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JP7315809B2 - Colonoscopy Auxiliary Apparatus, Colonoscopy Auxiliary Method and Colonoscopy Auxiliary Program - Google Patents
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Colonoscopy Auxiliary Apparatus, Colonoscopy Auxiliary Method and Colonoscopy Auxiliary Program Download PDF

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Description

本発明は、大腸内視鏡検査補助装置、大腸内視鏡検査補助方法及び大腸内視鏡検査補助プログラムに関する。 The present invention relates to a colonoscopy assisting device, a colonoscopy assisting method, and a colonoscopy assisting program.

近年、大腸のスクリーニング検査として、医師による大腸内視鏡検査が行われている。この大腸内視鏡検査は、専用の医療機器を用いることによって、大腸内に存在するポリープの検出等を行う検査である。 In recent years, colonoscopies have been performed by doctors as a screening test for the large intestine. This colonoscopy is an examination for detecting polyps present in the large intestine, etc., by using dedicated medical equipment.

上記のような大腸内視鏡検査では、医師が画像データ等を目視で確認することによって、ポリープの存在有無についての診断(以下、画像診断とも呼ぶ)が行われる。そのため、ポリープの検出精度は、医師の経験や疲労度合い等によって左右される可能性がある。 In colonoscopy as described above, a doctor visually confirms image data and the like to diagnose the presence or absence of polyps (hereinafter also referred to as image diagnosis). Therefore, the accuracy of polyp detection may be affected by the experience of the doctor, the degree of fatigue, and the like.

そこで、近年では、AI(Artificial Intelligence)を活用することによる画像診断のサポートが行われている。これにより、医師は、大腸内視鏡検査におけるポリープの検出精度を高めることが可能になる(非特許文献1及び2を参照)。 Therefore, in recent years, image diagnosis support has been provided by utilizing AI (Artificial Intelligence). This enables doctors to improve the accuracy of polyp detection in colonoscopy (see Non-Patent Documents 1 and 2).

慈恵大学ほかプレスリリース 2018年8月17日 https://eirl.ai/ja/news/2018/08/17/247/Jikei University and others press release August 17, 2018 https://eirl.ai/ja/news/2018/08/17/247/ 国立研究開発法人国立がん研究センターほかプレスリリース 2017年7月10日 https://www.ncc.go.jp/jp/information/pr_release/2017/0710/press_release_20170710.pdfNational Cancer Center, etc. Press Release July 10, 2017 https://www.ncc.go.jp/jp/information/pr_release/2017/0710/press_release_20170710.pdf

ここで、上記のようなAIによる画像診断のサポートは、例えば、画像データに含まれるポリープの候補(以下、単にポリープ候補とも呼ぶ)を画像データ上に併せて表示することによって、画像診断を行う医師の負担を軽減するものである。 Here, the support for image diagnosis by AI as described above is performed by, for example, displaying polyp candidates (hereinafter simply referred to as polyp candidates) included in the image data together on the image data. This reduces the burden on doctors.

しかしながら、例えば、ポリープ以外の構造がポリープ候補として多く表示される場合、医師が重点的に確認を行う必要がある画像データの数が多くなり、結果として、医師の負担を軽減させることができなくなる。そのため、近年では、画像データに含まれるポリープ候補をより精度良く特定することが可能な新たな方法が求められている。 However, if, for example, many structures other than polyps are displayed as polyp candidates, the number of image data that the doctor needs to check intensively increases, and as a result, the burden on the doctor cannot be reduced. . Therefore, in recent years, there has been a demand for a new method capable of more accurately identifying polyp candidates contained in image data.

そこで、本発明の目的は、画像データに含まれるポリープの候補をより精度良く特定することを可能とする大腸内視鏡検査補助装置、大腸内視鏡検査補助方法及び大腸内視鏡検査補助プログラムを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a colonoscopy assisting device, a colonoscopy assisting method, and a colonoscopy assisting program that enable more accurate identification of polyp candidates contained in image data. is to provide

上記目的を達成するための本発明における大腸内視鏡検査補助装置は、画像データを用いた機械学習を行うことによって大腸内のポリープの検出を行う大腸内視鏡検査補助装置であって、複数の画像データのそれぞれに対し、各画像データに含まれる前記ポリープに対応する識別情報を付加することによって、複数の学習データを生成する第1学習データ生成部と、前記複数の学習データのうちの複数の第1学習データを用いた機械学習を行うことによって、第1学習モデルを生成する第1機械学習部と、前記複数の学習データのうちの複数の第2学習データに含まれる前記ポリープに対応する識別情報と、前記複数の第2学習データの入力に応じて前記第1学習モデルから出力される識別情報との比較結果に基づいて、前記複数の第1学習データに含まれる画像データのそれぞれから前記ポリープ以外の構造を特定し、特定した前記ポリープ以外の構造に対応する識別情報を前記複数の第1学習データに含まれる画像データのそれぞれに付加することによって、複数の第3学習データを生成する第2学習データ生成部と、前記複数の第3学習データを用いた機械学習を行うことによって、第2学習モデルを生成する第2機械学習部と、を有する、ことを特徴とする。 A colonoscopy assisting device in the present invention for achieving the above object is a colonoscopy assisting device for detecting polyps in the large intestine by performing machine learning using image data, comprising a plurality of a first learning data generation unit for generating a plurality of learning data by adding identification information corresponding to the polyp contained in each image data to each of the image data; A first machine learning unit that generates a first learning model by performing machine learning using a plurality of first learning data, and the polyp included in a plurality of second learning data among the plurality of learning data Image data included in the plurality of first learning data based on a comparison result between the corresponding identification information and the identification information output from the first learning model in response to the input of the plurality of second learning data. a plurality of third learning data by specifying a structure other than the polyp from each and adding identification information corresponding to the specified structure other than the polyp to each of the image data included in the plurality of first learning data; and a second machine learning unit that generates a second learning model by performing machine learning using the plurality of third learning data. .

また、上記目的を達成するための本発明における大腸内視鏡検査補助方法は、画像データを用いた機械学習を行うことによって大腸内のポリープの検出を行う処理をコンピュータに実行させる大腸内視鏡検査補助方法であって、複数の画像データのそれぞれに対し、各画像データに含まれる前記ポリープに対応する識別情報を付加することによって、複数の学習データを生成し、前記複数の学習データのうちの複数の第1学習データを用いた機械学習を行うことによって、第1学習モデルを生成し、前記複数の学習データのうちの複数の第2学習データに含まれる前記ポリープに対応する識別情報と、前記複数の第2学習データの入力に応じて前記第1学習モデルから出力される識別情報との比較結果に基づいて、前記複数の第1学習データに含まれる画像データのそれぞれから前記ポリープ以外の構造を特定し、特定した前記ポリープ以外の構造に対応する識別情報を前記複数の第1学習データに含まれる画像データのそれぞれに付加することによって、複数の第3学習データを生成し、前記複数の第3学習データを用いた機械学習を行うことによって、第2学習モデルを生成する、ことを特徴とする。 In addition, a colonoscopy assisting method in the present invention for achieving the above object is a colonoscopy that causes a computer to execute processing for detecting polyps in the colon by performing machine learning using image data. An inspection assistance method, wherein identification information corresponding to the polyp included in each image data is added to each of a plurality of image data to generate a plurality of learning data, and among the plurality of learning data, generating a first learning model by performing machine learning using a plurality of first learning data, and identification information corresponding to the polyp included in a plurality of second learning data among the plurality of learning data; and and identifying information other than the polyp from each of the image data included in the plurality of first learning data based on a comparison result with the identification information output from the first learning model in response to the input of the plurality of second learning data. generating a plurality of third learning data by identifying the structure of the polyp and adding identification information corresponding to the identified structure other than the polyp to each of the image data included in the plurality of first learning data; A second learning model is generated by performing machine learning using a plurality of third learning data.

