JP2005092266A - 診断支援装置および方法並びにプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 生化学検査システムにおいて使用する生化学解析用ユニットを間違いなく選択できるようにする。
【解決手段】 入力部１１から医師等のオペレータによる臨床検査情報の入力を受け付ける。臨床検査情報には患者に行った問診の結果を表す問診情報が含まれる。情報生成部１２が臨床検査情報に基づいて、生化学解析装置において生化学解析を行う際に使用する生化学解析用ユニットの種類の情報を含む診断支援情報を生成する。生成した診断支援情報を表示部１３に表示する。オペレータは表示部１３に表示された診断支援情報により、生化学解析において使用する生化学解析用ユニットの種類を知ることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、とくに遺伝子を解析する生化学検査システムを用いて医療現場における患者の診断を支援する診断支援装置および方法並びに診断支援方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関するものである。

生体内の遺伝情報はＤＮＡ塩基配列として保存されており、遺伝子の発現を解析することは各種疾病の予防、早期診断治療、オーダーメイド医療等に有効である。このような遺伝子の発現を解析するシステムとして、スライドガラスやメンブレンフィルタ、金属等の基板表面の異なる位置に、細胞、ウィルス、抗体、抗原、その他のタンパク質、核酸等、生体由来の物質と特異的に結合可能で、かつ、塩基配列や塩基の長さ、組成等が既知の特異的結合物質をスポッタ装置を用いて滴下して、多数の独立した固定領域（特異的結合物質が固定された領域、以下スポットとも称する）を形成した生化学解析用ユニットを使用し、次いで、細胞、ウィルス、抗体、抗原、その他のタンパク質、核酸等、抽出、単離等によって生体から採取され、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる酵素等の標識物質によって標識された生体由来の物質を、生化学解析用ユニット上の特異的結合物質にハイブリダイズ等の特異的結合反応を利用して結合させ、さらに標識物質を化学発光基質と接触させ、その際放出される化学発光を光電的に検出して遺伝子情報等の生体由来の物質に関する情報を得るようにした生化学検査システムが知られている。

このようなシステムによれば、基板表面上の異なる位置に、数多くの特異的結合物質のスポットを高密度に形成して、標識物質によって標識された生体由来の物質をハイブリダイズ等の特異的結合反応を利用して結合させることにより、短時間で生体由来の物質を解析することが可能になるという利点がある。

また、上記生化学検査システムにおいて取得された標識信号を所定の解析ロジックに基づいて解析して、検体においてどのような生体由来物質がどの程度発現しているかを表す発現データを取得し、この発現データを解析結果としてモニタに表示あるいはプリント出力する生化学解析装置も提案されている（例えば特許文献１参照）。このような生化学解析装置によれば、検体の生体由来物質がどの特異的結合物質と結合したかを数値として認識することができるため、とくに遺伝子の発現の解析に有効である。またこのような遺伝子発現の解析結果を用いて患者の診断を行うことにより、各種疾病の予防、早期診断治療等を効率よく行うことができる。
米国特許出願公開第２００２／００６１５３４号明細書

ところで、上記生化学解析装置を用いて解析を行う場合には、検査項目に応じた特異的結合物質が配置された生化学解析用ユニットを選択して装置に設置して解析情報の取得が行われる。しかしながら、生化学解析用ユニットの選択は医師等のオペレータが検査を行う生体由来物質を取得する患者に行った問診の結果および生化学検査以外の他の検査結果等を勘案してマニュアル操作により行っているため、誤った生化学解析用ユニットを選択してしまうおそれがある。このように誤った生化学解析用ユニットを選択してしまうと、正しい検査を行うことができないばかりか、誤った選択に気がつかずに解析情報を取得してしまい、診断を誤ってしまう可能性もある。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、生化学検査システムにおいて使用する生化学解析用ユニットを間違いなく選択できるようにすることを目的とする。

本発明による診断支援装置は、患者に行った問診の結果を表す問診情報を含む臨床検査情報の入力を受け付ける入力手段と、
前記臨床検査情報に応じた検査を生化学検査システムにおいて行うことが可能な、基板上の所定の複数位置に互いに異なる複数の既知の特異的結合物質が配置された生化学解析用ユニットの種類を表す情報を含む診断支援情報を生成する情報生成手段と、
該診断支援情報を出力する出力手段とを備えたことを特徴とするものである。

