圖像處理設(shè)備及其圖像處理方法
【專利摘要】本技術(shù)涉及一種圖像處理設(shè)備及其圖像處理方法。所述圖像處理設(shè)備包括：運(yùn)動(dòng)量生成單元，被配置為對于包含細(xì)胞的一個(gè)或多個(gè)圖像，針對每個(gè)子區(qū)域生成運(yùn)動(dòng)量；以及評價(jià)單元，使用由所述運(yùn)動(dòng)量生成單元生成的運(yùn)動(dòng)量的一部分或全部評價(jià)所述細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)傳播狀態(tài)。
【專利說明】
圖像處理設(shè)備及其圖像處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本公開設(shè)及顯示控制設(shè)備和方法、圖像處理設(shè)備和方法W及程序，尤其設(shè)及能夠 容易并且非侵入性地觀察脈動(dòng)傳播的顯示控制設(shè)備和方法、圖像處理設(shè)備和方法W及程 序。
【背景技術(shù)】
[0002] 在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，使用由培養(yǎng)細(xì)胞制造的經(jīng)培養(yǎng)的細(xì)胞，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了由于事故、 疾病等原因喪失的身體細(xì)胞、組織、器官等的再生W及功能恢復(fù)?？勺鳛檫\(yùn)種經(jīng)培養(yǎng)的細(xì)胞 制造的細(xì)胞組織具有多樣性。經(jīng)培養(yǎng)的細(xì)胞的一個(gè)實(shí)例包括屯、肌細(xì)胞，且運(yùn)些屯、肌細(xì)胞用 于屯、臟治療。經(jīng)培養(yǎng)的屯、肌細(xì)胞本身具有與脈動(dòng)對應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。因此，在經(jīng)培養(yǎng)的屯、肌細(xì)胞的 制造階段，例如，需要在質(zhì)量上評價(jià)運(yùn)動(dòng)是否有利。
[0003] 在對經(jīng)培養(yǎng)的屯、肌細(xì)胞進(jìn)行運(yùn)種質(zhì)量評價(jià)方面，在當(dāng)前情況下進(jìn)行例如目視觀 察。而且，已經(jīng)通過電極刺穿經(jīng)培養(yǎng)的屯、肌細(xì)胞測量電位。然而，目視觀察主要取決于觀察 者的主觀視角，并且難W獲得客觀、精確的評價(jià)結(jié)果。而且，在測量電位的情況下，經(jīng)培養(yǎng)的 屯、肌細(xì)胞與電極進(jìn)行接觸，從而存在測量具有侵入性的問題。此外，根據(jù)電位測量可進(jìn)行量 化的信息限于脈動(dòng)時(shí)間等。而且，待測量的物體限于放置在電極上。
[0004] 因此，作為過去的技術(shù)，已知一種配置，其中，在通過拍攝屯、肌細(xì)胞所獲得的成像 屏幕內(nèi)設(shè)置測量點(diǎn)，自動(dòng)測量運(yùn)些測量點(diǎn)的亮度，并且通過測量值測量屯、肌細(xì)胞的變形周 期(例如，見專利文檔1)。
[0005] 順便提一下，通過分析經(jīng)培養(yǎng)的屯、肌細(xì)胞的相位差觀察運(yùn)動(dòng)圖像從而獲得的不同 區(qū)域內(nèi)的脈動(dòng)示出了通過與培養(yǎng)持續(xù)時(shí)間相關(guān)的方式進(jìn)行的協(xié)同脈動(dòng)。然而，該脈動(dòng)示出 了各種藥物的配給所造成的波動(dòng)。通過W某種方式檢測運(yùn)種波動(dòng)，可提前在藥物研制中評 價(jià)藥物毒性、影響等，并且近年來運(yùn)已經(jīng)受到關(guān)注。
[0006] 例如，在過去已經(jīng)有一種方法，其中，由設(shè)置在培養(yǎng)皿的底部上的電極檢測細(xì)胞的 外部場電位，并且由細(xì)胞的膜電位變化，獲取細(xì)胞的脈動(dòng)行為。而且，已經(jīng)有一種方法，其 中，將與巧連接并且發(fā)射光的巧光染料放入細(xì)胞內(nèi)，并且檢測根據(jù)細(xì)胞的激勵(lì)(動(dòng)作電位） 波動(dòng)的巧濃度，從而檢測細(xì)胞的脈動(dòng)節(jié)奏，并且評價(jià)細(xì)胞的信息傳播圖案。
[0007] 引用列表 [000引專利文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)1:日本專利申請公開號63-233392(圖1)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明要解決的問題
[0011] 然而，在培養(yǎng)皿內(nèi)設(shè)置電極并且檢測電位的變化時(shí)，需要一種特別的培養(yǎng)皿。而 且，脈動(dòng)傳播的檢測取決于設(shè)置在培養(yǎng)皿上的電極的密度。因此，通過現(xiàn)有裝置的密度難W 檢測復(fù)雜的傳播圖案。而且，在放入巧光染料的情況下，巧光染料較為昂貴，放入巧光染料 的工作復(fù)雜并且費(fèi)時(shí)，并且會(huì)造成變色。而且，在運(yùn)些技術(shù)中，將電壓施加給待觀察的物體， 并且放入巧光染料。因此，具有影響待觀察對象的可能性。即，運(yùn)些技術(shù)不會(huì)容易并且非侵 入性地進(jìn)行脈動(dòng)傳播觀察。
[0012] 鑒于W上內(nèi)容，已經(jīng)提出了本公開，并且本公開的目標(biāo)在于，能夠容易并且非侵入 性地觀察脈動(dòng)傳播。
[0013] 問題的解決方案
[0014] 根據(jù)本公開的一個(gè)方面，提供了一種圖像處理設(shè)備，包括:運(yùn)動(dòng)量生成單元，被配 置為對于包含細(xì)胞的一個(gè)或多個(gè)圖像，針對每個(gè)子區(qū)域生成運(yùn)動(dòng)量；W及評價(jià)單元，被配置 為使用由所述運(yùn)動(dòng)量生成單元生成的運(yùn)動(dòng)量的一部分或所有評價(jià)所述細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)傳播狀 態(tài)。
[0015] 評價(jià)單元可將由運(yùn)動(dòng)量表示的細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)傳播狀態(tài)與確定的細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)為正常 的情況的比較結(jié)果作為圖像進(jìn)行顯示。
[0016] 通過獲得細(xì)胞圖像的運(yùn)動(dòng)量與確定為細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)正常的情況的差分，并評價(jià)差 分，評價(jià)單元對細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)傳播狀態(tài)的變化進(jìn)行定量評價(jià)。
[0017] 評價(jià)單元可對細(xì)胞圖像內(nèi)沒有運(yùn)動(dòng)的靜止區(qū)域的變化進(jìn)行評價(jià)。
[0018] 評價(jià)單元可對運(yùn)動(dòng)量大的區(qū)域的位移速度的變化進(jìn)行評價(jià)。
[0019] 評價(jià)單元可對運(yùn)動(dòng)量的重屯、的軌跡的變化進(jìn)行評價(jià)。
[0020] 評價(jià)單元可對有關(guān)細(xì)胞圖像的運(yùn)動(dòng)的速度和方向的直方圖進(jìn)行評價(jià)。
[0021] 評價(jià)單元可對在幾個(gè)小時(shí)到幾天的觀察期間細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)傳播狀態(tài)進(jìn)行評價(jià)。
[0022] 評價(jià)單元可評價(jià)細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)傳播狀態(tài)，W便無論是否發(fā)生QT延長，都檢測屯、肌細(xì) 胞發(fā)生屯、律失常，QT延長為在屯、肌細(xì)胞的Q波和T波之間的時(shí)間延長。
[0023] 而且，根據(jù)本公開的另一個(gè)方面，提供了一種圖像處理設(shè)備的圖像處理方法，所述 方法包括W下步驟：由運(yùn)動(dòng)量生成單元生成包含細(xì)胞的一個(gè)或多個(gè)圖像針對每個(gè)子區(qū)域生 成運(yùn)動(dòng)量；W及由評價(jià)單元使用生成的運(yùn)動(dòng)量的一部分或全部評價(jià)細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)傳播狀態(tài)。
[0024] 而且，根據(jù)本公開的另一個(gè)方面，提供了一種程序，使計(jì)算機(jī)用作:運(yùn)動(dòng)量生成單 元，被配置為對于包含細(xì)胞的一個(gè)或多個(gè)圖像針對每個(gè)子區(qū)域生成運(yùn)動(dòng)量；W及評價(jià)單元， 被配置為使用由所述運(yùn)動(dòng)量生成單元生成的運(yùn)動(dòng)量的一部分或全部評價(jià)所述細(xì)胞的運(yùn)動(dòng) 傳播狀態(tài)。
[0025] 在本公開的一個(gè)方面，通過包含細(xì)胞的一個(gè)或多個(gè)圖像對細(xì)胞圖像進(jìn)行顯示控 審IJ，使得針對每個(gè)子區(qū)域生成的運(yùn)動(dòng)量的一部分或全部與所述每個(gè)子區(qū)域相關(guān)聯(lián)，并在所 述細(xì)胞圖像上疊加并顯示。
[0026] 在本公開另一個(gè)方面，相對于包含細(xì)胞的一個(gè)或多個(gè)圖像，針對每個(gè)子區(qū)域生成 運(yùn)動(dòng)量，并且使用生成的運(yùn)動(dòng)量的一部分或所有評價(jià)細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)傳播狀態(tài)。
[0027] 本發(fā)明的效應(yīng)
[00%]根據(jù)本公開，可處理圖像。尤其地，可容易并且非侵入性地觀察脈動(dòng)傳播。
【附圖說明】
[0029] 圖1為描述運(yùn)動(dòng)的協(xié)同性的示圖；
[0030] 圖2為描述運(yùn)動(dòng)的協(xié)同性的示圖；
[0031 ]圖3為示出藥物評價(jià)設(shè)備的主要配置實(shí)例的方框圖；
[0032] 圖4為由給藥造成的對脈動(dòng)傳播的影響的狀態(tài)的可視化實(shí)例的示圖；
[0033] 圖5為由給藥造成的對脈動(dòng)傳播的影響的狀態(tài)的另一個(gè)可視化實(shí)例的示圖；
[0034] 圖6為由給藥造成的對脈動(dòng)傳播的影響的狀態(tài)的又一個(gè)可視化實(shí)例的示圖；
[0035] 圖7為示出評價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)生成單元的主要配置實(shí)例的方框圖；
[0036] 圖8為描述待評價(jià)物體的圖像數(shù)據(jù)的配置實(shí)例的示圖；
[0037] 圖9為示出運(yùn)動(dòng)檢測單元的主要配置實(shí)例的方框圖；
[0038] 圖10為示出帖圖像數(shù)據(jù)的塊劃分實(shí)例的示圖；
[0039] 圖11為描述運(yùn)動(dòng)檢測數(shù)據(jù)的配置實(shí)例的示圖；