また、上記目的を達成するための本発明における大腸内視鏡検査補助プログラムは、画像データを用いた機械学習を行うことによって大腸内のポリープの検出を行う処理をコンピュータに実行させる大腸内視鏡補プログラムであって、複数の画像データのそれぞれに対し、各画像データに含まれる前記ポリープに対応する識別情報を付加することによって、複数の学習データを生成し、前記複数の学習データのうちの複数の第1学習データを用いた機械学習を行うことによって、第1学習モデルを生成し、前記複数の学習データのうちの複数の第2学習データに含まれる前記ポリープに対応する識別情報と、前記複数の第2学習データの入力に応じて前記第1学習モデルから出力される識別情報との比較結果に基づいて、前記複数の第1学習データに含まれる画像データのそれぞれから前記ポリープ以外の構造を特定し、特定した前記ポリープ以外の構造に対応する識別情報を前記複数の第1学習データに含まれる画像データのそれぞれに付加することによって、複数の第3学習データを生成し、前記複数の第3学習データを用いた機械学習を行うことによって、第2学習モデルを生成する、ことを特徴とする。 In addition, a colonoscopy assistance program in the present invention for achieving the above object is a colonoscopy program that causes a computer to execute processing for detecting polyps in the colon by performing machine learning using image data. a complementary program for generating a plurality of learning data by adding identification information corresponding to the polyp contained in each image data to each of a plurality of image data; Identification information corresponding to the polyp that generates a first learning model by performing machine learning using a plurality of first learning data, and is included in a plurality of second learning data among the plurality of learning data; Based on the result of comparison with the identification information output from the first learning model in response to the input of the plurality of second learning data, from each of the image data included in the plurality of first learning data generating a plurality of third learning data by identifying a structure and adding identification information corresponding to the identified structure other than the polyp to each of the image data included in the plurality of first learning data; The second learning model is generated by performing machine learning using the third learning data.

本発明における大腸内視鏡検査補助装置、大腸内視鏡検査補助方法及び大腸内視鏡検査補助プログラムによれば、画像データに含まれるポリープの候補をより精度良く特定することが可能になる。 According to the colonoscopy assisting device, colonoscopy assisting method, and colonoscopy assisting program of the present invention, it is possible to more accurately identify polyp candidates contained in image data.

図1は、本発明の実施の形態における大腸内視鏡検査補助装置1の構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a colonoscopy assisting apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. 図2は、大腸内視鏡補助処理の具体例を説明する図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a specific example of colonoscopy assistance processing. 図3は、ポリープの識別情報の具体例を説明する図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a specific example of polyp identification information. 図4は、ポリープの識別情報の具体例を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a specific example of polyp identification information. 図5は、第1の実施の形態における大腸内視鏡補助処理の概略を説明するフローチャート図である。FIG. 5 is a flowchart for explaining an outline of colonoscopy assisting processing according to the first embodiment. 図6は、第1の実施の形態における大腸内視鏡補助処理の概略を説明するフローチャート図である。FIG. 6 is a flowchart for explaining an outline of colonoscopy assisting processing according to the first embodiment. 図7は、第1の実施の形態における大腸内視鏡補助処理の詳細を説明するフローチャート図である。FIG. 7 is a flowchart for explaining details of the colonoscopy assisting process according to the first embodiment. 図8は、第1の実施の形態における大腸内視鏡補助処理の詳細を説明するフローチャート図である。FIG. 8 is a flowchart for explaining details of the colonoscopy assisting process according to the first embodiment. 図9は、第1の実施の形態における大腸内視鏡補助処理の詳細を説明するフローチャート図である。FIG. 9 is a flowchart for explaining details of the colonoscopy assisting process according to the first embodiment. 図10は、第1の実施の形態における大腸内視鏡補助処理の詳細を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating details of the colonoscopy assisting process according to the first embodiment. 図11は、第1の実施の形態における大腸内視鏡補助処理の詳細を説明する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating details of the colonoscopy assisting process according to the first embodiment. 図12は、第1の実施の形態における大腸内視鏡補助処理の詳細を説明する図である。FIG. 12 is a diagram illustrating details of the colonoscopy assisting process according to the first embodiment. 図13は、第1の実施の形態における大腸内視鏡補助処理の詳細を説明する図である。FIG. 13 is a diagram illustrating details of the colonoscopy assisting process according to the first embodiment. 図14は、第1の実施の形態における大腸内視鏡補助処理の詳細を説明する図である。FIG. 14 is a diagram illustrating details of the colonoscopy assisting process according to the first embodiment. 図15は、第1の実施の形態における大腸内視鏡補助処理の詳細を説明する図である。FIG. 15 is a diagram illustrating details of the colonoscopy assisting process according to the first embodiment.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, such an embodiment does not limit the technical scope of the present invention.

図1は、本発明の実施の形態における大腸内視鏡検査補助装置1の構成例を示す図である。大腸内視鏡検査補助装置1は、コンピュータ装置であって、例えば、汎用的なPC(Personal Computer)であってよい。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a colonoscopy assisting apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The colonoscopy assisting device 1 is a computer device, and may be, for example, a general-purpose PC (Personal Computer).

大腸内視鏡検査補助装置1は、汎用的なコンピュータ装置のハードウエア構成を有し、例えば、図1に示すように、プロセッサであるCPU101と、メモリ102と、ネットワークインタフェース103と、記憶媒体104とを有する。各部は、バス105を介して互いに接続される。なお、CPU101は、図示しないGPU(Graphics Processing Unit)と連携して動作するものであってもよい。 The colonoscopy assisting device 1 has a hardware configuration of a general-purpose computer device. For example, as shown in FIG. and Each unit is connected to each other via a bus 105 . Note that the CPU 101 may operate in cooperation with a GPU (Graphics Processing Unit) (not shown).

記憶媒体104は、例えば、医師による大腸内視鏡検査を補助するための処理(以下、大腸内視鏡補助処理とも呼ぶ)を行うためのプログラム(図示しない)を記憶するプログラム格納領域(図示しない)を有する。 The storage medium 104 is, for example, a program storage area (not shown) for storing a program (not shown) for performing a process for assisting a doctor's colonoscopy (hereinafter also referred to as colonoscopy assisting process). ).

また、記憶媒体104は、例えば、大腸内視鏡補助処理を行う際に用いられる情報を記憶する記憶部110(以下、記憶領域110とも呼ぶ)を有する。具体的に、記憶媒体104は、例えば、医師が大腸内視鏡検査において診断を行う複数の画像データが記憶される。 The storage medium 104 also has a storage unit 110 (hereinafter also referred to as a storage area 110) that stores information used when performing colonoscopy assisting processing, for example. Specifically, the storage medium 104 stores, for example, a plurality of image data for diagnosis by a doctor in colonoscopy.

なお、記憶媒体104は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Sokid State Drive)であってよい。 Note that the storage medium 104 may be, for example, an HDD (Hard Disk Drive) or an SSD (Sokid State Drive).

CPU101は、記憶媒体104からメモリ102にロードされたプログラムを実行して大腸内視鏡補助処理を行う。 The CPU 101 executes a program loaded from the storage medium 104 to the memory 102 to perform colonoscopy assisting processing.

ネットワークインタフェース103は、例えば、作業者が操作を行う操作端末2と通信を行う。また、ネットワークインタフェース103は、例えば、医師が大腸内視鏡検査を行う際に閲覧する出力装置3(画像データが表示される出力装置3)と通信を行う。 The network interface 103 communicates with, for example, the operation terminal 2 operated by the operator. The network interface 103 also communicates with the output device 3 (the output device 3 that displays image data) that is viewed by a doctor when performing colonoscopy, for example.

[大腸内視鏡補助処理の具体例]
次に、大腸内視鏡補助処理の具体例について説明を行う。図2は、大腸内視鏡補助処理の具体例を説明する図である。具体的に、図2(A)は、診断対象の画像データIM11のうちの1枚を出力装置3に表示した場合の具体例であり、図2(B)は、診断対象の画像データIM12のうちの他の1枚を出力装置3に表示した場合の具体例である。また、図2(C)は、画像データIM11と併せてポリープに対応する識別情報を表示した場合の具体例であり、図2(D)は、画像データIM12と併せてポリープに対応する識別情報を表示した場合の具体例である。
[Specific example of colonoscopy assisting process]
Next, a specific example of colonoscopy assistance processing will be described. FIG. 2 is a diagram for explaining a specific example of colonoscopy assistance processing. Specifically, FIG. 2A shows a specific example in which one sheet of image data IM11 to be diagnosed is displayed on the output device 3, and FIG. This is a specific example when the other one of them is displayed on the output device 3 . FIG. 2C is a specific example of displaying identification information corresponding to a polyp together with image data IM11, and FIG. This is a specific example when is displayed.

