JP2003122845A

JP2003122845A - 医療情報の検索システム及びそのシステムを実行するためのプログラム

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Publication number: JP2003122845A
Application number: JP2001311412A
Authority: JP
Inventors: Shinkichi Himeno; 信吉姫野
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-10-09
Filing date: 2001-10-09
Publication date: 2003-04-25

Abstract

(57)【要約】【課題】医療機関に大量に蓄積されている症例情報デ
ータベースに対して、症状の出現パターンを検索キーと
して検索を行い、症状リスト同士の類似度を個別に比較
することによって、類似度の高い症例群や診断名群を正
確に抽出する医療情報の検索システム及びそのシステム
を実行するためのプログラムを提供する。【解決手段】医療上の症例情報を格納した症例情報デ
ータベースと、そのデータベースから所定の症例情報を
抽出する検索手段を有した医療情報の検索システムにお
いて、（ａ）症例の症状を入力する症状リスト入力手段
と、（ｂ）入力された症状リストを症状の有無、程度な
どの尺度により症状ベクトルに変換する症状ベクトル変
換手段と、（ｃ）検索したい症例と既に症例情報データ
ベースに記録されている各症例の症状ベクトルの類似度
を計算する類似度計算手段とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、疾患名が未知であ
る症例の各種症状群を検索キーとして、過去の症例情報
データベースを検索し、類似症例や診断名を検索する医
療情報の検索システム及びそのシステムを実行するため
のプログラムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の症例情報データベースの索引とし
ては、病名索引が最も用いられてきた。しかし、初めて
体験するような症候で病名の見当すらつかない時は殆ど
無力である。また、疾患像の分布は連続的でアナログで
あるが、病名付与の際は、離散的な疾患にディジタル的
に当てはめてしまい、はみ出たアナログ的なものを切り
捨てることになる。この離散化誤差と呼ばれるものの中
に重要な情報が含まれていることを否定できない。さら
に、医学史を紐解けば、疾患概念の枠組みは少なからず
変動するものである。むりやり現在の疾患概念の枠組み
に押し込むことは、少なからぬ誤差を呼び込み、超長期
にわたる症例データベースの使用において、将来への禍
根を残すことになりかねない。このような事態を避ける
ためには、各症例の症状そのものを索引として用いる必
要がある。一般的に、コンピュータのデータベースから
必要なデータを抽出する方法としてはキーワードをもと
に一致する情報を検索する方法がある。このキーワード
による検索方法は、入力された任意のキーワードと同一
キーワードを含む文書、ファイル等を検索するものであ
る。これらのキーワード検索においては、キーワードの
選択によって検索の精度が左右されるため、的確なキー
ワードを入力する必要がある。

【０００３】各症状の有無によって、個別に症例情報デ
ータベースを検索することは可能ではある。しかし、症
状の発現は個人差が大きく、ばらつきが大きい。このた
め、検索キーとして用いる症状の的確な選択は決して容
易ではない。そもそも、統計的なゆらぎを持つ確率過程
として症状は発現するものであるから、症状の個々にと
らわれず、症状の全体的パターンの類似として検索を行
う必要がある。一般的な文書の類似については、文書ご
とのキーワードの発現頻度ベクトルを求め、文書同士の
類似度としてベクトル間の角度の余弦、すなわち相関係
数を用いる方法が提案されている（特開平11-45247）。
すなわち、キーワードの出現頻度パターンが似ているも
のは、同じような話題を扱っている可能性が高いと推定
するものである。ところが、この方法では、症例ごとの
症状同士の類似度を推定することは困難である。図２に
代表的な症例情報データベースの一つである退院時サマ
リーの一例を示す。症状を示す初心時所見のところで
は、心窩部痛（＋）、背部痛（−）等のように、キーワ
ードである症状に続いて、その症状の有無が（＋）や
（−）で記載されている。前記の方法でこのような文書
間の類似度を計算すると、例えば腹痛を扱っている文書
では全て同じような症状セットを用いているため、キー
ワードの出現頻度ベクトルは殆ど同一となってしまう。
すなわち、症状の類似を示す情報は、キーワード自体の
出現頻度ではなく、キーワードに続いて記載されている
（＋）や（−）のパターンに存在する。また、人工知能
を用いて、症状リストから診断名を推定する試みが従来
なされてきている。論理的な推論エンジンを備えたエキ
スパートシステムや、ニューロネットワークを用いる手
法等である。しかしながら、個々の手法単独ではスピー
ドや精度に問題があり, 汎用的で実用性のあるシステム
は提供されてこなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】医療機関においては、
退院時サマリーなどのような症例ごとの症状や診断名、
治療経過、転記などを記載した文書が大量に存在する。
新しく来院した患者の症状から、過去の類似症例が検索
できるならば、診断や治療方針決定の大きな手がかりと
なる。しかしながら、従来の病名索引、キーワード検
索、キーワード出現頻度による類似度検索は、いずれも
症状の類似した症例を検索する目的には合致しない。こ
のため、せっかくの症例情報データベースが有効に活用
されず、適切な診断や治療方針の決定に難渋する場合が
少なくない。本発明はかかる従来の問題点を解決するた
めになされたものであって、その目的とするところは、
医療機関に大量に蓄積されている症例情報データベース
に対して、症状の出現パターンを検索キーとして検索を
行い、症状リスト同士の類似度を個別に比較することに
よって、類似度の高い症例群や診断名群を正確に抽出す
る医療情報の検索システム及びそのシステムを実行する
ためのプログラムを提供することにある。また、本発明
の第２の目的は、症状リストから診断名を推定する前向
き推論にはより高速なパターン認識技術を用い、絞り込
まれた診断名に関してはより精度の高い詰めの後ろ向き
推論を行う手法を統合して、スピードと精度を兼ね備え
た、汎用性の高い医療情報の検索システムを提供するこ
とにある。また本発明の第３の目的は、統合症例情報デ
ータベースにより多数の医療機関の症例情報を集約し、
短期間で高度な検索に耐えうるデータベースを立ち上げ
運用に供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような問題を解決す
るための手段として請求項１記載の医療情報の検索シス
テムでは、医療上の症例情報を格納した症例情報データ
ベースと、そのデータベースから所定の症例情報を抽出
する検索手段を有した医療情報の検索システムにおい
て、（ａ）症例の症状を入力する症状リスト入力手段
と、（ｂ）入力された症状リストを症状の有無、程度な
どの尺度により症状ベクトルに変換する症状ベクトル変
換手段と、（ｃ）検索したい症例と既に症例情報データ
ベースに記録されている各症例の症状ベクトルの類似度
を計算する類似度計算手段とを有している。

