用于培养样品发育监测的装置,方法和系统的制作方法_4

文档序号:9528688阅读:来源:国知局
生。该程序包可以由用户定义,基于识别的事件自动生成,基于胚胎结构/组件的测量自动生成。它可以使用来自预定义的时间周期或窗口的开始和结束的图像从而“界定(bookend) ”周期,以便确定一个事件是否在该期间或组合发生。
[0117]也可以由胚胎发育的重要阶段(如配子配合、卵裂、囊胚形成)生成视频短片。剪辑是基于默认值和/或用户定义的“时间窗”。然后根据用户的自由裁量分别或一起评估这些片段。
[0118]可以使用红色,琥珀色和绿色来确定命运,并记下重要的事件,例如选择红色以显示胚胎无生存能力,当观察到不良反应时选择琥珀色,以及绿色表示良好的发育。
[0119]可以在培养期间进行评估(即时评估),例如每天或当预计重要事件已发生时。然后可以在命运选择的终点提供所有事件的总结。
[0120]将用户界面布置成匹配培养皿的物理排列以使误差最小化,并减少选择错误物品的机会。室的物理布局反映在大显示屏上。培养皿的环形胚胎布局由大显示屏上的圆形排列表示。
[0121]可以使用在培养皿上或中的、可以被电子地(或光学地和转换地)读取的RFID、条形码、OCR或其它标识符。该系统能够获取与培养皿(和因此胚胎)相关联的所有数据,从而最大限度地减少标记错误和潜在混淆,在混淆的情况下可能将错误的胚胎转移到患者。该系统可用于关联所有的时间推移图像和正确的患者ID。
[0122]每个室具有独立的显示器,其可呈现信息,例如,但不限于,患者ID、环境条件、报警状态、警告或它们的组合。室上的患者ID的呈现最小化了潜在混淆的风险,在混淆的情况下可能将错误的胚胎转移到患者。该显示器可以是LCD显示屏、电子纸或其它电子显示设备。优选它是IXD屏。
[0123]在培养过程中可以根据概况自动控制和改变每个室中的环境,包括温度、气体、湿度、移动、声音或它们的组合。这个自动化过程提供了在整个培养期间优化胚胎条件的机会。可以通过以下方式实施该系统。
[0124]用户为给定的一组仪器预定义通用的环境概况,然后将其应用到这组仪器中培养的所有胚胎。该概况可以基于生理节律循环。
[0125]环境概况由用户设定而为个体患者定制。这种定制可以基于患者的测量和/或观察,如体温。
[0126]另外,使用由患者提供的数据通过系统可自动地生成该定制的概况,所述数据可能使用某种类型的应用程序或记录器收集。
[0127]基于患者胚胎的时间推移图象的自动分析在培养期间“即时”地产生和/或修改环境概况。
[0128]可以在所有室平行捕捉时间推移图像,从而降低z堆栈内的图像之间的时间差。当遍历z堆栈寻找例如配子配合时这一点很重要。这也通过在仪器内使用USB集线器从而允许多个照相机经由单个连接而连接到PC来实现。用于平行捕捉的照相机和室的优选数量是6个。在一个优选的实施方案中,PC包含在系统内。
[0129]可以提供许多其它功能,包括:
[0130]?每个室独立控制湿度
[0131]?每个室独立供气
[0132].气泡检测,以确定气体流动,因而没有堵塞
[0133]?控制培养皿定位
[0134].门闩锁锁定
[0135].0)2感测。优选地,每个室具有至少一个专用0)2传感器。
[0136].用于在所有微孔上增强对比度和均匀的照明的聚光透镜系统
[0137].盖子定位销,以确保提供照明源的正确位置,其中在室的平台中的盖子定位销用于确保盖子和照明源的正确位置。
[0138].在胚胎孵化器中使用PCB加热
[0139]?作为整合多达6个室成单一系统的机构,可以设想,可在仪器内提供USB集线器以允许6个照相机通过单个连接而被连接到PC。可能导致同时管理成为单一系统的相机。
