JP5456132B2 - Diagnosis support device, diagnosis support device control method, and program thereof - Google Patents

Diagnosis support device, diagnosis support device control method, and program thereof Download PDF

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Description

本発明は、被検者から得たデータをコンピュータ処理し、得られた診断情報を提示する医用診断支援システムに関する。   The present invention relates to a medical diagnosis support system that computer-processes data obtained from a subject and presents the obtained diagnostic information.

医療の分野において、医師は、患者を撮影した医用画像をモニタに表示し、表示された医用画像を読影して、病変部の状態や経時変化を観察する。この種の医用画像を生成する装置としては、
・CR(Computed Radiography)装置、
・CT(Computed Tomography)装置、
・MRI(Magnetic Resonance Imaging)装置、
・超音波装置(US;Ultrasound System)等が挙げられる。
In the medical field, a doctor displays a medical image obtained by photographing a patient on a monitor, interprets the displayed medical image, and observes a state of a lesioned part and a change with time. As an apparatus for generating this kind of medical image,
-CR (Computed Radiography) device,
-CT (Computed Tomography) device,
-MRI (Magnetic Resonance Imaging) device,
-Ultrasonic device (US; Ultrasound System) etc. are mentioned.

このような医師の読影に対する負担軽減を目的として、医用画像をデジタル化して画像解析することにより病変部等を自動的に検出して、コンピュータ支援診断を行う診断支援装置が開発されている。以下、コンピュータ支援診断を、CAD(Computer−Aided Diagnosis)と称する。このようなCADでは、自動的に異常陰影候補を病変部として検出する。この異常陰影の検出処理では、放射線画像を表す画像データをコンピュータ処理することにより、癌等を表す異常な腫留陰影や高濃度の微小石灰化陰影等を検出する。そして、この検出結果を提示することにより、医師の読影に対する負荷を軽減し、また読影結果の精度を向上させることができる。   For the purpose of reducing the burden on doctors' interpretation, a diagnosis support apparatus has been developed that automatically detects a lesioned part by digitizing a medical image and analyzing the image to perform computer-aided diagnosis. Hereinafter, the computer-aided diagnosis is referred to as CAD (Computer-Aided Diagnosis). In such CAD, abnormal shadow candidates are automatically detected as lesions. In this abnormal shadow detection process, image data representing a radiographic image is processed by a computer to detect an abnormal tumor shadow representing cancer or the like, a high-density microcalcification shadow, or the like. Then, by presenting the detection result, it is possible to reduce the burden on the doctor's interpretation and improve the accuracy of the interpretation result.

医師が読影際に誤診を避けるために、非特許文献2のようなガイドラインが設けられている。   In order for doctors to avoid misdiagnosis at the time of interpretation, guidelines such as those described in Non-Patent Document 2 are provided.

コンピュータ支援診断を行う診断支援装置は、異常陰影候補を算出する際に、常に相反する「感度」と「誤診検出」のバランスを考慮する[特許文献1]。   A diagnosis support apparatus that performs computer-aided diagnosis always considers the contradictory “sensitivity” and “misdiagnosis detection” balance when calculating abnormal shadow candidates [Patent Document 1].

例えば、腫瘍影候補を抽出する数を調整するパラメータである「感度」をあげると、実際には腫瘍でない陰影の抽出である「誤診検出」数も増加する。   For example, if “sensitivity”, which is a parameter for adjusting the number of tumor shadow candidates extracted, is increased, the number of “misdiagnosis detections” that are actually extraction of shadows that are not tumors also increases.

このように、「感度」を上げると見落しが減らせるが、「誤診検出」(偽陽性の病変候補はFP( false positive:以下単にFPと呼ぶ場合もある。)が増える。   As described above, when “sensitivity” is increased, oversight can be reduced, but “misdiagnosis detection” (false positive lesion candidates are sometimes referred to simply as FP hereinafter).

特許第3417595号Japanese Patent No. 3417595

河田・仁木・大松、「胸部3次元CT像による肺野小型腫瘤の3次元曲率を用いた内部構造の解析」、電子情報通信学会論文誌、D−II、Vol。J83−D−II、No.1、pp.209−218、2000年1月Kawada / Niki / Omatsu, “Analysis of internal structure using 3D curvature of small lung masses by 3D chest CT images”, IEICE Transactions, D-II, Vol. J83-D-II, no. 1, pp. 209-218, January 2000 Single slice helical CT による肺癌CT検診の判定基準と経過観察ガイドライン、「NPO法人 日本CT検診学会」Judgment criteria and follow-up guidelines for CT screening for lung cancer using Single slice helical CT, "NPO Japan CT Screening Society"

しかしながら、特許文献1に記載のコンピュータ支援診断を行う診断支援装置のようなシステムは、被検者から得たデータのみを用いてコンピュータ支援診断を行っていた。即ち、被検者の検査履歴を考慮していないものである。   However, a system such as a diagnosis support apparatus that performs computer-aided diagnosis described in Patent Document 1 performs computer-aided diagnosis using only data obtained from a subject. That is, the examination history of the subject is not taken into consideration.

