JP2021037177A - Ophthalmologic image processing program and ophthalmologic image processing device - Google Patents

Ophthalmologic image processing program and ophthalmologic image processing device Download PDF

Info

Publication number
JP2021037177A
JP2021037177A JP2019161617A JP2019161617A JP2021037177A JP 2021037177 A JP2021037177 A JP 2021037177A JP 2019161617 A JP2019161617 A JP 2019161617A JP 2019161617 A JP2019161617 A JP 2019161617A JP 2021037177 A JP2021037177 A JP 2021037177A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
ophthalmic
partial
medical information
image processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019161617A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7439419B2 (en
JP2021037177A5 (en
Inventor
徹哉 加納
Tetsuya Kano
徹哉 加納
涼介 柴
Ryosuke Shiba
涼介 柴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidek Co Ltd
Original Assignee
Nidek Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nidek Co Ltd filed Critical Nidek Co Ltd
Priority to JP2019161617A priority Critical patent/JP7439419B2/en
Publication of JP2021037177A publication Critical patent/JP2021037177A/en
Publication of JP2021037177A5 publication Critical patent/JP2021037177A5/ja
Priority to JP2024019436A priority patent/JP2024040372A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7439419B2 publication Critical patent/JP7439419B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Eye Examination Apparatus (AREA)

Abstract

To provide an ophthalmologic image processing program and an ophthalmologic image processing device capable of appropriately presenting medical information desired by a user to the user.SOLUTION: A control unit of an ophthalmologic image processing device acquires an ophthalmologic image captured by an OCT device (S11). The control unit acquires a high quality image obtained by improving the quality of a base image as medical information by inputting the base image to a mathematical model trained by a machine learning algorithm with a partial image, which is a part of the acquired ophthalmologic image, or an image generated on the basis of the partial image as the base image. When an instruction to select the partial image is received, the control unit causes medical information acquired on the selected partial image to be displayed in a display unit (S28). The control unit executes preliminary acquisition processing for preliminarily acquiring and storing medical information on a partial image yet to be selected of the ophthalmologic image (S22).SELECTED DRAWING: Figure 5

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 ophthalmic image processing program and an ophthalmic image processing apparatus used for processing an ophthalmic image of an eye to be inspected.

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 for acquiring various medical information using mathematical models trained by machine learning algorithms have been proposed. For example, in the ophthalmic apparatus described in Patent Document 1, IOL-related information (for example, expected postoperative anterior chamber depth) of the eye to be inspected is acquired by inputting an eye shape parameter into a mathematical model trained by a machine learning algorithm. Will be done. The IOL frequency is calculated based on the acquired IOL-related information.

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 acquire a high quality image from a low quality image using a mathematical model trained by a machine learning algorithm. In this case, a high-quality image is output by inputting a low-quality image into the mathematical model.

特開2018−51223号公報JP-A-2018-51223

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 want to select a part of the captured image (hereinafter referred to as "partial image") of interest and check medical information (for example, a high-quality image) related to the selected partial image. .. In this case, it is conceivable that the image processing apparatus acquires medical information regarding the selected partial image by a mathematical model each time the partial image is selected by the user, and presents the acquired medical information to the user. However, since it takes time to acquire medical information using a mathematical model, it is difficult to shorten the user's work time by the method of acquiring and presenting medical information every time a partial image is selected. Is. Therefore, it is desirable to be able to appropriately present the 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 ophthalmic image processing program and an ophthalmic image processing apparatus capable of appropriately presenting 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眼科画像を取得する画像取得ステップと、取得された前記眼科画像のうちの一部の部分画像、または、前記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前記基画像を入力することで、前記基画像の画質を向上させた高画質画像を医療情報として取得し、記憶装置に記憶させる医療情報取得ステップと、取得された前記眼科画像における前記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、前記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前記部分画像に関して取得された前記医療情報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、前記眼科画像のうち、前記指示による選択が未だ行われていない前記部分画像に関する前記医療情報を、事前に取得して記憶する事前取得処理が実行される。 The ophthalmic image processing program provided by the typical embodiment in the present disclosure is an ophthalmic image processing program executed by an ophthalmic image processing apparatus that processes an ophthalmic image which is an image of a tissue of an eye to be inspected, and is the ophthalmic image processing. When the program is executed by the control unit of the ophthalmic image processing device, an image acquisition step of acquiring an ophthalmic image of the tissue of the eye to be inspected taken by the OCT device and a part of the acquired ophthalmic images are obtained. A partial image or an image generated based on the partial image is used as a base image, and the base image is input to a mathematical model trained by a machine learning algorithm to improve the image quality of the base image. A medical information acquisition step of acquiring an image as medical information and storing it in a storage device, an instruction receiving step of accepting an instruction to select the partial image in the acquired ophthalmic image, and a case where the instruction is received. , A medical information display step of displaying the medical information acquired with respect to the partial image selected by the instruction on the display unit is executed by the ophthalmic image processing apparatus, and in the medical information acquisition step, the ophthalmic image of the ophthalmic image is displayed. Among them, a pre-acquisition process is executed in which the medical information regarding the partial image that has not yet been selected by the instruction is acquired and stored in advance.

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眼科画像を取得する画像取得ステップと、取得された前記眼科画像のうちの一部の部分画像、または、前記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前記基画像を入力することで、前記基画像の画質を向上させた高画質画像を医療情報として取得し、記憶装置に記憶させる医療情報取得ステップと、取得された前記眼科画像における前記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、前記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前記部分画像に関して取得された前記医療情報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、前記眼科画像のうち、前記指示による選択が未だ行われていない前記部分画像に関する前記医療情報を、事前に取得して記憶する事前取得処理を実行する。 The ophthalmic image processing apparatus provided by the typical embodiment in the present disclosure is an ophthalmic image processing apparatus that processes an ophthalmic image which is an image of a tissue of an eye to be inspected, and a control unit of the ophthalmic image processing apparatus is an OCT apparatus. The image acquisition step of acquiring an ophthalmic image of the tissue of the eye to be inspected taken by, and a partial image of the acquired ophthalmic image, or an image generated based on the partial image is used as a base image. By inputting the basic image into a mathematical model trained by a machine learning algorithm, a high-quality image with improved image quality of the basic image is acquired as medical information and stored in a storage device. The instruction receiving step that accepts the input of the instruction to select the partial image in the acquired ophthalmic image and the medical information acquired with respect to the partial image selected by the instruction when the instruction is accepted are displayed. A medical information display step to be displayed on the unit is executed, and in the medical information acquisition step, the control unit displays the medical information related to the partial image of the ophthalmic images that has not yet been selected by the instruction. , Execute the pre-acquisition process to acquire and store in advance.

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 ophthalmic image processing program and the ophthalmic image processing apparatus according to the present disclosure, the medical information desired by the user is appropriately presented to the user.

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の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the schematic structure of the mathematical model construction apparatus 1, the ophthalmologic image processing apparatus 21, and the ophthalmology imaging apparatus 11A, 11B. 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である。It is a figure which shows an example of the training data for input and the training data for output in the case of outputting a high-quality two-dimensional tomographic image to a mathematical model. 三次元断層画像50と、三次元断層画像50に含まれる部分画像に基づいて生成されるEnface画像55の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the 3D tomographic image 50 and the Enface image 55 generated based on the partial image included in the 3D tomographic image 50. 数学モデル構築装置1が実行する数学モデル構築処理のフローチャートである。It is a flowchart of the mathematical model construction process executed by the mathematical model construction apparatus 1. 眼科画像処理装置21が実行する眼科画像処理のフローチャートである。It is a flowchart of ophthalmic image processing executed by ophthalmic image processing apparatus 21. 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。This is an example of a display screen 60 displayed on the display device 28 during execution of ophthalmic image processing. 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から取得された高画質画像67の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the partial image 66 selected by a user, and the high-quality image 67 acquired from the partial image 66. ユーザが事前取得パターンを設定する際に表示装置に表示される設定画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the setting screen displayed on the display device when a user sets a pre-acquisition pattern. 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。It is explanatory drawing for demonstrating an example of the method of setting the priority with respect to a plurality of partial images 66 with reference to a reference image BL. 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。It is explanatory drawing for demonstrating an example of the method of setting the priority with respect to a plurality of partial images 66 along the direction in which the partial image 66 selected by a user is switched. 眼科画像処理装置21が実行する事前取得処理のフローチャートである。It is a flowchart of the pre-acquisition process executed by the ophthalmologic image processing apparatus 21. 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。This is an example of a display screen 80 displayed on the display device 28 during execution of ophthalmic image processing in the first transformation example.

<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。
<Overview>
The control unit of the ophthalmic image processing apparatus exemplified in the present 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 ophthalmologic image of the tissue of the eye to be inspected taken by the OCT apparatus. In the medical information acquisition step, the control unit uses a partial image of the acquired ophthalmic image or an image generated based on the partial image as a base image and turns it into a mathematical model trained by a machine learning algorithm. By inputting the base image, a high-quality image in which the image quality of the base image is improved is acquired as medical information and stored in the storage device. In the instruction receiving step, the control unit receives an input of an instruction for selecting a partial image in the acquired ophthalmic image. In the medical information display step, when the instruction to select the partial image is received, the control unit causes the display unit to display the medical information acquired with respect to the partial image selected by the instruction. In the medical information acquisition step, the control unit executes a pre-acquisition process of pre-acquiring and storing medical information related to a partial image of the ophthalmic image that has not yet been selected by instruction.