そして、図2(A)に示す画像データIM11には、ポリープ候補PO11が映し出されており、図2(B)に示す画像データIM12には、ポリープ候補PO12及びPO13のそれぞれが映し出されている。なお、以下、画像データIM11及び画像データM12を総称して画像データIMとも呼ぶ。また、以下、ポリープ候補PO11、PO12及びPO13を総称してポリープ候補POとも呼ぶ。 The image data IM11 shown in FIG. 2A shows the polyp candidate PO11, and the image data IM12 shown in FIG. 2B shows the polyp candidates PO12 and PO13. Note that the image data IM11 and the image data M12 will also be collectively referred to as image data IM hereinafter. Further, hereinafter, the polyp candidates PO11, PO12 and PO13 are also collectively referred to as polyp candidates PO.

初めに、医師は、画像データIM11及び画像データIM12を参照することにより、ポリープ候補PO11、PO12及びPO13のそれぞれがポリープであるか否かの診断を行う。具体的に、医師は、例えば、ポリープ候補POのそれぞれが腺腫、過形成、SSA/P(Sessile Serrated Adenoma/Polyp)及びLST(Laterally spreading Tumor)のうちのいずれかであるか否かについての判定を行う。 First, the doctor diagnoses whether each of the polyp candidates PO11, PO12, and PO13 is a polyp by referring to the image data IM11 and IM12. Specifically, the doctor determines whether each polyp candidate PO is an adenoma, hyperplasia, SSA/P (Sessile Serrated Adenoma/Polyp), or LST (Laterally spreading Tumor). I do.

そして、医師は、例えば、ポリープ候補PO11がポリープの一種である腺腫であり、ポリープ候補PO12がポリープの一種である過形成であると診断する。一方、医師は、例えば、ポリープ候補PO13がポリープ以外の構造であると診断する。 Then, for example, the doctor diagnoses that the polyp candidate PO11 is an adenoma, which is a type of polyp, and that the polyp candidate PO12 is a hyperplasia, which is a type of polyp. On the other hand, the doctor, for example, diagnoses that the polyp candidate PO13 is a structure other than a polyp.

その後、大腸内視鏡検査補助装置1は、例えば、医師によって入力された診断結果等に基づいて、ポリープであると診断したポリープ候補PO11及びPO12の識別情報(アノテーション)をそれぞれ生成する。 After that, the colonoscopy assisting apparatus 1 generates identification information (annotations) of polyp candidates PO11 and PO12 diagnosed as polyps based on, for example, diagnostic results input by a doctor.

具体的に、大腸内視鏡検査補助装置1は、例えば、画像データIM11に含まれるポリープ候補PO11に対応する識別情報として、ポリープ候補PO11が腺腫であることを示す種別情報ID11aと、画像データIM11におけるポリープ候補PO11の座標を示す位置情報ID11bとを含む情報を生成する。 Specifically, the colonoscopy assisting apparatus 1, for example, uses type information ID11a indicating that the polyp candidate PO11 is an adenoma as identification information corresponding to the polyp candidate PO11 included in the image data IM11, and the image data IM11 position information ID 11b indicating the coordinates of the polyp candidate PO 11 in .

また、大腸内視鏡検査補助装置1は、例えば、画像データIM12に含まれるポリープ候補PO12に対応する識別情報として、ポリープ候補PO12が過形成であることを示す種別情報ID12aと、画像データIM12におけるポリープ候補PO12の座標を示す位置情報ID12bとを含む情報を生成する。以下、識別情報のデータ構造の具体例について説明を行う。 Further, the colonoscopy assisting apparatus 1, for example, uses type information ID12a indicating that the polyp candidate PO12 is hyperplasia as identification information corresponding to the polyp candidate PO12 included in the image data IM12, and Information including location information ID 12b indicating the coordinates of the polyp candidate PO 12 is generated. A specific example of the data structure of the identification information will be described below.

[ポリープの識別情報の具体例]
図3及び図4は、ポリープの識別情報の具体例を説明する図である。
[Specific examples of polyp identification information]
3 and 4 are diagrams for explaining specific examples of polyp identification information.

図3に示す識別情報は、画像データIMの名称が記憶される「画像名」と、ポリープの種別情報が記憶される「種別情報」と、ポリープの位置情報が記憶される「位置情報(横の座標)」、「位置情報(縦の座標)」、「位置情報(横の長さ)」及び「位置情報(縦の長さ)」とを項目として有する。「位置情報(横の座標)」には、ポリープを含むカーソルの左上の座標のうち、横軸に対応する座標が記憶され、「位置情報(縦の座標)」には、ポリープを含むカーソルの左上の座標のうち、縦軸に対応する座標が記憶される。また、「位置情報(横の長さ)」には、ポリープを含むカーソルの横方向の長さ(大きさ)が記憶され、「位置情報(縦の長さ)」には、ポリープを含むカーソルの縦方向の長さ(大きさ)が記憶される。すなわち、「位置情報(横の座標)」、「位置情報(縦の座標)」、「位置情報(横の長さ)」及び「位置情報(縦の長さ)」には、ポリープを含むカーソルを特定するために必要な情報のそれぞれが記憶される。 The identification information shown in FIG. 3 includes "image name" in which the name of the image data IM is stored, "type information" in which polyp type information is stored, and "position information (horizontal)" in which polyp position information is stored. coordinates)”, “position information (vertical coordinates)”, “position information (horizontal length)”, and “position information (vertical length)” as items. "Position information (horizontal coordinate)" stores the coordinate corresponding to the horizontal axis among the upper left coordinates of the cursor containing the polyp. Of the upper left coordinates, the coordinates corresponding to the vertical axis are stored. "Position information (horizontal length)" stores the horizontal length (size) of the cursor including the polyp. The vertical length (size) of is stored. That is, in "Position information (horizontal coordinate)", "Position information (vertical coordinate)", "Position information (horizontal length)" and "Position information (vertical length)", the cursor including the polyp Each of the information necessary to identify the is stored.

具体的に、図3に示す識別情報において、1行目の情報(図2におけるポリープ候補PO11に対応する情報)には、「画像名」として「IM11」が記憶され、「種別情報」として「腺腫」が記憶され、「位置情報(横の座標)」として「22」が記憶され、「位置情報(縦の座標)」として「81」が記憶され、「位置情報(横の長さ)」として「28」が記憶され、「位置情報(縦の長さ)」として「44」が記憶されている。 Specifically, in the identification information shown in FIG. 3, in the first row of information (information corresponding to the polyp candidate PO11 in FIG. 2), "IM11" is stored as the "image name", and "IM11" is stored as the "type information". "Adenoma" is stored, "22" is stored as "position information (horizontal coordinate)", "81" is stored as "position information (vertical coordinate)", and "position information (horizontal length)" is stored. "28" is stored as "position information (vertical length)", and "44" is stored as "position information (vertical length)".

また、図3に示す識別情報において、2行目の情報(図2におけるポリープ候補PO12に対応する情報)には、「画像名」として「IM12」が記憶され、「種別情報」として「過形成」が記憶され、「位置情報(横の座標)」として「37」が記憶され、「位置情報(縦の座標)」として「69」が記憶され、「位置情報(横の長さ)」として「34」が記憶され、「位置情報(縦の長さ)」として「49」が記憶されている。 Further, in the identification information shown in FIG. 3, in the information on the second line (information corresponding to the polyp candidate PO12 in FIG. 2), "IM12" is stored as the "image name", and "hyperplasia" is stored as the "type information". ” is stored as “position information (horizontal coordinate)”, “37” is stored as “position information (vertical coordinate)”, and “69” is stored as “position information (horizontal length)”. "34" is stored, and "49" is stored as "positional information (longitudinal length)".

すなわち、大腸内視鏡検査補助装置1は、図2(C)及び図2(D)に示すように、各ポリープ候補POの表示を行う際に併せて表示することが可能な情報の生成を行う。 That is, as shown in FIGS. 2(C) and 2(D), the colonoscopy assisting apparatus 1 generates information that can be displayed together with the display of each polyp candidate PO. conduct.

