮開始時刻の動き速度を０に置換する。図６は、弛緩終了時刻と次の収縮開始時刻の動き速度を０に置換した動き速度の時間変化を示すグラフである。同図に示すように、弛緩終了時刻と収縮開始時刻の間、即ち心筋細胞の拍動に相当する動き速度がキャンセルされ、拍動の間の動き速度のみがグラフに現れている。
【００４２】
続いて不整脈判定部１２６は、弛緩終了時刻と収縮開始時刻の動き速度を０に置換した動き速度のピークを検出する。図６にこのピークをピークＰとして示す。不整脈判定部１２６はピークＰのピーク値と、閾値Ｐｍａｘを比較する。閾値Ｐｍａｘは、ユーザが指定してもよく、不整脈判定部１２６が動き速度のノイズに基づいて決定してもよい。また、不整脈判定部１２６は、拍動に相当する動き速度がキャンセルされる前の動き速度（図４参照）のピーク値の一定割合を閾値Ｐｍａｘとしてもよい。
【００４３】
不整脈判定部１２６は、ピークＰのピーク値が閾値Ｐｍａｘより大きければ、不整脈が発生していると判定し、同ピーク値が閾値Ｐｍａｘ未満であれば、不整脈が発生していないと判定することができる。図４乃至図６に示す例では、ピークＰのピーク値が閾値Ｐｍａｘより大きいため、不整脈判定部１２６は不整脈が発生していると判定する。
【００４４】
図７は、不整脈が発生していない場合の動き速度の時間変化のグラフ及び収縮開始時刻及び弛緩終了時刻を示す。図８はこの場合の弛緩終了時刻と収縮開始時刻の動き速度を０に置換した動き速度の時間変化のグラフである。図８に示すように、弛緩終了時刻と次の収縮開始時刻の間の動き速度を０に置換したグラフのピーク値は閾値Ｐｍａｘ未満であり、この場合は不整脈判定部１２６は不整脈が発生していないと判定する。
【００４５】
不整脈判定部１２６は、領域設定部１２３によって設定された各分析領域のそれぞれについて、上記不整脈の判定を実行する。また、不整脈判定部１２６は、不整脈が発生していると判定した分析領域の分布に基づいて、不整脈の種類を判定することも可能である。
【００４６】
例えば不整脈判定部１２６は、全て又は大部分の分析領域において不整脈が発生している場合、ＥＡＤ（early afterdepolarization：早期後脱分極）又はＤＡＤ(delayed afterdepolarization:遅延後脱分極）が発生していると判定することができる。また、不整脈判定部１２６は、一部の分析領域においてのみ不整脈が発生している場合、催不整脈の可能性があると判定することができる。
【００４７】
［情報処理装置のハードウェア構成］
上記のような情報処理装置１２の機能的構成は、以下に示すハードウェア構成によって実現することができる。図９は、情報処理装置１２のハードウェア構成を示すブロック図である。同図に示すように、情報処理装置１２はハードウェア構成として、ＣＰＵ１５１、メモリ１５２、ストレージ１５３及び入出力部（Ｉ／Ｏ）１５４を有する。これらはバス１５５によって互いに接続されている。
【００４８】
ＣＰＵ（Central Processing Unit）１５１は、メモリ１５２に格納されたプログラムに従って他の構成を制御すると共に、プログラムに従ってデータ処理を行い、処理結果をメモリ１５２に格納する。ＣＰＵ１５１はマイクロプロセッサであるものとすることができる。
【００４９】
メモリ１５２はＣＰＵ１５１によって実行されるプログラム及びデータを格納する。メモリ１５２はＲＡＭ（Random Access Memory）であるものとすることができる。
【００５０】
ストレージ１５３は、プログラムやデータを格納する。ストレージ１５３はＨＤＤ（Hard disk drive）やＳＳＤ（solid state drive）であるものとすることができる。
【００５１】
入出力部１５４は情報処理装置１２に対する入力を受け付け、また情報処理装置１２の出力を外部に供給する。入出力部１５４は、キーボードやマウス等の入力機器やディスプレイ等の出力機器、ネットワーク等の接続インターフェースを含む。
