JP2013165874A - 画像診断支援システム、プログラム及び記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】治療による病変ごとの改善効果を評価可能なシステムを提供する。
【解決手段】画像診断支援システムに、複数時点の医用画像から取得されるプラーク情報と、前記プラーク情報がプラーク病変の状態変化に与える影響度合いを示す評価係数とを用いて、プラーク病変の病変状態を計算する病変状態評価部と、治療状態に応じて前記評価係数を定義する処理パラメータ定義部とを設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、プラーク病変診断に使用する画像診断支援システム、同システムをコンピュータ上の処理を通じて実現するプログラム及び同プログラムを記憶した記憶媒体に関する。

近年、MDCT(Multi Detector-row Computed Tomography)の飛躍的な性能向上及びその画像再構成法の進歩に伴い、さらにはMDCTの非侵襲性も相まって、循環器領域におけるCTの活用範囲が広がっている。心臓CTにより、冠動脈病変のスクリーニング、プラークの性状評価、ステント留置後やバイパス術後や積極的薬物介入等の治療後のフォロー、予後評価までもが可能となってきた。

一方、冠動脈疾患の主な原因は、プラーク（特に不安定プラーク）の破綻にあると考えられている。不安定プラークの診断には病変の存在する動脈壁の性状診断が不可欠であるため、動脈壁の性状診断が可能な心臓CTに関する多くのスタディが報告されている。例えば非特許文献１は、ACS（Acute Coronary Syndromes：急性冠症候群）の責任冠動脈病変では、安定型狭心症の責任病変に比較して、心臓CTから得られる形態学的特徴（ポジティブリモデリング、CT値<30HUのsoft plaque及びspotty calcificationなど）が有意に認められたと報告する。

このような背景の下に公開された特許文献１には、(1) 治療、(2) 患者行動の修正又は(3) 継続管理による疾患の変化を評価する目的で、プラーク病変（以下「病変」ともいう）の縦断的検査（複数時点の検査）において、プラーク変化の検出を自動化するシステム、方法及び装置が記載されている。プラーク変化には、寸法変化、組成変化、特性変化、位置変化等が含まれる。

特開２００８−２８９８６１号公報

Motoyama S,Kondo T,Sarai M, et al: Multislice computed tomographic characteristics of coronary lesions in acute coronary syndromes. Journal of the American College of Cardiology 50:319-326,2007

特許文献１に記載されたシステムは、複数時点の検査画像間で位置合わせを行って過去の病変同士を対応づけ、その後、各病変の画像特徴パラメータを算出して画面上に表示する。このため、医師は、画面に表示された各病変の変化を逐一確認し、病変の改善効果を判断する。しかし、特許文献１には、(1) 治療、(2) 患者行動の修正又は(3) 継続管理による疾患の変化を医師が評価するための画像特徴パラメータの具体的な判断方法が記載されていない。

一般に、医師が治療による病変の改善効果を判断する場合、医師は、プラークの量的情報と形態学的情報の状態変化を統合的に判断し、注目する病変が改善傾向にあるのか、又は、増悪傾向にあるのかを診断する。この際、プラークの量的情報と形態学的情報の状態変化が同じ傾向を示したとしても、例えばステント治療の場合と薬物介入の場合とでは、改善効果の評価基準が異なる。このため、注目する病変に対する診断は、治療状態に応じて異なる結果になる。

そこで、本発明者は、治療状態に応じた異なる評価基準に基づいて、病変毎に治療の改善効果を評価してユーザに提示できる仕組みを提供する。

本発明者が提供する発明は、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本発明は、前述した課題を解決するための複数の構成を含んでいるが、その一例は、「複数時点の医用画像から得られるプラーク情報と、そのプラーク情報がプラーク病変の状態変化に関する影響を示す情報である評価係数とを用いて、プラーク病変の状態変化を評価する病変状態評価部と、治療状態に応じて評価係数を定義する処理パラメータ定義部を備える画像診断支援システム」である。また、本発明は、同システムをコンピュータ上の信号処理を通じて実現するプログラム及び同プログラムを記憶した記憶媒体を含む。

本発明によれば、治療状態に応じた評価係数を用いてプラーク病変の状態変化を評価した結果を、診断システムによる一次評価として、ユーザたる医師に提供することができる。このプラーク病変の改善効果に対する一次評価結果の提供により、医師による治療方針の決定を支援することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

画像診断支援装置の機能構成例を示す図。 病変情報データベース内のテーブル例を示す図。 処理パラメータ定義テーブルの例を示す図。 病変状態判定部の処理内容を説明するフローチャート。 画像診断支援装置による経過観察時の読影支援画面例を示す図。 画像診断支援装置による経過観察時の読影支援画面例を示す図。 画像診断支援装置による経過観察時の読影支援画面例を示す図。 処理パラメータ定義部により提供される画面例を示す図。 処理パラメータ定義部の処理内容を説明するフローチャート。 処理パラメータ定義部で定義された定義式の選択画面例を示す図。 選択された定義式を適用した読影支援画面例を示す図。 画像診断支援装置の機能構成例を示す図。 処理パラメータ決定部の処理内容を説明するフローチャート。 処理パラメータ決定部による病変状態の更新に関連して表示される読影支援画面例を示す図（更新前）。 処理パラメータ決定部による病変状態の更新に関連して表示される読影支援画面例を示す図（更新後）。 病変位置の再表示処理を説明するフローチャート。 病変状態の変更による病変位置の変更を説明する表示画面例を示す図。 病変状態集計及び表示処理を説明するフローチャート。 病変状態参照画面の一例を示す図。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。本発明は、後述する実施の形態に限定されるものではなく、その技術思想の範囲において、種々の変形が可能である。以下、図面を用いて説明する。