[0040] 圖12為示出評價(jià)單元的主要配置實(shí)例的方框圖；
[0041 ]圖13為示出運(yùn)動(dòng)評價(jià)單元的主要配置實(shí)例的方框圖；
[0042] 圖14為描述運(yùn)動(dòng)量重屯、評價(jià)的狀態(tài)的實(shí)例的示圖；
[0043] 圖15為描述相關(guān)直方圖評價(jià)的狀態(tài)的實(shí)例的示圖；
[0044] 圖16為在圖15之后描述相關(guān)直方圖評價(jià)的狀態(tài)的實(shí)例的示圖；
[0045] 圖17為在圖16之后描述相關(guān)直方圖評價(jià)的狀態(tài)的實(shí)例的示圖；
[0046] 圖18為描述評價(jià)過程的流程的實(shí)例的流程圖；
[0047] 圖19為描述評價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)生成過程的流程的實(shí)例的流程圖；
[0048] 圖20為描述影響評價(jià)過程的流程的實(shí)例的流程圖；
[0049] 圖21為描述運(yùn)動(dòng)評價(jià)過程的流程的實(shí)例的流程圖；
[0050] 圖22為示出個(gè)人計(jì)算機(jī)的主要配置實(shí)例的方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0051] 在后文中，描述用于實(shí)現(xiàn)本公開的實(shí)施方式(在后文中稱為實(shí)施方式）。按照W下 順序進(jìn)行描述。
[0052] 1、第一實(shí)施方式(藥物評價(jià)設(shè)備）
[0053] 2、第二實(shí)施方式(個(gè)人計(jì)算機(jī)）
[0054] <1、第一實(shí)施方式〉
[0化日]【經(jīng)培養(yǎng)的屯、肌細(xì)胞】
[0056] 在再生醫(yī)學(xué)中，已經(jīng)使用經(jīng)培養(yǎng)的細(xì)胞(運(yùn)些細(xì)胞為由從活體中收集的培養(yǎng)細(xì)胞 制造的細(xì)胞組織)治療人體的各種組織和器官。在圖IA中所示的經(jīng)培養(yǎng)的細(xì)胞1為通過培養(yǎng) 和培育屯、肌細(xì)胞所獲得的細(xì)胞。例如，經(jīng)培養(yǎng)的屯、肌細(xì)胞為通過培養(yǎng)屯、肌細(xì)胞所獲得的培 養(yǎng)細(xì)胞，可用于進(jìn)行屯、臟治療等。而且，經(jīng)培養(yǎng)的屯、肌細(xì)胞可用于藥物研制過程中對屯、臟的 毒性評價(jià)。
[0057] 在活體中，屯、肌細(xì)胞連續(xù)地脈動(dòng)，同時(shí)反復(fù)收縮和舒張。因此，在作為經(jīng)培養(yǎng)的屯、 肌細(xì)胞的培養(yǎng)細(xì)胞1中，在每個(gè)部分內(nèi)的細(xì)胞與在圖IB中的運(yùn)動(dòng)向量2-樣在預(yù)定的方向移 動(dòng)，從而整個(gè)細(xì)胞反復(fù)收縮和舒張。實(shí)際上，屯、肌細(xì)胞具有自主脈動(dòng)的部分W及根據(jù)周圍的 脈動(dòng)而進(jìn)行脈動(dòng)的部分。即，可具有培養(yǎng)細(xì)胞1根據(jù)一個(gè)區(qū)域不自主脈動(dòng)的情況。在運(yùn)種情 況下，通過使用電極，將電壓從外部定期施加給培養(yǎng)細(xì)胞，培養(yǎng)細(xì)胞1可脈動(dòng)。通過W運(yùn)種方 式從外部施加電壓進(jìn)行起搏的培養(yǎng)細(xì)胞1的脈動(dòng)與自主脈動(dòng)基本上相似。即，使用本技術(shù)， 培養(yǎng)細(xì)胞I自主脈動(dòng)的情況和培養(yǎng)細(xì)胞I通過施加電壓進(jìn)行脈動(dòng)的情況觀察起來相似。
[0058] 圖IC示出了將培養(yǎng)細(xì)胞1的觀察區(qū)域劃分成多個(gè)子區(qū)域(塊），針對每個(gè)塊觀察運(yùn) 動(dòng)量(運(yùn)動(dòng)向量），并觀察其時(shí)移的情況。例如，圖IC的曲線圖4-1示出了塊3-1的運(yùn)動(dòng)量的時(shí) 移，曲線圖4-2示出了塊3-2的運(yùn)動(dòng)量的時(shí)移。
[0059] 圖2A的曲線圖5-1至5-3示出了在曲線圖4-1中所示的塊3-1的細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)量與在 曲線圖4-2中所示的塊3-2的細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)量之間的關(guān)系的時(shí)移。
[0060] 在開始從活體中收集細(xì)胞時(shí)，如曲線圖5-1中所示，塊3-1中具有的細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)量 和塊3-2中具有的細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)量具有較差的相關(guān)性。然而，隨著時(shí)間的流逝并且隨著培養(yǎng)的 繼續(xù)，如圖5-2中所示，雙方逐步相關(guān)，并且隨著時(shí)間的進(jìn)一步流逝，如圖5-3中所示，雙方強(qiáng) 烈相關(guān)。
[0061] 目P，與在圖2B中所示的曲線圖一樣，在所培育的培養(yǎng)細(xì)胞1的多個(gè)位置之中的運(yùn)動(dòng) 量的相關(guān)系數(shù)穩(wěn)定地達(dá)到較大的值。即，每個(gè)區(qū)域內(nèi)的細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)的協(xié)同性變得更強(qiáng)。理想 地，細(xì)胞的活動(dòng)彼此相關(guān)，并且培養(yǎng)細(xì)胞1在總體上作為一個(gè)活體組織進(jìn)行脈動(dòng)。
[0062] 所培育的培養(yǎng)細(xì)胞1由多個(gè)細(xì)胞構(gòu)成，并且信號通過間隙連接在運(yùn)些細(xì)胞之間傳 輸。因此，在運(yùn)些細(xì)胞之間，造成運(yùn)動(dòng)相關(guān)性，并且培養(yǎng)細(xì)胞1在總體上作為一個(gè)活體組織進(jìn) 行脈動(dòng)。在運(yùn)種所培育的培養(yǎng)細(xì)胞1中，在運(yùn)些細(xì)胞之間傳播脈動(dòng)。
[0063] 具有高相關(guān)性(協(xié)同性)并且傳播脈動(dòng)的培養(yǎng)細(xì)胞Ij可用于評價(jià)藥物。例如，為培 養(yǎng)細(xì)胞1配給藥物，觀察給藥前后的運(yùn)動(dòng)，從而可通過培養(yǎng)細(xì)胞1的運(yùn)動(dòng)的變化，評價(jià)藥物的 效應(yīng)和毒性等。
[0064] 【藥物評價(jià)設(shè)備】
[0065] 圖3為示出藥物評價(jià)設(shè)備的主要配置實(shí)例的方框圖。
[0066] 在圖3中所示的藥物評價(jià)設(shè)備100為通過觀察屯、肌細(xì)胞110的運(yùn)動(dòng)對為培養(yǎng)的屯、肌 細(xì)胞110配給的藥物進(jìn)行評價(jià)的設(shè)備。如圖3中所示，藥物評價(jià)設(shè)備100包括成像單元101、待 評價(jià)物體的圖像數(shù)據(jù)生成/記錄單元102、評價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)生成單元103 W及評價(jià)單元104。
[0067] 成像單元101將作為待觀察物體的培養(yǎng)的屯、肌細(xì)胞110成像。成像單元101可直接 (不通過其他部件)將培養(yǎng)的屯、肌細(xì)胞110成像?；蛘呖赏ㄟ^其他部件(例如，顯微鏡)對培養(yǎng) 的屯、肌細(xì)胞110成像。
[0068] 而且，培養(yǎng)的屯、肌細(xì)胞110可固定或者可不固定至成像單元101。由于藥物評價(jià)設(shè) 備100通常檢測運(yùn)動(dòng)(位置的時(shí)間變化），所W，更有利地，培養(yǎng)的屯、肌細(xì)胞110固定至成像單 元 101。
[0069] 在預(yù)定的周期內(nèi)，成像單元101將培養(yǎng)的屯、肌細(xì)胞110成像。即，成像單元101獲得 作為目標(biāo)的培養(yǎng)的屯、肌細(xì)胞110的運(yùn)動(dòng)圖像。在給藥之前和之后，成像單元101對培養(yǎng)的屯、 肌細(xì)胞110成像。要注意的是，例如，在根據(jù)預(yù)定的條件給藥之后，例如，在經(jīng)過預(yù)定的時(shí)間 之后，成像單元101可對培養(yǎng)的屯、肌細(xì)胞110成像幾次。
[0070] 成像單元101將通過成像獲得的培養(yǎng)的屯、肌細(xì)胞110圖像的圖像信號111(運(yùn)動(dòng)圖 像)提供給待評價(jià)的對象的圖像數(shù)據(jù)生成/記錄單元102。
[0071] 待評價(jià)的對象的圖像數(shù)據(jù)生成/記錄單元102基于從成像單元101提供的圖像信 號，生成待評價(jià)的對象的圖像數(shù)據(jù)，并且例如在內(nèi)部記錄介質(zhì)內(nèi)儲存和保持所生成的待評 價(jià)的物體的圖像數(shù)據(jù)。在此處生成的待評價(jià)的物體的圖像數(shù)據(jù)變成由例如通過對經(jīng)培養(yǎng)的 屯、肌細(xì)胞110成像獲得的圖像信號生成的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)。
[0072] 例如，待評價(jià)的對象的圖像數(shù)據(jù)生成/記錄單元102可從由成像單元101提供的多 個(gè)帖圖像中僅僅提取在該周期的一部分中的帖圖像，并且可具有作為待評價(jià)的對象的圖像 數(shù)據(jù)的帖圖像?？蛇x地，例如，待評價(jià)的對象的圖像數(shù)據(jù)生成/記錄單元102可提取由成像單 元101提供的每個(gè)帖圖像的一部分的區(qū)域作為小型帖圖像，并且可具有由作為待評價(jià)的物 體的圖像數(shù)據(jù)的小型帖圖像構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)圖像。
[0073] 而且，例如，待評價(jià)的對象的圖像數(shù)據(jù)生成/記錄單元102可將任意的圖像處理應(yīng) 用于由成像單元101提供的帖圖像，并且可具有作為待評價(jià)的物體的圖像數(shù)據(jù)的圖像處理 的結(jié)果。作為圖像處理，放大、減小、旋轉(zhuǎn)W及變形，可考慮校正亮度和顏色、提供清晰度、去 除噪音、產(chǎn)生中間帖圖像等。當(dāng)然，可采用上述W外的任何圖像處理。
[0074] 待評價(jià)的對象的圖像數(shù)據(jù)生成/記錄單元102可在預(yù)定的時(shí)間或根據(jù)評價(jià)指標(biāo)數(shù) 據(jù)生成單元103的請求，將所儲存的待評價(jià)的對象的圖像數(shù)據(jù)112提供給評價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)生成 單元103。
[0075] 在所提供的待評價(jià)的對象的圖像數(shù)據(jù)112的各帖圖像內(nèi)，評價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)生成單元 103針對每個(gè)塊對待觀察的對象(經(jīng)培養(yǎng)的屯、肌細(xì)胞110)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)檢測，每個(gè)塊為通過將待 觀察的物體(經(jīng)培養(yǎng)的屯、肌細(xì)胞110)的圖像的所有區(qū)域劃分為多個(gè)區(qū)域所獲得的子區(qū)域。