【００５２】
情報処理装置１２のハードウェア構成はここに示すものに限られず、情報処理装置１２の機能的構成を実現できるものであればよい。また、上記ハードウェア構成の一部又は全部はネットワーク上に存在していてもよい。
【００５３】
［情報処理装置の動作］
図１１は、情報処理装置１２の動作を示すフローチャートである。同図に示すように、画像取得部１２１が撮像画像を取得する（Ｓｔ１０１）と、動きベクトル抽出部１２２が撮像画像において動きベクトルを抽出する（Ｓｔ１０２）。続いて領域設定部１２３が撮像画像において分析領域を設定し（Ｓｔ１０３）、動き速度算出部１２４が各分析領域についての動き速度の時間変化を算出する（Ｓｔ１０４）。
【００５４】
続いて、時刻算出部１２５が収縮開始時刻と弛緩終了時刻を算出し（Ｓｔ１０５）、不整脈判定部１２６が、弛緩終了時刻と次の収縮開始時刻の動き速度を０に置換する（Ｓｔ１０６）。続いて、不整脈判定部１２６は動き速度のピーク値を閾値Ｐｍａｘと比較し、不整脈を判定する（Ｓｔ１０７）。さらに不整脈判定部１２６は、不整脈と判定された分析領域の分布に応じて不整脈の種類を判定する（Ｓｔ１０８）。情報処理装置１２は、不整脈判定部１２６による判定結果をディスプレイ等を介してユーザに提示する（Ｓｔ１０９）。
【００５５】
［変形例］
本実施形態に係る観察システム１の変形例について説明する。上記にように、不整脈判定部１２６は、収縮開始時刻及び弛緩終了時刻を利用して不整脈を判定するが、次のようにして不整脈を判定してもよい。
【００５６】
不整脈判定部１２６は、動き速度算出部１２４によって各分析領域毎に算出された動き速度の時間変化について所定のウィンドウ幅の移動平均を算出することができる。不整脈判定部１２６は時刻算出部１２５によって算出された収縮開始時刻と弛緩終了時刻の幅（時間）を上記ウィンドウ幅とすることができる。
【００５７】
図１１及び図１２は、不整脈判定部１２６によって算出された動き速度の時間変化の移動平均を示すグラフである。図１１は、図５に示す動き速度の時間変化（不整脈あり）の移動平均であり、図１２は、図７に示す動き速度の時間変化（不整脈なし）の移動平均である。これらの図に示すように、移動平均を算出することにより、動き速度の時間変化の変曲点を特定することができる。図１２に示すように、不整脈が発生していない場合、変曲点は一つの拍動について、収縮開始時刻、拍動のピーク頂点、弛緩終了時刻の３点となる。一方、図１１に示すように、不整脈が発生している場合、変曲点は、上記３点の他にも存在する。
【００５８】
このため、不整脈判定部１２６は、変曲点の数に基づいて不整脈の発生を判定することができる。即ち、不整脈判定部１２６は、変曲点の数が３の倍数であれば、不整脈が発生していないと判定することができ、変曲点の数が３の倍数でなければ、不整脈が発生していると判定することができる。
【００５９】
ここで、不整脈判定部１２６は、収縮開始時刻と弛緩終了時刻の幅をウィンドウ幅とすることにより変曲点を適切に算定することが可能となる。ウィンドウ幅が小さすぎれば、ノイズに由来する変曲点が算出され、ウィンドウ幅が大きすぎれば、隣接する拍動が分離されなくなるためである。
【００６０】
不整脈判定部１２６はこのように、動き速度の時間変化の移動平均を利用して不整脈の有無を判定してもよい。また、不整脈判定部１２６は、上記ように不整脈が発生していると判定された分析領域の分布に基づいて不整脈の種類を判定することも可能である。
【００６１】
図１３は、変形例に係る情報処理装置１２の動作を示すフローチャートである。同図に示すように、画像取得部１２１が撮像画像を取得する（Ｓｔ１２１）と、動きベクトル抽出部１２２が撮像画像において動きベクトルを抽出する（Ｓｔ１２２）。続いて領域設定部１２３が撮像画像において分析領域を設定し（Ｓｔ１２３）、動き速度算出部１２４が各分析領域についての動き速度の時間変化を算出する（Ｓｔ１２４）。
