JP5151913B2

JP5151913B2 - 情報処理装置

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Publication number: JP5151913B2
Application number: JP2008281975A
Authority: JP
Inventors: 大介梶
Original assignee: Konica Minolta Medical and Graphic Inc
Current assignee: Konica Minolta Medical and Graphic Inc
Priority date: 2008-10-31
Filing date: 2008-10-31
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2028-10-31
Also published as: JP2010108388A

Description

本発明は、情報処理装置に関する。

医療の分野では、カルテやレセプト（処方）、レポートのように、医師が作成する書類の電子化が進んでいる。電子化された電子カルテやレセプトを作成する操作画面においては、入力項目や呼び出す機能が多く、その操作が煩雑な場合がある。このような医師の操作負担を軽減するため、従来、入力支援を行うシステムが開発されている。例えば、予め用意された定型例文を入力候補として表示し、この定型例文の中から医師により選択された定型例文の文字列を電子カルテの操作画面に自動入力するシステムが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

また、予め準備された処置と処方の対応テーブルに基づいて、電子カルテに入力された病名と傷病との組合せをキーとして対応する処置及び処方の候補を決定し、表示する入力支援の方法も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００３−１６１８４号公報特開２００５−２４２３９５号公報

しかしながら、上記特許文献１、２に記載のシステムでは、予め定型例文を入力し、登録するか、対応テーブルを準備しておかなければならず手間がかかる。また、登録された定型例文以外は呼び出すことができず、限られた範囲内での入力支援となる。

本発明の課題は、簡易な方法によりユーザの操作負担を軽減することである。

請求項１に記載の発明によれば、
過去の診察時になされた操作の履歴を記憶する記憶手段と、
前記記憶された操作履歴を用いて潜在的意味解析の処理を実行し、その解析結果に基づいて新たになされた操作から次になされる操作を予測し、当該予測された操作を次の操作候補として提案する表示を表示手段に表示する制御手段と、を備え、
前記潜在的意味解析は、ｐＬＳＡであり、
前記制御手段は、前記ｐＬＳＡにおいて、１つの診察でなされた全ての操作の履歴が診察毎に設定されたテーブルを用いて学習を実施し、各診察と各操作との同時発生確率が定められたテーブルを得て、当該得られたテーブルに基づいて新たになされた操作と同時発生確率の高い操作を含む診察のセットを選択し、当該選択されたセットに含まれる操作を次の操作候補として提案する表示を行う情報処理装置が提供される。

請求項２に記載の発明によれば、
前記制御手段は、前記ｐＬＳＡにおける学習により、各操作について複数の潜在変数に関する条件付き確率を示すテーブルを得て、当該得られたテーブルにおいて特定の潜在変数に関する条件付き確率が高い複数の操作の組合せを１セットとし、当該１セットの操作を次の操作候補として提案する表示を行う請求項１に記載の情報処理装置が提供される。

請求項３に記載の発明によれば、
過去の診察時になされた操作の履歴を記憶する記憶手段と、
前記記憶された操作履歴を用いて潜在的意味解析の処理を実行し、その解析結果に基づいて新たになされた操作から次になされる操作を予測し、当該予測された操作を次の操作候補として提案する表示を表示手段に表示する制御手段と、を備え、
前記潜在的意味解析は、ｐＬＳＡであり、
前記制御手段は、前記ｐＬＳＡにおける学習により、１つの診察でなされた全ての操作の履歴が診察毎に設定されたテーブルを用いて学習を実施し、各操作について複数の潜在変数に関する条件付き確率を示すテーブルを得て、当該得られたテーブルに基づいて新たになされた操作について潜在変数に関する条件付き確率の高い潜在変数を選択し、当該選択された潜在変数に関する条件付き確率の高い他の操作を次の操作候補として提案する表示を行う情報処理装置が提供される。

請求項４に記載の発明によれば、
前記ｐＬＳＡでは、ＥＭアルゴリズム、変分ベイズ、ＥＰの何れかによって、前記学習を実施する請求項１〜３の何れか一項に記載の情報処理装置が提供される。

請求項５に記載の発明によれば、
前記操作履歴は、電子カルテ、レセプト又はビューアの何れかの操作画面においてなされた操作の履歴である請求項１〜４の何れか一項に記載の情報処理装置が提供される。

請求項６に記載の発明によれば、
前記制御手段は、所定時間経過しても前記操作候補に対応する操作が無い場合、当該操作候補を提案する表示を非表示とする請求項１〜５の何れか一項に記載の情報処理装置が提供される。

本発明によれば、簡易な方法により次になされる操作を予測することができるとともに、その予測性能を向上させることができる。結果として、予測性能の高い操作候補を提案することができ、ユーザの操作負担を軽減することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
本実施形態では、医用画像を処理する医用画像システムにおいて、電子カルテ、レセプトの作成機能、ビューア機能を有する情報処理装置の例を説明する。

図１は、本実施形態に係る情報処理装置３を含む医用画像システム１のシステム構成を示す図である。図２は、医用画像システム１が小規模の医療施設に用いられたときの各装置の配置例を示している。