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 ophthalmologic image processing apparatus exemplified in the present disclosure, medical information (high-quality image) related to a partial image that has not yet been selected by the user is acquired and stored in advance by the pre-acquisition process. Therefore, the control unit can display the medical information desired by the user on the display unit in a short time when the medical information regarding the actually selected partial image is already stored in the storage device. Therefore, the user can appropriately confirm the 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 ophthalmic images can be adopted as the ophthalmic images processed by the ophthalmic image processing apparatus. For example, the ophthalmic 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 as a partial image as a base image and acquire 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。 When the ophthalmic image is a three-dimensional tomographic image, the partial image is a partial three-dimensional tomographic image included in the entire image area of the three-dimensional tomographic image (for example, a tertiary in a region sandwiched between two boundary surfaces). It may be a former tomographic image, etc.). The control unit may use an Enface image (OCT front image) when the three-dimensional tomographic image, which is a partial image, is viewed from a direction (front direction) along the optical axis of the measurement light of the OCT device as a base image. The Enface image may be, for example, an integrated image obtained by integrating the pixel values of the partial images 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 the integrated value of the spectral data of the partial image at each position in the XY direction. The control unit may acquire a high-quality image by inputting a base image, which is an Enface image, into the mathematical model. Further, 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 in which the fundus is viewed from the front (that is, the line-of-sight direction of the eye to be inspected). The OCT angio image may be, for example, a motion contrast image acquired by processing at least two OCT signals acquired at different times with respect to 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 ophthalmologic 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 a plurality of times in a time series. In this case, the partial image may be one or more of a plurality of still images constituting the moving image. The control unit may use a still image, which is a partial image, as a 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。 Further, the ophthalmic image acquired in the image acquisition step may be a two-dimensional image which 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 a 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 acquisition process of medical information regarding each partial image in descending order of priority set for a plurality of partial images in the ophthalmic 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 use one or more of the plurality of partial images in the ophthalmic image as a reference image, and set a higher priority for each of the plurality of partial images as the image is closer to the reference image. .. In this case, medical information is preferentially acquired from a partial image close to the reference image. Therefore, by appropriately setting the reference image, medical information is sequentially acquired in a more appropriate order. Therefore, the work time of the user can be further shortened.

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。 In addition, various "closeness" can be adopted as the "closeness" of the partial image with respect to the reference image, which is a reference when setting the priority. For example, when a two-dimensional tomographic image constituting a three-dimensional tomographic image is used as a partial image, the "closeness" of the distance to the two-dimensional tomographic image used as the 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。 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, and the like. At least one of the "closeness" of the overlap ratio and the like may be used as a reference. Further, 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。 Further, when the still image constituting the moving image is used as a partial image, the "closeness" of the shooting time to the still image used as the reference image may be used as a reference. Further, when the image of a part of the area in the two-dimensional image is used as a partial image, at least one of the "closeness" of the distance, the range, and the overlap ratio with respect to the 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。 The control unit may acquire a specific position of the tissue to be reflected in the ophthalmologic image in the pre-acquisition process, and may use a partial image at the acquired specific position as a reference image. In this case, medical information is preferentially acquired from a specific position of the organization. Therefore, the medical information at a specific position is 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。 The method by which the control unit acquires a specific position can be appropriately selected. For example, the control unit may detect a specific position of the tissue by performing well-known image processing on the ophthalmic image. Further, the control unit may acquire a specific position by inputting the acquired ophthalmic image into a mathematical model that inputs an ophthalmic image and outputs a 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。 In addition, the type of the specific position acquired by the control unit can be appropriately selected. For example, when the ophthalmologic image is a fundus image of the eye to be examined, the specific position may be at least one of the fovea centralis, the optic nerve head, the lesion site, the fundus blood vessel, and the like in the fundus. When the fundus image is a three-dimensional tomographic image of the fundus, the specific position may be the position of a specific layer on 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。 Further, the specific position may be acquired by using various ophthalmologic examination devices. As an example, the specific position may be a position determined by a perimeter, which is a kind of ophthalmologic examination device (for example, a position on the fundus with low sensitivity). In this case, the control unit may acquire a specific position based on the image of the inspection result 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 including the center of the image area of the ophthalmic 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, he / she often wants to confirm medical information about 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 the partial image close to the selected partial image by the pre-acquisition process. As a result, medical information of a partial image close to the selected partial image is displayed on the display unit in a short time. Therefore, the user can more appropriately confirm the desired medical information.

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。 If the medical information related to the partial image selected by the instruction has not yet been acquired, the control unit acquires the medical information related to the selected partial image with the highest priority in the medical information acquisition step, and the medical information display step. May be displayed on the display unit. Further, when the medical information related to the partial image selected by the instruction is acquired in advance by the pre-acquisition process, the control unit causes the display unit to display the already acquired medical information in the medical information display step. You may. 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 the partial image selected by the user's instruction is changed, the control unit gives priority to a plurality of partial images along the direction of the partial image after the change with respect to the partial image before the change. It may be set in order. The user often switches the partial images in order along the same direction. The control unit acquires medical information of the partial image that is likely to be selected later by the user in advance by setting the priority order for the plurality of partial images in order along the direction in which the partial image is switched. It can be memorized. Therefore, the user can more appropriately confirm the desired medical information.

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。 When the partial image selected by the user is set as the reference image, the control unit may store the position of the reference image in the ophthalmic image in the storage device. When processing an ophthalmic image whose imaging target is the same as an ophthalmic image in which the position of the reference image is stored in the past, the control unit sets a partial image of the position stored in the past as the reference image among the ophthalmic images. You may. When making a diagnosis or the like by taking ophthalmic images at different times for the same tissue of the eye to be inspected, the user often confirms medical information at the same position in the ophthalmic image. By setting a partial image of a position stored in the past as a reference image, the control unit can efficiently acquire medical information of a position that is likely to be confirmed by the user in advance.

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 interrupt the pre-acquisition process that has been executed and restart the pre-acquisition process according to the priority based on the newly set reference image. In this case, the medical information of the partial image closer to the newly set reference image is more than that of the case where the pre-acquisition process based on the newly set reference image is executed after the executed pre-acquisition process is completed. Obtained in a short time. Therefore, the user can more appropriately confirm the desired medical information.

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。 The control unit may restart the interrupted pre-acquisition process when the pre-acquisition process based on the newly set reference image is completed. Further, the control unit may omit the pre-acquisition process for the partial image for which medical information has already been acquired when the pre-acquisition process for each of the plurality of partial images is sequentially executed according to the priority order. In this case, medical information regarding each of the plurality of partial images is 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。 Of the plurality of partial images in the ophthalmic image, a pattern of the partial image from which medical information is acquired in advance may be provided in advance. The control unit may execute the acquisition process of medical information regarding the partial image corresponding to the pattern in the pre-acquisition process. In this case, medical information regarding the partial image corresponding to the pattern is acquired 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 mode of the pattern can be appropriately selected. For example, when a two-dimensional tomographic image constituting a three-dimensional tomographic image of the fundus is used as a partial image, the arrangement of a plurality of partial images when the fundus is viewed from the front is cross-shaped, radial (radial), or The pattern may be provided so as to be concentric, raster (parallel), 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。 Further, when a three-dimensional tomographic image in a region sandwiched between two boundary surfaces is used as a partial image among the three-dimensional images of the fundus, a pattern of the partial image in which at least one position of the two boundary surfaces is preset. (For example, a pattern in which the layer between the two interface surfaces is at least one of a surface layer of the retina, a deep layer of the retina, a vitreous body, an outer layer of the retina, an ORCC, a capillary lamina plate, a choroid, and the like) may be provided. In particular, when a three-dimensional image in a region sandwiched between two boundary surfaces is used as a partial image, there are many (infinitely infinite) combinations of the two boundary surfaces. Therefore, it is very difficult to obtain medical information in advance for all the partial images included in the three-dimensional image before displaying the medical information. On the other hand, in the ophthalmic image processing apparatus of the present disclosure, medical information is acquired by a pre-acquisition process with respect to a partial image corresponding to one or a plurality of 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 image constituting the moving image is used as a partial image, a plurality of partial image patterns may be provided in which the intervals between the captured times are 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 a plurality of patterns provided in advance by 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。 In addition, 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) by a pre-acquisition process. In this case, when the control unit starts displaying the medical information about the acquired ophthalmic image, the control unit may first display the medical information corresponding to the default pattern on the display unit. In this case, by setting the partial image that is likely to be selected by the user as the default pattern, the convenience of the user is further improved. Further, the control unit may perform a pre-acquisition process of medical information corresponding to the pattern before displaying the display screen for displaying the medical information about the acquired ophthalmic image on the display unit. In this case, when the display screen is displayed on the display unit, the medical information corresponding to the pattern is smoothly displayed.

