JP2023510582A - 大腸鏡検査前処理を評価するためのシステムと方法 - Google Patents

Abstract

本開示は、大腸洗浄の状態を評価するためのシステムおよび方法に関する。特に、本開示は、リアルタイムで胃腸処置の前に対象における大腸前処理の完了を決定するためのシステムおよび方法に関する。

Description

発明の詳細な説明

〔関連出願の参照〕
本出願は２０２０年１月１５日に出願された米国仮出願第６２／９６１，４８２号の利益を主張し、その内容全体は、参照により本明細書に組み込まれる。

〔分野〕
本開示は、大腸（結腸）（ｃｏｌｏｎ）洗浄の状態を評価するためのシステムおよび方法に関する。特に、本開示は、胃腸処置の前に、例えばリアルタイムで、対象における大腸前処理の完了を決定するためのシステムおよび方法に関する。

〔背景〕
１年間に何百万件もの大腸鏡検査（大腸内視術）が行われており、外来で行われることが最も多い。腸管壁の検査ができるように腸内容物をきれいにするために、処置当日前の前処理（準備）（ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ）が必要である。前処理は、典型的には通常２日間にわたって患者によって自宅で完了される。一般に、大腸鏡検査前処理薬剤は患者が忍容するのが困難であり、患者は大腸鏡検査前に飲む前処理の量を最小限に抑えることに鋭意関心を抱いている。

現在の大腸鏡検査の前処理薬剤の服用は「１つのサイズがすべて適合する」とされている。しかし、以前の大腸鏡検査での不良な大腸前処理の既往、男性、肥満、高血圧、糖尿病、便秘、運動性に影響を及ぼす薬物（麻薬、三環系抗うつ薬）、および低い教育レベルを含むがこれらに限定されない特定の危険因子を有する患者は、不十分または最適以下の前処理のリスクが高い。全体として、全大腸鏡検査患者の約４０～７０％は、最適以下の前処理について、認識可能な危険因子を少なくとも１つ有する。残念ながら、誰も、任意の有用な精度で前処理の個別化された投与を可能にするスキーマを構築することができていない。

排泄物（流出物）の透明度および色、ならびに粒子状物質の量の評価は、大腸前処理の成功または進行を決定するための鍵である。しかしながら、患者の前処理が適切に機能しているか否かを評価するのは、患者自身に任される。現在、患者がその前処理の有効性または完了を決定することを可能にする、容易にアクセス可能な基準は存在しない。さらに、これらの基準が患者によってアクセス可能であったとしても、患者が自宅でそれらを使用しようとする場合、これらの基準が有効であるかどうかについては確かめるべきである。患者が経験しているかもしれない特定の症状について尋ね、前処理を続けるべきかどうか尋ねるために、患者が夜間に医師に緊急電話をかけることは珍しいことではない。また、このような症状を経験している患者が、訓練を受けていないとの推定においてその前処理が適切であるという誤った結論の下で、前処理を早期に終了することも珍しくない。

２つの調査研究は、患者自身の糞便排泄物の記述が非常に不正確であり、さらなる調製を必要とするかどうかを確認するためにほとんどの場合に頼ることができないことを実証している（Ｈａｒｅｗｏｏｄ ＧＣ、ｅｔ ａｌ、Ａｍ Ｊ Ｇａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌ ２００４； ９９：８３９－４３ ａｎｄ Ｆａｔｉｍａ Ｈ、ｅｔ ａｌ、Ｇａｓｔｒｏｉｎｔｅｓｔ Ｅｎｄｏｓｃ ２０１０； ７１：１２４４－１２５２ｅ２、その全体が参照により本明細書に組み込まれる）。患者が正確である唯一の状況は、たとえ時間の５０％に過ぎないにしても、患者が自身の排泄物を褐色として記述し、固体物質が存在する場合であり、これは不適切な前処理を意味する。しかし、例外なく、患者は自宅のプライバシー内で前処理することを好み、公共のトイレを用いて内視鏡センターまたは病院で追加の前処理を受けることを嫌がる。

前処理が不十分または不完全であると、取り消されたり、早期の再検査が必要になったりすることがある。全大腸鏡検査ケースの約１５～２５％は不十分である。ＧＩ社会の目標は、不十分な前処理率を１０～１５％未満に減らすことである。それとは別に、おそらく前処理のうちの５０％にも達するであろう分も、優れているとは言えない。最適以下、または優れていない前処理は、検査前に前処理を適切にするために、大腸を洗浄するケース当たり平均４～５分を必要とする。これは、場合によっては１０～１５分ほどにもなり得る。これにより、患者は長時間の麻酔の危険に不必要にさらされる。この洗浄を用いても、すべての最適以下の前処理を救済することができるわけではない。現在のＧＩ学会のガイドラインでは、腸前処理の質が良好であれば１０年以内に大腸鏡検査を再施行するというのではなく、前処理の質が境界線上であれば１年以内に大腸鏡検査を再施行するように消化器内科医に指示している。前処理が完全に失敗し、検査が完了できない患者には、大腸鏡検査時のやり直しのためにできるだけ早く前処理を繰り返して戻ることが推奨される。複数の研究で、前処理が失敗したこのような患者の３分の１は、再検査のために戻らないことが実証されている。大腸前処理が不十分で最適以下であると、大腸鏡検査の利便性が低く、費用対効果が低く、正確性が低く、癌やポリープの見逃しが多くなる。

〔概要〕
本明細書で開示されるのは、対象における大腸前処理の状態を評価する方法であって、撮像装置を用いてトイレ内の腸排泄物の画像を捕捉することと、排泄物の色、排泄物の透明度、粒子状物質もしくは固体物質の存在、粒子状物質もしくは固体物質の密度、排泄物のテクスチャ、またはそれらの組み合わせを含む腸排泄物の１つ以上の態様、トイレの観察可能なエッジもしくはコントラスト、または、それらの任意の組み合わせに対して画像を評価することと、を含む、方法である。いくつかの実施形態では、本方法は、トイレの背景画像を捕捉することと、画像、および任意選択で背景画像を撮像装置から情報処理構成要素に取り込むこととのうちの１つまたは両方をさらに含むことができる。いくつかの実施形態では、本方法は、洗い流し可能なマーカーをトイレに加えることをさらに含む。いくつかの実施形態では、本方法は、消泡剤をトイレに加えることをさらに含む。

また、本明細書に開示されるのは、対象における大腸前処理の状態を評価するためのシステムであって、撮像装置と、通信構成要素と、腸排泄物の２つ以上の画像からのデータを分析するように構成された情報処理構成要素と、プロトコル構成要素と、を備える、システムである。いくつかの実施形態では、撮像装置は、情報処理構成要素に統合される。いくつかの実施形態において、情報処理構成要素は、タブレットコンピュータ、ポータブルコンピュータ、またはウェアラブルコンピュータである。いくつかの実施形態では、情報処理構成要素は、臨床医と関係（接触）する臨床医装置と通信する。

