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公開番号2025058610
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-09
出願番号2023168648
出願日2023-09-28
発明の名称細胞情報取得方法、細胞の製造方法、細胞の検査方法、細胞の異常検知方法、細胞情報取得装置およびプログラム
出願人キヤノン株式会社,キヤノンメディカルシステムズ株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G06T 7/00 20170101AFI20250402BHJP(計算;計数)
要約【課題】細胞領域全体について細胞種や細胞の状態を評価することが可能な細胞情報取得方法を提供する。
【解決手段】細胞塊の画像を含む細胞画像を取得する画像取得工程と、前記細胞画像から、前記細胞塊の領域を示す細胞領域を抽出する細胞領域抽出工程と、前記細胞領域の中の画素について第一の特徴量としてのテクスチャ特徴量を算出し、前記細胞領域における前記第一の特徴量の分布を取得する第一の特徴量分布取得工程と、前記細胞領域を2つ以上の区分領域に区分する領域区分工程と、前記区分領域のそれぞれについて前記第一の特徴量の統計量を算出し、前記区分領域の間の前記第一の特徴量の統計量の関係を示す第二の特徴量を算出する第二の特徴量算出工程と、前記第二の特徴量を基に細胞種に関する情報または細胞の状態に関する情報を取得する細胞情報取得工程と、を有する、ことを特徴とする、細胞情報取得方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
細胞塊の画像を含む細胞画像を取得する画像取得工程と、
前記細胞画像から、前記細胞塊の領域を示す細胞領域を抽出する細胞領域抽出工程と、
前記細胞領域の中の画素について第一の特徴量としてのテクスチャ特徴量を算出し、前記細胞領域における前記第一の特徴量の分布を取得する第一の特徴量分布取得工程と、
前記細胞領域を２つ以上の区分領域に区分する領域区分工程と、
前記区分領域のそれぞれについて前記第一の特徴量の統計量を算出し、前記区分領域の間の前記第一の特徴量の統計量の関係を示す第二の特徴量を算出する第二の特徴量算出工程と、
前記第二の特徴量を基に細胞種に関する情報または細胞の状態に関する情報を取得する細胞情報取得工程と、
を有する、
ことを特徴とする、細胞情報取得方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記領域区分工程は、前記細胞領域の面積、前記細胞領域の重心からの距離、または前記第一の特徴量の分布に基づいて前記細胞領域を区分する、請求項１に記載の細胞情報取得方法。
【請求項３】
前記第二の特徴量算出工程は、前記区分領域の間の第一の特徴量の統計量の差または比を算出することを含む、請求項１に記載の細胞情報取得方法。
【請求項４】
前記第二の特徴量算出工程は、前記区分領域の間の前記第一の特徴量の統計量の分散、標準偏差、または変動係数（ＣＶ値）を算出することを含む、請求項１に記載の細胞情報取得方法。
【請求項５】
前記細胞領域抽出工程で抽出する前記細胞領域の数は３以上であり、
前記細胞情報取得工程は、前記細胞領域を２以上のクラスタにクラスタリングしたクラスタリング結果を取得することを含む、請求項１～４のいずれか１項に記載の細胞情報取得方法。
【請求項６】
前記細胞情報取得工程は、前記第二の特徴量を含む２次元以上の特徴量ベクトルについて主成分分析により解析した結果を取得することを含む、請求項１～４のいずれか１項に記載の細胞情報取得方法。
【請求項７】
前記画像取得工程は、互いに異なる２以上の前記細胞画像を取得することを含み、
前記細胞情報取得工程は、２以上の前記細胞画像のそれぞれから算出された前記第二の特徴量の間の違いを統計的に解析することを含む、請求項１～４のいずれか１項に記載の細胞情報取得方法。
【請求項８】
前記第二の特徴量と、前記細胞種に関する情報または前記細胞の状態に関する情報とを用いて機械学習した学習済みモデルを取得する学習済みモデル取得工程をさらに有し、
前記細胞情報取得工程は、前記学習済みモデルを用いることを含む、請求項１～４のいずれか１項に記載の細胞情報取得方法。
【請求項９】
前記細胞の状態に関する情報は、バイアビリティ、増殖性、未分化度合、外来遺伝子の残存状態、ゲノム異常の有無、有用物質の産生効率、がん化の有無、および細胞製造の次の工程への移行についての適否に関する情報からなる群から選ばれる少なくともいずれか１つを含む、請求項８に記載の細胞情報取得方法。
【請求項１０】
前記細胞塊を構成する細胞は、多能性幹細胞である、請求項１に記載の細胞情報取得方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書の開示は、細胞情報取得方法、細胞の製造方法、細胞の検査方法、細胞の異常検知方法、細胞情報取得装置およびプログラムに関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、細胞培養の分野において、培養の対象である細胞の画像を解析することで細胞株種やコロニーの状態といった細胞の情報を取得し、細胞の状態に関する定量的な解析や細胞培養における検査に活用することが期待されている。