本発明は以上の問題に鑑みてなされたものであり、被検者の検査履歴をも考慮したコンピュータ処理による診断情報を得る仕組みを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a mechanism for obtaining diagnostic information by computer processing that also considers the examination history of a subject.

上記の目的を達成するための、本発明の一態様によるによる診断支援装置は以下の構成を備える。すなわち、被検者のデータから病変に関する情報を取得して、前記病変の医学的重要度を決定する診断支援処理手段と、病変に関する情報と病変の重篤さを示す進行度とを関連付けたデータベースと、を備え、前記診断支援処理手段は、前記被験者のデータから所得した病変に関する情報に基づいて前記データベースから前記進行度を取得し、前記進行度に基づいて病変の医学的重要度を決定する。 In order to achieve the above object, a diagnosis support apparatus according to an aspect of the present invention comprises the following arrangement. That is, a database that associates the diagnosis support processing means for obtaining information on a lesion from the data of the subject and determining the medical importance of the lesion, and the information on the lesion and the progress indicating the severity of the lesion The diagnosis support processing means obtains the degree of progression from the database based on information about the lesion obtained from the data of the subject, and determines the medical importance of the lesion based on the degree of progression. .

本発明の構成により、被検者の検査履歴を考慮したコンピュータ処理による診断情報を提供する仕組みを提供できる。   With the configuration of the present invention, it is possible to provide a mechanism for providing diagnostic information by computer processing in consideration of the examination history of the subject.

診断支援装置システムの機器構成を示す図である。It is a figure which shows the apparatus structure of a diagnostic assistance apparatus system. 診断支援装置の機能構成を示す図である。It is a figure which shows the function structure of a diagnosis assistance apparatus. 診断支援装置の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of a diagnostic assistance apparatus. 診断支援装置の出力例を示す図である。It is a figure which shows the example of an output of a diagnostic assistance apparatus. 診断支援装置での病変候補の大きさを算出する処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence which calculates the magnitude | size of the lesion candidate in a diagnosis assistance apparatus. 診断支援装置の医学知識データベースに蓄えられるデータの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the data stored in the medical knowledge database of a diagnostic assistance apparatus. 診断支援装置での症例の類似画像を検索する処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence which searches the similar image of a case in a diagnosis assistance apparatus.

以下、添付図面に従って本発明に係る医用の診断支援装置及び方法の好ましい実施形態について詳説する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されるものではない。   Hereinafter, preferred embodiments of a medical diagnosis support apparatus and method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the scope of the invention is not limited to the illustrated examples.

(第1実施例)
CPU100は、主として診断支援装置1の各構成要素の動作を制御する。主メモリ101は、CPU100が実行する制御プログラムを格納したり、CPU100によるプログラム実行時の作業領域を提供したりする。磁気ディスク102は、オペレーティングシステム(OS)、周辺機器のデバイスドライブ、後述する診断支援処理等を行うためのプログラムを含む各種アプリケーションソフト等を格納する。表示メモリ103は、モニタ104のための表示用データを一時記憶する。モニタ104は、例えばCRTモニタや液晶モニタ等であり、表示メモリ103からのデータに基づいて画像を表示する。マウス105及びキーボード106はユーザによるポインティング入力及び文字等の入力をそれぞれ行う。上記各構成要素は共通バス107により互いに通信可能に接続されている。
(First embodiment)
The CPU 100 mainly controls the operation of each component of the diagnosis support apparatus 1. The main memory 101 stores a control program executed by the CPU 100 and provides a work area when the CPU 100 executes the program. The magnetic disk 102 stores an operating system (OS), device drives for peripheral devices, various application software including a program for performing diagnosis support processing, which will be described later, and the like. The display memory 103 temporarily stores display data for the monitor 104. The monitor 104 is, for example, a CRT monitor or a liquid crystal monitor, and displays an image based on data from the display memory 103. The mouse 105 and the keyboard 106 are used by the user for pointing input and character input, respectively. The above components are connected to each other via a common bus 107 so that they can communicate with each other.