［実施例１］
本実施例においては、治療による病変の改善効果を計算処理を通じて評価し、評価結果を医師に提供する画像診断支援システムについて説明する。

［システム構成］
図１に、本実施例に係る画像診断支援システム１００の機能構成を示す。画像診断支援システム１００は、操作者の操作入力を受付ける入力装置１０１と、選択した検査の画像や病変情報等を表示する表示装置１０２を外部インタフェースとして有している。さらに、画像診断支援システム１００は、画像診断装置で撮像された医用画像を、例えば医用画像の標準規格であるＤＩＣＯＭ規格（Digital Imaging and Communication in Medicine）に基づいて蓄積する画像サーバ１０３を有している。

画像診断支援システム１００の本体は、検査選択部１０４と画像取得部１０５を有している。検査選択部１０４は、操作者が入力装置１０１を介して検査を選択するための機能を提供する。画像取得部１０５は、選択された検査の画像を画像サーバ１０３から取得する機能を提供する。画像は、例えばＤＩＣＯＭ規格に準じた通信によりネットワーク経由で取得される。画像取得部１０５で取得された画像は、表示装置１０２に表示される。

また、画像診断支援システム１００の本体は、画像解析部１０６、病変情報蓄積部１０７及び病変情報データベース１０８を有している。画像解析部１０６は、画像サーバ１０３から取得した画像に対して領域抽出等の画像処理アルゴリズムを実行し、プラークに関する画像特徴パラメータを算出する。ここでの画像特徴パラメータは、画像から画像処理によって得られる特徴量であり、血管狭窄度のようなプラークの量的情報の他、プラーク性状（非石灰化、石灰化、混合型）やポジティブリモデリング（血管拡大）のようなプラークの形態学的情報も含まれる。画像解析部１０６の算出結果は、病変情報蓄積部１０７を通じ、病変情報データベース１０８に格納される。

さらに、画像診断支援システム１００の本体は、病変状態評価部１０９、病変情報検索部１１０、処理パラメータ定義部１１１、カルテサーバ１１２、カルテ情報取得部１１３、病変状態修正部１１４を有している。病変状態評価部１０９は、病変ごとに病変状態を評価する処理部である。病変状態とは、血行再建や薬物治療等の治療を行った結果、その病変が前回より改善されたか否かを端的に示す情報である。病変状態は、例えば「増悪」、「変化なし」又は「改善」の形式で表現される。

病変状態は、病変情報検索部１１０によって検索された複数時点の画像から得られる画像特徴パラメータと、処理パラメータ定義部１１１で治療状態に応じて定義される定義式とを用いて算出される。定義式の内容は後述する。病変状態修正部１１４は、入力装置１０１を介してシステムが算出した病変状態を、ユーザたる医師が修正するために用意された処理部である。病変状態修正部１１４は、入力装置１０１を通じて入力された操作入力に基づいて病変状態の修正が必要か否かを判定し、修正が必要であると判定された場合には、病変状態を修正する。病変状態の修正結果は、病変情報蓄積部１０７により病変情報データベース１０８内に蓄積される。

カルテサーバ１１２には、血行再建や薬物治療等の治療情報を含む患者のカルテ情報が格納されている。カルテ情報取得部１１３は、患者や画像検査の識別情報を検索キーに用い、カルテサーバ１１２から画像検査に対応する直近のカルテ情報を取得する。

図２に、病変情報データベース１０８に格納されるテーブルの構成例を示す。病変情報データベース１０８には、検査情報テーブル２００、病変情報テーブル２０１、病変位置情報テーブル２０２が格納される。

検査情報テーブル２００は、患者に対する検査の識別情報等を管理するテーブルであり、患者IDフィールド２０３、検査IDフィールド２０４、検査日フィールド２０５を含む。検査情報テーブル２００の各レコードは、患者の検査単位で管理される。

病変情報テーブル２０１は、患者の画像検査で診断された病変に対する様々な情報が格納されるテーブルである。病変情報テーブル２０１は、患者IDフィールド２０６、検査IDフィールド２０７、病変Noフィールド２０８、部位フィールド２０９、狭窄度フィールド２１０、プラーク性状フィールド２１１、ポジティブリモデリング有無フィールド２１２、病変状態フィールド２１３を含む。このうち、狭窄度フィールド２１０、プラーク性状フィールド２１１、ポジティブリモデリング有無フィールド２１２は、画像解析部１０６によって算出される画像特徴パラメータにあたる。病変状態フィールド２１３は、病変状態評価部１０９による病変状態の算出後に登録される。病変情報テーブル２０１の各レコードは、患者の各検査の病変単位で管理される。

病変位置情報テーブル２０２は、患者の画像検査で診断された病変に対する画像上の位置を格納するテーブルである。病変位置情報テーブル２０２は、患者IDフィールド２１４、検査IDフィールド２１５、病変Noフィールド２１６、画像IDフィールド２１７、位置Xフィールド２１８、位置Yフィールド２１９、位置Zフィールド２２０を含む。本実施例では、一つの病変に対して複数の画像から病変位置を読影することがあるため、病変位置情報テーブル２０２の各レコードは、患者別の各検査における各病変番号（No.）に関連づけられた画像単位で管理される。

［病変状態評価方法］
次に、病変状態評価部１０９における信号処理を通じて提供される病変状態の具体的な評価処理方法を説明する。従前システムの場合、医師は、プラークの量的情報や形態学的情報を統合的に判断し、治療による病変の改善効果を主観的に評価する必要がある。これに対し、本実施例の病変状態評価部１０９は、病変ごとの病変状態を以下に示すような式で定義する。

