JP2010029482A - Ｍｒｉを用いた脊椎・椎体病変の経過観察レポート自動作成診断支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】ＭＲＩの画像データより、脊椎・椎体病変を自動的かつ正確に検出することができ、経過観察を前提とした画像データから治療効果を評価する上で、診断に要する時間を縮減し、診断レポートを自動的に作成することができるシステム、すなわち、ＭＲＩを用いた脊椎・椎体病変の経過観察レポート自動作成診断支援システムを提供すること。
【解決手段】ＭＲＩの画像データを格納するサーバー、被験者のプロフィールデータを格納するサーバー、脊椎・椎体病変の経過観察において使用する各種プログラムがインストールされたサーバー、及び標準化後の画像データ・数値データを格納するサーバー、並びに、入力装置、出力装置、ＲＡＭ、及びＣＰＵを備え、データ標準化サブシステム；経過観察解析支援サブシステム；レポート自動作成支援サブシステム；レポート出力サブシステム；から構成されるＭＲＩを用いた脊椎・椎体病変の経過観察レポート自動作成診断支援システム。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＭＲＩを用いた脊椎・椎体病変の経過観察レポート自動作成診断支援システム、詳しくは、データ標準化サブシステム、経過観察解析支援サブシステム、レポート自動作成支援サブシステム、レポート出力サブシステム等を備えた、ＭＲＩを用いた脊椎・椎体病変の経過観察レポート自動作成診断支援システムに関する。

近年、医用画像の高精細化やモダリティ画像の増加により、これまで困難とされていた脊椎・椎体病変の検出及び経時変化観察を容易に行うことが可能となった。しかし、一人当たりの被検者から得られる診断画像枚数は数１０〜数１００枚以上に及ぶ場合があり、今後はさらに増加することが見込まれている。このため、医師による脊椎・椎体病変の検出及び経時変化観察に関する読影には多くの時間と労力が必要とされている。

脊椎・椎体病変の診断では、椎間板の微妙な突出状況変化など、従前の検査データと比較した経過観察診断を随時行う必要があり、その際に複数のディスプレイを用意するか、別操作によって比較する画像を予め作成しておかなければならないなど、操作性上の問題やレポート作成上の問題がある。

また、脊椎・椎体病変の観察を行う撮像では、スライス領域を多数設定する必要があるため、この設定にかなりの時間を要し、設定効率が低下する等の問題も指摘されている。

そこで、１つ又は複数の医用イメージング・デバイスから検査処理情報を自動的に取得し、このデータを解析センターに自動的に送信し、さらに有用なレポートを顧客に自動的に提供するための装置(特許文献１参照)、異なる複数のモダリティ画像を１つのディスプレイに用途に合わせて表示する画像表示装置（特許文献２）、スライス領域の設定等の効率を上げることにより、撮影に際してスムーズに設定が可能なＭＲＩ装置（特許文献３）等が新しい医療診断システムとして提案されている。

特開２００２−１４０４３９号公報 特開平１−９９０８３号公報 特開２００３−２９０１７１号公報

従来、ＭＲＩやＣＴの撮像画像を読影することにより脊椎・椎体病変を検出することは可能となっているが、脊椎・椎体病変の自動検出を支援するシステムは十分に検討されておらず、例えば、脊椎・椎体病変に関する画像及び数値データをシステム上で自動的に作成して、治療効果及び椎間板、椎体、脊椎管の変性に関する微妙な経時変化を定量評価することができず、脊椎・椎体病変自動検出支援システムは診断面の利便性・拡張性の観点からしても十分なものとなっていない。

さらに、ＭＲＩやＣＴの撮像画像を読影し、それらの脊椎・椎体病変部位の微妙な変化を含めレポートを手作業で作成する医師の負担は大きく、また、検査数や画像枚数が非常に増加し、患者一人当たりの読影やレポート作成に非常に時間がかかる状況にあり、結果的に誤記入や書落としの問題も指摘されている。

本発明の課題は、脊椎・椎体病変を自動的かつ正確に検出することができ、経過観察を前提とした画像データから治療効果を評価する上で、診断（画像読影）に要する時間を縮減し、誤記入や書き落としのない診断レポートを自動的に作成することができるシステム、すなわち、ＭＲＩを用いた脊椎・椎体病変の経過観察レポート自動作成診断支援システムを提供することにある。

