JP2010017410A - 類似症例画像検索システム及び類似症例画像検索装置 - Google Patents

Abstract

【課題】統計情報を得るための手入力の手間を省き、効率的に画像診断を支援するための統計情報を得ることを可能とする。
【解決手段】検索対象画像を入力する検索対象画像入力手段と、患者の撮影により得られた画像データを多数保存している画像データベースと、前記画像データベースが保存する画像データの中から前記検索対象画像と類似する類似症例画像を表す画像データを抽出する類似症例検索手段と、既知の統計情報を多数保存している統計情報データベースと、前記検索対象画像及び前記類似症例画像の少なくとも一方に付与されている、患者情報及び病状情報の少なくとも一方と関連する統計情報を前記統計情報データベースから検索する統計情報検索手段と、前記類似症例検索手段及び前記統計情報検索手段の検索結果を出力する検索結果出力手段とを備えたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、類似症例画像検索システム及び類似症例画像検索装置に係り、特に、患者関連情報や病状情報と関連する統計情報を検索し表示する技術に関する。

従来より、各種の医療機関において、種々の医療画像が患者の病状の診断や経過観察、治療あるいは病気の進行状態の把握などに広く用いられている。

このとき、過去に行った診断結果のなかから類似している症例を検索し、これを参照して、診断や治療方針の決定に役立てることが行われている。

例えば、過去に診断した被写体の画像データやその診断に関連した診断データを保存した症例データベースから、診断対象の画像データに類似する類似画像データ及びそれに関連する診断データを検索して表示するものが知られている（例えば、特許文献１等参照）。これは、画像の読影結果、診断結果、問診結果、病理検査結果等の病状情報に加え、患者の年齢、性別、人種、病歴、喫煙歴等を含む患者関連情報や、画像中の陰影に現れる形や大きさ等の特徴の中から、複数のデータに基づいて類似度を判定するようにしたものであり、これによって、より的確に類似症例の検索が行われる。

また例えば、患者に関する医療情報を構成する複数要素が相互に関連付けられた関連情報を記憶する関連情報データベースを備え、過去の医療上の経験則を有効利用して、医療をサポートする情報を提示するようにしたものが知られている（例えば、特許文献２等参照）。これは、任意の症例に対する、発症した患者に関する属性情報等の患者に関する医療情報を構成する基本所見や部位等の複数の項目の間を相互に関連付けた関連情報をデータベースに記憶しておき、上記項目に属する要素（例えば、部位ならば肺や胃など）の組み合わせをユーザが手入力して、上記関連情報データベースを検索し、その組み合わせに該当する統計情報を可視的に出力するようにしたものである。
特開２００４−５３６４号公報 特開２００７−１９３３９９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたものでは、患者関連情報等、画像を解析して得られる情報以外の情報も使って検索をしているが、患者関連情報等に関係する情報、例えば年齢や性別と罹患率との関係、治療法や病期と予後との関係、合併症の発生度合い、同一の条件を持つ患者がかかり易い疾患等の既知の統計情報を得ることができないという問題がある。

また、上記特許文献２に記載されたものでは、統計情報を検索してその結果を出力するのに、得たい統計情報と関連する情報をその都度ユーザが手入力することが求められるため、複数の類似症例が検索される類似症例検索システムにおいては、必要な情報を得るまでに手間がかかってしまうという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、統計情報を得るための手入力の手間を省き、効率的に画像診断を支援するための統計情報を得ることのできる類似症例画像検索システム及び類似症例画像検索装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、検索対象画像を入力する検索対象画像入力手段と、患者の撮影により得られた画像データを多数保存している画像データベースと、前記画像データベースが保存する画像データの中から前記検索対象画像と類似する類似症例画像を表す画像データを抽出する類似症例検索手段と、既知の統計情報を多数保存している統計情報データベースと、前記検索対象画像及び前記類似症例画像の少なくとも一方に付与されている、患者情報及び病状情報の少なくとも一方と関連する統計情報を前記統計情報データベースから検索する統計情報検索手段と、前記類似症例検索手段及び前記統計情報検索手段の検索結果を出力する検索結果出力手段と、を備えたことを特徴とする類似症例画像検索システムを提供する。

