JP2024040372A - Ophthalmologic image processing program and ophthalmologic image processing device - Google Patents
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Images
Landscapes
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Abstract
Description
本開示は、被検眼の眼科画像の処理に使用される眼科画像処理プログラムおよび眼科画像処理装置に関する。 The present disclosure relates to an ophthalmological image processing program and an ophthalmological image processing apparatus used to process an ophthalmological image of an eye to be examined.
機械学習アルゴリズムによって訓練された数学モデルを用いて、種々の医療情報を取得する技術が提案されている。例えば、特許文献1に記載の眼科装置では、機械学習アルゴリズムによって訓練された数学モデルに眼形状パラメータが入力されることで、被検眼のIOL関連情報(例えば、予想術後前房深度)が取得される。取得されたIOL関連情報に基づいて、IOL度数が算出される。
Techniques have been proposed for acquiring various medical information using mathematical models trained by machine learning algorithms. For example, in the ophthalmological device described in
また、機械学習アルゴリズムによって訓練された数学モデルを用いて、低画質の画像から高画質の画像を取得することも考えられる。この場合、低画質の画像が数学モデルに入力されることで、高画質の画像が出力される。 It is also conceivable to obtain high-quality images from low-quality images using mathematical models trained by machine learning algorithms. In this case, a low-quality image is input to the mathematical model, and a high-quality image is output.
ユーザは、撮影された画像全体のうち、注目する一部の画像(以下、「部分画像」という)を選択し、選択した部分画像に関する医療情報(例えば高画質画像等)を確認したい場合がある。この場合、画像処理装置は、部分画像がユーザによって選択される毎に、選択された部分画像に関する医療情報を数学モデルによって取得し、取得した医療情報をユーザに提示することが考えられる。しかし、数学モデルを利用して医療情報を取得する処理には時間を要するので、部分画像が選択される毎に医療情報を取得して提示する方法では、ユーザの作業時間を短縮することが困難である。よって、ユーザが所望する医療情報を、ユーザに適切に提示できることが望ましい。 The user may select a part of the image of interest (hereinafter referred to as a "partial image") out of all the captured images, and may wish to check medical information (for example, high-quality images, etc.) regarding the selected partial image. . In this case, each time a partial image is selected by the user, the image processing device may acquire medical information regarding the selected partial image using a mathematical model, and present the acquired medical information to the user. However, the process of acquiring medical information using a mathematical model takes time, so it is difficult to shorten the user's work time with a method that acquires and presents medical information every time a partial image is selected. It is. Therefore, it is desirable to be able to appropriately present medical information desired by the user to the user.
本開示の典型的な目的は、ユーザが所望する医療情報を、ユーザに適切に提示できることが可能な眼科画像処理プログラム、および眼科画像処理装置を提供することである。 A typical object of the present disclosure is to provide an ophthalmological image processing program and an ophthalmic image processing apparatus that can appropriately present medical information desired by the user to the user.
本開示における典型的な実施形態が提供する眼科画像処理プログラムは、被検眼の組織の画像である眼科画像を処理する眼科画像処理装置によって実行される眼科画像処理プログラムであって、前記眼科画像処理プログラムが前記眼科画像処理装置の制御部によって実行されることで、OCT装置によって撮影された被検眼の組織の三次元断層画像を取得する画像取得ステップと、前記画像取得ステップにおいて取得された前記三次元断層画像のうち、2つの境界面に挟まれた一部の領域内の三次元断層画像である部分画像に基づいて、前記部分画像を前記OCT装置の測定光の光軸に沿う方向から見た場合のEnface画像を生成し、機械学習アルゴリズムによって訓練された数学モデルに前記Enface画像を基画像として入力することで、前記基画像の画質を向上させた高画質画像を取得し、記憶装置に記憶させる医療情報取得ステップと、前記画像取得ステップにおいて取得された前記三次元断層画像における部分画像を選択する指示の入力を受け付ける指示受付ステップと、部分画像を選択する指示が受け付けられた場合に、前記指示によって選択された部分画像に関して取得された高画質画像を表示部に表示させる医療情報表示ステップと、が前記眼科画像処理装置によって実行され、前記医療情報取得ステップでは、前記三次元断層画像のうち、部分画像を選択する指示による選択が未だ行われていない部分画像に関する高画質画像を、当該部分画像を選択する指示の入力が前記指示受付ステップにおいて実際に受け付けられるよりも前に事前に取得して記憶する事前取得処理が実行され、前記事前取得処理は、部分画像を選択する指示の入力を受け付ける前記指示受付ステップ、および、部分画像を選択する指示によって選択された部分画像に関して取得された高画質画像を表示部に表示させる前記医療情報表示ステップと並行して実行される。 An ophthalmologic image processing program provided by a typical embodiment of the present disclosure is an ophthalmologic image processing program executed by an ophthalmologic image processing apparatus that processes an ophthalmologic image that is an image of a tissue of an eye to be examined, The program is executed by the control unit of the ophthalmological image processing device, and includes an image acquisition step of acquiring a three-dimensional tomographic image of the tissue of the eye to be examined photographed by the OCT device; Based on a partial image that is a three-dimensional tomographic image within a part of the area sandwiched between two boundary surfaces of the original tomographic image , the partial image is viewed from a direction along the optical axis of the measurement light of the OCT device. By generating an Enface image when a step of acquiring medical information to be stored; an instruction receiving step of receiving an input of an instruction to select a partial image in the three-dimensional tomographic image acquired in the image acquiring step; and when the instruction to select the partial image is received; A medical information display step of displaying on a display unit a high-quality image acquired for the partial image selected by the instruction is executed by the ophthalmological image processing apparatus, and in the medical information acquisition step, the three-dimensional tomographic image is displayed. Among them, high-quality images related to partial images that have not yet been selected by an instruction to select a partial image are obtained in advance before input of an instruction to select the partial image is actually accepted in the instruction receiving step. A pre-acquisition process is executed to store the partial image, and the pre-acquisition process includes the instruction receiving step of accepting an input of an instruction to select a partial image, and the step of receiving an instruction to select a partial image. The medical information display step is executed in parallel with the medical information display step of displaying the high quality image on the display unit.
本開示における典型的な実施形態が提供する眼科画像処理装置は、被検眼の組織の画像である眼科画像を処理する眼科画像処理装置であって、前記眼科画像処理装置の制御部は、OCT装置によって撮影された被検眼の組織の三次元断層画像を取得する画像取得ステップと、前記画像取得ステップにおいて取得された前記三次元断層画像のうち、2つの境界面に挟まれた一部の領域内の三次元断層画像である部分画像に基づいて、前記部分画像を前記OCT装置の測定光の光軸に沿う方向から見た場合のEnface画像を生成し、機械学習アルゴリズムによって訓練された数学モデルに前記Enface画像を基画像として入力することで、前記基画像の画質を向上させた高画質画像を取得し、記憶装置に記憶させる医療情報取得ステップと、取得された前記三次元断層画像における部分画像を選択する指示の入力を受け付ける指示受付ステップと、部分画像を選択する指示が受け付けられた場合に、前記指示によって選択された部分画像に関して取得された高画質画像を表示部に表示させる医療情報表示ステップと、を実行し、前記医療情報取得ステップでは、前記制御部は、前記三次元断層画像のうち、部分画像を選択する指示による選択が未だ行われていない部分画像に関する高画質画像を、当該部分画像を選択する指示の入力が前記指示受付ステップにおいて実際に受け付けられるよりも前に事前に取得して記憶する事前取得処理を実行し、前記事前取得処理は、部分画像を選択する指示の入力を受け付ける前記指示受付ステップ、および、部分画像を選択する指示によって選択された部分画像に関して取得された高画質画像を表示部に表示させる前記医療情報表示ステップと並行して実行される。 An ophthalmologic image processing apparatus provided by a typical embodiment of the present disclosure is an ophthalmologic image processing apparatus that processes an ophthalmologic image that is an image of a tissue of an eye to be examined, and a control unit of the ophthalmologic image processing apparatus includes an OCT apparatus. an image acquisition step of acquiring a three-dimensional tomographic image of the tissue of the subject's eye taken by the image acquisition step , and a part of the area sandwiched between two boundary surfaces of the three-dimensional tomographic image acquired in the image acquisition step Based on a partial image that is a three-dimensional tomographic image of A medical information acquisition step of inputting the Enface image as a base image to obtain a high-quality image with improved image quality of the base image and storing it in a storage device; and a partial image in the acquired three-dimensional tomographic image. an instruction receiving step for receiving an input of an instruction to select a partial image; and a medical information display for displaying, on a display unit, a high-quality image acquired for the partial image selected by the instruction when the instruction to select a partial image is received. In the medical information acquisition step, the control unit selects a high-quality image related to a partial image that has not yet been selected according to an instruction to select a partial image from among the three-dimensional tomographic images. A pre-acquisition process is executed to acquire and store the input of the instruction to select the partial image in advance before the input of the instruction to select the partial image is actually accepted in the instruction receiving step, and the pre-acquisition process includes input of the instruction to select the partial image. This step is executed in parallel with the instruction receiving step of accepting an input and the medical information display step of displaying on the display section a high-quality image acquired for the partial image selected by the instruction to select a partial image.
本開示に係る眼科画像処理プログラムおよび眼科画像処理装置によると、ユーザが所望する医療情報が、ユーザに適切に提示される。 According to the ophthalmologic image processing program and the ophthalmologic image processing apparatus according to the present disclosure, medical information desired by the user is appropriately presented to the user.
<概要>
本開示で例示する眼科画像処理装置の制御部は、画像取得ステップ、医療情報取得ステップ、指示受付ステップ、および医療情報表示ステップを実行する。画像取得ステップでは、制御部は、OCT装置によって撮影された被検眼の組織の眼科画像を取得する。医療情報取得ステップでは、制御部は、取得された眼科画像のうちの一部の部分画像、または、部分画像に基づいて生成される画像を基画像とし、機械学習アルゴリズムによって訓練された数学モデルに基画像を入力することで、基画像の画質を向上させた高画質画像を医療情報として取得し、記憶装置に記憶させる。指示受付ステップでは、制御部は、取得された眼科画像における部分画像を選択する指示の入力を受け付ける。医療情報表示ステップでは、制御部は、部分画像を選択する指示が受け付けられた場合に、指示によって選択された部分画像に関して取得された医療情報を、表示部に表示させる。医療情報取得ステップでは、制御部は、眼科画像のうち、指示による選択が未だ行われていない部分画像に関する医療情報を事前に取得して記憶する事前取得処理が実行される。
<Summary>
The control unit of the ophthalmologic image processing apparatus exemplified in this disclosure executes an image acquisition step, a medical information acquisition step, an instruction reception step, and a medical information display step. In the image acquisition step, the control unit acquires an ophthalmological image of the tissue of the subject's eye taken by the OCT device. In the medical information acquisition step, the control unit uses a partial image of the acquired ophthalmological images or an image generated based on the partial image as a base image, and uses a mathematical model trained by a machine learning algorithm as a base image. By inputting a base image, a high-quality image with improved image quality of the base image is acquired as medical information and stored in a storage device. In the instruction receiving step, the control unit receives an input of an instruction to select a partial image in the acquired ophthalmological image. In the medical information display step, when an instruction to select a partial image is received, the control section causes the display section to display medical information acquired regarding the partial image selected by the instruction. In the medical information acquisition step, the control unit executes a pre-acquisition process in which medical information regarding a partial image of the ophthalmological image that has not yet been selected according to an instruction is acquired and stored in advance.
本開示で例示する眼科画像処理装置では、事前取得処理によって、ユーザによる選択が未だ行われていない部分画像に関する医療情報(高画質画像)が予め取得されて記憶される。従って、制御部は、実際に選択された部分画像に関する医療情報が既に記憶装置に記憶されている場合には、ユーザが所望する医療情報を短時間で表示部に表示させることができる。よって、ユーザは、所望する医療情報を適切に確認することができる。 In the ophthalmological image processing apparatus exemplified in the present disclosure, medical information (high-quality images) regarding partial images that have not yet been selected by the user is acquired and stored in advance through preliminary acquisition processing. Therefore, if the medical information regarding the actually selected partial image is already stored in the storage device, the control section can display the medical information desired by the user on the display section in a short time. Therefore, the user can appropriately confirm desired medical information.
眼科画像処理装置が処理する眼科画像には、種々の眼科画像を採用できる。例えば、画像取得ステップにおいて取得される眼科画像は、複数の二次元断層画像を含む三次元断層画像であってもよい。この場合、部分画像は、三次元断層画像に含まれる複数の二次元断層画像の1つまたは複数であってもよい。制御部は、部分画像である二次元断層画像を基画像とし、基画像の画質を向上させた画像を高画質画像として取得してもよい。 Various ophthalmological images can be employed as the ophthalmological images processed by the ophthalmological image processing device. For example, the ophthalmological image acquired in the image acquisition step may be a three-dimensional tomographic image including a plurality of two-dimensional tomographic images. In this case, the partial image may be one or more of a plurality of two-dimensional tomographic images included in the three-dimensional tomographic image. The control unit may use a two-dimensional tomographic image, which is a partial image, as a base image, and obtain an image with improved image quality of the base image as a high-quality image.