すなわち本発明は、上記課題を解決するために以下の（Ａ）〜（Ｄ）のサブシステムから構成されるＭＲＩを用いた脊椎・椎体病変の経過観察レポート自動作成診断支援システムを提供する。
(Ａ) 検査画像データ格納サーバーに格納されている画像データから、標準化された数値データを作成して、画像データとリンクした標準化数値データの形式で標準化データ格納サーバーに格納するためのデータ標準化サブシステム。
(Ｂ)入力装置からの命令に従い、標準化サブシステムにおいて標準化データ格納サーバーに格納された標準化数値データと、同じく標準化データ格納サーバーに格納されている過去データとを比較・評価するための経過観察解析支援サブシステム。
(Ｃ)あらかじめ設定された基準に従って、経過観察解析支援サブシステムの比較結果に基づいて、治療の効果の評価に関するレポートを自動的に作成するレポート自動作成支援サブシステム
(Ｄ) 入力装置からの命令に従い、被検者のプロフィール、レポート、レポート作成の基礎となった画像データ及び標準化数値データを、出力装置からアウトプットする、レポート出力サブシステム。

本発明によれば、モダリティ装置としてＭＲＩを用いた脊椎・椎体病変の診断の精度を向上させ、微小な脊椎・椎体病変を早期に発見し、早期治療の可能性を増大させることができる。また、画像読影に要する労力と時間が減るため、レポートの作成に要する労力と時間が減る上に、読影結果を誤記入や書き落としする確率が大幅に縮減できる。そして、読影とレポートの作成に要する労力と時間が低減されるため、医師一人が単位時間に診断できる患者数が増加する。また、医用データの定量的解析が可能となるため、効率良く、高度な臨床研究が可能となる。

本発明のＭＲＩを用いた脊椎・椎体病変の経過観察レポート自動作成診断支援システムとしては、データ標準化サブシステム、経過観察解析支援サブシステム、レポート自動作成サブシステム、レポート出力サブシステムの各サブシステムと、それを実現するためのハードウエア構成（デバイス構成）であるＭＲＩ（核磁気共鳴画像装置）、ＭＲＩによって撮像された画像データを格納する検査画像データ格納サーバー、被検者のプロフィールデータを格納するサーバー、脊椎・椎体病変の経過観察レポート自動作成診断支援において各種演算処理時に使用する各種プログラムがインストールされたプログラムサーバー、及び標準化後の画像データ・数値データを格納する標準化データ格納サーバー、並びに、入力装置、出力装置、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、及び前記サーバーに格納されているデータを演算処理するＣＰＵ（演算処理装置）を備えていれば特に制限されず、本発明の一実施形態に係るシステムは、医用画像計測装置ＭＲＩ、好ましくは検査画像データ格納サーバーとコンピューターネットワークで電子的に接続されているＭＲＩにより計測された画像データを検査画像データ格納サーバーに格納した上で、当該画像データより様々な演算処理を施すことにより、脊椎・椎体病変データ、経時変化データなどの所望のデータをレポートとして自動的に作成及び出力する。また、本発明において、脊椎・椎体病変とは、脊椎・椎体（骨、椎間板、神経を含む）の病変をいい、具体的には、椎間板ヘルニア、滑り症、椎間板炎、圧迫骨折、変形性脊椎症、後縦じん帯や黄じん帯骨化症、骨髄炎、神経炎、骨転移、転移性や原発性の脊髄腫瘍等をあげることができる。以下、本発明の一実施形態として図１に例示されるＭＲＩを用いた脊椎・椎体病変の経過観察レポート自動作成診断支援システム構成図（ハードウェア構成図）により説明する。

ＭＲＩを用いた脊椎・椎体病変の経過観察レポート自動作成診断支援システムの構成は、医用画像計測装置ＭＲＩ１、当該ＭＲＩによって撮像された、Ｔ１強調画像、Ｔ２強調画像、脂肪抑制画像、プロトン密度画像等の画像データを格納する検査画像データ格納サーバー２、氏名、性別、年齢、血液等の検査結果（血液型、血液・生化学検査、腫瘍関連検査、遺伝子検査等のデータ、尿や髄液、病理画像や診断結果）、既往症、薬に対するアレルギーの有無などの被検者のプロフィールを格納した被検者プロフィールデータサーバー３、脊椎・椎体病変の経過観察において演算処理時に使用する各種プログラム（脊椎・椎体病変自動検出プログラム５、標準化数値データ作成プログラム６、脊椎・椎体病変条件検索プログラム７、経過観察解析支援プログラム８、レポート作成支援プログラム９、機械学習機能プログラム１０など）がインストールされたプログラムサーバー４、キーボード及びマウスなどの入力装置２７、ＣＰＵ（演算処理装置）２８、ＲＡＭ(ランダム アクセス メモリ)２９、ディスプレイ装置などの出力装置３０、並びにＭＲＩで撮像した検査画像データを格納した標準化データ３２及び脊椎・椎体病変の自動検出を実行する上で有用な医用参考過去データ３３（過去の一般的症例データ）を格納した標準化データ格納サーバー３１から構成される。