[0076] 評價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)生成單元103將每個(gè)塊的經(jīng)檢測的運(yùn)動(dòng)表示為運(yùn)動(dòng)向量，并且獲得 運(yùn)動(dòng)向量的大小（運(yùn)動(dòng)量）。要注意的是，該運(yùn)動(dòng)量為絕對值，因此在后文中，該運(yùn)動(dòng)量也稱 為運(yùn)動(dòng)量絕對值。
[0077] 評價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)生成單元103將運(yùn)動(dòng)量絕對值作為評價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)113提供給評價(jià)單 元 104。
[0078] 評價(jià)單元104將作為評價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)113提供的運(yùn)動(dòng)量絕對值映射到二維彩色圖內(nèi)， 并且通過表示脈動(dòng)傳播狀態(tài)，而且進(jìn)一步通過在數(shù)量上評價(jià)其狀態(tài)，評價(jià)藥物。評價(jià)單元 104輸出二維彩色圖和量化評價(jià)結(jié)果作為評價(jià)值114。
[0079] 二維彩色圖表示在彩色平面上的每個(gè)位置處的參數(shù)的大小。在運(yùn)種情況下，該平 面表示經(jīng)培養(yǎng)的屯、肌細(xì)胞110的觀察區(qū)域，并且該顏色表示運(yùn)動(dòng)量絕對值（該值的大?。?即，運(yùn)動(dòng)量絕對值的位置由在該平面上的位置表示，并且該值的大小由顏色表示。即，運(yùn)動(dòng) 量絕對值在觀察區(qū)域內(nèi)的分布由顏色在該平面上的變化表示。
[0080] 在圖4到圖6中示出了運(yùn)種二維彩色圖的實(shí)例。在圖4中所示的八個(gè)彩色圖分別表 示運(yùn)動(dòng)量絕對值在觀察區(qū)域內(nèi)的分布，在彩色圖上的位置表示在觀察區(qū)域內(nèi)的位置，并且 更高的顏色密度表示更大的運(yùn)動(dòng)量絕對值。即，顏色密度較高的部分表示該部分強(qiáng)烈脈動(dòng) (進(jìn)行收縮或舒張）。要注意的是，為了進(jìn)行描述，在彩色圖上繪制箭頭，并且并未在實(shí)際的 彩色圖上繪制運(yùn)些箭頭。
[0081] 在八個(gè)彩色圖中左邊的四個(gè)彩色圖表示在配給有機(jī)溶劑(控制）之后的脈動(dòng)傳播 狀態(tài)的實(shí)例。有機(jī)溶劑基本上不影響經(jīng)培養(yǎng)的屯、肌細(xì)胞110的脈動(dòng)。有機(jī)溶劑的實(shí)例包括二 甲亞諷。運(yùn)四個(gè)彩色圖按照從上面開始的順序分別表示緊接在給藥之后(0ms)、在給藥40ms 之后、在給藥80ms之后W及在給藥120ms之后的脈動(dòng)狀態(tài)。
[0082] 而且，在右邊的四個(gè)彩色圖表示在配給1-庚醇之后的脈動(dòng)傳播狀態(tài)的實(shí)例。眾所 周知，1-庚醇阻礙了在細(xì)胞之間中繼信號傳輸?shù)拈g隙連接的功能。運(yùn)四個(gè)彩色圖按照從上 面開始的順序分別表示緊接在給藥之后(0ms)、在給藥80ms之后、在給藥160ms之后W及在 給藥240ms之后的脈動(dòng)狀態(tài)。
[0083] 在圖4的左邊的情況下(在僅僅配給有機(jī)溶劑的情況下），如箭頭所示，隨著時(shí)間的 流逝，脈動(dòng)(顏色密度較高的部分)使其面積擴(kuò)大，同時(shí)在從右上側(cè)到左下側(cè)的方向大致線 性傳播，從而遠(yuǎn)離初始位置。運(yùn)表示間隙連接正常運(yùn)轉(zhuǎn)并且順利進(jìn)行傳播的狀態(tài)。
[0084] 相比之下，在圖4的右邊的情況下(在配給1-庚醇的實(shí)例的情況下），如箭頭所示， 隨著時(shí)間的流逝，脈動(dòng)(顏色密度較高的部分)線性傳播，同時(shí)改變旋轉(zhuǎn)的方向。即，脈動(dòng)有 時(shí)在返回初始位置（向后移動(dòng)）的方向進(jìn)行。此外，與左邊相比，脈動(dòng)需要更長的時(shí)間進(jìn)行傳 播(即，傳播的速度較慢）。運(yùn)表示間隙連接的功能受礙并且未順利進(jìn)行傳播的狀態(tài)。
[0085] 圖5的彩色圖比較在配給有機(jī)溶劑(控制）之后和在配給18-0-甘草次酸之后之間 的脈動(dòng)傳播狀態(tài)。眾所周知，18-0-甘草次酸阻礙間隙連接，與1-庚醇一樣。在圖5的右邊的 運(yùn)五個(gè)彩色圖按照從上面開始的順序分別表示緊接在給藥之后(0ms)、在給藥80ms之后、在 給藥120ms之后、在給藥160ms之后W及在給藥240ms之后的脈動(dòng)狀態(tài)。
[0086] 在圖5的左邊的情況下(在僅僅配給有機(jī)溶劑的實(shí)例的情況下），如箭頭所示，隨著 時(shí)間的流逝，脈動(dòng)(顏色密度較高的部分)在從上側(cè)到下側(cè)的方向大致線性傳播，從而遠(yuǎn)離 初始位置，與圖4的左側(cè)的情況一樣。運(yùn)表示間隙連接正常運(yùn)轉(zhuǎn)并且順利進(jìn)行傳播的狀態(tài)。
[0087] 相反，在圖5的右邊的情況下（在配給18-0-甘草次酸的實(shí)例的情況下），如箭頭所 示，繼續(xù)在不同的方向脈動(dòng)(顏色密度較高的部分），例如，從右側(cè)到左側(cè)、從下側(cè)到上側(cè)、從 左側(cè)到右側(cè)等。而且，在傳播的中間，可具有脈動(dòng)傳播臨時(shí)停止(在待觀察的物體區(qū)域內(nèi)未 造成脈動(dòng)傳播）的情況。此外，與左邊相比，脈動(dòng)需要更長的時(shí)間進(jìn)行傳播（即，傳播的速度 較慢）。運(yùn)表示間隙連接的功能受阻并且未順利進(jìn)行傳播的狀態(tài)。
[0088] 圖6的彩色圖比較在配給有機(jī)溶劑(控制）之后和在配給化-索他洛爾之后的脈動(dòng) 傳播狀態(tài)。眾所周知，Dk索他洛爾阻礙鐘通道。圖6的右邊的運(yùn)六個(gè)彩色圖按照從上面開始 的順序分別表示緊接在給藥之后(0ms)、在給藥40ms之后、在給藥80ms之后、在給藥120ms之 后、在給藥160ms之后W及在給藥200ms之后的脈動(dòng)狀態(tài)。
[0089] 在圖6的左邊的情況下(在僅僅配給有機(jī)溶劑的實(shí)例的情況下），如箭頭所示，隨著 時(shí)間的流逝，脈動(dòng)(顏色密度較高的部分)在從左上側(cè)到右下側(cè)的方向大致線性傳播，從而 遠(yuǎn)離初始位置，與圖4和圖5的左側(cè)的情況一樣。運(yùn)表示在每個(gè)細(xì)胞內(nèi)的脈動(dòng)穩(wěn)定并且順利 進(jìn)行傳播的狀態(tài)。
[0090] 相比之下，在圖6的右邊的情況下(在配給化-索他洛爾的實(shí)例的情況下），如箭頭 所示，脈動(dòng)(顏色密度較高的部分)從左上側(cè)傳播到右下側(cè)，但是該傳播在觀察區(qū)域內(nèi)停止。 然后，脈動(dòng)開始從左下側(cè)傳播到右上側(cè)。要注意的是，在觀察周期內(nèi)，在右側(cè)內(nèi)的一部分觀 察區(qū)域中未造成脈動(dòng)。即，該脈動(dòng)不在該區(qū)域的運(yùn)個(gè)右側(cè)部分內(nèi)傳播。此外，該傳播速度比 左邊低。
[0091] 在配給化-索他洛爾時(shí)，由于在舒張過程中起作用的鐘通道功能的變化，所W舒張 過程變化。因此，每個(gè)細(xì)胞的脈動(dòng)的波形變化，并且脈動(dòng)并未與圖4到圖6的左側(cè)的實(shí)例一樣 順利地傳播。
[0092] 評價(jià)單元104通過運(yùn)種二維彩色圖表示各塊的運(yùn)動(dòng)量絕對值。評價(jià)單元104在預(yù)定 的帖間距內(nèi)生成運(yùn)種二維彩色圖（可在每個(gè)帖內(nèi)或者在多個(gè)帖內(nèi)），如圖4至化中所示。即，評 價(jià)單元104通過二維彩色圖的時(shí)間變化表示脈動(dòng)傳播。
[0093] 評價(jià)單元104將二維彩色圖作為圖像向用戶呈現(xiàn)。即，藥物評價(jià)設(shè)備100可容易并 且非侵入性地觀察脈動(dòng)傳播狀態(tài)，并且可呈現(xiàn)觀察結(jié)果。用戶可通過在二維彩色圖的圖像 內(nèi)顯示的脈動(dòng)傳播的狀態(tài)，容易并且非侵入性地評價(jià)所配給的藥物的影響(效應(yīng)、毒性等）。
[0094] 要注意的是，評價(jià)單元104可使用二維彩色圖量化評價(jià)脈動(dòng)傳播的狀態(tài)。在圖4的 實(shí)例的情況下，在右側(cè)圖中所示的給藥之后的傳播狀態(tài)(線性傳播狀態(tài))與在左側(cè)圖中所示 的給藥之后的脈動(dòng)傳播狀態(tài)(在觀察區(qū)域內(nèi)旋轉(zhuǎn)的傳播狀態(tài))不同。評價(jià)單元104比較例如 在給藥之前和之后的脈動(dòng)傳播的運(yùn)種狀態(tài)，并且可根據(jù)差分值的大小，確定在給藥之后的 脈動(dòng)傳播狀態(tài)是否正常。
[00M]而且，評價(jià)單元104也可通過檢測傳播方向的變化或該方向（例如，反方向等)確定 在給藥之后的脈動(dòng)傳播狀態(tài)是否正常。而且，評價(jià)單元104也可通過確定傳播速度是否足夠 快來確定在給藥之后的脈動(dòng)傳播狀態(tài)是否正常。
[0096] 評價(jià)單元104可輸出運(yùn)種評價(jià)的結(jié)果作為評價(jià)值114。即，藥物評價(jià)設(shè)備100可容易 并且非侵入性地觀察脈動(dòng)傳播狀態(tài)，并且可容易并且非侵入性地評價(jià)待評價(jià)的物體(給藥 造成的影響）。
[0097] 要注意的是，藥物評價(jià)設(shè)備100可將經(jīng)培養(yǎng)的屯、肌細(xì)胞IlOW外的其他東西用作待 觀察的物體。例如，屯、肌細(xì)胞W外的細(xì)胞可用作待觀察的對象，或者細(xì)胞W外的東西可用作 待觀察的對象。要注意的是，期望待觀察的對象本身移動(dòng)并且可通過評價(jià)該運(yùn)動(dòng)來評價(jià)為 待觀察的對象配給的藥物。要注意的是，該運(yùn)動(dòng)可為自主（自發(fā)(主動(dòng)））運(yùn)動(dòng)，或者可為從外 部提供的電信號等的被動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
[0098] 【評價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)生成單元】
[0099] 圖7為示出圖1的評價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)生成單元103的主要配置實(shí)例的方框圖。如圖7中所 示，評價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)生成單元103包括運(yùn)動(dòng)檢測單元121、運(yùn)動(dòng)量絕對值計(jì)算單元122 W及運(yùn)動(dòng) 量絕對值儲存單元123。