本実施形態において、診断支援装置1は、LAN4を介してデータベース3から画像データ等を読み出すことができる。或いは、診断支援装置1に記憶装置、例えばFDD、CD−RWドライブ、MOドライブ、ZIPドライブ等を接続し、それらのドライブから画像データ等を読み込むようにしても良い。また、LAN4を経由して医用画像撮影装置2から直接に医用画像等を取得してもよい。   In the present embodiment, the diagnosis support apparatus 1 can read image data and the like from the database 3 via the LAN 4. Alternatively, a storage device such as an FDD, a CD-RW drive, an MO drive, a ZIP drive or the like may be connected to the diagnosis support apparatus 1 and image data or the like may be read from these drives. Alternatively, a medical image or the like may be acquired directly from the medical image photographing apparatus 2 via the LAN 4.

図2に診断支援装置1の構成例を記載する。   FIG. 2 shows a configuration example of the diagnosis support apparatus 1.

図2において、診断支援装置1は、医用検査データ入力部201、症例データベース202、医学知識データベース203、診断支援処理手段としての診断支援処理部204、処理方法変更部207、記憶手段としての履歴記録部208とデータ出力部209を備えて構成される。   In FIG. 2, the diagnosis support apparatus 1 includes a medical examination data input unit 201, a case database 202, a medical knowledge database 203, a diagnosis support processing unit 204 as a diagnosis support processing unit, a processing method change unit 207, and a history record as a storage unit. A unit 208 and a data output unit 209 are provided.

医用検査データ入力部201は、例えばX線撮影装置、CT装置、MR装置、超または音波診断装置から取得した画像データ、心電図や脳波データ・白血球数などの計測データなどの、被検者に関するデータを取得する。   The medical examination data input unit 201 is data related to the subject, such as image data acquired from, for example, an X-ray imaging apparatus, CT apparatus, MR apparatus, ultrasound or ultrasonic diagnostic apparatus, measurement data such as electrocardiogram, electroencephalogram data, and white blood cell count. To get.

また、カルテ情報などの病変候補取得に関連する情報を含む医用検査データの入力が可能な構成であってもよい。その場合、これらのデータをユーザによる直接入力が可能な構成であっても良いし、情報が記録されたFDD、CD−RWドライブ、MOドライブ、ZIPドライブ等の各種記憶媒体から読み取り可能な構成であってもよい。またこれらのデータを記憶するデータベースとLANを介して接続し、受信可能な構成であってもよい。   Moreover, the structure which can input the medical examination data containing the information relevant to lesion candidate acquisition, such as medical chart information, may be sufficient. In that case, the configuration may be such that these data can be directly input by the user, or can be read from various storage media such as FDD, CD-RW drive, MO drive, and ZIP drive in which information is recorded. There may be. Further, it may be configured such that it can be connected to a database storing these data via a LAN and received.

症例データベース202は、医用検査データ取得装置2によって撮影された画像データや、心電図や白血球数をはじめとする数値データ、被検者に関するカルテなどのテキストデータを格納する。各症例データには診断支援装置によるデータ処理結果の値や確定診断結果を含めることもでき、それらの情報を類似症例検索に利用することができる。   The case database 202 stores image data taken by the medical examination data acquisition device 2, numerical data such as an electrocardiogram and a white blood cell count, and text data such as a medical record relating to the subject. Each case data can include a value of a data processing result by the diagnosis support apparatus and a definite diagnosis result, and the information can be used for similar case retrieval.

また、認識、識別処理に用いるカテゴリーに分類されたテンプレートも保存される。このテンプレートはパタン認識処理として病変が何か(悪性、良性など)を判断するために用いる。また、病変を抽出する場合に、被写体から抽出したデータとの相似度(例えば相関値等)から、病変である領域を抽出するために用いられる。   Also, templates classified into categories used for recognition and identification processing are stored. This template is used for pattern recognition processing to determine what the lesion is (malignant, benign, etc.). Further, when a lesion is extracted, it is used to extract a region that is a lesion from similarity (for example, a correlation value) with data extracted from a subject.

医学知識データベース203は、病変領域に対する診断基準や、転移病変や合併症をはじめとする検査対象となる疾病の情報を格納する。さらに、原発病変を検出した際に関連する疾病の有無を調べる手順といった診断手順などのデータも格納させても良い。   The medical knowledge database 203 stores diagnostic criteria for lesion areas and information on diseases to be examined including metastatic lesions and complications. Furthermore, data such as a diagnostic procedure such as a procedure for examining the presence or absence of a related disease when a primary lesion is detected may be stored.