（式１）Y＝ω1×X1 ＋ ω2×X2 ＋ … ＋ ωn×Xn ＋ X0（n≧1）
（式２）増悪：Y0＜Y＜Y1、変化なし：Y1＜Y＜Y2、改善：Y＞Y2
式１において、Yは病変状態スコア、X1,X2…Xnはプラーク病変の画像特徴パラメータ又は画像特徴パラメータの変化、X0は任意の定数、ω1,ω2…ωnは各パラメータの病変状態への影響を示す情報である評価係数を示す。式２において、病変状態スコアYをカテゴリ化するための判定ルールであり、Y0,Y1,Y2はそれぞれの閾値を示す。

病変の画像特徴パラメータには、一般的な様々な算出方法が提案されている。本実施例の場合には、例えばCTのボリュームデータに対してCPR（Curved Planar Reconstruction）等の３次元画像処理を適用し、以下に示すような方法で算出する。

［１］狭窄度
狭窄度＝（1-2c/(a+b)）×100(%)
ここで、aは狭窄部直前の血管径、bは直後の血管径、cは狭窄部の血管径である。

［２］ポジティブリモデリング有無
Remodeling Index（RI）＝病変部血管径/正常近位部血管径
ポジティブリモデリングあり＞1.05
［３］プラーク性状
混合型 ：CT値＜30HU
非石灰化：30HU＜CT値＜150HU
石灰化 ：CT値＞150HU

図３に、処理パラメータ定義部１１１に格納する処理パラメータ定義テーブル３００の構成例を示す。処理パラメータ定義テーブル３００は、定義Noフィールド３０１、治療状態フィールド３０２、n個（n＞0）の変数名から構成される定義式フィールド３０３、定義式の登録者を示す登録者フィールド３０４、定義式に登録日を示す登録日フィールド３０５で構成される。

定義式フィールド３０３は、前述の（式１）に対する具体的な定義を登録するフィールドである。図３の場合、複数のフィールド項目を評価要素に含む式が定義されている。
（１）ステント治療後：
Y＝−0.02×(今回狭窄度−前回狭窄度)＋0.3×(初回ポジティブリモデリング有無)
（２）スタチン製剤治療中：
Y＝−0.012×(今回狭窄度−前回狭窄度)−0.53×(初回ポジティブリモデリング有無)
勿論、定義式は治療状態に応じて用意され、評価要素は治療状態において個別に選択される。なお、図３に示す定義式は、いずれも複数のフィールド項目を評価要素に含むが、定義式を構成する評価要素は１つでも構わない。

次に、病変状態評価部１０９において実行される病変状態評価手順を説明する。なお、病変状態の評価が開始される時までには、以下に示す処理が実行され、病変状態フィールド２１３（図２）以外の病変情報が病変情報データベース１０８に全て登録されている必要がある。まず、医師が入力装置１０１を通じて検査選択部１０４に指示を与え、患者についての過去の検査を選択する。画像取得部１０５は、検査選択部１０４により選択された検査に対応付けられている画像を画像サーバ１０３から読み出す。読み出された画像は、画像解析部１０６に与えられる。画像解析部１０６は、読み出された画像に対し、プラーク病変の抽出処理、今回の病変と前回の病変との対応づけ処理、画像特徴パラメータの算出処理を実行する。処理結果は画像解析部１０６から病変情報蓄積部１０７に与えられる。病変情報蓄積部１０７は、病変の識別情報と共に、病変位置や画像特徴パラメータを、病変情報データベース１０８に登録する。

図４に、病変状態評価部１０９において実行される病変状態評価処理手順を示す。まず、病変状態評価部１０９は、カルテ情報取得部１１３を通じ、カルテサーバ１１２から患者の治療状態を取得する（ステップ４００）。次に、病変状態評価部１０９は、治療状態を評価するために使用する定義式を、処理パラメータ定義部１１１の処理パラメータ定義テーブル３００から抽出する（ステップ４０１）。

次に、病変状態評価部１０９は、抽出した定義式に含まれる画像特徴パラメータ名に該当する値を、病変情報検索部１１０を通じ、病変情報データベース１０８の病変情報テーブル２０１から抽出する（ステップ４０２）。本例では、（今回狭窄度−前回狭窄度）、（初回ポジティブリモデリング有無）の値を算出するために、検査選択部１０４で選択した画像検査ID、同じ患者の前回検査時の画像検査ID及び同じ患者の初回検査時の画像検査IDを検索キーに使用して病変情報テーブル２０１を検索し、該当する病変Noごとに値を算出する。

病変状態評価部１０９は、ステップ４０１で取得した定義式に対し、ステップ４０２で取得した画像特徴パラメータ（今回狭窄度−前回狭窄度）、（初回ポジティブリモデリング有無）の値を代入し、病変状態スコアYを算出する（ステップ４０３）。例えば、狭窄度の変化量が「0%（前回）⇒25%（今回）」であり、初回ポジティブリモデリングが「あり」の病変の場合において、ステップ４０１で「ステント治療後」が取得されたときはY＝−0.84が算出され、「スタチン製剤治療中」が取得されたときはY＝−0.22が算出される。

次に、病変状態評価部１０９は、病変状態スコアYを予め決められたカテゴリルールに従ってカテゴリ名を算出する（ステップ４０４）。例えば病変状態スコアYが「−0.5未満」の場合は「増悪」、「−0.5以上1未満」の場合は「変化なし」、「1以上」の場合は「改善」と定義すると、「ステント治療後」を取得した場合のカテゴリ名は「増悪」となり、「スタチン製剤治療中」を取得した場合のカテゴリ名は「変化なし」となる。最後に、病変状態評価部１０９は、指定した病変に対する判定結果を表示装置１０２に表示する（ステップ４０５）。

前述のように、治療状態ごとに評価係数を定義し、治療状態に応じて異なる評価基準（定義式）に適用することにより、治療状態に応じたプラーク病変の改善効果を一次評価結果として医師に提供することができる。