【００６２】
続いて、時刻算出部１２５が弛緩終了時刻と収縮開始時刻を算出し（Ｓｔ１２５）、不整脈判定部１２６が、弛緩終了時刻と次の収縮開始時刻の幅をウィンドウ幅として動き速度の移動平均を算出する（Ｓｔ１２６）続いて、不整脈判定部１２６は動き速度の移動平均における変曲点の数に基づいて不整脈を判定する（Ｓｔ１２７）。さらに不整脈判定部１２６は、不整脈と判定された分析領域の分布に応じて不整脈の種類を判定する（Ｓｔ１２８）。情報処理装置１２は、不整脈判定部１２６による判定結果をディスプレイ等を介してユーザに提示する（Ｓｔ１２９）。
【００６３】
本実施形態に係る観察システム１は以上のような構成を有する。上記のように、観察システム１においては、ＥＡＤやＤＡＤの有無、ＥＡＤやＤＡＤの発生初期段階を自動的に検出することができ、薬剤投与による心筋細胞の影響評価等に利用することが可能である。
【００６４】
（第２の実施形態）
本技術の第２の実施形態に係る観察システムについて説明する。
【００６５】
［観察システムの構成］
図１４は、本実施形態に係る観察システム２の構成を示す模式図である。同図に示すように、観察システム２は、撮像装置２１及び情報処理装置２２を具備する。また、図１４には、観察対象物である心筋細胞Ｓを示す。心筋細胞Ｓは、例えば培養容器中で培養されているものとすることができる
【００６６】
撮像装置２１は、心筋細胞Ｓを経時的に撮像することが可能な装置である。撮像装置２１は、例えば顕微鏡光学系やイメージセンサを備える顕微鏡とすることができる。なお、撮像装置２１は顕微鏡に限られず、心筋細胞Ｓを経時的に撮像可能なものであればよい。
【００６７】
情報処理装置２２は、撮像装置２１によって撮像された画像を取得し、処理する。情報処理装置２２は例えばパーソナルコンピュータであるものとすることができる。なお、情報処理装置２２は、撮像装置２１に一体的に構成されていてもよく、撮像装置２１とは独立した装置であってもよい。
【００６８】
［情報処理装置の構成］
図１４に示すように、情報処理装置２２は、画像取得部２２１、動きベクトル抽出部２２２、領域設定部２２３、動き速度算出部２２４、時刻算出部２２５及び不整脈判定部２２６を備える。
【００６９】
画像取得部２２１は、第１の実施形態と同様に、心筋細胞が経時的に撮像された撮像画像を取得する。画像取得部２２１は、撮像装置２１から直接に撮像画像を取得してもよく、ネットワークを介して、あるいはストレージに保存されている撮像画像を取得してもよい。画像取得部２２１は、取得した撮像画像を動きベクトル抽出部２２２に供給する。
【００７０】
動きベクトル抽出部２２２は、撮像画像において動きベクトルを抽出する。動きベクトル抽出部２２２は、第１の実施形態と同様に、撮像画像において撮像時刻が異なるフレームの間で画像を比較し、動きベクトルを抽出するものとすることができる（図２参照）。動きベクトル抽出部２２２は、抽出した動きベクトルを動き速度算出部２２４に供給する。
【００７１】
領域設定部２２３は、撮像画像において、分析領域を設定する。領域設定部２２３は第１の実施形態と同様に、撮像画像に一つ又は複数の分析領域を設定するものとすることができる（図３参照）。
【００７２】
動き速度算出部２２４は、分析領域毎に動き速度の時間変化を算出する。動き速度算出部２２４は、第１の実施形態と同様に、各分析領域について動き速度の時間変化を算出し、算出結果を時刻算出部２２５に供給する（図４参照）。
【００７３】
時刻算出部２２５は、動きベクトルに基づいて心筋細胞の「収縮開始時刻」と「弛緩終了時刻」を算出する。時刻算出部２２５は、第１の実施形態と同様に、各分析領域についての動き速度の変化において、微分等の手法により収縮開始時刻と弛緩終了時刻を算出することができる。（図５参照）。時刻算出部２２５は、算出した収縮開始時刻及び弛緩終了時刻を不整脈判定部２２６に供給する。
【００７４】