「臨床検査情報」には、視診、触診等の診察の種類を表す情報、生化学検査以外の他の検査結果を表す情報等を含めることができる。

「診断支援情報」には、生化学解析用ユニットの種類を表す情報の他、さらに患者に対して行う問診の指示および問診の項目を表す情報、生化学検査の指示および検査の項目を表す情報並びに生化学検査以外の他の検査の指示および検査の項目を表す情報等を含めることができる。

「基板」とは、特異的結合物質を安定に結合、点着できるものであればよく、例えば平板状の基板主部に多数の孔を形成し、この孔に特異的結合物質を固定することができる吸着性材料を配してなるものを用いることができる。なお、基板主部の材質としては、銅、銀、金、亜鉛、鉛、アルミニウム、チタン、スズ、クロム、鉄、ニッケル、コバルト、タンタル等の金属や、ステンレス鋼、黄銅等の合金、アルミナ、ジルコニア等のセラミックスを用いることができる。

「特異的結合物質」とは、ホルモン類、腫瘍マーカー、酵素、抗体、抗原、アブザイム、その他のタンパク質、核酸、ｃＤＮＡ、ＤＮＡ、ＲＮＡ等であって、生体由来物質と特異的に結合可能な物質を意味する。「既知の」とは、特異的結合物質によって異なるが、例えば核酸であればその塩基配列や塩基の長さ等が、タンパク質であればアミノ酸の組成等が分かっていることを意味する。ここで、基板の所定の複数位置に配置される特異的結合物質は、各位置毎に１種類の特異的結合物質が配置されていることを意味する。

なお、生化学解析用ユニットにおける特異的結合物質に、検体の標識物質で標識された生体由来物質を結合させ、結合させた生体由来物質の標識物質から放出される標識信号を取得することにより生化学解析が行われるが、「生体由来物質」とは、基板上の所定の位置に配置された既知の特異的結合物質と特異的に結合する物質であって、生体から抽出、単離等された物質を意味するが、生体から直接抽出されたものだけでなく、これらを化学処理、化学修飾等したものも含まれる。例えばホルモン類、腫瘍マーカー、酵素、抗体、抗原、アブザイム、その他のタンパク質、核酸、ｃＤＮＡ、ＤＮＡ、ｍＲＮＡ等の物質である。

「標識物質」とは、生体由来物質から情報を得るためにこれらの一部を改変し、あるいはこれらに直接付加される、目印となる物質を意味する。標識物質は、標識物質から放出される標識信号が検出でき、かつ生体由来物質に取り込まれる規則性が予め分かっているものであればとくに限定されるものではない。例えばＣｙ５、フルオレセインイソチオシアネート等の蛍光色素や^３２Ｐ、^３３Ｐ等の放射性同位体を用いることが好ましい。

なお、化学発光用の標識物質としては、ハプテン／抗体の組み合わせの例として、ジゴキシゲニン／抗ジゴキシゲニン抗体、テオフィリン／抗テオフィリン抗体、フルオロセイン／抗フルオロセイン抗体等を用いることができる。また、ハプテン／抗体に代えて、ビオチン／アヴィジンや抗原／抗体等の組み合わせを利用することも可能である。

「標識信号」とは、例えば標識物質が蛍光色素である場合には蛍光、標識物質が放射性同位体である場合には放射線のように、標識物質から放出、あるいは出力されるものを光検出器あるいは放射線検出器において検出することにより得られる信号のことをいう。

「生体由来物質を特異的結合物質に結合」とは、例えばＤＮＡやＲＮＡ等で見られる相補的なヌクレオチド配列の間に安定な二重鎖が形成されるような場合（ハイブリダイゼーション）や、抗原と抗体、ビオチンとアビジン等のように、特定の物質とのみ選択的に反応する極めて特異性の高い結合を意味する。