〔図面の簡単な説明〕
本開示の他の態様および実施形態は、以下の詳細な説明および添付の図面に照らして明らかになるであろう。

図１は、対象における大腸前処理の状態を評価するための方法の選択された実施形態を示すフロー図である。

図２は、機械学習のための人工知能構成要素への例示的なフィードバックを示すフロー図である。

図３Ａ～図３Ｅは、大腸前処理中の例示的な便器画像である。図３Ａは、例示的なベースライン便器画像である。図３Ｂ～３Ｄは、初期段階（図３Ｂ）、前処理の途中（図３Ｃ）、および前処理の終わりに近い段階（図３Ｄ）で撮影された大腸前処理全体にわたる例示的な画像である。図３Ｅは、前処理の終わりにおける例示的な画像である。

図４Ａ～図４Ｉは、大腸前処理中の例示的な便器画像である。図４Ａ、図４Ｄおよび図４Ｇは、それぞれ、前処理の開始されたときの例示的なベースライン画像の、生画像、エッジ検出を使用した結果の画像、および赤色画素強度を使用した結果の画像である。図４Ｂ、図４Ｅおよび図４Ｈは、それぞれ、前処理が依然として不完全である（準備未完了）とみなされた例示的な最終画像の、生画像、エッジ検出を使用した結果の画像、および赤色画素強度を使用した結果の画像である。図４Ｃ、図４Ｆ、および図４Ｉは、それぞれ、大腸鏡検査前処理の専門家の判断に基づいて、前処理が十分であった（準備完了）最も早い画像の、生画像、エッジ検出を使用した結果の画像、および赤色画素強度を使用した結果の画像である。

図５は、例示的なマーカーカプセルの画像である。

図６Ａ～図６Ｄは、エッジ検出に対するマーカーカプセルの効果を示す画像である。図６Ａおよび図６Ｂは、マーカーカプセルを使用していない、および、使用した、ベースラインでの暗いトイレ排水管の画像である。図６Ｃおよび図６Ｄは、それぞれ図６Ａおよび図６Ｂの画像にエッジ検出を適用した後の画像である。

〔詳細な説明〕
この部および本明細書の開示全体で使用される部見出しは、単に組織目的のためのものであり、限定することを意図するものではない。

〔１． 定義〕
用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「ことができる（ｃａｎ）」、「含む（ｃｏｎｔａｉｎ）」、およびその変異体は、本明細書で使用される場合、追加の行為または構造の可能性を排除しない、オープンエンドの移行句、用語、または単語であることが意図される。単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈が明らかに沿わないことを示さない限り、複数の参照を含む。本発明はまた、明示的に記載されているか否かにかかわらず、本明細書で提示される実施形態または要素「を含む」、「からなる」、および「本質的にそれらからなる」他の実施形態も企図する。

本明細書で別段の定義がない限り、本開示に関連して使用される科学用語および技術用語は、当業者によって一般に理解される意味を有するものとする。用語の意味および範囲は明確であるべきである；しかしながら、潜在的な曖昧さの場合には、本明細書に提供される定義が任意の辞書または外部定義よりも先行する。さらに、文脈によって特に必要とされない限り、単数の用語は複数を含むものとし、複数の用語は単数を含むものとする。

本明細書で使用される場合、「プロセッサ」および「中央処理装置」または「ＣＰＵ」という用語は同じ意味で使用され、コンピュータメモリ（例えばＲＯＭまたは他のコンピュータメモリ）からプログラムを読み取り、プログラムに従って一連のステップを実行することができる装置を指す。

本出願で使用される「コンピュータメモリ」および「コンピュータメモリ装置」という用語は、コンピュータプロセッサで読み取り可能なあらゆる記憶媒体を意味する。コンピュータメモリの例としてはＲＡＭ、ＲＯＭ、コンピュータチップ、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、および磁気テープが挙げられるが、これらに限定されない。

本明細書で使用される場合、「コンピュータ読み取り可能な媒体」という語は（例えば、データおよび命令のための）情報を記憶し、コンピュータプロセッサに提供するための任意の装置または装置を指す。コンピュータ読み取り可能媒体の例としてはＤＶＤ、ＣＤ、ハードディスク装置、磁気テープおよびネットワークを介したストリーミング媒体のためのサーバが挙げられるが、これらに限定されない。コンピュータ読み取り可能な媒体は、非一時的であってもよく、または一時的な信号ではないシステムの装置を含んでもよい。

本明細書で使用される場合、「電子通信において」という語は、直接的または間接的な信号伝達を介して互いに通信するように構成された電気装置（例えばコンピュータ、プロセッサなど）を指す。

「対象」または「患者」は、ヒトまたは非ヒトであってもよく、例えば、本明細書に記載のマウスモデルのような、調査目的のための「モデル系」として使用される動物株または種を含んでもよい。同様に、患者は、成年または未成年（例えば小児）のいずれかを含むことができる。さらに、患者は、任意の生体、好ましくは哺乳動物（例えばヒトまたは非ヒト）を意味し得る。本明細書で提供される方法およびシステムの一実施形態では、哺乳動物はヒトである。

好ましい方法および材料を以下に記載するが、本明細書に記載されるものと類似または同等の方法および材料を、本開示の実施または試験において使用することができる。本明細書で言及される全ての刊行物、特許出願、特許および他の参考文献は、その全体が参照により組み込まれる。本明細書に開示される材料、方法、および実施例は、例示にすぎず、限定を意図するものではない。

〔２． 大腸前処理の評価〕
本開示は、対象における大腸前処理の状態を評価するための方法およびシステムを提供する。いくつかの実施形態では、方法およびシステムは、対象における大腸前処理の状態をリアルタイムで評価する（例えばエンドポイントを決定する）。

大腸前処理は、例えば、大腸鏡検査、カプセル内視鏡検査、シングルおよびダブルバルーン小腸内視鏡検査、内腔胃ひだ形成術、超音波内視鏡検査（ＥＵＳ）、食道胃十二指腸内視鏡検査（ＥＧＤ）、内視鏡的逆行性胆管膵管造影（ＥＲＣＰ）、食道ｐＨ検査、軟性Ｓ状結腸鏡検査法（Ｆｌｅｘ Ｓｉｇ）、水素呼気検査、肝生検、経皮内視鏡的胃瘻造設術（ＰＥＧ）、直腸肛門機能不全に対するバイオフィードバック、注腸放射線治療（ＩＯＲＴ）、浣腸剤を含む診断的消化管放射線検査、ＣＴコロノグラフィー、ＭＲコロノグラフィー、ＣＴエンテログラフィー、ＭＲエンテログラフィー；限定されないが、腹腔鏡胆嚢摘出術（胆嚢除去術）、結腸切除術、子宮除去術、痔核切除術ヘルニア縫合、ＮＯＴＥＳ（自然口経管内視鏡手術）を含む外科的処置（ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）の前に、患者が自身の大腸または消化管を洗浄するのに用いられる。

大腸を洗浄するための多くの方法があり、それぞれが利点および欠点を有する。通常、患者は、外科的処置前の最長２日間、服用するための溶液および／または錠剤の形で薬剤を提供される。下剤は、マグネシウム塩、リン酸ナトリウム、またはポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を含む緩衝食塩水に基づくことができる。ビサコジルはときに、大腸運動を刺激するために処方計画に加えられる。本明細書に開示されるシステムおよび方法は、任意の種類の大腸前処理または胃腸医療処置に組み込まれてもよい。本明細書中に開示される方法およびシステムにおいて有効な大腸前処理の好適な非限定的な例としては、米国特許８，７７８，３０６および１０，５５５，９７０および米国特許出願第１６／７８６，５４１号に開示されるものが挙げられる（その各々は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる）。