前記脊椎・椎体病変自動検出プログラム５はサブプログラムとして、画像データ確認プログラム１１、追加撮像命令プログラム１２、被検者本人の過去データを取得しうるプログラム１３等が実装されている。上記画像データ確認プログラム１１は、撮像した脊椎・椎体病変の画像が標準化数値データ作成プログラム６を正常に実行することができる解像度・鮮明度等を有しているかどうかを判定しうるプログラムである。上記追加撮像命令プログラム１２は、撮像した脊椎・椎体病変の画像が標準化数値データ作成プログラム６を正常に実行することができない画像データ確認プログラム１１からの命令による再撮像や、異常領域を自動的に検出した脊椎・椎体病変自動検出プログラム５からの命令による拡大撮像・異方向撮像を実行するプログラムであり、通常、医師の指示により実行される。被検者本人の過去データを取得しうるプログラム１３は、その都度更新された被検者本人の過去データを取得するプログラムである。

前記標準化数値データ作成プログラム６にはサブプログラムとして、脊椎・椎体病変位置特定プログラム１４、椎体及び椎間板の厚さ算出プログラム１５、椎体及び椎間板の前後及び左右長算出プログラム１６、椎体及び椎間板の正常な位置からの前後及び左右のズレ量算出プログラム１７、脊椎管の狭窄度算出プログラム１８、椎間板ヘルニアの突出度算出プログラム１９、神経の圧迫度算出プログラム２０、脊椎・椎体病変特徴量算出プログラム２１、脊椎・椎体病変種類特定プログラム２２、脊椎・椎体病変グレーディングプログラム２３等が実装されている。上記脊椎・椎体病変位置特定プログラム１４は、前記脊椎・椎体病変自動検出プログラム５によって脊椎・椎体病変が検出された場合に、検出位置を特定するプログラムであって、任意の空間座標系（３次元座標系）を適用して正確な脊椎・椎体病変位置を特定するプログラムである。上記椎体及び椎間板の厚さ算出プログラム１５は、前記脊椎・椎体病変自動検出プログラム５の実行結果に関わらず（脊椎・椎体病変の検出有無に関わらず）、任意の空間座標系を適用した上で当該椎体及び椎間板の厚さを算出するプログラムである。上記椎体および椎間板の前後及び左右長算出プログラム１６は、前記脊椎・椎体病変自動検出プログラム５の実行結果に関わらず（脊椎・椎体病変の検出有無に関わらず）、任意の空間座標系を適用した上で椎体および椎間板の前後及び左右長を算出するプログラムである。上記椎体及び椎間板の正常な位置からの前後及び左右のズレ量算出プログラム１７は、前記脊椎・椎体病変自動検出プログラム５の実行結果に関わらず（脊椎・椎体病変の検出有無に関わらず）、任意の空間座標系を適用した上で前記医用参考過去データ３３（過去の一般的症例データ）より算定された椎体及び椎間板の正常な位置からの前後及び左右のズレ量を算出するプログラムである。上記脊椎管の狭窄度算出プログラム１８は、前記脊椎・椎体病変自動検出プログラム５の実行結果に関わらず（脊椎・椎体病変の検出有無に関わらず）、任意の空間座標系を適用した上で脊椎管の狭窄度を算出するプログラムである。上記椎間板ヘルニアの突出度算出プログラム１９は、前記脊椎・椎体病変自動検出プログラム５によって脊椎・椎体病変が検出された場合に、椎間板ヘルニアの突出度を算出するプログラムである。上記神経の圧迫度算出プログラム２０は、前記脊椎・椎体病変自動検出プログラム５によって脊椎・椎体病変が検出された場合に、神経の圧迫度を算出するプログラムである。上記脊椎・椎体病変特徴量プログラム２１は、前記脊椎・椎体病変自動検出プログラム５によって脊椎・椎体病変が検出された場合に、信号変化、形状、密度等の脊椎・椎体病変特徴量を算出するプログラムである。上記脊椎・椎体病変種類特定プログラム２２は、前記脊椎・椎体病変自動検出プログラム５によって脊椎・椎体病変が検出された場合に、椎間板ヘルニア、滑り症、椎間板炎、圧迫骨折、変形性脊椎症、後縦じん帯や黄じん帯骨化症、骨髄炎、神経炎、骨転移、転移性や原発性の脊髄腫瘍等の病変種類を特定するプログラムである。上記脊椎・椎体病変グレーディングプログラム２３は、前記脊椎・椎体病変自動検出プログラム５によって脊椎・椎体病変が検出された場合に、椎間板ヘルニアの進行度を決定するグレーディングプログラムである。