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, the medical information acquisition step, the instruction reception step, and the medical information display step can be appropriately selected. For example, the control unit of a personal computer (hereinafter referred to as “PC”) may execute all of the image acquisition step, the medical information acquisition step, the instruction reception step, and the medical information display step. That is, the control unit of the PC may acquire an ophthalmic image from the OCT device and acquire medical information based on the acquired ophthalmic image. Further, the control unit of the OCT device may execute all of the image acquisition step, the medical information acquisition step, the instruction reception step, and the medical information display step. Further, control units of a plurality of devices (for example, an OCT device and a PC) may cooperate to execute an image acquisition step, a medical information acquisition step, an instruction reception step, and a 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。 The medical information acquired from the base image by using the mathematical model is not limited to the high-quality image in which the image quality of the base image is improved. For example, the mathematical model may output the analysis result of the structure of the tissue of the eye to be inspected by inputting the basic image. Specifically, the medical information may be the analysis result (segmentation result) of the tissue layer and boundary. In addition, the medical information may be the analysis result regarding the 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。 Also, the ophthalmic image is not limited to the ophthalmic image taken by the OCT apparatus. For example, at least a part of the technique exemplified in the present disclosure can be applied to ophthalmic images taken by a laser scanning eye examination device (SLO), a fundus camera, a Scheimpflug camera, a corneal endothelial cell imaging device (CEM), or the like. ..

<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)
Hereinafter, one of the typical embodiments in the present disclosure will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, in this embodiment, the mathematical model construction device 1, the ophthalmic image processing device 21, and the ophthalmic imaging devices 11A and 11B are used. The mathematical model construction device 1 constructs a mathematical model by training the mathematical model by a machine learning algorithm. The program that realizes the constructed mathematical model is stored in the storage device 24 of the ophthalmic image processing device 21. The ophthalmic image processing device 21 acquires medical information by inputting an image (base image) into a mathematical model. As an example, in the present embodiment, a high-quality image in which the image quality of the base image is improved (for example, the influence of noise in the base image is suppressed) is acquired as medical information. The ophthalmic imaging devices 11A and 11B capture an ophthalmic image which is an image of the tissue of the eye to be inspected.

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 for the mathematical model building apparatus 1 of the present embodiment. Although the details will be described later, the mathematical model building apparatus 1 uses an image acquired from the ophthalmic imaging apparatus 11A (hereinafter referred to as “training ophthalmic image”) and medical information corresponding to the training ophthalmic image for mathematics. Build a mathematical model by training the model. However, the device that can function as the mathematical model construction device 1 is not limited to the PC. For example, the ophthalmologic imaging device 11A may function as the mathematical model building device 1. Further, the control units of the plurality of devices (for example, the CPU of the PC and the CPU 13A of the ophthalmologic imaging apparatus 11A) may collaborate to construct a mathematical model.

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 for the ophthalmic image processing device 21 of the present embodiment. However, the device that can function as the ophthalmic image processing device 21 is not limited to the PC. For example, the ophthalmic imaging device 11B or a server may function as the ophthalmic image processing device 21. When the ophthalmologic image capturing device (OCT device in this embodiment) 11B functions as the ophthalmologic image processing device 21, the ophthalmologic image capturing device 11B is appropriate for the partial image included in the captured ophthalmic image while capturing the ophthalmic image. Medical information can be obtained. Further, a mobile terminal such as a tablet terminal or a smartphone may function as the ophthalmic image processing device 21. The control units of the plurality of devices (for example, the CPU of the PC and the CPU 13B of the ophthalmologic image capturing device 11B) may cooperate to perform various processes.

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 the present embodiment, a case where a CPU is used as an example of a controller that performs various processes will be illustrated. However, it goes without saying that a controller other than the CPU may be used for at least a part of various devices. For example, by adopting a GPU as a controller, the processing speed may be increased.

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 model construction device 1 will be described. The mathematical model construction device 1 is arranged, for example, in an ophthalmic image processing device 21 or a manufacturer that provides an ophthalmic image processing program to a user. The mathematical model building apparatus 1 includes a control unit 2 that performs various control processes and a communication I / F5. The control unit 2 includes a CPU 3 which is a controller that controls control, and a storage device 4 that can store programs, data, and the like. The storage device 4 stores a mathematical model construction program for executing a mathematical model construction process (see FIG. 4) described later. Further, the communication I / F5 connects the mathematical model building device 1 to other devices (for example, an ophthalmic imaging device 11A and an ophthalmic image processing device 21).

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 model construction device 1 is connected to the operation unit 7 and the display device 8. The operation unit 7 is operated by the user in order for the user to input various instructions to the mathematical model construction device 1. For the operation unit 7, for example, at least one of a keyboard, a mouse, a touch panel, and the like can be used. A microphone or the like for inputting various instructions may be used together with the operation unit 7 or instead of the operation unit 7. The display device 8 displays various images. As the display device 8, various devices capable of displaying an image (for example, at least one of a monitor, a display, a projector, and the like) can be used. The "image" in the present disclosure includes both a still image and a moving image.

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 model building apparatus 1 can acquire data of an ophthalmic image (hereinafter, may be simply referred to as an “ophthalmic image”) from the ophthalmic imaging apparatus 11A. The mathematical model building apparatus 1 may acquire ophthalmic image data from the ophthalmic imaging apparatus 11A by, for example, at least one of wired communication, wireless communication, a detachable storage medium (for example, a USB memory), and the like.

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 ophthalmic image processing apparatus 21 will be described. The ophthalmologic image processing device 21 is arranged, for example, in a facility (for example, a hospital or a health examination facility) for diagnosing or examining a subject. The ophthalmic image processing device 21 includes a control unit 22 that performs various control processes and a communication I / F 25. The control unit 22 includes a CPU 23, which is a controller that controls control, and a storage device 24 that can store programs, data, and the like. The storage device 24 stores an ophthalmic image processing program for executing ophthalmic image processing (see FIG. 5) described later. The ophthalmic image processing program includes a program that realizes a mathematical model constructed by the mathematical model building apparatus 1. The communication I / F 25 connects the ophthalmic image processing device 21 to other devices (for example, the ophthalmic imaging device 11B and the mathematical model building device 1).

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 ophthalmic image processing device 21 is connected to the operation unit 27 and the display device 28. As the operation unit 27 and the display device 28, various devices can be used in the same manner as the operation unit 7 and the display device 8 described above.

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 ophthalmic image processing device 21 can acquire an ophthalmic image from the ophthalmic image capturing device 11B. The ophthalmic image processing device 21 may acquire an ophthalmic image from the ophthalmic image capturing device 11B by, for example, at least one of wired communication, wireless communication, a detachable storage medium (for example, a USB memory), and the like. Further, the ophthalmic image processing device 21 may acquire a program or the like for realizing the mathematical model constructed by the mathematical model building device 1 via communication or the like.

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 ophthalmic imaging devices 11A and 11B will be described. As an example, in the present embodiment, a case where an ophthalmic image capturing device 11A for providing an ophthalmic image to the mathematical model building apparatus 1 and an ophthalmologic imaging device 11B for providing an ophthalmic image to the ophthalmic image processing device 21 will be described. .. However, the number of ophthalmic imaging devices used is not limited to two. For example, the mathematical model construction device 1 and the ophthalmic image processing device 21 may acquire ophthalmic images from a plurality of ophthalmic imaging devices. Further, the mathematical model construction device 1 and the ophthalmology image processing device 21 may acquire an ophthalmology image from one common ophthalmology image capturing device.

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。 Further, in the present embodiment, the OCT apparatus is exemplified as the ophthalmologic imaging apparatus 11 (11A, 11B). However, an ophthalmologic imaging device other than the OCT device (for example, a laser scanning optometry device (SLO), a fundus camera, a Scheimpflug camera, a corneal endothelial cell imaging device (CEM), etc.) 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 ophthalmic imaging apparatus 11 (11A, 11B) includes a control unit 12 (12A, 12B) that performs various control processes, and an ophthalmic imaging unit 16 (16A, 16B). The control unit 12 includes a CPU 13 (13A, 13B) which is a controller that controls control, and a storage device 14 (14A, 14B) capable of storing programs, data, and the like. When the ophthalmic image capturing device 11 executes at least a part of the ophthalmic image processing (see FIG. 5) described later, at least a part of the ophthalmic image processing program for executing the ophthalmic 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 ophthalmic imaging unit 16 includes various configurations necessary for capturing an ophthalmic image of the eye to be inspected. The ophthalmic imaging unit 16 of the present embodiment is provided with an OCT light source, a branched optical element that branches OCT light emitted from the OCT light source into measurement light and reference light, a scanning unit for scanning the measurement light, and measurement light. It includes an optical system for irradiating the eye examination, a light receiving element that receives the combined light of the light reflected by the tissue of the eye to be inspected 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 imaging apparatus 11 can capture a two-dimensional tomographic image and a three-dimensional tomographic image of the fundus of the eye to be inspected. Specifically, the CPU 13 scans the OCT light (measurement light) on the scan line to take a two-dimensional tomographic image (see FIG. 2 and the like) of the cross section intersecting the scan line. Further, the CPU 13 can capture a three-dimensional tomographic image (see FIG. 3 and the like) of the tissue by scanning the OCT light two-dimensionally. 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 having different positions in a two-dimensional region when the tissue is viewed from the front. Next, the CPU 13 acquires a three-dimensional tomographic image by combining a 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。 Further, the CPU 13 can capture a plurality of ophthalmic images of the same site by scanning the measurement light a plurality of times on the same site on the tissue (in the present embodiment, on the same scan line). The CPU 13 can acquire an averaging image in which the influence of speckle noise is suppressed by performing an averaging process on a plurality of ophthalmic images of the same portion. The image quality of the two-dimensional tomographic image can be improved by performing the addition averaging processing on a plurality of two-dimensional tomographic images of the same part. It is also possible to improve the image quality of the three-dimensional tomographic image by using each of the plurality of two-dimensional tomographic images constituting the three-dimensional tomographic image as an averaging image. The addition averaging process may be performed, for example, by averaging the pixel values of the pixels at the same position in a plurality of ophthalmic images. The larger the number of images to be subjected to the averaging process, the easier it is to suppress the influence of speckle noise, but the longer the shooting time. The ophthalmologic image capturing device 11 executes a tracking process for tracking the scanning position of the OCT light with the movement of the eye to be inspected while taking a plurality of ophthalmic images of the same site.