［表示画面例］
図５Ａ〜Ｃに、病変状態評価部１０９において算出された評価結果（病変状態）を医師に提示する際に使用される表示画面例を示す。アプリケーションが起動すると、表示装置１０２の画面上には、医療画像が撮像された検査の一覧が表示される（図５Ａ）。この画面上で、医師は、医療画像を読影すべき検査を、検査選択部１０４を通じて選択する。図５Ａに示す画面では、患者ID”11111”の検査日”2009/06/22”の検査が選択されている。図では、選択状態を太線で囲んで表している。

検査が選択されると、病変状態評価部１０９において図４に示す評価処理が実行され、病変がある部位に対しては、読影支援画面５００上に画像特徴パラメータや病変状態を表示する（図５Ｂ）。もっとも、病変状態評価部１０９による病変状態の評価処理は、医療画像の撮像を伴う各検査の完了後に自動的に実行される手法を採用してもよい。このように、予め病変状態の評価が完了している場合、アプリケーション開始時に実行される処理は病変情報データベース１０８の検索のみとなる。このため、アプリケーションの開始から画像特徴パラメータや病変状態が表示されるまでの時間が短縮され、医師は効率的に読影作業を開始できる。

図５Ｂ及びＣに示すように、読影支援画面５００は、画像選択エリア５０１、病変情報エリア５０２、今回画像表示エリア５０３、過去画像表示エリア５０４、読影終了ボタン５０５、病変状態修正ボタン５０６から構成される。

画像選択エリア５０１には、今回の検査で読影すべき画像のサムネイル画像が表示され、医師が読影したい画像を選択することが可能である。サムネイル画像は、例えば血管や画像種別ごとに表示される。医師が手動で選択した画像は、今回画像表示エリア５０３に表示される。例えば読影すべき画像が様々な再構成画像（VRやCPR等）である場合、画像の種類ごとに表示エリアを予め決めて表示してもよい。

病変情報エリア５０２は、例えば血管やセグメント等の部位名を表示する部位表示エリア、狭窄度表示エリア、プラーク性状表示エリア、ポジティブリモデリング（PR）有無表示エリア、病変状態表示エリア等で構成される。病変情報エリア５０２の各エリアには、病変情報検索部１１０により検索された病変情報テーブル２０１（病変情報データベース１０８）の該当情報が表示される。なお、病変情報検索部１１０は、検査選択部１０４で選択された画像検査IDを検索キーに使用する。なお、画像を読影した医師が、病変情報エリア５０２に表示された病変状態の判定結果を変更したい場合には、病変状態修正ボタン５０６を画面上でクリック操作して病変状態修正部１１４を起動し、病変状態を再入力する。

なお、医師は、今回画像だけでなく比較画像を表示して読影作業を行う場合もある。医師が、病変情報エリア５０２の例えば「RCA#2」の病変を選択すると、その病変にリンクづけられている今回画像は今回画像表示エリア５０３に表示され、前回画像は過去画像表示エリア５０４に表示され、それぞれの病変位置がマーキング表示される。図５Ｃの場合、病変位置は、十字記号や矢印により示されている。これらの画像や病変位置の情報は、病変情報検索部１１０が、病変位置情報テーブル２０２（病変情報データベース１０８）を検索して取得する。

読影終了ボタン５０５が、画面上でクリック操作されると、読影支援画面５００が閉じられる。終了の際、病変情報エリア５０２の病変状態に修正が加えられていた場合、病変情報蓄積部１０７が、病変情報テーブル２０１の病変状態フィールド２１３を更新する。

［実施例の効果］
前述したように、実施例に係る画像診断支援システム１００には、治療に応じた病変毎の病変状態を算出して画面表示する機能が搭載されている。しかも、病変状態の算出には、前述したように、処理パラメータ定義部１１１に治療状態別に登録された定義式が使用される。このため、医療画像から取得される画像特徴パラメータが同じでも、治療状態に応じた病変状態を算出することができる。また、病変状態の評価には、複数の画像特徴パラメータを統合的に考慮する必要がある場合もあるが、その場合でも、予め設定された評価係数に従って病変状態が算出される。このため、医師は、治療による病変ごとの改善効果を容易に把握することができる。また、図５Ｃに示すように、画像特徴パラメータや画像上の位置情報を同時に参照可能とすることで、更に医師による読影が容易になる。

［実施例２］
本実施例では、治療によるプラーク病変の改善効果を様々な判断基準（定義式）に基づいて評価できる画像診断支援システム１００について説明する。本実施例に係る画像診断支援システム１００の機能構成は実施例１と同様である。

［表示画面例］
本実施例に係る処理パラメータ定義部１１１には、処理パラメータ定義画面６００の表示機能が用意されている。図６に示す処理パラメータ定義画面６００は、評価係数を医師が手動で登録するために用いられる。評価係数を手動で定義する場合には、例えばシステム稼働の初期段階に予め部門内でオーソライズされたルールに基づいて入力する場合、ガイドラインの変更等で診断基準を変更する場合等が挙げられる。

処理パラメータ定義画面６００は、例えば図５Ｂ及びＣの読影支援画面５０１の管理者メニュー等から呼び出すことができる。処理パラメータ定義画面６００は、治療状態選択エリア６０１、変数名選択エリア６０２、定義式表示エリア６０３、定義式登録ボタン６０４、パラメータ入力エリア６０５から構成される。

治療状態選択エリア６０１には、カルテ情報取得部１１３から取得可能な治療情報から判定できる治療状態の一覧が予めセットされる。変数名選択エリア６０２には、病変状態を評価するために利用可能な変数名の一覧が予めセットされる。変数名は、病変情報テーブル２０２の単一時点又は複数時点の画像特徴パラメータにより算出可能なものである。なお、変数名は、新たな撮像方法・画像処理方法による項目追加に柔軟に対応できるように、不図示のマスタテーブル等に予め定義しておいてもよい。定義式表示エリア６０３には、登録作業の対象である定義式が表示される。定義式表示エリア６０３に表示された定義式は、定義式登録ボタン６０４のクリック操作時に処理パラメータ定義部１１１に登録される。なお、パラメータ入力エリア６０５は、定義式を構成するパラメータ（評価係数）に与える数値の入力用である。