その後、例えば、大腸内視鏡補助処理を行う作業担当者(以下、単に作業担当者とも呼ぶ)は、記憶媒体104に記憶された画像データIMごとに、各画像データIMと各画像データIMに含まれるポリープ候補POのそれぞれの識別情報とを含む学習データを生成する。具体的に、作業担当者は、例えば、画像データIM11と、図3で説明した識別情報における1行目の情報とを含む学習データを生成する。また、作業担当者は、例えば、画像データIM12と、図3で説明した識別情報における2行目の情報とを含む学習データを生成する。そして、大腸内視鏡検査補助装置1は、生成した複数の学習データを用いることによって学習モデルを生成する。 After that, for example, an operator who performs the colonoscopy assisting process (hereinafter also simply referred to as an operator) performs each image data IM stored in the storage medium 104 and each image data IM. and identification information for each of the polyp candidate POs included. Specifically, the worker generates learning data including, for example, the image data IM11 and the information on the first row in the identification information described with reference to FIG. Also, the operator generates learning data including, for example, the image data IM12 and the information on the second line in the identification information described with reference to FIG. Then, the colonoscopy assisting device 1 generates a learning model by using the generated plurality of learning data.

これにより、大腸内視鏡検査補助装置1は、生成した学習モデルを用いることにより、新たな画像データIM(例えば、大腸内視鏡検査において新たに撮像された画像データIM)に含まれるポリープ候補POを特定することが可能になる。そして、大腸内視鏡検査補助装置1は、新たな画像データIMを出力装置3に表示する際に、各ポリープ候補POに対応する識別情報を併せて表示することが可能になる。 As a result, the colonoscopy assisting apparatus 1 uses the generated learning model to determine the polyp candidates included in the new image data IM (for example, the image data IM newly captured in the colonoscopy). It becomes possible to specify the PO. Then, when displaying the new image data IM on the output device 3, the colonoscopy assisting apparatus 1 can also display the identification information corresponding to each polyp candidate PO.

具体的に、図4(A)に示すように、新たな画像データIM21の入力があった場合、大腸内視鏡検査補助装置1は、画像データIM21を表示する際に、ポリープ候補PO21が腺腫であることを示す種別情報ID21aと、ポリープ候補PO21の位置情報ID21b(位置情報ID21bに対応するカーソル)とを併せて表示することが可能になる。 Specifically, as shown in FIG. 4A, when new image data IM21 is input, the colonoscopy assisting apparatus 1 displays the image data IM21 when the polyp candidate PO21 is an adenoma. and the position information ID 21b of the polyp candidate PO 21 (cursor corresponding to the position information ID 21b) can be displayed together.

また、図4(B)に示すように、画像データIM22の入力があった場合、大腸内視鏡検査補助装置1は、画像データIM22を表示する際に、ポリープ候補PO22が腺腫であることを示す種別情報ID22aと、ポリープ候補PO22の位置情報ID22b(位置情報ID22bに対応するカーソル)と、ポリープ候補PO23が過形成であることを示す種別情報ID23aと、ポリープ候補PO23の位置情報ID23b(位置情報ID23bに対応するカーソル)とを併せて表示することが可能になる。 Further, as shown in FIG. 4B, when image data IM22 is input, the colonoscopy assisting apparatus 1 indicates that the polyp candidate PO22 is an adenoma when displaying the image data IM22. position information ID 22b of the candidate polyp PO 22 (cursor corresponding to the position information ID 22b); classification information ID 23a indicating that the candidate polyp PO 23 is hyperplasia; (cursor corresponding to ID 23b) can be displayed together.

これにより、医師は、新たな画像データIMの診断を行う際に、併せて表示される識別情報を参照することで、各画像データIMの診断に伴う負担を軽減させることが可能になる。 As a result, when diagnosing new image data IM, the doctor can refer to the identification information that is also displayed, thereby reducing the burden associated with diagnosing each image data IM.

しかしながら、例えば、ポリープ以外の構造がポリープ候補POとして出力装置3に多く表示される場合、医師は、画像診断に伴う負担を軽減させることができない。具体的に、例えば、図4(C)及び図4(D)に示すポリープ候補POに、ポリープ以外の構造が多く含まれている場合、医師は、診断を行う必要があるポリープ候補POの数を抑えることができなくなり、画像診断に伴う負担を軽減させることができなくなる。そのため、大腸内視鏡検査が行われる病院等の現場では、画像データに含まれるポリープ候補POをより精度良く特定することが可能な新たな方法が求められている。以下、本実施の形態における大腸内視鏡補助処理の概略について説明を行う。 However, for example, when many structures other than polyps are displayed on the output device 3 as polyp candidates PO, the doctor cannot reduce the burden associated with image diagnosis. Specifically, for example, when many structures other than polyps are included in the polyp candidate POs shown in FIGS. can no longer be suppressed, and the burden associated with image diagnosis cannot be reduced. Therefore, at sites such as hospitals where colonoscopy is performed, there is a demand for a new method capable of more accurately identifying polyp candidates PO contained in image data. An outline of the colonoscopy assisting process according to the present embodiment will be described below.

[第1の実施の形態の概略]
図5及び図6は、第1の実施の形態における大腸内視鏡補助処理の概略を説明するフローチャート図である。
[Outline of the first embodiment]
5 and 6 are flowcharts for explaining an outline of the colonoscopy assisting process according to the first embodiment.

大腸内視鏡検査補助装置1の第1学習データ生成部は、図5に示すように、複数の画像データIMのそれぞれに対し、各画像データIMに含まれるポリープに対応する識別情報を付加することによって、複数の学習データを生成する(S11)。 As shown in FIG. 5, the first learning data generator of the colonoscopy assisting device 1 adds identification information corresponding to the polyp contained in each image data IM to each of the plurality of image data IM. By doing so, a plurality of learning data are generated (S11).

そして、大腸内視鏡検査補助装置1の第1機械学習部は、S11の処理で生成した複数の学習データのうちの一部(以下、複数の第1学習データとも呼ぶ)を用いた機械学習を行うことによって、第1学習モデルを生成する(S12)。 Then, the first machine learning unit of the colonoscopy assisting apparatus 1 performs machine learning using part of the plurality of learning data generated in the process of S11 (hereinafter also referred to as a plurality of first learning data). to generate a first learning model (S12).

続いて、大腸内視鏡検査補助装置1の第2学習データ生成部は、図6に示すように、例えば、S11の処理で生成した複数の学習データのうちの他の一部(以下、複数の第2学習データとも呼ぶ)の入力に応じて、S12の処理で生成した第1学習モデルから出力される識別情報を取得する(S21)。 Subsequently, as shown in FIG. 6, the second learning data generation unit of the colonoscopy assisting apparatus 1 generates, for example, another part of the plurality of learning data generated in the process of S11 (hereinafter referred to as a plurality of learning data). (also referred to as second learning data), the identification information output from the first learning model generated in the process of S12 is acquired (S21).

そして、大腸内視鏡検査補助装置1の第2学習データ生成部は、S11の処理で生成した複数の第2学習データに含まれるポリープに対応する識別情報と、S21の処理で取得した識別情報との比較結果に基づいて、S11の処理で生成した複数の第1学習データに含まれる画像データIMからポリープ以外の構造を特定する(S22)。ポリープ以外の構造は、例えば、水泡、腸管内容物(例えば、便等)、回盲弁及び大腸内腔のうちの少なくとも1つを含む。また、ポリープ以外の構造は、例えば、光の反射領域を含む。 Then, the second learning data generation unit of the colonoscopy assisting apparatus 1 generates the identification information corresponding to the polyp included in the plurality of second learning data generated in the process of S11 and the identification information acquired in the process of S21. structure other than the polyp is identified from the image data IM included in the plurality of first learning data generated in the process of S11 (S22). Structures other than polyps include, for example, at least one of a blister, intestinal contents (eg, stool, etc.), ileocecal valve, and colonic lumen. Structures other than polyps also include, for example, light reflecting regions.

さらに、大腸内視鏡検査補助装置1の第2学習データ生成部は、S11の処理で生成した複数の第1学習データに含まれる画像データIMに対し、S22の処理で特定したポリープ以外の構造に対応する識別情報をさらに付加することによって、複数の第3学習データを生成する(S23)。 Furthermore, the second learning data generation unit of the colonoscopy assisting device 1 generates structures other than the polyp identified in the process of S22 for the image data IM included in the plurality of first learning data generated in the process of S11. By further adding identification information corresponding to , a plurality of third learning data are generated (S23).