前記脊椎・椎体病変条件検索プログラム７は、入力装置２７からの命令に従って、標準化データ格納サーバー３１に格納された、脊椎・椎体病変の位置、椎体及び椎間板の厚さ、椎体及び椎間板の前後長、椎体及び椎間板の左右長、椎体及び椎間板の正常な位置からの前後のズレ量、椎体及び椎間板の正常な位置からの左右のズレ量、椎間板ヘルニアの突出度、脊椎管の狭窄度、神経の圧迫度、脊椎・椎体病変特徴量（信号変化、形状、密度等）データなどの定量データや、脊椎・椎体病変種類、脊椎・椎体病変グレードデータなどの脊椎・椎体病変特性データから、各種条件を設定することにより、条件を充足するデータの抽出を可能とするプログラムである。

前記画像経過観察解析支援プログラム８にはサブプログラムとして、画像マッチングプログラム２４、数値データ定量比較プログラム２５、脊椎・椎体病変特性データ比較プログラム２６等が実装されている。上記画像マッチングプログラム２４には、経過観察レポートを作成する上で画像データの位置合わせを実行するプログラムである。上記数値データ定量比較プログラム２５は、標準化データ格納サーバー３１に格納されている、椎体及び椎間板の前後長データ、椎体及び椎間板の左右長データ、椎体及び椎間板の正常な位置からの前後のズレ量データ、椎体及び椎間板の正常な位置からの左右のズレ量データ、椎間板ヘルニアの突出度データ、脊椎管の狭窄度データ、神経の圧迫度データ、脊椎・椎体病変特徴量データ等の数値データを定量的に比較するプログラムである。上記脊椎・椎体病変特性データ比較プログラム２６は、標準化データ格納サーバー３１に格納されている脊椎・椎体病変種類データ、脊椎・椎体病変グレードデータ等の脊椎・椎体病変特性データを定性的に比較するプログラムである。

前記レポート作成支援プログラム９は、あらかじめ設定された基準に従って、画像、数値データ、脊椎・椎体病変特性データ等の経過観察解析支援サブシステムの比較結果に基づいて、脊椎・椎体病変の変性、治療の効果の評価などに関するレポートを自動的に作成するプログラムであり、レポート結果は入力装置２７からの命令により、被検者プロフィールに基づいた検査画像データ、これら画像データとリンクした標準化数値データ、脊椎・椎体病変特性データ等と共に、ディスプレイ等の出力装置３０に表示される。出力されたレポート結果は医師により必要に応じて修正される。

前記機械学習機能プログラム１０は、医用参考過去データが入力されると、脊椎・椎体病変を検出する上で当該データを自律的に分析（学習）、整理、さらに脊椎・椎体病変自動検出プログラム５を更新させる機能や、画像、数値データ、脊椎・椎体病変特性データ等の経過観察解析支援サブシステムの比較結果に基づいて作成されるレポートの医師による修正結果をレポート作成支援プログラム９に反映させる機能などを有する、機械的に学習するプログラムである。

上記標準化データ３２は、具体的には、被検者ＩＤデータを主キーとして、脊椎・椎体病変位置データ、椎体及び椎間板の厚さデータ、椎体及び椎間板の前後長データ、椎体及び椎間板の左右長データ、椎体及び椎間板の正常な位置からの前後のズレ量データ、椎体及び椎間板の正常な位置からの左右のズレ量データ、椎間板ヘルニアの突出度データ、脊椎管の狭窄度データ、神経の圧迫度データ、脊椎・椎体病変特徴量データ、脊椎・椎体病変種類データ、脊椎・椎体病変グレードデータより構成されるデータセットが各被検者ごとに構成されている。これらのデータは、一つのデータセットとして標準化データ格納サーバー３１に格納されている。

本発明の経過観察レポート自動作成診断支援システムの対象となる脊椎・椎体病変としては、椎間板ヘルニア、滑り症、椎間板炎、圧迫骨折、変形性脊椎症、後縦じん帯や黄じん帯骨化症、骨髄炎、神経炎、骨転移、転移性や原発性の脊髄腫瘍等を具体的に例示することができる。

次に、データ標準化サブシステム(Ａ)、すなわち、ＭＲＩで撮像され、検査画像データ格納サーバー２に格納されている画像データから、標準化された数値データを作成して、画像データとリンクした標準化数値データの形式で標準化データ格納サーバー３１に格納する機能を有するサブシステムを、図２に示すフローチャートにより以下説明する。