医用画像システム１は、開業医やクリニックのように比較的小規模の医療施設用に構築され、患者の検査撮影を行ってその医用画像を生成、管理する。医用画像は患者情報により管理されるが、この医用画像と患者情報の対応関係は医師により決定され、決定された対応関係の情報は医師の操作により医用画像システム１に入力される。医用画像システム１は入力に応じて医用画像と患者情報とを対応付けて記憶する。総合病院のように大規模な医療施設用に構築された医用画像システムでは、患者情報や検査情報が含まれるオーダ情報が発行され、このオーダ情報によって医用画像が管理されている。この点が小規模の医療施設用の医用画像システム１とは異なる。

また、大規模の医療施設用の医用画像システムでは業務に携わる医師が多く、医師の分担作業が進んでいるため、電子カルテを作成する端末、レセプトを作成する端末、医用画像を読影用に表示するビューア端末のように、機能が分散化されていることが多い。これに対し、小規模用の医用画像システム１では、医師の数が少ないことからこれら機能が１つの端末、情報処理装置３に集約されている。

医用画像システム１は、図１に示すように超音波診断装置２ａ、内視鏡装置２ｂ、ＣＲ（Computed Radiography）装置２ｃを含んで構成されている。超音波診断装置２ａ、内視鏡装置２ｂ、ＣＲ装置２ｃは、医用画像を生成する画像生成装置の１種である。
また、医用画像システム１は、図１に示すように情報処理装置３、受付装置４を含んで構成されている。情報処理装置３は、医師の常駐場所である診察室に設けられたＷＳ（ワークステーション）であることが好ましい。

超音波診断装置２ａ、内視鏡装置２ｂ、ＣＲ装置２ｃ、情報処理装置３、受付装置４は、図示しないスイッチングハブ等を介してネットワーク５に接続されている。ネットワーク５は、例えばＬＡＮ（Local Area Network）である。通信規格としては、一般に医療関連のデータを扱う通信規格であるＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communication in Medicine）が用いられている。

次に、上記医用画像システム１を構成する各装置を説明する。
超音波診断装置２ａは、超音波を照射し、その反射波に基づいて医用画像を生成する。
超音波診断装置２ａには変換装置２１が接続され、この変換装置２１を介してネットワーク５に接続されている。変換装置２１は、アナログ信号からデジタル信号への変換を行うとともに、医用画像がＤＩＣＯＭに準拠しない形式である場合にその形式をＤＩＣＯＭに準拠する形式に変換する。また、変換装置２１は医用画像システム１において医用画像を個々に特定するためのＵＩＤ（ユニークＩＤ）を医用画像に付加する。ＵＩＤは、例えば超音波診断装置２ａ固有の装置ＩＤ、撮影日時を組み合わせて作成される。

内視鏡装置２ｂは、管の先端部に設けられた小型の撮影装置を備え、当該撮影装置によって撮影を行い、医用画像を生成する。
ＣＲ装置２ｃはＸ線を照射するＸ線源、Ｘ線を検出するＸ線検出器等を備えて構成されている。Ｘ線検出器は、Ｘ線エネルギーを蓄積する揮尽性蛍光体プレートが内蔵されたカセッテであってもよいし、ＦＰＤ（Flat Panel Detector）であってもよい。ＦＰＤはマトリクス状にＸ線検出素子、光電変換素子が配置されてなり、Ｘ線検出素子によって検出されたＸ線を光電変換素子が光電変換して医用画像を生成する。カセッテを用いる場合、ＣＲ装置２ｃ内に読取部が設けられる。読取部は揮尽性蛍光体プレートに励起光を照射し、揮尽性蛍光体プレートから発光される輝尽光を光電変換して医用画像を生成する。

内視鏡装置２ｂ、ＣＲ装置２ｃは、それぞれが生成した医用画像にＵＩＤを付与する。ＵＩＤは、それぞれ医用画像の生成を行った内視鏡装置２ｂの装置ＩＤ又は超音波診断装置２ａの装置ＩＤに、撮影日時を組合せて作成される。

情報処理装置３は、例えば医用画像、患者情報、電子カルテ、レセプトの情報処理を行う。また、情報処理装置３はビューア機能を有し、医用画像や説明資料のように医師の診察に必要な情報を表示したり、医用画像に画像処理を施したりする。
図３は、情報処理装置３の機能的構成を示す図である。
図３に示すように、情報処理装置３は、制御部３１、操作部３２、表示部３３、通信部３４、記憶部３５、画像処理部３６を備えて構成されている。

制御部３１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を備える制御手段である。制御部３１は、記憶部３５に記憶されている各種プログラムを読み出してＲＡＭに展開し、展開されたプログラムに従って各種演算を行ったり、各構成部を集中制御したりする。例えば、制御部３１は電子カルテやレセプトの操作画面を表示部１３に表示し、当該操作画面における入力操作に応じて電子カルテやレセプトのファイルを作成する。また、制御部３１は読影用に医用画像を表示するビューアの操作画面を表示部３３に表示させる。ビューアの操作画面における操作に応じて、例えば医用画像に画像処理が施され、過去の医用画像が表示される。