不整脈判定部２２６は、収縮開始時刻及び弛緩終了時刻を利用して不整脈を判定する。具体的には、不整脈判定部１２６は、「収縮時間間隔（ＲＲ間隔）」と「収縮弛緩間隔（ＣＲＤ）」を算出する。図１５は、ＲＲ間隔及びＣＲＤを示す図である。同図に示すように、不整脈判定部２２６は、各拍動のピークの間隔をＲＲ間隔とし、各拍動の収縮開始時刻と弛緩終了時刻の間をＣＲＤとする。
【００７５】
続いて、不整脈判定部２２６は、各分析領域についてＲＲ間隔を横軸とし、ＣＲＤを縦軸としてプロットする。図１６は、このプロットを示す。不整脈判定部２２６は、このプロットにおけるＣＲＤの異常な短縮の有無を確認する。不整脈判定部２２６は、データと参照曲線の距離によってＣＲＤの異常な短縮を検出することができる。参照曲線は、薬剤を投与しない条件で取得されたデータから算出された曲線やＢａｚｅｔｔの補正式、Ｆｒｉｄｅｒｉｃａｌの補正式、Ｆｒａｍｉｎｇｈａｍ  Ｓｔｕｄｙの補正式により算出された理論曲線とすることができる。
【００７６】
図１６に示すように、ＣＲＤの異常な短縮が生じている場合、データと参照曲線が離間する。このため、不整脈判定部２２６は、データと参照曲線が離間しているか否かによってＣＲＤの異常な短縮を判定することが可能である。なお、データと補正式の離間幅は、Ｅ−Ｍｗｉｎｄｏｗ(Electro-mechanical window)に相当する。Ｅ−Ｍｗｉｎｄｏｗは、電気的な延長に比例せず、心筋細胞の動きが短縮する減少であり、催不整脈指標として有用である。即ち、不整脈判定部２２６は、ＣＲＤの異常な短縮を通じて催不整脈を検出することが可能である。
【００７７】
不整脈判定部２２６は、各分析領域について、データと参照曲線の比較を行い、ＣＲＤの異常な短縮を検出するものとすることができる。なお、不整脈判定部２２６は必ずしも実際にデータのプロットを行う必要はなく、内部的にデータと参照曲線の比較を行い、ＣＲＤの異常な短縮を検出するものとすることができる。
【００７８】
情報処理装置２２は以上のような構成を有する。なお、情報処理装置２２の機能的構成は、第１の実施形態に係る情報処理装置１２と同様のハードウェア構成によって実現することが可能である。
【００７９】
［情報処理装置の動作］
図１７は、情報処理装置２２の動作を示すフローチャートである。同図に示すように、
画像取得部２２１が撮像画像を取得する（Ｓｔ２０１）と、動きベクトル抽出部２２２が撮像画像において動きベクトルを抽出する（Ｓｔ２０２）。続いて領域設定部２２３が撮像画像において分析領域を設定し（Ｓｔ２０３）、動き速度算出部２２４が各分析領域についての動き速度の時間変化を算出する（Ｓｔ２０４）。
【００８０】
続いて、時刻算出部２２５が緩終了時刻と収縮開始時刻を算出し（Ｓｔ２０５）、ＲＲ間隔及びＣＲＤ間隔を算出する（Ｓｔ２０６）。続いて、不整脈判定部２２６が、ＲＲ間隔を横軸とし、ＣＲＤを縦軸としてプロットする（Ｓｔ２０７）。不整脈判定部２２６は、データと参照曲線を比較し、ＣＲＤの異常な短縮を確認する（Ｓｔ２０８）。情報処理装置２２は、不整脈判定部２２６による判定結果をディスプレイ等を介してユーザに提示する（Ｓｔ２０９）。
【００８１】
本実施形態に係る観察システム２は以上のような構成を有する。上記のように、観察システム２においては、催不整脈性の指標となるＥ-Ｍｗｉｎｄｏｗ(Electro-mechanical window)を容易に検出することが可能であり、薬剤投与による心筋細胞の影響評価等に利用することが可能である。
【００８２】
（第３の実施形態）
本技術の第３の実施形態に係る観察システムについて説明する。
【００８３】
［観察システムの構成］
図１８は、本実施形態に係る観察システム３の構成を示す模式図である。同図に示すように、観察システム３は、撮像装置３１及び情報処理装置３２を具備する。また、図１８には、観察対象物である心筋細胞Ｓを示す。心筋細胞Ｓは、例えば培養容器中で培養されているものとすることができる
【００８４】
