细胞群的变化的测定制造技术

本发明专利技术涉及细胞群的变化的测定，更具体地，本发明专利技术涉及用于测定细胞群中的变化的方法和系统，以及使用所述方法和系统来评估胚胎的质量量度和选择供体外受精用的胚胎的方法，所述方法包括以下步骤：顺序获取至少两幅细胞群图像，比较所述至少两幅图像的至少一部分而得到至少一幅差异图像，从所述至少一幅差异图像计算参数，基于所述计算得出的参数而确定是否发生了变化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于测定细胞群的变化的方法和系统，以及使用所述方法和系统来评估胚胎的质量量度和选择供体外受精用的胚胎的方法。
技术介绍
在世界范围内，有超过8千万人为不孕所累。估计有10%的夫妇遭受原发或继发不孕(Vayena et al.，2001)。体外受精(IVF)是一种可以选择的医学治疗方法，它可能为原本不能怀孕的的夫妻提供了怀孕的机会。它是这样一种过程首先从女性卵巢中取出卵子(卵母细胞)，然后在实验室中用精子给卵子受精。然后将此过程中产生的胚胎置入子宫，以实现可能的着床(implantation)。为了避免多胎妊娠和多胎生产，只转移少数胚胎 (通常少于四个，理想的是只有一个(Miattacharya et al.，2004))。选择正确的转移用胚胎是IVF治疗中的关键步骤。当前的选择规程大多完全基于胚胎在发育过程中不同时间点的形态学评估，特别是转移时使用标准立体显微评估。然而，人们广泛认为所述评估规程需要定性的和定量的改进。早期细胞分裂。一种有希望的新方法是利用到2细胞阶段为止的“早期分裂”(即授精/注射后前25-27小时)作为质量指标。在此方法中，在受精后25-27小时目视检查胚胎，以确定第一次细胞分裂是否完成。数项研究证明了胚胎个体的早期分裂与后续发育潜能之间存在强有力的关联性(Shoukir et al. ,1997 ；Sakkas et al.，1998，2001 ； Bos-Mikich et al. ,2001 ；Lundin et al. ,2001 ；Petersen et al. ,2001 ；Fenwick et al., 2002 ；Neuber et al.，2003 ；Salumets et al.，2003 ；Windt et al. ,2004) 若干评论者指出更频繁的观察是必要的，然而，频繁的目视观察及相关的从培养箱到倒置显微镜的转移会诱发物理应力，物理应力可能妨碍或者甚至阻止胚胎发育。它还耗费时间，而且难以纳入 IVF的临床规程。数名研究人员进行了胚胎发育过程中的时移图像获取。这主要是通过将研究显微镜置于培养箱中或者在具有自动化图像获取的显微镜载物台上建立“培养箱载台”来进行的。“培养箱”维持可接受的温度(37°C )、湿度(> 90% )和气体组成(5% CO2，有些场合还有降低的氧浓度)。时移图像的人工评估提供了关于细胞分裂的计时和持续时间的重要信息(Grisart et al. , 1994 ；Holm et al. , 1998 ；Maje-rus et al. , 2000 ；Holm et al., 2002 ；Holm et al. ,2003 ；Lequarre et al. ,2003 ；Motosugi et al. ,2005)。—种备选的实验设置包括将图像获取系统置于培养箱中以在发育过程中观察胚胎，从而避免了将胚胎从培养箱内的优化条件移出而对胚胎施加压力。IMT international 制造和销售一种商品化系统，EmbryoGuard (见文献列表)。在这种设置中，有可能在培养箱中在线观察胚胎。常规图像分析。胚胎图像和胚胎发育的时移视频的形态学评分依赖于人工分析，其中评阅人给照片评级，而计算机只追踪此评级，产生带注解的时间线，显示何时发生重大变化。此类软件的例子有EmbryoGuard的时移图像获取系统提供的注解软件。时移视频人工分析的例子见 Grisart et al. , 1994 ；Holm et al. , 1998 ；Majerus et al. ,2000 ；Holm et al. , 2002 ；HoIm et al. , 2003 ；Lequarre et al. ,2003 ；Motosugi et al. ,2005。