制御部３１は、上記電子カルテやレセプトの操作画面やビューアの操作画面において、過去の診察時になされた操作の履歴を用いて潜在的意味解析の処理を実行し、その解析結果に基づいて新たになされた操作から次になされる操作を予測する。制御部３１は、予測された操作を次の操作候補として提案する表示を表示部１３上で行うよう表示制御する。

操作部３２は、例えばキーボードやマウスを備え、ユーザの操作に応じた操作信号を生成して制御部３１に出力する。なお、操作部３２と表示部３３のディスプレイが一体化したタッチパネルを用いてもよい。
表示部３３はディスプレイを備える表示手段であり、制御部３１の表示制御に従ってディスプレイに医用画像や各種操作画面を表示する。
通信部３４は通信用のインターフェイスを備え、ネットワーク５上の外部装置と通信を行う。例えば、ＣＲ装置２ｃから医用画像を受信する。

記憶部３５は制御部３１で用いられるプログラム、プログラムの実行に必要なパラメータ、ファイルを記憶している。記憶部３５としては、ハードディスクや半導体の不揮発性メモリを用いることができる。
記憶部３５は、ＣＲ装置２ｃのような医療機関内の画像生成装置によって生成された医用画像のデータベースを記憶している。このデータベースは、例えば医用画像、当該医用画像に付与されたＵＩＤ、当該医用画像に対応付けられた患者情報からなる。また、記憶部３５は後述する操作履歴のテーブルや学習テーブルを記憶する記憶手段である。

画像処理部３６は、医用画像に各種画像処理を施す。画像処理は画像処理用のプログラムを記憶部３５に記憶しておき、当該プログラムとＣＰＵとの協働によるソフトウェア処理として実現することとしてもよい。また、画像処理回路のようにハードウェアによって各種画像処理を実現することとしてもよい。

画像処理としては、例えば階調変換処理、周波数強調処理、ダイナミックレンジ圧縮処理、粒状抑制処理、拡大縮小処理、表示位置調整処理、白黒反転処理が挙げられる。
このような画像処理のパラメータとしては、階調変換処理に用いられる階調変換曲線（出力画素値が目標階調となるように、入力画素値と出力画素値の関係を定めた曲線）、階調変換処理に用いられる正規化曲線の傾き（Ｇ値；コントラストを示す値）、正規化曲線のｙ切片（Ｓ値；濃度補正値）、周波数強調処理時の強調度、拡大縮小処理時の拡大率（縮小率）が挙げられる。

受付装置４は、例えば来院した患者の受付登録、会計計算、保険点数計算を行う。

次に、上記医用画像システム１による処理の流れを、医師や患者のワークフローとともに説明する。
図２に示すように、入口１０付近には患者の受付１１と待合室１２がある。受付１１には受付装置４が配置されている。一方、診察室１３には情報処理装置３、超音波診断装置２ａが配置され、Ｘ線撮影室１５にはＣＲ装置２ｃが配置されている。また、検査室１６には内視鏡装置２ｂが配置されている。

患者が来院すると、受付１１では受付担当者が来院した患者に、各患者を識別するための受付番号が印刷された受付番号札を付与する。受付担当者は患者の氏名や年齢、住所等の患者情報と、当該患者に付与された受付番号を受付装置４に入力する。受付装置４では、患者情報がデータベース化されて保存されるとともに、受付番号順に患者の氏名等を並べた患者リストが作成される。患者リストは情報処理装置３に送信される。

受付番号が付与された患者は受付順に診察室１３に移動し、医師による診察を受ける。医師は診察によって検査撮影が必要と判断すると、情報処理装置３において患者リストを表示するよう操作する。情報処理装置３では操作に応じて患者リストの表示が行われるので、医師は患者リストの中から撮影対象の患者の選択操作を行う。その後、医師は患者を例えばＣＲ装置２ｃまで案内し、撮影部位、撮影方向を設定すると、ＣＲ装置２ｃにおいて撮影の指示操作を行う。ＣＲ装置２ｃでは撮影の後、医用画像が生成され、当該医用画像にＵＩＤが付されて情報処理装置３に送信される。撮影終了後、医師と患者は診察室１３に戻る。

情報処理装置３では、ビューアの操作画面により医用画像や患者情報の表示が行われる。
図４は、ビューアの操作画面Ｄ１の一例を示している。
図４に示すように、操作画面Ｄ１には患者情報欄ｄ１、画像表示欄ｄ２、画像調整欄ｄ３が表示されている。患者情報欄ｄ１は、医用画像が表示されている患者の患者情報の表示欄である。画像表示欄ｄ２は、検査撮影によって得られた医用画像の表示欄である。画像調整欄ｄ３は、表示された医用画像に施す画像処理のパラメータを操作するのに用いられる操作ボタンの表示欄である。

画像表示欄ｄ２は、表示された医用画像の撮影部位の情報ｄ２１を含む。患者情報欄ｄ１に表示された患者情報と、画像表示欄ｄ２に表示された医用画像が対応し、画像表示欄ｄ２に表示された撮影部位が正しければ、医師はＯＫボタンｄ２２を操作すればよい。また、対応関係や撮影部位が誤っている場合、医師はＮＧボタンｄ２３を操作すればよい。