[0140]?为了实现z堆栈和图像捕捉之间的最小时间,提供跨越6个模块的平行图像捕捉以实现z堆栈和图像捕捉之间的最短时间。因此这减少z堆栈内的图像之间的时间差。当遍历z堆栈寻找例如配子配合时,这是很重要的。
[0141].在现有技术中,照射胚胎的时间比图像捕捉所需时间长很多。为了解决这个问题,调度软件可以最小化LED接通时间和最小化带宽使用。实现这一点的一种方法是通过关闭照明而同时调整视图。
[0142].根据用户定义的事件和/或自动识别事件生成突出程序包
[0143].重放过程中的用户自定义焦平面,S卩,在这种情况下,在整个重放中焦平面可能位于单一位置处。在当前的系统中,可能的情况是只能间歇地获得Z堆栈,例如,z堆栈只在每第四个图像采集一次。作为一种解决方案,优选的是在时间推移重放期间将来自先前捕捉的z堆栈的图像用于实现观看多个焦平面。有利地,这可以确保胚胎在重放期间总是处于焦点,即使胚胎移动或者随着它长大。这也允许用户在胚胎的整个发育过程中分析胚胎的不同部分。作为‘即时’聚焦的手段,用户可以在重放过程中手动调整焦点播放。
[0144].重放期间的自动焦平面选择-基于时间推移分析可以实现重放期间的自动焦平面选择。在这个意义上,该系统自动选择焦平面以确保胚胎保持聚焦。
[0145].确定卵裂的方法可以有助于确定事件或;绝对检测
[0146]?通过合并z堆栈图像捕捉提供3D成像。因此,整理并转换Z-堆栈图像以提供胚胎的3D图像。
[0147]为每个室独立地控制环境条件,例如独立地控制各室中的温度、湿度和/或气体供给中的一种或者组合从而能够为每个患者定制条件。此外,如果一个室出于某种原因发生故障,所有其它患者的胚胎也不会受到影响。
[0148]提供了一种机构,通过该机构可以轻轻地移动胚胎,诸如但不限于移动/倾斜孵育室的平台或其部分,实现平台/介质的微移动或倾斜来模拟卵母细胞/胚胎的体内微环境。因此有可能通过模仿体内微环境来提高胚胎培养性能。
[0149]还可以提供一种机构,用于滚动孔中的胚胎,以便更好地评估。这使用户能够与胚胎互动,以便观察在该操作之前在图像中无法看到的特征。
[0150]类似地,可以提供一种机构,通过该机构胚胎暴露于孵育室中的声音和/或音乐。因此,通过暴露胚胎于声音/音乐可能有可能提高胚胎培养性能。
[0151]为了避免可能由人为工艺引入的错误或失误,有可能在培养皿中嵌入可电子地(或光学地和转换)读取的RFID、条形码或其它标识符。使用这样的标识符,当将培养皿放置在仪器中时,可以从数据库访问与培养皿相关联的所有数据。
[0152]类似地,仪器可以使所有图像(和其它记录数据)与相应的患者ID关联,从而避免对与图像相关联的患者细节的条目的人为错误。
[0153]该仪器还可以设置有与受评估的培养皿的显示信息联接的小显示屏幕,所述信息例如患者姓名,个体的环境条件和/或与室或报警条件的监测相关的其它参数。提供这种部件意味着用户不需要与仪器交互以了解其当前状态,并且不必在白板或类似物上外部地记录所述信息。
[0154]发明人已经注意到,时间推移和其他记录的数据通常存储在实验室数据库之外。优选地,直接输出分级到实验室数据库将实现数据的更多用途,简化了对数据的访问,并保证了对数据的一致的访问方法。
[0155]另外,也可以在培养期间自动控制环境概况,其中在整个培养期间改变各个室的环境,包括温度、气体、湿度、移动、声音或它们的组合。例如可以利用以下概况:
[0156]用户可以在给定场所/诊所对所有患者预定义概况,其中,用户对给定的一组仪器设定通用的环境概况,然后将其应用到该组仪器中培养的所有胚胎。