その後、大腸内視鏡検査補助装置1の第2機械学習部は、S23の処理で生成した複数の第3学習データを用いた機械学習を行うことによって、第2学習モデルを生成する(S24)。 After that, the second machine learning unit of the colonoscopy assisting device 1 generates a second learning model by performing machine learning using the plurality of third learning data generated in the process of S23 (S24). .

すなわち、大腸内視鏡検査補助装置1は、ポリープに対応する識別情報を含む学習データだけでなく、ポリープ以外の構造に対応する識別情報を含む学習データを用いることによって学習モデル(第2学習モデル)を生成する。 That is, the colonoscopy assisting apparatus 1 uses not only learning data containing identification information corresponding to polyps, but also learning data containing identification information corresponding to structures other than polyps, so that the learning model (second learning model ).

これにより、大腸内視鏡検査補助装置1は、大腸内視鏡検査において撮影された画像データIMに含まれるポリープ候補POをより精度良く特定することが可能になる。そのため、医師は、大腸内視鏡検査の実施に伴う負担を軽減させることが可能になる。 As a result, the colonoscopy assisting apparatus 1 can more accurately identify the polyp candidates PO included in the image data IM captured during the colonoscopy. Therefore, it becomes possible for a doctor to reduce the burden associated with colonoscopy.

[第1の実施の形態の詳細]
次に、第1の実施の形態における大腸内視鏡補助処理について説明を行う。図7から図9は、第1の実施の形態における大腸内視鏡補助処理の詳細を説明するフローチャート図である。また、図10から図15は、第1の実施の形態における大腸内視鏡補助処理の詳細を説明する図である。
[Details of the first embodiment]
Next, colonoscopy assistance processing in the first embodiment will be described. 7 to 9 are flowcharts for explaining the details of colonoscopy assistance processing according to the first embodiment. 10 to 15 are diagrams for explaining the details of colonoscopy assistance processing according to the first embodiment.

大腸内視鏡検査補助装置1は、図7に示すように、複数の画像データIMのそれぞれに対応する種別情報と位置情報との組合せを記憶領域110に記憶された識別情報131から取得する(S31)。以下、識別情報131の具体例について説明を行う。 As shown in FIG. 7, the colonoscopy assisting apparatus 1 acquires a combination of type information and position information corresponding to each of the plurality of image data IM from the identification information 131 stored in the storage area 110 ( S31). A specific example of the identification information 131 will be described below.

[識別情報の具体例]
図10は、識別情報131の具体例を説明する図である。具体的に、図10(A)は、第1学習データに含まれる識別情報131aの具体例を説明する図である。また、図10(B)は、第2学習データに含まれる識別情報131bの具体例を説明する図である。なお、図10に示す識別情報131は、例えば、図3で説明した識別情報と同じ項目を有している。
[Specific example of identification information]
FIG. 10 is a diagram for explaining a specific example of the identification information 131. As shown in FIG. Specifically, FIG. 10A is a diagram illustrating a specific example of the identification information 131a included in the first learning data. Also, FIG. 10B is a diagram illustrating a specific example of the identification information 131b included in the second learning data. Note that the identification information 131 shown in FIG. 10 has, for example, the same items as the identification information described in FIG.

具体的に、図10(A)に示す識別情報131aにおいて、1行目の情報には、「画像名」として「IM101」が記憶され、「種別情報」として「腺腫」が記憶され、「位置情報(横の座標)」として「42」が記憶され、「位置情報(縦の座標)」として「71」が記憶され、「位置情報(横の長さ)」として「42」が記憶され、「位置情報(縦の長さ)」として「36」が記憶されている。 Specifically, in the identification information 131a shown in FIG. 10A, in the information on the first line, "IM101" is stored as the "image name", "adenoma" is stored as the "type information", and "location information" is stored. "42" is stored as "information (horizontal coordinate)", "71" is stored as "positional information (vertical coordinate)", "42" is stored as "positional information (horizontal length)", "36" is stored as "positional information (vertical length)".

また、図10(A)に示す識別情報131aにおいて、2行目の情報には、「画像名」として「IM102」が記憶され、「種別情報」として「腺腫」が記憶され、「位置情報(横の座標)」として「29」が記憶され、「位置情報(縦の座標)」として「89」が記憶され、「位置情報(横の長さ)」として「25」が記憶され、「位置情報(縦の長さ)」として「22」が記憶されている。 In the identification information 131a shown in FIG. 10A, in the information on the second line, "IM102" is stored as the "image name", "adenoma" is stored as the "type information", and "position information ( "29" is stored as "horizontal coordinate)", "89" is stored as "position information (vertical coordinate)", "25" is stored as "position information (horizontal length)", and "position "22" is stored as "information (vertical length)".

また、図10(A)に示す識別情報131aにおいて、3行目の情報には、「画像名」として「IM102」が記憶され、「種別情報」として「過形成」が記憶され、「位置情報(横の座標)」として「83」が記憶され、「位置情報(縦の座標)」として「52」が記憶され、「位置情報(横の長さ)」として「8」が記憶され、「位置情報(縦の長さ)」として「9」が記憶されている。図10(A)に含まれる他の情報については説明を省略する。 Further, in the identification information 131a shown in FIG. 10A, in the information on the third line, "IM102" is stored as the "image name", "hyperplasia" is stored as the "type information", and "position information" is stored. "83" is stored as "(horizontal coordinate)", "52" is stored as "position information (vertical coordinate)", "8" is stored as "position information (horizontal length)", and " "9" is stored as position information (vertical length). Description of other information included in FIG. 10A is omitted.

すなわち、図10(A)に示す識別情報131aは、例えば、「画像名」が「IM101」である画像データIMに、1つのポリープ(1行目の情報に対応するポリープ)が含まれていると医師が判断したことを示している。また、図10(A)に示す識別情報131aは、例えば、「画像名」が「IM102」である画像データIMに、2つのポリープ(2行目の情報及び3行目の情報に対応するポリープ)が含まれていると医師が判断したことを示している。 That is, the identification information 131a shown in FIG. 10A includes, for example, one polyp (polyp corresponding to the information on the first row) included in the image data IM whose "image name" is "IM101". indicates that the doctor has determined that Further, the identification information 131a shown in FIG. 10A includes, for example, two polyps (polyp ) indicates that the doctor has determined that it contains

さらに、図10(B)に示す識別情報131bにおいて、1行目の情報には、「画像名」として「IM111」が記憶され、「種別情報」として「過形成」が記憶され、「位置情報(横の座標)」として「19」が記憶され、「位置情報(縦の座標)」として「42」が記憶され、「位置情報(横の長さ)」として「12」が記憶され、「位置情報(縦の長さ)」として「5」が記憶されている。 Further, in the identification information 131b shown in FIG. 10B, in the information on the first line, "IM111" is stored as the "image name", "hyperplasia" is stored as the "type information", and "position information" is stored. "19" is stored as "(horizontal coordinate)", "42" is stored as "position information (vertical coordinate)", "12" is stored as "position information (horizontal length)", and " "5" is stored as position information (vertical length).

また、図10(B)に示す識別情報131bにおいて、2行目の情報には、「画像名」として「IM111」が記憶され、「種別情報」として「腺腫」が記憶され、「位置情報(横の座標)」として「86」が記憶され、「位置情報(縦の座標)」として「39」が記憶され、「位置情報(横の長さ)」として「9」が記憶され、「位置情報(縦の長さ)」として「11」が記憶されている。図10(B)に含まれる他の情報については説明を省略する。 Further, in the identification information 131b shown in FIG. 10B, in the information on the second line, "IM111" is stored as the "image name", "adenoma" is stored as the "type information", and "position information ( "86" is stored as "horizontal coordinate)", "39" is stored as "position information (vertical coordinate)", "9" is stored as "position information (horizontal length)", and "position "11" is stored as information (vertical length). Description of other information included in FIG. 10B is omitted.

すなわち、図10(B)に示す識別情報131aは、例えば、「画像名」が「IM111」である画像データIMに、2つのポリープ(1行目の情報及び2行目の情報に対応するポリープ)が含まれていると医師が判断したことを示している。 That is, the identification information 131a shown in FIG. 10B includes, for example, two polyps (polyp ) indicates that the doctor has determined that it contains

そして、大腸内視鏡検査補助装置1は、S31の処理において、例えば、図10に示す識別情報131に含まれる情報のうち、「種別情報」、「位置情報(横の座標)」、「位置情報(縦の座標)」、「位置情報(横の長さ)」及び「位置情報(縦の長さ)」の組合せを取得する。 Then, in the process of S31, the colonoscopy assisting apparatus 1 selects, for example, "type information", "position information (horizontal coordinates)", "position Acquire a combination of information (vertical coordinate), position information (horizontal length), and position information (vertical length).