【０００６】請求項２記載の医療情報の検索システムで
は、請求項１記載の医療情報の検索システムにおいて、
症例表示手段によって類似度の高い順に症例を表示し、
前記類似度計算手段による手法として、（ａ）両症状ベ
クトルの陽性所見が一致する症状の合計数、（ｂ）両症
状ベクトルの陽性または陰性の所見が一致する症状の合
計数、（ｃ）両症状ベクトルの余弦の相関係数、（ｄ）
主成分分析における因子得点、（ｅ）マハラノビスの距
離、のいずれかの手法を採用した。

【０００７】請求項３記載の医療情報の検索システムで
は、請求項２記載の医療情報の検索システムにおいて、
前記症例表示手段において、症例毎に、それぞれの電子
カルテ本体への文書リンクを有する構成とした。

【０００８】請求項４記載の医療情報の検索システムで
は、医療上の症例情報を格納した症例情報データベース
と、そのデータベースから所定の診断名情報を抽出する
検索手段を有した医療情報の検索システムにおいて、
（ａ）症例の症状を入力する症状リスト入力手段と、
（ｂ）入力された症状リストを症状の有無、程度などの
尺度により症状ベクトルに変換する症状ベクトル変換手
段と、（ｃ）症状ベクトルの個々の要素をニューラルネ
ットワークの入力層の個々のニューロンに対応させ、個
々の疾患名を出力層の個々のニューロンに対応させ、蓄
積された症例データベースを用いてネットワークの学習
を行わせておき、疾患名未知の症例の症状ベクトルを入
力層に負荷し、出力層のニューロンの興奮度を疾患への
類似度として用いる診断名類似度計算手段と、（ｄ）計
算された診断名類似度の順に診断名を表示する診断名表
示手段を有している。

【０００９】請求項５記載の医療情報の検索システムで
は、請求項４記載の医療情報の検索システムにおいて、
前記診断名表示手段において、診断名毎に、それぞれの
電子カルテ本体への文書リンクを有している。

【００１０】請求項６記載の医療情報の検索システムで
は、請求項１〜５いずれか記載の医療情報の検索システ
ムにおいて、前記症状リストにおいて、検索に用いる範
囲を状況に応じて可変とした。

【００１１】請求項７記載の医療情報の検索システムで
は、請求項１〜６いずれか記載の医療情報の検索システ
ムにおいて、前記症状リストにおいて、使用する症状と
その順番を予め決定しておく構成とした。

【００１２】請求項８記載の医療情報の検索システムで
は、請求項１〜７いずれか記載の医療情報の検索システ
ムにおいて、診断名ごとの症状を記載したデータベース
を併せ持つ構成とした。

【００１３】請求項９記載の医療情報の検索システムで
は、請求項１〜８いずれか記載の医療情報の検索システ
ムにおいて、検索された症例から症状や所見のリストを
統計解析プログラムで利用可能なようにファイル出力す
る症状所見ファイル出力手段を備えている。

【００１４】請求項１０記載の医療情報の検索システム
では、請求項１〜９いずれか記載の医療情報の検索シス
テムにおいて、医療機関ごとの前記症例情報データベー
スを複数統合した統合症例情報データベースを有してい
る。

【００１５】請求項１１記載の医療情報の検索システム
では、請求項１０記載の医療情報の検索システムにおい
て、前記統合症例情報データベースは、（ａ）物理的に
統合したデータベースを作成する、（ｂ）各医療機関の
症例情報データベースを仮想的に統合し、物理的には統
合しない、のいずれかである。

【００１６】請求項１２記載医療情報の検索システムを
実行させるためのプログラムでは、前記請求項１〜１１
いずれか記載の医療情報の検索システムの機能を実行さ
せる構成とした。