診断支援処理部204は、診断を支援するための情報を被写体から得られたデータから取得する。   The diagnosis support processing unit 204 acquires information for supporting diagnosis from data obtained from the subject.

画像データを処理する場合には処理部205は、被検者から取得されたデータから病変に関する情報を取得する。例えば、腫瘍影の候補領域、結石の候補領域などの病変部を抽出する。   When processing the image data, the processing unit 205 acquires information on the lesion from the data acquired from the subject. For example, lesions such as tumor shadow candidate regions and calculus candidate regions are extracted.

また、病変部の候補である病変部候補の取得にあたって症例データベース202を参照して過去の症例データとの類似度を比較してもよい。この場合、処理部205は画像から特徴量を算出し、症例データベース202に保存される症例ごとの特徴量の一致度から、病変候補を取得する。   In addition, when acquiring a lesion part candidate that is a candidate for a lesion part, the case database 202 may be referred to and the degree of similarity with past case data may be compared. In this case, the processing unit 205 calculates a feature amount from the image, and acquires a lesion candidate from the matching degree of the feature amount for each case stored in the case database 202.

医学知識データベース203に格納されている診断基準や診断手順に関するデータを参照しでもよい。例えば、診断基準としてはCT画像であれば、病変部に相当するCT値の範囲があり、その範囲に病変部が存在する可能性が高くなる。従ってその範囲から病変部を抽出する。また、診断手順としては、医師の診断試行をフローとして、文法化しているものである。例えば、二次元の画像データであれば、被写体の関心領域の抽出、関心領域内でのテキスチャ−の特徴の数値化等のコンピュータ処理で必要とする処理手順を医師の思考に合わせて文法化している。   Data relating to diagnostic criteria and diagnostic procedures stored in the medical knowledge database 203 may be referred to. For example, if it is a CT image as a diagnostic criterion, there is a range of CT values corresponding to a lesioned portion, and there is a high possibility that a lesioned portion exists in that range. Therefore, the lesioned part is extracted from the range. Moreover, as a diagnostic procedure, a doctor's diagnostic trial is used as a flow and it is grammarized. For example, in the case of two-dimensional image data, a processing procedure required for computer processing such as extraction of a region of interest of a subject and quantification of texture features in the region of interest is grammarized according to the doctor's thoughts. Yes.

なお処理部205の処理対象は画像データに限定されず、例えば被検者に関する画像以外の計測データあるいはカルテデータなども処理対象であり、それらのデータに基づいて病変候補を取得する構成としてもよい。   The processing target of the processing unit 205 is not limited to image data. For example, measurement data or medical record data other than an image related to a subject is also a processing target, and a lesion candidate may be acquired based on the data. .

出力処理部206は、画像データを対象とする場合には、処理部205で抽出された病変候補の病変らしさ等の診断を支援するための情報を取得する。また、計測データであれば、被写体から得られたデータを直接に解析して、診断を支援するための情報を取得して出力する。   When the image processing target is image data, the output processing unit 206 acquires information for supporting diagnosis such as the lesion likelihood of the lesion candidate extracted by the processing unit 205. In the case of measurement data, data obtained from the subject is directly analyzed, and information for supporting diagnosis is acquired and output.

履歴記録部208は、被検者に関する診断履歴の情報を記録する。診断履歴情報としては、過去に行った検査方法、そのときの診断結果、等を記録する。また、過去に推定された発症確率、発症確率に応じた次期診時期等も格納する。   The history recording unit 208 records diagnosis history information related to the subject. As the diagnosis history information, an inspection method performed in the past, a diagnosis result at that time, and the like are recorded. In addition, the onset probability estimated in the past, the next diagnosis time according to the onset probability, and the like are also stored.

検査方法にはスクリーニングや、精密検査または、病変部の経過監察等の検査の目的情報も記録する。   In the inspection method, information on the purpose of inspection such as screening, detailed inspection, or progress monitoring of the lesion is also recorded.

処理方法変更部207は、履歴記録部208から得られた被検者の履歴情報に応じて処理部204、出力処理部205の処理方法を決定する。   The processing method changing unit 207 determines the processing method of the processing unit 204 and the output processing unit 205 according to the history information of the subject obtained from the history recording unit 208.

データ出力部209は、処理部205より得られた病変候補のデータと出力処理部206によって得られた病変候補の判定情報を指定の形式として出力する。   The data output unit 209 outputs the lesion candidate data obtained from the processing unit 205 and the lesion candidate determination information obtained by the output processing unit 206 as a specified format.