大腸の洗浄を評価するために使用される腸排泄物には、いくつかの態様がある。いくつかの実施形態では、評価態様は、排泄物の色、排泄物の透明度、排泄物のテクスチャ、排泄物中の粒子状物質もしくは固体物質の存在、および排泄物中の粒子状物質もしくは固体物質の密度を含むが、これらに限定されない。

いくつかの実施形態では、画像を評価する際の考慮事項には、便器の底部のいずれかのエッジが見えるかどうか、トイレットペーパーの下表面からのいずれかのエッジが見えるかどうか、便器のエッジにおいて便器の底部に下降する色勾配があるかどうか、または洗い流し可能なマーカーによるコントラスト勾配があるかどうかを含めることができる。いくつかの実施形態では、トイレ内の観察可能なエッジもしくはコントラストは、便器の底部に沿ったエッジもしくはコントラスト、洗い流し可能なマーカーからのエッジもしくはコントラスト、または、それらの組み合わせを含む。選択された態様の具体的な例は以下に見出され得、それらの全体が参考として本明細書中に援用される：Ｓｏ， Ｈ．， ｅｔ ａｌ．， Ｉｎｔｅｓｔ Ｒｅｓ ２０１５； １３（２）： １５３－１５９およびＦａｔｉｍａ， Ｈ．， ｅｔ ａｌ．， Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｅｎｄｏｓｃｏｐｙ ２０１０； ７１（７）： １２４４－１２５２。

いくつかの実施形態では、システムおよび方法は、撮像構成要素、通信構成要素、情報処理構成要素、およびプロトコル構成要素のうちの１つまたは複数または全てを備える。いくつかの実施形態では、方法は、洗い流し可能なマーカーおよび／または消泡剤をトイレに加えることをさらに含む。いくつかの実施形態では、方法は、臨床医装置をさらに含む。これらの構成要素のそれぞれの例示的な実施形態、システムへのそれらの統合、および方法におけるそれらの使用を以下に記載する。

〔（ａ） 撮像装置〕
いくつかの実施形態では、システムおよび方法は、撮像装置を含む。撮像装置は、トイレ内の腸排泄物の画像、および任意選択で、好ましくは直前に取得された、腸排泄物のないトイレの画像の捕捉を容易にする。

撮像装置は、例えば、カメラ、カメラが埋め込まれた携帯電話機、またはコンピュータを含むことができる。撮像装置は、イメージセンサ（例えば、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）など）およびイメージセンサなどのハードウェアおよび／または撮像構成要素を動作させるためのソフトウェアを備えることができる。いくつかの実施形態では、撮像装置は、システムの他の構成要素（例えば、情報処理構成要素）のうちの１つに組み込まれるか、または埋め込まれる。いくつかの実施形態では、撮像装置は、トイレに組み込まれ、自動的に、またはユーザによる活性化時に、腸排泄物の生成の前後（またはその間）に１つまたは複数の画像を捕捉する。いくつかの実施形態では、センサは、画像捕捉の時期をトリガするために、トイレ関連事象（例えば、ふたの持ち上げ、取っ手の当接または押し下げ、トイレ上の人物の運動による光の減少、トイレへの排泄物物質の通過など）を検出する。

〔（ｂ） 通信構成要素〕
いくつかの実施形態では、システムおよび方法は、通信構成要素を備える。いくつかの実施形態では、通信構成要素は、撮像装置から情報処理構成要素に情報を伝達する。いくつかの実施形態では、通信構成要素は、情報処理構成要素との間で（例えば、撮像装置または臨床医装置との間で）情報を伝達する。いくつかの実施形態では、通信構成要素は、システムの任意の１つの構成要素（例えば撮像構成要素）から、システムの任意の他の構成要素へ、システムの２つのサブ構成要素間で、またはシステムの外部の構成要素（例えば臨床医装置または外部装置、例えばウェアラブルな生理学的トラッカ）間で、情報を通信する。

いくつかの実施形態では、通信構成要素の一部または全部が有線である。例えば、いくつかの実施形態では、通信構成要素は、撮像装置を情報処理構成要素（例えば、コンピュータ、電話機内のコンピュータプロセッサなど）に直接または間接的に接続するワイヤまたはケーブルを備える。

いくつかの実施形態では、通信構成要素の一部または全体が無線である。電磁無線通信（例えば、無線ネットワーキング、セルラ、サテライト）、および電磁誘導（光、磁気、電場、または音響の使用など）を含むが、これらに限定されない、任意の所望の無線通信技術を使用することができる。無線ネットワークが使用される場合、任意の所望のプロトコルを使用することができる（例えば、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、ＥｎＯｃｅａｎ、パーソナルエリアネットワーク、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔ、超広帯域）。

いくつかの実施形態では、撮像装置は、撮像装置から生成された信号がＨＩＰＡＡ準拠方式で情報処理構成要素に無線で送信されるように、無線通信構成要素を備える。いくつかの実施形態では、通信構成要素は、画像および／または指示を含む情報を情報処理構成要素に伝達する。

〔（ｃ） 情報処理構成要素〕
いくつかの実施形態では、システムおよび方法は、情報処理構成要素を備える。情報処理構成要素は、撮像装置から生成された画像の受信および処理、外部装置から生成されたデータの受信および処理、対象への情報の表示、対象への指示の表示、情報の記憶、プロトコルの記憶、送信、実行、および／または表示、ならびに警告の提示を含むがこれらに限定されない様々な機能を提供することができる。

いくつかの実施形態では、情報処理構成要素は、コンピュータプロセッサ、コンピュータ読み取り可能な媒体、およびソフトウェアの１つ以上を含む。情報処理構成要素としてはデスクトップコンピュータ、メインフレームコンピュータ、ラップトップコンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯型コンピュータ（例えば、電話などの携帯型装置）、タブレットコンピュータ（例えば、スタンダードタブレット、スレート、ミニタブレット、ファブレット、カスタマーハンドヘルド装置）、およびウェアラブルコンピュータ（例えば、眼鏡、腕時計、衣服、ヘルメットなど）を含むが、これらに限定されない、様々なコンピュータ装置のいずれかを使用することができる。選択された実施形態では、情報処理構成要素は、タブレットコンピュータ、ポータブルコンピュータ、またはウェアラブルコンピュータを含む。

いくつかの実施形態では、情報処理構成要素または情報処理構成要素と電子通信する装置（たとえば、ビデオモニタ）は、ディスプレイを備える。いくつかの実施形態では、ディスプレイは、ユーザ（例えば大腸前処理を完了する対象）にテキストおよび／またはグラフィカルな情報を表示する。いくつかの実施形態では、ディスプレイはタッチスクリーンディスプレイであり、ユーザがグラフィカルインターフェースを介してシステム機能を選択および管理することを可能にする。いくつかの実施形態では、音声情報が（スピーカー、ヘッドホンなどを介して）伝達される。

いくつかの実施形態では、ディスプレイは、大腸前処理のための指示または状態に関連する情報をユーザに表示する。ある実施形態では、インターフェースは、状態識別子（例えば、準備完了、良好な進行、一時停止、準備未完了）を表示する。いくつかの実施形態では、インターフェースは、状態の追加のグラフィカルインターフェース（例えばストップライト表示）を提供する。