【００１７】

【発明の実施の形態】或る患者の初診時に、臨床医が判
断し治療方針を決定してゆく場面を考えてみよう。主
訴、問診から得られた経過、様々な訴え、理学所見、検
査所見を総合して診断をつけ、治療方針を決定する。こ
こで診断や治療方針の作成はほぼ瞬間的に行われる。そ
の後、その診断や治療方針と、得られている所見の間
で、矛盾が生じないか検証が行われ、また、不足してい
る所見や結果があれば、それらを確認する。診断と得ら
れた所見の間に矛盾が無ければ、とりあえず確定となり
治療が始まる。最初の診断や治療方針、より正確に言え
ば「作業仮説」の形成は、その臨床医が過去に経験した
症例の中から、類似した症例群を思い出すことから始ま
る。それらの過去の確定診断、治療、治療成績などを総
合的に判断し、作業仮説として最もふさわしい診断、治
療方針、成績の予測を行なう。この所見全体を見渡した
総合的判断部分は、いわゆるパターン認識といわれるも
ので、主として右脳が関与していると言われている。多
数の要素を同時並行処理するため、処理時間は瞬間的で
ある。この際、より正確な作業仮説形成のためには、診
断や治療成績の確定した症例をなるべく多く持っている
方が有利であることは論を待たない。熟練した臨床医の
最大の強みはここにあると言ってよい。

【００１８】診断の作業仮説が形成されたら、その仮説
で矛盾が生じないかを確認する作業が生じる。その診断
名を確定するための診断根拠、症候などは教科書などに
列記してある。それと照合して、矛盾がないかをチェッ
クしてゆく。未確認の所見や検査があれば、追加の検査
を行う。矛盾がないか、あっても致命的でなければ、そ
の作業仮説に基づき、治療を開始する。予測どおりの治
療成績が得られなければ、前記の過程を遡る。個々の所
見を矛盾がないかどうか論理的にチェックしてゆく作業
は、人工知能で言う「後ろ向き推論」と言われるもので
ある。この手の論理的思考は時間がかかり、主として左
脳が関与していると言われている。

【００１９】ある患者の症状や所見をもとに、無数にあ
る診断名の中から作業仮説の候補を探し出す際、左脳的
に一つ一つ推論しながら候補を論理的に探索（人工知能
では「前向き推論」と言う）していたのでは時間がかか
りすぎて間に合わない。右脳的にパターン認識でパッと
選び出すしかない。しかし、これだけでは雑駁過ぎて見
落としも多い。絞り込まれた候補について、左脳的にじ
っくり論理的検討（後ろ向き推論）で詰めてゆく必要が
ある。このように、熱練した臨床医の思考過程は、右脳
と左脳をそれぞれ作業仮説形成と論理的チェックに総動
員して、スピードと精度を確保していると思われる。意
思決定を電子的に支援してゆくためには、この思考過程
のそれぞれに適した支援手法を総合的に用いる必要があ
る。従来の手法、例えばパターン認識を行うニューラル
ネットワーク、先に論じた推論手法のエキスパートシス
テム等、それ単独では、思考過程の一部を反映している
に過ぎず、スピードと効率のいずれかが犠牲になる。従
来の手法が汎用性を持ち得なかった最大の理由はここに
あると思われる。

【００２０】医師の頭脳中の症例情報デーベースはコン
パクトでポータブルであり、こんなに便利なものはない
のであるが、幾つかの限界もある。まず、一人の医師の
経験できる症例数には限りがあることである。一生涯全
て使っても、すべての分野のあらゆる疾患を体験するこ
とは出来ない。従って、データベースの規模、精度は、
あるレベルで頭打ちとなる。さらに大きな限界は、その
医師の死とともに症例データベースは消滅することであ
る。この限界を超えるには、症例情報データベースをコ
ンピューターネットワーク内に構築し、たくさんの医師
の経験をこの中に記録し共用すればよい。その際、カル
テの記載全体では、散漫で焦点が絞りにくいので、退院
サマリーなどの経過要約文書を作成し、この要約文書に
対して検索をかけるのが実用的である。選び出された要
約文書から、必要に応じて対応する元カルテを参照すれ
ばよい。

【００２１】以下図面に基づいて本発明の実施の形態を
説明する。図１は本発明の一実施形態である医療情報の
検索システムのハードウェア構成を示すブロック図、図
２は退院時サマリーを示す図、図３は胃潰瘍の症状リス
トを示す図、図４は胆嚢炎の症状リストを示す図、図５
は症例Ｃの症状リストを示す図、図６は比較手段の手法
を示す説明図である。

【００２２】本発明の医療情報の検索システムは図１に
示すように入力装置、制御装置、メモリ装置及び外部記
憶装置から構成されているＰＣとそのネットワークから
なる。入力装置はキーボード、マウス、タブレット、タ
ッチパネル等であり、この入力装置により、文字列デー
タや各種命令の入力が行なわれる。表示装置はＣＲＴや
液晶ディスプレイであり、この表示装置により入力デー
タ情報、検索結果の表示がなされる。制御装置はＣＰＵ
であり、装置全体の制御を行なう。メモリ装置はＲＯ
Ｍ、ＲＡＭであり、制御装置が各種制御や処理を実行す
るために必要なプログラムを格納するプログラム部と処
理の際に必要なデータを格納するバッファ部を有してい
る。外部記憶装置はハードディスク、光磁気ディスク、
フラッシュメモリ等である。外部通信装置は、ネットワ
ークアダプターボードとも呼ばれ、ＬＡＮに接続されて
いる。ＬＡＮ内には、同様の他のコンピューターや大容
量のデータを記録するサーバーが接続されている。ＬＡ
Ｎはモデム、ルーターなどを介し、インターネットに接
続されている。クライアントＰＣよりサーバーにデータ
検索などの要求を送信し、サーバーは症例情報データベ
ースの検索などを行い、結果をクライアントＰＣに返信
する。サーバーは、必要に応じて、インターネットを介
して他医療機関や中央管理サーバーとの交信を行い、必
要な情報の収集、処理を行う。