また、眼科画像が三次元断層画像である場合、部分画像は、三次元断層画像の画像領域全体に含まれる一部の三次元断層画像(例えば、2つの境界面に挟まれた領域内の三次元断層画像等)であってもよい。制御部は、部分画像である三次元断層画像を、OCT装置の測定光の光軸に沿う方向(正面方向)から見た場合のEnface画像(OCT正面画像)を、基画像としてもよい。Enface画像は、例えば、光軸に交差するXY方向の各位置において、部分画像の画素値を深さ方向(Z方向)に積算した積算画像であってもよい。また、Enface画像は、XY方向の各位置での部分画像のスペクトルデータの積算値によって生成されてもよい。制御部は、Enface画像である基画像を数学モデルに入力することで、高画質画像を取得してもよい。また、部分画像である三次元断層画像そのものが、基画像として使用されてもよい。また、基画像は、OCTアンジオ画像であってもよい。OCTアンジオ画像は、眼底を正面(つまり、被検眼の視線方向)から見た二次元の正面画像であってもよい。OCTアンジオ画像は、例えば、同一位置に関して異なる時間に取得された少なくとも2つのOCT信号が処理されることで取得されるモーションコントラスト画像であってもよい。 In addition, when the ophthalmological image is a three-dimensional tomographic image, a partial image is a part of the three-dimensional tomographic image included in the entire image area of the three-dimensional tomographic image (for example, a three-dimensional tomographic image in an area sandwiched between two boundary surfaces). (original tomographic image, etc.). The control unit may use, as the base image, an Enface image (OCT front image) when the three-dimensional tomographic image, which is the partial image, is viewed from a direction (front direction) along the optical axis of the measurement light of the OCT apparatus. The Enface image may be, for example, an integrated image in which pixel values of partial images are integrated in the depth direction (Z direction) at each position in the XY direction intersecting the optical axis. Further, the Enface image may be generated by an integrated value of spectral data of partial images at each position in the XY directions. The control unit may acquire a high-quality image by inputting a base image, which is an Enface image, to a mathematical model. Furthermore, the three-dimensional tomographic image itself, which is a partial image, may be used as the base image. Further, the base image may be an OCT angio image. The OCT angio image may be a two-dimensional front image of the fundus viewed from the front (that is, the line of sight direction of the subject's eye). The OCT angio image may be, for example, a motion contrast image obtained by processing at least two OCT signals obtained at different times regarding the same position.
また、画像取得ステップにおいて取得される眼科画像は、同一の組織を時系列に沿って断続的に複数回撮影することで取得された、複数の静止画像を含む動画像であってもよい。この場合、部分画像は、動画像を構成する複数の静止画像の1つまたは複数であってもよい。制御部は、部分画像である静止画像を基画像としてもよい。 Further, the ophthalmological image acquired in the image acquisition step may be a moving image including a plurality of still images acquired by intermittently photographing the same tissue multiple times in time series. In this case, the partial image may be one or more of a plurality of still images that make up the moving image. The control unit may use a still image that is a partial image as the base image.
また、画像取得ステップにおいて取得される眼科画像は、静止画である二次元画像であってもよい。この場合、部分画像は、二次元画像の領域内に含まれる一部の領域の画像であってもよい。制御部は、部分画像である一部の領域の画像を基画像としてもよい。 Moreover, the ophthalmological image acquired in the image acquisition step may be a two-dimensional image that is a still image. In this case, the partial image may be an image of a part of the area included in the area of the two-dimensional image. The control unit may use an image of a part of the region, which is a partial image, as the base image.
制御部は、事前取得処理において、眼科画像における複数の部分画像に対して設定された優先順位が高い順に、各々の部分画像に関する医療情報の取得処理を順次実行してもよい。この場合、複数の部分画像の各々に関し、適切な順番で医療情報が順次取得される。 In the pre-acquisition process, the control unit may sequentially execute the process of acquiring medical information regarding each partial image in order of the priority set for the plurality of partial images in the ophthalmological image. In this case, medical information is sequentially acquired in an appropriate order for each of the plurality of partial images.
制御部は、事前取得処理において、眼科画像における複数の部分画像の1つまたは複数を基準画像とし、複数の部分画像の各々に対して、基準画像に近い程高い優先順位を設定してもよい。この場合、基準画像に近い部分画像から優先的に医療情報が取得される。従って、基準画像が適切に設定されることで、より適切な順番で医療情報が順次取得される。よって、ユーザの作業時間がさらに短縮され易くなる。 In the pre-acquisition process, the control unit may set one or more of the plurality of partial images in the ophthalmological image as a reference image, and set a higher priority for each of the plurality of partial images as it is closer to the reference image. . In this case, medical information is preferentially acquired from partial images close to the reference image. Therefore, by appropriately setting the reference image, medical information can be sequentially acquired in a more appropriate order. Therefore, the user's working time can be further reduced.
なお、優先順位を設定する際の基準となる、基準画像に対する部分画像の「近さ」には、種々の「近さ」を採用できる。例えば、三次元断層画像を構成する二次元断層画像を部分画像とする場合、基準画像とされた二次元断層画像に対する距離の「近さ」が基準として使用されてもよい。 Note that various types of "closeness" can be adopted as the "closeness" of a partial image to a reference image, which is a reference when setting priorities. For example, when a two-dimensional tomographic image constituting a three-dimensional tomographic image is used as a partial image, "closeness" of the distance to the two-dimensional tomographic image used as a reference image may be used as a reference.
また、三次元断層画像の画像領域に含まれる一部の三次元断層画像を部分画像とする場合、基準画像とされた三次元断層画像に対する距離の「近さ」、範囲の「近さ」、重複割合の「近さ」等の少なくともいずれかが、基準として使用されてもよい。また、2つの境界面に挟まれた領域内の三次元断層画像を部分画像とする場合、基準画像の境界面に対する部分画像の境界面の距離の「近さ」が基準として使用されてもよい。 In addition, when a part of the 3D tomographic image included in the image area of the 3D tomographic image is used as a partial image, the "closeness" of the distance to the 3D tomographic image used as the reference image, the "closeness" of the range, At least one of the "closeness" of the overlap ratio, etc. may be used as a criterion. Furthermore, when a three-dimensional tomographic image in a region sandwiched between two boundary surfaces is used as a partial image, the "closeness" of the distance of the boundary surface of the partial image to the boundary surface of the reference image may be used as a reference. .
また、動画像を構成する静止画像を部分画像とする場合、基準画像とされた静止画像に対する撮影時間の「近さ」が、基準として使用されてもよい。また、二次元画像内の一部の領域の画像を部分画像とする場合、基準画像に対する距離、範囲、および重複割合の少なくともいずれかの「近さ」が基準として使用されてもよい。 Furthermore, when a still image forming a moving image is used as a partial image, "closeness" of the shooting time to the still image used as the reference image may be used as a reference. Furthermore, when an image of a part of a region within a two-dimensional image is used as a partial image, "closeness" of at least one of distance, range, and overlap ratio with respect to a reference image may be used as a reference.
制御部は、事前取得処理において、眼科画像に写る組織の特定位置を取得し、取得した特定位置における部分画像を基準画像としてもよい。この場合、組織の特定位置から優先的に医療情報が取得される。よって、特定位置における医療情報が適切にユーザによって把握される。 In the pre-acquisition process, the control unit may acquire a specific position of the tissue appearing in the ophthalmological image, and may use a partial image at the acquired specific position as the reference image. In this case, medical information is preferentially acquired from a specific location in the tissue. Therefore, medical information at a specific location can be appropriately grasped by the user.
なお、制御部が特定位置を取得する方法は適宜選択できる。例えば、制御部は、眼科画像に対して周知の画像処理を行うことで、組織の特定位置を検出してもよい。また、制御部は、眼科画像を入力して特定位置を出力する数学モデルに、取得した眼科画像を入力することで、特定位置を取得してもよい。 Note that the method by which the control unit acquires the specific position can be selected as appropriate. For example, the control unit may detect the specific position of the tissue by performing well-known image processing on the ophthalmological image. Further, the control unit may acquire the specific position by inputting the acquired ophthalmologic image to a mathematical model that inputs the ophthalmologic image and outputs the specific position.
また、制御部が取得する特定位置の種類も適宜選択できる。例えば、眼科画像が被検眼の眼底画像である場合、特定位置は、眼底における中心窩、視神経乳頭、病変部位、および眼底血管等の少なくともいずれかであってもよい。また、眼底画像が眼底の三次元断層画像である場合、特定位置は、眼底における特定の層の位置であってもよい。 Further, the type of specific position to be acquired by the control unit can also be selected as appropriate. For example, when the ophthalmological image is a fundus image of the subject's eye, the specific position may be at least one of the fovea, optic disc, lesion site, fundus blood vessels, etc. in the fundus. Furthermore, when the fundus image is a three-dimensional tomographic image of the fundus, the specific position may be the position of a specific layer in the fundus.
また、特定位置は、各種眼科検査装置が用いられることで取得されてもよい。一例として、特定位置は、眼科検査装置の一種である視野計によって判明した位置(例えば、感度が低い眼底上の位置)であってもよい。この場合、制御部は、視野計による検査結果の画像に基づいて、特定位置を取得してもよい。 Moreover, the specific position may be acquired by using various ophthalmological examination devices. As an example, the specific position may be a position determined by a perimeter, which is a type of ophthalmological examination device (for example, a position on the fundus of the eye with low sensitivity). In this case, the control unit may acquire the specific position based on the image of the inspection result obtained by the perimeter.
ただし、特定位置に関わらず基準画像が設定されてもよい。例えば、基準画像は、眼科画像の画像領域の中心を含む部分画像であってもよい。 However, the reference image may be set regardless of the specific position. For example, the reference image may be a partial image that includes the center of the image area of the ophthalmological image.
制御部は、前記部分画像を選択する指示が受け付けられた場合に、指示によって選択された部分画像を基準画像に設定してもよい。ユーザは、部分画像を選択した際に、選択した部分画像に近い部分画像に関する医療情報も併せて確認したい場合が多い。制御部は、ユーザによって選択された部分画像を基準画像に設定することで、選択された部分画像に近い部分画像についての医療情報を、事前取得処理によって取得して記憶させることができる。その結果、選択された部分画像に近い部分画像の医療情報が、短時間で表示部に表示される。よって、ユーザは、所望する医療情報をより適切に確認することができる。 When the instruction to select the partial image is received, the control unit may set the partial image selected by the instruction as the reference image. When a user selects a partial image, the user often wants to also check medical information regarding a partial image close to the selected partial image. By setting the partial image selected by the user as the reference image, the control unit can acquire and store medical information about a partial image close to the selected partial image through preliminary acquisition processing. As a result, medical information of a partial image close to the selected partial image is displayed on the display section in a short time. Therefore, the user can confirm desired medical information more appropriately.
なお、制御部は、指示によって選択された部分画像に関する医療情報が未だ取得されていない場合には、選択された部分画像に関する医療情報を医療情報取得ステップにおいて最優先で取得し、医療情報表示ステップにおいて表示部に表示させてもよい。また、制御部は、指示によって選択された部分画像に関する医療情報が、事前取得処理によって事前に取得されている場合には、既に取得されている医療情報を医療情報表示ステップにおいて表示部に表示させてもよい。その結果、ユーザが所望する医療情報がスムーズに表示部に表示される。 Note that, if the medical information regarding the partial image selected by the instruction has not been acquired yet, the control unit acquires the medical information regarding the selected partial image with the highest priority in the medical information acquisition step, and then performs the medical information display step. It may also be displayed on the display section. Furthermore, if the medical information regarding the partial image selected by the instruction has been acquired in advance through preliminary acquisition processing, the control unit causes the already acquired medical information to be displayed on the display unit in the medical information display step. It's okay. As a result, the medical information desired by the user is smoothly displayed on the display unit.
制御部は、ユーザの指示によって選択される部分画像が変更された場合に、変更される前の部分画像に対する、変更された後の部分画像の方向に沿って、複数の部分画像に対する優先順位を順に設定してもよい。ユーザは、同一の方向に沿って部分画像を順に切り替えていく場合が多い。制御部は、部分画像が切り替えられた方向に沿って、複数の部分画像に対する優先順位を順に設定することで、ユーザが後で選択する可能性が高い部分画像の医療情報を、予め取得して記憶させておくことができる。よって、ユーザは、所望する医療情報をより適切に確認することができる。 When a partial image selected by a user's instruction is changed, the control unit sets priorities for the plurality of partial images along the direction of the partial image after the change with respect to the partial image before the change. They may be set in order. A user often switches partial images sequentially along the same direction. The control unit acquires in advance the medical information of the partial images that the user is likely to select later by setting priorities for the plurality of partial images in order along the direction in which the partial images are switched. It can be stored in memory. Therefore, the user can confirm desired medical information more appropriately.
制御部は、ユーザによって選択された部分画像を基準画像に設定した場合に、眼科画像における基準画像の位置を記憶装置に記憶させてもよい。制御部は、過去に基準画像の位置が記憶された眼科画像と撮影対象が同一である眼科画像を処理する場合に、眼科画像のうち、過去に記憶された位置の部分画像を基準画像に設定してもよい。同一の被検眼の組織について、異なる時間に眼科画像を撮影して診断等を行う場合に、ユーザは、眼科画像における同一の位置の医療情報を確認する場合が多い。制御部は、過去に記憶された位置の部分画像を基準画像に設定することで、ユーザが確認する可能性が高い位置の医療情報を、予め効率よく取得することができる。 The control unit may cause the storage device to store the position of the reference image in the ophthalmologic image when the partial image selected by the user is set as the reference image. When processing an ophthalmological image in which the position of the reference image is stored in the past and an ophthalmological image in which the photographing subject is the same, the control unit sets a partial image of the ophthalmological image at the position stored in the past as the reference image. You may. When performing a diagnosis or the like by taking ophthalmological images of the same eye tissue at different times, the user often confirms medical information at the same position in the ophthalmological images. By setting a partial image of a position stored in the past as a reference image, the control unit can efficiently acquire in advance medical information of a position that is likely to be checked by the user.