いくつかの実施形態では、インターフェースは、テキストによる指示をさらに提供する（例えば、前処理の摂取を止める、処置まで透明な液体のみを飲む、３０分待つ、排泄物の別の画像を撮影する、別の投与量の前処理薬剤を摂取する）。ある実施形態では、インターフェースは、完了した指示の追加のグラフィカルインターフェース（例えば、成功／失敗またはチェックマーク）を提供する。また、ユーザインターフェースは、システムのセットアップ、使用、および管理の段階的な指示を提供してもよい。

いくつかの実施形態では、情報処理構成要素、または情報処理構成要素と電子通信する装置は、ネットワーキング構成要素を備える。ネットワーキング構成要素は、通信構成要素に対して情報を受信および／または送信する。

いくつかの実施形態では、情報処理構成要素は、プロトコル、対象データ、履歴データ、または他の所望の情報を含むデータベースを含む。プロトコル、対象データ、履歴データ、または他の所望の情報は、コンピュータプロセッサ、コンピュータ読み取り可能な媒体、ソフトウェアによって提供されてもよく、またはインターネット上でウェブブラウザを介してウェブベースのプラットフォームを通して利用可能であってもよい。

いくつかの実施形態では、情報処理構成要素は、臨床医と関係（接触）する臨床医装置と通信する。いくつかの実施形態では、臨床医装置との通信は、ネットワーキング構成要素および／または通信構成要素を介する。

いくつかの実施形態では、情報処理構成要素は、人工知能構成要素（例えば、プロセッサ上で実行されるソフトウェアで具現化される）を含む。いくつかの実施形態では、人工知能構成要素は、システムの別の構成要素（例えば、プロトコル構成要素）から、または別の装置（例えば、臨床医装置）から受信した指示に応じて、記憶されたプロトコルを変更する。

いくつかの実施形態では、人工知能構成要素は、画像解析ソフトウェアを含む。いくつかの実施形態では、画像解析ソフトウェアは、撮像構成要素によって得られた画像を評価する。画像解析ソフトウェアは、腸排泄物の状態を評価してもよい。いくつかの実施形態では、画像解析ソフトウェアは、便器の底部または便器内の観察可能なエッジもしくはコントラスト（例えば、洗い流し可能なマーカー）を評価してもよい。

画像解析ソフトウェアは、多くの他の潜在的な変換の中でも、対象によって提供された画像を変換し、ハイライト、カラーリング、ディテールの強調または強調解除、デジタルフィルタリングを含んでもよい強調画像を生成する能力を含んでもよい。例えば、画像解析ソフトウェアは、腸排泄物を含まない背景画像を差し引いたり、トイレットペーパー、グレア、シャドウなどの他の異物や異常を腸排泄物画像から差し引いたりしてもよい。画像解析ソフトウェアは、整列するように画像を変換し、明るさ／コントラスト、大きさ、および方位（例えば、パン、チルトおよび回転）において背景画像と類似するように画像を補正してもよい。画像解析ソフトウェアは、カスタムデザイン、第三者からのライセンス、または商業的に入手可能なソフトウェアであってもよい。画像を完全に解析するために、複数のソフトウェアプログラムを一緒に利用することができる。

画像解析ソフトウェアはまた、画像の解析に基づいて結果および／または報告を生成してもよい。いくつかの実施形態では、人工知能構成要素は、（例えば機械学習プロセスを利用して）腸排泄物の画像解析評価に基づいて、プロトコルを変更するか、または指示を表示する。いくつかの実施形態では、人工知能構成要素は、画像解析ソフトウェアに基づいて、大腸洗浄の状態のリアルタイムフィードバックを対象に提供する。その結果、人工知能構成要素は、監視の形態を用いない普遍的な手法を利用する従来の前処理とは異なり、画像の能動的監視に基づいて、リアルタイムでのプロトコルおよび前処理薬剤投与のカスタマイゼーション（例えば、量または頻度の増減、投与計画の継続、投与計画の終了）を容易にする。いくつかの実施形態では、人工知能構成要素は、画像の結果を臨床医装置に報告するように情報処理構成要素に指示する。

ベースラインの便器画像は、照明品質と焦点に関して分析される。追加の処理は、例えば、メニスカスの識別、メニスカス内の照射野を横切る照明の均一性の決定、メニスカスによって規定される領域（関心領域）内のエッジの焦点レベルの決定、メニスカスの内のみの色と比較してメニスカスの外側の便器の色の決定、便器の色が白色でない場合のそれらの例における画像からの便器色の減算、およびメニスカスの内のみの画像のセグメントとエッジを除く関心領域内の他の部位との間の最大の色変動の識別を含めて、生じ得る。

後続の画像は、焦点、色分析、エッジ分析、視覚的テクスチャおよび時間分析のために、ベースライン画像を最新の画像と比較して分析される。各画像は、メニスカスを識別して画像全体が合焦しているかどうかを決定するためのベースライン画像として分析される。いくつかの実施形態では、この方法およびシステムは、画像解析中に、より良好な焦点、色分析、エッジ分析、および視覚的テクスチャを可能にするために、シメチコンなどの消泡剤をトイレに加えることを含む。

色分析は、分析されている画像からのベースライン画像色の減算、関心領域における色変化の検出および決定、関心領域におけるテクストン（テクスチャを生成する特定のオブジェクト）の色の決定、および、トイレ水およびテクストンの色の許容可能かつ最適な値を規定するアルゴリズムを使用しての新しい画像データの評価を含むことができる。一例として、この例に限定されるものではないが、グレイスケールイメージ内の水分の赤色画素強度は、許容可能なように１２５～２５５の値を有するべきである。１２５未満の水分の赤色画素値は、この例における不十分な前処理を示す。

エッジ分析は、メニスカスによって規定される領域（関心領域）内の以前に規定されたエッジのいずれかが依然として視野内にあるかどうか、および関心領域内に新しいエッジがあるかどうかの決定を含む。いくつかの実施形態では、エッジ分析は、洗い流し可能なマーカーから観察可能なコントラストまたはエッジを評価することを含む。洗い流し可能なマーカーには、トイレの画像に対するコントラストを提供するのに有用な任意の薬剤または物体が含まれ、これには、トイレおよび／または排泄物と対照的な色の洗い流し可能な物質で作られた任意の様々なサイズおよび形状のカプセル、錠剤、カプレット、またはペレットが含まれるが、これらに限定されない。

視覚的テクスチャ分析は、関心領域内のテクストンのサイズおよび関心領域内のテクストンのサイズの均一性の決定と、関心領域内の任意の観察可能な３次元テクスチャの評価とを含む。

第２の後続の画像が利用可能になると、各画像は、前の画像から、エッジ改善、色希釈、またはテクストンサイズ／均一性に漸進的な変化があったかどうかを決定するために分析される。

大腸前処理および処置に続いて、人工知能構成要素は、監督されたおよび監督されていない機械学習プロセスを経る。機械学習プロセスは、人工知能がプロトコル構成要素を変更するために使用するフィードバックを提供する。内視鏡検査電子カルテ（ＥＨＲ）は画像および他のデータをソフトウェアに提供し、ソフトウェアは、他の結果パラメータに結合された画像を使用して、システムにフィードバックを提供する。フィードバックの例としては、前処理の成功（ＢＢＰＳ（Ｂｏｓｔｏｎ Ｂｏｗｅｌ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ Ｓｃａｌｅ）６以上、各セグメントで２以上）、前処理を成功させるために必要な処置内作業のレベル、前処理の質（高品質はＢＢＰＳ ８以上と考えられる）、前処理を高品質にするために必要な処置内作業の量、大腸鏡検査の完了、腺腫性ポリープの検出および定量、鋸歯状ポリープの検出および定量、大腸癌の検出が挙げられる。