[0100] 運(yùn)動(dòng)檢測單元121從待評價(jià)的對象的圖像數(shù)據(jù)生成/記錄單元102輸入所記錄的待 評價(jià)的對象的圖像數(shù)據(jù)112,針對每個(gè)模塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)檢測，并且將檢測結(jié)果(運(yùn)動(dòng)向量)作為 運(yùn)動(dòng)檢測數(shù)據(jù)提供給運(yùn)動(dòng)量絕對值計(jì)算單元122。
[0101] 運(yùn)動(dòng)量絕對值計(jì)算單元122計(jì)算運(yùn)動(dòng)量絕對值，該運(yùn)動(dòng)量絕對值為每個(gè)所提供的 運(yùn)動(dòng)檢測數(shù)據(jù)(運(yùn)動(dòng)向量)的大小。運(yùn)動(dòng)量絕對值計(jì)算單元122在運(yùn)動(dòng)量絕對值儲存單元123 內(nèi)提供和儲存所計(jì)算的運(yùn)動(dòng)量絕對值。
[0102] 運(yùn)動(dòng)量絕對值儲存單元123在預(yù)定的時(shí)間或根據(jù)評價(jià)單元104的請求，將所儲存的 運(yùn)動(dòng)量絕對值作為評價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)113提供給評價(jià)單元104。
[0103 ]要注意的是，運(yùn)動(dòng)檢測單元121通過運(yùn)動(dòng)量絕對值儲存單元123對待評價(jià)的對象的 圖像數(shù)據(jù)的各帖圖像進(jìn)行處理。
[0104] 【待評價(jià)的對象的圖像數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)】
[0105] 圖8示出了提供給評價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)生成單元103的待評價(jià)對象的圖像數(shù)據(jù)112的結(jié)構(gòu) 實(shí)例。在具有預(yù)定長度的評價(jià)部分內(nèi)進(jìn)行成像(例如，T+1帖(T為任意自然數(shù)））。即，例如，提 供給評價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)生成單元103的待評價(jià)對象的圖像數(shù)據(jù)112由與評價(jià)部分對應(yīng)的第一到 第(T+1)帖圖像數(shù)據(jù)132-巧Ijl32-(T+1)構(gòu)成。
[0106] 【運(yùn)動(dòng)檢測單元的配置實(shí)例】
[0107] 圖9為示出運(yùn)動(dòng)檢測單元121的主要配置實(shí)例的方框圖。如圖9中所示，運(yùn)動(dòng)檢測單 元121包括帖存儲器141和運(yùn)動(dòng)向量計(jì)算單元142。帖存儲器141將在每一個(gè)帖周期內(nèi)按照順 序輸入的帖圖像數(shù)據(jù)132作為待評價(jià)對象的圖像數(shù)據(jù)112進(jìn)行保持。
[0108] 運(yùn)動(dòng)向量計(jì)算單元142輸入作為當(dāng)前時(shí)間的待評價(jià)對象的圖像數(shù)據(jù)112進(jìn)行輸入 的帖圖像數(shù)據(jù)和保持在帖存儲器141內(nèi)的前一個(gè)時(shí)間（在時(shí)間上的前一個(gè)時(shí)間）的帖圖像數(shù) 據(jù)。然后，運(yùn)動(dòng)向量計(jì)算單元142為每個(gè)塊計(jì)算運(yùn)動(dòng)向量，該運(yùn)動(dòng)向量表示在運(yùn)兩個(gè)帖圖像 數(shù)據(jù)之間的運(yùn)動(dòng)。將所計(jì)算出的運(yùn)動(dòng)向量作為運(yùn)動(dòng)檢測數(shù)據(jù)151提供給運(yùn)動(dòng)量絕對值計(jì)算 單元122。
[0109] 更詳細(xì)地描述由圖9的運(yùn)動(dòng)檢測單元121執(zhí)行的處理。運(yùn)動(dòng)向量計(jì)算單元142輸入 當(dāng)前時(shí)間的帖圖像數(shù)據(jù)132W及前一個(gè)時(shí)間(在時(shí)間上的前一個(gè)時(shí)間）的帖圖像數(shù)據(jù)132。運(yùn) 動(dòng)向量計(jì)算單元142將運(yùn)些輸入帖圖像數(shù)據(jù)132分成MXN(M和N為任意自然數(shù))個(gè)塊161，如 圖10中所示，通過在帖圖像之間進(jìn)行塊匹配等技術(shù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)檢測，并且為每個(gè)塊161生成運(yùn) 動(dòng)向量。各模塊161由例如（16 X 16)個(gè)像素構(gòu)成。
[0110] 運(yùn)動(dòng)向量計(jì)算單元142使用第一到第(T+1)個(gè)帖圖像數(shù)據(jù)132按照順序執(zhí)行運(yùn)動(dòng)檢 測過程。即，運(yùn)動(dòng)向量計(jì)算單元142使用（T+1)個(gè)帖圖像數(shù)據(jù)生成(MXNXT)運(yùn)動(dòng)檢測數(shù)據(jù) (運(yùn)動(dòng)向量）。運(yùn)動(dòng)向量計(jì)算單元142將通過運(yùn)種方式計(jì)算出的運(yùn)動(dòng)向量作為運(yùn)動(dòng)檢測數(shù)據(jù) 提供給運(yùn)動(dòng)量絕對值計(jì)算單元122。
[0111] 在完成使用第T到第(T+1)個(gè)帖圖像數(shù)據(jù)132進(jìn)行的最后的運(yùn)動(dòng)檢測過程時(shí)，將由T 個(gè)帖單元運(yùn)動(dòng)檢測數(shù)據(jù)171-1到171-T構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)檢測數(shù)據(jù)提供給運(yùn)動(dòng)量絕對值計(jì)算單元 122,如圖11中所示。
[0112] 通過在每個(gè)帖周期內(nèi)獲得的當(dāng)前時(shí)間的帖圖像數(shù)據(jù)132和前一個(gè)時(shí)間（在時(shí)間上 的前一個(gè)時(shí)間）的帖圖像數(shù)據(jù)132上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)檢測處理，獲得帖單元運(yùn)動(dòng)檢測數(shù)據(jù)171-1到 171-T中的每一個(gè)。
[0113] 例如，通過分別將第四個(gè)帖圖像數(shù)據(jù)132-4和第=個(gè)帖圖像數(shù)據(jù)132-3作為當(dāng)前時(shí) 間的和前一個(gè)時(shí)間的帖圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)檢測，從而獲得第=個(gè)帖單元運(yùn)動(dòng)檢 測數(shù)據(jù)171-3。
[0114] 而且，通過(MXN)個(gè)塊單元運(yùn)動(dòng)檢測數(shù)據(jù)181形成帖單元運(yùn)動(dòng)檢測數(shù)據(jù)171-巧。 171-T中的每一個(gè)。每個(gè)塊單元運(yùn)動(dòng)檢測數(shù)據(jù)181對應(yīng)一個(gè)塊161，并且用作表示針對相應(yīng)塊 161檢測的運(yùn)動(dòng)向量的數(shù)據(jù)。
[0115] 通過運(yùn)種方式，本實(shí)施方式的運(yùn)動(dòng)檢測數(shù)據(jù)151具有對于每個(gè)帖單元運(yùn)動(dòng)檢測數(shù) 據(jù)171包括(MXN)個(gè)塊單元運(yùn)動(dòng)檢測數(shù)據(jù)181的結(jié)構(gòu)。
[011W【評價(jià)單元】
[0117] 圖12為示出評價(jià)單元104的主要配置實(shí)例的示圖。如圖12中所示，評價(jià)單元104包 括運(yùn)動(dòng)量絕對值獲取單元201、映射單元202、隨時(shí)間變化分析單元203、運(yùn)動(dòng)評價(jià)單元204、 顯示單元205 W及輸出單元206。
[0118] 運(yùn)動(dòng)量絕對值獲取單元201從評價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)生成單元103的運(yùn)動(dòng)量絕對值儲存單 元123中獲取作為評價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)113的期望的待評價(jià)對象的圖像數(shù)據(jù)112(例如，由用戶規(guī)定 為待觀察對象）的運(yùn)動(dòng)量絕對值。運(yùn)動(dòng)量絕對值獲取單元201將所獲取的運(yùn)動(dòng)量絕對值提供 給映射單元202。
[0119] 映射單元202根據(jù)塊的坐標(biāo)，將提供的運(yùn)動(dòng)量絕對值映射在平面上，并且生成如圖 4中所示的二維彩色圖。映射單元202為多個(gè)帖(待評價(jià)的對象的圖像數(shù)據(jù)112的所有或一部 分帖)生成上述二維彩色圖。
[0120] 映射單元202將所生成的二維彩色圖提供給顯示單元205并且使顯示單元205顯示 其圖像，將二維彩色圖提供給輸出單元206并且使輸出單元206將數(shù)據(jù)輸出到藥物評價(jià)設(shè)備 100的外部(輸出到其他設(shè)備等）。而且，映射單元202也將所生成的二維彩色圖提供給隨時(shí) 間變化分析單元203。
[0121] 要注意的是，映射單元202可僅僅生成能夠表示運(yùn)動(dòng)量絕對值的分布的信息，并且 所生成的信息不限于二維彩色圖。例如，可采用=維或多維彩色圖。而且，可采用灰度(密度 或模式圖案）圖代替彩色圖。而且，映射單元202可在彎曲的表面上映射運(yùn)動(dòng)量絕對值。
[0122] 隨時(shí)間變化分析單元203分析每個(gè)所提供的二維彩色圖（運(yùn)動(dòng)量絕對值的分布）的 時(shí)間變化(隨著時(shí)間變化)的狀態(tài)。例如，隨時(shí)間變化分析單元203在二維彩色圖內(nèi)設(shè)置具有 預(yù)定特征的區(qū)域(或點(diǎn)），作為關(guān)注區(qū)域(或關(guān)注點(diǎn)），并且獲得其隨著時(shí)間發(fā)生的變化。隨時(shí) 間變化分析單元203將隨著時(shí)間變化(例如，關(guān)注區(qū)域的尺寸、形狀、位置等隨時(shí)間變化）的 二維彩色圖和分析結(jié)果提供給運(yùn)動(dòng)評價(jià)單元204。
[0123] 運(yùn)動(dòng)評價(jià)單元204基于所提供的信息評價(jià)運(yùn)動(dòng)量分布。例如，運(yùn)動(dòng)評價(jià)單元204評 價(jià)關(guān)注區(qū)域的運(yùn)動(dòng)等。例如，運(yùn)動(dòng)評價(jià)單元204確定在給藥之前和之后，關(guān)注區(qū)域的路徑是 否發(fā)生變化，確定關(guān)注區(qū)域的前進(jìn)方向是否發(fā)生極端變化，并且確定關(guān)注區(qū)域的前進(jìn)速度 是否發(fā)生變化。運(yùn)動(dòng)評價(jià)單元204將運(yùn)種評價(jià)的結(jié)果的數(shù)據(jù)提供給顯示單元205并且促使顯 示單元205顯示數(shù)據(jù)，將該數(shù)據(jù)提供給輸出單元206并且使輸出單元206將數(shù)據(jù)輸出到藥物 評價(jià)設(shè)備100的外部(輸出給其他設(shè)備等）。