(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 model construction apparatus 1 will be described with reference to FIGS. 2 to 4. The mathematical model construction process is executed by the CPU 3 according to the mathematical model construction program stored in the storage device 4.

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, the mathematical model is trained by the training data set, so that the mathematical model that outputs medical information based on the ophthalmic image is constructed. The training data set includes data on the input side (training data for input) and data on the output side (training data for output). It is possible to output various medical information to the mathematical model. The type of training data set used for training the mathematical model is determined according to the type of medical information output to the mathematical model. Hereinafter, an example of the relationship between the types of medical information output to the mathematical model and the training data set used for training the mathematical model will be described.

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 where a two-dimensional tomographic image (high-quality image) in which the image quality of the basic image is improved by inputting the two-dimensional tomographic image as a basic image into the mathematical model is output to the mathematical model as medical information will be described. In this case, in the present embodiment, the two-dimensional tomographic image of the tissue of the eye to be inspected is used as input training data, and the two-dimensional tomographic image of the same site having higher image quality than the input training data is used as output training data. Mathematical models are trained. The high-quality image indicates, for example, at least one of an image in which 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 a high-quality two-dimensional tomographic image is output to a mathematical model. In the example shown in FIG. 2, the CPU 3 acquires a set 40 of a plurality of two-dimensional tomographic images 400A to 400X in which the same part of the tissue is photographed. The CPU 3 uses a part of the plurality of two-dimensional tomographic images 400A to 400X in the set 40 (the number of images smaller than the number of images used for the addition averaging of the output training data described later) as the input training data. Further, the CPU 3 acquires the additional average images 41 of the plurality of two-dimensional tomographic images 400A to 400X in the set 40 as output training data. When a mathematical model is trained using the input training data and output training data illustrated in FIG. 2, the influence of speckle noise is suppressed by inputting a two-dimensional tomographic image as a base image in the trained mathematical model. The high-quality image is output.

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 where an Enface image (high-quality image) with improved image quality of the base image is output to the mathematical model by inputting the Enface image as the base image into the mathematical model will be described. In this case, in the present embodiment, the mathematical model is trained by using the Enface image of the tissue of the eye to be inspected as the input training data and the Enface image of the same portion having a higher image quality than the input training data as the output training data. Will 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. The Enface image 55 is a direction (front surface) along the optical axis of the measurement light of the ophthalmic imaging apparatus (OCT apparatus) 11 for a part of the three-dimensional tomographic image (partial image) included in the entire image region of the three-dimensional tomographic image 50. It is a two-dimensional image when viewed from the direction). The Enface image 55 may be, for example, an integrated image obtained by integrating the pixel values of the partial images 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 the integrated value of the spectral data of the partial image at each position in the XY direction. In the present embodiment, of the image region of the three-dimensional tomographic image 50, the three-dimensional tomographic image sandwiched between the two boundary surfaces (slabs) 52A and 52B is regarded as a partial image, and the 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. The location is illustrated. When the positions of the boundary surfaces 52A and 52B are changed, the partial image and the Enface image 55 generated from the partial image 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 a high-quality Enface image 55 is output to a mathematical model will be described. The CPU 3 acquires a plurality of three-dimensional tomographic images taken of the same tissue (in the present embodiment, the fundus of the same eye to be inspected) by the fundus imaging apparatus 11A. The plurality of three-dimensional tomographic images include a low-quality three-dimensional tomographic image and a high-quality three-dimensional tomographic image. As described above, the high-quality three-dimensional tomographic image may be acquired by using each of the plurality of two-dimensional tomographic images constituting the image as an averaging image. Next, the CPU 3 extracts a part of the three-dimensional tomographic image as a partial image from the low-quality three-dimensional tomographic image, and uses the Enface image generated from the extracted partial image as input training data. The CPU 3 extracts a three-dimensional tomographic image in the same range as the input training data as a partial image from the high-quality three-dimensional tomographic image, and uses the Enface image generated from the extracted partial image as the output training data. When a mathematical model is trained by input training data and output training data, an Enface image is input to the trained mathematical model as a base image, so that a high-quality image with improved image quality of the base image is output. To.

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。 It is also possible to change the method of generating a high-quality two-dimensional tomographic image or three-dimensional tomographic image. For example, the image quality may be improved by a process other than the addition averaging process. Moreover, the training data for input is not limited to the tomographic image of the tissue.

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 ophthalmic image into a mathematical model, it is possible to output the analysis result of the structure of the tissue of the eye to be examined to the mathematical model as medical information. In this case, the mathematical model is trained using the ophthalmic image of the tissue of the eye to be inspected as input training data and the medical data showing the structure of the tissue shown in the input training data (ophthalmic image) as output training data. To. As an example, a two-dimensional tomographic image of the fundus tissue is used as input training data, and data indicating the position of the structure of the tissue (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, the analysis result of the structure of the tissue (for example, at least one position of the layer and the boundary) is output. It is also possible to output the analysis results of at least one of the fundus blood vessels, the fovea centralis, and the optic nerve head of the eye to be inspected to a mathematical model. The training data for input does not have to be a two-dimensional tomographic image, and may be a two-dimensional front 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。 In addition, by inputting an ophthalmic image into the mathematical model, it is possible to output the automatic analysis result indicating whether or not there is any disease in the eye to be examined to the mathematical model as medical information. In this case, an ophthalmic image of the tissue of the eye to be inspected (for example, at least one of a two-dimensional tomographic image, a three-dimensional tomographic image, an Enface image, etc.) is used as input training data, and an imaging target reflected in the input training data. A mathematical model may be trained using data indicating the presence or absence of a disease in the above and at least one of the types of diseases as training data for output.

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. The CPU 3 acquires at least a part of the ophthalmic image taken by the ophthalmic image capturing device 11A as input training data (S1). In the present embodiment, the data of the ophthalmic image is generated by the ophthalmic imaging apparatus 11A and then acquired by the mathematical model construction apparatus 1. However, the CPU 3 acquires the data of the ophthalmic image by acquiring the signal (for example, OCT signal) that is the basis for generating the ophthalmic image from the ophthalmic imaging apparatus 11A and generating the ophthalmic image based on the acquired signal. You may.

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 CPU 3 acquires output training data corresponding to the input training data acquired in S1 (S3). An example of the correspondence between the input training data and the output training data is as described above.

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 CPU 3 uses a machine learning algorithm to train a mathematical model using the training data set (S3). As machine learning algorithms, for example, neural networks, random forests, boosting, support vector machines (SVMs), and the like are generally known.

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 technique that mimics the behavior of biological nerve cell networks. Neural networks include, for example, feed-forward (forward propagation) neural networks, RBF networks (radial basis functions), spiking neural networks, convolutional neural networks, recursive neural networks (recurrent neural networks, feedback neural networks, etc.), and probabilities. Neural networks (Boltzmann machines, Basian 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 learning based on randomly sampled training data to generate a large number of decision trees. When using a random forest, the branches of a plurality of decision trees learned in advance as a discriminator are traced, 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 a plurality of weak classifiers. A strong classifier is constructed by sequentially learning 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 classifier using a linear input element. The SVM learns the parameters of the linear input element based on, for example, the criterion (hyperplane separation theorem) of obtaining the margin maximizing hyperplane that maximizes the distance from each data point from the 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, for example, to a data structure for predicting the relationship between input data and output data. Mathematical models are constructed by training with training datasets. As described above, the training data set is a set of training data for input and training data for output. For example, training updates the correlation data (eg, weights) for 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 multi-layer neural network is used as a machine learning algorithm. A neural network includes an input layer for inputting data, an output layer for generating the 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 kind of multi-layer neural network, is used. However, other machine learning algorithms may be used. For example, a hostile generative network (GAN) that utilizes two competing neural networks may be adopted as a 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 the construction of the mathematical model is completed (S5: NO). When the construction of the mathematical model is completed (S5: YES), the mathematical model construction process is completed. The program and data for realizing the constructed mathematical model are incorporated in the ophthalmologic image processing apparatus 21.

