细胞评估装置和方法以及程序的制作方法
【技术领域】
[0001] 本技术涉及细胞评估装置和方法以及程序，并且更具体地，涉及细胞评估装置和 方法以及程序，其能够在无需特殊准备的情况下容易地搜索心肌细胞中要观测的区域。
【背景技术】
[0002] 近年来，在细胞过程等的研究中，已经使用了称为钙（Ca)成像的技术，其中，使用 颜料（钙荧光指示剂）为细胞等染色，被结合至钙离子的颜料发射荧光，并且被观测为图像 信息。
[0003] 进一步地，还执行使用多极阵列（MEA)的评估。在使用MEA的评估中，通过布置在 培养皿底部上的电极检测细胞外膜电位的变化。
[0004] 进一步地，还提出了可以容易且无损观测搏动的图像处理技术（例如，参见专利 文献1)。
[0005] 专利文献 I :TO 2012/118049
【发明内容】
[0006] 本发明要解决的问题
[0007] 然而，在相关技术中，已经通过由人类目视心肌细胞中的搏动检验定性地确定实 验等中使用的观测场。因此，例如，难以搜索在用药前后要比较的心肌细胞的区域。
[0008] 例如，存在的技术为通过使用心肌细胞的形状信息或亮度信息以及有关帧之间的 差值的简单运动信息等来搜索目标细胞。然而，没有考虑到有关搏动数、收缩速度等信息， 并且因此，例如，这使得难以了解心肌细胞是否在积极地搏动。
[0009] 考虑到如上所述的情况公开了本技术，并且旨在能够在无需特殊准备的情况下容 易地搜索心肌细胞中要观测的区域。
[0010] 解决问题的技术方案
[0011] 根据本技术的第一方面，提供了细胞评估装置，包括：运动检测部，被配置为在培 养心肌细胞上为多个观测场的每个局部区域检测培养心肌细胞的运动；运动量计算部，被 配置为计算所检测的运动的运动量；搏动信息计算部，被配置为基于所计算的运动量，来计 算有关培养心肌细胞的搏动的特征量的搏动信息；评估值计算部，被配置为计算基于搏动 信息计算的与多个观测场对应的评估值；以及场确定部，被配置为基于评估值确定在培养 心肌细胞上要观测的观测场。
[0012] 搏动信息可以是观测场内的培养心肌细胞的搏动面积。
[0013] 运动检测部可为观测区域的移动图像的每一个帧中的每一个局部区域检测运动， 并且搏动信息计算部可基于移动图像的多个帧的每一个局部区域的运动量生成表示每一 个局部区域的培养心肌细胞的搏动的波形信息。
[0014] 搏动信息可以是基于波形信息计算的单位时间内的观测场内的培养心肌细胞的 搏动数。
[0015] 搏动信息可以是基于波形信息计算的观测场内的培养心肌细胞的搏动的收缩时 间或松弛时间。
[0016] 搏动信息可以是基于波形信息计算的观测场内的培养心肌细胞的搏动的收缩速 度或松弛速度。
[0017] 搏动信息可以是基于波形信息计算的观测场内的培养心肌细胞的局部区域之间 的搏动的波形的相关系数。
[0018] 搏动信息可以是基于波形信息计算的观测场内的培养心肌细胞的搏动的传播速 度和传播方向。
[0019] 评估部可在培养心肌细胞上执行的预定处理前后计算与多个观测场的每一个相 对应的评估值，并且观测场确定部可基于在培养心肌细胞上执行的预定处理前后的评估值 之间的差值通过从多个观测场中选择预定数量的观测场来确定观测场。
[0020] 根据本技术的第一方面，提供了细胞评估方法，包括：通过运动检测部在培养心肌 细胞上针对多个观测场的每个局部区域检测所述培养心肌细胞的运动；通过运动量计算部 计算所检测的运动的运动量；由搏动信息计算部基于所计算的运动量来计算有关培养心肌 细胞的搏动的特征量的搏动信息；由评估值计算部计算与基于搏动信息计算的多个观测场 对应的评估值；并且由场确定部基于评估值确定在培养心肌细胞上要观测的观测场。
[0021] 根据本技术的第一方面，提供了使计算机起到细胞评估装置的作用的程序，包括： 运动检测部，被配置在培养心肌细胞上针对多个观测场的每个局部区域检测所述培养心肌 细胞的运动；运动量计算部，被配置为计算所检测的运动的运动量；搏动信息计算部，被配 置为基于所计算的运动量，来计算有关培养心肌细胞的搏动特征量的搏动信息；评估值计 算部，被配置为计算基于搏动信息计算的与多个观测场对应的评估值；以及场确定部，被配 置为基于评估值确定在培养心肌细胞上要观测的观测场。
[0022] 在本技术的第一方面中，在培养心肌细胞上为多个观测场的每一个局部区域检测 培养心肌细胞的运动，计算所检测的运动的运动量，基于所计算的运动量来计算有关培养 心肌细胞的搏动的特征量的信息的搏动信息，计算基于搏动信息计算并且与多个观测场的 每一个相对应的评估值，并且基于该评估值确定培养心肌细胞上要观测的观测场。
[0023] 本发明的技术效果
[0024] 根据本技术，可以在无需特殊准备的情况下容易地搜索心肌细胞中要观测的区 域。