なお、本発明による診断支援装置においては、前記情報生成手段を、前記臨床検査情報により前記生化学解析用ユニットの種類が特定できるか否かを判定し、該判定が肯定された場合には前記診断支援情報を生成し、該判定が否定された場合は、さらなる臨床検査情報の入力を受け付けて該さらなる臨床検査情報をも用いて前記診断支援情報を生成する手段としてもよい。

この場合、前記情報生成手段を、前記判定が肯定されるまで、前記判定および前記さらなる臨床検査情報の入力の受け付けを繰り返す手段としてもよい。

本発明による診断支援方法は、患者に行った問診の結果を表す問診情報を含む臨床検査情報の入力を受け付け、
前記臨床検査情報に応じた検査を生化学検査システムにおいて行うことが可能な、基板上の所定の複数位置に互いに異なる複数の既知の特異的結合物質が配置された生化学解析用ユニットの種類を表す情報を含む診断支援情報を生成し、
該診断支援情報を出力することを特徴とするものである。

なお、本発明による診断支援方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供してもよい。

本発明によれば、入力手段により患者に行った問診の結果を表す問診情報を含む臨床検査情報の入力が受け付けられ、情報生成手段により生化学解析用ユニットの種類を表す情報を含む診断支援情報が生成され、出力手段より診断支援情報が出力される。このため、装置を操作するオペレータは、検査項目に応じた生化学解析用ユニットを自身が選択する必要がなくなり、これにより、オペレータが生化学解析用ユニットを誤って選択することがなくなる。したがって、生化学解析を行う際に、人為的なエラーにより誤った解析情報を算出したり、誤った診断を行うことを防止することができる。

また、情報生成手段を、生化学解析用ユニットの種類が特定できるか否かを判定し、この判定が肯定された場合は診断支援情報を生成し、この判定が否定された場合に、さらなる臨床検査情報の入力を受け付け、さらなる臨床検査情報をも用いて診断支援情報を生成するようにすれば、生化学解析用ユニットの種類を表す情報を含む診断支援情報を確実に得ることができる。

また、上記判定が肯定されるまで、判定および入力手段の制御を繰り返すようにすれば、生化学解析用ユニットの種類を表す情報を含む診断支援情報をより確実に得ることができる。

以下図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の第１の実施形態による診断支援装置の構成を示す概略ブロック図である。図１に示すように、本発明の実施形態による診断支援装置１は、入力部１１と、情報生成部１２と、表示部１３とを備え、生化学解析に使用される生化学解析用ユニットの種類を含む診断支援情報を表示部１３に表示するようにしたものである。

入力部１１は、患者に問診を行うことにより得られる問診の結果を表す問診情報を含む臨床検査情報の入力を受け付けるためのものであり、キーボード、マウス、タッチパネル等既知の手段を適用できる。

ここで、患者に行う問診には、診断の目的に応じて、自覚症状により来院した場合の初診、会社等で行われる定期健康診断や生活習慣病検診等の種類がある。そして各種の診断の目的に応じた問診票を用意して患者に記入してもらい、記入された問診票を参照して医師等のオペレータが問診情報を臨床検査情報として入力部１１から入力する。図２は問診情報を入力するための問診情報入力画面の例を示す図である。図２に示す問診情報入力画面には、糖尿病、高血圧、高脂血症等の「１．現在治療中または経過観察中の病気、過去にかかって治った病気」、「２．父、母、祖父母、兄弟がかかったことのある主な病気」、化学物質や薬等に対する「３．アレルギー」、喫煙習慣についての「４．喫煙」、飲酒習慣についての「５．飲酒」、「６．症状」、食事習慣についての「７．食事」および運動習慣についての「８．運動」の項目が含まれる。

ここで、図２に示す問診入力画面においては、「２．父、母、祖父母、兄弟がかかったことのある主な病気」の項目において「ガン」がチェックされ、さらにその部位として「肺」がチェックされ、「３．アレルギー」の項目において「化学物質」がチェックされ、「６．飲酒」の項目において「飲む」がチェックされ、飲む回数として４回が入力された状態を示している。以下、問診入力画面においてはこのようにチェックがなされたものとして説明を行う。
なお、生活習慣病検診の場合に患者に記入してもらう問診票には、生活習慣病について関連の深い環境因子および遺伝因子を設定すればよい。例えば、環境因子として、食事、運動、飲酒、喫煙、睡眠、ストレス等の生活習慣を設定する項目が挙げられ、遺伝因子として家系に生活習慣病の患者がいるか否かを設定する項目が挙げられる。