(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。
(Ophthalmic image processing)
An example of ophthalmic image processing executed by the ophthalmic image processing apparatus 21 will be described with reference to FIGS. 5 to 11. 5 to 11 show an example in which a plurality of two-dimensional tomographic images constituting the three-dimensional tomographic image of the fundus are used as partial images, and a high-quality image in which the image quality of each partial image is improved is acquired and displayed. .. The ophthalmic image processing illustrated in FIG. 5 is executed by the CPU 23 according to the ophthalmic image processing program stored in the storage device 24.

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 CPU 23 acquires an ophthalmologic image of the tissue of the eye to be inspected taken by the ophthalmologic imaging apparatus (OCT apparatus in this embodiment) 11B (S11). In S11 of the present embodiment, a three-dimensional tomographic image of the fundus tissue of the eye to be inspected (see, for example, the three-dimensional tomographic image 50 shown in FIG. 3) is acquired. As described above, a three-dimensional tomographic image is generated by combining (arranging) a plurality of two-dimensional tomographic images.

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 CPU 23 causes the display device 28 to display the partial image selection image 61 (S12). FIG. 6 is an example of a display screen 60 displayed on the display device 28 during execution of ophthalmic image processing. A partial image selection image 61 and a selection image display field 65 are displayed on the display screen 60.

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 a plurality of partial images 66 (two-dimensional tomographic images in the present 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 the three-dimensional tomographic image is viewed from the optical axis direction of the OCT measurement light. A selection range 62 in which the partial image 66 can be selected is displayed in the image area of the two-dimensional front image. Within the selection range 62, a selection line 63 through which the selected partial image 66 passes is displayed. The user operates the operation unit 27 (for example, a mouse or the like) to set (for example, move) the position of the selection line 63 to a desired position, thereby inputting an instruction to select the partial image 66 to the ophthalmic image processing device 21. can do. The CPU 23 sets the partial image 66 at the position where the selection line 63 passes as the partial image 66 selected by the user.

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。 In the selected image display field 65, at least one of the partial image 66 selected by the user and the high-quality image 67 (see FIG. 7) relating to the selected partial image 66 is displayed. In the example shown in FIG. 6, since the inference process for acquiring the high-quality image 67 related to the partial image 66 is in progress, the partial image 66 itself is displayed. When the acquisition of the high-quality image 67 is completed, the high-quality image 67 is displayed instead of the partial image 66. Further, when the high-quality image 67 related to the selected partial image 66 has already been acquired by the pre-acquisition process (see FIG. 11) described later, the partial image 66 is selected in the selected image display field 65. At this point, the high quality image 67 for the selected partial image 66 is displayed. Therefore, the work time of the user 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 the present embodiment, the selected image display field 65 in the display screen 60) includes partial image switching buttons 68F and 68B. The partial image switching button 68F adjacents the selected partial image 66 in the forward direction (for example, in the example shown in FIG. 6, the downward direction of the screen in the selection range 62) from the partially image 66 selected at that time. It is operated to change (switch) to the existing partial image 66. Further, the partial image switching button 68B adjacents the selected partial image 66 in the opposite direction (for example, in the example shown in FIG. 6, the upward direction on the screen in the selection range 62) from the partial image 66 selected at that time. It is operated to change to the partial image 66. The user can sequentially switch the partial image 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。 Further, the image type display unit 69 is displayed on the display screen 60. The image type display unit 69 displays whether the image displayed in the selected image display field 65 at that time is a partial image 66 selected by the user or a high-quality image 67 related to the partial image 66. Will be done. Therefore, the user can easily grasp whether or not the image displayed in the selected image display field 65 is the high-quality image 67.

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 this embodiment, the thickness distribution of a specific layer (the layer between ILM and RPE / BM in the example shown in FIG. 6) in the fundus tissue is distributed in the selection range 62 in the partial image selection image 61. A three-dimensional thickness map is superimposed and displayed. Therefore, the user can select the partial image 66 after considering the distribution of the thickness 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 the CPU 23 starts the display of the display screen 60 in S12, the CPU 23 displays a high-quality image 67 relating to the partial image 66 of the default pattern (for example, the partial image 66 passing through the center of the image area of the two-dimensional front image). First, it is automatically displayed in the selected image display field 65. Here, before displaying the display screen 60, the CPU 23 inputs the partial image 66 of the default pattern into the mathematical model to acquire the high-quality image 67 related to the partial image 66 of the default pattern in advance. deep. The process of pre-acquiring the high-quality image 67 corresponding to the default pattern is also an example of the pre-acquisition process. When displaying the display screen 60, the CPU 23 displays the high-quality image 67 corresponding to the default pattern in the selected image display field 65 from the beginning. Therefore, the high-quality image 67 corresponding to the default pattern is smoothly displayed.

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 description of FIG. The CPU 23 determines whether or not the pre-acquisition pattern is set by the user (S13). FIG. 8 shows an example of a setting screen displayed on the display device 28 when the user sets the pre-acquisition pattern. The pre-acquisition pattern is a pattern of the partial image 66 in which medical information (high-quality image 67 in the present embodiment) is acquired in advance among a plurality of partial images 66 in an ophthalmic image (three-dimensional tomographic image in the present embodiment). Is.

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 the pre-acquisition pattern, the CPU 23 displays the pattern selection field 70, the position designation field 71, the angle designation field 72, and the size designation field 73 on the display device 28. To display. In the pattern selection field 70, a plurality of types of pre-acquired patterns in which at least one of the arrangement, the number, and the shape of the lines through which the partial image 66 passes is different from each other are displayed. The user can arbitrarily select one or more of a plurality of types of pre-acquisition patterns.

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 position designation field 71, a position on the partial image selection image 61 (see FIG. 6) for setting the selected pre-acquisition pattern is designated. For example, if "macula center" is specified, the position of the pre-acquired pattern is set so that the center of the selected pre-acquired pattern coincides with the macula (eg, the fovea centralis, which is the center of the macula). The positions of the macula, papilla, abnormal site, etc. in the ophthalmic image may be detected by performing image processing on the ophthalmic image. In addition, the position of the macula or the like may be acquired by using a mathematical model trained by a machine learning algorithm. When "manual setting" is specified, the selected pre-acquisition pattern is set at the position specified by the instruction from the user. In the angle designation field 72, the angle of the selected pre-acquired pattern on the ophthalmologic image is designated. In the size designation field 90, the size of the selected pre-acquired pattern on the ophthalmologic image is set.

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 description of FIG. When the pre-acquisition pattern is set (S13: YES), the CPU 23 inputs the partial image 66 corresponding to the set pre-acquisition pattern into the mathematical model to obtain the image quality of the input partial image 66. The improved high-quality image 67 is acquired as medical information. The process of acquiring the high-quality image 67 corresponding to the pre-acquisition pattern is an example of the pre-acquisition process. The CPU 23 stores the acquired high-quality image 67 in the storage device 24 and displays it on the display device 28 (S14). Therefore, the user can appropriately confirm the high-quality image 67 corresponding to the desired pattern.

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。 The high-quality image 67 corresponding to the pre-acquisition pattern may be executed in advance before the process (S12) of starting the display of the display screen 60. In this case, in S12, the high-quality image 67 corresponding to the pre-acquisition 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-acquisition pattern is displayed on the display device 28 more smoothly.

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 CPU 23 determines whether or not the follow-up position information is stored in the storage device 24 (S16). The follow-up position information refers to the position of the partial image 66 selected by the user (that is, the position of the reference image described later) when the ophthalmic image processing is performed on the ophthalmic image having the same imaging target in the past. This is the information to be shown. When the follow-up position information is stored (S16: YES), the CPU 23 sets the partial image 66 of the follow-up position as the reference image. The reference image will be described later. When a plurality of follow-up positions are stored, one of the follow-up positions (for example, the position of the partial image 66 first selected by the user in the past processing) may be adopted. When the follow-up position information is stored, the partial image 66 at the follow-up position may be set as the default partial image 66 for first displaying the high-quality image 67 on the display screen 60.

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。 When the follow-up position information is not stored (S16: NO), the CPU 23 acquires a specific position of the tissue shown in the ophthalmologic image (S18). The specific position may be, for example, at least one of the macula on the fundus, the optic nerve head, the lesion site, the fundus blood vessel, and the like. The CPU 23 may detect a specific position by performing image processing on an ophthalmic image, for example. Further, the CPU 23 may acquire a specific position by using a mathematical model trained by a machine learning algorithm. The CPU 23 sets the partial image 66 at the specific position as a reference image described later (S19). However, the specific position may be predetermined. For example, the position of the partial image 66 of the default pattern described above may be set as a specific position.

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 CPU 23 sets the priority when executing the pre-acquisition process (see FIG. 9) described later for each of the plurality of partial images 66 included in the ophthalmic image based on the reference image (S21). The priority order indicates the order in which the pre-acquisition process is executed for each of the plurality of partial images 66. That is, the process of acquiring medical information (high-quality image 66 in the present embodiment) for each partial image 66 is executed in order of priority. The reference image is a partial image 66 that serves as a reference for setting a priority for a plurality of partial images 66.

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 the present embodiment, the CPU 23 sets the priority of the plurality of partial images 66 so that the closer to the reference image, the higher the priority. Specifically, in S21 of the present embodiment, the CPU 23 sets the priority of the plurality of partial images 66 so that the closer the distance to the reference image, the higher the priority.