【００２３】本発明の医療情報の検索システムのサーバ
ーの外部記憶装置には各種医療上の情報が記録され、症
例に対する過去の処置、医師や看護婦の記録等が格納さ
れ、一例として図２に示す医療上のデータが保存されて
いる。この図２は胃潰瘍に関する退院時サマリーであ
り、退院時に患者の今回の入院の要約を記録した文書で
ある。この退院時サマリーの＜確定診断＞の項目に「胃
潰瘍」と記載され、この患者の主訴、来院までの経過、
初診時所見、経過、退院時の状況等が記載されている。
図２では、各項目は＜＞＜/ ＞のタグで区分され、ＸＭ
Ｌと呼ばれる標準形式に対応して記録されている。この
退院時サマリーの作成は、雛型をもとにワープロで直接
作成したり、主訴ごとに予め設定された症状リストにチ
ェックを入れたりすることで行われる（症状リスト入力
手段）。ここで退院時サマリーの書式は、図２に限られ
るものでなく、医療機関ごとに状況に応じて設定してよ
い。またＸＭＬ形式をとらず、確定診断：胃潰瘍などと
しても良い。この文書は患者の入院ごとに作成され、逐
次データベースに蓄積され、数百万あるいはそれ以上の
数の文書が蓄積される。

【００２４】図３は図２の退院時サマリー文書より初診
時所見の部分を抜き出して図示した症状リストである。
図４は胆嚢炎の症例Ｂの初診時所見の症状リストであ
る。図５は診断が未特定の患者の初診時所見の症状リス
トである。症状リストには各症状について、症状の発現
があるか、無いか示されている。（＋）はその項目の症
状が発現することを示し、（−）はその項目の症状が発
現しないことを示している。よって、図３では心窩部
痛、便潜血、貧血の症状があり、反対に右李肋部痛、背
部痛、仙痛、白血球増多の症状はない。図４では右李肋
部痛、背部痛、仙痛、白血球数多の症状があり、心窩部
痛、便潜血、貧血の症状はない。

【００２５】次に、図５は医師が新たに患者を診察して
得た症状リストである。この図５では症状リストのみが
記載され症例名は不明である。ここで症状リストを作成
する際、心窩部痛（＋）、心窩部痛＋、心窩部痛：あ
り、心窩部痛が陽性だった等様々な表現形式がある。入
力の際形式を統一するのが最も簡便であるが、接尾語辞
書などを用いてキーワード解析を行い、「心窩部痛が陽
性だった」等を「心窩部痛（＋）」に変換しても良い。
心窩部痛（＋）の形式のままでは数値処理が出来ないの
で、（＋）は＋１、（−）は−１、記載なしや不明は０
と言うように、数値の尺度に変換する必要がある。数値
尺度には、今述べた症状の有る無しなどに＋１、−１な
どを当てはめた名義尺度、大きさや程度の順序を１、
２、３等の順番であらわす順序尺度、長さや重さなどの
量を直接あらわす比例尺度などがある。状況に応じて、
適宜数値尺度への変換を行えば良い。厳密に言えば、判
別や予測などの目的に応じて最適な尺度を決定する多次
元尺度構成法などの統計手法もあるが、計算量や手順が
複雑になりすぎて、余り実用的とはいえない。個々の症
状の尺度変換には多少の誤差があっても、症状ベクトル
全体としては安定した挙動を示すことが多いので、実用
上は、前記のような簡便な数値尺度変換で充分である。
図３、図４、図５の各症状について数値尺度へ変換を行
い、図６に示すように、症状リストを症状ベクトルに変
換する（症状ベクトル変換手段）。

【００２６】図６において、症状ベクトル間の類似度を
計算する類似度計算手段の例を示す。ここで、所見の＋
の係数を［＋１］と設定し、所見の不明の係数を［０］
と設定し、所見の−の係数を［−１］と設定し、各症例
についてのベクトルを作成する（症状ベクトル変換手
段）。それぞれの症例ベクトルは以下となる。症例Ａの症例ベクトル＝（＋１、−１、−１、−１、＋
１、＋１、−１）症例Ｂの症例ベクトル＝（−１、＋１、＋１、＋１、−
１、−１、＋１）症例Ｃの症例ベクトル＝（＋１、−１、＋１、−１、＋
１、−１、−１）・第１の手法図６（１）は一致する陽性所見の数を比較したものであ
り、症例Ａと症例Ｃを比較すると「心窩部痛」「便潜
血」の２項目が一致し、症例Ｂと症例Ｃを比較すると
「背部痛」の１項目が一致する。この結果により、症例
Ｃは症例Ａに類似度が高いということが確認できる。症
状リストの中から陰性所見の症状を除去すると言う前処
理をした後、前記（特開平11-45247）のキーワードの出
現頻度で類似度を計算させたものは、本手法と数学的に
等価であり、本発明に包含される。・第２の手法図６（２）では一致する陽性及び陰性所見の数を比較し
たものであり、症例Ａと症例Ｃを比較すると「心窩部
痛」「右李肋部痛」「仙痛」「便潜血」「白血球増多」
の５項目が一致し、症例Ｂと症例Ｃを比較すると「背部
痛」「貧血」の２項目が一致する。この結果により、症
例Ｃは症例Ａに類似度が高いということが確認できる。
また、この手法のより一般的な、名義尺度以外の尺度へ
の拡張として、対応する症状の尺度の差の自乗和が小さ
いほど類似度が高いとするもの、また、対応する症状の
尺度の差をその症状の標準偏差で割って正規化したもの
の自乗和が小さいほど類似度が高いとするもの等があ
る。いずれにしても、二つの症状ベクトルの各症状ごと
の一致の程度を評価し合計したものである。精度はより
後者ほど高くなるが、その分計算量も増えるため、状況
に応じて使い分ければよい。