ＭＲＩによって撮像された画像データが、コンピューターネットワークで電子的に接続されている検査画像データ格納サーバー２に格納される。検査を開始しているにも関わらず、画像データが検査画像データ格納サーバー２に格納されていなければ、追加撮像命令プログラム１２が実行され、再度撮像を実施する処理は、画像データが検査画像データ格納サーバー２に格納されるまで繰り返し自動的に実行してもよいが、通常、入力装置２７からの医師の命令に基づいて追加撮像命令プログラム１２を実行する。これは、検査時に得られた画像データから自動的に病変部位候補を検出し、患者の検査が終わる前に、医師から追加撮影等に関する指示情報を検査医や技師に提示し、再検査を必要とせずにより確実な診断が行えるように支援するものである。

画像データが検査画像データ格納サーバー２に格納されると、ＣＰＵ２８はプログラムサーバー４に記憶されている画像データ確認プログラム１１をロードすることにより、脊椎・椎体病変を自動検出する上で検査画像データが十分に撮像されているか否かを確認する。一般的には、決まった撮影手順で検査が実施されるので、サーバーからの指示で再度撮影を自動的に行わない。なお、検査画像データが脊椎・椎体病変を自動検出する上で十分でないと画像データ確認プログラム１１により判定される場合に、追加撮像命令プログラム１２が自動的に実行されようにしておくこともできる。

検査画像データ格納サーバー２に格納された検査画像データが、画像データ確認プログラム１１によって脊椎・椎体病変を自動検出する上で十分であると判断された場合には、過去データ取得プログラム１３が実行され、脊椎・椎体病変を検出する上で有用なデータ（被検者本人の過去データ３２、医用参考過去データ（一般症例）３３）を標準化データ格納サーバー３１より取得する。被検者本人の過去データ３２、医用参考過去データ（一般症例）３３が取得されると、撮像された画像データと共に、脊椎・椎体病変自動検出工程（脊椎・椎体病変自動検出プログラム５）に処理が移行される。脊椎・椎体病変自動検出工程（脊椎・椎体病変自動検出プログラム５）では、被検者本人の過去データ３２、医用参考過去データ（一般症例）３３を参照することにより、撮像された検査データに脊椎・椎体病変が存在するか否かを識別する。また、病変部位を検出した場合は、脊椎・椎体病変自動検出プログラム５からの命令により、追加撮像命令プログラム１２が実行され、１又は複数の拡大撮像や異なる方向からの撮像が自動的に行われる。

脊椎・椎体病変自動検出プログラム５の実行が終了すると、脊椎・椎体病変の検出有無に関わらず、中間結果データ及び実行結果データが標準化数値データ作成工程（標準化数値データ作成プログラム６）に渡される。標準化数値データ作成工程（標準化数値データ作成プログラム６）では、脊椎・椎体病変が検出された場合には、脊椎・椎体病変位置特定プログラム１４、椎体及び椎間板の厚さ算出プログラム１５、椎体及び椎間板の前後及び左右長算出プログラム１６、椎体及び椎間板の正常な位置からの前後及び左右のズレ量算出プログラム１７、脊椎管の狭窄度算出プログラム１８、椎間板ヘルニアの突出度算出プログラム１９、神経の圧迫度算出プログラム２０、脊椎・椎体病変特徴量算出プログラム２１、脊椎・椎体病変種類特定プログラム２２、脊椎・椎体病変グレーディングプログラム２３を各々実行し、それらの実行結果を被検者プロフィールデータサーバー３に格納されている被検者のデータ（氏名、ＩＤ、検査日、年齢、性別などのデータ）及び検査画像データと併せ、データの標準化処理を実行し、画像データと数値データを１組のデータ群（データＴ_Ｎ）として作成した上で、標準化データ格納サーバー３１に格納する。

脊椎・椎体病変が検出されなかった場合には、脊椎・椎体病変位置特定プログラム１４、椎間板ヘルニアの突出度算出プログラム１９、神経の圧迫度算出プログラム２０、脊椎・椎体病変特徴量算出プログラム２１、脊椎・椎体病変種類特定プログラム２２、脊椎・椎体病変グレーディングプログラム２３に関しては実行せず、 椎体及び椎間板の厚さ算出プログラム１５、椎体及び椎間板の前後及び左右長算出プログラム１６、椎体及び椎間板の正常な位置からの前後及び左右のズレ量算出プログラム１７、脊椎管の狭窄度算出プログラム１８のみを各々実行し、それらの実行結果を被検者プロフィールデータサーバー３に格納されている被検者のデータ（氏名、ＩＤ、検査日、年齢、性別などのデータ）及び検査画像データと併せ、データの標準化処理を実行し、標準化データ格納サーバー３１に格納する。

ＲＡＭ２９には、ＭＲＩで撮像された画像データより標準化データを作成するまでの各種の処理（プログラム）をＣＰＵ２８が実行する過程で必要とされる入力データ、中間処理結果データ及び当該プログラムを適宜記憶するものとする。