ＯＫボタンｄ２２が操作された場合、情報処理装置３では医用画像、患者情報、医用画像に付与されたＵＩＤ等が制御部３１によりデータベース化され、記憶部３５に記憶される。ＮＧボタンｄ２３が操作された場合、制御部３１の表示制御により撮影部位を修正操作できる修正画面が表示されるので、医師は目視により判断した撮影部位をこの修正画面において入力する。情報処理装置３では画像処理部３６により入力された撮影部位に応じたパラメータで画像処理が再度行われ、画像処理された医用画像により上記ビューアの操作画面の表示が行われる。

診察時、医師は情報処理装置３を操作して電子カルテやレセプトを作成することが可能である。例えば、情報処理装置３では、図５に示すようにビューアの操作画面Ｄ１上に電子カルテの操作画面Ｄ２が表示される。操作画面Ｄ２では、投薬、病名についての入力欄ｄ４が設けられているので、医師は操作部３２を介して当該入力欄ｄ４に診察時の投薬や病名を入力操作する。具体的な例として、診察において医師が「アスクトリックシロップ」を患者に投薬した場合、図５に示すように、医師は操作画面Ｄ２の入力欄ｄ４において投薬の情報として単語「アスクトリックシロップ」の入力操作を行う。

情報処理装置３では、入力操作された投薬や病名に対して、次に医師により行われる操作が予測され、当該予測された操作を次の操作候補として提案する表示がなされる。
図６〜図１２を参照して、次の操作候補を提案する表示を行う際に、情報処理装置３により実行される処理について説明する。次に行われる操作の予測は、過去の診察においてなされた操作の履歴が潜在的意味解析された結果に基づいて行われる。潜在的意味解析（ＬＳＡ：Latent Semantic Analysis）としては、ＬＳＩ（Latent Semantic Indexing）、ＬＤＡ（Latent Dirichlet allocatopn）、ｐＬＳＡ（Probabilistic Latent Semantic Analysis）が挙げられるが、本実施形態ではｐＬＳＡの例を説明する。ｐＬＳＡはベクトル空間モデルを利用した自然言語処理の技法の１つであり、一般的に文書群と文書に含まれる用語群について、それらに関連した概念（潜在変数という）の集合を生成することで、その関係を分析する手法である。

図６は、情報処理装置３により実行されるｐＬＳＡによる潜在的意味解析の処理を示すフローチャートである。
図６に示すように、まず制御部３１は１つの診察について全ての操作が終了したか否かを判断し（ステップＳ１）、終了した場合に（ステップＳ１；Ｙ）、ステップＳ２以降の処理を開始する。１つの診察についての全ての操作を終えた時点とは、電子カルテやレセプトの操作画面やビューアの操作画面での入力操作、機能操作を終えた時点である。入力操作は単語や文章の入力操作、シェーマのような添付画像の指定操作を含む。機能操作とは、画像処理機能や過去の医用画像の表示機能、説明資料の表示機能、医用画像の比較表示機能、検査データの表示機能のように、情報処理装置３０が提供する機能を使用する操作をいう。

ステップＳ２では、制御部３１は診察時になされた操作を示す操作履歴のテーブルを作成する（ステップＳ２）。操作履歴のテーブルは、１つの診察でなされた全ての操作の履歴が診察毎に設定されたテーブルである。各種操作の履歴には、電子カルテやレセプトの操作画面、ビューアの操作画面でなされた入力操作、機能操作の履歴が含まれる。

図７は、作成された操作履歴のテーブルＴ１の一例を示している。
図７に例示するように、操作履歴のテーブルＴ１は、電子カルテやレセプト、ビューアの操作画面でなされた各種操作の発生頻度が、診察毎に示されたテーブルである。テーブルＴ１は診察を示す列と、操作を示す行から構成されている。テーブルＴ１中の数字は各種操作の発生頻度を示し、診察中になされた操作については発生頻度１、なされていない操作については発生頻度０が設定されている。

各種操作としては、診察時に診断された病名、診察時になされた処置、検査、撮影、投薬、診察時に参照された説明資料、患者の来院履歴、患者の年齢、性別のような単語、電子カルテに添付されたシェーマのように、医師が行った医療行為を記録として残すためになされた入力操作が含まれる。また、各種操作にはこのような入力操作だけではなく、画面遷移の機能、画像処理の機能、測定の機能のように機能操作も含まれる。

１つの診察が終了する毎に、その診察分の操作履歴のデータが得られる。よって、制御部３１は前回の診察終了時に作成された操作履歴のテーブルを記憶部３５に記憶しておき、当該記憶されたテーブルに今回の診察の操作履歴のデータを追加して更新し、図７に示すようなテーブルＴ１を作成すればよい。