撮像装置３１は、心筋細胞Ｓを経時的に撮像することが可能な装置である。撮像装置３１は、例えば顕微鏡光学系やイメージセンサを備える顕微鏡とすることができる。なお、撮像装置３１は顕微鏡に限られず、心筋細胞Ｓを経時的に撮像可能なものであればよい。
【００８５】
情報処理装置３２は、撮像装置３１によって撮像された画像を取得し、処理する。情報処理装置３２は例えばパーソナルコンピュータであるものとすることができる。なお、情報処理装置３２は、撮像装置３１に一体的に構成されていてもよく、撮像装置３１とは独立した装置であってもよい。
【００８６】
［情報処理装置の構成］
図１８に示すように、情報処理装置３２は、画像取得部３２１、動きベクトル抽出部３２２、領域設定部３２３、動き速度算出部３２４及び比較部３２５を備える。
【００８７】
画像取得部３２１は、第１の実施形態と同様に、心筋細胞が経時的に撮像された撮像画像を取得する。画像取得部３２１は、撮像装置２１から直接に撮像画像を取得してもよく、ネットワークを介して、あるいはストレージに保存されている撮像画像を取得してもよい。画像取得部３２１は、取得した撮像画像を動きベクトル抽出部３２２に供給する。
【００８８】
動きベクトル抽出部３２２は、撮像画像において動きベクトルを抽出する。動きベクトル抽出部３２２は、第１の実施形態と同様に、撮像画像において撮像時刻が異なるフレームの間で画像を比較し、動きベクトルを抽出するものとすることができる（図２参照）。動きベクトル抽出部３２２は、抽出した動きベクトルを動き速度算出部３２４に供給する。
【００８９】
領域設定部３２３は、撮像画像において、分析領域Ａを設定する。領域設定部３２３は第１の実施形態と同様に、撮像画像に一つ又は複数の分析領域を設定するものとすることができる（図３参照）。
【００９０】
動き速度算出部３２４は、各分析領域について、分析領域に含まれる動きベクトルを解析し、各種パラメータを算出する。パラメータは例えば、収縮時間間隔（ＲＲ間隔）、収縮速度、弛緩速度、収縮弛緩間隔（ＣＲＤ）等である。
【００９１】
比較部３２５はパラメータを比較する。比較部３２５は後述するように、例えば薬剤投与がなされていない心筋細胞について取得されたパラメータ（以下、コントロールデータ）と、薬剤投与がなされた心筋細胞について取得されたパラメータ（以下、比較対象データ）を比較するものとすることができる。比較部３２５はコントロールデータをベースデータとして登録し、比較対象データをベースデータを用いて正規化し、応答曲線の出力及び正負の相関判定を行うものとすることができる。
【００９２】
図１９は、比較部３２５によって出力される応答曲線及び相関判定結果の例を示す。同図に示すように比較部３２５は、心筋細胞に投与された薬剤の濃度と弛緩速度変化率をプロットすることができる。比較部３２５はこの他にも、上記各種パラメータを用いて、応答曲線の出力や正負の相関判定を行うことが可能である。
【００９３】
情報処理装置３２は以上のような構成を有する。なお、情報処理装置３２の機能的構成は、第１の実施形態に係る情報処理装置１２と同様のハードウェア構成によって実現することが可能である。
【００９４】
［情報処理装置の動作］
図２０は、情報処理装置２２の動作を示すフローチャートである。同図に示すように、
画像取得部３２１は第１の撮像画像を取得する（Ｓｔ３０１）。第１の撮像画像は、例えば薬剤投与がなされていない心筋細胞を撮像した画像である。動きベクトル抽出部３２２は第１の撮像画像において動きベクトルを抽出する（Ｓｔ３０２）。続いて領域設定部３２３が第１の撮影画像において分析領域を設定し（Ｓｔ３０３）、動き速度算出部３２４が各分析領域について各種パラメータ（コントロールデータ）を算出する（Ｓｔ３０４）。比較部３２５は、上記コントロールデータをベースデータとして登録する。
【００９５】