図３は、経過観察解析支援サブシステム(Ｂ）、すなわち、入力装置２７からの命令に従い、標準化サブシステムにおいて標準化データ格納サーバー３１に格納された標準化数値データと、同じく標準化データ格納サーバー３１に格納されている過去データ３２とを比較するまでのフローチャートである。

図３に示すように、経過観察解析支援プログラム８では、あらかじめ設定された基準又は入力装置２７からの命令に従って、標準化データ格納サーバー３１より、経過観察する上で設定された過去（第１時期）と現在（第２時期）における、検査画像データ、脊椎・椎体病変位置データ、椎体及び椎間板の厚さデータ、椎体及び椎間板の前後長データ、椎体及び椎間板の左右長データ、椎体及び椎間板の正常な位置からの前後のズレ量データ、椎体及び椎間板の正常な位置からの左右のズレ量データ、椎間板ヘルニアの突出度データ、脊椎管の狭窄度データ、神経の圧迫度データ、脊椎・椎体病変特徴量データ、脊椎・椎体病変種類データ、脊椎・椎体病変グレードデータを取得する。標準化データ格納サーバー３１よりデータの取得が完了すると、経過観察解析支援プログラム８のサブプログラムである、画像マッチングプログラム２４、数値データ定量比較プログラム２５、脊椎・椎体病変特性データ比較プログラム２６を各々、実行する。

画像マッチングプログラム２４を実行することにより過去（第１時期）と現在（第２時期）の経過観察画像データを比較し、数値データ定量比較プログラム２５を実行することにより過去（第１時期）と現在（第２時期）の経過観察数値データを比較し、脊椎・椎体病変特性データ比較プログラム２６を実行することにより過去（第１時期）と現在（第２時期）の経過観察特性データを比較する。そして、過去（第１時期）と現在（第２時期）に関する上記経過観察画像データ、上記経過観察数値データ、上記経過観察特性データと、被検者プロフィールデータサーバー３に格納されている被検者のデータ（氏名、ＩＤ）とを併せて、経過観察解析データを作成する。

次に、レポート自動作成支援プログラム９は、標準化データ格納サーバー３１に格納されている、検査画像データ、脊椎・椎体病変位置データ、椎体及び椎間板の厚さデータ、椎体及び椎間板の前後長データ、椎体及び椎間板の左右長データ、椎体及び椎間板の正常な位置からの前後のズレ量データ、椎体及び椎間板の正常な位置からの左右のズレ量データ、椎間板ヘルニアの突出度データ、脊椎管の狭窄度データ、神経の圧迫度データ、脊椎・椎体病変特徴量データ、脊椎・椎体病変種類データ、脊椎・椎体病変グレードデータより、設定された各種指標値を電子計算処理し、当該結果を、時系列、円グラフ、棒グラフなど各種チャートで示すことにより、病状の経過及び治療効果に関して定量的・定性的な評価の支援を可能とする。かかるレポート自動作成支援プログラム１０を実行することにより、あらかじめ設定された基準に従って、画像、数値データ、脊椎・椎体病変特性データ等の経過観察解析支援サブシステムの比較結果に基づいて、脊椎・椎体病変の変性、治療の効果の評価などに関するレポートを自動的に作成する。

図４は、入力装置２７からの命令に従い、被検者のプロフィール、レポート、レポート作成の基礎となった画像データ及び標準化数値データをディスプレイ上に出力表示した椎間板ヘルニアの自動検出レポートを示す。ディスプレイ表示例（図４）では、まず、椎間板ヘルニアの診断内容に関するレポートを画面上部に表示し、検査画像データと当該検査画像データにおける病変部位（椎間板の突出箇所）の拡大画像を画面中央に表示し、その下方画面左側に視覚的に容易な理解を促進するための模式図、右側に標準化データ格納サーバー３１より取得された数値データを表示している。表示形式、表示対象項目に関しては、あらかじめ設定された基準又は入力装置２７からの命令に従って、所望する形式、項目を、表示することができる。

図５は、入力装置２７からの命令に従い、被検者のプロフィール、レポート、レポート作成の基礎となった画像データ及び標準化数値データをディスプレイ上に出力表示した脊髄病変の自動検出レポートを示す。ディスプレイ表示例（図５）では、まず、脊髄病変の診断内容に関するレポートを画面上部に表示し、検査画像データと当該検査画像データにおける病変部位（脊髄病変箇所）の拡大画像を画面中央に表示し、その下方画面左側に病変部位が検出された位置を示す図、右側に標準化データ格納サーバー３１より取得された数値データを表示している。表示形式、表示対象項目に関しては、あらかじめ設定された基準又は入力装置２７からの命令に従って、所望する形式、項目を、表示することができる。