制御部は、基準画像を新たに設定した場合に、実行していた事前取得処理を中断し、新たに設定した基準画像に基づく優先順位に従って事前取得処理を再開してもよい。この場合、実行していた事前取得処理が完了した後に、新たに設定した基準画像に基づく事前取得処理を実行する場合に比べて、新たに設定した基準画像に近い部分画像の医療情報が、より短時間で取得される。よって、ユーザは、所望する医療情報をより適切に確認することができる。 When the reference image is newly set, the control unit may suspend the pre-acquisition process that was being executed and restart the pre-acquisition process in accordance with the priority order based on the newly set reference image. In this case, compared to the case where pre-acquisition processing based on a newly set reference image is executed after the previous pre-acquisition processing is completed, the medical information of the partial image close to the newly set reference image will be more accurate. Retrieved in a short time. Therefore, the user can confirm desired medical information more appropriately.
なお、制御部は、新たに設定した基準画像に基づく事前取得処理が完了した場合に、中断していた事前取得処理を再開してもよい。また、制御部は、複数の部分画像の各々に関する事前取得処理を、優先順位に従って順次実行している際に、既に医療情報が取得された部分画像に対する事前取得処理を省略してもよい。この場合、複数の部分画像の各々に関する医療情報が、より効率よく取得される。 Note that the control unit may restart the interrupted preliminary acquisition process when the preliminary acquisition process based on the newly set reference image is completed. Furthermore, when the control unit sequentially executes the pre-acquisition process for each of the plurality of partial images in accordance with the priority order, the control unit may omit the pre-acquisition process for the partial images for which medical information has already been acquired. In this case, medical information regarding each of the plurality of partial images can be acquired more efficiently.
眼科画像における複数の部分画像のうち、医療情報が事前に取得される部分画像のパターンが予め設けられていてもよい。制御部は、事前取得処理において、パターンに対応する部分画像に関する医療情報の取得処理を、実行してもよい。この場合、パターンに対応する部分画像に関する医療情報が、事前に取得される。よって、ユーザは、パターンに対応する医療情報を適切に把握することができる。 Among a plurality of partial images in an ophthalmological image, a pattern of partial images from which medical information is acquired in advance may be provided in advance. In the pre-acquisition process, the control unit may execute a process of acquiring medical information regarding the partial image corresponding to the pattern. In this case, medical information regarding the partial image corresponding to the pattern is obtained in advance. Therefore, the user can appropriately grasp the medical information corresponding to the pattern.
パターンの具体的な態様は適宜選択できる。例えば、眼底の三次元断層画像を構成する二次元断層画像を部分画像とする場合、眼底を正面から見た場合の複数の部分画像の配置が、クロス(十字)状、ラジアル(放射)状、同心円状、ラスター(平行)状、またはこれらの組み合わせ等となるように、パターンが設けられていてもよい。 The specific form of the pattern can be selected as appropriate. For example, when two-dimensional tomographic images constituting a three-dimensional tomographic image of the fundus are used as partial images, the arrangement of the plurality of partial images when the fundus is viewed from the front may be cross-shaped, radial, or The pattern may be provided in a concentric circular pattern, a raster (parallel) pattern, or a combination thereof.
また、眼底の三次元画像のうち、2つの境界面に挟まれた領域内の三次元断層画像を部分画像とする場合、2つの境界面の少なくとも一方の位置が予め設定された部分画像のパターン(例えば、2つの境界面の間の層が、網膜表層、網膜深層、硝子体、網膜外層、ORCC、脈絡毛細管板、脈絡膜等の少なくともいずれかとなるパターン)が設けられていてもよい。特に、2つの境界面に挟まれた領域内の三次元画像を部分画像とする場合には、2つの境界面の組み合わせが多数(場合によっては無限に)存在する。従って、医療情報を表示させる前に、三次元画像に含まれる全ての部分画像について医療情報を事前に取得しておくことは、非常に困難である。これに対し、本開示の眼科画像処理装置では、予め設けられている1つまたは複数のパターンに対応する部分画像に関して、医療情報が事前取得処理によって取得される。よって、ユーザにとって有用な医療情報が、より効率よくユーザに提示される。 In addition, when a three-dimensional tomographic image within a region sandwiched between two boundary surfaces in a three-dimensional image of the fundus is used as a partial image, a pattern of the partial image in which the position of at least one of the two boundary surfaces is set in advance. (For example, a pattern in which the layer between the two interfaces is at least one of the retinal surface layer, the deep retinal layer, the vitreous body, the outer retinal layer, the ORCC, the choriocapillaris, the choroid, etc.) may be provided. In particular, when a three-dimensional image within a region between two boundary surfaces is used as a partial image, there are many (in some cases infinite) combinations of the two boundary surfaces. Therefore, it is extremely difficult to obtain medical information for all partial images included in a three-dimensional image in advance before displaying the medical information. In contrast, in the ophthalmological image processing apparatus of the present disclosure, medical information is acquired by pre-acquisition processing with respect to partial images corresponding to one or more patterns provided in advance. Therefore, medical information useful to the user is presented to the user more efficiently.
また、動画像を構成する静止画像を部分画像とする場合、撮影された時間の間隔が一定時間毎となる複数の部分画像のパターンが設けられていてもよい。 Further, when the still images forming the moving image are taken as partial images, a pattern of a plurality of partial images may be provided in which the time intervals of the images are set at fixed time intervals.
制御部は、予め設けられた複数のパターンのうち、ユーザによって選択されたパターンに対応する医療情報を、事前取得処理によって取得してもよい。 The control unit may acquire medical information corresponding to a pattern selected by the user from among a plurality of predetermined patterns through a pre-acquisition process.
また、制御部は、デフォルトのパターン(例えば、三次元断層画像の中心を通る二次元断層画像等)に対応する医療情報を、自動的に事前取得処理によって取得してもよい。この場合、制御部は、取得された眼科画像についての医療情報の表示を開始させる際に、デフォルトのパターンに対応する医療情報を最初に表示部に表示させてもよい。この場合、ユーザが選択する可能性が高い部分画像をデフォルトのパターンに設定することで、ユーザの利便性がさらに向上する。また、制御部は、取得された眼科画像についての医療情報を表示するための表示画面を表示部に表示させるよりも前に、パターンに対応する医療情報の事前取得処理を行ってもよい。この場合、表示画面を表示部に表示させる際に、パターンに対応する医療情報がスムーズに表示される。 Further, the control unit may automatically acquire medical information corresponding to a default pattern (for example, a two-dimensional tomographic image passing through the center of a three-dimensional tomographic image) through a pre-acquisition process. In this case, when starting to display medical information about the acquired ophthalmological image, the control unit may first display medical information corresponding to the default pattern on the display unit. In this case, by setting a partial image that is likely to be selected by the user as the default pattern, user convenience is further improved. Further, the control unit may perform a pre-acquisition process of medical information corresponding to the pattern before displaying a display screen for displaying medical information about the acquired ophthalmological image on the display unit. In this case, when displaying the display screen on the display unit, the medical information corresponding to the pattern is displayed smoothly.
画像取得ステップ、医療情報取得ステップ、指示受付ステップ、および医療情報表示ステップを実行するデバイスは、適宜選択できる。例えば、パーソナルコンピュータ(以下、「PC」という)の制御部が、画像取得ステップ、医療情報取得ステップ、指示受付ステップ、および医療情報表示ステップの全てを実行してもよい。つまり、PCの制御部は、OCT装置から眼科画像を取得し、取得した眼科画像に基づいて医療情報を取得してもよい。また、OCT装置の制御部が、画像取得ステップ、医療情報取得ステップ、指示受付ステップ、および医療情報表示ステップの全てを実行してもよい。また、複数のデバイス(例えば、OCT装置およびPC等)の制御部が協働して、画像取得ステップ、医療情報取得ステップ、指示受付ステップ、および医療情報表示ステップを実行してもよい。 The device that executes the image acquisition step, medical information acquisition step, instruction reception step, and medical information display step can be selected as appropriate. For example, a control unit of a personal computer (hereinafter referred to as "PC") may execute all of the image acquisition step, medical information acquisition step, instruction reception step, and medical information display step. In other words, the control unit of the PC may acquire an ophthalmologic image from the OCT device and acquire medical information based on the acquired ophthalmologic image. Further, the control unit of the OCT apparatus may execute all of the image acquisition step, medical information acquisition step, instruction reception step, and medical information display step. Further, control units of a plurality of devices (for example, an OCT apparatus, a PC, etc.) may cooperate to execute the image acquisition step, the medical information acquisition step, the instruction reception step, and the medical information display step.
なお、数学モデルが利用されることで基画像から取得される医療情報は、基画像の画質を向上させた高画質画像に限定されない。例えば、数学モデルは、基画像を入力することで、被検眼の組織の構造の解析結果を出力してもよい。詳細には、医療情報は、組織の層および境界の解析結果(セグメンテーションの結果)等であってもよい。また、医療情報は、被検眼の疾患に関する解析結果であってもよい。 Note that medical information obtained from a base image by using a mathematical model is not limited to a high-quality image obtained by improving the image quality of the base image. For example, the mathematical model may output an analysis result of the structure of the tissue of the eye to be examined by inputting the base image. Specifically, the medical information may be analysis results (segmentation results) of tissue layers and boundaries. Further, the medical information may be an analysis result regarding a disease of the eye to be examined.
また、眼科画像も、OCT装置によって撮影された眼科画像に限定されない。例えば、レーザ走査型検眼装置(SLO)、眼底カメラ、シャインプルーフカメラ、または角膜内皮細胞撮影装置(CEM)等によって撮影された眼科画像にも、本開示で例示する技術の少なくとも一部を適用できる。 Furthermore, ophthalmological images are not limited to ophthalmological images taken by an OCT device. For example, at least some of the techniques exemplified in the present disclosure can be applied to ophthalmological images taken by a laser scanning ophthalmoscope (SLO), a fundus camera, a Scheimpflug camera, a corneal endothelial imaging device (CEM), etc. .
<実施形態>
(装置構成)
以下、本開示における典型的な実施形態の1つについて、図面を参照して説明する。図1に示すように、本実施形態では、数学モデル構築装置1、眼科画像処理装置21、および眼科画像撮影装置11A,11Bが用いられる。数学モデル構築装置1は、機械学習アルゴリズムによって数学モデルを訓練させることで、数学モデルを構築する。構築された数学モデルを実現するプログラムは、眼科画像処理装置21の記憶装置24に記憶される。眼科画像処理装置21は、数学モデルに画像(基画像)を入力することで、医療情報を取得する。一例として、本実施形態では、基画像の画質を向上させた(例えば、基画像のノイズの影響を抑制した)高画質画像が、医療情報として取得される。眼科画像撮影装置11A,11Bは、被検眼の組織の画像である眼科画像を撮影する。
<Embodiment>
(Device configuration)
One typical embodiment of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, in this embodiment, a mathematical
一例として、本実施形態の数学モデル構築装置1にはパーソナルコンピュータ(以下、「PC」という)が用いられる。詳細は後述するが、数学モデル構築装置1は、眼科画像撮影装置11Aから取得した画像(以下、「訓練用眼科画像」という)と、訓練用眼科画像に対応する医療情報とを利用して数学モデルを訓練させることで、数学モデルを構築する。しかし、数学モデル構築装置1として機能できるデバイスは、PCに限定されない。例えば、眼科画像撮影装置11Aが数学モデル構築装置1として機能してもよい。また、複数のデバイスの制御部(例えば、PCのCPUと、眼科画像撮影装置11AのCPU13A)が、協働して数学モデルを構築してもよい。
As an example, a personal computer (hereinafter referred to as "PC") is used as the mathematical
また、本実施形態の眼科画像処理装置21にはPCが用いられる。しかし、眼科画像処理装置21として機能できるデバイスも、PCに限定されない。例えば、眼科画像撮影装置11Bまたはサーバ等が、眼科画像処理装置21として機能してもよい。眼科画像撮影装置(本実施形態ではOCT装置)11Bが眼科画像処理装置21として機能する場合、眼科画像撮影装置11Bは、眼科画像を撮影しつつ、撮影した眼科画像に含まれる部分画像に関して、適切に医療情報を取得することができる。また、タブレット端末またはスマートフォン等の携帯端末が、眼科画像処理装置21として機能してもよい。複数のデバイスの制御部(例えば、PCのCPUと、眼科画像撮影装置11BのCPU13B)が、協働して各種処理を行ってもよい。
Further, a PC is used as the ophthalmological
また、本実施形態では、各種処理を行うコントローラの一例としてCPUが用いられる場合について例示する。しかし、各種デバイスの少なくとも一部に、CPU以外のコントローラが用いられてもよいことは言うまでもない。例えば、コントローラとしてGPUを採用することで、処理の高速化を図ってもよい。 Further, in this embodiment, a case will be described in which a CPU is used as an example of a controller that performs various processes. However, it goes without saying that a controller other than the CPU may be used for at least some of the various devices. For example, a GPU may be used as the controller to speed up the processing.