【００２７】・第３の手法本発明の医療情報の検索システムではこの第３の手法に
より比較をすることが好ましく、この手法を採用するこ
とにより精度の高い検索を行なうことができる。以下、
図６（３）に示す検索方法について説明する。初めに、
ベクトルａとベクトルｂの内積は式によって求められ
る。この式を変形したものが式である。この式はベ
クトルａとベクトルｂの余弦（ｃｏｓθ）を求める式で
あり、この余弦（ｃｏｓθ）が１に近い程、両ベクトル
の類似度が高いことが示される。まず、症例Ａと症例Ｃ
の比較を行なうために両ベクトルの余弦を求める。症例
Ａと症例Ｃのベクトルの余弦を式に当てはめて計算す
るとに示すように［０．４３］となる。次に、症例Ｂ
と症例Ｃの比較を行なうために両ベクトルの余弦を求め
る。症例Ａと症例Ｃのベクトルの余弦を式に当てはめ
て計算するとに示すように［−０．４３］となる。こ
れらの余弦を比較し、１に近いものを導き出す（類似度
計算手段）。上記の例では、症例Ａと症例Ｃの方がより
１に近く類似度が高いことが判明する。前記類似度計算
はデータベースに格納された全データについて行なわ
れ、類似度の高いものから順番に表示される（症例表示
手段）。

【００２８】症状ベクトル間の類似度を計算する第４の
方法として、主成分分析の因子得点を用いる方法があ
る。各症状は互いに全く無関係に出現する（症状間相関
係数はゼロに近い）訳ではなく、通常は、各症状間には
相関関係が存在する場合が多い。例えば、発熱と血液検
査の炎症反応は強い相関がある。このように互いに相関
関係にある症状のグループを括りだして一つの指標（主
成分）にまとめれば、少数の指標で全体の情報を要約し
て表現できる。統計学的には、各症状間の相関係数行列
の固有値と固有ベクトルを、固有値の大きいものから順
に求める操作に該当する。得られた固有ベクトルを、そ
の固有値の大きい順に第１主成分、第２主成分などと呼
ぶ。例えば第１主成分の要素を、ある症状ベクトルがど
れほど持っているかは容易に計算できて、その値を第１
主成分の因子得点と呼ぶ。この値は、いわばＸＹＺ座標
系におけるＸ座標のようなものであるから、もし第３主
成分までを計算に入れるなら、ある症状ベクトルは、第
１−３主成分の因子得点の組で表現される。別の症状ベ
クトルとの類似度に関しては、各主成分の因子得点同士
の差の自乗和が小さいほど類似度が高いこととなる。

【００２９】各症状尺度間の相関関係を考慮した第５の
手法として、マハラノビスの距離を用いる方法がある。
各症状の尺度の差をその尺度の標準偏差で割ったものか
らなるベクトルをｖとし、各症状尺度間の相関係数行列
をＲとすると、ｖ^t Ｒ^-1ｖ／ｎで表される量がマハラノビスの距離と呼ばれるもので、
小さいほど両ベクトルは類似していることになる。な
お、ｖ^t はｖの転置ベクトル、Ｒ^-1はＲの逆行列、ｎは
症状の項目数である。以上症状ベクトル間の類似度の計
算手法について述べてきたが、本発明は上記実施例に限
定されるものではない。類似度の計算手法は簡単なもの
から、標準偏差や相関を考慮したものまで様々な手法が
あるが、いずれの手法を用いても安定した結果を得られ
る事が多い。要求される精度や使用できる計算機の能力
に応じて適宜使い分ければよい。要は、入力された症状
リストが、症状ベクトル変換手段によって症状の有無、
程度などの尺度により症状ベクトルに変換され、症状ベ
クトル間の類似度を、何らかの方法で計算する類似度計
算手段を有していれば良い。

【００３０】実用上は第３の類似度計算手法がコストパ
フォーマンスが高いと思われるが、状況によっては前記
の第４、５を含むいずれの類似度計算を用いても良い。
上記の例では、初診時所見の症状リストに関して類似度
の検索を行ったが、検索の目的によっては、退院時の状
況や症状リストも含めた範囲で類似度の検索を行っても
良い。実際に計算処理を行う際は、各文書の症状リスト
を評価し症状ベクトルに変換する際に時間がかかる。検
索のたびにこの作業を繰り返すのも不経済なので、予め
用いる症状ベクトルの症状項目とその順番を決定してお
き、症例情報データベースに記録される際に症状ベクト
ルに変換しておく。このようにすれば、検索の際は、検
索したいキー症例の症状リストのみを評価し症状ベクト
ルに変換すればよく、短時間で効率よく類似度の検索が
可能となる。類似度の高い順に症例が表示された際、よ
り詳細な情報は、症例の電子カルテ本体を直接読むこと
で得られる。この作業を円滑に行うため、類似度順に表
示された文書に、その症例の電子カルテ本体への文書リ
ンクを埋め込んでけば、そのリンクをクリックすること
により直ちに電子カルテ本体が開き、詳細な情報の閲覧
が可能となる。

