JP2023511199A - 眼内レンズを寸法決めするための機械学習支援パイプライン - Google Patents
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Abstract
Description
102 100の方法ステップ
104 100の方法ステップ
106 100の方法ステップ
108 100の方法ステップ
110 100の方法ステップ
200 眼内レンズを有する眼
202 眼内レンズ
204 水晶体嚢
206 横方向構造
208 靱帯及び筋肉
300 眼
302 眼軸長
304 前房厚
306 角膜曲率測定値
308 レンズ厚
310 中心角膜厚
312 角膜横径距離
314 瞳孔径
316 後房深度
318 網膜厚
400 方法の実施のための機能ブロック
402 スキャン結果
404 バイオメトリックデータ
406 ニューラルネットワーク
408 IOL位置
410 屈折力の数式ベースの決定
412 機械学習システム
414 最終屈折力
500 屈折力を予測するためのシステム
502 製品モジュール
504 第1の訓練モジュール
506 第2の訓練モジュール
508 受信モジュール
510 更なる機械学習システム
512 バスシステム
600 予測システム
600 コンピュータシステム
602 プロセッサ
604 ストレージシステム
606 バスシステム
608 RAM
610 ROM
612 長期メモリ
614 I/Oコントローラ
616 プログラムモジュール、潜在データ
618 キーボード
620 画面
622 ネットワークアダプタ
Claims (8)
- 挿入される眼内レンズ(202)のためのパラメータ値を決定するための機械学習支援処理パイプラインのためのコンピュータ実装方法(100)であって、
- 眼(300)のスキャン結果(402)を提供するステップ(102)であって、前記スキャン結果(402)は、前記眼(300)の解剖学的構造の画像を表す、ステップと、
- 眼の前記スキャン結果(402)から前記眼(300)のバイオメトリックデータ(404)を決定するステップ(104)と、
- 挿入される眼内レンズ(202)の最終位置(408)を決定するために、第1の訓練された機械学習システム(406)を用いるステップ(106)であって、眼科データ(404)が前記第1の機械学習システム(406)のための入力データとして機能する、ステップと、
- 挿入される前記眼内レンズ(202)の第1の屈折力(414)を決定するステップ(108)であって、前記決定は、前記眼内レンズ(202)の前記決定された最終位置(408)及び前記決定されたバイオメトリックデータ(404)が物理モデル(410)のための入力変数として用いられる前記物理モデル(410)に基づく、ステップと、
- 前記バイオメトリックデータ(404)及び前記第1の屈折力(414)からの少なくとも1つの変数が入力変数として用いられる、第2の機械学習システムによって前記眼内レンズの最終屈折力を決定するステップと、を含み、
前記第2の機械学習システム(412)は2段階で訓練され、
- 第1の訓練ステップは、
- 眼内レンズのための屈折力に対する第1の物理モデルに基づいて、機械学習システムのための第1の訓練データを生成することと、
- 屈折力を決定するための第1の学習モデルを形成する目的のために、前記生成された第1の訓練データによって前記機械学習システムを訓練することと、を含み、
- 第2の訓練ステップは、
- 屈折力を決定するための第2の学習モデルを形成する目的のために、臨床眼科訓練データを用いて前記第1の訓練データにより訓練された前記機械学習システムを訓練することを含む、
方法(100)。 - 前記眼の前記バイオメトリックデータは、術前眼軸長(302)、術前レンズ厚、術前前房深度(304)、及び術中前房深度からなる群から選択される少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法(100)。
- 前記第1の機械学習システム(406)は、畳み込みニューラルネットワーク、グラフアテンションネットワーク、又は2つの前記ネットワークの組み合わせである、請求項1又は2に記載の方法(100)。
- 前記バイオメトリックデータ(404)からの前記1つの変数は、前記術前眼軸長である、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法(100)。
- 前記眼のバイオメトリックデータ(404)は、前記画像から手動で、又は前記眼の前記提供されたスキャン結果(402)から機械学習システムによって決定される、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法(100)。
- 前記眼(300)の更なるパラメータは、挿入される前記眼内レンズの前記最終位置(414)を決定する場合に決定される、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法(100)。
- 挿入される眼内レンズ(202)のためのパラメータ値を決定するための機械学習支援処理パイプラインのための処理パイプラインシステム(500)であって、