[0124] 顯示單元205包括任意的顯示裝置，并且使該顯示裝置顯示由成像單元101獲得的 圖像信號111(細(xì)胞圖像）。而且，顯示單元205產(chǎn)生由映射單元202提供的二維彩色圖的圖 像，并且使該顯示裝置顯示該圖像。例如，顯示單元205疊加或設(shè)置細(xì)胞圖像(運(yùn)動(dòng)圖像）的 每帖圖像和與帖圖像對應(yīng)的二維彩色圖的圖像，并且使顯示裝置顯示該圖像。而且，顯示單 元205產(chǎn)生由運(yùn)動(dòng)評價(jià)單元204提供的評價(jià)結(jié)果的圖像，并且促使顯示裝置顯示該圖像。要 注意的是，評價(jià)結(jié)果的圖像可為靜止圖像或者可為運(yùn)動(dòng)圖像。而且，顯示單元205能夠顯示 評價(jià)結(jié)果的圖像W及細(xì)胞圖像和二維彩色圖中的一個(gè)或兩個(gè)圖像。在運(yùn)種情況下，顯示單 元205可在細(xì)胞圖像和二維彩色圖中的一個(gè)或兩個(gè)圖像上疊加評價(jià)結(jié)果的圖像，并且顯示 運(yùn)些圖像，或者可設(shè)置和顯示運(yùn)些圖像。而且，在評價(jià)結(jié)果作為運(yùn)動(dòng)圖像進(jìn)行顯示的情況 下，顯示單元205可顯示評價(jià)結(jié)果的帖圖像W及與細(xì)胞圖像或二維彩色圖的運(yùn)動(dòng)圖像對應(yīng) 的帖圖像。
[0125] 輸出單元206包括任意的輸出接口，并且通過該輸出接口將從映射單元202提供的 二維彩色圖的數(shù)據(jù)輸出到位于藥物評價(jià)設(shè)備100的外部的裝置、網(wǎng)絡(luò)等。而且，輸出單元206 通過該輸出接口將從運(yùn)動(dòng)評價(jià)單元204提供的評價(jià)結(jié)果的數(shù)據(jù)輸出給位于藥物評價(jià)設(shè)備 100的外部裝置、網(wǎng)絡(luò)等。
[0126] 【運(yùn)動(dòng)評價(jià)單元】
[0127] 圖13為示出圖12的運(yùn)動(dòng)評價(jià)單元204的主要配置實(shí)例的方框圖。如圖13中所示，運(yùn) 動(dòng)評價(jià)單元204包括靜止區(qū)域評價(jià)單元211、脈動(dòng)傳播速度評價(jià)單元212、運(yùn)動(dòng)量重屯、評價(jià)單 元213W及相關(guān)直方圖評價(jià)單元。
[0128] 靜止區(qū)域評價(jià)單元211評價(jià)未傳播脈動(dòng)的區(qū)域（即，未脈動(dòng)的區(qū)域）的數(shù)量和面積 或其時(shí)間變化。
[0129] 在給藥之后，具有在觀察區(qū)域(靜止區(qū)域）內(nèi)具有未明確地移動(dòng)(未脈動(dòng)）的區(qū)域的 情況。例如，在圖6的情況中，在配給化-索他洛爾之后，脈動(dòng)未傳播到觀察區(qū)域的右側(cè)部分。 良P，脈動(dòng)停止。
[0130] Dk索他洛爾阻礙鐘通道。在為經(jīng)培養(yǎng)的屯、肌細(xì)胞配給化-索他洛爾時(shí)，由于在舒 張過程中起作用的鐘通道功能發(fā)生變化，所W存在舒張過程發(fā)生變化的情況，從而脈動(dòng)時(shí) 間（例如，動(dòng)作電位維持時(shí)間）可延長。而且，在某些情況下，脈動(dòng)本身可停止。通過運(yùn)種方 式，由于藥物的毒性，所W細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)可停止。
[0131] 靜止區(qū)域(或其時(shí)間變化）的數(shù)量或面積可與配給的藥物的毒性相關(guān)。例如，可具 有W下情況:在給藥之后，可評價(jià)靜止區(qū)域的數(shù)量越大或者靜止區(qū)域的面積越大，那么藥物 的毒性就越強(qiáng)。而且，通過從緊接在給藥之后到靜止區(qū)域增加時(shí)的時(shí)間、從靜止區(qū)域增加時(shí) 到靜止區(qū)域減少時(shí)的時(shí)間等，可評價(jià)藥物毒性的強(qiáng)度。
[0132] 因此，靜止區(qū)域評價(jià)單元211例如將靜止區(qū)域用作關(guān)注區(qū)域，比較在給藥前后在二 維彩色圖內(nèi)的關(guān)注區(qū)域，并且通過其差別(變化量）的大小，評價(jià)靜止區(qū)域的數(shù)量、尺寸、位 置、形狀等。當(dāng)然，靜止區(qū)域評價(jià)單元211可在給藥后多個(gè)時(shí)刻內(nèi)，在二維彩色圖內(nèi)比較關(guān)注 區(qū)域。通過靜止區(qū)域的運(yùn)種評價(jià)，靜止區(qū)域評價(jià)單元211評價(jià)配給的藥物的毒性和影響。
[0133] 脈動(dòng)傳播速度評價(jià)單元212在觀察區(qū)域內(nèi)評價(jià)脈動(dòng)的傳播速度或其時(shí)間變化。
[0134] 如果由于配給的藥物的毒性阻礙脈動(dòng)傳播，那么也可影響脈動(dòng)的傳播速度。例如， 如果每個(gè)細(xì)胞的脈動(dòng)時(shí)間延長，那么脈動(dòng)傳播速度可變化。即，脈動(dòng)傳播速度的變化可與配 給的藥物的毒性相關(guān)。例如，可具有W下情況:在給藥之后，可評價(jià)，脈動(dòng)傳播速度的減小余 地越大，那么藥物的毒性就越強(qiáng)。而且，通過從緊接在給藥之后到傳播速度減小時(shí)的時(shí)間、 從傳播速度減小時(shí)到傳播速度恢復(fù)時(shí)的時(shí)間等，可評價(jià)藥物毒性的強(qiáng)度。
[0135] 因此，脈動(dòng)傳播速度評價(jià)單元212例如將大幅脈動(dòng)的部分用作關(guān)注區(qū)域，在給藥之 前和之后在二維彩色圖內(nèi)比較關(guān)注區(qū)域的運(yùn)動(dòng)(速度），并且通過關(guān)注區(qū)域的運(yùn)動(dòng)的速度的 差值(在預(yù)定時(shí)間內(nèi)的位移量），評價(jià)脈動(dòng)傳播速度的變化。當(dāng)然，脈動(dòng)傳播速度評價(jià)單元 212可在給藥之后在多個(gè)時(shí)刻在二維彩色圖內(nèi)比較關(guān)注區(qū)域的運(yùn)動(dòng)。通過脈動(dòng)傳播速度的 運(yùn)種評價(jià)，脈動(dòng)傳播速度評價(jià)單元212評價(jià)所配給的藥物的毒性和影響。
[0136] 運(yùn)動(dòng)量重屯、評價(jià)單元213在觀察區(qū)域內(nèi)評價(jià)運(yùn)動(dòng)量的重屯、的位置和軌跡。
[0137] 通常，在脈動(dòng)傳播時(shí)，在觀察區(qū)域內(nèi)的每個(gè)部分的運(yùn)動(dòng)改變，因此，運(yùn)動(dòng)量的重屯、 的位置在觀察區(qū)域內(nèi)改變。即，可W運(yùn)動(dòng)量的重屯、位置的軌跡表示脈動(dòng)傳播。換言之，在由 于所配給的藥物的毒性，脈動(dòng)傳播的狀態(tài)(路徑、速度等)改變時(shí)，也影響運(yùn)動(dòng)量的重屯、位置 改變的方式。
[0138] 例如，如圖4到圖6所示，在給藥之前在一個(gè)方向線性傳播的脈動(dòng)可傳播W便進(jìn)行 旋轉(zhuǎn)，或者可在給藥之后在多個(gè)方向傳播。例如，在給藥造成產(chǎn)生靜止區(qū)域時(shí)，脈動(dòng)傳播可 纏繞在靜止區(qū)域的外圍周圍（旋轉(zhuǎn)）。而且，即使停止傳播，未產(chǎn)生靜止區(qū)域，在偏置在區(qū)域 之間的細(xì)胞的脈動(dòng)周期時(shí)，傳播方向也可根據(jù)該偏置而改變(旋轉(zhuǎn)）。
[0139] 而且，可在靜止區(qū)域內(nèi)將脈動(dòng)傳播分成多個(gè)方向等。而且，在屯、肌細(xì)胞內(nèi)，一部分 細(xì)胞發(fā)揮起搏的作用，并且根據(jù)細(xì)胞的脈動(dòng)，對其他細(xì)胞進(jìn)行脈動(dòng)傳播。由于給藥的影響， 進(jìn)行起搏的細(xì)胞可代替其他細(xì)胞。在某些情況下，進(jìn)行起搏的細(xì)胞的數(shù)據(jù)可增大/減少。在 運(yùn)種情況下，脈動(dòng)傳播的路徑大幅改變。
[0140] 而且，可在傳播的中間停止傳播。例如，脈動(dòng)傳播在靜止區(qū)域內(nèi)停止。而且，傳播速 度可改變。例如，由于每個(gè)細(xì)胞的脈動(dòng)時(shí)間延長，所W傳播速度可改變。
[0141] 由于如上所述的傳播狀態(tài)的變化，所W脈動(dòng)可在彼此不同的時(shí)間從多個(gè)方向傳播 到相同的區(qū)域。在運(yùn)種情況下，細(xì)胞的脈動(dòng)混亂，并且可局部造成重新返回（運(yùn)可造成屯、律 失常）。
[0142] 由于脈動(dòng)傳播的運(yùn)種變化，所W運(yùn)動(dòng)量的重屯、的軌跡改變。因此，如圖14A中所示， 運(yùn)動(dòng)量重屯、評價(jià)單元213將在二維彩色圖上的所有區(qū)域劃分為垂直方向上N個(gè)并且水平方 向上M個(gè)小區(qū)域，并且針對每個(gè)小區(qū)域(m、n)獲得運(yùn)動(dòng)量v(m、n)。運(yùn)動(dòng)量重屯、評價(jià)單元213與 W下公式（1)和(2)-樣計(jì)算運(yùn)動(dòng)重屯、的坐標(biāo)(Gx、Gy)。
[0143] 【數(shù)學(xué)公式1】
[0144] ...(1)
[0145]
[0146] ...(2)
[0147] 在已經(jīng)通過運(yùn)種方式為每個(gè)二維彩色圖獲得運(yùn)動(dòng)量的重屯、的坐標(biāo)時(shí)，如圖14B中 所示，運(yùn)動(dòng)量重屯、評價(jià)單元213在二維圖上繪制每個(gè)二維彩色圖（每時(shí)刻）的重屯、的位置，并 且繪出變化(軌跡）。運(yùn)動(dòng)量重屯、評價(jià)單元213比較在給藥之前和之后重屯、的運(yùn)種軌跡，并且 評價(jià)軌跡的變化。當(dāng)然，運(yùn)動(dòng)量重屯、評價(jià)單元213可在給藥之后在多個(gè)時(shí)刻內(nèi)比較重屯、的軌 跡。通過運(yùn)動(dòng)量的重屯、的軌跡的運(yùn)種評價(jià)，運(yùn)動(dòng)量重屯、評價(jià)單元213評價(jià)所配給的藥物的毒 性和影響。
[0148] 要注意的是，多個(gè)重屯、可用于評價(jià)軌跡。而且，可一起評價(jià)重屯、的運(yùn)動(dòng)量(脈動(dòng)大 ?。?。例如，運(yùn)動(dòng)量重屯、評價(jià)單元213可在S維圖上繪制運(yùn)動(dòng)量的重屯、，該重屯、表示在XY坐標(biāo) 內(nèi)的位置W及在Z坐標(biāo)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)量。可使用任何方法計(jì)算重屯、的運(yùn)動(dòng)量。例如，可采用在重 屯、位置獲得的運(yùn)動(dòng)量作為重屯、的運(yùn)動(dòng)量，或者可采用重屯、附近的運(yùn)動(dòng)量的平均值作為運(yùn)動(dòng) 量?？蛇x地，可使用整個(gè)觀察區(qū)域的運(yùn)動(dòng)量計(jì)算重屯、的運(yùn)動(dòng)量。