次いで、制御部３１は作成された操作履歴のテーブルを用いてｐＬＳＡにより学習を実施する（ステップＳ３）。
学習は、「確率モデルによるＷｅｂデータ解析法（Pierre Baldi他２名著、森北出版株式会社、２００７年５月発行、ｐ９９−ｐ１００）」にも記載されている通り、以下の方法により実施される。
ここで、操作履歴のテーブルＴ１において診察の行をｄ_ｉ（ｉ＝１，…，ｎ）、操作の列をω_ｊ（ｊ＝１，…、ｍ）で表し、テーブルＴ１自体を行列Ｘと表す。また、診察における各種操作の出現に関連付けられた概念の集合を潜在変数ｚ（ｚ∈｛ｚ_１、ｚ_２…ｚ_ｋ｝）で表す。

上記のような設定の下、診断の過程は次のようにモデル化することができる。
まず、医師の行為によって診察に対する潜在的な概念としての潜在変数ｚ_ｋが決定される。ただし、実際の診断においてはこの潜在変数は観測することができず、後に示すように推論する必要がある。潜在変数ｚ_ｋは症状の状態や病名のように医師が診察に使用するための分類に相当する。潜在変数ｚ_ｋが生じる確率をＰ（ｚ_ｋ）とする。この潜在変数ｚ_ｋを介して具体的な医療行為を表す操作ω_ｊとその操作ω_ｊが行われた診察ｄ_ｉとが発生する確率Ｐ（ｄ_ｉ，ω_ｊ）が、確率Ｐ（ω_ｊ，ｚ_ｋ）、Ｐ（ｄ_ｉ，ｚ_ｋ）に基づいて算出される。すなわち、診察における操作の出現の同時発生確率Ｐ（ｄ_ｉ，ｗ_ｊ）は下記式１により示される。

この確率モデルのパラメータは、ＥＭ（Expectation-Maximization）アルゴリズムによって、Ｅステップである下記式２及びＭステップである下記式３〜５を繰り返すことで算出される。また、ＥＭアルゴリズムの過学習を抑制したアルゴリズムとしてＴＥＭや変分ベイズ法を用いることもできる。この手法は「Probabilistic Latent Semantic Analysis（T.Hofmann,In Proc.UAI,1999）の他、「A variational Baysian framework for graphical models（H.Attias,In Advances Neural Information Processing Systems 12,2000）」に記載されている。

このように、制御部３１は学習により、操作履歴のテーブルＴ１に設定されている診察毎の各種操作の発生頻度から、上記式１により診察と操作の同時発生確率を求め、当該同時発生確率が設定されたテーブルを得る。このように、学習によって得られ得たテーブルを学習テーブルと呼ぶ。
図８は、学習テーブルＴ２の一例を示す図である。学習テーブルＴ２に設定されている数値は行（診察）と列（操作）の組合せの同時発生確率Ｐ（ω，ｄ）を示している。

ｐＬＳＡでは、診察とその診察中になされた各種操作とが何らかの概念との関係において出現するとの考えに基づき、この診察と操作との関係を、何らかの概念、つまり上記潜在変数を介した関係に変換する。潜在変数を介した関係とは、つまり診察と潜在変数との関係、潜在変数と操作との関係である。学習テーブルＴ２における同時発生確率は、ある潜在変数を介してその診察であればその操作がなされる確率を示している。

次に、図９を参照して次になされる操作を予測する際に情報処理装置３０により実行される処理について説明する。
図９に示すように、制御部３１は電子カルテやレセプト、ビューアの操作画面において医師により操作がなされたか否かを判断し（ステップＳ１１）、操作がなされた場合に（ステップＳ１１；Ｙ）、ステップＳ１２以降の処理を開始する。

制御部３１は、医師による操作がなされると、学習テーブルＴ２において、医師によりなされた操作に対し同時発生確率の高い診察のセットを選択する（ステップＳ１２）。ここでは、同時発生確率の高い上位３つの診察を選択する例を説明するが、いくつ選択するかは適宜設定すればよい。

ここで、診察中になされた操作は、ある病名の病気の治療を目的として行われた医療行為に関する操作であることから、潜在変数の中には病名を意味するものが存在すると考えられる。上述のように、学習テーブルＴ２における同時発生確率は、潜在変数を介して診察での各種操作が出現しているとの考えに基づき求められているので、同時発生確率はその診察で治療しようとしている病名の病気に対して行われる操作の確率を意味していると考えられる。学習テーブルＴ２において、ある操作に着目したときに、その操作とある診察との同時発生確率が高いということは、着目された操作がその診察の病気の治療に必要な操作であった可能性が高い。よって、同時発生確率が高い診察で行われた操作が次に行われる操作であると予測することができる。

例えば、図５に示す電子カルテの操作画面Ｄ１において投薬「アスクトリックシロップ」の入力操作が行われた場合、図８に示す学習テーブルＴ２から全診察１〜ｎのうち投薬の操作「アスクトリックシロップ」との同時発生確率が高い上位３つの診察のセットを選択する。図８に示す学習テーブルＴ２の投薬１が「アスクトリックシロップ」であり、この投薬１と診察２との同時発生確率「０．０００５４６０８２３」が最も同時発生確率が高いとする。この場合、診察２のセットと、投薬１との同時発生確率が２番目又は３番目に高い値を有する２つの診察との合計３つの診察のセットが選択される。