このように、機械学習プロセスは、以下の条件の各々について、色、濁度（エッジを検出する能力）、およびテクストンのサイズおよび色の両方についての視覚的テクスチャについての閾値の作成を補助する：首尾よい前処理、高品質前処理、ユーザが作業限界を指定し得る場合に限られた作業での首尾よい前処理；ユーザが作業限界を指定し得る場合に限られた作業での高品質前処理；不首尾な前処理；および、出血事象によって複雑化される前処理。

図３Ａ～図３Ｅに示すのは、人工便を用いた前処理からの便器画像の例である。図３Ａは、高品質のベースライン便器画像を示す。前処理の初期の画像（図３Ｂ）は、許容可能でないほど大きすぎるテクストン（特定の物質）を示す。前処理の途中ではテクストンははるかに小さいが、ベースライン光に見られるエッジは観察できず、色基準は満たされていない（図３Ｃ）。前処理の終わり（図３Ｄ）付近では、流体が図３Ｃよりも鮮明であるにもかかわらず、ベースライン画像に見られるエッジは識別できず、トイレットペーパー以外のテクストンは２ｍｍよりも大きく、色は１０８のグリーン強度を有し、基準閾値１６０を下回る。前処理が完了すると（図３Ｅ）、ベースライン画像からのエッジは容易に見ることができ、トイレットペーパー以外のテクストンは見ることができず、色は１８０の緑色強度で許容可能である。

本開示はまた、処置前前処理スケール（ｐｒｅ－ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｓｃａｌｅ）、および処置前前処理スケールを生成および使用する方法を提供する。いくつかの実施形態では、機械学習プロセスは、処置前前処理スケールの生成を支援し、および／または、処置前前処理スケールに基づいて画像を分類またはスコアリングするために画像解析を適用する。いくつかの実施形態では、処置前前処理スケールは、腸排泄物（例えば、排泄物の色、排泄物の透明度、粒子状物質もしくは固体物質の存在、粒子状物質もしくは固体物質の密度、排泄物のテクスチャ、またはそれらの組み合わせ）および／または（例えば洗い流し可能なマーカーからの）観察可能なエッジもしくはコントラストに基づく。このスケールは、前処理または前処理の状態を、既存の腸清浄度スケール（例えば、Ｂｏｓｔｏｎ Ｂｏｗｅｌ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ Ｓｃａｌｅ， Ａｒｏｎｃｈｉｃｋ Ｓｃａｌｅ， Ｏｔｔａｗａ Ｂｏｗｅｌ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ＳｃａｌｅおよびＨａｒｅｆｉｅｌｄ Ｃｌｅａｎｓｉｎｇ Ｓｃａｌｅ）と相関させるために使用され得る。閾値は、個々の患者、計画された大腸処置、または他の臨床因子によって調整され得る。例えば、基準大腸鏡検査は、非常に高水準の清浄度を必要とするワイヤレスカプセル大腸鏡検査よりも低い許容可能なスコアを有し得る。

処置前前処理スケールは、検査中の大腸鏡検査ビデオ、大腸清浄度を監視して処置中にスコアリングするプログラム、Ｂｏｓｔｏｎ Ｂｏｗｅｌ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ Ｓｃａｌｅ， Ａｒｏｎｃｈｉｃｋ Ｓｃａｌｅ， Ｏｔｔａｗａ Ｂｏｗｅｌ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ Ｓｃａｌｅ， Ｈａｒｅｆｉｅｌｄ Ｃｌｅａｎｓｉｎｇ Ｓｃａｌｅを含む既存の腸清浄度スケール、および、臨床的に関連する結果測定を含むがこれらに限定されない、進行中のデータ収集に基づいて更新され得る。このような臨床的尺度には、腺腫検出率、洗浄時間、および全処置時間が含まれる。このようなスケール更新は、手動で、監督された人工知能によって、または監督されていない人工知能によって実行することができる。記載された検証および更新プロセスは、適用されるＦＤＡ規則に従って実施される。

例示的な処置前前処理スケールは、表１に示すような番号付きスケールを使用することができる。このスケールに基づく許容可能な前処理の閾値は５～６の範囲であり得、これはおそらくＢｏｓｔｏｎ Ｂｏｗｅｌ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ Ｓｃａｌｅ上の６のスコアと相関する。任意の例示的なスケールのスコアは、一般的な使用の前に、ランダム化された比較臨床試験において検証することができる。

いくつかの実施形態では、情報処理構成要素、撮像構成要素、通信構成要素、またはそれらの任意の組み合わせは、単一の装置（たとえば、タブレットコンピュータ、携帯電話機、腕時計コンピュータなど）内に含まれる。

〔（ｄ） プロトコル構成要素〕
いくつかの実施形態では、システムおよび方法は、プロトコル構成要素を含む。プロトコル構成要素は、システムの方法および使用を管理するための、典型的にはソフトウェアで具現化された指示を含む。ソフトウェアは、全ての非一時的な形態のソフトウェア、または、一時的な伝播信号に基づくものを除く全ての形態のソフトウェアを含む。いくつかの実施形態では、プロトコル構成要素は、コンピュータ読み取り可能な媒体に記憶される。いくつかの実施形態では、プロトコル構成要素は、情報処理構成要素において具現化される。

いくつかの実施形態では、プロトコル構成要素は、情報の表示を指示する。いくつかの実施形態では、表示は、撮像構成要素の使用のための（例えば、グラフィック、テキスト、音声などのための）指示を含む。例えば、いくつかの実施形態では、プロトコル構成要素は、対象に、最初の画像を撮影するように指示するか、または画質が許容可能でない場合には撮影を繰り返すように指示する。いくつかの実施形態では、プロトコル構成要素は、完了すべきタスク（例えば、薬剤の服用方法、画像の撮影方法、指示に基づいて前処理を変更する方法）、タスク完了の認識、または大腸前処理の状態を含む情報を表示する。

プロトコル構成要素は、大腸洗浄を開始する前にプロトコルが指示を提供することができるように、スケジュール機能を含むことができる（例えば、洗浄の５日前に低残渣食指示、大腸洗浄の前に夕方に透明な液体のみを消費する）。いくつかの実施形態では、プロトコル構成要素は、医療処置当日の指示を表示するか、または特定の医療処置に関する背景情報または頻繁に尋ねられる質問に対する回答を提供することができる。

いくつかの実施形態では、表示のフォーマットは、視覚または聴覚障害、認知能力障害、色盲、若年、多様な言語能力または知識などを有する対象を含む、任意の対象タイプに適応するように調整可能である。