［定義式手動登録処理］
図７に、定義式の手動登録時に、処理パラメータ定義部１１１において実行される定義式登録処理手順を示す。まず、処理パラメータ定義部１１１は、治療状態選択エリア６０１において、定義式を登録する治療状態の指定を受付ける（ステップ７００）。同時に、処理パラメータ定義部１１１は、変数名選択エリア６０２において、病変状態を判定するために必要な画像特徴パラメータの指定を受付ける（ステップ７０１）。医師が、治療状態及び画像特徴パラメータを入力すると、処理パラメータ定義部１１１は、指定された情報に基づいて定義式を作成する（ステップ７０２）。この後、処理パラメータ定義部１１１は、作成された定義式Yを定義式表示エリア６０３に表示する。図６の定義式表示エリア６０３には、以下の治療状態と変数名で与えられる定義式が表示されている。
治療状態：スタチン投与中
Y＝ω1×X1−ω2×X2＋ω3
X1:今回狭窄度−前回狭窄度
X2：初回ポジティブリモデリング有無

定義式表示エリア６０３に定義式が表示されると、処理パラメータ定義部１１１は、ステップ７０３に進む。ステップ７０３において、処理パラメータ定義部１１１は、パラメータ（評価係数）の入力を受付けるパラメータ入力エリア６０５を表示する。このパラメータ入力エリア６０５に、パラメータ（評価係数）が入力される（ステップ７０４）。ここで、ω1、ω2は変数に対する評価係数であり、ω3は定数である。医師は、各パラメータに対応する入力欄に数値を入力する。図６の例では、ω1に0.7、ω2に0.3、ω3に0が入力されている。

最後に、医師が定義式登録ボタン６０４をクリック操作すると、処理パラメータ定義部１１１は、ステップ７００で指定された治療状態、ステップ７０１で指定された変数名、パラメータ入力エリア６０５で入力されたパラメータを含む定義式、その登録者や登録日を処理パラメータ定義テーブル３００に登録する（ステップ７０５）。なお、定義式は複数登録可能である。

［定義式の選択画面例］
図８Ａに、病変状態の算出に使用する定義式をユーザが選択入力する画面の表示例を示し、図８Ｂに、選択された定義式を適用した後の読影支援画面例を示す。

読影支援画面５００上において、医師が手動定義式設定ボタン８００を選択すると、処理パラメータ定義部１１１は、手動で定義された定義式を選択するための手動定義式選択画面８０１を表示する（図８Ａ）。図８Ａでは、手動定義式選択画面８０１が読影支援画面５００に重ねて表示されている。

手動定義式選択画面８０１は、定義式選択エリア８０２、定義式表示エリア８０３、データ更新ボタン８０４、キャンセルボタン８０５から構成される。定義式選択エリア８０２には、現在読影中の患者の治療状態に応じ、処理パラメータ定義テーブル３００から該当する定義式が読み出され一覧表示される。例えば登録日時や登録者の情報が表示される。例えば手動で登録された最新の定義式を用いて病変状態を評価したい場合、医師は、定義式選択エリア８０２内に表示されている登録日のうちで最も新しい日付の定義式を選択する。選択された日付に対応する定義式は、定義式表示エリア８０３に表示される。医師がデータ更新ボタン８０４をクリック操作すると、定義式の選択が確定する。定義式の選択が確定すると、選択された定義式に対して、既に算出されている既存の画像特徴パラメータが適用され、各病変の病変状態が再算出される。再計算が終了すると、図８Ｂに示すように、病変情報エリア５０２に新しい病変状態が反映される。因みに、病変情報エリア５０２の「RCA#2」の病変に着目すると、図５Ｃでは「増悪」であった病変状態が、図８Ｂでは「変化なし」に変更されている。

［実施例の効果］
前述したように、画像診断支援システム１００に病変の改善効果を評価する定義式を新たに登録できる機能を追加することにより、ガイドライン変更等で評価ルールが変更される場合にも、病変状態の算出を柔軟に対応することができる。また、病変状態の算出に使用する定義式を選択できるため、多様な観点から病変の改善効果を確認することができる。なお、本実施例においては、選択した定義式は、病変改善効果の今回の確認にのみ適用されるが、必要に応じて、過去の確認に対しても適用できるようにしてもよい。

［実施例３］
本実施例では、蓄積情報のフィードバックによる定義式のアップデータ機能の追加により、治療による病変の改善効果の評価精度の更なる向上を実現する画像診断支援システムについて説明する。

［システム構成］
図９に、本実施例に係る画像診断支援システム９００の機能構成を示す。なお、図９には図１との対応部分に同一の符号を付している。同一の符号を付した部分については説明を省略する。画像診断支援システム９００に新規な構成は、処理パラメータ決定部９０１である。処理パラメータ決定部９０１は、病変情報データベース１０８の病変情報テーブル２０１から病変状態フィールド２１３及び画像特徴パラメータフィールド（狭窄度フィールド２１０〜ポジティブリモデリング有無フィールド２１２）の実績データを読み出し、読み出された実績データの分析結果に基づいて定義式の評価係数を自動的に決定する。なお、本実施例の前提として、病変情報データベース１０８には、病変状態修正部１１４による修正結果も含め、ある程度の実績データが蓄積されているものとする。