当前用于胚胎照片的定量图像分析的软件采用半自动的或计算机辅助的算法。它是一种计算机辅助图像评分，其中使用者使用画图工具来描绘胚胎结构，随后基于使用者描绘的胚胎结构轮廓对胚胎结构进行定量。可通过商业途径获得数种用于进行胚胎照片半自动分析的程序(例如图像House的i^ertiMorph，Copenhagen, Denmark)。人们进行了若干建立完全自动化的胚胎照片分析系统的尝试(例如Christina Hnida的博士论文)。然而，胚胎学和IVF实验室中一般使用的霍夫曼调制相衬(Hoffmann modulation contrast, HMC)图像使得自动细胞检测难以进行。已经为其它应用开发了自动化图像分析，诸如检测细胞培养物中的有丝分裂细胞(Eccles et al. , 1986 ；Klevecz et al.，1988 ；美国专利 US 4724543 ；Belien et al.， 1997 ；Curl et al.，2004)。所有已报道的自动算法均采用经典方案进行定量图像分析1.获取图像；2.增强图像；3.通过设定阈值将图像分割成关注区(region of interest, R0I)；并4.对ROI计数和表征(大小(size)、密度等)。有关这些步骤及每个步骤的众多变量的一般性描述可见于有关图像分析的综述性论文和教科书(例如Oberholzer et al.，1996的组织学图像分析综述或John Russ的 The Image Processing Handbook，第4版，2002)。增强关注结构的表现的最好方法依赖于现有图像(例如显微镜检术照片)和关注结构(例如核)的表示，而且使用了许多不同变量。然而，增强程序总是用于帮助分割照片，以鉴定和描绘关注区。一旦找到并鉴定这些区， 可以在面积(area)、大小(size)、亮度、位置等方面进一步表征这些区。分割自身是通过将像素亮度(intensity)(或像素亮度衍生的函数)与给定阈值进行比较来进行的。在阈值以上的区域属于关注区(ROI)，它通常是必须测量的对象(例如核)。为这种分割使用了众多不同算法，但是它们总是服务于同一目的，即图像的分割。Eccles et al.，1986的论文介绍了对时移显微镜检图像进行自动化分析以检测细胞分裂。该论文描述了一种通过分析时移系列图像在同步化哺乳动物细胞中自动化检测细胞分裂的方法。该论文中所描述的和所使用的图像分析算法没有利用连续帧中的亮度差异。取而代之的是，它以如下方式分析每幅图像首先提取高频率的照片组成部分，然后设定阈值，并探寻象征假定的有丝分裂细胞的环形目标。此操作构成用于检测细胞轮廓及其相对位置的图像分割。检查连续帧上的环形之间的空间和时间关系，以辨别有丝分裂的发生。US23185450介绍了另一种方法，其使用自相似矩阵法来分析系列图像。所述矩阵由归一化的成对相似性值组成。此方法用于分析各帧之间的长期和短期相似性。本申请通过提述并入所有引用的专利和非专利参考文献的全部内容。专利技术_既述本专利技术涉及用于自动化测定细胞群(例如成群细胞群，如胚胎)的变化的方法和系统。变化可以是细胞重排，诸如细胞运动(movement)或细胞运动性(motility)。相关变化还包括细胞分裂和细胞死亡。变化的时间模式和程度/大小(magnitude)指示细胞群的质量。由此，本专利技术有助于在体本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．用于测定包含至少一个细胞的细胞群中的变化的方法，所述方法包括以下步骤：ａ）顺序获取细胞群的至少两幅图像；ｂ）比较所述至少两幅图像的至少一部分而得到至少一幅差异图像；ｃ）从所述至少一幅差异图像计算参数；和ｄ）基于所述计算得出的参数确定是否发生了变化。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：尼尔斯·B·拉姆辛，于尔根·伯恩特森，
申请(专利权)人：尤尼森斯繁殖技术公司，
类型：发明
国别省市：DK