Micro insemination supporting device using the 3D model of oocyte based on machine learning and image processing

基于机器学习和图像处理的利用卵母细胞3D模型的微授精支持装置

• 批准号: 21K12719
• 负责人: 内村 俊二
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Daiichi Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12719/
• 关键词: 顕微授精; 支援デバイス; シミュレータ; 3DCG; 技量評価; 機械学習; バーチャルリアリティ; 胚培養士; 顕微授精支援デバイス

顕微授精を行う胚培養士の効率的な育成、技量の維持・向上および手技支援を目的とした「顕微授精支援デバイス」の実現を目的とする。卵子の３次元CGモデルを用いることで、実際の卵子・精子を用いず簡便に練習ができる顕微授精シミュレータ、さらに、熟練者の操作を記録する機構を追加し得られた操作データや、実際の卵子画像から画像処理により抽出した情報を反映した手技支援データを生成、これを用いた部分的な自動化等の顕微授精手技支援システムへの発展を目指す。研究の第2年度として次の成果を得ている。・卵子の物性に近い特性を持つ３次元モデルについては、CGツールUnityの物理エンジンを用いて、粒子とバネ・ダンパで構成される３次元弾性体モデルを作成し、注入ピペットモデルの刺入により卵子膜モデルが弾性的に変形する機能を実現した。また、実際の顕微鏡画像から、卵子の膜、注入および固定ピペットを画像処理手法により抽出した。・６軸のジャイロセンサおよびロータリエンコーダを用いたコントローラの動作をボルトオンで測定できるデバイスを試作した。本デバイスはxy(水平面)移動に加え、z軸(垂直)方向の移動の測定も可能であり、今期開発した計測アプリケーションソフトウェアによりそのデータをPCへ取り込むことができる。

The goal of "microinsemination support" is to develop, maintain and improve the efficiency of microinsemination embryo culture 3-D CG of eggs is used in the process of production, and the actual egg and sperm are used in the process of production. The micro-insemination is used in the process of production, and the skilled person's operation is recorded. The organization is added to the production process. The actual egg portrait is used in the process of production. The development of micro-insemination technology support systems in the field of automation, etc. The results of the second year of research were achieved. 3-dimensional physical properties of egg, CG, Unity, particle, composition, 3-dimensional physical properties of egg, injection, penetration of egg membrane, 3-dimensional physical properties of egg Microscopic imaging, egg membrane, injection and fixation 6-axis rotation and rotation test This paper introduces the possibility of measuring the xy(horizontal) movement and z-axis (vertical) movement, and the current development of measurement software.