図１０は、投薬「アスクトリックシロップ」の操作に対し、学習テーブルＴ２から選択された３つの診察２、６、１１のセットの例を示している。なお、図１０は各診察２、６、１１のセットに含まれる操作のうち、同時発生確率が０を超えている操作のみを抜き出して示している。
次いで、制御部３１は選択された診察のセットに含まれる操作群を次になされる操作であると予測し、当該予測された操作を操作候補として提案する表示を表示部３３に表示する（ステップＳ１３）。

操作候補として提案する表示として、操作候補に挙げられた操作を一覧表示してもよい。操作候補が単語等の入力操作である場合、操作候補として入力操作された単語が一覧表示される。この一覧表示された単語はコピー及びペースト操作して入力欄に入力操作することが可能である。

また、操作候補として提案する表示として、操作候補に挙げられた操作を可能とする操作ボタンを表示することとしてもよい。例えば、操作候補が単語等の入力操作である場合、当該単語が表示された操作ボタンが表示される。当該操作ボタンをドラッグ及びドロップ操作することにより、操作候補に対応する入力操作を可能とする。また、操作候補が機能操作である場合、その機能を実行する操作ボタンが表示される。当該操作ボタンの操作に応じて、操作候補に対応する機能操作を可能とする。

さらに、選択された診察のセットに含まれる全ての操作を、操作候補として表示することとしてもよい。図１０に示す例の場合、病名の操作候補として診察２の「便秘症」、…、「喘息性気管支炎」、診察６の「急性上気道炎」、…、「水痘」、診察１１の「不安症」、「気管支喘息」の全てが操作候補として表示される。

また、選択された診察に含まれる操作のうち、いくつかの診察で共通する操作のみ、操作候補として表示することとしてもよい。例えば、少なくとも２つの診察で共通する操作のみ、操作候補として提案する場合、図１０に示す例では、診察２と診察６で病名「急性上気道炎」の操作が共通し、投薬「オノンドライシロップ１０％」、「インタール吸入液１％２ｍＬ」、「ペネトリン吸入液０．５％」の操作が共通している。また、診察６と診察１１とでは病名「気管支喘息」の操作が共通し、投薬「ザジデンドライシロップ０．１％」、「ムコダイン細粒５０％」、「ホクナリンドライシロップ０．１％」の操作が共通している。よって、この場合はこれら共通する病名、投薬の操作のみが操作候補として表示される。上位３つの診察の中で共通する操作は、医師によって操作される可能性が高いので、予測性能が向上する。

図１１は、少なくとも２つの診察で共通する操作のみを操作候補を提案する表示として操作ボタンを表示した例を示している。
図１１に示すように、電子カルテの操作画面Ｄ２が左右に分割され、左側が入力欄ｄ４を含む画面Ｄ２１、右側が操作候補に挙げられた各操作を可能とする操作ボタンｄ５を表示する画面Ｄ２２として表示される。画面Ｄ２２には、病名「アスクトリックシロップ」の入力操作に対し、予測された投薬の入力操作「ザジデンシロップ」、「ムコダイン細粒」、「ホクナリンシロップ」、…、「ペネトリン」、予測された病名の入力操作「気管支喘息」、「急性上気道炎」の操作ボタンｄ５がそれぞれ表示されている。医師は病名の入力欄ｄ４に「気管支喘息」の入力操作を行うのであれば、画面Ｄ２２に表示されている「気管支喘息」の操作ボタンｄ５をドラッグ操作し、病名の入力欄ｄ４にドロップ操作すればよい。制御部３１はドロップ操作を受けて病名の入力欄ｄ４に「気管支喘息」を入力し、その入力単語の表示を行う。

なお、セットでなされることが多い操作があれば、それら複数の操作を１つの操作候補セットとして表示することとしてもよい。セットでなされることが多い操作であるか否かは、図８の学習テーブルＴ２とは別に新たに学習テーブルを作成し、当該新たに作成された学習テーブルに基づいて判断することができる。

図８の学習テーブルＴ２に示される同時発生確率は、診察と潜在変数を通して出現する操作との関係を示している。これに対し、制御部３１は上記式３によって各操作について潜在変数に関する条件付き確率Ｐ（ω｜ｚ）を算出し、当該条件付き確率が設定された学習テーブルを新たに作成する。
図１２は、新たに作成された学習の一例を示している。この学習テーブルＴ３は操作を示す行と潜在変数を示す列とから構成され、各操作について各潜在変数に関する条件付き確率を示す数値が設定されている。

この学習テーブルＴ３において、条件付き確率が高い操作と潜在変数の組合せは関連性が高いことを示している。例えば、潜在変数ｚ４に注目したとき、病名「急性上気道炎」の入力操作との組合せが「０．１０８８４８」、投薬「ザジデンムコダイン細粒」の入力操作との組合せが「０．１７９２１３」と、条件付き確率が高い。つまり、潜在変数ｚ４との関係においては病名が「急性上気道炎」であると診断されることが多く、「ムコダイン細粒」が投薬されることが多いことが分かる。よって、制御部３１はこの病名「急性上気道炎」と投薬「ムコダイン細粒」を１セットとし、上述の図９に示す処理によって「急性上気道炎」又は「ムコダイン細粒」の何れかが操作候補として挙げられた場合には、１セットの操作候補として双方を表示する。