具体的な細胞画像解析の方法としては、コロニーを撮像した画像から、コロニーの大きさ、形状、テクスチャ特徴などの画像特徴量を抽出し、統計解析や機械学習に用いることが提唱されている。
例えば、特許文献１には、細胞領域の局所的なテクスチャ特徴量を計算する技術が開示されている。
また、コロニーにおいては、コロニー領域内で細胞の特性が異なることが知られている。そのため、細胞領域全体としての特徴量だけでなく、領域に応じた特性の違いを反映した特徴量を計算することも重要である。
特許文献２には、領域を部分領域に区分し、それぞれの部分領域における特徴量を算出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第５９４１６７４号
特開２０１６－００７２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献２に記載の技術は、部分領域ごとの特性の違いを特徴量により評価することができる一方、部分領域同士の特徴量の違いから、細胞領域全体について細胞種や細胞の状態を評価するためには十分な画像解析方法とは言えなかった。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑み、細胞領域全体について細胞種や細胞の状態を評価することが可能な細胞情報取得方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書の開示の一観点に係る細胞情報取得方法は、細胞塊の画像を含む細胞画像を取得する画像取得工程と、前記細胞画像から、前記細胞塊の領域を示す細胞領域を抽出する細胞領域抽出工程と、前記細胞領域の中の画素について第一の特徴量としてのテクスチャ特徴量を算出し、前記細胞領域における前記第一の特徴量の分布を取得する第一の特徴量分布取得工程と、前記細胞領域を２つ以上の区分領域に区分する領域区分工程と、前記区分領域のそれぞれについて前記第一の特徴量の統計量を算出し、前記区分領域の間の前記第一の特徴量の統計量の関係を示す第二の特徴量を算出する第二の特徴量算出工程と、前記第二の特徴量を基に細胞種に関する情報または細胞の状態に関する情報を取得する細胞情報取得工程と、を有する、ことを特徴とする。
【０００７】
また、本明細書の開示の別の観点に係る細胞の製造方法は、上記の細胞情報取得方法を用いて前記細胞の状態に関する情報を取得する細胞状態情報取得工程と、前記細胞状態情報取得工程で取得した前記細胞の状態に関する情報に基づき、細胞の分取、細胞の除去、および細胞製造の次の工程への移行からなる群から選ばれる少なくともいずれか１つを実施する細胞処理工程と、を有する、ことを特徴とする。
【０００８】
また、本明細書の開示の別の観点に係る細胞の検査方法は、上記の細胞情報取得方法を用いて前記細胞の状態に関する情報を取得する細胞状態情報取得工程と、前記細胞状態情報取得工程で取得した前記細胞の状態に関する情報に基づき、細胞の検査を実施する細胞検査工程と、を有する、ことを特徴とする。
【０００９】
また、本明細書の開示の別の観点に係る細胞の異常検知方法は、細胞塊の画像を含む細胞画像を取得する画像取得工程と、前記細胞画像から、前記細胞塊の領域を示す細胞領域を抽出する細胞領域抽出工程と、前記細胞領域の中の画素について第一の特徴量としてのテクスチャ特徴量を算出し、前記細胞領域における前記第一の特徴量の分布を取得する第一の特徴量分布取得工程と、前記細胞領域を２つ以上の複数の区分領域に区分する領域区分工程と、前記区分領域のそれぞれについて、前記第一の特徴量の統計量を算出し、前記区分領域の間の前記第一の特徴量の統計量の関係を示す第二の特徴量を算出する第二の特徴量算出工程と、機械学習のために用意された複数の前記細胞画像から得られた前記第二の特徴量のデータ群を用いて、前記第二の特徴量の生じ得る確率を機械学習した学習済みモデルを取得する学習済みモデル取得工程と、前記学習済みモデルに対して評価対象となる前記細胞画像から得られた前記第二の特徴量を入力し、出力された確率に基づいて異常スコアを算出する異常スコア算出工程と、前記異常スコアに基づいて、前記細胞塊の異常を検知する検知工程と、を有する、ことを特徴とする。
【００１０】
また、本明細書の開示の別の観点に係る細胞情報取得装置は、細胞塊の画像を含む細胞画像を取得する画像取得部と、前記細胞画像から、前記細胞塊の領域を示す細胞領域を抽出する細胞領域抽出部と、前記細胞領域の中の画素について第一の特徴量としてのテクスチャ特徴量を算出し、前記細胞領域における前記第一に特徴量の分布を取得する第一の特徴量分布取得部と、前記細胞領域を２つ以上の複数の区分領域に区分する領域区分部と、前記区分領域のそれぞれについて前記第一の特徴量の統計量を算出し、前記区分領域の間の前記第一の特徴量の統計量の関係を示す第二の特徴量を算出する第二の特徴量算出部と、前記第二の特徴量を基に細胞種に関する情報または細胞の状態に関する情報を取得する細胞情報取得部と、を有する、ことを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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