図7に戻り、大腸内視鏡検査補助装置1は、複数の画像データIMのそれぞれに対し、S31の処理で取得した種別情報と位置情報との組合せを付加することによって、複数の学習データを生成する(S32)。 Returning to FIG. 7, the colonoscopy assisting apparatus 1 adds a combination of the type information and the position information acquired in the process of S31 to each of the plurality of image data IM, thereby obtaining a plurality of learning data. Generate (S32).

そして、大腸内視鏡検査補助装置1は、S32の処理で生成した複数の第1学習データを用いた機械学習を行うことによって、第1学習モデルを生成する(S33)。 Then, the colonoscopy assisting device 1 generates a first learning model by performing machine learning using the plurality of first learning data generated in the process of S32 (S33).

すなわち、大腸内視鏡検査補助装置1は、S32の処理で生成した複数の学習データのうちの一部を学習させることによって第1学習モデルの生成を行う。 That is, the colonoscopy assisting device 1 generates the first learning model by learning a part of the plurality of learning data generated in the process of S32.

その後、作業担当者は、例えば、S32の処理で生成した複数の学習データのうち、第1学習データ及び第2学習データ以外の複数の学習データを用いることにより、第1学習モデルについての検証を行う。 After that, the operator verifies the first learning model by using, for example, a plurality of learning data other than the first learning data and the second learning data among the plurality of learning data generated in the process of S32. conduct.

続いて、大腸内視鏡検査補助装置1は、図8に示すように、S31の処理で生成した複数の第2学習データの入力に応じて、S32の処理で生成した第1学習モデルから出力される種別情報と位置情報との組合せを取得する(S41)。 Subsequently, as shown in FIG. 8, the colonoscopy assisting apparatus 1 outputs from the first learning model generated in the process of S32 according to the input of the plurality of second learning data generated in the process of S31. A combination of the type information and the position information to be received is acquired (S41).

そして、大腸内視鏡検査補助装置1は、S41の処理で取得した組合せのうち、S31の処理で生成した複数の第2学習データに含まれるポリープに対応する組合せに含まれない組合せを特定する(S42)。以下、S42の処理の具体例について説明を行う。 Then, the colonoscopy assisting apparatus 1 identifies, among the combinations obtained in the process of S41, combinations that are not included in the combinations corresponding to the polyps included in the plurality of second learning data generated in the process of S31. (S42). A specific example of the processing of S42 will be described below.

[S42の処理の具体例]
図11は、S41の処理で取得した種別情報と位置情報との組合せの具体例である。
[Specific example of processing in S42]
FIG. 11 is a specific example of a combination of type information and position information acquired in the process of S41.

図11に示す情報には、図10(B)で説明した識別情報131bに含まれる情報に加え、例えば、3行目の情報及び6行目の情報(下線部分に対応する情報)がそれぞれ含まれている。そのため、大腸内視鏡検査補助装置1は、S42の処理において、例えば、図11に示す情報のうちの3行目の情報及び6行目の情報を特定する。 In addition to the information included in the identification information 131b described in FIG. 10B, the information shown in FIG. 11 includes, for example, information on the third line and information on the sixth line (information corresponding to the underlined portion). is Therefore, in the process of S42, the colonoscopy assisting apparatus 1 specifies, for example, the information on the third line and the information on the sixth line among the information shown in FIG. 11 .

これにより、大腸内視鏡検査補助装置1は、第1学習モデルがポリープであると判断したポリープ以外の構造(すなわち、第1学習モデルがポリープであると誤認した構造)に対応する情報を特定することが可能になる。 As a result, the colonoscopy assisting apparatus 1 identifies information corresponding to structures other than polyps that the first learning model has determined to be polyps (that is, structures that the first learning model has misidentified as polyps). it becomes possible to

なお、大腸内視鏡検査補助装置1は、S42の処理において、比較対象の各組合せに含まれる位置情報の差が所定範囲内である場合、これらの情報が一致するものと判定するものであってもよい。 In addition, in the processing of S42, the colonoscopy assisting apparatus 1 determines that the information matches when the difference in the position information included in each combination to be compared is within a predetermined range. may

図8に戻り、大腸内視鏡検査補助装置1は、S31の処理で生成した複数の第2学習データに含まれる画像データIMのそれぞれから、S42の処理で特定した組合せに対応する部分画像データ(以下、第1部分画像データとも呼ぶ)を特定する(S43)。 Returning to FIG. 8, the colonoscopy assisting apparatus 1 generates partial image data corresponding to the combination specified in the process of S42 from each of the image data IM included in the plurality of second learning data generated in the process of S31. (hereinafter also referred to as first partial image data) is specified (S43).

なお、医師は、この場合、S43の処理で特定した第1部分画像データを参照することにより、S42の処理で特定された組合せに対応する正しい種別情報を特定する。そして、大腸内視鏡検査補助装置1は、医師によって特定された種別情報に基づいて、S42の処理で特定された組合せに含まれる情報の修正を行う。 In this case, the doctor identifies correct type information corresponding to the combination identified in the process of S42 by referring to the first partial image data identified in the process of S43. Then, the colonoscopy assisting device 1 corrects the information included in the combination specified in the process of S42 based on the type information specified by the doctor.

具体的に、例えば、図11で説明した情報のうち、3行目の情報及び6行目の情報のそれぞれに対応する正しい種別情報が水泡及び回盲弁であった場合、大腸内視鏡検査補助装置1は、図12の下線部分に示すように、3行目の情報における「種別情報」に設定される情報を「水泡」に変更し、6行目の情報における「種別情報」に設定される情報を「回盲弁」に変更する。 Specifically, for example, if the correct type information corresponding to each of the information on the third line and the information on the sixth line among the information described in FIG. As shown in the underlined portion of FIG. 12, the auxiliary device 1 changes the information set in the "type information" in the information on the third line to "blister" and sets it in the "type information" in the information on the sixth line. Change the information provided to "ileocecal valve".

そして、大腸内視鏡検査補助装置1は、S31の処理で生成した複数の第1学習データに含まれる画像データIMから、S43の処理で特定した第1部分画像データと所定の関係を有する第2部分画像データを特定する(S44)。 Then, the colonoscopy assisting apparatus 1 selects the first partial image data specified in the process of S43 from the image data IM included in the plurality of first learning data generated in the process of S31 and has a predetermined relationship with the first partial image data. Two partial image data are specified (S44).

具体的に、大腸内視鏡検査補助装置1は、例えば、S31の処理で生成した複数の第1学習データに含まれる画像データIMから、S43の処理で特定した第1部分画像データと大きさ及び形状の差が所定範囲以内である構造に対応する部分画像データ(すなわち、第1部分画像データと類似すると判断できる部分画像データ)を第2部分画像データとして特定するものであってよい。 Specifically, the colonoscopy assisting apparatus 1, for example, extracts the first partial image data and the size specified in the process of S43 from the image data IM included in the plurality of first learning data generated in the process of S31. and the partial image data corresponding to the structure whose shape difference is within a predetermined range (that is, partial image data that can be judged to be similar to the first partial image data) as the second partial image data.

その後、大腸内視鏡検査補助装置1は、図9に示すように、S44の処理で特定した第2部分画像データに対応する種別情報と位置情報との組合せであってポリープ以外の構造に対応する種別情報と位置情報との組合せを生成する(S51)。 After that, as shown in FIG. 9, the colonoscopy assisting apparatus 1 uses the combination of the type information and the position information corresponding to the second partial image data specified in the process of S44 and corresponds to a structure other than the polyp. A combination of type information and position information to be used is generated (S51).

そして、大腸内視鏡検査補助装置1は、S31の処理で生成した複数の第1学習データに含まれる画像データIMのそれぞれに対し、S51の処理で生成した種別情報と位置情報との組合せを付加することによって、複数の第3学習データを生成する(S52)。 Then, the colonoscopy assisting apparatus 1 combines the type information and position information generated in the process of S51 for each of the image data IM included in the plurality of first learning data generated in the process of S31. By adding, a plurality of third learning data are generated (S52).