図６は、入力装置２７からの命令に従い、被検者のプロフィール、レポート、レポート作成の基礎となった画像データ及び標準化数値データをディスプレイ上に出力表示した経過観察レポートを示す。ディスプレイ表示例（図６）では、まず、脊椎・椎体病変の経時変化、治療の効果の評価などに関するレポートを画面上部に表示し、その下方画面左側に標準化データ格納サーバー３１より取得された過去（第１時期）の検査画像データ、数値データ、模式図を、その下方画面中央に標準化データ格納サーバー３１より取得された現在（第２時期）の検査画像データ、数値データ、模式図を、その下方画面右側に前記経過観察解析支援プログラム８を実行することにより出力された経過観察解析データを表示している。表示形式、表示対象項目に関しては、あらかじめ設定された基準又は入力装置２７からの命令に従って、所望する形式、項目を、表示することができる。

本発明のハードウエア構成を示す図である。 本発明のＭＲＩで撮像された画像データより標準化データを作成するまでのフローチャートを示す図である。 本発明の経過観察を例としたレポート自動作成支援システムに関するフローチャートを示す図である。 本発明の診断レポート作成支援により出力された椎間板ヘルニア検出に関するレポートをディスプレイ表示したイメージ図である。 本発明の診断レポート作成支援により出力された脊髄腫瘍検出に関するレポートをディスプレイ表示したイメージ図である。 本発明の診断レポート作成支援により出力された経過観察に関するレポートをディスプレイ表示したイメージ図である。

符号の説明

１・・・ＭＲＩ
２・・・検査画像データサーバー
３・・・被検者プロフィールデータサーバー
４・・・プログラム サーバー
５・・・脊椎・椎体病変自動検出
６・・・標準化数値データ作成
７・・・脊椎・椎体病変条件検索
８・・・経過観察解析支援
９・・・レポート作成支援
１０・・・機械学習機能
１１・・・画像データ確認
１２・・・追加撮像命令
１３・・・過去データ取得
１４・・・脊椎・椎体病変位置特定
１５・・・椎体及び椎間板の厚さ算出
１６・・・椎体及び椎間板の前後及び左右長算出
１７・・・椎体及び椎間板の正常な位置からの前後及び左右のズレ量算出
１８・・・脊椎管の狭窄度算出
１９・・・椎間板ヘルニアの突出度算出
２０・・・神経の圧迫度算出
２１・・・脊椎・椎体病変特徴量算出
２２・・・脊椎・椎体病変種類特定
２３・・・脊椎・椎体病変グレーディング
２４・・・画像マッチング
２５・・・数値データ定量比較
２６・・・脊椎・椎体病変特性データ比較
２７・・・入力装置
２８・・・ＣＰＵ
２９・・・ＲＡＭ
３０・・・出力装置
３１・・・標準化データ格納サーバー
３２・・・標準化データ
３３・・・医用参考過去データ

Claims (14)