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 with reference to the reference image BL. FIG. 9 shows a state in which a line through which each of the plurality of partial images 66 passes is viewed from a direction along the optical axis of the OCT measurement light. As shown in FIG. 9, in S21 of the present embodiment, the CPU 23 gives priority to two partial images 66 adjacent to each of the forward direction (lower direction in the figure) and the reverse direction (upper direction in the figure) of the reference image BL. The ranking is the highest P1. Further, the CPU 23 sets the priority order so that the farther the distance from the reference image BL is, the lower the priority order is in the order of P2 and P3 in both the forward direction and the reverse direction. As a result, medical information regarding the partial image 66 close to the reference image BL is preferentially acquired.

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 description of FIG. The CPU 23 starts the pre-acquisition process (S22). In the pre-acquisition process, medical information regarding the partial image 66 that has not yet been selected by the user is acquired and stored in advance. Details of the pre-acquisition process will be described later with reference to FIG.

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 CPU 23 determines whether or not the instruction to select the partial image 66 has been input by the user (S24). If no instruction is input (S24: NO), the process proceeds to S29 as it is. When the CPU 23 receives the input of the instruction to select the partial image 66 (S24: YES), the CPU 23 sets the selected partial image 66 as a new reference image (S25). The CPU 23 stores the newly set position information of the reference image in the storage device 24 as follow-up position information to be used when performing ophthalmic image processing on the same ophthalmologic image of the eye to be inspected in the future. S26). The CPU 23 resets the priority order for the plurality of partial images 66 in the order of proximity to the newly set reference image (S27).

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 CPU 23 performs a plurality of partial images 66 along the direction of the changed partial image 66 with respect to the changed partial image 66. Priority can be set in order. For example, when the selected partial image 66 is switched by operating the partial image switching button 66F or the partial image switching button 66B (see FIG. 6), the user can switch in the same direction (forward or reverse direction). In many cases, the partial image 66 to be selected is continuously switched along with the above. Therefore, when the partial image 66 is switched by the partial image switching button 66F or the partial image switching button 66B, the CPU 23 of the present embodiment resets the priority order along the direction in which the partial image 66 is switched.

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 of 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 CPU 23 changes the reference image from BL1 to BL2 (S25), and the direction of the changed partial image 66 (BL2) with respect to the changed partial image 66 (BL1) (in FIG. 10). In the example shown, the priority is reset along the forward direction (downward of the drawing) (S27). That is, with respect to the changed direction, the priority is set so that the priority is lowered in the order of P1, P2, P3 as the distance from the reference image BL2 increases.

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 CPU 23 causes the medical information (high-quality image 67 in the present embodiment) regarding the partial image 66 selected in S24 to be displayed on the display device 28 (in the present embodiment, the selected image display field 65 shown in FIG. 6). (S28). Specifically, when the medical information regarding the selected partial image 66 has not yet been acquired, the CPU 23 inputs the selected partial image 66 into the mathematical model to obtain the medical information regarding the input partial image 66. Get and display. As described above, the selected partial image 66 is displayed in the selected image display field 65 while the process of acquiring medical information is being executed. When the medical information regarding the selected partial image 66 has already been acquired and stored in the storage device 24, the CPU 23 causes the display device 24 to display the stored medical information.

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 end instruction is input (S29: YES), the ophthalmologic image processing ends.

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 ophthalmologic image processing apparatus 21 will be described with reference to FIG. As described above, in the pre-acquisition process, medical information regarding the partial image 66 that has not yet been selected by the user is acquired and stored in advance. The medical information acquisition process for each partial image 66 is executed in order according to the set priority. The pre-acquisition process illustrated in FIG. 11 is executed by the CPU 23 according to the ophthalmologic image processing program stored in the storage device 24. The pre-acquisition process is executed in the background in parallel with the ophthalmologic image processing illustrated in FIG.

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 CPU 23 sets the value of the counter N for counting the priority to "1" (S31). The CPU 23 determines whether or not the medical information regarding the partial image 66 having the Nth priority has already been acquired (S32). When the medical information regarding the Nth partial image 66 is already stored in the storage device 24 (S32: YES), the value of the counter N is set to "1" in order to avoid duplication of processing and shorten the processing time. "Is added (S33). The process returns to S32. That is, when the medical information regarding the Nth partial image 66 has already been acquired, the process of acquiring the medical information is omitted.

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 medical information about the Nth partial image 66 has not yet been obtained (S32: NO), the CPU 23 uses the Nth partial image 66 as the base image and is based on a mathematical model trained by a machine learning algorithm. Enter the image. As a result, an inference process using a mathematical model for outputting a high-quality image 67 (see FIG. 7) with improved image quality of the base image as medical information is started (S34).

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。 The CPU 23 determines whether or not a new reference image has been set in the ophthalmic image processing (see FIG. 5) (S35). If the reference image is not newly set (S35: NO), it is determined whether or not the acquisition process of medical information regarding the Nth partial image 66 (that is, the inference process started in S34) is completed (that is, whether or not the inference process started in S34) is completed ( S36). If the medical information acquisition process is not completed (S36: NO), the process returns to S35, and the processes of S35 and S36 are repeated.

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 of acquiring the medical information regarding the Nth partial image 66 is completed (S36: YES), the CPU 23 stores the acquired medical information in the storage device 24 (S38). The CPU 23 adds "1" to the value of the counter N for counting the priority (S39). The CPU 24 performs a series of medical information acquisition processes (that is, a group of portions executed using the current counter N) for a plurality of partial images 66 for which priorities have been set in ophthalmic image processing (see FIG. 5). It is determined whether or not the medical information acquisition process for the image 66) has been completed (S40). If it is not completed (S40: NO), the process returns to S32, and the process for the partial image 40 in which the next priority is set is performed (S32 to S38).

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。 Before the acquisition process of medical information regarding the Nth partial image 66 is completed (S36: NO), if a new reference image is set in the ophthalmologic image processing (see FIG. 5) (S35: YES), medical treatment It is desirable to change the priority for acquiring information to the priority based on the newly set reference image. Therefore, the CPU 23 interrupts the pre-acquisition process (inference process) being executed (S46). The priority set reset in S27 based on the newly set reference image is set again (S47). The process returns to S31, and the pre-acquisition process (S31 to S40) is executed according to the priority set again. That is, the CPU 23 interrupts the processing for the group of partial images 66 that has been executed, and resumes the processing for the new group of partial images 66.

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, which was executed using the current counter N, is completed (S40: YES), the CPU 23 processes the other group of partial images 66 that was interrupted in S46. It is determined whether or not there is (S41). If there is an interrupted process (S41: YES), the CPU 23 resets the priority of the interrupted process and the counter N (S42), and the process returns to S32. As a result, the suspended processing is properly resumed.

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 process (S41: NO), it is determined whether or not the process of acquiring medical information regarding all the partial images 66 included in the ophthalmologic image is completed (S44). If it is not completed (S44: NO), a new priority 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 the medical information regarding all the partial images 66 is acquired (S44: YES), the pre-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 transformation example of the above embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 12 is an example of the display screen 80 displayed on the display device 28 during the execution of the ophthalmic image processing in the first transformation example. The ophthalmic image processing apparatus 1 according to the first transformation example uses a part of the three-dimensional tomographic image included in the entire image area of the three-dimensional tomographic image as a partial image, and generates an Enface image 55 from the partial image. The ophthalmic image processing apparatus 1 acquires high-quality images 85 (85A, 85B, 85C) with improved image quality of the generated Enface image 55 as medical information. At least a part of the ophthalmologic image processing (see FIG. 5) and the pre-acquisition processing (see FIG. 11) exemplified in the above embodiment can be similarly adopted in the following first transformation example. Therefore, the description of the process for which the same process as that of the above embodiment can be adopted will be omitted or simplified.

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 ophthalmologic image processing (see FIG. 5) according to the first transformation example, first, a three-dimensional tomographic image of the fundus tissue of the eye to be inspected (see, for example, the three-dimensional tomographic image 50 shown in FIG. 3) is acquired (S11). Next, the CPU 23 causes the display device 28 to display the partial image selection image 81 (see FIG. 12) (S12). As shown in FIG. 12, during the execution of the ophthalmic image processing, the partial image selection image 81 and the high-quality images 85A, 85B, 85C are displayed on the display screen 80. For the partial image selection image 81 of the first transformation example, one two-dimensional tomographic image constituting the three-dimensional tomographic image acquired in S11 is used. The partial image selection image 81 displays the positions of the two boundary surfaces (slabs) 82A and 82B for defining the range of the partial image. The three-dimensional tomographic image in the region sandwiched between the two boundary surfaces 82A and 82B is the partial image in the first transformation example.