いくつかの実施形態では、プロトコル構成要素は、データ記憶および管理能力を備える。データ記憶には、例えば、経時的に腸排泄物を監視するための、個々の対象のためのデータ記憶および管理が含まれる。いくつかの実施形態では、データ記憶はまた、大腸鏡検査の結果、検査時の腸清浄度、腺腫の検出、必要とされる内部処置の洗浄労力、関連する健康履歴因子、および大腸洗浄に影響を及ぼす他の（例えば、体質、社会人口統計学的）関連因子を含むが、これらに限定されない、複数の対象のための記憶および管理を含む。これらのリンクされたデータは、比較分析を行うため、および／またはシステムの人工知能能力を改善するために使用され得、次いで、システムを最適化するために使用され得、最後に、システムを使用する将来の患者に適用され得る。将来の患者の管理を最適化するための機械学習のこの適用は、監督されるか、または監督されないかのいずれかであり得る。

いくつかの実施形態では、プロトコル構成要素は、特定の大腸洗浄プロトコルを含む。いくつかの実施形態では、プロトコル構成要素は、特定の大腸洗浄プロトコル（例えば、特定の薬剤または特定の医療処置）の選択を可能にし、その結果、特定の大腸洗浄プロトコルに合わせて指示が調整されるか、または、特定の医療処置のための大腸洗浄仕様内で画像解析が完了する。プロトコルは、臨床医による指示に従って対象によって選択されてもよく、または臨床医装置との統合を通じて臨床医によって対象のために事前に選択されてもよい。使用されるプロトコルは、臨床医によって、任意の所望の洗浄プロトコルまたは医療処置のために更新され、最適化され得る。いくつかの実施形態では、プロトコルは、画像結果を臨床医装置に報告するようにプロセッサに指示する。いくつかの実施形態では、プロトコルは、以前の測定からのデータを比較して、対象が大腸洗浄を進めたかどうかを決定することができる。具体的な大腸洗浄プロトコル（例えば、前処理薬剤の投与量および頻度、元の投与スケジュールを超える投与の維持、投与スケジュールの早期終了）は、リアルタイムで（例えば、臨床医によって、または画像解析に基づいて）前処理中にカスタマイズされてもよい。

いくつかの実施形態では、プロトコル構成要素は、クエリ機能を含み、その結果、プロトコル構成要素は、大腸前処理中に経験され得る症状または副作用に関する質問を、応答のために対象に表示する。クエリ機能は、悪心、嘔吐、口渇、ふらつき、腹痛などの発生、欠如、レベルまたは頻度を質問することができる。いくつかの実施形態では、プロトコル構成要素は、質問に対する応答に基づいて、プロトコル指示を調整する（例えば、大腸洗浄プロトコルを減速するまたは一時的に停止する）ことができる。いくつかの実施形態では、プロトコル構成要素は情報処理構成要素に応答を送信することができ、情報処理構成要素は、症状または副作用に関する質問に与えられた回答に基づいて、特定の大腸洗浄プロトコルのための指示を調整することができる。代替的に、応答は、臨床医によるレビューおよび潜在的な後続のプロトコル調整のために、臨床医装置に送信されてもよい。いくつかの実施形態では、クエリ機能は、本明細書の他の場所で説明されるような接続された装置（例えば、ウェアラブル装置、埋め込まれた監視装置を有する衣服）、外部装置（例えば、温度計、血糖監視装置などの家庭ベースの装置）、家庭用音声監視機器（例えば、ＳｉｒｉおよびＡｌｅｘａ）、スマートフォンが求心性感知ハードウェアやトイレベースのセンサなどにリンクすることによって生理学的パラメータまたは他のパラメータを直接的または間接的に監視することを可能にする携帯電話アプリケーションから、生理学的パラメータに関するデータ（例えば、温度、心拍数など）を捕捉するように患者に指示することができる。いくつかの実施形態では、情報処理構成要素は、接続された外部装置から異常または副作用を検出し、プロトコル構成要素内のクエリ機能をトリガすることができる。例えば、情報処理構成要素は、患者の苦痛に関する質問をするために、またはウェアラブル装置上の心調律帯を捕捉するように患者に指示するために、ウェアラブル装置から頻拍を検出してプロトコル構成要素のクエリ機能をトリガすることができる。

いくつかの実施形態では、プロトコル構成要素は、指示が従われてシステムが最適に使用される可能性を最大にするための警告を含む。例えば、いくつかの実施形態では、プロトコル構成要素は、システム診断を含み、識別された任意の異常は警告で注目される。警告は、対象、臨床医装置、および／またはシステム製造業者／販売業者に送信される、オーディオ、テキスト、グラフィック、または他の所望の警告を含む。いくつかの実施形態では、警告は、指示および／またはプロトコルの適切な遵守を保証するために使用される。例えば、対象がプロトコルに適切に従っていない場合は、ディスプレイにその旨が示され、次回の正しい手順が推奨されてもよい。あるいは、対象がプロトコルに従わない場合（例えば、大腸洗浄プロトコルに従わない場合）、対象が（例えば、電話機、テキスト、電子メールなどによって）連絡を受けて、対象がプロトコルを遵守している状態であることを確実にすることができるように、ヘルスケア提供者が警告を提供されてもよい。

いくつかの実施形態では、プロトコル構成要素は、システムと通信している臨床医装置を介して対象が別々にまたは画像と共に質問を臨床医に送信することができる手段を含む。

プロトコル構成要素は、任意の所望のハードウェア／ソフトウェアプラットフォーム上に構築することができる。いくつかの実施形態では、ソフトウェア構成要素は、アプリケーションサービスプロバイダを介して提供される（例えば、ウェブブラウザを用いてインターネットを介してユーザによってウェブベースのプラットフォーム内にてアクセスされるか、ネットワーク型アプライアンスにバンドルされて施設内またはイントラネット内で実行されるか、ソフトウェアパッケージとして提供されてスタンドアロンシステムとして使用されるか、または、対象の装置にダウンロード可能なソフトウェアとして提供される）。ソフトウェア構成要素は、患者データおよび医療情報の共有および転送に関する法的規制に準拠するために、適切なプライバシーおよびセキュリティ機能を備えるシステム上に構築されてもよい。

〔（ｅ） 臨床医装置〕
いくつかの実施形態では、臨床医装置は、情報処理装置と関係（接触）し（連絡をとり）（ｃｏｎｔａｃｔ）、および／または情報処理装置と通信することができる。臨床医装置は、臨床医または他のヘルスケアまたはヘルスケア関連作業者（例えば、第三者の訓練された排泄物評価専門家を使用することができる）と関係し、および／または通信する。集合的に、任意のそのような当事者は、本明細書では臨床医と呼ばれる。臨床医装置は、臨床医が、在宅での前処理中に対象と関係し続けていること、洗浄の進行を監視すること、または、対象からの任意の質問に答えることまたは対象からの任意の懸念に対処することを可能にする。

いくつかの実施形態では、システムは、対象によって生成された新しい腸排泄物画像または問い合わせの、警告および／または報告を、臨床医装置に対して生成する。いくつかの実施形態では、腸排泄物の画像、および任意選択で背景画像は、情報処理構成要素内の通信装置または情報処理構成要素と電子通信している通信装置を使用して、臨床医と関係している臨床医装置に送信される。いくつかの実施形態では、臨床医は、臨床医装置上の警告および／または報告に含まれる画像を評価し、大腸洗浄の状態に関する決定を行う。いくつかの実施形態では、臨床医は、大腸洗浄の状態に関する決定を臨床医装置と通信する。いくつかの実施形態では、臨床医装置は、システムの情報処理構成要素を介して対象に指示の形態または状態識別子の形態のメッセージを中継する。いくつかの実施形態では、臨床医装置は、決定の結果としてプロトコル構成要素を変更または調整することができる。いくつかの実施形態では、臨床医は、臨床医装置を用いて問い合わせに対する回答を対象に伝達する。いくつかの実施形態では、臨床医は、情報処理構成要素によって容易にされる別の手段（例えば、電話機、テキスト、または電子メール）を介して、問い合わせに対する回答を対象に伝達する。