【００３１】類似度の高い順に退院時サマリー文書が表
示されるが、過去の退院時サマリーには確定した診断名
が記載されているので、表示されている退院サマリー文
書の診断名を通覧してゆけば、疑うべき診断名が自ずか
ら明らかとなる。しかし、これだけでは確定診断とは言
いがたい。もし、その診断名が正しいとするならば満足
すべき所見や検査結果などが、症状リスト以外にも存在
するのが通常である。その診断名を確定するための診断
根拠、症候などは教科書などに列記してある。それと照
合して、矛盾がないかをチェックしてゆく。未確認の所
見や検査があれば、追加の検査を行う必要がある。矛盾
がないか、あっても致命的でなければ、その診断に基づ
き、治療を開始する。このように、絞り込まれた診断名
の各々について、その診断名が正しいと仮定した時に満
足すべき条件を予めデータベースに記録しておき、必要
に応じて、症状リストからは未確認である満足すべき条
件を表示することで、医師の診断の大いなる支援とな
る。診断名ごとの条件の記録は、文書形式、ファイル形
式などのデータベースの形をとっても良いし、人工知能
用プログラミング言語であるPROLOGのように、満足すべ
き条件のデータを宣言文の形でプログラム中に埋め込ん
でも良い。類似度順に表示された症例群は、非常に良く
似通ったグループを形成している。このように似通った
グループが抽出されると、統計学上の大きなメリットが
ある。まず、グループの抽出による病型分類ができ、こ
れにより重症度や予後などを議論する際の基礎となる。
また、大部分の条件が同一であるので、治療法による成
績の差の判定が容易である。したがって、抽出された症
例群から症状や検査所見結果等を抽出して、結果をテキ
ストファイルや表計算ソフトのフォーマットでファイル
に出力し（症状所見ファイル出力手段）、統計解析プロ
グラムに渡せるようにすると有用である。

【００３２】次に、図７に係る医療情報の検索システム
について説明する。本医療情報の検索システムは、症状
ベクトルの入力は同じであるが、検索対象を診断名とし
ており、診断名類似度計算手段としてニューラルネット
ワーク法を使用するシステムである。症状リストから並
列演算を行って迅速に診断名を絞り込む代表的手法にニ
ューラルネットワークがある。ニューラルネットワーク
とは、生物の脳の情報処理方式を取り入れたものであ
り、生物の神経系は多数の神経細胞（ニューロン）が複
雑に結合され並列処理を行なっている。１つ１つのニュ
ーロン素子の働きはごく単純なものであるが、多数結合
することによって高度の処理をすることができる。この
ニューラルネットワークはこのような機能を応用したも
のである。

【００３３】一例として図７に示すように、「心窩部
痛」「背部痛」「仙痛」「貧血」「白血球増多」等の所
見が前記と同様の症状リスト入力手段によって入力され
ると、前記と同様の症状ベクトル変換手段によって数値
尺度に変換され、第一層の入力層に刺激として負荷され
ると［ｗｉｊ］等の重みを付けて、第二層に伝わる。第
二層の各ニューロンが一定の刺激を受けると発火して、
［ｗｊｋ］の重みを付けて第三層に刺激が伝えられる。
第三層でも各ニューロンごとに刺激が加算され、一定の
刺激量（閾値）を越えると発火する。発火した各ニュー
ロンが診断名に対応する。蓄積された症状リストと確定
診断名について、繰り返し症状ベクトルを第一層に作用
させ、第三層の発火ニューロンをモニターしながら、ネ
ットワークの学習を繰り返す。当初はでたらめの反応し
か返らないが、正しい反応をした際の結合重みを増大さ
せ、誤った反応を起こしたときは重みを減少させてゆ
く。この作業によって、徐々に正しい反応が安定して得
られるようになる。学習が済み安定したニューラルネッ
トワークに対し、診断名未知の症例の症状リストを症状
ベクトルに変換後に、第一層に負荷すると、学習された
結合重みにしたがって第二層のニューロンに刺激が集約
され、閾値を越えたニューロンが発火する。発火したニ
ューロンから同様に学習された結合重みにしたがって第
三層ニューロンに刺激が集約され、閾値を越えたニュー
ロンが発火する。発火したニューロンに対応する診断名
が検索結果となる。第三層の各ニューロンの刺激のレベ
ルがそれぞれの診断名への類似度の高さに対応する（診
断名類似度計算手段）。類似度の高い順に診断名を診断
名表示手段に表示させる。

【００３４】ニューラルネットワークには種々の手法が
知られている。図７では三層の教師あり学習モデルを例
示したが、必要に応じて四層以上のモデルを用いても良
い。診断名自体の概念が不明確な際は、教師無し学習で
パターン形成を行わせ、疾患概念構築のヒントを得る場
合もある。上記の例でも、初診時所見の症状リストに関
して類似度の検索を行ったが、検索の目的によっては、
退院時の状況や症状リストも含めた範囲で類似度の検索
を行っても良い。実際に計算処理を行う際は、各文書の
症状リストを評価し症状ベクトルに変換する際に時間が
かかる。検索のたびにこの作業を繰り返すのも不経済な
ので、予め用いる症状ベクトルの症状項目とその順番を
決定しておき、症例情報データベースに記録される際に
症状ベクトルに変換しておく。このようにすれば、検索
の際は、検索したいキー症例の症状リストのみを評価し
症状ベクトルに変換すればよく、短時間で効率よく類似
度の検索が可能となる。類似度の高い順に診断名が表示
された際、より詳細な情報は、症例の電子カルテ本体を
直接読むことで得られる。この作業を円滑に行うため、
類似度順に表示された診断名ごとに、その診断名を有す
る症例の電子カルテ本体への文書リンクを埋め込んでけ
ば、そのリンクをクリックすることにより直ちに電子カ
ルテ本体が開き、詳細な情報の閲覧が可能となる。