[0149] 相關(guān)直方圖評價(jià)單元214評價(jià)在觀察區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的分布(速度、方向等）。
[0150] 屯、肌細(xì)胞在給藥之前在正常的狀態(tài)下按照預(yù)定的節(jié)奏反復(fù)進(jìn)行脈動(dòng)。因此，在觀 察區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的分布(速度、方向等)變?yōu)榇蟾藕愣?。在給藥之后，在脈動(dòng)傳播的狀態(tài)改變 時(shí)，如上所述，由于所配給的藥物的毒性，所W運(yùn)動(dòng)的分布也改變。因此，通過獲得給藥之前 和之后運(yùn)動(dòng)的速度和方向的分布(直方圖），并且評價(jià)分布的變化，相關(guān)直方圖評價(jià)單元214 評價(jià)所配給的藥物的毒性和影響。
[0151] 描述更具體的實(shí)例。例如，相關(guān)直方圖評價(jià)單元214獲得在相鄰的小區(qū)域之間的脈 動(dòng)的相關(guān)系數(shù)d，如圖15中所示。如圖15的中間所示，該相關(guān)系數(shù)d為表示脈動(dòng)的時(shí)間間隙的 參數(shù)，并且如圖15的右邊所示，該間隙越大，那么值就越大。即，在運(yùn)兩個(gè)小區(qū)域的脈動(dòng)時(shí)間 改變半個(gè)周期的狀態(tài)中，該相關(guān)系數(shù)d最大。在運(yùn)兩個(gè)小區(qū)域的脈動(dòng)時(shí)間一致時(shí)，相關(guān)系數(shù)d 的值為0。
[0152] 在要處理的，相關(guān)直方圖評價(jià)單元214針對待處理的小區(qū)域的左邊、右邊、頂部W 及底部的每個(gè)相鄰的小區(qū)域計(jì)算運(yùn)種相關(guān)系數(shù)d，如圖16A中所示(do到d3)。相關(guān)直方圖評價(jià) 單元214與W下公式(3)和(4) 一樣使用相關(guān)系數(shù)d(do到d3)計(jì)算水平方向上的運(yùn)動(dòng)量Vx和垂 直方向上的運(yùn)動(dòng)量Vy。
[0153] r撕堂/A井3】
[0154] ? (3)
[0155]
[0156] ...(4)
[0157]相關(guān)直方圖評價(jià)單元214由運(yùn)動(dòng)量Vx和Vy獲得待處理的小區(qū)域(m、n)的運(yùn)動(dòng)量v(m、 n)和其方向0(m、n)，如圖16B中所示。相關(guān)直方圖評價(jià)單元214通過運(yùn)種方式為每個(gè)小區(qū)域 獲得運(yùn)動(dòng)量及其方向，并且生成如圖17中所示的運(yùn)動(dòng)量（速度）和方向的直方圖（頻率分 布)。
[0158] 圖17A示出了在給藥之前的運(yùn)動(dòng)的速度和方向的直方圖，并且圖17B示出了在給藥 之后的運(yùn)動(dòng)的速度和方向的直方圖。如圖17A和17B中所示，在給藥之前和之后的分布不同 時(shí)，可確定給藥造成影響。即，相關(guān)直方圖評價(jià)單元214通過在給藥之前和之后獲得有關(guān)運(yùn) 動(dòng)的速度和方向的分布(直方圖），并且評價(jià)分布的變化，評價(jià)所配給的藥物的毒性和影響。
[0159] 通過相關(guān)直方圖評價(jià)單元214的靜止區(qū)域評價(jià)單元211分別將所獲得的評價(jià)結(jié)果 提供給評價(jià)結(jié)果數(shù)據(jù)生成單元215。評價(jià)結(jié)果數(shù)據(jù)生成單元215適當(dāng)?shù)乜偨Y(jié)評價(jià)結(jié)果，并且 將運(yùn)些結(jié)果作為評價(jià)結(jié)果數(shù)據(jù)提供給顯示單元205和輸出單元206(圖12)。
[0160] 要注意的是，運(yùn)動(dòng)評價(jià)單元204的上述配置為一個(gè)實(shí)例。運(yùn)動(dòng)評價(jià)單元204可具有 任何配置，只要與待觀察的對象的運(yùn)動(dòng)相關(guān)，就可評價(jià)任何指標(biāo)。
[0161] 如上所述，藥物評價(jià)設(shè)備100可容易并且非侵入性地觀察經(jīng)培養(yǎng)的屯、肌細(xì)胞110的 脈動(dòng)傳播狀態(tài)，并且可容易并且非侵入性地評價(jià)待評價(jià)的對象（所配給的藥物造成的影 響）。
[0162] 【評價(jià)過程的流程】
[0163] 接下來，參照圖18的流程圖，描述由藥物評價(jià)設(shè)備100執(zhí)行的評價(jià)過程的流程的一 個(gè)實(shí)例。
[0164] 在開始評價(jià)過程時(shí)，在步驟SlOl中，藥物評價(jià)設(shè)備100的成像單元101使作為待觀 察的對象的經(jīng)培養(yǎng)的屯、肌細(xì)胞110成像。在步驟S102中，待評價(jià)的對象的圖像數(shù)據(jù)生成/記 錄單元102由通過在步驟SlOl中成像從而獲得的圖像信號111生成待評價(jià)的對象的圖像數(shù) 據(jù) 112。
[0165] 在步驟S103中，評價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)生成單元103使用在步驟S102中生成的待評價(jià)的對 象的圖像數(shù)據(jù)112進(jìn)行運(yùn)動(dòng)檢測，計(jì)算運(yùn)動(dòng)量絕對值，并且生成評價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)113。在步驟 S104中，評價(jià)單元104使用在步驟S103中生成的評價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)113生成二維彩色圖，并且計(jì) 算評價(jià)值114。
[0166] 在步驟S105中，評價(jià)單元104輸出在步驟S104中計(jì)算出的評家值114,并且終止評 價(jià)過程。
[0167] 【評價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)生成過程的流程】
[0168] 接下來，參照圖19的流程圖，描述在圖18的步驟S103中執(zhí)行的評價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)生成 過程的流程的一個(gè)實(shí)例。
[0169] 在開始評價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)生成過程時(shí)，在步驟S121中，評價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)生成單元103的運(yùn) 動(dòng)檢測單元121針對每個(gè)塊檢測待評價(jià)的對象的運(yùn)動(dòng)，并且生成運(yùn)動(dòng)向量。在步驟S122中， 運(yùn)動(dòng)量絕對值計(jì)算單元122計(jì)算在步驟S121中生成的每個(gè)塊的運(yùn)動(dòng)向量的運(yùn)動(dòng)量絕對值。
[0170] 在步驟S123中，運(yùn)動(dòng)量絕對值儲存單元123儲存在步驟S122中計(jì)算初的運(yùn)動(dòng)量絕 對值。
[0171] 在步驟S124中，運(yùn)動(dòng)檢測單元121確定是否已經(jīng)處理預(yù)定周期(評價(jià)部分)的數(shù)據(jù)。 在確定在預(yù)定的評價(jià)部分內(nèi)具有還未進(jìn)行運(yùn)動(dòng)檢測的帖圖像時(shí)，運(yùn)動(dòng)檢測單元121使過程 返回到步驟S121中，并且對待處理的新的帖圖像重復(fù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)檢測。
[0172] 而且，在步驟S124中，確定假設(shè)在預(yù)定的評價(jià)部分內(nèi)進(jìn)行處理的所有帖圖像已經(jīng) 進(jìn)行運(yùn)動(dòng)檢測，評價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)生成過程終止，并且該過程返回到圖18并且繼續(xù)進(jìn)行步驟 S104。
[0173] 【相關(guān)評價(jià)過程的流程】
[0174] 接下來，參照圖20的流程圖，描述在圖18的步驟S104中執(zhí)行的影響評價(jià)過程的流 程的實(shí)例。
[0175] 在開始影響評價(jià)過程時(shí)，在步驟S141中，運(yùn)動(dòng)量絕對值獲取單元201從運(yùn)動(dòng)量絕對 值儲存單元123獲取運(yùn)動(dòng)量絕對值。
[0176] 在步驟S142中，映射單元202將在步驟S141中獲取的運(yùn)動(dòng)量絕對值映射在平面上， 并且產(chǎn)生二維彩色圖。
[0177] 在步驟S143中，在步驟S142中產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)量絕對值的每個(gè)二維彩色圖中，隨時(shí)間 變化分析單元203分析二維彩色圖的隨時(shí)間變化。
[0178] 在步驟S144中，運(yùn)動(dòng)評價(jià)單元204評價(jià)在步驟S143中分析的二維彩色圖的時(shí)間變 化(在二維彩色圖之中的運(yùn)動(dòng)）。即，運(yùn)動(dòng)評價(jià)單元204評價(jià)給藥的影響。運(yùn)動(dòng)評價(jià)單元204促 使顯示單元205顯示評價(jià)值114,并且通過輸出單元206將該值輸出到藥物評價(jià)設(shè)備100的外 部。
[0179] 在完成步驟S144中的過程時(shí)，運(yùn)動(dòng)評價(jià)單元204終止影響評價(jià)過程并且使該過程 返回圖18中。
[0180] 【運(yùn)動(dòng)評價(jià)過程的流程】
[0181] 接下來，參照圖21的流程圖，描述在圖20的步驟S144中執(zhí)行的運(yùn)動(dòng)評價(jià)過程的流 程的實(shí)例。
[0182] 在開始運(yùn)動(dòng)評價(jià)過程時(shí)，在步驟S161中，靜止區(qū)域評價(jià)單元211評價(jià)靜止區(qū)域。在 步驟S162中，脈動(dòng)傳播速度評價(jià)單元212評價(jià)脈動(dòng)傳播速度。在步驟S163中，運(yùn)動(dòng)量重屯、評 價(jià)單元213評價(jià)運(yùn)動(dòng)量的重屯、。在步驟S164中，相關(guān)直方圖評價(jià)單元214通過直方圖評價(jià)脈 動(dòng)傳播的速度和方向。在步驟S165中，評價(jià)結(jié)果數(shù)據(jù)生成單元215生成評價(jià)結(jié)果數(shù)據(jù)，用于 輸出或者用于顯示。
[0183] 該過程在步驟S165完成時(shí)，在步驟S165中，評價(jià)結(jié)果數(shù)據(jù)生成單元215終止運(yùn)動(dòng)評 價(jià)過程并且使該過程返回圖20中。
[0184] 如上所述，通過進(jìn)行各種處理，藥物評價(jià)設(shè)備100可容易并且非侵入性地觀察待觀 察的對象，并且可容易并且非侵入性地評價(jià)給藥對經(jīng)培養(yǎng)的屯、肌細(xì)胞110的影響。