いくつかの実施形態では、臨床医装置は、病院または内視鏡検査クリニックに対象が現れる前に、臨床医が大腸洗浄の状態を知るおよび／または決定することを可能にする。

臨床医装置は、デスクトップコンピュータ、メインフレームコンピュータ、ラップトップコンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、携帯型コンピュータ（例えば、電話などの携帯型装置）、タブレットコンピュータ（例えば、スタンダードタブレット、スレート、ミニタブレット、ファブレット、カスタマーハンドヘルド装置）、およびウェアラブルコンピュータ（例えば、眼鏡、腕時計、衣服、ヘルメットなど）を含むがこれらに限定されない、システムから通信を受信するように構成された様々な計算装置のいずれかを含むことができる。

臨床医装置は、データ収集、記憶、および分析システムを備えることができる。データは、臨床医装置上に、または、臨床医装置と通信するリモートセキュアサーバのような別の装置上に記憶され得る。このシステムは、前処理の時間経過情報を提供して臨床医による前処理のレトロスペクティブなレビューを可能にするために、１つの前処理にわたって１人の患者に関するデータを収集して分析することができる。このシステムは、開始プロトコルを設計するために以前の前処理が使用され得るように、または、以前の最も有効な前処理を生じたプロトコルを選択するために以前の前処理が分析され得るように、複数の前処理にわたって１人の患者に関するデータを収集および分析し得る。このシステムは、最良の処置および／または処置結果のためにプロトコルを最適化することができるように、複数の患者のためのデータを収集および分析し得る。複数の患者からのデータは、共通の病歴および／または不適切な前処理のための危険因子に基づいて一人の患者の最初の大腸前処理のためのプロトコルを変更または設計するために使用され得る。

〔３． 準備キット〕
本発明はまた、少なくとも１つの下剤、複数の洗い流し可能なマーカー、消泡剤、および、本明細書に記載されるシステムを使用するためのコンピュータ読み取り可能な媒体、ソフトウェア、またはインターフェース（例えば、インターネットまたはコンピュータアプリケーション）のうちの１つ以上を含む大腸鏡検査準備（前処理）キットを提供する。下剤、洗い流し可能なマーカー、消泡剤、およびシステムの構成要素についての説明は、キットにも同様に適用される。いくつかの実施形態では、キットは、前処理の間中、糞便サンプルまたは使用済みトイレットペーパーおよび／または拭き取り用品を収集するための容器をさらに含む。

〔４． 実施例〕
〔実施例１〕
大腸鏡検査の前処理は、家庭で典型的な状態で行われ、画像はＡｐｐｌｅ ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）１０で捕捉された。図４Ａは、前処理が開始されたときのベースライン画像である。図４Ｂは、前処理が依然として不完全である（準備未完了）とみなされた例示的な最終画像であり、一方、図４Ｃは、大腸鏡検査前処理の専門家の判断に基づいて、前処理が十分であった（準備完了）最も早い画像であった。これらの画像は、前処理の品質が不適切から適切への移行をもたらす前処理中の時点を示す。

エッジ検出を用いた画像解析が図４Ａ～図４Ｃに適用され、その結果、それぞれ図４Ｄ～図４Ｆの画像が得られた。トイレの底部の屈曲部を捕捉するボックス内の白いエッジは、ベースラインで明らかである（図４Ｄ）。前処理が準備未完了である図４Ｅの画像では、これらの白いエッジは見ることができない。前処理が十分であった（準備完了）図４Ｆの画像では、ボックス内の白いエッジが再び見えた。

強度値１２５～２５５が白色である赤色画素強度を用いた画像解析を図４Ａ～図４Ｃに適用し、それぞれ図４Ｇ～図４Ｉの画像を得た。ベースライン画像（図４Ｇ）の水は、トイレの底部に影がかかっているところを除いて、１２５よりも大きな画素値を有していた。前処理が準備未完了である図４Ｈの画像では、存在する水の多くは黒で示される１２５未満の画素値を有していた。前処理が十分であった（準備完了）図４Ｉの画像では、水は、図４Ｈの画像から容易に区別可能な、白色で示される、１２５より大きい赤色画素強度を有した。

〔実施例２〕
いくつかの例示的なマーカーカプセルを図５に示す。暗い便器のようなコントラストの低い設定でコントラストを最適化するために、形状、色、および幾何学的デザインは他の例では異なっていてもよい。マーカーカプセルのエッジ検出への影響を図６Ａ～図６Ｄに示す。図６Ａは、ベースラインにおける暗いトイレ排水管の画像を示す。エッジ検出を用いた画像解析を図６Ａに適用すると、排水管の底部に明確なエッジは検出されなかった（図６Ｃ）。マーカーカプセルを加えたもの（図６Ｂ）は、排水管の底部で実質的なコントラストを提供した。したがって、エッジ検出を用いた画像解析が図６Ｂに適用されたとき、画像解析のための複数のエッジが排水管の底部で検出された（図６Ｄ）。

前述の詳細な説明は単に例示的なものであり、添付の特許請求の範囲およびその均等物によってのみ定義される本開示の範囲に対する限定として解釈されるべきではないことが理解される。

上記の明細書に記載された全ての刊行物および特許はあたかも本明細書に明確に記載されているかのように、参照により本明細書に組み込まれる。開示された実施形態に対する様々な変更および修正は当業者には明らかであり、その精神および範囲から逸脱することなく行うことができる。