なお、臨床検査情報には、問診情報の他、視診、触診等の診察の種類を表す情報、すでに行った生化学検査や生化学検査以外の他の検査結果を表す情報等を含めてもよい。

情報生成部１２は、入力部１１から入力された臨床検査情報に基づいて、生化学解析において使用する生化学解析用ユニットの種類を表す情報を含む診断支援情報を生成する。

ここで、情報生成部１２には、入力された問診票の各項目に対する回答に応じて生化学解析ユニットの種類の情報が得られる決定木がデータベースとして保管されており、問診の結果に応じて決定木を辿ることにより、生化学解析において使用する生化学解析用ユニットの種類の情報が得られるようになっている。

図３は問診情報入力画面における「１．現在治療中または経過観察中の病気、過去にかかって治った病気」および「２．父、母、祖父母、兄弟がかかったことのある主な病気」の項目についての決定木を、図４は問診情報入力画面における「３．アレルギー」および「４．喫煙」の項目についての決定木を、図５は問診情報入力画面における「５．飲酒」および「６．症状」の項目についての決定木を、図６は問診情報入力画面における「７．食事」および「８．運動」についての決定木を示す図である。
ここで、本実施形態においては、「２．父、母、祖父母、兄弟がかかったことのある主な病気」の項目において「ガン」がチェックされ、さらにその部位として「肺」がチェックされているため、生化学解析において使用する生化学解析用ユニットの種類の情報として「肺ガン用生化学解析ユニット」が得られる。また、「３．アレルギー」の項目において「化学物質」がチェックされているため、生化学解析において使用する生化学解析用ユニットの種類の情報として「化学物質アレルギー用生化学解析ユニット」が得られる。また、「６．飲酒」の項目において「飲む」がチェックされ、飲む回数として４回が入力されているため、生化学解析において使用する生化学解析用ユニットの種類の情報として「アルコール性肝疾患用生化学解析ユニット」および「肝臓ガン用生化学解析ユニット」が得られる。
なお、情報生成部１２において生成される診断支援情報には、さらに患者に対して行う問診の指示および問診の項目を表す情報、生化学検査の指示および検査の項目を表す情報並びに生化学検査以外の他の検査の指示および検査の項目を表す情報等を含めてもよい。

表示部１３は、情報生成部１２が生成した診断支援情報を表示する。表示された診断支援情報には、使用する生化学解析用ユニットの種類が含まれている。図７は表示部１３に表示された診断支援情報画面の例を示す図である。図７に示す例においては、患者に対して行う指示の種類として「生化学解析」と表示され、上述したように決定木により選択された「肺ガン用生化学解析ユニット」、「化学物質アレルギー用生化学解析ユニット」「アルコール性肝疾患用生化学解析ユニット」および「肝臓ガン用生化学解析ユニット」のユニット番号が表示され、各生化学解析の説明として各ユニット番号に対応する生化学解析ユニットの名称が表示され、さらに医師の確認のためのチェックボックスが表示される。
次いで第１の実施形態において行われる処理について説明する。図８は第１の実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。まず、情報生成部１２が、入力部１１から臨床検査情報が入力されたか否かを監視しており（ステップＳ１）、ステップＳ１が肯定されると診断支援情報を生成する（ステップＳ２）。そして表示部１３が診断支援情報を表示し（ステップＳ３）、処理を終了する。

このように、本実施形態においては、オペレータが入力部１１から問診情報を含む臨床検査情報を入力することにより、生化学解析に使用する生化学解析用ユニットの種類の情報を含む診断支援情報を生成し、これを表示部１３に表示するようにしたため、本実施形態の診断支援装置を操作するオペレータは、検査項目に応じた生化学解析用ユニットを自身が選択する必要がなくなり、これにより、オペレータが生化学解析用ユニットを誤って選択することがなくなる。したがって、生化学解析を行う際に、人為的なエラーにより誤った解析情報を算出したり、誤った診断を行うことを防止することができる。