[0185] 目P，在本技術(shù)中，不需要特別的培養(yǎng)皿或巧光試劑。因此，可通過簡單、非侵入性W 及比較便宜的方式獲取細(xì)胞脈動(dòng)行為的變化，從而可容易并且精確地評價(jià)藥物的毒性等。 而且，有利于進(jìn)行自動(dòng)化。
[0186] 要注意的是，藥物通常具有兩種毒性:在短期內(nèi)顯示影響的短期毒性，例如，在給 藥之后的大約幾秒鐘到幾分鐘，W及在經(jīng)過長期之后顯示影響的長期毒性，例如，在給藥之 后的幾個(gè)小時(shí)到幾天。在使用巧光試劑或電極時(shí)，影響待觀察的對象。因此，不利于進(jìn)行長 期毒性觀察。相反，本技術(shù)可非侵入性地觀察待觀察的對象。而且，在本技術(shù)中，可通過與短 期毒性觀察相似的方法，進(jìn)行長期毒性觀察。因此，本技術(shù)不僅有利于進(jìn)行短期毒性觀察， 而且有利于進(jìn)行長期毒性觀察。
[0187] 而且，本技術(shù)可通過彼此相似的方法進(jìn)行短期毒性觀察和長期毒性觀察。因此，可 進(jìn)行長期毒性觀察，例如，緊接在給藥之后需要幾天進(jìn)行的觀察。即，本技術(shù)也可觀察和評 價(jià)毒性隨著時(shí)間的變化。
[0188] 要注意的是，在作為待觀察的對象的培養(yǎng)細(xì)胞通過密集的方式生長時(shí)，通過巧光 試劑通常難W進(jìn)行染色。然而，在本技術(shù)中，可非侵入性地觀察待觀察的對象，因此，不論培 養(yǎng)細(xì)胞的生長程度如何，都可穩(wěn)定地進(jìn)行觀察和評價(jià)。
[0189] 順便提一下，屯、肌細(xì)胞的脈動(dòng)由收縮和舒張構(gòu)成。通常，屯、肌的舒張與屯、電圖中的 T波對應(yīng)，并且與屯、肌細(xì)胞膜的復(fù)極對應(yīng)。運(yùn)個(gè)T波延長通常稱為QT延長，作為在Q波和T波之 間的時(shí)間的延長，并且在顯示該癥狀時(shí)，指出屯、律失常的可能性。例如，由于為經(jīng)培養(yǎng)的屯、 肌細(xì)胞配給藥物而在阻礙進(jìn)入鐘通道中的離子的吸收和取出時(shí)，發(fā)生運(yùn)種QT延長。例如，眾 所周知,Dk索他洛爾阻礙鐘通道。即，在為經(jīng)培養(yǎng)的屯、肌細(xì)胞配給化-索他洛爾時(shí)，由于在 舒張過程起作用的鐘通道功能的變化，所W舒張過程改變。
[0190] 然而，實(shí)際上，甚至在發(fā)生QT延長的情況下，在整個(gè)屯、肌細(xì)胞內(nèi)發(fā)生大約均勻的QT 延長時(shí)，脈動(dòng)在運(yùn)些細(xì)胞之中未產(chǎn)生大量間隙，因此，可具有未發(fā)生屯、律失常的情況。相反， 如果如上所述，間隙連接受阻，那么即使未造成QT延長，也可產(chǎn)生屯、律失常。在本技術(shù)中，可 容易并且非侵入性地觀察脈沖的傳播。因此，無論是否發(fā)生運(yùn)種QT延長，都可觀察到發(fā)生屯、 律失常。
[0191] 而且，在本技術(shù)中，由于觀察區(qū)域可為相對窄的區(qū)域，例如，大約0.6平方毫米，所 W通過少數(shù)細(xì)胞和少量試劑，可進(jìn)行試驗(yàn)。而且，通過市場上可買到的高密度的培養(yǎng)板 (1536孔板(每個(gè)孔的直徑為1.7mm)或384孔板(每個(gè)孔的直徑為3.6mm))，可充分地評價(jià)該 試驗(yàn)，并且本技術(shù)有利于在藥物的研制過程中進(jìn)行初步篩選。要注意的是，在本技術(shù)中，無 論觀察的面積多大，都可通過相似的方法進(jìn)行觀察。因此，可容易地改變觀察區(qū)。
[0192] 而且，目前進(jìn)行評價(jià)藥物的毒性的方法，并且可能在未來提出一種新的評價(jià)方法 或評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。由于可非侵入性地觀察待觀察對象的狀態(tài)，所W本技術(shù)可應(yīng)用于更多的不同 評價(jià)方法或評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
[0193] 而且，本技術(shù)就可應(yīng)用于評價(jià)任何物體的任何情況，只要通過觀察經(jīng)培養(yǎng)的屯、肌 細(xì)胞110,可對該物體進(jìn)行評價(jià)。例如，該物體可為氣體、液體或固體。而且，在觀察時(shí)，可為 環(huán)境條件(例如，溫度、濕度、大氣壓力、亮度、振動(dòng)、磁場等）。
[0194] 要注意的是，由于本技術(shù)可容易地觀察脈動(dòng)傳播，所W本技術(shù)可應(yīng)用于W下方法 中：通過放入巧光染料并且檢測根據(jù)細(xì)胞的激勵(lì)(活動(dòng)電位)進(jìn)行波動(dòng)的巧濃度，檢測細(xì)胞 的脈動(dòng)節(jié)奏，并且評價(jià)細(xì)胞的信息傳播模式。
[01M] <2、第二實(shí)施方式〉
[0196] 【個(gè)人計(jì)算機(jī)】
[0197] 通過硬件或者通過軟件，可執(zhí)行上述一系列過程。在運(yùn)種情況下，例如，可配置如 圖22中所示的個(gè)人計(jì)算機(jī)。
[0198] 在圖22中，根據(jù)儲存在ROM(只讀存儲器)302內(nèi)的程序或者從儲存單元313裝載到 RAM(隨機(jī)存取存儲器)303上的程序，個(gè)人計(jì)算機(jī)300的CPU(中央處理單元)301執(zhí)行各種處 理。RAM 303適當(dāng)?shù)貎Υ鍯PU 301執(zhí)行各種過程所需要的數(shù)據(jù)等。
[0199] CPU 301、R0M 302W及RAM 303通過總線304彼此連接。輸入/輸出接口310也連接 至總線304。
[0200] 由鍵盤、鼠標(biāo)等構(gòu)成的輸入單元311、由（由陰極射線管(CRT)、液晶顯示器化CD)等 構(gòu)成的）顯示器和揚(yáng)聲器構(gòu)成的輸出單元312、由硬盤等配置的儲存單元313、W及由調(diào)制解 調(diào)器等配置的通信單元314連接至輸入/輸出接口 310。通信單元314通過包括互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò) 執(zhí)行通信過程。
[0201] 必要時(shí)，驅(qū)動(dòng)器315還連接至輸入/輸出接口 310,適當(dāng)?shù)匕惭b可移動(dòng)介質(zhì)321(例 如，磁盤、光盤、磁光盤或半導(dǎo)體存儲器），并且必要時(shí)，在儲存單元313上安裝從其中讀出的 計(jì)算機(jī)程序。
[0202] 在由軟件執(zhí)行上述一系列過程的情況下，通過網(wǎng)絡(luò)或通過記錄介質(zhì)安裝構(gòu)成軟件 的程序。
[0203] 例如，如圖22中所示，記錄介質(zhì)與設(shè)備主體分開，記錄介質(zhì)不僅由可移動(dòng)介質(zhì)321 配置，而且由ROM 302配置。分布該可移動(dòng)介質(zhì)，W將程序傳送給用戶，并且該可移動(dòng)介質(zhì)由 在其上儲存程序的磁盤(包括軟盤）、光盤(包括光盤只讀存儲器(CD-ROM)和數(shù)字通用光盤 (DVD))、磁光盤(包括微型光盤(MD))、半導(dǎo)體存儲器等構(gòu)成。要傳送給用戶的程序在組裝到 設(shè)備主體、包含在儲存單元313內(nèi)的硬盤等中的狀態(tài)下記錄在該ROM上。
[0204] 要注意的是，由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的程序可為根據(jù)說明書中描述的順序的時(shí)間序列處理 的程序，或者可為并行或在必要時(shí)(例如，在調(diào)用時(shí))處理的程序。
[0205] 此外，在該說明書中，描述在記錄介質(zhì)上記錄的程序的步驟不僅包括根據(jù)所描述 的順序在時(shí)間序列中執(zhí)行的過程，而且包括不必按時(shí)間序列執(zhí)行而是并行執(zhí)行或單獨(dú)執(zhí)行 的過程。
[0206] 此外，在該說明書中，系統(tǒng)表示由多個(gè)裝置配置的整個(gè)配置。
[0207] 此外，在W上描述中，作為單個(gè)裝置(或者作為處理單元)進(jìn)行描述的配置可劃分 成多個(gè)裝置(或處理單元)并且配置有運(yùn)些裝置或單元。與此相反，在W上描述中，作為多個(gè) 裝置(或者處理單元)進(jìn)行描述的配置可集中并且配置為單個(gè)裝置(或者處理單元）。此外， 上述配置W外的配置也可加入運(yùn)些裝置(或者處理單元）的配置中。而且，在整個(gè)系統(tǒng)的配 置或操作基本上相同時(shí)，某個(gè)裝置(或者處理單元）的一部分配置可包含在另一個(gè)裝置(或 者另一個(gè)處理單元）的配置內(nèi)。即，本技術(shù)不受到上述實(shí)施方式的限制，并且可在不背離本 技術(shù)的主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種修改。
[0208] 要注意的是，本技術(shù)可使用W下配置。
[0209] (1)一種顯示控制設(shè)備，包括：
[0210] 第一顯示控制單元，被配置為通過包含細(xì)胞的一個(gè)或多個(gè)圖像對細(xì)胞圖像進(jìn)行顯 示控制；W及
[0211] 第二顯示控制單元，被配置為W W下方式進(jìn)行顯示控制:將通過所述一個(gè)或多個(gè) 圖像針對每個(gè)子區(qū)域生成的運(yùn)動(dòng)量的一部分或全部與所述每個(gè)子區(qū)域相關(guān)聯(lián)，并在所述細(xì) 胞圖像上畳加和顯不。
[0212] (2)根據(jù)(1)所述的顯示控制設(shè)備，其中
[0213] 所述細(xì)胞為被動(dòng)或主動(dòng)移動(dòng)的細(xì)胞，W及
[0214] 所述第二顯示控制單元顯示W(wǎng)表現(xiàn)所述細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)傳播狀態(tài)的方式顯示所述運(yùn) 動(dòng)量的一部分或全部。
[0215] (3)根據(jù)(2)所述的顯示控制設(shè)備，其中，所述第二顯示控制單元顯示所述細(xì)胞的 運(yùn)動(dòng)傳播狀態(tài)，作為在細(xì)胞圖像內(nèi)的運(yùn)動(dòng)量的分布隨時(shí)間發(fā)生的變化。
[0216] (4)根據(jù)(3)所述的顯示控制設(shè)備，其中，所述第二顯示控制單元通過對多個(gè)時(shí)間 中的每個(gè)時(shí)間在曲面或平面上顯示表示所述運(yùn)動(dòng)量的分布的二維圖，表現(xiàn)運(yùn)動(dòng)量的分布隨 時(shí)間發(fā)生的變化。
[0217] (5)根據(jù)(4)所述的顯示控制設(shè)備，其中，所述第二顯示控制單元將在細(xì)胞圖像內(nèi) 的運(yùn)動(dòng)量的位置表現(xiàn)為在所述二維圖上的位置，并且將運(yùn)動(dòng)量的絕對值表現(xiàn)為顏色、密度 或圖案。
[021引（6)根據(jù)(1巧lj(5)中任一項(xiàng)所述的顯示控審峨備，其中
[0219] 所述細(xì)胞圖像為運(yùn)動(dòng)圖像，W及
[0220] 所述第二顯示控制單元在所述細(xì)胞圖像的各帖圖像上疊加與所述帖圖像對應(yīng)的 運(yùn)動(dòng)量的一部分或全部，并顯示疊加的圖像。
[0221] (7)根據(jù)（1巧lj(6)中任一項(xiàng)所述的顯示控制設(shè)備，其中，所述第二顯示控制單元顯 示運(yùn)動(dòng)量W及運(yùn)動(dòng)量的分布的評價(jià)結(jié)果。
[0222] (8)-種顯示控制設(shè)備的顯示控制方法，所述方法包括W下步驟：