数学モデル構築装置1について説明する。数学モデル構築装置1は、例えば、眼科画像処理装置21または眼科画像処理プログラムをユーザに提供するメーカー等に配置される。数学モデル構築装置1は、各種制御処理を行う制御ユニット2と、通信I/F5を備える。制御ユニット2は、制御を司るコントローラであるCPU3と、プログラムおよびデータ等を記憶することが可能な記憶装置4を備える。記憶装置4には、後述する数学モデル構築処理(図4参照)を実行するための数学モデル構築プログラムが記憶されている。また、通信I/F5は、数学モデル構築装置1を他のデバイス(例えば、眼科画像撮影装置11Aおよび眼科画像処理装置21等)と接続する。
The mathematical
数学モデル構築装置1は、操作部7および表示装置8に接続されている。操作部7は、ユーザが各種指示を数学モデル構築装置1に入力するために、ユーザによって操作される。操作部7には、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル等の少なくともいずれかを使用できる。なお、操作部7と共に、または操作部7に代えて、各種指示を入力するためのマイク等が使用されてもよい。表示装置8は、各種画像を表示する。表示装置8には、画像を表示可能な種々のデバイス(例えば、モニタ、ディスプレイ、プロジェクタ等の少なくともいずれか)を使用できる。なお、本開示における「画像」には、静止画像も動画像も共に含まれる。
The mathematical
数学モデル構築装置1は、眼科画像撮影装置11Aから眼科画像のデータ(以下、単に「眼科画像」という場合もある)を取得することができる。数学モデル構築装置1は、例えば、有線通信、無線通信、着脱可能な記憶媒体(例えばUSBメモリ)等の少なくともいずれかによって、眼科画像撮影装置11Aから眼科画像のデータを取得してもよい。
The mathematical
眼科画像処理装置21について説明する。眼科画像処理装置21は、例えば、被検者の診断または検査等を行う施設(例えば、病院または健康診断施設等)に配置される。眼科画像処理装置21は、各種制御処理を行う制御ユニット22と、通信I/F25を備える。制御ユニット22は、制御を司るコントローラであるCPU23と、プログラムおよびデータ等を記憶することが可能な記憶装置24を備える。記憶装置24には、後述する眼科画像処理(図5参照)を実行するための眼科画像処理プログラムが記憶されている。眼科画像処理プログラムには、数学モデル構築装置1によって構築された数学モデルを実現させるプログラムが含まれる。通信I/F25は、眼科画像処理装置21を他のデバイス(例えば、眼科画像撮影装置11Bおよび数学モデル構築装置1等)と接続する。
The ophthalmologic
眼科画像処理装置21は、操作部27および表示装置28に接続されている。操作部27および表示装置28には、前述した操作部7および表示装置8と同様に、種々のデバイスを使用することができる。
The ophthalmological
眼科画像処理装置21は、眼科画像撮影装置11Bから眼科画像を取得することができる。眼科画像処理装置21は、例えば、有線通信、無線通信、着脱可能な記憶媒体(例えばUSBメモリ)等の少なくともいずれかによって、眼科画像撮影装置11Bから眼科画像を取得してもよい。また、眼科画像処理装置21は、数学モデル構築装置1によって構築された数学モデルを実現させるプログラム等を、通信等を介して取得してもよい。
The ophthalmologic
眼科画像撮影装置11A,11Bについて説明する。一例として、本実施形態では、数学モデル構築装置1に眼科画像を提供する眼科画像撮影装置11Aと、眼科画像処理装置21に眼科画像を提供する眼科画像撮影装置11Bが使用される場合について説明する。しかし、使用される眼科画像撮影装置の数は2つに限定されない。例えば、数学モデル構築装置1および眼科画像処理装置21は、複数の眼科画像撮影装置から眼科画像を取得してもよい。また、数学モデル構築装置1および眼科画像処理装置21は、共通する1つの眼科画像撮影装置から眼科画像を取得してもよい。
The ophthalmological
また、本実施形態では、眼科画像撮影装置11(11A,11B)として、OCT装置を例示する。ただし、OCT装置以外の眼科画像撮影装置(例えば、レーザ走査型検眼装置(SLO)、眼底カメラ、シャインプルーフカメラ、または角膜内皮細胞撮影装置(CEM)等)が用いられてもよい。 Moreover, in this embodiment, an OCT device is illustrated as the ophthalmologic image capturing device 11 (11A, 11B). However, an ophthalmologic imaging device other than the OCT device (for example, a laser scanning ophthalmoscope (SLO), a fundus camera, a Scheimpflug camera, or a corneal endothelial cell imaging device (CEM)) may be used.
眼科画像撮影装置11(11A,11B)は、各種制御処理を行う制御ユニット12(12A,12B)と、眼科画像撮影部16(16A,16B)を備える。制御ユニット12は、制御を司るコントローラであるCPU13(13A,13B)と、プログラムおよびデータ等を記憶することが可能な記憶装置14(14A,14B)を備える。後述する眼科画像処理(図5参照)の少なくとも一部を眼科画像撮影装置11が実行する場合には、眼科画像処理を実行するための眼科画像処理プログラムの少なくとも一部が記憶装置14に記憶されることは言うまでもない。 The ophthalmologic image capturing device 11 (11A, 11B) includes a control unit 12 (12A, 12B) that performs various control processes, and an ophthalmologic image capturing section 16 (16A, 16B). The control unit 12 includes a CPU 13 (13A, 13B) that is a controller that controls control, and a storage device 14 (14A, 14B) that can store programs, data, and the like. When the ophthalmological image capturing device 11 executes at least a part of the ophthalmological image processing (see FIG. 5) to be described later, at least a part of the ophthalmological image processing program for executing the ophthalmological image processing is stored in the storage device 14. Needless to say.
眼科画像撮影部16は、被検眼の眼科画像を撮影するために必要な各種構成を備える。本実施形態の眼科画像撮影部16には、OCT光源、OCT光源から出射されたOCT光を測定光と参照光に分岐する分岐光学素子、測定光を走査するための走査部、測定光を被検眼に照射するための光学系、被検眼の組織によって反射された光と参照光の合成光を受光する受光素子等が含まれる。 The ophthalmological image photographing unit 16 includes various configurations necessary for photographing an ophthalmological image of the eye to be examined. The ophthalmologic image capturing section 16 of this embodiment includes an OCT light source, a branching optical element that branches the OCT light emitted from the OCT light source into a measurement light and a reference light, a scanning section for scanning the measurement light, and a scanning section for scanning the measurement light. It includes an optical system for irradiating the eye to be examined, a light receiving element that receives the combined light of the light reflected by the tissue of the eye to be examined and the reference light, and the like.
眼科画像撮影装置11は、被検眼の眼底の二次元断層画像および三次元断層画像を撮影することができる。詳細には、CPU13は、スキャンライン上にOCT光(測定光)を走査させることで、スキャンラインに交差する断面の二次元断層画像(図2等参照)を撮影する。また、CPU13は、OCT光を二次元的に走査することによって、組織における三次元断層画像(図3等参照)を撮影することができる。例えば、CPU13は、組織を正面から見た際の二次元の領域内において、位置が互いに異なる複数のスキャンライン上の各々に測定光を走査させることで、複数の二次元断層画像を取得する。次いで、CPU13は、撮影された複数の二次元断層画像を組み合わせることで、三次元断層画像を取得する。 The ophthalmologic image capturing device 11 can capture two-dimensional tomographic images and three-dimensional tomographic images of the fundus of the eye to be examined. Specifically, the CPU 13 scans the scan line with OCT light (measuring light) to capture a two-dimensional tomographic image (see FIG. 2, etc.) of a cross section intersecting the scan line. Further, the CPU 13 can capture a three-dimensional tomographic image of the tissue (see FIG. 3, etc.) by two-dimensionally scanning the OCT light. For example, the CPU 13 acquires a plurality of two-dimensional tomographic images by scanning measurement light on each of a plurality of scan lines at different positions within a two-dimensional region when the tissue is viewed from the front. Next, the CPU 13 obtains a three-dimensional tomographic image by combining the plurality of captured two-dimensional tomographic images.
さらに、CPU13は、組織上の同一部位(本実施形態では、同一のスキャンライン上)に測定光を複数回走査させることで、同一部位の眼科画像を複数撮影することも可能である。CPU13は、同一部位の複数の眼科画像に対して加算平均処理を行うことで、スペックルノイズの影響が抑制された加算平均画像を取得することができる。同一部位の複数の二次元断層画像に対して加算平均処理を行うことで、二次元断層画像の画質を向上させることができる。また、三次元断層画像を構成する複数の二次元断層画像の各々を加算平均画像とすることで、三次元断層画像の画質を向上させることも可能である。加算平均処理は、例えば、複数の眼科画像のうち、同一の位置の画素の画素値を平均化することで行われてもよい。加算平均処理を行う画像の数が多い程、スペックルノイズの影響は抑制され易いが、撮影時間は長くなる。なお、眼科画像撮影装置11は、同一部位の眼科画像を複数撮影する間に、被検眼の動きにOCT光の走査位置を追従させるトラッキング処理を実行する。 Furthermore, the CPU 13 is also capable of capturing a plurality of ophthalmological images of the same site by scanning the measurement light multiple times over the same site on the tissue (in this embodiment, on the same scan line). The CPU 13 can obtain an average image in which the influence of speckle noise is suppressed by performing averaging processing on a plurality of ophthalmological images of the same site. By performing averaging processing on a plurality of two-dimensional tomographic images of the same region, the image quality of the two-dimensional tomographic images can be improved. Furthermore, it is also possible to improve the image quality of the three-dimensional tomographic image by averaging each of the plurality of two-dimensional tomographic images that constitute the three-dimensional tomographic image. The averaging process may be performed, for example, by averaging pixel values of pixels at the same position among a plurality of ophthalmological images. The larger the number of images subjected to the averaging process, the more likely it is to suppress the influence of speckle noise, but the longer the imaging time will be. Note that while the ophthalmologic image capturing apparatus 11 captures a plurality of ophthalmologic images of the same site, it executes a tracking process that causes the scanning position of the OCT light to follow the movement of the subject's eye.
(数学モデル構築処理)
図2から図4を参照して、数学モデル構築装置1が実行する数学モデル構築処理について説明する。数学モデル構築処理は、記憶装置4に記憶された数学モデル構築プログラムに従って、CPU3によって実行される。
(mathematical model construction process)
The mathematical model construction process executed by the mathematical
数学モデル構築処理では、訓練用データセットによって数学モデルが訓練されることで、眼科画像に基づいて医療情報を出力する数学モデルが構築される。訓練用データセットには、入力側のデータ(入力用訓練データ)と出力側のデータ(出力用訓練データ)が含まれる。数学モデルには、種々の医療情報を出力させることが可能である。数学モデルに出力させる医療情報の種類に応じて、数学モデルの訓練に用いられる訓練用データセットの種類が定まる。以下、数学モデルに出力させる医療情報の種類と、数学モデルの訓練に用いられる訓練用データセットの関係の一例について説明する。 In the mathematical model construction process, a mathematical model is trained using a training dataset to construct a mathematical model that outputs medical information based on ophthalmological images. The training data set includes input side data (input training data) and output side data (output training data). The mathematical model can output various medical information. The type of training data set used for training the mathematical model is determined depending on the type of medical information to be output to the mathematical model. An example of the relationship between the type of medical information output to the mathematical model and the training data set used for training the mathematical model will be described below.
まず、二次元断層画像を基画像として数学モデルに入力することで、基画像の画質を向上させた二次元断層画像(高画質画像)を、医療情報として数学モデルに出力させる場合について説明する。この場合、本実施形態では、被検眼の組織の二次元断層画像を入力用訓練データとし、且つ、入力用訓練データよりも高画質である同一部位の二次元断層画像を出力用訓練データとして、数学モデルが訓練される。なお、高画質画像は、例えば、入力される基画像のノイズを減少させた画像、元画像の解像度を高めた画像、元画像の視認性を向上させた画像等の少なくともいずれかを示す。 First, a case will be described in which a two-dimensional tomographic image is input into a mathematical model as a base image, and a two-dimensional tomographic image (high-quality image) with improved image quality of the base image is output to the mathematical model as medical information. In this case, in this embodiment, a two-dimensional tomographic image of the tissue of the eye to be examined is used as input training data, and a two-dimensional tomographic image of the same region with higher image quality than the input training data is used as output training data. A mathematical model is trained. Note that the high-quality image refers to, for example, at least one of an image in which the noise of the input base image is reduced, an image in which the resolution of the original image is increased, an image in which the visibility of the original image is improved, and the like.
図2に、高画質の二次元断層画像を数学モデルに出力させる場合の、入力用訓練データと出力用訓練データの一例を示す。図2に示す例では、CPU3は、組織の同一部位を撮影した複数の二次元断層画像400A~400Xのセット40を取得する。CPU3は、セット40内の複数の二次元断層画像400A~400Xの一部(後述する出力用訓練データの加算平均に使用された枚数よりも少ない枚数)を、入力用訓練データとする。また、CPU3は、セット40内の複数の二次元断層画像400A~400Xの加算平均画像41を、出力用訓練データとして取得する。図2に例示する入力用訓練データおよび出力用訓練データによって数学モデルが訓練された場合、訓練された数学モデルに二次元断層画像が基画像として入力されることで、スペックルノイズの影響が抑制された高画質画像が出力される。
FIG. 2 shows an example of input training data and output training data when outputting a high-quality two-dimensional tomographic image to a mathematical model. In the example shown in FIG. 2, the
次に、Enface画像を基画像として数学モデルに入力することで、基画像の画質を向上させたEnface画像(高画質画像)を数学モデルに出力させる場合について説明する。この場合、本実施形態では、被検眼の組織のEnface画像を入力用訓練データとし、且つ、入力用訓練データよりも高画質である同一部位のEnface画像を出力用訓練データとして、数学モデルが訓練される。 Next, a case will be described in which an Enface image is input to a mathematical model as a base image, and an Enface image (high quality image) with improved image quality of the base image is outputted to the mathematical model. In this case, in this embodiment, the mathematical model is trained by using an Enface image of the tissue of the eye to be examined as input training data, and an Enface image of the same region with higher image quality than the input training data as output training data. be done.
