囊胚期胚胎特征分析方法、装置和分析系统与流程

本技术涉及辅助生殖，特别是涉及一种囊胚期胚胎特征分析的方法、装置、胚胎分析系统、存储介质和计算机程序产品。

背景技术：

1、辅助生殖技术是采用人工方法让卵细胞和精子在体外受精并通过胚胎培养箱进行体外培养，最后移植到母体子宫内妊娠发育。在胚胎移植前，需要对发育至第五天的囊胚进行移植前发育潜力评估。

2、目前在评估囊胚时，可以利用ai(artificial intelligence，人工智能)模型进行，但是，大多数ai模型采用的都是端到端的预测模式，即：输入图片-输出预测结果，中间的分析过程和特征不可见。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种囊胚期胚胎特征分析的方法、装置、胚胎分析系统、存储介质和计算机程序产品。

2、本技术提供一种囊胚期胚胎特征分析的方法，所述方法包括：

3、对囊胚期胚胎图像分割得到的滋养层掩膜进行轮廓提取，得到滋养层外轮廓和滋养层内轮廓；

4、获取所述滋养层外轮廓的中心点，并对所述滋养层外轮廓进行多次采样，得到外轮廓采样点集；

5、获取所述外轮廓采样点集里的各外轮廓采样点与所述中心点间的连线，基于各所述连线与所述滋养层内轮廓间的交点，得到内轮廓采样点集；

6、基于同一采样次序的外轮廓采样点与内轮廓采样点间的距离，得到各采样次序对应的外内点对距离；

7、将各采样次序对应的外内点对距离映射至坐标系，得到波形，并根据所述波形中的波峰个数，得到滋养层上的细胞的估计数。

8、在一个实施例中，获取所述滋养层外轮廓的中心点，包括：

9、获取所述滋养层外轮廓所围成的图像区域的零阶空间矩、关于横轴的一阶空间矩以及关于纵轴的一阶空间矩；

10、根据关于横轴的一阶空间矩与所述零阶空间矩的比值，以及关于纵轴的一阶空间矩与所述零阶空间矩的比值，在所述横轴方向和所述纵轴方向上，确定所述滋养层外轮廓的中心点。