また、画像取得部３２１は、第２の撮像画像を取得する（Ｓｔ３０５）。第２の撮像画像は、例えば薬剤投与がなされた心筋細胞を撮像した画像である。動きベクトル抽出部３２２は第２の撮像画像において動きベクトルを抽出する（Ｓｔ３０６）。続いて領域設定部３２３が第２の撮影画像において分析領域を設定し（Ｓｔ３０７）、動き速度算出部３２４が上記コントールデータが取得された分析領域と同一の分析領域について各種パラメータ（比較対象データ）を算出する（Ｓｔ３０８）。
【００９６】
続いて、比較部３２５は、ベースデータを用いて比較対象データを正規化し（Ｓｔ３０９）、正規化した比較対象データをプロットして回帰分析を行う（Ｓｔ３１０）。情報処理装置３２は、比較部３２５による比較結果をディスプレイ等を介してユーザに提示する（Ｓｔ３１１）。なお、情報処理措置３２は、２つ以上の撮像画像について上記のように比較を実行してもよい。
【００９７】
本実施形態に係る観察システム３は以上のような構成を有する。上記のように、観察システム３においては、動きベクトルから算出される各種パラメータの解析が可能であり、薬剤投与による心筋細胞の影響評価等に利用することが可能である。
【実施例】
【００９８】
(実施例１)
上記第１の実施形態に係る観察システムを用いて心筋細胞を評価した。培養した心筋細胞に蛍光試薬を添加し、撮像した。この撮像画像を撮像画像Ｇ１とする。その後、当該心筋細胞に蛍光励起光を照射して心筋細胞に不整脈（ＥＡＤ）を発生させ、撮像した。この撮像画像を撮像画像Ｇ２とする。
【００９９】
撮像画像Ｇ１及びＧ２を第１の実施形態に係る情報処理装置によって処理した。まず、撮像画像Ｇ１について動きベクトルの抽出処理を実施し、撮像画像Ｇ１を４×４分割して１６領域の分析領域を設定した。分析領域の一つについて動き速度の時間変化を算出した。図２１は、撮像画像Ｇ１において算出された動き速度の時間変化を示すグラフである。
【０１００】
また、撮像画像Ｇ２について動きベクトルの抽出処理を実施し、撮像画像Ｇ２を４×４分割して１６領域の分析領域を設定した。分析領域の一つについて動き速度の時間変化を算出した。図２２は、撮像画像Ｇ２において算出された動き速度の時間変化を示すグラフである。なお、図２２では図２１に比較して拍動数が増加しているが、これは蛍光励起光の照射による光毒性による影響である。
【０１０１】
続いて、撮像画像Ｇ１おいて算出された動き速度の時間変化から収縮開始時刻及び弛緩終了時刻を算出し（図２１参照）、収縮開始時刻及び弛緩終了時刻の間の動き速度を０に置換した。図２３はこの動き速度を示すグラフである。
【０１０２】
また、撮像画像Ｇ２おいて算出された動き速度の時間変化から収縮開始時刻及び弛緩終了時刻を算出し（図２２参照）、収縮開始時刻及び弛緩終了時刻の間の動き速度を０に置換した。図２４はこの動き速度を示すグラフである。
【０１０３】
図２３及び図２４に示す動き速度の時間変化において、ピーク値と閾値を比較し、不整脈の発生を判定した。閾値は２μｍ／ｓとした。図２３に示す撮像画像Ｇ１（蛍光励起光照射前）の動き速度においては、ピークが存在しなかった。一方、図２４に示す撮像画像Ｇ２（蛍光励起光照射後)の動き速度においてはピーク値が閾値を超え、ＥＡＤの発生が検出された。
【０１０４】
さらに、第１の実施形態の変形例において説明したように、動き速度の時間変化の移動平均を算出した。
【０１０５】
まず、撮像画像Ｇ１について、動き速度の時間変化から収縮開始時刻及び弛緩終了時刻を算出した後、動き速度の時間変化の移動平均を算出した。図２５は撮像画像Ｇ１において算出された移動平均のグラフである。
【０１０６】
続いて、撮像画像Ｇ２について、動き速度の時間変化から収縮開始時刻及び弛緩終了時刻を算出した後、動き速度の時間変化の移動平均を算出した。図２６は撮像画像Ｇ２において算出された移動平均のグラフである。
【０１０７】