図3を参照して、Enface画像55の一例について説明する。Enface画像55は、三次元断層画像50の画像領域全体に含まれる一部の三次元断層画像(部分画像)を、眼科画像撮影装置(OCT装置)11の測定光の光軸に沿う方向(正面方向)から見た場合の二次元画像である。Enface画像55は、例えば、光軸に交差するXY方向の各位置において、部分画像の画素値を深さ方向(Z方向)に積算した積算画像であってもよい。また、Enface画像55は、XY方向の各位置での部分画像のスペクトルデータの積算値によって生成されてもよい。本実施形態では、三次元断層画像50の画像領域のうち、2つの境界面(スラブ)52A,52Bに挟まれた三次元断層画像が部分画像とされ、部分画像のEnface画像55が生成される。図3に示す例では、三次元断層画像50を構成する1つの二次元断層画像51(例えば、三次元断層画像50の中心を通る二次元断層画像)上に、2つの境界面52A,52Bの位置が例示されている。境界面52A,52Bの位置が変更されると、部分画像、および、部分画像から生成されるEnface画像55も変更される。 An example of the Enface image 55 will be described with reference to FIG. 3. The Enface image 55 is a part of the three-dimensional tomographic image (partial image) included in the entire image area of the three-dimensional tomographic image 50 in a direction along the optical axis of the measurement light of the ophthalmologic imaging device (OCT device) 11 (front view). This is a two-dimensional image when viewed from the direction). The Enface image 55 may be, for example, an integrated image in which pixel values of partial images are integrated in the depth direction (Z direction) at each position in the XY direction intersecting the optical axis. Further, the Enface image 55 may be generated by an integrated value of spectral data of partial images at each position in the X and Y directions. In this embodiment, in the image area of the three-dimensional tomographic image 50, a three-dimensional tomographic image sandwiched between two boundary surfaces (slabs) 52A and 52B is taken as a partial image, and an Enface image 55 of the partial image is generated. . In the example shown in FIG. 3, two boundary surfaces 52A and 52B are formed on one two-dimensional tomographic image 51 (for example, a two-dimensional tomographic image passing through the center of the three-dimensional tomographic image 50) constituting the three-dimensional tomographic image 50. Locations are illustrated. When the positions of the boundary surfaces 52A and 52B are changed, the partial images and the Enface image 55 generated from the partial images are also changed.
高画質のEnface画像55を数学モデルに出力させる場合の、入力用訓練データと出力用訓練データの一例について説明する。CPU3は、眼底画像撮影装置11Aによって同一の組織(本実施形態では同一の被検眼の眼底)について撮影された、複数の三次元断層画像を取得する。複数の三次元断層画像には、低画質の三次元断層画像と高画質の三次元断層画像が含まれる。高画質の三次元断層画像は、前述したように、画像を構成する複数の二次元断層画像の各々を加算平均画像とすることで取得されてもよい。次いで、CPU3は、低画質の三次元断層画像から、一部の三次元断層画像を部分画像として抽出し、抽出した部分画像から生成されるEnface画像を入力用訓練データとする。CPU3は、高画質の三次元断層画像から、入力用訓練データと同じ範囲の三次元断層画像を部分画像として抽出し、抽出した部分画像から生成されるEnface画像を出力用訓練データとする。入力用訓練データおよび出力用訓練データによって数学モデルが訓練された場合、訓練された数学モデルにEnface画像が基画像として入力されることで、基画像の画質が向上された高画質画像が出力される。
An example of input training data and output training data when outputting a high-quality Enface image 55 to a mathematical model will be described. The
なお、高画質の二次元断層画像または三次元断層画像を生成する方法を変更することも可能である。例えば、加算平均処理以外の処理によって画質を向上させてもよい。また、入力用訓練データは、組織の断層画像に限定されない。 Note that it is also possible to change the method of generating high-quality two-dimensional tomographic images or three-dimensional tomographic images. For example, image quality may be improved by processing other than averaging processing. Furthermore, the input training data is not limited to tomographic images of tissues.
また、数学モデルは、高画質画像以外の医療情報を出力するように訓練されてもよい。例えば、数学モデルに眼科画像を入力することで、被検眼の組織の構造の解析結果を、医療情報として数学モデルに出力させることも可能である。この場合、被検眼の組織の眼科画像を入力用訓練データとし、且つ、入力用訓練データ(眼科画像)に写っている組織の構造を示す医療データを出力用訓練データとして、数学モデルが訓練される。一例として、眼底組織の二次元断層画像を入力用訓練データとし、入力用訓練データに写っている組織の構造の位置(例えば、組織の層および境界の少なくともいずれかの位置)を示すデータを出力用訓練データとして、数学モデルが訓練されてもよい。この場合、訓練された数学モデルに二次元断層画像が入力されると、組織の構造(例えば、層および境界の少なくともいずれかの位置)の解析結果が出力される。また、被検眼の眼底血管、中心窩、および視神経乳頭等少なくともいずれかの解析結果等を数学モデルに出力させることも可能である。入力用訓練データは二次元断層画像である必要は無く、二次元正面画像等であってもよい。 The mathematical model may also be trained to output medical information other than high quality images. For example, by inputting an ophthalmological image into a mathematical model, it is also possible to cause the mathematical model to output an analysis result of the structure of the tissue of the eye to be examined as medical information. In this case, a mathematical model is trained using an ophthalmological image of the tissue of the eye to be examined as input training data, and medical data showing the structure of the tissue shown in the input training data (ophthalmological image) as output training data. Ru. As an example, a two-dimensional tomographic image of fundus tissue is used as input training data, and data indicating the position of the tissue structure (for example, the position of at least one of the layers and boundaries of the tissue) shown in the input training data is output. A mathematical model may be trained as training data. In this case, when a two-dimensional tomographic image is input to the trained mathematical model, an analysis result of the tissue structure (for example, the position of at least one of layers and boundaries) is output. Furthermore, it is also possible to output the analysis results of at least one of the fundus blood vessels, fovea, optic disc, etc. of the eye to be examined to the mathematical model. The input training data does not need to be a two-dimensional tomographic image, and may be a two-dimensional frontal image or the like.
また、数学モデルに眼科画像を入力することで、被検眼に何らかの疾患があるか否かを示す自動解析結果を、医療情報として数学モデルに出力させることも可能である。この場合、被検眼の組織の眼科画像(例えば、二次元断層画像、三次元断層画像、Enface画像等の少なくともいずれか)を入力用訓練データとし、且つ、入力用訓練データに写っている撮影対象における疾患の有無、および疾患の種類の少なくともいずれかを示すデータを出力用訓練データとして、数学モデルが訓練されてもよい。 Furthermore, by inputting an ophthalmological image into the mathematical model, it is also possible to cause the mathematical model to output an automatic analysis result indicating whether or not the subject's eye has some kind of disease as medical information. In this case, an ophthalmological image of the tissue of the eye to be examined (for example, at least one of a two-dimensional tomographic image, a three-dimensional tomographic image, an Enface image, etc.) is used as the input training data, and the imaging target shown in the input training data A mathematical model may be trained using data indicating at least one of the presence or absence of a disease and the type of disease as output training data.
図4を参照して、数学モデル構築処理について説明する。CPU3は、眼科画像撮影装置11Aによって撮影された眼科画像の少なくとも一部を、入力用訓練データとして取得する(S1)。本実施形態では、眼科画像のデータは、眼科画像撮影装置11Aによって生成された後、数学モデル構築装置1によって取得される。しかし、CPU3は、眼科画像を生成する基となる信号(例えばOCT信号)を眼科画像撮影装置11Aから取得し、取得した信号に基づいて眼科画像を生成することで、眼科画像のデータを取得してもよい。
The mathematical model construction process will be described with reference to FIG. 4. The
次いで、CPU3は、S1で取得した入力用訓練データに対応する出力用訓練データを取得する(S3)。入力用訓練データと出力用訓練データの対応関係の一例については、前述した通りである。
Next, the
次いで、CPU3は、機械学習アルゴリズムによって、訓練データセットを用いた数学モデルの訓練を実行する(S3)。機械学習アルゴリズムとしては、例えば、ニューラルネットワーク、ランダムフォレスト、ブースティング、サポートベクターマシン(SVM)等が一般的に知られている。
Next, the
ニューラルネットワークは、生物の神経細胞ネットワークの挙動を模倣する手法である。ニューラルネットワークには、例えば、フィードフォワード(順伝播型)ニューラルネットワーク、RBFネットワーク(放射基底関数)、スパイキングニューラルネットワーク、畳み込みニューラルネットワーク、再帰型ニューラルネットワーク(リカレントニューラルネット、フィードバックニューラルネット等)、確率的ニューラルネット(ボルツマンマシン、ベイシアンネットワーク等)等がある。 Neural networks are a method that imitates the behavior of biological nerve cell networks. Neural networks include, for example, feedforward neural networks, RBF networks (radial basis functions), spiking neural networks, convolutional neural networks, recurrent neural networks (recurrent neural networks, feedback neural networks, etc.), and stochastic neural networks. There are various types of neural networks (Boltzmann machines, Bassian networks, etc.).
ランダムフォレストは、ランダムサンプリングされた訓練データに基づいて学習を行って、多数の決定木を生成する方法である。ランダムフォレストを用いる場合、予め識別器として学習しておいた複数の決定木の分岐を辿り、各決定木から得られる結果の平均(あるいは多数決)を取る。 Random forest is a method of generating a large number of decision trees by performing learning based on randomly sampled training data. When using random forest, branches of multiple decision trees trained in advance as a classifier are followed, and the average (or majority vote) of the results obtained from each decision tree is taken.
ブースティングは、複数の弱識別器を組み合わせることで強識別器を生成する手法である。単純で弱い識別器を逐次的に学習させることで、強識別器を構築する。 Boosting is a method of generating a strong classifier by combining multiple weak classifiers. A strong classifier is constructed by sequentially training simple and weak classifiers.
SVMは、線形入力素子を利用して2クラスのパターン識別器を構成する手法である。SVMは、例えば、訓練データから、各データ点との距離が最大となるマージン最大化超平面を求めるという基準(超平面分離定理)で、線形入力素子のパラメータを学習する。 SVM is a method of constructing a two-class pattern discriminator using linear input elements. For example, the SVM learns the parameters of a linear input element based on the criterion (hyperplane separation theorem) of finding a margin-maximizing hyperplane that maximizes the distance to each data point from training data.
数学モデルは、例えば、入力データと出力データの関係を予測するためのデータ構造を指す。数学モデルは、訓練データセットを用いて訓練されることで構築される。前述したように、訓練データセットは、入力用訓練データと出力用訓練データのセットである。例えば、訓練によって、各入力と出力の相関データ(例えば、重み)が更新される。 A mathematical model refers to, for example, a data structure for predicting the relationship between input data and output data. A mathematical model is constructed by being trained using a training dataset. As described above, the training data set is a set of input training data and output training data. For example, training updates correlation data (eg, weights) between each input and output.
本実施形態では、機械学習アルゴリズムとして多層型のニューラルネットワークが用いられている。ニューラルネットワークは、データを入力するための入力層と、予測したいデータを生成するための出力層と、入力層と出力層の間の1つ以上の隠れ層を含む。各層には、複数のノード(ユニットとも言われる)が配置される。詳細には、本実施形態では、多層型ニューラルネットワークの一種である畳み込みニューラルネットワーク(CNN)が用いられている。ただし、他の機械学習アルゴリズムが用いられてもよい。例えば、競合する2つのニューラルネットワークを利用する敵対的生成ネットワーク(Generative adversarial networks:GAN)が、機械学習アルゴリズムとして採用されてもよい。 In this embodiment, a multilayer neural network is used as a machine learning algorithm. A neural network includes an input layer for inputting data, an output layer for generating data to be predicted, and one or more hidden layers between the input layer and the output layer. A plurality of nodes (also called units) are arranged in each layer. Specifically, in this embodiment, a convolutional neural network (CNN), which is a type of multilayer neural network, is used. However, other machine learning algorithms may be used. For example, generative adversarial networks (GAN), which utilize two competing neural networks, may be employed as the machine learning algorithm.