次に、図3のフローチャートを用いて、CPU100がどのように診断支援装置1を制御しているかについて説明する。   Next, how the CPU 100 controls the diagnosis support apparatus 1 will be described with reference to the flowchart of FIG.

ステップS31において、CPU100は、医用検査データ入力部201から、医用検査データを診断支援装置1に入力する。   In step S <b> 31, the CPU 100 inputs medical examination data from the medical examination data input unit 201 to the diagnosis support apparatus 1.

また、検査目的に応じて病変候補取得の際の病変検出基準や病変検出手順が異なるため、履歴記録部から208被検者の検査履歴(例えば前回撮像された日か検査日までの検査の経歴)、検査目的の情報を取得する。   In addition, since the lesion detection criteria and the lesion detection procedure at the time of acquiring the lesion candidate differ depending on the purpose of the examination, the examination history of the 208 subject from the history recording unit (for example, the history of the examination from the previous imaging date to the examination date) ) Get information for inspection purposes.

ステップS32において、処理方法変更部207は、CPU100の制御により、履歴記録部208に記録されている被検者の履歴情報に応じて、現在の発症確率を推定する。ここで発症確率とは病変部の発症する確率をいう。また、病変部が良性から悪性に変位する確率をもいう。   In step S <b> 32, the processing method changing unit 207 estimates the current onset probability according to the history information of the subject recorded in the history recording unit 208 under the control of the CPU 100. Here, the onset probability refers to the probability that a lesion will develop. It also refers to the probability that a lesion will shift from benign to malignant.

被検者の検査経過の時間に応じて起こりうる症状変化は、過去の医学的な知見から確率的に有為な情報として保存されている。従って、時間経過の情報に応じて、症状変化は確率的に有為な範囲で予測できるためである。つまり、被検者の検査履歴に応じて、確率的に有為な範囲で被検者の症状変化を予測できるものである。   Symptom changes that can occur according to the time of the examination of the subject are stored as probabilistically useful information from past medical knowledge. Therefore, the symptom change can be predicted within a probabilistically significant range according to the information of the passage of time. That is, according to the examination history of the subject, the change in the symptom of the subject can be predicted within a probabilistically significant range.

発症確率を推定するに当たって、履歴記録部208に記録された被検者の過去と現在の検査データ、検診回数等の診断を行った時間間隔、過去の検診で推定された発症確率などの履歴情報、画像処理結果の病変候補データ等を用いて、病変候補の進行具合を算出する。   In estimating the onset probability, history information such as the past and current test data of the subject recorded in the history recording unit 208, the time interval for performing diagnosis such as the number of screenings, the onset probability estimated by the past screening, etc. Then, using the lesion candidate data of the image processing result, the progress degree of the lesion candidate is calculated.

例えば、履歴記録部208に記録された被検者の病変部(腫瘤、結石など)の情報から、現状の病変部の大きさを予測する。この予測は、過去の病変部の大きさと成長速度を用いて行われる。ここで、成長速度は、過去の病変部のサイズ,種類を用いて医学知識データベース203に記録される統計量が利用される。また、病変部のサイズ変化が履歴記録部208に記録されている場合であれば、過去の時点での病変部のサイズから求めることができる。また、たとえば、予測された大きさが5mm以上であれば、発症確率が高いと判断する。ここでの、発症確率とは、抽出した病変候補が悪性である確率である。この発症確率に応じても、処理方法変更部207は、処理部205で抽出する病変部のサイズを変更する。この発症確率が高い場合には、新たな病変部が発生する可能性もあがるため、全範囲のサイズの病変部を抽出する。また、病変部のサイズに応じて処理関数を変更する場合もある。   For example, the current size of the lesioned part is predicted from the information on the lesioned part (tumor, stone, etc.) of the subject recorded in the history recording unit 208. This prediction is performed using the past lesion size and growth rate. Here, as the growth rate, a statistical amount recorded in the medical knowledge database 203 using the size and type of a past lesion is used. Further, if a change in the size of the lesion is recorded in the history recording unit 208, it can be obtained from the size of the lesion at the past time point. For example, if the predicted size is 5 mm or more, it is determined that the onset probability is high. The onset probability here is the probability that the extracted lesion candidate is malignant. The processing method changing unit 207 also changes the size of the lesion part extracted by the processing unit 205 according to the onset probability. When this onset probability is high, there is a possibility that a new lesion part may occur, so that a lesion part of the entire size range is extracted. In some cases, the processing function is changed according to the size of the lesion.