11、在一个实施例中，对所述滋养层外轮廓进行多次采样，得到外轮廓采样点集，包括：

12、按照方位角在360°中进行均匀采样的方式，对所述滋养层外轮廓进行多次采样，得到外轮廓采样点集；

13、或者，

14、按照道格拉斯-普克算法的采样方式，对所述滋养层外轮廓进行多次采样，得到外轮廓采样点集。

15、在一个实施例中，根据所述波形中的波峰个数，得到滋养层上的细胞的估计数，包括：

16、获取所述波形中的波峰总数以及每个波峰的宽度；

17、在所述波峰总数中，减去宽度未落在预设区间内的波峰数量；所述预设区间是根据细胞占据的像素单位数量确定的；

18、将相减结果作为滋养层上的细胞的估计数。

19、在一个实施例中，在得到滋养层上的细胞的估计数之后，所述方法还包括：

20、根据所述滋养层外轮廓的周长以及所述细胞的估计数，对所述细胞在所述滋养层上的分布情况进行量化，得到量化分布结果。

21、在一个实施例中，所述方法还包括：

22、对所述囊胚期胚胎图像里的内细胞团掩膜进行轮廓提取，得到内细胞团轮廓；

23、基于所述内细胞团轮廓，得到内细胞团周长和面积；

24、根据内细胞团周长和面积，得到内细胞团的圆度。

25、在一个实施例中，所述方法还包括：

26、采集胚胎在囊胚期发育过程中的图像，得到多个采像时刻的囊胚期胚胎图像，以得到各采像时刻对应的内细胞团轮廓；

27、根据各采像时刻对应的内细胞团轮廓，得到内细胞团在各采像时刻下的中心点位置；

28、将内细胞团在各采像时刻下的中心点位置映射到坐标系中，得到内细胞团在囊胚期发育过程中的运动轨迹。

29、在一个实施例中，所述方法还包括：

30、采集胚胎在囊胚期发育过程中的图像，得到多个采像时刻的囊胚期胚胎图像；

31、从同一采像时刻对应的囊胚期胚胎图像里，提取出对应的囊胚空腔掩膜和滋养层外轮廓；

32、根据同一采像时刻对应的囊胚空腔掩膜和滋养层外轮廓所围成的图像区域面积，得到多个采像时刻各自对应的囊胚空腔占比；

33、根据多个采像时刻各自对应的囊胚空腔占比，得到囊胚空腔变化趋势。

34、在一个实施例中，所述方法还包括：

35、获取从所述囊胚期胚胎图像里提取到的囊胚空腔掩膜；

36、根据所述囊胚空腔掩膜的面积与所述滋养层外轮廓所围成的图像区域面积，得到囊胚空腔占比；

37、基于所述囊胚空腔占比，确定胚胎是否处于囊胚三期或囊胚四期；

38、获取所述滋养层外轮廓的中心点，并对所述滋养层外轮廓进行多次采样，得到外轮廓采样点集，包括：若胚胎处于囊胚三期或囊胚四期，则获取所述滋养层外轮廓的中心点，并对所述滋养层外轮廓进行多次采样，得到外轮廓采样点集；

39、或者，

40、对所述囊胚期胚胎图像里的内细胞团掩膜进行轮廓提取，包括：若胚胎处于囊胚三期或囊胚四期，则对所述囊胚期胚胎图像里的内细胞团掩膜进行轮廓提取。

41、在一个实施例中，在根据所述囊胚空腔掩膜的面积与所述滋养层外轮廓所围成的图像区域面积，得到囊胚空腔占比之前，所述方法还包括：

42、根据所述滋养层外轮廓内的像素个数，确定所述滋养层外轮廓所围成的图像区域面积；

43、或者，

44、利用格林公式，确定所述滋养层外轮廓所围成的图像区域面积。

45、本技术提供一种囊胚期胚胎特征分析的装置，所述装置包括：

46、轮廓提取模块，用于对囊胚期胚胎图像分割得到的滋养层掩膜进行轮廓提取，得到滋养层外轮廓和滋养层内轮廓；

47、中心点获取模块，用于获取所述滋养层外轮廓的中心点；

48、外轮廓采样模块，用于对所述滋养层外轮廓进行多次采样，得到外轮廓采样点集；

49、内轮廓采样模块，用于获取所述外轮廓采样点集里的各外轮廓采样点与所述中心点间的连线，基于各所述连线与所述滋养层内轮廓间的交点，得到内轮廓采样点集；

50、距离确定模块，用于基于同一采样次序的外轮廓采样点与内轮廓采样点间的距离，得到各采样次序对应的外内点对距离；

51、映射分析模块，用于将各采样次序对应的外内点对距离映射至坐标系，得到波形，并根据所述波形中的波峰个数，得到滋养层上的细胞的估计数。

52、本技术提供一种胚胎分析系统，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行上述方法。

53、本技术提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行上述方法。

54、本技术提供一种计算机程序产品，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行上述方法。

55、上述囊胚期胚胎特征分析的方法、装置、胚胎分析系统、存储介质和计算机程序产品中，对囊胚期胚胎图像分割得到的滋养层掩膜进行轮廓提取，由此得到滋养层外轮廓和滋养层内轮廓，接着，获取滋养层外轮廓的中心点，并对滋养层外轮廓进行多次采样，得到外轮廓采样点集，获取外轮廓采样点集里的各外轮廓采样点与中心点间的连线，基于各连线与滋养层内轮廓间的交点，得到内轮廓采样点集；基于同一采样次序的外轮廓采样点与内轮廓采样点间的距离，得到各采样次序对应的外内点对距离，将各采样次序对应的外内点对距离映射至坐标系，从而实现滋养层从环状结构到带状结构的空间转化，从而可以根据得到的波形中的波峰个数，对滋养层上的细胞数目进行估计，得到细胞的估计数，本技术提供的上述方法，相较于端到端的ai模型而言，分析过程透明，特征参数具有可解释性，更加符合胚胎学家对胚胎的评估过程。