数学モデルの構築が完了するまで(S5:NO)、S1~S3の処理が繰り返される。数学モデルの構築が完了すると(S5:YES)、数学モデル構築処理は終了する。構築された数学モデルを実現させるプログラムおよびデータは、眼科画像処理装置21に組み込まれる。
The processes of S1 to S3 are repeated until construction of the mathematical model is completed (S5: NO). When construction of the mathematical model is completed (S5: YES), the mathematical model construction process ends. A program and data for realizing the constructed mathematical model are incorporated into the ophthalmological
(眼科画像処理)
図5~図11を参照して、眼科画像処理装置21が実行する眼科画像処理の一例について説明する。図5~図11では、眼底の三次元断層画像を構成する複数の二次元断層画像を部分画像とし、各々の部分画像の画質を向上させた高画質画像を取得して表示させる場合について例示する。図5に例示する眼科画像処理は、記憶装置24に記憶された眼科画像処理プログラムに従って、CPU23によって実行される。
(Ophthalmology image processing)
An example of ophthalmological image processing performed by the ophthalmological
図5に示すように、CPU23は、眼科画像撮影装置(本実施形態ではOCT装置)11Bによって撮影された、被検眼の組織の眼科画像を取得する(S11)。本実施形態のS11では、被検眼の眼底組織の三次元断層画像(例えば、図3に示す三次元断層画像50参照)が取得される。前述したように、三次元断層画像は、複数の二次元断層画像を組み合わせる(並べる)ことで生成される。
As shown in FIG. 5, the
次いで、CPU23は、部分画像選択用画像61を、表示装置28に表示させる(S12)。図6は、眼科画像処理の実行中に表示装置28に表示される表示画面60の一例である。表示画面60には、部分画像選択用画像61と、選択画像表示欄65が表示される。
Next, the
部分画像選択用画像61は、三次元断層画像に含まれる複数の部分画像66(本実施形態では二次元断層画像)の少なくともいずれかをユーザが選択するために表示される。図6に示す例では、部分画像選択用画像61には、三次元断層画像をOCT測定光の光軸方向から見た場合の二次元正面画像が含まれる。二次元正面画像の画像領域内に、部分画像66を選択可能な選択範囲62が表示される。選択範囲62内には、選択される部分画像66が通過する選択ライン63が表示される。ユーザは、操作部27(例えばマウス等)を操作し、選択ライン63の位置を所望の位置に設定する(例えば移動させる)ことで、部分画像66を選択する指示を眼科画像処理装置21に入力することができる。CPU23は、選択ライン63が通過する位置の部分画像66を、ユーザによって選択された部分画像66とする。
The partial image selection image 61 is displayed for the user to select at least one of the plurality of partial images 66 (two-dimensional tomographic images in this embodiment) included in the three-dimensional tomographic image. In the example shown in FIG. 6, the partial image selection image 61 includes a two-dimensional front image when a three-dimensional tomographic image is viewed from the optical axis direction of the OCT measurement light. A selection range 62 from which a partial image 66 can be selected is displayed within the image area of the two-dimensional front image. A selection line 63 is displayed within the selection range 62, through which the selected partial image 66 passes. The user inputs an instruction to select the partial image 66 to the ophthalmological
選択画像表示欄65には、ユーザによって選択された部分画像66、および、選択された部分画像66に関する高画質画像67(図7参照)の少なくともいずれかが表示される。図6に示す例では、部分画像66に関する高画質画像67を取得するための推論処理中であるため、部分画像66そのものが表示されている。高画質画像67の取得が完了すると、部分画像66の代わりに高画質画像67が表示される。また、選択された部分画像66に関する高画質画像67が、後述する事前取得処理(図11参照)で既に取得されている場合には、選択画像表示欄65には、部分画像66が選択された時点で、選択された部分画像66に関する高画質画像67が表示される。よって、ユーザの作業時間が適切に短縮される。 The selected image display field 65 displays at least one of a partial image 66 selected by the user and a high-quality image 67 (see FIG. 7) regarding the selected partial image 66. In the example shown in FIG. 6, the partial image 66 itself is displayed because inference processing is in progress to obtain a high-quality image 67 regarding the partial image 66. When the acquisition of the high-quality image 67 is completed, the high-quality image 67 is displayed instead of the partial image 66. In addition, if a high-quality image 67 related to the selected partial image 66 has already been acquired by a pre-acquisition process (see FIG. 11) described later, the selected image display field 65 will display the selected partial image 66. At this point, a high quality image 67 for the selected partial image 66 is displayed. Therefore, the user's working time is appropriately shortened.
また、表示画面60(本実施形態では、表示画面60内の選択画像表示欄65)には、部分画像切替ボタン68F,68Bが含まれる。部分画像切替ボタン68Fは、選択する部分画像66を、その時点で選択されている部分画像66から、順方向(例えば、図6に示す例では、選択範囲62における画面下方向)に隣接している部分画像66に変更する(切り替える)ために操作される。また、部分画像切替ボタン68Bは、選択する部分画像66を、その時点で選択されている部分画像66から、逆方向(例えば、図6に示す例では、選択範囲62における画面上方向)に隣接している部分画像66に変更するために操作される。ユーザは、部分画像切替ボタン68Fまたは部分画像切替ボタン68Bを連続して操作することで、部分画像66を所定の方向に順に切り替えることができる。 Further, the display screen 60 (in this embodiment, the selected image display column 65 within the display screen 60) includes partial image switching buttons 68F and 68B. The partial image switching button 68F causes the partial image 66 to be selected to be adjacent to the currently selected partial image 66 in the forward direction (for example, in the example shown in FIG. 6, toward the bottom of the screen in the selection range 62). The partial image 66 is operated to change (switch) to the partial image 66 shown in FIG. The partial image switching button 68B also allows the partial image 66 to be selected to be adjacent to the partial image 66 selected at that time in the opposite direction (for example, in the example shown in FIG. 6, toward the top of the screen in the selection range 62). The partial image 66 is operated to change to the partial image 66 shown in FIG. The user can sequentially switch the partial images 66 in a predetermined direction by continuously operating the partial image switching button 68F or the partial image switching button 68B.
さらに、表示画面60には、画像種別表示部69が表示される。画像種別表示部69には、その時点で選択画像表示欄65に表示されている画像が、ユーザによって選択された部分画像66、および、部分画像66に関する高画質画像67のいずれであるかが表示される。従って、ユーザは、選択画像表示欄65に表示されている画像が高画質画像67であるか否かを容易に把握することができる。 Furthermore, an image type display section 69 is displayed on the display screen 60. The image type display section 69 displays whether the image currently displayed in the selected image display field 65 is a partial image 66 selected by the user or a high-quality image 67 related to the partial image 66. be done. Therefore, the user can easily understand whether the image displayed in the selected image display field 65 is a high-quality image 67 or not.
なお、本実施形態では、部分画像選択用画像61内の選択範囲62に、眼底組織における特定の層(図6に示す例では、ILMとRPE/BMの間の層)の厚みの分布を二次元的に示す厚みマップが重畳表示される。従って、ユーザは、眼底における特定の層の厚みの分布を考慮したうえで、部分画像66を選択することができる。 In the present embodiment, the selection range 62 in the partial image selection image 61 includes two thickness distributions of a specific layer in the fundus tissue (in the example shown in FIG. 6, the layer between the ILM and RPE/BM). A dimensional thickness map is displayed in a superimposed manner. Therefore, the user can select the partial image 66 after considering the thickness distribution of a specific layer in the fundus.
また、CPU23は、S12で表示画面60の表示を開始させる際に、デフォルトのパターンの部分画像66(例えば、二次元正面画像の画像領域の中心を通る部分画像66等)に関する高画質画像67を、最初に選択画像表示欄65に自動的に表示させる。ここで、CPU23は、表示画面60を表示させるよりも前に、デフォルトのパターンの部分画像66を数学モデルに入力することで、デフォルトのパターンの部分画像66に関する高画質画像67を予め取得しておく。デフォルトのパターンに対応する高画質画像67を予め取得する処理も、事前取得処理の一例である。CPU23は、表示画面60を表示させる際に、デフォルトのパターンに対応する高画質画像67を、最初から選択画像表示欄65に表示させる。従って、デフォルトのパターンに対応する高画質画像67が、スムーズに表示される。
Further, when starting the display on the display screen 60 in S12, the
図5の説明に戻る。CPU23は、事前取得パターンがユーザによって設定されているか否かを判断する(S13)。図8は、ユーザが事前取得パターンを設定する際に表示装置28に表示される設定画面の一例を示す。事前取得パターンとは、眼科画像(本実施形態では三次元断層画像)における複数の部分画像66のうち、医療情報(本実施形態では高画質画像67)が事前に取得される部分画像66のパターンである。
Returning to the explanation of FIG. 5. The
図8に示すように、CPU23は、事前取得パターンを設定する指示がユーザによって入力されると、パターン選択欄70、位置指定欄71、角度指定欄72、および大きさ指定欄73を表示装置28に表示させる。パターン選択欄70には、部分画像66が通過するラインの配置、数、および形状の少なくともいずれかが互いに異なる複数種類の事前取得パターンが表示される。ユーザは、複数種類の事前取得パターンのうちの1つまたは複数を任意に選択することができる。
As shown in FIG. 8, when the user inputs an instruction to set a pre-obtained pattern, the
位置指定欄71では、選択された事前取得パターンを設定する部分画像選択用画像61(図6参照)上の位置が指定される。例えば、「黄斑中心」が指定されると、選択された事前取得パターンの中心が黄斑(例えば、黄斑の中心である中心窩)に一致するように、事前取得パターンの位置が設定される。眼科画像における黄斑、乳頭、および異常部位等の位置は、眼科画像に対する画像処理が行われることで検出されてもよい。また、機械学習アルゴリズムによって訓練された数学モデルが利用されることで、黄斑等の位置が取得されてもよい。「手動設定」が指定されると、ユーザからの指示によって指定された位置に、選択された事前取得パターンが設定される。角度指定欄72では、選択された事前取得パターンの、眼科画像上における角度が指定される。大きさ指定欄90では、選択された事前取得パターンの、眼科画像上における大きさが設定される。
In the
図5の説明に戻る。事前取得パターンが設定されている場合には(S13:YES)、CPU23は、設定されている事前取得パターンに対応する部分画像66を数学モデルに入力することで、入力した部分画像66の画質を向上させた高画質画像67を、医療情報として取得する。事前取得パターンに対応する高画質画像67を取得する処理は、事前取得処理の一例である。CPU23は、取得した高画質画像67を、記憶装置24に記憶させると共に、表示装置28に表示させる(S14)。よって、ユーザは、所望のパターンに対応する高画質画像67を適切に確認することができる。
Returning to the explanation of FIG. 5. If the pre-acquisition pattern is set (S13: YES), the
なお、事前取得パターンに対応する高画質画像67は、表示画面60の表示を開始させる処理(S12)よりも前に、事前に実行されていてもよい。この場合、S12では、事前取得パターンに対応する高画質画像67を、最初から選択画像表示欄65に表示させてもよい。その結果、事前取得パターンに対応する高画質画像67が、よりスムーズに表示装置28に表示される。
Note that the high-quality image 67 corresponding to the pre-obtained pattern may be previously executed before the process (S12) for starting display of the display screen 60. In this case, in S12, the high-quality image 67 corresponding to the pre-acquired pattern may be displayed in the selected image display field 65 from the beginning. As a result, the high-quality image 67 corresponding to the pre-acquired pattern is displayed more smoothly on the
次いで、CPU23は、フォローアップ位置情報が記憶装置24に記憶されているか否かを判断する(S16)。フォローアップ位置情報とは、撮影対象が同一である眼科画像に対して過去に眼科画像処理が行われた際に、ユーザが選択した部分画像66の位置(つまり、後述する基準画像の位置)を示す情報である。フォローアップ位置情報が記憶されている場合には(S16:YES)、CPU23は、フォローアップ位置の部分画像66を、基準画像に設定する。基準画像については後述する。なお、フォローアップ位置が複数記憶されている場合には、いずれかのフォローアップ位置(例えば、過去の処理においてユーザが最初に選択した部分画像66の位置等)が採用されればよい。また、フォローアップ位置情報が記憶されている場合には、フォローアップ位置の部分画像66が、最初に表示画面60に高画質画像67を表示させるデフォルトの部分画像66に設定されてもよい。
Next, the
フォローアップ位置情報が記憶されていない場合には(S16:NO)、CPU23は、眼科画像に写る組織の特定位置を取得する(S18)。特定位置は、例えば、眼底における黄斑、視神経乳頭、病変部位、よび眼底血管等の少なくともいずれかであってもよい。CPU23は、例えば、眼科画像に対して画像処理を行うことで、特定位置を検出してもよい。また、CPU23は、機械学習アルゴリズムによって訓練された数学モデルを利用して、特定位置を取得してもよい。CPU23は、特定位置における部分画像66を、後述する基準画像に設定する(S19)。だたし、特定位置は、予め定められていいてもよい。例えば、前述したデフォルトのパターンの部分画像66の位置が、特定位置とされてもよい。
If the follow-up position information is not stored (S16: NO), the
次いで、CPU23は、眼科画像に含まれる複数の部分画像66の各々に対し、後述する事前取得処理(図9参照)を実行する際の優先順位を、基準画像に基づいて設定する(S21)。優先順位は、複数の部分画像66の各々に対して事前取得処理を実行する順位を示す。つまり、各々の部分画像66に関して医療情報(本実施形態では高画質画像66)を取得する処理は、優先順位に従って順に実行される。基準画像とは、複数の部分画像66に対して優先順位を設定する基準となる部分画像66である。
Next, the
本実施形態のS21では、CPU23は、基準画像に近い程優先順位が高くなるように、複数の部分画像66の優先順位を設定する。詳細には、本実施形態のS21では、CPU23は、基準画像に対する距離が近い程優先順位が高くなるように、複数の部分画像66の優先順位を設定する。
In S21 of this embodiment, the
図9は、基準画像BLを基準として複数の部分画像66に対する優先順位を設定する方法の一例を説明するための説明図である。図9では、複数の部分画像66の各々が通過するラインを、OCT測定光の光軸に沿う方向から見た状態を示す。図9に示すように、本実施形態のS21では、CPU23は、基準画像BLの順方向(図の下方向)および逆方向(図の上方向)の各々に隣接する2つの部分画像66の優先順位を、最も高いP1とする。また、CPU23は、順方向および逆方向の両方において、基準画像BLからの距離が遠くなるほど、優先順位がP2、P3の順に下がるように、優先順位を設定する。その結果、基準画像BLに近い部分画像66に関する医療情報が、優先して取得される。
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining an example of a method of setting priorities for a plurality of partial images 66 using the reference image BL as a reference. FIG. 9 shows the line through which each of the plurality of partial images 66 passes, viewed from the direction along the optical axis of the OCT measurement light. As shown in FIG. 9, in S21 of the present embodiment, the
図5の説明に戻る。CPU23は、事前取得処理を開始する(S22)。事前取得処理では、ユーザによって未だ選択されていない部分画像66に関する医療情報が、事前に取得されて記憶される。事前取得処理の詳細については、図11を参照して後述する。
Returning to the explanation of FIG. 5. The
次いで、CPU23は、部分画像66を選択する指示がユーザによって入力されたか否かを判断する(S24)。指示が入力されていなければ(S24:NO)、処理はそのままS29へ移行する。CPU23は、部分画像66を選択する指示の入力を受け付けると(S24:YES)、選択された部分画像66を、新たな基準画像として設定する(S25)。CPU23は、新たに設定した基準画像の位置の情報を、同一の被検眼の眼科画像に対して眼科画像処理を将来実行する際に使用されるフォローアップ位置情報として、記憶装置24に記憶させる(S26)。CPU23は、新たに設定した基準画像に近い順に、複数の部分画像66に対する優先順位を再設定する(S27)。
Next, the
S27では、CPU23は、ユーザによって選択される部分画像66が変更された場合に、変更される前の部分画像66に対する、変更された後の部分画像66の方向に沿って、複数の部分画像66に対する優先順位を順に設定することができる。例えば、部分画像切替ボタン66Fまたは部分画像切替ボタン66B(図6参照)が操作されることで、選択する部分画像66が切り替えられる場合には、ユーザは、同一の方向(順方向または逆方向)に沿って、選択する部分画像66を連続して切り替えていく場合が多い。従って、本実施形態のCPU23は、部分画像切替ボタン66Fまたは部分画像切替ボタン66Bによって部分画像66が切り替えられた場合、部分画像66が切り替えられた方向に沿って優先順位を再設定する。
In S27, when the partial image 66 selected by the user is changed, the
図10は、ユーザが選択する部分画像66が切り替えられた方向に沿って、複数の部分画像66に対する優先順位を設定する方法の一例を説明するための説明図である。図10に示す例では、ユーザが選択する部分画像66が、BL1からBL2に切り替えられている。この場合、CPU23は、基準画像をBL1からBL2に変更すると共に(S25)、変更される前の部分画像66(BL1)に対する、変更された後の部分画像66(BL2)の方向(図10に示す例では、順方向である図面下方向)に沿って、優先順位を再設定する(S27)。つまり、変更された方向について、基準画像BL2からの距離が遠くなるほど優先順位がP1,P2,P3の順に下がるように、優先順位が設定される。
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining an example of a method for setting priorities for a plurality of partial images 66 along the direction in which the partial images 66 selected by the user are switched. In the example shown in FIG. 10, the partial image 66 selected by the user is switched from BL1 to BL2. In this case, the
次いで、CPU23は、S24で選択された部分画像66に関する医療情報(本実施形態では高画質画像67)を、表示装置28(本実施形態では、図6に示す選択画像表示欄65)に表示させる(S28)。詳細には、CPU23は、選択された部分画像66に関する医療情報が未だ取得されていない場合には、選択された部分画像66を数学モデルに入力することで、入力した部分画像66に関する医療情報を取得して表示させる。なお、前述したように、医療情報を取得する処理が実行されている間には、選択画像表示欄65には、選択された部分画像66が表示される。選択された部分画像66に関する医療情報が、既に取得されて記憶装置24に記憶されている場合には、CPU23は、記憶されている医療情報を表示装置24に表示させる。
Next, the
処理を終了させる指示が入力されるまで(S29:NO)、S24~S29の処理が繰り返される。終了指示が入力されると(S29:YES)、眼科画像処理は終了する。 The processes of S24 to S29 are repeated until an instruction to end the process is input (S29: NO). When the termination instruction is input (S29: YES), the ophthalmological image processing is terminated.