1. ＭＲＩ（核磁気共鳴画像装置）、ＭＲＩによって撮像された画像データを格納する検査画像データ格納サーバー、被検者のプロフィールデータを格納するサーバー、脊椎・椎体病変の診断レポート作成支援において各種演算処理時に使用する各種プログラムがインストールされたプログラムサーバー、及び標準化後の画像データ・数値データを格納する標準化データ格納サーバー、並びに、入力装置、出力装置、ＲＡＭ、及び前記サーバーに格納されているデータを演算処理するＣＰＵを備え、以下の（Ａ）〜（Ｄ）のサブシステムから構成されるＭＲＩを用いた脊椎・椎体病変の経過観察レポート自動作成診断支援システム。
   (Ａ) 検査画像データ格納サーバーに格納されている画像データから、標準化された数値データを作成して、画像データとリンクした標準化数値データの形式で標準化データ格納サーバーに格納するためのデータ標準化サブシステム；
   (Ｂ)入力装置からの命令に従い、標準化サブシステムにおいて標準化データ格納サーバーに格納された標準化数値データと、同じく標準化データ格納サーバーに格納されている過去データとを比較・評価するための経過観察解析支援サブシステム；
   (Ｃ) あらかじめ設定された基準に従って、経過観察解析支援サブシステムの比較結果に基づいて、治療の効果の評価に関するレポートを自動的に作成するレポート自動作成支援サブシステム；
   (Ｄ) 入力装置からの命令に従い、被検者のプロフィール、レポート、レポート作成の基礎となった画像データ及び標準化数値データを、出力装置からアウトプットする、レポート出力サブシステム；
2. プログラムサーバーが、標準化数値データ作成プログラム、脊椎・椎体病変自動検出プログラム、脊椎・椎体病変条件検索プログラム、経過観察解析支援プログラム、レポート作成支援プログラム、及び機械学習機能プログラムを格納していることを特徴とする請求項１記載の経過観察レポート自動作成診断支援システム。
3. 標準化数値データ作成プログラムが、脊椎・椎体病変位置特定プログラム、椎体及び椎間板の厚さ算出プログラム、椎体及び椎間板の前後及び左右長・正常な位置からの前後及び左右のズレ量算出プログラム、脊椎管の狭窄度算出プログラム、椎間板ヘルニアの突出度算出プログラム、神経の圧迫度算出プログラム、脊椎・椎体病変特徴量（信号変化、形状、密度）算出プログラム、脊椎・椎体病変種類特定プログラム、及び脊椎・椎体病変の進行度を決定する脊椎・椎体病変グレーディングプログラムを備えていることを特徴とする請求項２記載の経過観察レポート自動作成診断支援システム。
4. 脊椎・椎体病変自動検出プログラムが、画像データ確認プログラム、標準化データ格納サーバーに格納された、脊椎・椎体病変を自動検出する上で有用な医用参考過去データ（過去の一般的症例画像等）、及び／又は本人の過去データを取得しうるプログラムを備えていることを特徴とする請求項２記載の経過観察レポート自動作成診断支援システム。
5. 脊椎・椎体病変条件検索プログラムが、入力装置からの命令に従って、標準化データ格納サーバーに格納された、脊椎・椎体病変の位置データ、椎体及び椎間板の厚さデータ、椎体及び椎間板の前後・左右長データ、椎体及び椎間板の正常な位置からの前後・左右のズレ量データ、椎間板ヘルニアの突出度算出プログラム、脊椎管の狭窄度データ、神経の圧迫度データ、脊椎・椎体病変の特徴量（信号変化、形状、密度）データ、脊椎・椎体病変の種類データ、脊椎・椎体病変のグレードに関するデータなど、各種条件を設定することにより、条件を充足するデータの抽出を可能とする、脊椎・椎体病変条件検索プログラムを備えていることを特徴とする請求項２記載の経過観察レポート自動作成診断支援システム。
6. 経過観察解析支援プログラムが、医用画像データに関する任意の位置合わせプログラムを備えた画像マッチングプログラムと、数値データ定量比較プログラムと、脊椎・椎体病変特性データ比較プログラムとを有することを特徴とする請求項２記載の経過観察レポート自動作成診断支援システム。
7. レポート作成支援プログラムが、あらかじめ設定された基準に従って、画像、数値データ、脊椎・椎体病変に関する特性データ等の経過観察解析支援サブシステムの比較結果に基づいて、脊椎・椎体病変の変化、治療の効果の評価などに関するレポートを自動的に作成するプログラムを備えていることを特徴とする請求項２記載の経過観察レポート自動作成診断支援システム。
8. 機械学習機能プログラムが、医用参考データが入力されると、脊椎・椎体病変を識別する上で当該データを自律的に分析（学習）、整理、さらに脊椎・椎体病変自動検出プログラムを更新させる機能を有する請求項２記載の経過観察レポート自動作成診断支援システム。
9. プログラムサーバーが、さらに、追加撮像命令プログラムを格納することを特徴とする請求項１〜８のいずれか記載の経過観察レポート自動作成診断支援システム。
10. 標準化データ格納サーバーに格納される標準化数値データが、脊椎・椎体病変の位置データ、椎体及び椎間板の厚さデータ、椎体及び椎間板の前後・左右長データ、椎体及び椎間板の正常な位置からの前後・左右のズレ量データ、椎間板ヘルニアの突出度算出プログラム、脊椎管の狭窄度データ、神経の圧迫度データ、脊椎・椎体病変の特徴量（信号変化、形状、密度）データ、脊椎・椎体病変の種類データ、脊椎・椎体病変のグレードに関するデータ及び脊椎・椎体病変を自動検出する上で有用な医用参考過去データ（過去の一般的症例）を含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか記載の経過観察レポート自動作成診断支援システム。
11. ＭＲＩ画像データとリンクした標準化数値データを一つのデータ形式として標準化データ格納サーバーに格納されることを特徴とする請求項１０記載の経過観察レポート自動作成診断支援システム。
12. ＭＲＩによって撮像された画像データが、Ｔ１強調画像、Ｔ２強調画像、脂肪抑制画像、プロトン密度画像から選ばれる１又は２種以上の画像データであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか記載の経過観察レポート自動作成診断支援システム。
13. ＭＲＩが検査画像データ格納サーバーとコンピューターネットワークで電子的に接続されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか記載の経過観察レポート自動作成診断支援システム。
14. 脊椎・椎体病変が、椎間板ヘルニアであることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか記載の経過観察レポート自動作成診断支援システム。

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