図２５に示すように、撮像画像Ｇ１（蛍光励起光照射前）の移動平均においては収縮開始時刻、ピーク頂点及び弛緩終了時刻に相当する変曲点のみが観察された。一方、図２６に示すように、撮像画像Ｇ２（蛍光励起光照射後）の移動平均においては収縮開始時刻、ピーク頂点及び弛緩終了時刻に相当する変曲点の他に、不整脈に由来する変曲点が観察された。このように、移動平均における変曲点の数によっても、ＥＡＤの発生を検出することが可能である。
【０１０８】
以上のように、第１の実施形態に係る観察システムの利用によって、不整脈の発生を検出することが可能である。
【０１０９】
(実施例２)
上記第２の実施形態に係る観察システムを用いて心筋細胞を評価した。培養した心筋細胞に所定の薬剤を添加し、添加の１０分後に撮像した。この撮像画像を撮像画像Ｇ３とする。その後、添加の４０分後に再度撮像した。この撮像画像を撮像画像Ｇ４とする。
【０１１０】
撮像画像Ｇ３及びＧ４を第２の実施形態に係る情報処理装置によって処理した。まず、撮像画像Ｇ３について動きベクトルの抽出処理を実施し、撮像画像Ｇ３を４×４分割して１６領域の分析領域を設定した。分析領域の一つについて動き速度の時間変化を算出した。図２７は、撮像画像Ｇ３において算出された動き速度の時間変化を示すグラフである。
【０１１１】
また、撮像画像Ｇ４について動きベクトルの抽出処理を実施し、撮像画像Ｇ４を４×４分割して１６領域の分析領域を設定した。分析領域の一つについて動き速度の時間変化を算出した。図２８は、撮像画像Ｇ４において算出された動き速度の時間変化を示すグラフである。
【０１１２】
続いて、撮像画像Ｇ３おいて算出された動き速度の時間変化から収縮開始時刻及び弛緩終了時刻を算出し、収縮時間間隔（ＲＲ間隔）と収縮弛緩間隔（ＣＲＤ）を算出した。また、撮像画像Ｇ４おいて算出された動き速度の時間変化から収縮開始時刻及び弛緩終了時刻を算出し、ＲＲ間隔とＣＲＤを算出した。
【０１１３】
撮像画像Ｇ３及び撮像画像Ｇ４において算出されたＲＲ間隔及びＣＲＤを、Ｂｒａｚｅｔｔの補正式による参照曲線と共にプロットした。図２９はこのプロットを示す。同図に示すように、撮像画像Ｇ３（添加１０分後）及び撮像画像Ｇ４（添加４０分後）のデータは参照曲線には乗らない外れ値であり、ＣＲＤの短縮が発生していると判断することができる。
【０１１４】
以上のように、第２の実施形態に係る観察システムの利用によって、不整脈の発生前に異常を予測可能であり、催不整脈性の検出が可能である。
【０１１５】
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
【０１１６】
（１）
心筋細胞を経時的に撮像した撮像画像において動きベクトルを抽出する動きベクトル抽出部と、
上記動きベクトルに基づいて、心筋細胞の収縮開始時刻と弛緩終了時刻を算出する時刻算出部と、
上記収縮開始時刻と上記弛緩終了時刻を利用して不整脈の有無を判定する不整脈判定部と
を具備する情報処理装置。
【０１１７】
（２）
上記(１)に記載の情報処理装置であって、
上記動きベクトルの大きさである動き速度の時間変化を算出する動き速度算出部をさらに具備し、
上記時刻算出部は、上記動き速度の時間変化から上記収縮開始時刻と上記弛緩終了時刻を算出する
情報処理装置。
【０１１８】
（３）
上記（１）又は（２）に記載の情報処理装置であって、
上記撮像画像において分析領域を設定する領域設定部
をさらに具備し、
上記動き速度算出部は、上記分析領域毎に上記動き速度の時間変化を算出し、
上記時刻算出部は、上記分析領域毎に上記収縮開始時刻と上記弛緩終了時刻を算出し、
上記不整脈判定部は、上記分析領域毎に不整脈の有無を判定する
情報処理装置。
【０１１９】
（４）
上記（１）から（３）のうちいずれか一つに記載の情報処理装置であって、
上記不整脈判定部は、上記弛緩終了時刻と上記収縮開始時刻の間の動き速度のピーク値と閾値を比較し、上記ピーク値が閾値を超える場合に不整脈と判定する
情報処理装置。
【０１２０】
（５）
上記（１）から（４）のうちいずれか一つに記載の情報処理装置であって、