[0223] 由第一顯示控制單元通過包含細(xì)胞的一個(gè)或多個(gè)圖像對細(xì)胞圖像進(jìn)行顯示控制； W及
[0224] 由第二顯示控制單元W下方式進(jìn)行顯示控制:將通過所述一個(gè)或多個(gè)圖像針對每 個(gè)子區(qū)域生成的運(yùn)動(dòng)量的一部分或全部與所述每個(gè)子區(qū)域相關(guān)聯(lián)，并在所述細(xì)胞圖像上疊 加和顯示。
[0225] (9)一種程序，其促使計(jì)算機(jī)用作：
[0226] 第一顯示控制單元，被配置為通過包含細(xì)胞的一個(gè)或多個(gè)圖像對細(xì)胞圖像進(jìn)行顯 示控制；W及
[0227] 第二顯示控制單元，被配置為W W下方式進(jìn)行顯示控制:將通過所述一個(gè)或多個(gè) 圖像針對每個(gè)子區(qū)域生成的運(yùn)動(dòng)量的一部分或全部與所述每個(gè)子區(qū)域相關(guān)聯(lián)，并在所述細(xì) 胞圖像上畳加和顯不。
[0。引（10) -種圖像處理設(shè)備，包括：
[0229] 運(yùn)動(dòng)量生成單元，被配置為對于包括細(xì)胞的一個(gè)或多個(gè)圖像，針對每個(gè)子區(qū)域生 成運(yùn)動(dòng)量；W及
[0230] 評價(jià)單元，被配置為使用由所述運(yùn)動(dòng)量生成單元生成的運(yùn)動(dòng)量的一部分或全部評 價(jià)細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)傳播狀態(tài)。
[0231] (11)根據(jù)（10)所述的圖像處理設(shè)備，其中，所述評價(jià)單元將由所述運(yùn)動(dòng)量表示的 所述細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)傳播狀態(tài)與確定的所述細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)為正常的情況的比較結(jié)果作為圖像進(jìn) 行顯示。
[0232] (12)根據(jù)（10)或（11)所述的圖像處理設(shè)備，其中，通過獲得所述細(xì)胞圖像的運(yùn)動(dòng) 量與確定為所述細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)正常的情況的差分，并評價(jià)所述差分，所述評價(jià)單元對所述細(xì) 胞的運(yùn)動(dòng)傳播狀態(tài)的變化進(jìn)行定量評價(jià)。
[0233] (13)根據(jù)（12)所述的圖像處理設(shè)備，其中，所述評價(jià)單元對所述細(xì)胞圖像內(nèi)沒有 運(yùn)動(dòng)的靜止區(qū)域的變化進(jìn)行評價(jià)。
[0234] (14)根據(jù)（12)或（13)所述的圖像處理設(shè)備，其中，所述評價(jià)單元對所述運(yùn)動(dòng)量大 的區(qū)域的移動(dòng)速度的變化進(jìn)行評價(jià)。
[0235] (15)根據(jù)（12)到（14)中任一項(xiàng)所述的圖像處理設(shè)備，其中，所述評價(jià)單元對所述 運(yùn)動(dòng)量的重屯、的軌跡的變化進(jìn)評價(jià)。
[0236] (16)根據(jù)（12)到（15)中任一項(xiàng)所述的圖像處理設(shè)備，其中，所述評價(jià)單元對有關(guān) 所述細(xì)胞圖像的運(yùn)動(dòng)的速度和方向的直方圖進(jìn)行評價(jià)。
[0237] (17)根據(jù)（10)到（16)中任一項(xiàng)所述的圖像處理設(shè)備，其中，所述評價(jià)單元對在幾 個(gè)小時(shí)到幾天的觀察期間所述細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)傳播狀態(tài)進(jìn)行評價(jià)。
[0238] (18)根據(jù)（10)到（17)中任一項(xiàng)所述的圖像處理設(shè)備，其中，所述評價(jià)單元評價(jià)所 述細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)傳播狀態(tài)，W便無論是否發(fā)生QT延長，都檢測屯、肌細(xì)胞發(fā)生屯、律失常，所述QT 延長為在屯、肌細(xì)胞的Q波和T波之間的時(shí)間延長。
[0239] (19) 一種圖像處理設(shè)備的圖像處理方法，所述方法包括W下步驟：
[0240] 由運(yùn)動(dòng)量生成單元對于包含細(xì)胞的一個(gè)或多個(gè)圖像針對每個(gè)子區(qū)域生成運(yùn)動(dòng)量； W及
[0241] 由評價(jià)單元使用生成的所述運(yùn)動(dòng)量的一部分或全部評價(jià)所述細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)傳播狀 態(tài)。
[0242] (20) -種程序，其促使計(jì)算機(jī)用作：
[0243] 運(yùn)動(dòng)量生成單元，被配置為對于包含細(xì)胞的一個(gè)或多個(gè)圖像針對每個(gè)子區(qū)域生成 運(yùn)動(dòng)量；W及
[0244] 評價(jià)單元，被配置為使用由所述運(yùn)動(dòng)量生成單元生成的所述運(yùn)動(dòng)量的一部分或全 部評價(jià)所述細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)傳播狀態(tài)。
[0245] 參考符號列表
[0246] 100藥物評價(jià)設(shè)備
[0247] 101成像單元
[0248] 102待評價(jià)對象的圖像數(shù)據(jù)生成/記錄單元
[0249] 103評價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)生成單元 [02加]104評價(jià)單元
[0巧1] 121運(yùn)動(dòng)檢測單元
[0252] 122運(yùn)動(dòng)量絕對值計(jì)算單元
[0253] 123運(yùn)動(dòng)量絕對值儲存單元
[0254] 141帖存儲器
[0巧5] 142運(yùn)動(dòng)向量計(jì)算單元
[0256] 201運(yùn)動(dòng)量絕對值獲取單元
[0257] 202映射單元
[0258] 203隨時(shí)間變化分析單元
[0259] 204運(yùn)動(dòng)評價(jià)單元
[0260] 205顯示單元
[0%1] 206輸出單元
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種圖像處理設(shè)備，包括： 運(yùn)動(dòng)量生成單元，被配置為對于包含細(xì)胞的一個(gè)或多個(gè)圖像，針對每個(gè)子區(qū)域生成運(yùn) 動(dòng)量；以及 評價(jià)單元，使用由所述運(yùn)動(dòng)量生成單元生成的運(yùn)動(dòng)量的一部分或全部評價(jià)所述細(xì)胞的 運(yùn)動(dòng)傳播狀態(tài)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，其中，所述評價(jià)單元將由所述運(yùn)動(dòng)量表示的所 述細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)傳播狀態(tài)與確定為所述細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)為正常的情況的比較結(jié)果作為圖像進(jìn)行 顯不〇3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，其中，通過獲得所述細(xì)胞圖像的運(yùn)動(dòng)量與確定 為所述細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)正常的情況的差分，并評價(jià)所述差分，所述評價(jià)單元對所述細(xì)胞的運(yùn)動(dòng) 傳播狀態(tài)的變化進(jìn)行定量評價(jià)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理設(shè)備，其中，所述評價(jià)單元對所述細(xì)胞圖像內(nèi)沒有運(yùn) 動(dòng)的靜止區(qū)域的變化進(jìn)行評價(jià)。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理設(shè)備，其中，所述評價(jià)單元對所述運(yùn)動(dòng)量大的區(qū)域的 移動(dòng)速度的變化進(jìn)行評價(jià)。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理設(shè)備，其中，所述評價(jià)單元對所述運(yùn)動(dòng)量的重心的軌 跡的變化進(jìn)評價(jià)。7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理設(shè)備，其中，所述評價(jià)單元對有關(guān)所述細(xì)胞圖像的運(yùn) 動(dòng)的速度和方向的直方圖進(jìn)行評價(jià)。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，其中，所述評價(jià)單元對在幾個(gè)小時(shí)到幾天的觀 察期間所述細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)傳播狀態(tài)進(jìn)行評價(jià)。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，其中，所述評價(jià)單元評價(jià)所述細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)傳播 狀態(tài)，以便無論是否發(fā)生QT延長，都檢測心肌細(xì)胞發(fā)生心律失常，所述QT延長為在心肌細(xì)胞 的Q波和T波之間的時(shí)間延長。10. -種圖像處理設(shè)備的圖像處理方法，所述方法包括以下步驟： 由運(yùn)動(dòng)量生成單元對于包含細(xì)胞的一個(gè)或多個(gè)圖像針對每個(gè)子區(qū)域生成運(yùn)動(dòng)量；以及 由評價(jià)單元使用生成的所述運(yùn)動(dòng)量的一部分或全部評價(jià)所述細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)傳播狀態(tài)。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像處理方法，其中， 評價(jià)步驟包括通過所述評價(jià)單元將由所述運(yùn)動(dòng)量表示的所述細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)傳播狀態(tài)與 確定為所述細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)為正常的情況的比較結(jié)果作為圖像進(jìn)行顯示。
【文檔編號】C12M1/34GK105847633SQ201610158846
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2012年2月28日
【發(fā)明人】早川智広, 國弘威, 松居惠理子
【申請人】索尼公司