具体的に、例えば、S51の処理において、図13に示す組合せのそれぞれが特定された場合、大腸内視鏡検査補助装置1は、図14の下線部分に示すように、図13に示す組合せに対応する新たな識別情報131aを、図10(A)で説明した識別情報131aに追加する。 Specifically, for example, when each of the combinations shown in FIG. 13 is specified in the process of S51, the colonoscopy assisting apparatus 1 selects the combination shown in FIG. 13 as shown in the underlined portion of FIG. The corresponding new identification information 131a is added to the identification information 131a described with reference to FIG. 10(A).

続いて、大腸内視鏡検査補助装置1は、S52の処理で生成した複数の第3学習データを用いた機械学習を行うことによって、第2学習モデルを生成する(S53)。 Subsequently, the colonoscopy assisting device 1 generates a second learning model by performing machine learning using the plurality of third learning data generated in the process of S52 (S53).

これにより、大腸内視鏡検査補助装置1は、ポリープに対応する識別情報131aを含む学習データだけでなく、ポリープ以外の構造に対応する識別情報131aを含む学習データを用いることによって学習モデル(第2学習モデル)を生成することが可能になる。 As a result, the colonoscopy assisting apparatus 1 uses not only the learning data containing the identification information 131a corresponding to the polyp, but also the learning data containing the identification information 131a corresponding to structures other than the polyp. 2 learning models).

その後、作業担当者は、例えば、S53の処理で生成した第2学習モデルの検証を行う。具体的に、作業担当者は、例えば、S32の処理で生成した複数の学習データのうち、第1学習データ及び第2学習データ以外の複数の学習データを用いることにより、第2学習モデルの検証を行う。また、作業担当者は、例えば、S42の処理で特定した組合せの変更後の状態に対応する識別情報(例えば、図12で説明した情報に含まれる3行目の情報及び6行目の情報)と、その識別情報に対応する画像データIMとを対応付けることによって生成した複数の学習データを用いることにより、第2学習モデルの検証を行う。 After that, the operator verifies the second learning model generated in the process of S53, for example. Specifically, for example, the operator verifies the second learning model by using a plurality of learning data other than the first learning data and the second learning data among the plurality of learning data generated in the process of S32. I do. In addition, the operator may, for example, identify the identification information corresponding to the changed state of the combination specified in the process of S42 (for example, the information on the third line and the information on the sixth line included in the information described with reference to FIG. 12). and the image data IM corresponding to the identification information are used to verify the second learning model.

このように、大腸内視鏡検査補助装置1は、複数の画像データIMのそれぞれに対し、各画像データIMに含まれるポリープに対応する識別情報131を付加することによって、複数の学習データを生成する。そして、大腸内視鏡検査補助装置1は、複数の学習データのうちの複数の第1学習データを用いた機械学習を行うことによって、第1学習モデルを生成する。 In this manner, the colonoscopy assisting apparatus 1 generates a plurality of learning data by adding the identification information 131 corresponding to the polyp included in each image data IM to each of the plurality of image data IM. do. Then, the colonoscopy assisting device 1 generates a first learning model by performing machine learning using a plurality of first learning data out of the plurality of learning data.

その後、大腸内視鏡検査補助装置1は、複数の学習データのうちの複数の第2学習データに含まれるポリープに対応する識別情報131と、複数の第2学習データの入力に応じて第1学習モデルから出力される識別情報131との比較結果に基づいて、複数の第1学習データに含まれる画像データIMのそれぞれからポリープ以外の構造を特定し、特定したポリープ以外の構造に対応する識別情報131を複数の第1学習データに含まれる画像データIMのそれぞれに付加することによって、複数の第3学習データを生成する。そして、大腸内視鏡検査補助装置1は、複数の第3学習データを用いた機械学習を行うことによって、第2学習モデルを生成する。 Thereafter, the colonoscopy assisting apparatus 1 receives the identification information 131 corresponding to the polyp included in the plurality of second learning data among the plurality of learning data, and the first A structure other than the polyp is specified from each of the image data IM included in the plurality of first learning data based on the result of comparison with the identification information 131 output from the learning model, and identification corresponding to the specified structure other than the polyp is performed. A plurality of third learning data are generated by adding the information 131 to each of the image data IM included in the plurality of first learning data. Then, the colonoscopy assisting device 1 generates a second learning model by performing machine learning using a plurality of third learning data.

すなわち、大腸内視鏡検査補助装置1は、ポリープに対応する識別情報131を含む学習データだけでなく、ポリープ以外の構造に対応する識別情報131を含む学習データを用いることによって学習モデル(第2学習モデル)を生成する。 That is, the colonoscopy assisting apparatus 1 uses not only the learning data containing the identification information 131 corresponding to the polyp but also the learning data containing the identification information 131 corresponding to structures other than the polyp so that the learning model (second learning model).

これにより、大腸内視鏡検査補助装置1は、大腸内視鏡検査において撮影された画像データIMに含まれるポリープ候補POをより精度良く特定することが可能になる。そのため、医師は、大腸内視鏡検査の実施に伴う負担を軽減させることが可能になる。 As a result, the colonoscopy assisting apparatus 1 can more accurately identify the polyp candidates PO included in the image data IM captured during the colonoscopy. Therefore, it becomes possible for a doctor to reduce the burden associated with colonoscopy.

具体的に、大腸内視鏡検査補助装置1は、第2学習モデルを用いることで、例えば、図4(B)で説明した画像データIMに対応する種別情報ID23aが「過形成」ではなく「水泡」であると判定することが可能になる。そのため、大腸内視鏡検査補助装置1は、この場合、例えば、図15に示すように、図4(B)で説明した画像データIMに対応する種別情報ID23a及び位置情報ID23b(位置情報ID23bに対応するカーソル)が出力装置3に表示されないように制御することが可能になる。 Specifically, by using the second learning model, the colonoscopy assisting apparatus 1, for example, determines that the type information ID 23a corresponding to the image data IM described with reference to FIG. It becomes possible to determine that it is a blister. Therefore, in this case, the colonoscopy assisting apparatus 1, for example, as shown in FIG. It is possible to control so that the corresponding cursor) is not displayed on the output device 3 .

なお、大腸内視鏡検査補助装置1は、S53の処理において第2学習モデルの生成が行われた後であっても、大腸内視鏡検査のさらなる実施によって新たな画像データIMが撮像された場合、その新たな画像データIMを含む学習データを用いることによって追加的な機械学習を行うものであってよい。 It should be noted that even after the second learning model is generated in the process of S53, the colonoscopy assisting apparatus 1 does not capture new image data IM due to the further execution of the colonoscopy. In this case, additional machine learning may be performed using learning data including the new image data IM.

これにより、大腸内視鏡検査補助装置1は、第2学習モデルの判定精度をより高めることが可能になる。 As a result, the colonoscopy assisting device 1 can further improve the determination accuracy of the second learning model.

1:大腸内視鏡検査補助装置
2:操作端末
3:出力装置
101:CPU
102:メモリ
103:ネットワークインタフェース
104:記憶媒体
105:バス
1: Colonoscopy Auxiliary Device 2: Operation Terminal 3: Output Device 101: CPU
102: Memory 103: Network Interface 104: Storage Medium 105: Bus

Claims (9)