［処理パラメータ決定処理手順及び表示画面例］
以下、処理パラメータ決定部９０１を通じて提供される処理機能の内容を図１０、図１１Ａ及び図１１Ｂを用いて説明する。図１０に、処理パラメータ決定部９０１において実行される処理パラメータ決定処理手順を示す。また、図１１Ａ及び１１Ｂに、本実施例の機能の実行による表示画面の変化を示す。図１１Ａは定義式を更新する前の画面例であり、図１１Ｂは定義式を更新した後の画面例である。

図１１Ａ及びＢに示す読影支援画面５００には、定義式アップデートボタン１１００が配置される。医師が定義式アップデートボタン１１００をクリック操作すると、処理パラメータ決定部９０１が処理パラメータ決定処理手順（図１０）を実行する。

まず、処理パラメータ決定部９０１は、現在読影中の検査を指定する検査IDを検索キーに用い、カルテ情報取得部１１３を介して患者の治療状態を取得する（ステップ１０００）。次に、処理パラメータ決定部９０１は、取得された治療状態に該当する定義式に含まれる画像特徴パラメータ名を処理パラメータ定義テーブル３００から取得する（ステップ１００１）。

この後、処理パラメータ決定部９０１は、病変ごとに、ステップ１００１で取得された画像特徴パラメータ名に該当する値と病変状態を、病変情報テーブル２０１（病変情報データベース１０８）から取得する（ステップ１００２）。本実施例の場合、X1＝今回狭窄度−前回狭窄度、X2＝初回ポジティブリモデリング有無、Y＝病変状態の値を抽出する。

次に、処理パラメータ決定部９０１は、ステップ１００２で取得した実績データのそれぞれの値を分析し、パラメータω1、ω2、ω3の評価係数を決定する（ステップ１００３）。ここでの分析の手法には、例えば多変量解析の一つである重回帰分析による近似式を使用し、そこで得られたパラメータを自動的に評価係数に設定する。更新された定義式は、処理パラメータ決定部９０１により処理パラメータ定義部１１１に登録される。

この後、処理パラメータ決定部９０１は病変状態評価部１０９に指示を与え、ステップ１００３で算出した評価係数とステップ１００２で取得した画像特徴パラメータを使用して病変状態を再算出させる。この病変状態の再算出は、処理パラメータ決定部９０１が行ってもよい。

病変状態が算出されると、読影支援画面５００は、図１１Ａから図１１Ｂに変更される（ステップ１００４）。病変情報エリア５０２の「RCA#2」の病変に着目すると、図１１Ａでは「増悪」であった病変状態が、図１１Ｂでは「変化なし」に変更されている。また、病変情報エリア５０２の「RCA#3」の病変に着目すると、図１１Ａでは「変化なし」であった病変状態が、図１１Ｂでは「改善」に変更されている。

［実施例の効果］
前述したように、画像診断支援システム９００に病変情報データベース１０８に大量に蓄積された実績データを病変の改善効果を評価する定義式の更新に用いる機能を追加することにより、一段と診断精度の高い病変状態を算出することができる。これにより、医師の読影負担を更に軽減することができる。

［実施例４］
本実施例では、治療によるプラーク病変の改善効果の評価を支援するだけでなく、病変の見落とし予防に効果的な機能を実現する画像読影支援システムについて説明する。

本実施例に係る画像診断支援システムは、図１に示す構成でも図９に示す構成でもよい。ここでは、画像診断支援システム１００について説明する。

本実施例に係る画像診断支援システム１００は、病変情報テーブル２０１に記憶されている病変状態の値と、病変位置情報テーブル２０２に記憶されている位置情報に応じ、医療画像上に病変位置を表示する。例えば図５Ｃでは、病変位置が十字記号と矢印で表されている。

前述したように、医師が特定の病変に対する病変状態を修正する場合が考えられる。本実施例に係る画像診断支援システム１００は、病変状態が修正されると、（1） 修正後の病変状態に応じて定義式の評価係数を算出する処理、(2) 算出された評価係数と他の病変の画像特徴パラメータとに基づいて他の病変の病変状態を再計算する処理、(3) 再計算された病変状態の値に応じて画像上に表示する病変位置を動的に変更する処理を実行する。これらの機能は、病変状態修正部１１４の機能として実現される。

以下では、説明を容易化するために、定義式の評価係数が１つだけの場合、すなわちY＝ω1×X１で与えられる場合について説明する。

［病変位置動的変更処理手順及び表示画面例］
以下、病変状態修正部１１４を通じて提供される処理機能の内容を図１２及び図１３を用いて説明する。図１２に、病変状態修正部１１４において実行される病変位置動的変更処理手順を示す。また、図１３に、本実施例の機能の実行による表示画面の変化を示す。

まず、病変状態修正部１１４は、ユーザである医師による画像上での病変の選択入力と病変状態の再入力を受付ける（ステップ１２００）。例えば図１３の上段画面には、白丸でマーキングされた２つの病変を含む病変位置表示画面１３００が示されている。この画面において、医師が、２つの病変のうち上側の病変を選択し、病変状態表示部１３０１の表示内容を「変化なし」から「増悪」に変更する。

病変状態修正部１１４は、病変状態が変更された病変の病変Noを検索キーに使用し、現定義式を構成する画像特徴パラメータ名に該当する値を、病変情報テーブル２０１（病変情報データベース１０８）から取得する（ステップ１２０１）。例えば、X1＝今回狭窄度−前回狭窄度、X2＝初回ポジティブリモデリング有無の値を抽出する。

次に、病変状態修正部１１４は、ステップ１２００で再入力された病変状態と、ステップ１２０１で取得された値に基づいて、現定義式を構成する評価係数を算出する（ステップ１２０２）。すなわち、変更後の病変状態Y0と画像特徴パラメータX0に基づいて、定義式の評価係数ω1＝1/X0を算出する。