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 layer of the tissue and the boundary between the layers reflected in the image (hereinafter, simply "layer / boundary"). The position of) has been acquired. The position of the layer / boundary may be acquired by image processing on the two-dimensional tomographic image, or may be acquired by using a machine learning algorithm. Further, 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 operation unit 27 to set (for example, move) at least one of the displayed two boundary surfaces 82A and 82B to a desired position. As a result, the positions of the boundary surfaces 82A and 82B that define the range of the partial image are set. That is, the user can select a partial image in the ophthalmic image acquired in S11 by setting the positions of the boundary surfaces 82A and 82B. As an example, the CPU 23 has a plurality of two-dimensional tomographic images that constitute a three-dimensional tomographic image based on the distance and direction of the boundary surfaces 82A and 82B set by the user with respect to the positions of the layers and boundaries of the tissue that have already been acquired. Two interface planes are set for each of the images. The CPU 23 uses a three-dimensional tomographic image of a region sandwiched between the two set boundary surfaces as a partial image.

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 description of FIG. The CPU 23 determines whether or not the pre-acquisition pattern is set by the user (S13). In the pre-acquisition pattern in the first transformation example, a pattern in which a specific layer that is likely to be noticed by the user is used as a partial image is provided in advance. In the example shown in FIG. 12, a pattern in which the vitreous interface is a partial image and a pattern in which the inner layer of the retina is a partial image are set. The CPU 23 generates an Enface image 55 (see FIG. 3) based on the partial image corresponding to the set pre-acquisition pattern. The CPU 23 acquires high-quality images 85A and 85B by inputting the generated Enface image 55 into a mathematical model as a base image. The process of acquiring the high-quality images 85A and 85B corresponding to the pre-acquisition pattern is an example of the pre-acquisition process. The CPU 23 stores the acquired high-quality images 85A and 85B in the storage device 24 and displays them on the display device 28 (S14).

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-acquisition pattern may be executed in advance before the process (S12) of starting the display of the display screen 80. In this case, in S12, the high-quality images 85A and 85B corresponding to the pre-acquisition 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-acquisition pattern are displayed on the display device 28 more smoothly.

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 CPU 23 determines whether or not the follow-up position information is stored in the storage device 24 (S16). The follow-up position may be set based on the positions of the two boundary surfaces 82A and 82B selected by the user in the past processing. Further, the specific position used in the processing of S18 and S19 may be the position of a specific layer / boundary.

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 transformation example, the priority of the partial image is set based on at least one of the closeness of the distance, the closeness of the range, the closeness of the overlap ratio, etc. to the three-dimensional tomographic image used as the reference image. To. For example, the CPU 23 moves the positions of the two boundary surfaces 82A and 82B repeatedly by a unit distance while keeping the distance between the two boundary surfaces 82A and 82B constant, and the CPU 23 moves to the boundary surfaces 82A and 82B at the respective positions. Priority may be set for a plurality of sandwiched partial images in order of proximity to the reference image. Further, the CPU 23 gives priority to a plurality of partial images sandwiched between the boundary surfaces 82A and 82B at each position in order of proximity to the reference image when one position of the two boundary surfaces 81A and 82B is repeatedly moved by a unit distance. You may set the order.

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 transformation example, the priority 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 transformation example, as shown in FIG. 12, the high-quality image 85C of the Enface image 55 based on the selected partial image is displayed on the display screen 28.

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 transformation example, the CPU 23 generates an Enface image 55 based on the Nth priority partial image. The CPU 23 acquires the high-quality image 85C by inputting the generated Enface image 55 into the mathematical model.

(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 transformation example of the above embodiment will be described. The ophthalmic image processing apparatus 1 of the above embodiment and the first modified example acquires a high-quality image with improved image quality of the base image as medical information. However, the medical information acquired by the ophthalmic image processing apparatus 1 is not limited to high-quality images. The ophthalmic image processing device 1 of the second transformation example acquires the analysis result of the structure of the tissue of the eye to be inspected as medical information by inputting the partial image or the image generated based on the partial image into the mathematical model. Specifically, the medical information may be the analysis result (segmentation result) of the tissue layer / boundary. Further, the medical information may be the analysis result of the lesion site of the tissue, the blood vessel of the fundus, or the like. In this case, the above-mentioned training method or the like can be adopted as the training method of the mathematical model. In addition, the medical information may be the analysis result regarding the disease of the eye to be examined.

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 possible to modify the techniques exemplified in the above embodiments. First, it is also possible to implement only some of the plurality of techniques exemplified in the above embodiments. For example, it is possible to omit at least one of S13 to S14, S16 to S17, and S18 to S19 in the ophthalmic image processing (see FIG. 5). Further, instead of executing the processes of S18 and S19, the CPU 23 sets a predetermined partial image (for example, a partial image including the center of the image area of the ophthalmic image acquired in S11) as a reference image. You may. Further, the process (S22) for starting the pre-acquisition process may be executed after the partial image selection instruction is received.

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。 The process of acquiring an ophthalmic image in S11 of FIG. 5 is an example of the “image acquisition step”. The process of acquiring medical information in S14, S28 of FIG. 5 and S34 to S38 of FIG. 11 is an example of the “medical information acquisition step”. The process of receiving the partial image selection instruction in S24 of FIG. 5 is an example of the “instruction receiving step”. The process of displaying the medical information on the display device 28 in S14 and S28 of FIG. 5 is an example of the “medical information display step”.

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 Ophthalmic Imaging Device 21 Ophthalmic Image Processing Device 23 CPU
24 Storage device 27 Operation unit 28 Display device 50 Three-dimensional tomographic image 51 Two-dimensional tomographic image 55 Enface image 66 Partial image 67 High-quality image 82A, 82B Boundary surface 85A, 85B, 85C High-quality image

Claims (10)