これにより、患者情報等画像に付与された情報を用いて、これらに関連する統計情報を検索するようにしたため、統計情報を得るための手入力の手間が省け、効率的に画像診断を支援する統計情報を得ることが可能になり、その結果、診断効率及び診断精度が向上する。

また、請求項２に示すように、請求項１に記載の類似症例画像検索システムであって、さらに、新規に統計情報を前記統計情報データベースに登録する新規統計情報登録手段を備えたことを特徴とする。

これにより、新たな統計情報を入手した場合に、それを適宜統計情報データベースに追加することが可能となる。

また、請求項３に示すように、請求項１または２に記載の類似症例画像検索システムであって、さらに、前記統計情報検索手段によって検索された前記統計情報を前記検索結果出力手段に表示するか否か、及び表示する場合にその表示順序を決定する統計情報表示順序決定手段を備えたことを特徴とする。

これにより、画像診断において重要な情報を確実に確認することができる。

また、請求項４に示すように、請求項３に記載の類似症例画像検索システムであって、さらに、前記統計情報データベースに登録されている統計情報を前記検索結果出力手段に表示するか否か、及び表示する場合にその表示順序を決定するのに必要な情報を前記統計情報データベースに登録する表示順序情報登録手段を備えたことを特徴とする。

これにより、診断上重要な統計情報を確実に認識することが可能となる。

また、同様に前記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、検索対象画像を入力する検索対象画像入力手段と、患者の撮影により得られた画像データを多数保存している画像データベースより前記検索対象画像と類似する類似症例画像を表す画像データを抽出する類似症例検索手段と、既知の統計情報を多数保存している統計情報データベースより前記検索対象画像及び前記類似症例画像の少なくとも一方に付与されている、患者情報及び病状情報の少なくとも一方と関連する統計情報を前記統計情報データベースから検索する統計情報検索手段と、前記類似症例検索手段及び前記統計情報検索手段の検索結果を出力する検索結果出力手段と、を備えたことを特徴とする類似症例画像検索装置を提供する。

これにより、検索対象画像に類似する類似症例画像及びこれに関連する統計情報を効率的に取得することが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、患者情報等画像に付与された情報を用いて、これらに関連する統計情報を検索するようにしたため、統計情報を得るための手入力の手間が省け、効率的に画像診断を支援する統計情報を得ることが可能になり、その結果、診断効率及び診断精度が向上する。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る類似症例画像検索システム及び類似症例画像検索装置について詳細に説明する。

図１は、本発明の類似症例画像検索システムの一実施形態の概略を示す構成図である。

図１に示すように、本実施形態の類似症例画像検索システム１は、いままでの診断で患者を撮影して取得した多数の症例を表す画像データを保存している症例画像データベース(画像データベース)１０と、症例に関する既知の統計情報を多数保存している統計情報データベース１２と、検索対象画像を入力する検索対象画像入力部１４と、入力された画像に対する類似症例画像を症例画像データベース１０から検索する類似症例検索部１６と、入力された画像と類似症例検索部１６での類似症例画像検索結果からそれに関連する統計情報及びその表示順序を統計情報データベース１２から検索する統計情報検索部１８と、統計情報データベース１２に新規な統計情報を登録する新規統計情報登録部２０と、統計情報データベース１２に表示順序情報を登録する表示順序情報登録部２２と、統計情報検索部１８が検索した統計情報の表示順序を決定する統計情報表示順序決定部２４と、類似症例検索部１６及び統計情報検索部１８の検索結果を入力画像と共に出力／表示する検索結果出力部２６とを有して構成されている。

症例画像データベース(画像データベース)１０は、多数の症例を表す画像データを保存するものであるが、症例を表す画像データだけでなく、各画像データに関連する症例のデータ(症例データ)をも各画像データに対応付けて保存している。この症例データは、詳しくは後述するが、その画像データが撮影された患者に関わる病状情報や患者情報を含んでいる。

統計情報データベース１２は、症例に関する既知の統計情報を多数保存しているものであり、詳しくは後述するが、各疾患の患者数、罹患率、その治療法や病期毎の治療経過、予後等に関する既知の統計情報が多数保存されている。