- 眼(300)のスキャン結果(402)を提供するよう構成される受信モジュール(502)であって、前記スキャン結果(402)は前記眼(300)の解剖学的構造の画像を表す、受信モジュール(502)と、
- 眼(300)の前記スキャン結果(402)から前記眼(300)のバイオメトリックデータ(404)を決定するよう構成される決定ユニット(504)と、
- 挿入される眼内レンズ(202)の最終位置(408)を決定するための第1の訓練された機械学習システム(406)であって、眼科データ(404)が前記第1の機械学習システム(406)のための入力データとして機能する、第1の訓練された機械学習システム(406)と、
- 挿入される前記眼内レンズの第1の屈折力を決定するよう構成される決定ユニット(508)であって、前記決定は、前記眼内レンズの前記決定された最終位置及び前記決定されたバイオメトリックデータが物理モデルのための入力変数として用いられる前記物理モデルに基づく、決定ユニット(508)と、
- 第2の機械学習システムによって前記眼内レンズの最終屈折力を決定するよう構成される決定ユニットであって、前記バイオメトリックデータ(404)及び前記第1の屈折力(414)からの少なくとも1つの変数が入力変数として用いられる、決定ユニットと、を備え、
前記第2の機械学習システム(412)は2段階で訓練され、
- 第1の訓練ステップは、
- 眼内レンズのための屈折力に対する第1の物理モデルに基づいて、機械学習システムのための第1の訓練データを生成することと、
- 屈折力を決定するための第1の学習モデルを形成する目的のために、前記生成された第1の訓練データによって前記機械学習システムを訓練することと、を含み、
- 第2の訓練ステップは、
- 屈折力を決定するための第2の学習モデルを形成する目的のために、臨床眼科訓練データを用いて前記第1の訓練データにより訓練された前記機械学習システムを訓練することを含む、
処理パイプラインシステム(500)。 - 挿入される眼内レンズのためのパラメータ値を決定するための機械学習支援処理パイプラインのためのコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータプログラム製品は、それに格納されるプログラム命令を有するコンピュータ読取可能ストレージ媒体を有し、前記プログラム命令は、1つ以上のコンピュータ又は制御ユニットによって実行可能であり、前記1つ以上のコンピュータ又は制御ユニットに請求項1~6のいずれか一項に記載の方法を実行するよう促す、コンピュータプログラム製品。
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DE102022125419B4 (de) * | 2022-09-30 | 2024-10-02 | Carl Zeiss Meditec Ag | Trainings-domänen-basiertes ai-boosting einer iol-bestimmung |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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ES2524618T3 (es) * | 2009-07-14 | 2014-12-10 | Wavetec Vision Systems, Inc. | Determinación de la posición efectiva de la lente de una lente intraocular utilizando potencia refractiva afática |
GB2488802B (en) * | 2011-03-09 | 2013-09-18 | Iol Innovations Aps | Methods and uses |
DE102015225759A1 (de) * | 2015-12-17 | 2017-06-22 | Carl Zeiss Meditec Ag | Verfahren zur Vorhersage der anatomischen, postoperativen Position und Lage einer Intraokularlinse |
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DE102017122636A1 (de) * | 2017-09-28 | 2019-03-28 | Carl Zeiss Ag | Verfahren und Vorrichtungen zum Entwerfen optischer Systeme |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7466970B1 (ja) | 2023-12-12 | 2024-04-15 | 株式会社マルチカラー | 義歯寸法評価システムとそのプログラム |
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