なお、上記第１の実施形態においては、オペレータが問診情報を含む臨床検査情報を入力することにより診断支援情報を生成しているが、入力された臨床検査情報のみでは情報生成部１２が診断支援情報を生成できない場合がある。このため、診断支援情報が生成できない場合には、診断支援情報の生成に必要なさらなる臨床検査情報の入力をオペレータに促して、さらに入力された臨床検査情報に基づいて診断支援情報を生成してもよい。以下これを第２の実施形態として説明する。

図９は本発明の第２の実施形態による診断支援装置の構成を示す概略ブロック図である。なお、第２の実施形態において第１の実施形態と同一の構成については同一の参照番号を付し、ここでは詳細な説明は省略する。第２の実施形態においては、さらなる臨床検査情報の入力を補助するための各種情報を記憶した記憶部１４を備えた点が第１の実施形態と異なる。

記憶部１４には、さらに問診の結果を表す問診情報が必要な場合に、表示部１３に必要な問診情報を表示するための問診パターン・カタログ、さらに生化学解析および生化学解析以外の他の検査結果を表す検査情報が必要な場合に、表示部１３に必要な検査情報を表示するための検査パターン・カタログ、並びにさらに診察結果を表す診察情報が必要な場合に、表示部１３に必要な診察情報を表示するための診察パターン・カタログが記憶されている。

情報生成部１２は、入力された臨床検査情報のみで診断支援情報を生成できるか否かを判断し、入力された臨床検査情報のみでは診断支援情報を生成できない場合には、不足している情報に応じて記憶部１４に記憶された問診パターン・カタログ、検査パターン・カタログおよび診察パターン・カタログを参照して、表示部１３に必要な情報の入力を促す表示を行う。

次いで、第２の実施形態において行われる処理について説明する。図１０は第２の実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。まず、情報生成部１２が、入力部１１から臨床検査情報が入力されたか否かを監視しており（ステップＳ１１）、ステップＳ１１が肯定されると診断支援情報生成処理を開始する（ステップＳ１２）。

診断支援情報生成処理においては、情報生成部１２が入力された臨床検査情報に基づいて診断支援情報が生成可能であるか否かを判定し（ステップＳ１３）、ステップＳ１３が否定されると、さらなる問診情報が必要であるか否かを判断する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４が肯定されると、記憶部１４に記憶された問診パターン・カタログを参照して必要な問診情報を表示部１３に表示してオペレータによる問診情報の入力を受け付ける（ステップＳ１５）。

ステップＳ１４が否定された場合およびステップＳ１５に続いて、情報生成部１２はさらなる検査情報が必要であるか否かを判断する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６が肯定されると、記憶部１４に記憶された検査パターン・カタログを参照して必要な検査情報を表示部１３に表示してオペレータによる検査情報の入力を受け付ける（ステップＳ１７）。

ステップＳ１６が否定された場合およびステップＳ１７に続いて、情報生成部１２はさらなる診察情報が必要であるか否かを判断する（ステップＳ１８）。ステップＳ１８が肯定されると、記憶部１４に記憶された診察パターン・カタログを参照して必要な診察情報を表示部１３に表示してオペレータによる診察情報の入力を受け付ける（ステップＳ１９）。

ステップＳ１８が否定された場合およびステップＳ１９に続いて、ステップＳ１３に戻り、ステップＳ１３が肯定されるまでステップＳ１３以降の処理を繰り返す。ステップＳ１３が肯定されると、情報生成部１２は診断支援情報を生成し（ステップＳ２０）、表示部１３が診断支援情報を表示し（ステップＳ２１）、処理を終了する。

このように、第２の実施形態においては、入力された臨床検査情報のみでは診断支援情報を生成できない場合に、さらなる問診情報、検査情報および／または診察情報の入力を受け付けて診断支援情報を生成するようにしたため、生化学解析用ユニットの種類を表す情報を含む診断支援情報を確実に得ることができる。