検索対象画像入力部１４は、例えば、ある患者について診断を行うにあたり、その患者に対する類似症例画像データ及び関連する統計情報を検索するために、その患者についての検索対象画像データ（読影対象画像データ）を入力するものである。このとき、検索対象画像データにはその患者の患者情報及び病状情報も付与されている。検索対象画像入力部１４に入力された患者情報及び病状情報を含む検索対象画像データは、類似症例検索部１６及び統計情報検索部１８に送られる。

類似症例検索部１６は、検索対象画像入力部１４から受け取った検索対象画像データに基づいて症例画像データベース１０内の画像データから類似症例画像データを検索するものである。検索して得られた検索対象画像データに類似する類似症例画像データは、それに付随する症例データとともに統計情報検索部１８及び検索結果出力部２６に送られる。

統計情報検索部１８は、検索対象画像データ及び類似症例検索部１６の検索結果である類似症例画像データに基づいて統計情報データベース１２内を検索して該当する統計情報を取得するものである。

新規統計情報登録部２０は、新たな統計情報が入手できた場合に、その統計情報を統計情報データベース１２に登録するためのものである。新たな統計情報を追加する場合には、統計情報の他、統計情報に関連する情報（後述）を登録する。

また、表示順序情報登録部２２は、検索された統計情報の数が多い場合に、診断上重要な統計情報がすぐにわかるように、それを表示する順序の情報を統計情報データベース１２に登録するためのものである。統計データの数が多くなってくると、ただ統計データを羅列するだけでは、重要な統計情報を探す手間が発生してしまうため、診断上重要な統計データには、それを識別できる情報を付与するようにする。例えば、診断的な重要度を数値で登録すること等が考えられる。一方、診断上重要性が小さい統計情報や、信頼性について、十分な検討がなされていない統計情報などについては、表示しないという選択も可能である。ここで登録される識別情報については、適宜変更することが可能である。

統計情報表示順序決定部２４は、統計情報検索部１８が統計情報データベース１２から検索した結果に含まれている統計情報の表示順序情報に基づいて、複数の統計情報のそれぞれについての表示の有無やその表示順序を決定するものである。例えば、登録された重要度が高い順に統計情報を表示するなどの方法が考えられる。

検索結果出力部２６は、検索対象画像とそれに対して検索された類似症例画像及び統計情報を出力／表示するものであり、例えば、これらを表示するモニタ（ディスプレイ）やデータを記録媒体に記録する記録手段、あるいはプリンタなどが相当する。

図２に、本類似症例画像検索システム１が扱う具体的データの例を示しながら、さらに詳しく本実施形態の類似症例画像検索システム１について説明する。

まず、検索対象３０が、検索対象画像入力部１４を介して類似症例検索部１６及び統計情報検索部１８に入力される。

検索対象３０は、例えば、被写体である患者の関心領域（ＲＯＩ）の画像データである入力画像と、その患者に関する年齢、性別、人種、喫煙歴等の患者情報、及びその患者の疾患名、病期、診断情報、問診情報等の病状情報を含んでいる。

類似症例検索部１６は、入力画像に対し、所定の類似判定項目に基づいて症例画像データベース１０を検索し、症例画像データベース１０に保存されている画像データの中から類似の度合いが高い類似症例画像を抽出する。このとき、その類似症例画像に付随した、その画像を撮影した患者に関する情報も選び出される。この情報は、例えば、年齢、性別、人種、喫煙歴等の患者情報及び疾患名、病期、診断情報、問診情報等を含む病状情報からなる。

例えば、類似症例検索部１６は、画像中に表れている陰影の、形状、大きさ、濃淡パターン特性、位置、方向、数、特徴量などや、画像全体の濃淡パターン特性、構造物（肺、心臓など）の形状や大きさなど、画像データに基づいて得ることができる情報から、所定の項目を類似判定項目として、症例画像データベース１０に保存されている画像データの中から、検索対象画像との類似度が高い画像データを類似症例画像データとして抽出する。または、肺癌の診断の場合、類似判定項目として「陰影の形状」を選択し、検索対象画像に含まれている陰影の形状が円形の部分に着目して、症例画像データベース１０に保存されている画像データの中から円形の陰影が存在している胸部画像を検索し、その中から類似度の高い(形状の一致度が高い)画像データを類似症例画像データとして抽出(検出)する。このようにして検出された類似症例画像に、疾患名などの病状情報が付与されていれば、ともに抽出される。