また、履歴記録部208に記録された被検者の履歴から、初診であると判断された場合には、発症確率が高いとして全範囲のサイズの病変部を抽出する。   Further, when it is determined from the history of the subject recorded in the history recording unit 208 that the first visit is made, a lesion having the entire range of sizes is extracted with a high probability of onset.

それに対して、履歴記録部208に記録された被検者の履歴から、病変部の抽出の履歴がない場合には、前回の診断から時間経過時間に応じて発症確率が変わってくる。前回の検査から時間が経過していない場合には、大きな病変部が発生する確率は有為に下がるため,発症確率が低いとして、大きな病変部の抽出を処理部205で抽出しないように、処理方法変更部207のパラメータを変更する。これにより、特定のサイズに合わせた抽出が行えるので、処理部205で抽出する病変部の擬陽性率は下がる効果を有する。   On the other hand, if there is no history of extraction of the lesion from the history of the subject recorded in the history recording unit 208, the onset probability changes according to the elapsed time from the previous diagnosis. If the time has not elapsed since the previous examination, the probability that a large lesion will occur is significantly reduced. Therefore, the processing unit 205 does not extract the large lesion because the onset probability is low. The parameter of the method change unit 207 is changed. Thereby, extraction according to a specific size can be performed, so that the false positive rate of the lesion part extracted by the processing unit 205 has an effect of decreasing.

このように、処理方法変更部207は、履歴記録部208に記録された被検者の履歴に基づき、診断支援処理部204の処理方法を変更する。   As described above, the processing method changing unit 207 changes the processing method of the diagnosis support processing unit 204 based on the history of the subject recorded in the history recording unit 208.

診断支援処理部204の処理方法の変え方をとしては、信頼度を与える確率分布を調整したり、または、異常と認める場合の確率の閾値の調整をしたり、ベイズ識別器などの認識関数のパラメータを変えたり、識別器での特徴空間での境界面の移動をしたりなどの方法がある。また、判定のアルゴリズム自体を変えたりすることも可能である。線形判別関数のほか、サポートベクターマシン、ベイズ識別器、ニューラルネットワーク、AdaBoost、などの判別方法を選択することも、処理方法を変更することに相当する。   As a method of changing the processing method of the diagnosis support processing unit 204, the probability distribution that gives the reliability is adjusted, the threshold value of the probability when it is recognized as abnormal, or the recognition function such as a Bayes discriminator is adjusted. There are methods such as changing parameters and moving the boundary surface in the feature space of the classifier. It is also possible to change the determination algorithm itself. In addition to the linear discriminant function, selecting a discriminating method such as a support vector machine, a Bayes discriminator, a neural network, or AdaBoost also corresponds to changing the processing method.

なお、発症確率の例として次のような設定をする。   The following setting is made as an example of the onset probability.

発症確率=1.0:発症確率が推定できない場合、またはデフォルトと認められる発症確率値;この状態では、デフォルトに使われる識別器のパラメータを利用する
発症確率=0.9:発症確率が低い場合は、識別器の感度を下げて、デフォルト状態の90%の偽陽性が出るように識別気を設定する
発症確率=1.1:発症確率が高い場合は、識別器の感度を上げて、デフォルト状態の110%の偽陽性が出るように識別気を設定する
上記の設定は、単なる一例であり、本実施例を制限するものではない。
Onset probability = 1.0: Onset probability value cannot be estimated, or onset probability value that is recognized as default; in this state, the discriminator parameter used for default is used. Onset probability = 0.9: Onset probability is low Lowers the sensitivity of the discriminator and sets the discernment so that 90% false positive of the default state is obtained. Onset probability = 1.1: If the onset probability is high, increase the sensitivity of the discriminator and set the default. Setting the discriminative power so that 110% of false positives of the state are generated The above setting is merely an example and does not limit the present embodiment.

ステップS33において、CPU100の制御に従い処理部205は、ステップS32で定められた処理方法で病変候補を抽出する。この際に医学知識データベース203に格納されている診断基準の情報を利用して、病変候補から計算される特徴量から病変らしさをしめす信頼度や、進行度などの病変候補データが得られる。ここで、信頼度とは、例えば、過去の病変から得られた特徴量との相関値等から、病変としての確からしさを示す。   In step S33, the processing unit 205 extracts lesion candidates by the processing method defined in step S32 according to the control of the CPU 100. At this time, by using the information of the diagnostic criteria stored in the medical knowledge database 203, lesion candidate data such as the reliability indicating the likelihood of lesion from the feature amount calculated from the lesion candidate and the progression degree are obtained. Here, the reliability indicates, for example, the probability of being a lesion from a correlation value with a feature value obtained from a past lesion.