図11を参照して、眼科画像処理装置21が実行する事前取得処理の一例について説明する。前述したように、事前取得処理では、ユーザによって未だ選択されていない部分画像66に関する医療情報が、事前に取得されて記憶される。各々の部分画像66に関する医療情報の取得処理は、設定されている優先順位に従って順に実行される。図11に例示する事前取得処理は、記憶装置24に記憶された眼科画像処理プログラムに従って、CPU23によって実行される。事前取得処理は、図5に例示する眼科画像処理と並行してバックグラウンドで実行される。
An example of the pre-acquisition process executed by the ophthalmological
まず、CPU23は、優先順位をカウントするためのカウンタNの値を「1」とする(S31)。CPU23は、優先順位がN番目の部分画像66に関する医療情報が、既に取得されているか否かを判断する(S32)。N番目の部分画像66に関する医療情報が、既に記憶装置24に記憶されている場合には(S32:YES)、処理の重複を避けて処理時間を短縮するために、カウンタNの値に「1」を加算する(S33)。処理はS32へ戻る。つまり、N番目の部分画像66に関する医療情報が既に取得されている場合には、医療情報を取得する処理が省略される。
First, the
N番目の部分画像66に関する医療情報が未だ取得されていなければ(S32:NO)、CPU23は、優先順位がN番目の部分画像66を基画像とし、機械学習アルゴリズムによって訓練された数学モデルに基画像と入力する。その結果、基画像の画質を向上させた高画質画像67(図7参照)を医療情報として出力するための、数学モデルによる推論処理が開始される(S34)。
If the medical information regarding the N-th partial image 66 has not yet been acquired (S32: NO), the
CPU23は、眼科画像処理(図5参照)において、新たに基準画像が設定されたか否かを判断する(S35)。基準画像が新たに設定されていなければ(S35:NO)、N番目の部分画像66に関する医療情報の取得処理(つまり、S34で開始された推論処理)が完了したか否かが判断される(S36)。医療情報の取得処理が完了していなければ(S36:NO)、処理はS35へ戻り、S35,S36の処理が繰り返される。
In the ophthalmological image processing (see FIG. 5), the
N番目の部分画像66に関する医療情報の取得処理が完了すると(S36:YES)、CPU23は、取得した医療情報を記憶装置24に記憶させる(S38)。CPU23は、優先順位をカウントするためのカウンタNの値に「1」を追加する(S39)。CPU24は、眼科画像処理(図5参照)において優先順位が設定された複数の部分画像66に対する、一連の医療情報の取得処理(つまり、現在のカウンタNを用いて実行していた、一群の部分画像66に対する医療情報の取得処理)が完了したか否かを判断する(S40)。完了していなければ(S40:NO)、処理はS32へ戻り、次の優先順位が設定された部分画像40に対する処理が行われる(S32~S38)。
When the process for acquiring medical information regarding the Nth partial image 66 is completed (S36: YES), the
N番目の部分画像66に関する医療情報の取得処理が完了する前に(S36:NO)、眼科画像処理(図5参照)において新たに基準画像が設定された場合には(S35:YES)、医療情報を取得するための優先順位を、新たに設定された基準画像に基づく優先順位に変更することが望ましい。従って、CPU23は、実行中の事前取得処理(推論処理)を中断し(S46)。新たに設定された基準画像に基づいてS27で再設定された優先順位を、改めてセットする(S47)。処理はS31へ戻り、改めてセットされた優先順位に従って、事前取得処理(S31~S40)が実行される。つまり、CPU23は、実行していた一群の部分画像66に対する処理を中断し、新たな一群の部分画像66に対する処理を再開する。
If a new reference image is set in the ophthalmology image processing (see FIG. 5) before the medical information acquisition process regarding the Nth partial image 66 is completed (S36: NO), the medical information It is desirable to change the priority order for acquiring information to the priority order based on the newly set reference image. Therefore, the
現在のカウンタNを用いて実行していた、一群の部分画像66に対する医療情報の取得処理が完了すると(S40:YES)、CPU23は、S46で中断していた他の一群の部分画像66に対する処理があるか否かを判断する(S41)。中断していた処理がある場合(S41:YES)、CPU23は、中断していた処理の優先順位およびカウンタNを再セットし(S42)、処理はS32へ戻る。その結果、中断していた処理が適切に再開される。
When the medical information acquisition process for the group of partial images 66 that was being executed using the current counter N is completed (S40: YES), the
中断していた処理が無ければ(S41:NO)、眼科画像に含まれる全ての部分画像66に関する医療情報の取得処理が完了したか否かを判断する(S44)。完了していなければ(S44:NO)、未だ医療情報が取得されていない部分画像66に対する処理を実行するために、新たな優先順位が設定されて(S49)、処理はS31へ戻る。全ての部分画像66に関する医療情報が取得されると(S44:YES)、事前取得処理は終了する。 If there is no interrupted processing (S41: NO), it is determined whether the medical information acquisition processing for all partial images 66 included in the ophthalmological image has been completed (S44). If it has not been completed (S44: NO), a new priority order is set to execute the process for the partial image 66 for which medical information has not yet been acquired (S49), and the process returns to S31. When medical information regarding all partial images 66 is acquired (S44: YES), the preliminary acquisition process ends.
(第1変容例)
図12を参照して、上記実施形態の第1変容例について説明する。図12は、第1変容例における眼科画像処理の実行中に表示装置28に表示される表示画面80の一例である。第1変容例に係る眼科画像処理装置1は、三次元断層画像の画像領域全体に含まれる一部の三次元断層画像を部分画像とし、部分画像からEnface画像55を生成する。眼科画像処理装置1は、生成したEnface画像55の画質を向上させた高画質画像85(85A,85B,85C)を、医療情報として取得する。なお、上記実施形態で例示した眼科画像処理(図5参照)および事前取得処理(図11参照)の少なくとも一部は、以下の第1変容例でも同様に採用できる。従って、上記実施形態と同様の処理を採用できる処理については、その説明を省略または簡略化する。
(First transformation example)
A first modification of the above embodiment will be described with reference to FIG. 12. FIG. 12 is an example of a display screen 80 displayed on the
第1変容例に係る眼科画像処理(図5参照)では、まず、被検眼の眼底組織の三次元断層画像(例えば、図3に示す三次元断層画像50参照)が取得される(S11)。次いで、CPU23は、部分画像選択用画像81(図12参照)を表示装置28に表示させる(S12)。図12に示すように、眼科画像処理の実行中には、部分画像選択用画像81と高画質画像85A,85B,85Cが、表示画面80に表示される。第1変容例の部分画像選択用画像81には、S11で取得された三次元断層画像を構成する1つの二次元断層画像が用いられる。部分画像選択用画像81には、部分画像の範囲を規定するための2つの境界面(スラブ)82A,82Bの位置が表示される。2つの境界面82A,82Bに挟まれた領域内の三次元断層画像が、第1変容例における部分画像となる。
In the ophthalmological image processing according to the first modification example (see FIG. 5), first, a three-dimensional tomographic image (for example, see the three-dimensional tomographic image 50 shown in FIG. 3) of the fundus tissue of the eye to be examined is acquired (S11). Next, the
内部的には、S11で取得された三次元断層画像を構成する複数の二次元断層画像の各々について、画像に写り込む組織の層および層の境界の少なくともいずれか(以下、単に「層・境界」という)の位置が取得されている。層・境界の位置は、二次元断層画像に対する画像処理によって取得されてもよいし、機械学習アルゴリズムが利用されることで取得されてもよい。また、ユーザが層・境界の位置を指定することで、位置が取得されてもよい。 Internally, for each of the plurality of two-dimensional tomographic images constituting the three-dimensional tomographic image acquired in S11, at least one of the tissue layers and layer boundaries (hereinafter simply referred to as "layer/boundary") reflected in the image is determined. ) has been obtained. The position of the layer/boundary may be obtained by image processing on a two-dimensional tomographic image, or may be obtained by using a machine learning algorithm. Alternatively, the position may be acquired by the user specifying the position of the layer/boundary.