この検索結果３２は、統計情報検索部１８及び検索結果出力部２６に送られる。

例えば、図２に示すように、入力画像には患者情報として年齢４０歳、性別男性という情報が付与され、また病状情報として、初期診断結果が疾患Ｃという情報が付与されているとする。

また、この入力画像に対して、類似症例画像データとして、類似症例画像Ａ、類似症例画像Ｂ、類似症例画像Ｃ、・・・と複数の類似症例画像が抽出されたとする。類似症例画像Ａに対しては、患者情報として４６歳女性という情報が、また病状情報としては疾患Ａの末期であるという情報がそれぞれ付与されている。また。類似症例画像Ｂの患者情報としては５０歳男性という情報が、また病状情報としては疾患Ｂの初期であるという情報がそれぞれ付与されている。

このように、類似症例画像の検索の結果として、類似症例画像と、それに付与された患者情報及び病状情報が得られる。

入力画像の患者情報及び病状情報と、検索された類似症例画像に付与されている患者情報及び病状情報は、統計情報検索部１８に送られる。

統計情報検索部１８は、上記入力画像の患者情報及び病状情報と、検索された類似症例画像に付与されている患者情報及び病状情報とから、統計情報データベース１２内を検索して上記各情報と関連する統計情報を複数抽出する。また、このとき検索された複数の統計情報を表示するか否か、及び表示する場合にはその表示順序を、表示順序情報登録部２２から登録された情報に基づいて統計情報表示順序決定部２４で決定する。

図２に示す例では、統計情報検索部１８から、入力画像や、類似症例画像に付与された情報と関連する統計情報が統計情報表示順序決定部２４に送られ、統計情報表示順序決定部２４において統計情報毎の重要度等に基づいて表示の有無、表示する際の順序が決定される。

なお、上記統計情報データベース１２の検索は以下のように行われる。

統計情報データベース１２に登録されている個々の統計情報には、入力画像や類似症例画像に付与された患者情報、病状情報のうち、どの情報と関連する統計情報かを識別するための情報が付与されている。

例えば、統計情報データベース１２に、図３に示すような、疾患Ａと併発し易い疾患（疾患Ａの患者１万人あたりの患者数）についての統計情報（統計情報に関連する情報、及び統計情報）が登録されていたとする。

図３の統計情報に関連する情報を見ると、類似症例画像の疾患名の欄が疾患Ａとなっている。この場合、類似症例画像が疾患Ａの画像であれば、図３の統計情報は関連する統計情報と判断され、統計情報データベース１２から抽出されることとなる。今図２に示すように、類似症例検索部１６が検索した類似症例画像Ａに付与された病状情報が疾患Ａとなっているため、図３の統計情報は、この類似症例画像Ａに関連する統計情報である。

また、統計情報データベース１２に、図４に示すような、年齢、喫煙本数と疾患Ａの罹患率（人口１万人あたりの患者数）についての統計情報が登録されていたとする。

この場合、図４の統計情報に関連する情報の入力画像の欄に喫煙本数という項目があるが、図２に示す入力画像には喫煙本数の情報がないため、図４の統計情報はこの入力画像に関連する統計情報とは判断されない。

また、統計情報データベース１２に、図５に示すような女性における年齢と疾患Ａの罹患率との関連性（人口１万人あたりの患者数）についての統計情報が登録されていたとする。

この場合、図５の統計情報に関連する情報の入力画像の欄には、女性、５０歳とあるが、図２に示す入力画像は４０歳男性であり、当てはまらないので、図５の統計情報はこの入力画像に関連する統計情報とは判断されない。

このように図３〜５に示した例は、すべて入力画像の情報だけではなく、類似症例画像の情報にも関連する統計情報でもあるため、関連する統計情報を表示する際には複数検索される類似症例画像それぞれに付与して表示するようにする。