【００３５】類似度の高い順に診断名が表示されるが、
これだけでは確定診断とは言いがたい。もし、その診断
名が正しいとするならば満足すべき所見や検査結果など
が、症状リスト以外にも存在するのが通常である。その
診断名を確定するための診断根拠、症候などは教科書な
どに列記してある。それと照合して、矛盾がないかをチ
ェックしてゆく。未確認の所見や検査があれば、追加の
検査を行う必要がある。矛盾がないか、あっても致命的
でなければ、その診断に基づき、治療を開始する。この
ように、絞り込まれた診断名の各々について、その診断
名が正しいと仮定した時に満足すべき条件を予めデータ
ベースに記録しておき、必要に応じて、症状リストから
は未確認である満足すべき条件を表示することで、医師
の診断の大いなる支援となる。診断名ごとの条件の記録
は、文書形式、ファイル形式などのデータベースの形を
とっても良いし、人工知能用プログラミング言語である
PROLOGのように、満足すべき条件のデータを宣言文の形
でプログラム中に埋め込んでも良い。

【００３６】症例情報データベースは、なるべく多数の
症例を蓄積したほうが有用であることは論を待たない。
とりわけ稀な疾患などでは、一医療機関のみの症例数で
は、到底分析に耐えないことが多い。このため、医療機
関ごとに蓄積された症例情報データベースを統合し、共
同運用するのが理想的である。このためには、各医療機
関ごとの症例情報データベースを別のサーバーに全て物
理的にコピーし、統合する方法がある。論理設計は単純
明快となるが、コピーするため２倍の記憶容量が必要と
なる。また仮想的な統合症例情報データベースとして、
元データは医療機関ごとのサーバーのみとし、索引やア
クセス管理のみを中央サーバーで行う方法、エージェン
ト技術を用いて各医療機関サーバーを巡回して検索を行
う方法もある。いずれにしても、ユーザーから見て複数
の医療機関の症例情報データベースが統合されて見えれ
ばよい。統合症例情報データベースの運用にあっては、
各医療機関ごとの症例情報データベースのフォーマット
を基準化すること、氏名や生年月日などのプライバシー
情報を削除しておく、不法アクセスからのセキュリティ
対策を十分取ることが必要である。医療機関同士や中央
管理サーバーとの交信は、インターネットを介して行う
のが最も経済的で効率がよいが、状況によっては専用線
やＶＰＮ（バーチャルプライベートネットワーク）
などの技術を用いても良い。

【００３７】以上、本発明の実施の形態を説明してきた
が、本発明の具体的な構成は本実施の形態に限定される
ものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更
等があっても本発明に含まれる。例えば、前記実施の形
態では退院時サマリーについて論じたが、手術記録や看
護サマリーなどについても同様の検索が可能である。ま
た、医療分野について説明したが、他の分野の要約文書
データベースの類似度検索に適用することも可能であ
る。

【００３８】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明請求項１
記載の医療情報の検索システムにおいては、医療上の症
例情報を格納した症例情報データベースと、そのデータ
ベースから所定の症例情報を抽出する検索手段を有した
医療情報の検索システムにおいて、症状リストから変換
されるベクトルを比較して類似度を割り出すので、従来
では不可能であった正確な検索を行なうことができる。

【００３９】請求項２記載の医療情報の検索システムに
おいては、類似度の高い順に症例が表示されるので、類
似度のランクが把握でき、総合的視野から診断を行なう
ことができる。また、類似度計算手段による手法とし
て、（ａ）両症状ベクトルの陽性所見が一致する症状の
合計数、（ｂ）両症状ベクトルの陽性または陰性の所見
が一致する症状の合計数、（ｃ）両症状ベクトルの余弦
の相関係数、（ｄ）主成分分析における因子得点、
（ｅ）マハラノビスの距離、のいずれかの手法を採用す
るので、特異な症例等であっても正確に検索を行なうこ
とができる。

【００４０】請求項３記載の医療情報の検索システムに
おいては、症例表示手段において、症例毎に、それぞれ
の電子カルテ本体への文書リンク設定しているので、リ
ンク先から詳細情報を得ることができる。

【００４１】請求項４記載の医療情報の検索システムに
おいては、ニューラルネットワーク法によって正確に検
索を行なうことができる。

【００４２】請求項５記載の医療情報の検索システムに
おいては、前記診断名表示手段において、診断名毎に、
それぞれの電子カルテ本体への文書リンク設定している
ので、リンク先から詳細情報を得ることができる。

【００４３】請求項６記載の医療情報の検索システムに
おいては、症状リストにおいて、検索に用いる範囲を状
況に応じて可変としたので、柔軟に検索条件を設定する
ことができる。

【００４４】請求項７記載の医療情報の検索システムに
おいては、症状リストにおいて、使用する症状とその順
番を予め決定しておくので、柔軟に検索条件を設定する
ことができる。