また、複数の投薬を組み合わせた投薬セットとすることも有効である。図１０に示す学習テーブルＴ３において、潜在変数ｚ１３に注目したとき、病名「喘息性気管支炎」の入力操作、投薬「ザジデン」、「ムコダイン細粒」の入力操作の条件付き確率が高い。よって、病名「喘息性気管支炎」の入力操作に対する投薬セットとして「ザジデン」、「ムコダイン細粒」の入力操作を１セットで表示すればよい。

このようにして、操作候補を提案する表示が行われると、制御部３１は当該表示の後、所定時間が経過したか否かを定期的に判断する（ステップＳ１４）。所定時間が経過すると（ステップＳ１４；Ｙ）、制御部３１は操作部３２を介して操作候補に対応する操作がなされたか否かを判断する（ステップＳ１５）。図１１に示す操作画面Ｄ２であれば、画面Ｄ２２に表示された各操作候補の操作ボタンｄ５が操作されたか否かが判断される。

操作候補に対応する操作がなされた場合（ステップＳ１５；Ｙ）、制御部３１は当該操作に応じた処理を実行し（ステップＳ１６）、本処理を終了する。例えば、操作候補に対応する操作が、図１１に示す操作ボタンｄ５の操作、つまり電子カルテにおける入力操作であった場合、制御部３１は当該入力操作に応じて単語を入力欄ｄ４に入力する処理を行う。また、操作候補に対応する操作が、画像処理のような機能操作であった場合、制御部３１は医用画像に画像処理を施す。
なお、この操作候補に対応する操作によって、新たに図９に示す処理が開始され、当該操作から次の操作が予測される。

一方、操作候補に対応する操作がなされなかった場合（ステップＳ１５；Ｎ）、制御部３１は操作候補として提案する表示を非表示とし（ステップＳ１７）、本処理を終了する。例えば、図１１に示すように操作候補の操作ボタンｄ５の表示を含む電子カルテの操作画面Ｄ２が、図５に示す操作ボタンｄ５の表示を含まない操作画面Ｄ２に切り替えられる。

以上のように、本実施形態によれば、制御部３１は過去の診察時になされた操作の履歴を用いて、ｐＬＤＡの処理を実行する。また、制御部３１はその解析結果に基づいて新たになされた操作から次になされる操作を予測し、当該予測された操作を次の操作候補として提案する表示を表示部３３に表示する。過去の操作の履歴を用いて予測するので、予め予測用の設定を行う必要が無く、簡易な方法で次になされる操作を予測することができる。また、潜在的意味解析により、診察と操作の単純な関係ではなく、潜在変数を介しての関係に基づいて次になされる操作を予測することが可能となり、予測性能を向上させることができる。結果として、予測性能の高い操作候補を提案することができ、ユーザの操作負担を軽減することができる。

特に、小規模な医療機関用の医用画像システム１では、情報処理装置３を使用する医師は少人数である。また、開業医のような医療施設では、一般的に広い診療範囲で診察が行われることが多く、その診察の内容は医師によって特徴的であり様々である。よって、使用する医師の操作パターンに合わせて次の操作候補が提案される構成は、医師（或いは医療施設全体）に応じたカスタマイズを可能とし、より有効な構成となる。

また、制御部３１は、ｐＬＳＡによる潜在的意味解析において、１つの診察でなされた全ての操作の履歴が診察毎に設定されたテーブルＴ１を用いて学習を実施し、各診察と各操作との組合せの同時発生確率が定められた学習テーブルＴ２を得て、当該得られた学習テーブルＴ２に基づいて新たになされた操作と同時発生確率の高い操作を含む診察のセットを選択し、当該選択されたセットに含まれる操作を次の操作候補として表示する。診察はある病名の病気の治療を目的としてなされるので、その診察でなされた各種操作を１セットとして処理し、予測することにより、次に操作される可能性の高い操作を操作候補として提案することができる。

また、制御部３１は、潜在的意味解析の結果から各操作についての潜在変数に関する条件付き確率を示す学習テーブルＴ３を得て、当該得られた学習テーブルＴ３において特定の潜在変数と条件付き確率が高い複数の操作の組合せを１セットとし、当該１セットの操作を次の操作候補として提案する表示を行う。これにより、同時に用いられることが多い投薬や病名を１まとまりの操作候補として提案することができ、ユーザの操作性が向上する。