[0157]概况可以基于生理节律温度循环,通过精确控制温度以模拟卵母细胞和胚胎的体内微环境。
[0158]可以为个体患者定制概况,其中,环境概况由用户设定并为个体患者定制。
[0159]概况可以基于患者的测量和/或观察,诸如体温。
[0160]概况可以基于供体,得到从供体获得的数据的辅助(应用程序,记录器等),其中,所述定制概况是基于患者的测量和/或观察并且通过系统自动生成概况。
[0161]概况可以基于在培养过程中记录的胚胎的时间推移图象的自动分析、测量和/或观察,其中在培养期间基于患者胚胎的时间推移图像的自动分析“即时”生成和/或修改环境概况。
[0162]发明人认识到胚胎交互的审核跟踪是稀疏和纸基的。样品的安全性也备受关注。在这方面,出于例如QC、电子签名、见证等目的,在每次与系统交互时可以记录胚胎学家的身份证明。优选地,每个胚胎学家使用RFID、条形码(或其它光学可识别的ID)、扫描仪上的指纹、视网膜扫描或输入的PIN中的一种或组合以识别胚胎学家,记录与他们所对的仪器的所有交互。有利的是,提供了在每个培养皿上谁、何时进行了哪种交互的审核。有利的是,对仪器的每个用户只允许合适的交互。
[0163]为了扩大上述概念,在优选的实施方案中,当胚胎学家访问孵育器时可以对他们的指纹进行扫描。再次,每个胚胎学家使用RFID、条形码(或其它光学可识别的ID)、扫描仪上的指纹、视网膜扫描或输入的PIN中的一种或组合,以实现与经批准供他们使用的仪器的交互。
[0164]在现有技术中,可能需要复杂的光学器件以获得良好质量的图像。所以在优选的实施方案中,发明人已经提供了一种聚光透镜系统,用于在所有微孔上提供增强的对比度和均匀的照明,其可以通过用于在所有微孔上提供增强的对比度和均匀的照明的简单的聚光透镜系统提供。
[0165]截至目前,培训材料是手工组装的。但是,使用记录的评估/分级结果,自动生成QC培训程序包,因此,可不费力地进行培训。此外,经常没有足够的QC培训。可以由用户关于胚胎的事件/类型定义的QC图像库的自动生成将自动生成电子邮件/内部网站,诊所内的所有胚胎学家都可以被提醒和完成常规的QC和培训目的。
[0166]在本系统中,患者不能看到他们的胚胎的发育,但在优选的实施方案中,使用安全网络交互为患者提供远程监控,患者可以远程观察经批准的胚胎,从而患者可以看到他们的胚胎的发育。在一个优选的实施方案中,为每个PCB提供了备用加热器构件,其中利用2个加热器电路,以便如果一个发生故障,另一个可胜任。PCB电路具有内部冗余,以便即使在加热器中的一个出现故障的事件中,还能够继续控制环境温度。这可通过软件自动地控制,以确保胚胎环境不会受到损害。
[0167]以便于介质制备和介质更换的方式设计培养皿。在图8中,将所述培养皿设计成具有备用处理孔以便介质的准备。在图9A中,将培养皿设计成具有流体控制屏障91、通道93,紧挨着空缺9,以便于去除和更换培养基,而胚胎留在培养皿中。因此,在培养周期期间,不需要将胚胎移动到新的培养皿,从而减少对他们的发育的破坏。设计最大限度地减少介质的残留,同时确保胚胎不“变干”。
[0168]可以将模块化软件形成为一次允许一个模块的固件(F/W)升级和每当机会出现时(即,模块停机期间)进行调度。
[0169]在Z堆栈仅适用于某些时间推移优化图像捕捉的情况下,允许所有的时间推移包含z堆栈。因此,对于时间推移的任意帧可以观察Z堆栈,可以在任意z堆栈处进行视频
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