【００４５】請求項８記載の医療情報の検索システムに
おいては、診断名ごとの症状を記載したデータベースを
併せ持つので、データベースから詳細情報を得ることが
できる。

【００４６】請求項９記載の医療情報の検索システムに
おいては、検索された症例から症状や所見のリストを統
計解析プログラムで利用可能なようにファイル出力する
症状所見ファイル出力手段を備えているので、これを利
用してファイル作成を容易に行なうことができる。

【００４７】請求項１０記載の医療情報の検索システム
においては、医療機関ごとの前記症例情報データベース
を複数統合した統合症例情報データベースを有するの
で、情報交換が容易となり、各現場において質の高い医
療サービスが可能となる。

【００４８】請求項１１記載の医療情報の検索システム
においては、統合症例情報データベースは、（ａ）物理
的に統合したデータベースを作成する、（ｂ）各医療機
関の症例情報データベースを仮想的に統合し、物理的に
は統合しない、のいずれかの構成としたので、統合する
か、必要時に統合するか選択可能である。

【００４９】請求項１２記載の医療情報の検索システム
の機能を実行させるためのプログラムでは、請求項１〜
１１いずれか記載の機能を有しているので、コンピュー
タ上で作動させて、医療サービスの提供に寄与すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】医療情報の検索システムのハードウェア構成を
示すブロック図である。

【図２】退院時サマリーを示す図である。

【図３】胃潰瘍の症状リストを示す図である。

【図４】胆嚢炎の症状リストを示す図である。

【図５】症例Ｃの症状リストを示す図である。

【図６】比較手段の手法を示す説明図である。

【図７】ニューラルネットワーク法の説明図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】医療上の症例情報を格納した症例情報デ
ータベースと、そのデータベースから所定の症例情報を
抽出する検索手段を有した医療情報の検索システムにお
いて、（ａ）症例の症状を入力する症状リスト入力手段と、
（ｂ）入力された症状リストを症状の有無、程度などの
尺度により症状ベクトルに変換する症状ベクトル変換手
段と、（ｃ）検索したい症例と既に症例情報データベー
スに記録されている各症例の症状ベクトルの類似度を計
算する類似度計算手段とを有していることを特徴とする
医療情報の検索システム。
【請求項２】症例表示手段によって類似度の高い順に
症例を表示し、前記類似度計算手段による手法として、（ａ）両症状ベ
クトルの陽性所見が一致する症状の合計数、（ｂ）両症
状ベクトルの陽性または陰性の所見が一致する症状の合
計数、（ｃ）両症状ベクトルの余弦の相関係数、（ｄ）
主成分分析における因子得点、（ｅ）マハラノビスの距
離、のいずれかの手法を採用することを特徴とする請求
項１記載の医療情報の検索システム。
【請求項３】前記症例表示手段において、症例毎に、
それぞれの電子カルテ本体への文書リンクを有すること
を特徴とする請求項２記載の医療情報の検索システム。
【請求項４】医療上の症例情報を格納した症例情報デ
ータベースと、そのデータベースから所定の診断名情報
を抽出する検索手段を有した医療情報の検索システムに
おいて、（ａ）症例の症状を入力する症状リスト入力手段と、
（ｂ）入力された症状リストを症状の有無、程度などの
尺度により症状ベクトルに変換する症状ベクトル変換手
段と、（ｃ）症状ベクトルの個々の要素をニューラルネ
ットワークの入力層の個々のニューロンに対応させ、個
々の疾患名を出力層の個々のニューロンに対応させ、蓄
積された症例データベースを用いてネットワークの学習
を行わせておき、疾患名未知の症例の症状ベクトルを入
力層に負荷し、出力層のニューロンの興奮度を疾患への
類似度として用いる診断名類似度計算手段と、（ｄ）計
算された診断名類似度の順に診断名を表示する診断名表
示手段を有していることを特徴とする医療情報の検索シ
ステム。
【請求項５】前記診断名表示手段において、診断名毎
に、それぞれの電子カルテ本体への文書リンクを有する
ことを特徴とする請求項４記載の医療情報の検索システ
ム。
【請求項６】前記症状リストにおいて、検索に用いる
範囲を状況に応じて可変としたことを特徴とする請求項
１〜５いずれか記載の医療情報の検索システム。
【請求項７】前記症状リストにおいて、使用する症状
とその順番を予め決定しておくことを特徴とする請求項
１〜６いずれか記載の医療情報の検索システム。
【請求項８】診断名ごとの症状を記載したデータベー
スを併せ持つことを特徴とする請求項１〜７いずれか記
載の医療情報の検索システム。
【請求項９】検索された症例から症状や所見のリスト
を統計解析プログラムで利用可能なようにファイル出力
する症状所見ファイル出力手段を備えていることを特徴
とする請求項１〜８いずれか記載の医療情報の検索シス
テム。
【請求項１０】医療機関ごとの前記症例情報データベ
ースを複数統合した統合症例情報データベースを有する
ことを特徴とする請求項１〜９いずれか記載の医療情報
の検索システム。
【請求項１１】前記統合症例情報データベースは、
（ａ）物理的に統合したデータベースを作成する、
（ｂ）各医療機関の症例情報データベースを仮想的に統
合し、物理的には統合しない、のいずれかであることを
特徴とする請求項１０記載の医療情報の検索システム。
【請求項１２】前記請求項１〜１１いずれか記載の医
療情報の検索システムの機能を実行させるためのプログ
ラム。