胸部CT画像の場合、処理部205は、画像から肺野、横隔膜、気管支、肺動脈、肺静脈などの領域を分割し、肺野は、上葉、中葉、下葉、区域に分類する。ここで、医用画像中から臓器領域を検出するための方法として、動的輪郭法の一種であるレベルセット法を例にして説明を行う。レベルセット法の場合、検出対象の領域の次元よりも一次元高いレベルセット関数を定義し、抽出したい領域をそのゼロ等高線であるとみなす。そして、レベルセット方程式と呼ばれる以下の発展方程式に基づいてこの関数を更新することで、輪郭を制御し領域を検出する。   In the case of a chest CT image, the processing unit 205 divides regions such as lung field, diaphragm, bronchus, pulmonary artery, and pulmonary vein from the image, and classifies the lung field into upper lobe, middle lobe, lower lobe, and area. Here, as a method for detecting an organ region from a medical image, a level set method which is a kind of a dynamic contour method will be described as an example. In the case of the level set method, a level set function that is one dimension higher than the dimension of the detection target region is defined, and the region to be extracted is regarded as its zero contour line. Then, by updating this function based on the following evolution equation called a level set equation, the contour is controlled and the region is detected.

φ+F|▽φ|=0
ここで、φはレベルセット関数を時間軸方向に1次微分した値、Fは輪郭の成長速度、|▽φ|はレベルセット関数の勾配の絶対値を表している。
φ t + F | ▽ φ | = 0
Here, φ t represents a value obtained by first-order differentiation of the level set function in the time axis direction, F represents the growth rate of the contour, and | ▽ φ | represents the absolute value of the gradient of the level set function.

このようにして、医用画像から臓器領域を検出することが出来る。上述の説明では、レベルセット法を例に臓器領域検出の説明をしたが、領域検出の方法は、閾値処理による方法、領域拡張法、動的輪郭法、クラスタ化、グラフ最小切断法などがある。これらの手法のいずれか、あるいはその他の技術を用いて臓器領域を検出する。   In this way, an organ region can be detected from a medical image. In the above description, the organ region detection has been described by taking the level set method as an example. However, the region detection method includes a threshold processing method, a region expansion method, a dynamic contour method, clustering, a graph minimum cutting method, and the like. . An organ region is detected using any of these methods or other techniques.

そして、それらの方法は部位に応じて切替えて使用しても良い。さらに、画像特徴量のみを使用するだけではなく、事前知識として確率アトラスや人体形状モデルなどを利用して領域検出を行っても良い。   And these methods may be used by switching according to the site. Furthermore, not only using the image feature amount, but also region detection may be performed using a probabilistic atlas or a human body shape model as prior knowledge.

また、臓器領域から肺野腫瘤などの異常を検出する方法として、異常を検出するためのフィルタ処理、パターンマッチング、識別器による異常検出、過去画像や平均形状画像などと診断画像とのレジストレーションを行い差分検出する処理などがある。その他、肺野腫瘤を特定するための画像特徴量としては、腫瘤内部の各画素のCT値と3次元曲率(ガウス曲率、平均曲率、主曲率)から得られるshape indexとcurvednessなどもある。   In addition, as a method of detecting abnormalities such as lung masses from organ areas, filter processing for detecting abnormalities, pattern matching, abnormal detection by a discriminator, registration of past images and average shape images and diagnostic images, etc. There is a process of performing difference detection. In addition, as image feature amounts for specifying a lung field mass, there are a shape index and a curvedness obtained from a CT value and a three-dimensional curvature (Gaussian curvature, average curvature, principal curvature) of each pixel inside the tumor.

以上のいずれかを併用して、あるいはその他の技術を用いて、病変候補を検出する。   A lesion candidate is detected in combination with any of the above or using other techniques.

ステップS35において、CPU100は、出力処理部206は、処理方法変更部207で定められた処理方法に応じて処理部205にて検出された病変候補の評価をする。   In step S <b> 35, the CPU 100 evaluates the lesion candidate detected by the processing unit 205 according to the processing method determined by the processing method changing unit 207.