上記不整脈判定部は、上記収縮開始時刻と上記弛緩終了時刻の間隔である収縮弛緩間隔を算出し、上記収縮弛緩間隔をウィンドウ幅として動き速度の移動平均を算出し、上記移動平均の変曲点に基づいて不整脈の有無を判定する
情報処理装置。
【０１２１】
（６）
上記（１）から（５）のうちいずれか一つに記載の情報処理装置であって、
上記不整脈判定部は、動き速度がピークとなる時刻の間隔である収縮時間間隔と、上記収縮開始時刻と上記弛緩終了時刻の間隔である収縮弛緩間隔を算出し、上記収縮時間間隔に対する上記収縮弛緩間隔の大きさに基づいて不整脈の有無を判定する
情報処理装置。
【０１２２】
（７）
上記（１）から（６）のうちいずれか一つに記載の情報処理装置であって、
上記不整脈判定部は、不整脈と判定した上記分析領域の分布に基づいて不整脈の種類を判定する
情報処理装置。
【０１２３】
（８）
心筋細胞を経時的に撮像した撮像画像において動きベクトルを抽出する動きベクトル抽出部と、
上記動きベクトルに基づいて、心筋細胞の収縮開始時刻と弛緩終了時刻を算出する時刻算出部と、
上記収縮開始時刻と上記弛緩終了時刻を利用して不整脈の有無を判定する不整脈判定部と
として情報処理装置を機能させるプログラム。
【０１２４】
（９）
動きベクトル抽出部が、心筋細胞を経時的に撮像した撮像画像において動きベクトルを抽出し、
時刻算出部が、上記動きベクトルに基づいて、心筋細胞の収縮開始時刻と弛緩終了時刻を算出し、
不整脈判定部が、上記収縮開始時刻と上記弛緩終了時刻を利用して不整脈の有無を判定する
を具備する情報処理方法。
【０１２５】
（１０）
心筋細胞を経時的に撮像することが可能な撮像装置と、
心筋細胞を経時的に撮像した撮像画像において動きベクトルを抽出する動きベクトル抽出部と、上記動きベクトルに基づいて、心筋細胞の収縮開始時刻と弛緩終了時刻を算出する時刻算出部と、上記収縮開始時刻と上記弛緩終了時刻を利用して不整脈の有無を判定する不整脈判定部とを備える情報処理装置と
を具備する観察システム。
【符号の説明】
【０１２６】
１、２、３…観察システム
１１、２１、３１…撮像装置
１２、２２、３２…情報処理装置
１２１、２２１、３２１…画像取得部
１２２、２２２、３２２…動きベクトル抽出部
１２３、２２３、３２３…領域設定部
１２４、２２４、３２４…動き速度算出部
１２５、２２５…時刻算出部
３２５…比較部
１２６、２２６…不整脈判定部
【図１】
2016140317.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2016140317.tif 000011
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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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２９】
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【図５】
2016140317.tif 000024
【図７】
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【図１５】
2016140317.tif 000026
【図１６】
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【図２１】
2016140317.tif 000028
【図２２】
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【図２７】
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【図２８】
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