なお、上記第２の実施形態においては、さらに必要な情報をオペレータが入力部１１から入力するようにしているが、診断支援装置１が設置された場所とは異なる場所にある端末装置から必要な情報を診断支援装置１に入力してもよい。以下これを第３の実施形態として説明する。

図１１は本発明の第３の実施形態による診断支援装置の構成を示す概略ブロック図である。なお、第３の実施形態において第１の実施形態と同一の構成については同一の参照番号を付し、ここでは詳細な説明は省略する。第３の実施形態においては、病院内のＬＡＮや公衆回線等のネットワーク３０に接続するネットワークインターフェース１５さらに有し、診断支援装置１とは異なる場所に設置された端末装置２０からネットワーク３０を介してさらなる情報の入力を受け付けるようにした点が第２の実施形態と異なる。

このようにネットワーク３０を介して端末装置２０からさらなる情報の入力を受け付けるようにすれば、問診情報、検査情報および診察情報を、問診、検査および診察を行った場所から直ちに本実施形態の診断支援装置１に送信できるため、診断支援情報の生成を効率よく行うことができる。

とくに、生化学解析の検査結果を検査情報として入力する場合、生化学解析装置と端末装置２０とを接続しておき、生化学解析装置において得られる検査結果を直ちに端末装置２０を介して診断支援装置１に送信することにより、生化学解析の検査結果を効率よく利用してさらなる生化学解析を行うことができる。

本発明の第１の実施形態による診断支援装置の構成を示す概略ブロック図 問診情報入力画面の例を示す図 決定木の例を示す図（その１） 決定木の例を示す図（その２） 決定木の例を示す図（その３） 決定木の例を示す図（その４） 表示部に表示された診断支援情報画面の例を示す図 第１の実施形態において行われる処理を示すフローチャート 本発明の第２の実施形態による診断支援装置の構成を示す概略ブロック図 第２の実施形態において行われる処理を示すフローチャート 本発明の第３の実施形態による診断支援装置の構成を示す概略ブロック図

符号の説明

１ 診断支援装置
１１ 入力部
１２ 情報生成部
１３ 表示部
１４ 記憶部
１５ ネットワークインターフェース
２０ 端末装置
３０ ネットワーク

Claims (5)

1. 患者に行った問診の結果を表す問診情報を含む臨床検査情報の入力を受け付ける入力手段と、
   前記臨床検査情報に応じた検査を生化学検査システムにおいて行うことが可能な、基板上の所定の複数位置に互いに異なる複数の既知の特異的結合物質が配置された生化学解析用ユニットの種類を表す情報を含む診断支援情報を生成する情報生成手段と、
   該診断支援情報を出力する出力手段とを備えたことを特徴とする診断支援装置。
2. 前記情報生成手段は、前記臨床検査情報により前記生化学解析用ユニットの種類が特定できるか否かを判定し、該判定が肯定された場合には前記診断支援情報を生成し、該判定が否定された場合は、さらなる臨床検査情報の入力を受け付けて該さらなる臨床検査情報をも用いて前記診断支援情報を生成する手段であることを特徴とする請求項１記載の診断支援装置。
3. 前記情報生成手段は、前記判定が肯定されるまで、前記判定および前記さらなる臨床検査情報の入力の受け付けを繰り返す手段であることを特徴とする請求項２記載の診断支援装置。
4. 患者に行った問診の結果を表す問診情報を含む臨床検査情報の入力を受け付け、
   前記臨床検査情報に応じた検査を生化学検査システムにおいて行うことが可能な、基板上の所定の複数位置に互いに異なる複数の既知の特異的結合物質が配置された生化学解析用ユニットの種類を表す情報を含む診断支援情報を生成し、
   該診断支援情報を出力することを特徴とする診断支援方法。
5. 患者に行った問診の結果を表す問診情報を含む臨床検査情報の入力を受け付ける手順と、
   前記臨床検査情報に応じた検査を生化学検査システムにおいて行うことが可能な、基板上の所定の複数位置に互いに異なる複数の既知の特異的結合物質が配置された生化学解析用ユニットの種類を表す情報を含む診断支援情報を生成する手順と、
   該診断支援情報を出力する手順とを有する診断支援方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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