対象における大腸前処理の状態を評価するための方法の選択された実施形態を示すフロー図である。 機械学習のための人工知能構成要素への例示的なフィードバックを示すフロー図である。 大腸前処理中の例示的な便器画像であり、例示的なベースライン便器画像である。 大腸前処理中の例示的な便器画像であり、初期段階で撮影された大腸前処理全体にわたる例示的な画像である。 大腸前処理中の例示的な便器画像であり、前処理の途中で撮影された大腸前処理全体にわたる例示的な画像である。 大腸前処理中の例示的な便器画像であり、前処理の終わりに近い段階で撮影された大腸前処理全体にわたる例示的な画像である。 大腸前処理中の例示的な便器画像であり、前処理の終わりにおける例示的な画像である。 大腸前処理中の例示的な便器画像であり、前処理の開始されたときの例示的なベースライン画像の、生画像である。 大腸前処理中の例示的な便器画像であり、前処理が依然として不完全である（準備未完了）とみなされた例示的な最終画像の、生画像である。 大腸前処理中の例示的な便器画像であり、大腸鏡検査前処理の専門家の判断に基づいて、前処理が十分であった（準備完了）最も早い画像の、生画像である。 大腸前処理中の例示的な便器画像であり、前処理の開始されたときの例示的なベースライン画像の、エッジ検出を使用した結果の画像である。 大腸前処理中の例示的な便器画像であり、前処理が依然として不完全である（準備未完了）とみなされた例示的な最終画像の、エッジ検出を使用した結果の画像である。 大腸前処理中の例示的な便器画像であり、大腸鏡検査前処理の専門家の判断に基づいて、前処理が十分であった（準備完了）最も早い画像の、エッジ検出を使用した結果の画像である。 大腸前処理中の例示的な便器画像であり、前処理の開始されたときの例示的なベースライン画像の、赤色画素強度を使用した結果の画像である。 大腸前処理中の例示的な便器画像であり、前処理が依然として不完全である（準備未完了）とみなされた例示的な最終画像の、赤色画素強度を使用した結果の画像である。 大腸前処理中の例示的な便器画像であり、大腸鏡検査前処理の専門家の判断に基づいて、前処理が十分であった（準備完了）最も早い画像の、赤色画素強度を使用した結果の画像である。 例示的なマーカーカプセルの画像である。 エッジ検出に対するマーカーカプセルの効果を示す画像であり、マーカーカプセルを使用していない、ベースラインでの暗いトイレ排水管の画像である。 エッジ検出に対するマーカーカプセルの効果を示す画像であり、マーカーカプセルを使用した、ベースラインでの暗いトイレ排水管の画像である。 エッジ検出に対するマーカーカプセルの効果を示す画像であり、図６Ａの画像にエッジ検出を適用した後の画像である。 エッジ検出に対するマーカーカプセルの効果を示す画像であり、図６Ｂの画像にエッジ検出を適用した後の画像である。

Claims (30)

1. 対象における大腸前処理の状態を評価する方法であって、
   撮像装置を用いてトイレ内の腸排泄物の画像を捕捉することと、
   排泄物の色、排泄物の透明度、粒子状物質もしくは固体物質の存在、粒子状物質もしくは固体物質の密度、排泄物のテクスチャ、またはそれらの組み合わせを含む腸排泄物の１つ以上の態様、トイレの観察可能なエッジもしくはコントラスト、または、それらの任意の組み合わせに対して画像を評価することと、
   を含むことを特徴とする、方法。
2. さらに、前記トイレの背景画像を捕捉することを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. さらに、前記画像、および任意選択で背景画像を前記撮像装置から情報処理構成要素に取り込むことを含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記腸排泄物の画像、および任意選択で前記背景画像が、前記情報処理構成要素内の通信装置または情報処理構成要素と電子通信している通信装置を使用して、臨床医と関係する臨床医装置に送信されることを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記臨床医は、１つまたは複数の画像によって通知された前記臨床医装置を介し、メッセージを、直接または前記通信装置を介して間接的に、前記情報処理構成要素に送信し、
   前記情報処理構成要素のプロトコル構成要素は、前記大腸前処理の状態を前記対象に表示するために、前記臨床医装置からの前記メッセージによって修正されることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
6. 前記情報処理構成要素は、前記画像を評価し、前記大腸前処理の状態を前記対象に表示するためにプロトコル構成要素を修正することを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載の方法。
7. さらに、前記大腸前処理を処置前前処理スケールでスコアリングすることを含むことを特徴とする、請求項１～６のいずれか１項に記載の方法。
8. さらに、洗い流し可能なマーカーをトイレに加えることを含むことを特徴とする、請求項１～７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記トイレ内の観察可能なエッジもしくはコントラストが、便器の底部に沿ったエッジもしくはコントラスト、前記洗い流し可能なマーカーからのエッジもしくはコントラスト、または、それらの組み合わせを含むことを特徴とする、請求項８に記載の方法。
10. さらに、消泡剤をトイレに加えることを含むことを特徴とする、請求項１～９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記方法が、大腸前処理の状態をリアルタイムで決定することを特徴とする、請求項１～１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 対象における大腸前処理の状態を評価するためのシステムであって、
    撮像装置と、
    通信構成要素と、
    腸排泄物の２つ以上の画像からデータを分析するように構成された情報処理構成要素と、
    プロトコル構成要素と、
    を含むことを特徴とする、システム。
13. 前記撮像装置はデジタルカメラであることを特徴とする、請求項１２に記載のシステム。
14. 前記撮像装置は、前記情報処理構成要素に統合されることを特徴とする、請求項１２または１３に記載のシステム。
15. 前記通信構成要素は、無線通信構成要素であることを特徴とする、請求項１２～１４のいずれか１項に記載のシステム。
16. 前記情報処理構成要素は、タブレットコンピュータ、ポータブルコンピュータ、またはウェアラブルコンピュータであることを特徴とする、請求項１２～１５のいずれか１項に記載のシステム。
17. 前記プロトコル構成要素が、大腸前処理のための１つ以上のプロトコルを含むことを特徴とする、請求項１２～１６のいずれか１項に記載のシステム。
18. 前記プロトコル構成要素が、大腸前処理のための指示を表示し、大腸前処理の状態を提供し、またはそれらの組み合わせを行うことを特徴とする、請求項１２～１７のいずれか１項に記載のシステム。
19. 前記プロトコル構成要素が、前記大腸前処理の指示または状態を前記対象に警告するための警告プロトコルを含むことを特徴とする、請求項１２～１８のいずれか１項に記載のシステム。
20. 前記プロトコル構成要素は、症状または副作用に関して前記対象に質問する、または、追加の生理学的データを捕捉するように前記対象に指示する、クエリ機能を含むことを特徴とする、請求項１２～１９のいずれか１項に記載のシステム。
21. 前記情報処理構成要素または前記プロトコル構成要素は、前記クエリ機能への応答に基づいてプロトコルを変更することを特徴とする、請求項２０に記載のシステム。
22. 前記情報処理構成要素は、臨床医と関係する臨床医装置と通信することを特徴とする、請求項１２～２１のいずれか１項に記載のシステム。
23. 前記プロトコル構成要素は、前記対象からの画像、メッセージ、または報告を前記臨床医装置に警告するための警告プロトコルを含むことを特徴とする、請求項２２に記載のシステム。
24. 前記情報処理構成要素は、前記撮像装置から受信された画像を解析するための画像解析ソフトウェアを含むことを特徴とする、請求項１２～２３のいずれか１項に記載のシステム。
25. 前記情報処理構成要素は、前記画像解析に基づいてプロトコルを変更することを特徴とする、請求項２４に記載のシステム。
26. 前記情報処理構成要素は、処置前前処理スケールに基づいて前記大腸前処理にスコアを割り当てることを特徴とする、請求項２４または２５に記載のシステム。
27. 前記情報処理構成要素は、前記プロトコル構成要素を変更するために、前記画像解析を、大腸関連または消化管医療の処置および電子カルテからのデータと一体化することを特徴とする、請求項２４～２６のいずれか１項に記載のシステム。
28. さらに、洗い流し可能なマーカーを含むことを特徴とする、請求項１２～２７のいずれか１項に記載のシステム。
29. 対象における大腸前処理の状態を評価するための、請求項１２～２８のいずれか１項に記載のシステムの使用。
30. 大腸鏡検査準備キットであって、
    少なくとも１つの下剤と、
    複数の洗い流し可能なマーカーと、
    消泡剤と、
    請求項１２～２９のいずれか１項に記載のシステムを使用するためのコンピュータ読み取り可能な媒体、ソフトウェア、またはインターフェース指示と、
    の１つ以上を含むことを特徴とする、大腸鏡検査準備キット。

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