ユーザは、操作部27を操作し、表示されている2つの境界面82A,82Bの少なくとも一方の位置を、所望の位置に設定する(例えば移動させる)。その結果、部分画像の範囲を規定する境界面82A,82Bの位置が設定される。つまり、ユーザは、境界面82A,82Bの位置を設定することで、S11で取得された眼科画像における部分画像を選択することができる。一例として、CPU23は、既に取得されている組織の層・境界の位置に対する、ユーザによって設定された境界面82A,82Bの距離および方向に基づいて、三次元断層画像を構成する複数の二次元断層画像の各々について、2つの境界面を設定する。CPU23は、設定した2つの境界面の間に挟まれる領域の三次元断層画像を、部分画像とする。
The user operates the
図5の説明に戻る。CPU23は、事前取得パターンがユーザによって設定されているか否かを判断する(S13)。第1変容例における事前取得パターンには、ユーザが注目する可能性が高い特定の層を部分画像とするパターンが予め設けられている。図12に示す例では、硝子体界面を部分画像とするパターンと、網膜内層を部分画像とするパターンが設定されている。CPU23は、設定されている事前取得パターンに対応する部分画像に基づいて、Enface画像55(図3参照)を生成する。CPU23は、生成したEnface画像55を基画像として数学モデルに入力することで、高画質画像85A,85Bを取得する。事前取得パターンに対応する高画質画像85A,85Bを取得する処理は、事前取得処理の一例である。CPU23は、取得した高画質画像85A,85Bを記憶装置24に記憶させると共に、表示装置28に表示させる(S14)。
Returning to the explanation of FIG. 5. The
前述したように、事前取得パターンに対応する高画質画像85A,85Bは、表示画面80の表示を開始させる処理(S12)よりも前に、事前に実行されていてもよい。この場合、S12では、事前取得パターンに対応する高画質画像85A,85Bを、最初から表示画面80に表示させてもよい。その結果、事前取得パターンに対応する高画質画像85A,85Bが、よりスムーズに表示装置28に表示される。
As described above, the high-quality images 85A and 85B corresponding to the pre-acquired pattern may be executed in advance before the process (S12) of starting display on the display screen 80. In this case, in S12, the high-quality images 85A and 85B corresponding to the pre-acquired pattern may be displayed on the display screen 80 from the beginning. As a result, the high-quality images 85A and 85B corresponding to the pre-acquired pattern are displayed more smoothly on the
次いで、CPU23は、フォローアップ位置情報が記憶装置24に記憶されているか否かを判断する(S16)。フォローアップ位置は、ユーザが過去の処理において選択した2つの境界面82A,82Bの位置に基づいて設定されてもよい。また、S18,S19の処理で利用される特定位置は、特定の層・境界の位置であってもよい。
Next, the
第1変容例におけるS21では、基準画像とされた三次元断層画像に対する距離の近さ、範囲の近さ、重複割合の近さ等の少なくともいずれかに基づいて、部分画像の優先順位が設定される。例えば、CPU23は、2つの境界面82A,82Bの間の距離を一定としつつ、2つの境界面82A,82Bの位置を単位距離ずつ繰り返し移動させる際の、各々の位置の境界面82A,82Bに挟まれる複数の部分画像に、基準画像に近い順に優先順位を設定してもよい。また、CPU23は、2つの境界面81A,82Bの一方の位置を単位距離ずつ繰り返し移動させる際の、各々の位置の境界面82A,82Bに挟まれる複数の部分画像に、基準画像に近い順に優先順位を設定してもよい。
In S21 in the first modification example, the priority order of the partial images is set based on at least one of the proximity of the distance, the proximity of the range, the proximity of the overlap ratio, etc. to the three-dimensional tomographic image used as the reference image. Ru. For example, when the distance between the two boundary surfaces 82A, 82B is kept constant and the positions of the two boundary surfaces 82A, 82B are repeatedly moved by a unit distance, the
また、第1変容例におけるS27では、部分画像が変更された方向(つまり、境界面82A,82Bが変更された方向)に従って優先順位が設定されてもよい。また、第1変容例におけるS28では、図12に示すように、選択された部分画像に基づくEnface画像55の高画質画像85Cが、表示画面28に表示される。
Further, in S27 in the first modification example, the priority order may be set according to the direction in which the partial image is changed (that is, the direction in which the boundary surfaces 82A and 82B are changed). Further, in S28 in the first modification example, as shown in FIG. 12, a high-quality image 85C of the Enface image 55 based on the selected partial image is displayed on the
また、第1変容例におけるS34(図11参照)では、CPU23は、優先順位N番目の部分画像に基づいて、Enface画像55を生成する。CPU23は、生成したEnface画像55を数学モデルに入力することで、高画質画像85Cを取得する。
Further, in S34 (see FIG. 11) in the first modification example, the
(第2変容例)
上記実施形態の第2変容例について説明する。上記実施形態および第1変容例の眼科画像処理装置1は、基画像の画質を向上させた高画質画像を医療情報として取得する。しかし、眼科画像処理装置1が取得する医療情報は、高画質画像に限定されない。第2変容例の眼科画像処理装置1は、部分画像、または部分画像に基づいて生成される画像を数学モデルに入力することで、被検眼の組織の構造の解析結果を医療情報として取得する。詳細には、医療情報は、組織の層・境界の解析結果(セグメンテーションの結果)等であってもよい。また、医療情報は、組織の病変部位、または眼底血管等の解析結果であってもよい。この場合、数学モデルの訓練方法には、前述した訓練方法等を採用できる。また、医療情報は、被検眼の疾患に関する解析結果であってもよい。
(Second transformation example)
A second modification of the above embodiment will be described. The ophthalmologic
上記実施形態で開示された技術は一例に過ぎない。従って、上記実施形態で例示された技術を変更することも可能である。まず、上記実施形態で例示された複数の技術のうちの一部のみを実行することも可能である。例えば、眼科画像処理(図5参照)におけるS13~S14、S16~S17、およびS18~S19の少なくともいずれかの処理を省略することも可能である。また、CPU23は、S18,S19の処理を実行する代わりに、予め定められた部分画像(例えば、S11で取得された眼科画像の画像領域の中心を含む部分画像等)を、基準画像に設定してもよい。また、事前取得処理を開始させる処理(S22)は、部分画像の選択指示が受け付けられた以後に実行されてもよい。
The techniques disclosed in the above embodiments are merely examples. Therefore, it is also possible to modify the techniques exemplified in the above embodiments. First, it is also possible to execute only some of the techniques exemplified in the above embodiments. For example, it is also possible to omit at least one of S13 to S14, S16 to S17, and S18 to S19 in ophthalmological image processing (see FIG. 5). Further, instead of executing the processing in S18 and S19, the
なお、図5のS11で眼科画像を取得する処理は、「画像取得ステップ」の一例である。図5のS14,S28,および図11のS34~S38で医療情報を取得する処理は、「医療情報取得ステップ」の一例である。図5のS24で部分画像の選択指示を受け付ける処理は、「指示受付ステップ」の一例である。図5のS14,S28で医療情報を表示装置28に表示させる処理は、「医療情報表示ステップ」の一例である。
Note that the process of acquiring an ophthalmologic image in S11 of FIG. 5 is an example of an "image acquisition step." The process of acquiring medical information in S14 and S28 of FIG. 5 and S34 to S38 of FIG. 11 is an example of a "medical information acquisition step." The process of accepting a partial image selection instruction in S24 of FIG. 5 is an example of an "instruction receiving step." The process of displaying medical information on the
11A,11B 眼科画像撮影装置
21 眼科画像処理装置
23 CPU
24 記憶装置
27 操作部
28 表示装置
50 三次元断層画像
51 二次元断層画像
55 Enface画像
66 部分画像
67 高画質画像
82A,82B 境界面
85A,85B,85C 高画質画像
11A, 11B Ophthalmological
24
Claims (7)
前記眼科画像処理プログラムが前記眼科画像処理装置の制御部によって実行されることで、
OCT装置によって撮影された被検眼の組織の三次元断層画像を取得する画像取得ステップと、
前記画像取得ステップにおいて取得された前記三次元断層画像のうち、2つの境界面に挟まれた一部の領域内の三次元断層画像である部分画像に基づいて、前記部分画像を前記OCT装置の測定光の光軸に沿う方向から見た場合のEnface画像を生成し、機械学習アルゴリズムによって訓練された数学モデルに前記Enface画像を基画像として入力することで、前記基画像の画質を向上させた高画質画像を取得し、記憶装置に記憶させる医療情報取得ステップと、
前記画像取得ステップにおいて取得された前記三次元断層画像における部分画像を選択する指示の入力を受け付ける指示受付ステップと、
部分画像を選択する指示が受け付けられた場合に、前記指示によって選択された部分画像に関して取得された高画質画像を表示部に表示させる医療情報表示ステップと、
が前記眼科画像処理装置によって実行され、
前記医療情報取得ステップでは、前記三次元断層画像のうち、部分画像を選択する指示による選択が未だ行われていない部分画像に関する高画質画像を、当該部分画像を選択する指示の入力が前記指示受付ステップにおいて実際に受け付けられるよりも前に事前に取得して記憶する事前取得処理が実行され、
前記事前取得処理は、部分画像を選択する指示の入力を受け付ける前記指示受付ステップ、および、部分画像を選択する指示によって選択された部分画像に関して取得された高画質画像を表示部に表示させる前記医療情報表示ステップと並行して実行されることを特徴とする眼科画像処理プログラム。 An ophthalmologic image processing program executed by an ophthalmologic image processing device that processes an ophthalmologic image that is an image of a tissue of an eye to be examined,
The ophthalmological image processing program is executed by the control unit of the ophthalmological image processing apparatus,
an image acquisition step of acquiring a three-dimensional tomographic image of the tissue of the eye to be examined taken by the OCT device;
Of the three-dimensional tomographic images acquired in the image acquisition step , the partial images are processed by the OCT apparatus based on a partial image that is a three-dimensional tomographic image in a part of the area sandwiched between two boundary surfaces. The image quality of the base image was improved by generating an Enface image when viewed from the direction along the optical axis of the measurement light and inputting the Enface image as a base image to a mathematical model trained by a machine learning algorithm. a medical information acquisition step of acquiring high-quality images and storing them in a storage device;
an instruction receiving step of receiving an input of an instruction to select a partial image in the three-dimensional tomographic image obtained in the image obtaining step;
When an instruction to select a partial image is accepted, a medical information display step of displaying on a display unit a high-quality image acquired for the partial image selected by the instruction;
is executed by the ophthalmological image processing device,
In the medical information acquisition step, a high-quality image related to a partial image that has not yet been selected by an instruction to select a partial image from among the three-dimensional tomographic images is inputted when the instruction to select the partial image is input. A pre-acquisition process is executed to acquire and store the information in advance before it is actually accepted in the step.
The pre-acquisition process includes the instruction receiving step of receiving an input of an instruction to select a partial image, and the step of displaying on a display unit a high-quality image acquired for the partial image selected by the instruction to select a partial image. An ophthalmologic image processing program that is executed in parallel with a medical information display step.
前記指示受付ステップでは、前記制御部は、部分画像の範囲を規定する前記2つの境界面の少なくとも一方の位置を設定する指示を、部分画像を選択する指示として入力することを特徴とする眼科画像処理プログラム。 In the instruction receiving step, the control unit inputs an instruction to set the position of at least one of the two boundary surfaces defining a range of the partial image as an instruction to select the partial image. Processing program.
前記指示受付ステップでは、前記制御部は、前記画像取得ステップにおいて取得された前記三次元断層画像を構成する二次元断層画像に、部分画像の範囲を規定する前記2つの境界面の位置を表示させた状態で、表示されている前記2つの境界面の少なくとも一方の位置を移動させる指示を、部分画像を選択する指示として入力することを特徴とする眼科画像処理プログラム。 In the instruction receiving step, the control unit causes a two-dimensional tomographic image constituting the three-dimensional tomographic image acquired in the image acquisition step to display the positions of the two boundary surfaces defining a range of the partial image. An ophthalmological image processing program characterized in that an instruction to move the position of at least one of the two displayed boundary surfaces is input as an instruction to select a partial image in a state where the partial image is selected.
前記事前取得処理において、前記制御部は、前記画像取得ステップにおいて取得された前記三次元断層画像のうち、2つの境界面の少なくとも一方の位置が互いに異なる複数の部分画像に対して設定された優先順位が高い順に、各々の部分画像に関する高画質画像の取得処理を順次実行することを特徴とする眼科画像処理プログラム。 In the pre-acquisition process, the control unit sets a plurality of partial images in which at least one of two boundary surfaces has a different position among the three-dimensional tomographic images acquired in the image acquisition step. An ophthalmological image processing program characterized by sequentially executing high-quality image acquisition processing for each partial image in descending order of priority.
前記事前取得処理において、前記制御部は、前記指示によって選択される前記部分画像が変更された場合に、変更される前の前記部分画像の境界面に対する、変更された後の前記部分画像の境界面方向に沿って、複数の前記部分画像に対する前記優先順位を順に設定することを特徴とする眼科画像処理プログラム。 In the pre-acquisition process, when the partial image selected by the instruction is changed, the control unit controls the boundary surface of the partial image after being changed with respect to the boundary surface of the partial image before being changed. An ophthalmological image processing program characterized in that the priority order for the plurality of partial images is set in order along a boundary surface direction.
前記Enfece画像は、同一位置に関して異なる時間に取得された少なくとも2つのOCT信号が処理されることで取得されるモーションコントラスト画像であることを特徴とする眼科画像処理装置。 The ophthalmologic image processing apparatus is characterized in that the Enfece image is a motion contrast image obtained by processing at least two OCT signals obtained at different times at the same position.
前記眼科画像処理装置の制御部は、
OCT装置によって撮影された被検眼の組織の三次元断層画像を取得する画像取得ステップと、
前記画像取得ステップにおいて取得された前記三次元断層画像のうち、2つの境界面に挟まれた一部の領域内の三次元断層画像である部分画像に基づいて、前記部分画像を前記OCT装置の測定光の光軸に沿う方向から見た場合のEnface画像を生成し、機械学習アルゴリズムによって訓練された数学モデルに前記Enface画像を基画像として入力することで、前記基画像の画質を向上させた高画質画像を取得し、記憶装置に記憶させる医療情報取得ステップと、
取得された前記三次元断層画像における部分画像を選択する指示の入力を受け付ける指示受付ステップと、
部分画像を選択する指示が受け付けられた場合に、前記指示によって選択された部分画像に関して取得された高画質画像を表示部に表示させる医療情報表示ステップと、
を実行し、
前記医療情報取得ステップでは、前記制御部は、前記三次元断層画像のうち、部分画像を選択する指示による選択が未だ行われていない部分画像に関する高画質画像を、当該部分画像を選択する指示の入力が前記指示受付ステップにおいて実際に受け付けられるよりも前に事前に取得して記憶する事前取得処理を実行し、
前記事前取得処理は、部分画像を選択する指示の入力を受け付ける前記指示受付ステップ、および、部分画像を選択する指示によって選択された部分画像に関して取得された高画質画像を表示部に表示させる前記医療情報表示ステップと並行して実行されることを特徴とする眼科画像処理装置。 An ophthalmological image processing device that processes an ophthalmological image that is an image of a tissue of an eye to be examined,
The control unit of the ophthalmological image processing device includes:
an image acquisition step of acquiring a three-dimensional tomographic image of the tissue of the subject's eye taken by the OCT device;
Of the three-dimensional tomographic images acquired in the image acquisition step , the partial images are processed by the OCT apparatus based on a partial image that is a three-dimensional tomographic image within a part of the area sandwiched between two boundary surfaces. The image quality of the base image was improved by generating an Enface image when viewed from the direction along the optical axis of the measurement light and inputting the Enface image as a base image to a mathematical model trained by a machine learning algorithm. a medical information acquisition step of acquiring high-quality images and storing them in a storage device;
an instruction receiving step of accepting an input of an instruction to select a partial image in the acquired three-dimensional tomographic image;
When an instruction to select a partial image is accepted, a medical information display step of displaying on a display unit a high-quality image acquired for the partial image selected by the instruction;
Run
In the medical information acquisition step, the control unit selects a high-quality image related to a partial image that has not yet been selected according to an instruction to select a partial image from among the three-dimensional tomographic images, according to an instruction to select the partial image. Executing a pre-acquisition process to acquire and store the input in advance before the input is actually accepted in the instruction receiving step;
The preliminary acquisition process includes the instruction receiving step of receiving an input of an instruction to select a partial image, and the step of displaying on a display unit a high-quality image acquired for the partial image selected by the instruction to select a partial image. An ophthalmological image processing device characterized in that the device is executed in parallel with a medical information display step.
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