この後、病変状態修正部１１４は、同じ画像にリンクづけられている全ての病変Noに対して画像特徴パラメータを病変情報テーブル２０１より検索し、ステップ１２０２で算出した評価係数ω1を用いて病変状態を再計算し、計算結果にカテゴリ名を付与する（ステップ１２０３）。

病変状態修正部１１４は、ステップ１２０３で再計算された病変状態を対象に絞込み処理を実行する。例えば再計算された病変状態が「増悪」又は「変化なし」となる病変Noを絞り込む。そして、絞込み後の各病変に対応する病変位置を病変位置情報テーブル２０２から取得する（ステップ１２０４）。

最後に、病変状態修正部１１４は、図１３の下段画面に示すように、病変位置表示画面１３００において、病変状態が「改善」又は「変化なし」である病変の病変位置にマーキングを再表示する（ステップ１２０５）。図１３の下段画面の場合、病変状態の見直しに伴い、病変位置表示画面１３００に表示される病変が４個に増えている。

なお、前述の説明では、病変状態の定義式が単一パラメータで与えられる場合を例示したが、勿論、病変状態を算出する定義式がｎ（＞１）個のパラーメータを含んでもよい。その場合、同時に表示されているｎ個の病変の画像特徴パラメータ及びその病変状態から評価係数を算出してもよい。

［実施例の効果］
以上説明したように、病変状態の見直し結果に応じて定義式を修正し、その修正後の定義式を用いて他の病変の病変状態を再計算する機能を画像診断支援システム１００に追加することにより、ユーザ基準に応じた病変表示が可能になり、病変の見落としを予防することができる。また、読影支援画面５００に表示される不要な病変を低減することが可能になり、医師の診断を支援することができる。

［実施例５］
本実施例では、病変状態の変化を病変毎に時系列に表示する機能を有する画像診断支援システム１００について説明する。本実施例に係る画像診断支援システム１００の機能構成は実施例１と同様である。本実施例に係る病変状態変化の時系列表示機能は、病変状態評価部１０９が実行する。

図１４に、病変状態評価部１０９において実行される病変状態変化の時系列表示処理手順を示す。

まず、病変状態評価部１０９は、現在読影中の患者ID及び画像検査IDを取得する（ステップ１４００）。次に、病変状態評価部１０９は、取得した患者ID及び画像検査IDを検索キーに使用して病変情報テーブル２０１（病変情報データベース１０８）を検索し、該当する病変Noを取得する（ステップ１４０１）。

次に、病変状態評価部１０９は、ステップ１４０１で取得した病変Noについて病変情報データベース１０８を検索し、過去の画像検査日から選択している画像検査日までに存在する病変状態を抽出する（ステップ１４０２）。

続いて、病変状態評価部１０９は、抽出した病変状態に対するスコア付与ルールを適用し、病変状態をスコア化する（ステップ１４０３）。ルールは、例えば「改善」に対するスコアを「＋２」と規定し、「変化なし」に対するスコアを「０」と規定し、「増悪」に対するスコアを「−２」に規定する。

次に、病変状態評価部１０９は、各スコアを病変ごとに加算し、加算結果を時系列グラフとして表示する（ステップ１４０４）。図１５に、病変状態参照画面１５００の表示画面例を示す。図１５の横軸は日時であり、縦軸はスコアである。図１５では、３つの病変についての病変状態の変化が折れ線グラフで示されている。図１５からは、#3の病変は一時的に病変状態が改善したが、その後、悪化して初期状態に戻ったことが分かる。また、#5と#6の病変は初期状態に対して改善効果が継続していることが分かる。

［実施例の効果］
以上説明したように、病変状態の変化を病変毎に時系列に表示する機能を画像診断支援システム１００に追加することにより、医師による病変ごとの重症度の時系列変化の把握が容易になる。また、同機能を用いれば、病変同士の重症度の関係の理解も容易になる。また、患者単位で病変状態を横断的に判断することが可能になる。

［他の実施例］
本発明は、上述した実施例に限定されず、様々な変形例を含む。上述した実施例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備える必要はない。また、ある実施例の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の一部を削除してもよい。

上述した各構成、機能、処理部等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路その他のハードウェアとして実現しても良い。また、上記した各構成、機能、処理部等は、コンピュータ上でのプログラムの実行を通じて実現しても良い。すなわち、上記した各構成、機能、処理部等は、ソフトウェアとして実現しても良い。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリやハードディスク、SSD（Solid State Drive）等の記憶装置、ICカード、SDカード、DVD等の記憶媒体に格納することができる。

また、制御線や情報線は、説明上必要と考えられるものを示すものであり、製品上必要な全ての制御線や情報線を表すものでない。実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えて良い。

１００ 画像診断支援システム
１０１ 入力装置
１０２ 表示装置
１０３ 画像サーバ
１０４ 検査選択部
１０５ 画像取得部
１０６ 画像解析部
１０７ 病変情報蓄積部
１０８ 病変情報データベース
１０９ 病変状態評価部
１１０ 病変情報検索部
１１１ 処理パラメータ定義部
１１２ カルテサーバ
１１３ カルテ情報取得部
１１４ 病変状態修正部
２００ 検査情報テーブル
２０１ 病変情報テーブル
２０２ 病変位置情報テーブル
２０３ 患者IDフィールド
２０４ 検査IDフィールド
２０５ 検査日フィールド
２０６ 患者IDフィールド
２０７ 検査IDフィールド
２０８ 病変Noフィールド
２０９ 部位フィールド
２１０ 狭窄度フィールド
２１１ プラーク性状フィールド
２１２ ポジティブリモデリング有無フィールド
２１３ 病変状態フィールド
２１４ 患者IDフィールド
２１５ 検査IDフィールド
２１６ 病変Noフィールド
２１７ 画像IDフィールド
２１８ 位置Xフィールド
２１９ 位置Yフィールド
２２０ 位置Zフィールド
３００ 処理パラメータ定義テーブル
３０１ 定義Noフィールド
３０２ 治療状態フィールド
３０３ 定義式フィールド
３０４ 登録者フィールド
３０５ 登録日フィールド
５００ 読影支援画面
５０１ 画像選択エリア
５０２ 病変情報エリア
５０３ 今回画像表示エリア
５０４ 過去画像表示エリア
５０５ 読影終了ボタン
５０６ 病変状態修正ボタン
６００ 処理パラメータ定義画面
６０１ 治療状態選択エリア
６０２ 変数名選択エリア
６０３ 定義式表示エリア
６０４ 定義式登録ボタン
６０５ パラメータ入力エリア
８００ 手動定義式設定ボタン
８０１ 手動定義式選択画面
８０２ 定義式選択エリア
８０３ 定義式表示エリア
８０４ データ更新ボタン
８０５ キャンセルボタン
９００ 画像診断支援システム
９０１ 処理パラメータ決定部
１１００ 定義式アップデートボタン
１３００ 病変位置表示画面
１３０１ 病変状態表示部
１５００ 病変状態参照画面