さらに、入力画像に付与される情報（患者情報、病状情報）とのみ関連する統計情報の例を示す。

例えば、図６に示すような初期診断で疾患Ｃと判断された症例の確定診断結果についての統計情報の場合、統計情報に関連する情報の入力画像の欄が疾患名Ｃとなっているが、図２に示すように、今入力画像は初期診断で疾患Ｃと判断されており、図６に示す統計情報は図２の入力画像に関連する統計情報である。

また、図７に示すような年齢、性別と、かかり易い疾患との関係を示す統計情報の場合、統計情報に関連する情報の入力画像の欄で年齢も性別も特に限定されていないため、図７の統計情報は図２の入力画像に関連する統計情報であると判断される。

このように、図６及び図７の統計情報はいずれも図２の入力画像に付与される情報とのみ関連する統計情報であるため、この場合には、これらの統計情報は、複数検索された類似症例それぞれに付与して表示するのではなく、図２の検索結果出力部２６の表示例に示すように、入力画像に付与して表示するようにする。

以上説明したように、本実施形態においては、患者関連情報等、画像に付与された情報を用いて、これらに関連する統計情報を検索しているため、統計情報を得るための条件を手入力する手間が省け、効率的に画像診断を支援する統計情報を得ることができ、その結果、診断効率及び診断精度を向上させることができる。

以上、本発明の類似症例画像検索システム及び類似症例画像検索装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

本発明の類似症例画像検索システムの一実施形態の概略を示す構成図である。 本発明の類似症例画像検索システムの作用を具体的データを用いて示した構成図である。 統計情報の例を示す説明図である。 同じく統計情報の例を示す説明図である。 同じく統計情報の例を示す説明図である。 同じく統計情報の例を示す説明図である。 同じく統計情報の例を示す説明図である。

符号の説明

１…類似症例画像検索システム、１０…画像データベース(症例画像データベース)、１２…統計情報データベース、１４…検索対象画像入力部、１６…類似症例検索部、１８…統計情報検索部、２０…新規統計情報登録部、２２…表示順序情報登録部、２４…統計情報表示順序決定部、２６…検索結果出力部

Claims (5)

1. 検索対象画像を入力する検索対象画像入力手段と、
   患者の撮影により得られた画像データを多数保存している画像データベースと、
   前記画像データベースが保存する画像データの中から前記検索対象画像と類似する類似症例画像を表す画像データを抽出する類似症例検索手段と、
   既知の統計情報を多数保存している統計情報データベースと、
   前記検索対象画像及び前記類似症例画像の少なくとも一方に付与されている、患者情報及び病状情報の少なくとも一方と関連する統計情報を前記統計情報データベースから検索する統計情報検索手段と、
   前記類似症例検索手段及び前記統計情報検索手段の検索結果を出力する検索結果出力手段と、
   を備えたことを特徴とする類似症例画像検索システム。
2. 請求項１に記載の類似症例画像検索システムであって、さらに、新規に統計情報を前記統計情報データベースに登録する新規統計情報登録手段を備えたことを特徴とする類似症例画像検索システム。
3. 請求項１または２に記載の類似症例画像検索システムであって、さらに、前記統計情報検索手段によって検索された前記統計情報を前記検索結果出力手段に表示するか否か、及び表示する場合にその表示順序を決定する統計情報表示順序決定手段を備えたことを特徴とする類似症例画像検索システム。
4. 請求項３に記載の類似症例画像検索システムであって、さらに、前記統計情報データベースに登録されている統計情報を前記検索結果出力手段に表示するか否か、及び表示する場合にその表示順序を決定するのに必要な情報を前記統計情報データベースに登録する表示順序情報登録手段を備えたことを特徴とする類似症例画像検索システム。
5. 検索対象画像を入力する検索対象画像入力手段と、
   患者の撮影により得られた画像データを多数保存している画像データベースより前記検索対象画像と類似する類似症例画像を表す画像データを抽出する類似症例検索手段と、
   既知の統計情報を多数保存している統計情報データベースより前記検索対象画像及び前記類似症例画像の少なくとも一方に付与されている、患者情報及び病状情報の少なくとも一方と関連する統計情報を前記統計情報データベースから検索する統計情報検索手段と、
   前記類似症例検索手段及び前記統計情報検索手段の検索結果を出力する検索結果出力手段と、
   を備えたことを特徴とする類似症例画像検索装置。

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