【附图说明】
[0025] [图1]图1是示出了根据本技术的实施方式的药物评估装置的构造实例的框图。
[0026] [图2]图2是示出了图1的评估指数数据生成部的构造实例的框图。
[0027] [图3]图3是示出了供应至评估指数数据生成部的评估目标图像数据的结构实例 的示图。
[0028] [图4]图4是示出了图2的运动检测部的构造实例的框图。
[0029] [图5]图5是示出了帧图像数据的构造实例的示图。
[0030] [图6]图6是示出了运动检测数据的构造实例的示图。
[0031] [图7]图7是用于描述运动量计算部的处理的示图。
[0032] [图8]图8是用于描述运动量计算部的处理的示图。
[0033] [图9]图9是用于描述搏动信息计算部的处理的示图。
[0034] [图10]图10是用于描述搏动信息计算部的处理的示图。
[0035] [图11]图11是用于描述搏动信息计算部的处理的示图。
[0036] [图12]图12是用于描述搏动信息计算部的处理的示图。
[0037] [图13]图13是用于描述搏动信息计算部的处理的示图。
[0038] [图14]图14是用于描述控制部的处理的示图。
[0039] [图15]图15是用于描述评估部的处理的示图。
[0040] [图16]图16是用于描述评估部的处理的示图。
[0041] [图17]图17是用于描述评估部的处理的示图。
[0042] [图18]图18是示出了通过显示部显示的信息的实例的示图。
[0043] [图19]图19是示出了评估值图表的实例的示图。
[0044] [图20]图20是示出了评估值图表的另一实例的示图。
[0045] [图21]图21是用于描述场确定处理的实例的流程图。
[0046] [图22]图22是用于描述评估指数数据生成处理的实例的流程图。
[0047] [图23]图23是用于描述评估值计算处理的实例的流程图。
[0048] [图24]图24是示出了个人计算机的构造实例的框图。
【具体实施方式】
[0049] 在下文中，将参考附图描述本文中所公开的技术的实施方式。
[0050] 例如，在再生药物中，用作通过培养从生物体收集的细胞而产生的细胞组织的培 养细胞，用于治疗人体的各种类型的组织和器官。例如，培养心肌细胞是通过培养心肌细胞 而获取的培养细胞，具有用于治疗心脏病的可能性。进一步地，培养心肌细胞也用于评估药 物开发中对心脏的毒性。
[0051] 在生物体中，心肌细胞在不断重复收缩和松弛时搏动。因此，在心肌细胞中，心肌 细胞的各个部分的细胞在预定方向上移动，使得整个心肌细胞重复收缩和松弛。实际上，心 肌细胞具有自动搏动的部分以及根据周围搏动而搏动的部分。
[0052] 图1是示出了根据本技术的实施方式的药物评估装置的构造实例的框图。
[0053] 图中示出的药物评估装置100是观测培养心肌细胞110的运动的装置，以评估培 养心肌细胞110所施用的药物。药物评估装置100包括成像部101、评估目标图像数据生 成和记录部102、评估指数数据生成部103、评估部104、显示部105、控制部106以及镜台 (stage)107〇
[0054] 成像部101成像作为观测目标的培养心肌细胞110。成像部101可将培养心肌细 胞110直接（没有另一构件的干涉）成像或者可以经由诸如显微镜的另一构件将培养心肌 细胞110成像。
[0055] 进一步地，培养心肌细胞110被放置在镜台107上并且关于成像部101被固定。例 如，镜台107被配置为在控制部106的控制下在垂直方向和水平方向上移动。
[0056] 成像部101在预定时间周期将培养心肌细胞110成像。具体地，成像部101获取 其中培养心肌细胞110用作主体的移动图像。成像部101在施用药物前后将培养心肌细胞 110成像。应注意，根据预定条件，例如，每当预定时间周期过去时，成像部101可以在施用 药物之后不止一次地将培养心肌细胞110成像。
[0057] 应注意，成像部101将培养心肌细胞110的局部区域正常成像。通过镜台107的 移动或者成像部101的移动，要成像的区域在培养心肌细胞Iio中移动。在预定时间通过 成像部101要成像的区域被称为观测场。
[0058] 成像部101将通过成像获取的培养心肌细胞110的图像的图像信号111 (移动图 像）供应给评估目标图像数据生成和记录部102。
[0059] 评估目标图像数据生成和记录部102基于从成像部101供应的图像信号生成评估 目标图像数据并且在例如内部记录介质中记录且保存所生成的评估目标图像数据。例如， 在此生成的评估目标图像数据是从通过将培养心肌细胞110成像所获取的图像信号而生 成的移动图像数据。
[0060] 例如，评估目标图像数据生成和记录部102可以