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眼科画像を取得する画像取得ステップと、
取得された前記眼科画像のうちの一部の部分画像、または、前記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前記基画像を入力することで、前記基画像の画質を向上させた高画質画像を医療情報として取得し、記憶装置に記憶させる医療情報取得ステップと、
取得された前記眼科画像における前記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、
前記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前記部分画像に関して取得された前記医療情報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、前記眼科画像のうち、前記指示による選択が未だ行われていない前記部分画像に関する前記医療情報を、事前に取得して記憶する事前取得処理が実行されることを特徴とする眼科画像処理プログラム。
An ophthalmic image processing program executed by an ophthalmic image processing device that processes an ophthalmic image that is an image of the tissue of the eye to be inspected.
When the ophthalmic image processing program is executed by the control unit of the ophthalmic image processing device,
An image acquisition step of acquiring an ophthalmic image of the tissue of the eye to be inspected taken by the OCT device, and
By using a partial image of the acquired ophthalmic image or an image generated based on the partial image as a base image and inputting the base image into a mathematical model trained by a machine learning algorithm. , A medical information acquisition step of acquiring a high-quality image with improved image quality of the basic image as medical information and storing it in a storage device.
An instruction receiving step that accepts an input of an instruction for selecting the partial image in the acquired ophthalmic image, and
When the instruction is accepted, a medical information display step of displaying the medical information acquired for the partial image selected by the instruction on the display unit, and a medical information display step.
Is executed by the ophthalmic image processing apparatus.
The medical information acquisition step is characterized in that a pre-acquisition process of pre-acquiring and storing the medical information regarding the partial image of the ophthalmic images that has not yet been selected by the instruction is executed. Ophthalmic image processing program to do.
請求項1に記載の眼科画像処理プログラムであって、
前記事前取得処理において、前記制御部は、前記眼科画像における複数の前記部分画像に対して設定された優先順位が高い順に、各々の前記部分画像に関する前記医療情報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。
The ophthalmic image processing program according to claim 1.
In the pre-acquisition process, the control unit sequentially executes the acquisition process of the medical information regarding each of the partial images in descending order of priority set for the plurality of the partial images in the ophthalmic image. An ophthalmic image processing program characterized by.
請求項2に記載の眼科画像処理プログラムであって、
前記事前取得処理において、前記制御部は、前記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、複数の前記部分画像の各々に対し、前記基準画像に近い程高い前記優先順位を設定することを特徴とする眼科画像処理プログラム。
The ophthalmic image processing program according to claim 2.
In the pre-acquisition process, the control unit uses one or more of the plurality of partial images in the ophthalmic image as a reference image, and the higher the priority of each of the plurality of the partial images, the closer to the reference image. An ophthalmic image processing program characterized by setting.
請求項3に記載の眼科画像処理プログラムであって、
前記事前取得処理において、前記制御部は、前記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前記部分画像を前記基準画像とすることを特徴とする眼科画像処理プログラム。
The ophthalmic image processing program according to claim 3.
In the pre-acquisition process, the control unit acquires a specific position of the tissue to be captured in the ophthalmic image, and uses the partial image at the acquired specific position as the reference image.
請求項3または4に記載の眼科画像処理プログラムであって、
前記事前取得処理において、前記制御部は、前記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前記部分画像を前記基準画像に設定することを特徴とする眼科画像処理プログラム。
The ophthalmic image processing program according to claim 3 or 4.
In the pre-acquisition process, when the instruction is received, the control unit sets the partial image selected by the instruction as the reference image, which is an ophthalmologic image processing program.
請求項5に記載の眼科画像処理プログラムであって、
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に対する、変更された後の前記部分画像の方向に沿って、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。
The ophthalmic image processing program according to claim 5.
In the pre-acquisition process, when the partial image selected by the instruction is changed, the control unit follows the direction of the partial image after the change with respect to the partial image before the change. An ophthalmic image processing program, wherein the priority order for a plurality of the partial images is set in order.
請求項5または6に記載の眼科画像処理プログラムであって、
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た前記部分画像を前記基準画像に設定した場合に、前記眼科画像における前記基準画像の位置を記憶装置に記憶させると共に、
過去に前記基準画像の位置が記憶された前記眼科画像と撮影対象が同一である前記眼科画像を処理する場合に、前記眼科画像のうち、過去に記憶された前記位置の前記部分画像を前記基準画像に設定することを特徴とする眼科画像処理プログラム。
The ophthalmic image processing program according to claim 5 or 6.
In the pre-acquisition process, the control unit
When the partial image selected by the instruction is set as the reference image, the position of the reference image in the ophthalmic image is stored in the storage device, and the reference image is stored.
When processing the ophthalmic image whose imaging target is the same as that of the ophthalmic image in which the position of the reference image is stored in the past, the partial image of the position stored in the past among the ophthalmic images is used as the reference. An ophthalmic image processing program characterized by setting an image.
請求項3から7のいずれかに記載の眼科画像処理プログラムであって、
前記制御部は、前記基準画像を新たに設定した場合に、実行していた前記事前取得処理を中断し、新たに設定した前記基準画像に基づく前記優先順位に従って前記事前取得処理を再開することを特徴とする眼科画像処理プログラム。
The ophthalmic image processing program according to any one of claims 3 to 7.
When the reference image is newly set, the control unit interrupts the pre-acquisition process that has been executed, and restarts the pre-acquisition process according to the priority based on the newly set reference image. An ophthalmic image processing program characterized by this.
請求項1から8のいずれかに記載の眼科画像処理プログラムであって、
前記眼科画像における複数の前記部分画像のうち、前記医療情報が事前に取得される前記部分画像のパターンが予め設けられており、
前記事前取得処理において、前記制御部は、前記パターンに対応する前記部分画像に関する前記医療情報の取得処理を実行することを特徴とする眼科画像処理プログラム。
The ophthalmic image processing program according to any one of claims 1 to 8.
Of the plurality of partial images in the ophthalmic image, a pattern of the partial image from which the medical information is acquired in advance is provided in advance.
An ophthalmic image processing program characterized in that, in the pre-acquisition process, the control unit executes an acquisition process of medical information regarding the partial image corresponding to the pattern.
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眼科画像を取得する画像取得ステップと、
取得された前記眼科画像のうちの一部の部分画像、または、前記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前記基画像を入力することで、前記基画像の画質を向上させた高画質画像を医療情報として取得し、記憶装置に記憶させる医療情報取得ステップと、
取得された前記眼科画像における前記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、
前記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前記部分画像に関して取得された前記医療情報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、前記眼科画像のうち、前記指示による選択が未だ行われていない前記部分画像に関する前記医療情報を、事前に取得して記憶する事前取得処理を実行することを特徴とする眼科画像処理装置。
An ophthalmic image processing device that processes an ophthalmic image, which is an image of the tissue of the eye to be inspected.
The control unit of the ophthalmic image processing device
An image acquisition step of acquiring an ophthalmic image of the tissue of the eye to be inspected taken by the OCT device, and
By using a partial image of the acquired ophthalmic image or an image generated based on the partial image as a base image and inputting the base image into a mathematical model trained by a machine learning algorithm. , A medical information acquisition step of acquiring a high-quality image with improved image quality of the basic image as medical information and storing it in a storage device.
An instruction receiving step that accepts an input of an instruction for selecting the partial image in the acquired ophthalmic image, and
When the instruction is accepted, a medical information display step of displaying the medical information acquired for the partial image selected by the instruction on the display unit, and a medical information display step.
And
In the medical information acquisition step, the control unit executes a pre-acquisition process of pre-acquiring and storing the medical information regarding the partial image of the ophthalmic images that has not yet been selected by the instruction. An ophthalmic image processing device characterized by this.
JP2019161617A 2019-09-04 2019-09-04 Ophthalmology image processing program and ophthalmology image processing device Active JP7439419B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019161617A JP7439419B2 (en) 2019-09-04 2019-09-04 Ophthalmology image processing program and ophthalmology image processing device
JP2024019436A JP2024040372A (en) 2019-09-04 2024-02-13 Ophthalmology image processing program and ophthalmology image processing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019161617A JP7439419B2 (en) 2019-09-04 2019-09-04 Ophthalmology image processing program and ophthalmology image processing device

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2024019436A Division JP2024040372A (en) 2019-09-04 2024-02-13 Ophthalmology image processing program and ophthalmology image processing device

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2021037177A true JP2021037177A (en) 2021-03-11
JP2021037177A5 JP2021037177A5 (en) 2022-08-05
JP7439419B2 JP7439419B2 (en) 2024-02-28

Family

ID=74847726

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019161617A Active JP7439419B2 (en) 2019-09-04 2019-09-04 Ophthalmology image processing program and ophthalmology image processing device
JP2024019436A Pending JP2024040372A (en) 2019-09-04 2024-02-13 Ophthalmology image processing program and ophthalmology image processing device

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2024019436A Pending JP2024040372A (en) 2019-09-04 2024-02-13 Ophthalmology image processing program and ophthalmology image processing device

Country Status (1)

Country Link
JP (2) JP7439419B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022209574A1 (en) * 2021-03-31 2022-10-06 株式会社ニデック Medical image processing device, medical image processing program, and medical image processing method
WO2024070907A1 (en) * 2022-09-30 2024-04-04 株式会社ニデック Ocular fundus image processing device and ocular fundus image processing program

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014140488A (en) * 2013-01-23 2014-08-07 Nidek Co Ltd Ophthalmological photographic equipment and ophthalmological photographic program
JP2016509914A (en) * 2013-03-14 2016-04-04 カール ツアイス メディテック アクチエンゲゼルシャフト Multi-mode integration of visual data acquisition and analysis
JP2018005841A (en) * 2016-07-08 2018-01-11 株式会社トプコン Medical image processing method and medical image processing device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014203901A1 (en) 2013-06-19 2014-12-24 株式会社トプコン Ophthalmological imaging device and ophthalmological image display device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014140488A (en) * 2013-01-23 2014-08-07 Nidek Co Ltd Ophthalmological photographic equipment and ophthalmological photographic program
JP2016509914A (en) * 2013-03-14 2016-04-04 カール ツアイス メディテック アクチエンゲゼルシャフト Multi-mode integration of visual data acquisition and analysis
JP2018005841A (en) * 2016-07-08 2018-01-11 株式会社トプコン Medical image processing method and medical image processing device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022209574A1 (en) * 2021-03-31 2022-10-06 株式会社ニデック Medical image processing device, medical image processing program, and medical image processing method
JP7439990B2 (en) 2021-03-31 2024-02-28 株式会社ニデック Medical image processing device, medical image processing program, and medical image processing method
WO2024070907A1 (en) * 2022-09-30 2024-04-04 株式会社ニデック Ocular fundus image processing device and ocular fundus image processing program

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024040372A (en) 2024-03-25
JP7439419B2 (en) 2024-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11633096B2 (en) Ophthalmologic image processing device and non-transitory computer-readable storage medium storing computer-readable instructions
JP6878923B2 (en) Image processing equipment, image processing system, and image processing program
JP2024040372A (en) Ophthalmology image processing program and ophthalmology image processing device
JP7388525B2 (en) Ophthalmology image processing device and ophthalmology image processing program
WO2020026535A1 (en) Ophthalmic image processing device, oct device, and ophthalmic image processing program
JP2024045441A (en) Ophthalmic image processing device and ophthalmic image processing program
WO2019207800A1 (en) Ophthalmic image processing device and ophthalmic image processing program
JP2019208851A (en) Fundus image processing device and fundus image processing program
JP6703319B1 (en) Ophthalmic image processing device and OCT device
WO2020116351A1 (en) Diagnostic assistance device and diagnostic assistance program
JP2022082077A (en) Ophthalmologic image processing device and ophthalmologic image processing program
JP6866954B2 (en) Ophthalmic image processing program and OCT device
JP6747617B2 (en) Ophthalmic image processing device and OCT device
WO2021020419A1 (en) Medical image processing device and medical image processing program
JP7435067B2 (en) Ophthalmology image processing device and ophthalmology image processing program
JP2021074095A (en) Ophthalmologic image processing device and ophthalmologic image processing program
JP7302184B2 (en) Ophthalmic image processing device and ophthalmic image processing program
WO2020241794A1 (en) Ophthalmic image processing device, ophthalmic image processing program, and ophthalmic image processing system
JP2020036837A (en) Ophthalmologic image processing apparatus and ophthalmologic imaging apparatus
JP7180187B2 (en) Ophthalmic image processing device, OCT device, and ophthalmic image processing program
WO2021220990A1 (en) Image recognition device, and image recognition program
WO2021045019A1 (en) Ophthalmic image processing program and ophthalmic image processing device
JP2022138552A (en) Ophthalmologic image processing device, ophthalmologic image processing program, and ophthalmologic imaging device
JP2020018794A (en) Ophthalmologic image processing apparatus, oct apparatus, and ophthalmologic image processing program
JP2023149742A (en) Ocular fundus image processing device and ocular fundus image processing program

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220728

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220728

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230131

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20230329

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230531

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230822

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231019

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240116

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240129

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7439419

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150