なお、上記実施形態は本発明の好適な一例であり、これに限定されるものではない。
例えば、上述の実施形態では、学習テーブルＴ２（図８）を用いて操作ωから診察ｄを選択し、その診察ｄに含まれる各操作を操作候補として予測していたが、学習テーブルＴ３（図１２）のみを用いて予測することとしてもよい。
具体的には、病名「急性上気道炎」の入力操作があった場合、図１２に示すように学習テーブルＴ３において、「急性上気道炎」の操作について潜在変数に関する条件付き確率の高い潜在変数ｚ_ｋを選択する。ｚ_１が選択された場合、潜在変数ｚ_１に関する条件付き確率が高い他の操作、例えば投薬「ザジデンドライシロップ」や「ムコダイン細粒」、「オノンドライシロップ」の入力操作が次に行われる操作と予測される。条件付き確率が高い操作の選択は、閾値より高い操作を選択することとしてもよいし、条件付き確率が高い上位の操作から所定数を選択することとしてもよい。

この方法では、学習テーブルＴ２は使用せずに、潜在変数ｚを元に、なされた操作ωから次に行われるであろう操作ωを学習テーブルＴ３から取得することになる。学習テーブルＴ２に設定されている診察ｄは、診察数が増えればそれだけ学習テーブルＴ２において同時発生確率の高い診察ｄを検索する時間を要することとなる。しかし、学習テーブルＴ３に設定されている潜在変数は、診察の数によって変動することは無い。よって、診察数が増えても学習テーブルＴ３における検索に要する時間は変わらず、予測の処理が効率的となり有効である。

また、上述の情報処理装置３に用いられるプログラムのコンピュータ読み取り可能な媒体としては、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ、ＣＤ-ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、当該プログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ(搬送波)も適用可能である。

本実施の形態に係る情報処理装置を含む医用画像システムを示す図である。医用画像システムを医療施設に用いたときの、各装置の配置例を示す図である。情報処理装置の機能的構成を示す図である。ビューアの操作画面の一例を示す図である。電子カルテの操作画面の表示例を示す図である。情報処理装置により実行される潜在的意味解析の処理を示すフローチャートである。操作履歴のテーブル例を示す図である。潜在的意味解析の結果得られた学習テーブルの一例を示す図である。次の操作を予測し、操作候補として提案する表示を行う際に情報処理装置により実行される処理を示すフローチャートである。図９に示す処理において選択された診察のセットの例を示す図である。操作候補を提案する表示の一例を示す図である。操作と潜在変数との関係に基づく学習テーブルの一例である。

符号の説明

１医用画像システム
２ａ超音波診断装置
２ｂ内視鏡装置
２ｃＣＲ装置
３情報処理装置
３１制御部
３２操作部
３３表示部
３５記憶部
３６画像処理部
４受付装置

Claims

過去の診察時になされた操作の履歴を記憶する記憶手段と、
前記記憶された操作履歴を用いて潜在的意味解析の処理を実行し、その解析結果に基づいて新たになされた操作から次になされる操作を予測し、当該予測された操作を次の操作候補として提案する表示を表示手段に表示する制御手段と、を備え、
前記潜在的意味解析は、ｐＬＳＡであり、
前記制御手段は、前記ｐＬＳＡにおいて、１つの診察でなされた全ての操作の履歴が診察毎に設定されたテーブルを用いて学習を実施し、各診察と各操作との同時発生確率が定められたテーブルを得て、当該得られたテーブルに基づいて新たになされた操作と同時発生確率の高い操作を含む診察のセットを選択し、当該選択されたセットに含まれる操作を次の操作候補として提案する表示を行う情報処理装置。
前記制御手段は、前記ｐＬＳＡにおける学習により、各操作について複数の潜在変数に関する条件付き確率を示すテーブルを得て、当該得られたテーブルにおいて特定の潜在変数に関する条件付き確率が高い複数の操作の組合せを１セットとし、当該１セットの操作を次の操作候補として提案する表示を行う請求項１に記載の情報処理装置。
過去の診察時になされた操作の履歴を記憶する記憶手段と、
前記記憶された操作履歴を用いて潜在的意味解析の処理を実行し、その解析結果に基づいて新たになされた操作から次になされる操作を予測し、当該予測された操作を次の操作候補として提案する表示を表示手段に表示する制御手段と、を備え、
前記潜在的意味解析は、ｐＬＳＡであり、
前記制御手段は、前記ｐＬＳＡにおける学習により、１つの診察でなされた全ての操作の履歴が診察毎に設定されたテーブルを用いて学習を実施し、各操作について複数の潜在変数に関する条件付き確率を示すテーブルを得て、当該得られたテーブルに基づいて新たになされた操作について潜在変数に関する条件付き確率の高い潜在変数を選択し、当該選択された潜在変数に関する条件付き確率の高い他の操作を次の操作候補として提案する表示を行う情報処理装置。
前記ｐＬＳＡでは、ＥＭアルゴリズム、変分ベイズ、ＥＰの何れかによって、前記学習を実施する請求項１〜３の何れか一項に記載の情報処理装置。
前記操作履歴は、電子カルテ、レセプト又はビューアの何れかの操作画面においてなされた操作の履歴である請求項１〜４の何れか一項に記載の情報処理装置。
前記制御手段は、所定時間経過しても前記操作候補に対応する操作が無い場合、当該操作候補を提案する表示を非表示とする請求項１〜５の何れか一項に記載の情報処理装置。