画像データを用いた機械学習を行うことによって大腸内のポリープの検出を行う大腸内視鏡検査補助装置であって、
複数の画像データのそれぞれに対し、各画像データに含まれる前記ポリープに対応する識別情報を付加することによって、複数の学習データを生成する第1学習データ生成部と、
前記複数の学習データのうちの複数の第1学習データを用いた機械学習を行うことによって、第1学習モデルを生成する第1機械学習部と、
前記複数の学習データのうちの複数の第2学習データに含まれる前記ポリープに対応する識別情報と、前記複数の第2学習データの入力に応じて前記第1学習モデルから出力される識別情報との比較結果に基づいて、前記複数の第1学習データに含まれる画像データのそれぞれから前記ポリープ以外の構造を特定し、特定した前記ポリープ以外の構造に対応する識別情報を前記複数の第1学習データに含まれる画像データのそれぞれに付加することによって、複数の第3学習データを生成する第2学習データ生成部と、
前記複数の第3学習データを用いた機械学習を行うことによって、第2学習モデルを生成する第2機械学習部と、を有する、
ことを特徴とする大腸内視鏡検査補助装置。
A colonoscopy assisting device for detecting polyps in the colon by performing machine learning using image data,
a first learning data generation unit that generates a plurality of learning data by adding identification information corresponding to the polyp contained in each image data to each of the plurality of image data;
a first machine learning unit that generates a first learning model by performing machine learning using a plurality of first learning data out of the plurality of learning data;
identification information corresponding to the polyp contained in a plurality of second learning data among the plurality of learning data; and identification information output from the first learning model according to the input of the plurality of second learning data. a structure other than the polyp is identified from each of the image data included in the plurality of first learning data based on the comparison result of the plurality of first learning data, and identification information corresponding to the identified structure other than the polyp is provided to the plurality of first learning data a second learning data generation unit that generates a plurality of third learning data by adding to each of the image data included in the data;
a second machine learning unit that generates a second learning model by performing machine learning using the plurality of third learning data;
A colonoscopy assisting device characterized by:
請求項1において、
前記第2学習データ生成部は、
前記複数の第2学習データの入力に応じて前記第1学習モデルから出力される識別情報のうち、前記複数の第2学習データに含まれる前記ポリープに対応する識別情報に含まれない特定の識別情報を特定し、
前記複数の第2学習データに含まれる画像データから、前記特定の識別情報に対応する第1部分画像データを特定し、
前記複数の第1学習データに含まれる画像データから、前記第1部分画像データと所定の関係を有する第2部分画像データを特定し、
前記複数の第1学習データに含まれる画像データのそれぞれに対し、前記第2部分画像データに対応する識別情報であって前記ポリープ以外の構造に対応する識別情報を付加することによって、前記複数の第3学習データを生成する、
ことを特徴とする大腸内視鏡検査補助装置。
In claim 1,
The second learning data generation unit is
A specific identification that is not included in the identification information corresponding to the polyp included in the plurality of second learning data, among the identification information output from the first learning model in response to the input of the plurality of second learning data. identify the information,
identifying first partial image data corresponding to the specific identification information from the image data included in the plurality of second learning data;
identifying second partial image data having a predetermined relationship with the first partial image data from among the image data included in the plurality of first learning data;
By adding identification information corresponding to the second partial image data and corresponding to a structure other than the polyp to each of the image data included in the plurality of first learning data, the plurality of generating third learning data;
A colonoscopy assisting device characterized by:
請求項2において、
前記第2学習データ生成部は、前記第1部分画像データの類似関係が所定の条件を満たす部分画像データを前記第2部分画像データとして特定する、
ことを特徴とする大腸内視鏡検査補助装置。
In claim 2,
The second learning data generation unit identifies partial image data satisfying a predetermined condition for a similarity relationship of the first partial image data as the second partial image data.
A colonoscopy assisting device characterized by:
請求項1において、
前記複数の第1学習データ及び前記複数の第2学習データは、互いに異なる学習データである、
ことを特徴とする大腸内視鏡検査補助装置。
In claim 1,
The plurality of first learning data and the plurality of second learning data are different learning data,
A colonoscopy assisting device characterized by:
請求項1において、
前記ポリープ以外の構造は、水泡、便を含む腸管内容物、回盲弁及び大腸内腔のうちの少なくとも1つを含む、
ことを特徴とする大腸内視鏡検査補助装置。
In claim 1,
said structures other than polyps include at least one of vesicles, intestinal contents including stool, ileocecal valves and large intestine lumen;
A colonoscopy assisting device characterized by:
請求項1において、
前記ポリープ以外の構造は、光の反射領域を含む、
ことを特徴とする大腸内視鏡検査補助装置。
In claim 1,
the structure other than the polyp comprises a light reflecting region;
A colonoscopy assisting device characterized by:
請求項1において、
前記ポリープに対応する識別情報は、前記ポリープの種別情報と、前記ポリープを含む画像データにおける前記ポリープの位置情報との組合せであり、
前記ポリープ以外の構造に対応する識別情報は、前記ポリープ以外の構造の種別情報と、前記ポリープ以外の構造を含む画像データにおける前記ポリープ以外の構造の位置情報との組合せである、
ことを特徴とする大腸内視鏡検査補助装置。
In claim 1,
the identification information corresponding to the polyp is a combination of the type information of the polyp and the position information of the polyp in the image data containing the polyp;
The identification information corresponding to the structure other than the polyp is a combination of the type information of the structure other than the polyp and the position information of the structure other than the polyp in the image data including the structure other than the polyp.
A colonoscopy assisting device characterized by:
画像データを用いた機械学習を行うことによって大腸内のポリープの検出を行う処理をコンピュータに実行させる大腸内視鏡検査補助方法であって、
複数の画像データのそれぞれに対し、各画像データに含まれる前記ポリープに対応する識別情報を付加することによって、複数の学習データを生成し、
前記複数の学習データのうちの複数の第1学習データを用いた機械学習を行うことによって、第1学習モデルを生成し、
前記複数の学習データのうちの複数の第2学習データに含まれる前記ポリープに対応する識別情報と、前記複数の第2学習データの入力に応じて前記第1学習モデルから出力される識別情報との比較結果に基づいて、前記複数の第1学習データに含まれる画像データのそれぞれから前記ポリープ以外の構造を特定し、特定した前記ポリープ以外の構造に対応する識別情報を前記複数の第1学習データに含まれる画像データのそれぞれに付加することによって、複数の第3学習データを生成し、
前記複数の第3学習データを用いた機械学習を行うことによって、第2学習モデルを生成する、
ことを特徴とする大腸内視鏡検査補助方法。
A colonoscopy assisting method for causing a computer to execute processing for detecting polyps in the large intestine by performing machine learning using image data,
generating a plurality of learning data by adding identification information corresponding to the polyp contained in each image data to each of the plurality of image data;
generating a first learning model by performing machine learning using a plurality of first learning data out of the plurality of learning data;
identification information corresponding to the polyp contained in a plurality of second learning data among the plurality of learning data; and identification information output from the first learning model according to the input of the plurality of second learning data. a structure other than the polyp is identified from each of the image data included in the plurality of first learning data based on the comparison result of the plurality of first learning data, and identification information corresponding to the identified structure other than the polyp is provided to the plurality of first learning data generating a plurality of third learning data by adding to each of the image data included in the data;
generating a second learning model by performing machine learning using the plurality of third learning data;
A colonoscopy assisting method characterized by:
画像データを用いた機械学習を行うことによって大腸内のポリープの検出を行う処理をコンピュータに実行させる大腸内視鏡補プログラムであって、
複数の画像データのそれぞれに対し、各画像データに含まれる前記ポリープに対応する識別情報を付加することによって、複数の学習データを生成し、
前記複数の学習データのうちの複数の第1学習データを用いた機械学習を行うことによって、第1学習モデルを生成し、
前記複数の学習データのうちの複数の第2学習データに含まれる前記ポリープに対応する識別情報と、前記複数の第2学習データの入力に応じて前記第1学習モデルから出力される識別情報との比較結果に基づいて、前記複数の第1学習データに含まれる画像データのそれぞれから前記ポリープ以外の構造を特定し、特定した前記ポリープ以外の構造に対応する識別情報を前記複数の第1学習データに含まれる画像データのそれぞれに付加することによって、複数の第3学習データを生成し、
前記複数の第3学習データを用いた機械学習を行うことによって、第2学習モデルを生成する、
ことを特徴とする大腸内視鏡検査補助プログラム。
A colonoscopy supplementary program that causes a computer to execute processing for detecting polyps in the colon by performing machine learning using image data,
generating a plurality of learning data by adding identification information corresponding to the polyp contained in each image data to each of the plurality of image data;
generating a first learning model by performing machine learning using a plurality of first learning data out of the plurality of learning data;
identification information corresponding to the polyp contained in a plurality of second learning data among the plurality of learning data; and identification information output from the first learning model according to the input of the plurality of second learning data. a structure other than the polyp is identified from each of the image data included in the plurality of first learning data based on the comparison result of the plurality of first learning data, and identification information corresponding to the identified structure other than the polyp is provided to the plurality of first learning data generating a plurality of third learning data by adding to each of the image data included in the data;
generating a second learning model by performing machine learning using the plurality of third learning data;
A colonoscopy assistance program characterized by:
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