Claims (14)

1. 複数時点の医用画像から取得されるプラーク情報と、前記プラーク情報がプラーク病変の状態変化に与える影響度合いを示す評価係数とを用いて、プラーク病変の病変状態を計算する病変状態評価部と、
   治療状態に応じて前記評価係数を定義する処理パラメータ定義部と
   を有する画像診断支援システム。
2. 請求項１に記載の画像診断支援システムにおいて、
   前記プラーク情報は、プラーク病変の定量的情報及び又は定性的情報である
   ことを特徴とする画像診断支援システム。
3. 請求項２に記載の画像診断支援システムにおいて、
   前記病変状態評価部は、算出した前記病変状態を読影支援画面の表示項目の一つとして表示する
   ことを特徴とする画像診断支援システム。
4. 請求項１に記載の画像診断支援システムにおいて、
   前記処理パラメータ定義部は、前記治療状態と前記評価係数を入力する画面を有する
   ことを特徴とする画像診断支援システム。
5. 請求項１に記載の画像診断支援システムにおいて、
   前記プラーク情報と、前記病変状態評価部で算出された又は必要に応じてユーザが修正した病変状態と、患者の治療状態とを互いに関連づけて蓄積する病変情報データベースと、
   前記病変情報データベースに蓄積された前記プラーク情報と前記病変状態との関連性を治療状態ごとに解析し、前記評価係数を決定する評価係数決定部と
   を有することを特徴とする画像診断支援システム。
6. 請求項５に記載の画像診断支援システムにおいて、
   前記医用画像上で病変を指定する病変指定部と、
   指定した病変の病変状態の修正を受け付ける病変状態修正部とを有し、
   前記評価係数決定部は、
   指定された病変のプラーク情報と前記修正された病変状態の関連性を解析して前記評価係数を決定し、
   前記病変状態評価部は、前記決定された評価係数と同一画像の他の病変のプラーク情報から病変状態を再計算し、再計算した病変状態の値に応じて他の病変の病変位置を画像上に表示する
   ことを特徴とする画像診断支援システム。
7. 請求項１に記載の画像診断支援システムにおいて、
   前記病変状態評価部は、
   患者の病変に関する各検査回の病変状態を病変情報データベースから抽出して、病変ごとに前記病変状態の変化を集計し、集計した病変状態の変化を病変ごとに時系列で表示する
   ことを特徴とする画像診断支援システム。
8. コンピュータに、
   複数時点の医用画像から取得されるプラーク情報と、前記プラーク情報がプラーク病変の状態変化に与える影響度合いを示す評価係数とを用いて、プラーク病変の病変状態を計算させる処理を実行させるプログラム。
9. 請求項８に記載のプログラムにおいて、
   コンピュータに、算出された前記病変状態を読影支援画面の表示項目の一つとして表示させる処理を更に有する
   ことを特徴とするプログラム。
10. 請求項９に記載のプログラムにおいて、
    コンピュータに、前記治療状態と前記評価係数の入力画面を表示させる
    ことを特徴とするプログラム。
11. 請求項８に記載のプログラムにおいて、
    コンピュータに、前記プラーク情報と、算出された又は必要に応じてユーザが修正した病変状態と、患者の治療状態とを互いに関連づけて蓄積する病変情報データベースを検索させ、前記プラーク情報と前記病変状態との関連性を治療状態ごとに解析させて前記評価係数を決定させる
    ことを特徴とするプログラム。
12. 請求項１１に記載のプログラムにおいて、
    コンピュータに、
    読影支援画面上で指定された病変の病変状態に対する修正を受け付ける処理と、
    前記医用画像上で指定された病変のプラーク情報と前記修正された病変状態の関連性を解析して前記評価係数を決定させる処理と、
    前記決定された評価係数と同一画像の他の病変のプラーク情報から病変状態を再計算し、再計算した病変状態の値に応じて他の病変の病変位置を画像上に表示する処理と
    を有することを特徴とするプログラム。
13. 請求項８に記載のプログラムにおいて、
    コンピュータに、
    前記プラーク情報と、算出された又は必要に応じてユーザが修正した病変状態と、患者の治療状態とを互いに関連づけて蓄積した病変情報データベースから患者の病変に関する各検査回の病変状態を抽出させ、病変ごとに前記病変状態の変化を集計し、集計した病変状態の変化を病変ごとに時系列で表示させる
    ことを特徴とするプログラム。
14. コンピュータに、複数時点の医用画像から取得されるプラーク情報と、前記プラーク情報がプラーク病変の状態変化に与える影響度合いを示す評価係数とを用いて、プラーク病変の病変状態を計算させる処理を実行させるプログラムを記録した記憶媒体。

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