異常の疾病分類、良悪性鑑別を行うために、悪性の可能性(確率値)を、判別方法(線形判別関数や、サポートベクターマシン、AdaBoost、ベイズ識別器、ニューラルネットなど)の識別器を用いて疾病分類、良悪性鑑別を行う。これら異常検出、疾病分類、良悪性鑑別に関しては上記の手法に限定されるものではない。   In order to perform abnormal disease classification and benign / malignant discrimination, the possibility of malignancy (probability value) is determined using a discriminator of a discrimination method (linear discriminant function, support vector machine, AdaBoost, Bayes discriminator, neural network, etc.) Disease classification and benign / malignant discrimination. These abnormality detection, disease classification, and benign / malignant discrimination are not limited to the above methods.

さらに、判別器に用いる特徴量の重みの変更だけではなく、特徴量自体をより多く考慮したり、入れ替えたりも可能である。   Furthermore, it is possible not only to change the weight of the feature quantity used for the discriminator but also to consider or replace the feature quantity itself.

ここで、X線CT画像から抽出された特徴量を次の線形判別関数に適用して、肺野腫瘤候補の良悪性鑑別を行う例を示す。すなわち、病変候補が真の病変と偽陽性とに分類される:   Here, an example is shown in which a feature quantity extracted from an X-ray CT image is applied to the following linear discriminant function to perform benign / malignant discrimination of lung field tumor candidates. That is, candidate lesions are classified as true lesions and false positives:

Figure 0005456132
Figure 0005456132

ただし、xは1個のパターンの特徴ベクトル、mとmはクラス1と2の平均ベクトル、Σはクラス内共分散行列を示す。線形判別関数fの値を判別得点とし、この値が負のときクラス1(良性)、正のときクラス2(悪性)に判別する。そして、発症確率に応じて上記線形判別関数のパラメータΣを変更する。すなわち、発症確率が高いと判定された場合、fがより正の値が出せるようにΣを設定し、発症確率が低いと判定された場合、fがより負の値が出せるようにΣを設定する。 Where x is a feature vector of one pattern, m 1 and m 2 are average vectors of classes 1 and 2, and Σ W is an intra-class covariance matrix. The value of the linear discriminant function f is used as a discriminant score. When this value is negative, it is discriminated as class 1 (benign), and when it is positive, it is discriminated as class 2 (malignant). Then, change the parameters sigma W of the linear discriminant function depending on the onset probability. That is, when it is determined that the onset probability is high, Σ W is set so that f can be more positive, and when it is determined that the onset probability is low, Σ W so that f can be more negative. Set.

すなわち、発症確率が高いと推定されていれば、より多くの病変候補が注目されるようにする。つまり、出力処理部206の感度を上げる。逆に発症確率が低いと推定されていれば、偽陽性の病変候補を減らすために比較的重要でない病変候補を少なく提示するよう感度を下げる。   That is, if it is estimated that the onset probability is high, more lesion candidates are noted. That is, the sensitivity of the output processing unit 206 is increased. On the other hand, if it is estimated that the onset probability is low, the sensitivity is lowered so that fewer lesion candidates that are relatively unimportant are presented in order to reduce false-positive lesion candidates.

出力処理部206の処理は処理部205の感度と連動して行っても、単独でおこなってもよい。すなわち、処理部205の感度を最大に上げて腫瘤影を多く抽出し、出力処理部206で、閾値を変化させて擬陽性を低下させることも可能である。また、処理部205の感度と連動することも可能である。   The processing of the output processing unit 206 may be performed in conjunction with the sensitivity of the processing unit 205 or may be performed independently. That is, the sensitivity of the processing unit 205 can be maximized to extract many tumor shadows, and the output processing unit 206 can change the threshold value to reduce false positives. It is also possible to link with the sensitivity of the processing unit 205.

ステップS36において、
ステップS32によって検出された病変候補データをステップS35によって病変と認められる基準を満たしていると判断された病変候補データにしぼって出力する。
In step S36,
The candidate lesion data detected in step S32 is narrowed down to the candidate lesion data determined to satisfy the criteria recognized as a lesion in step S35 and output.

ここでデータ出力部209は、CPU100の制御により、出力先に応じた出力データに変換する。出力先としては、紙・メモリやハードディスクなどの記憶装置・モニタなどがある。   Here, the data output unit 209 converts the output data according to the output destination under the control of the CPU 100. As output destinations, there are storage devices such as paper, memory, hard disk, and monitors.

図4に病変候補データの出力例を示す。医用検査データの上に病変候補を指摘するマークが表示され、その隣に画像特徴量や患者属性・経時変化データが表示されている。また病変候補データをモニタなどの表示デバイスに出力する場合にはポップアップ形式で表示してもよいし、別ウィンドウで表示しても良い。   FIG. 4 shows an output example of lesion candidate data. A mark indicating a lesion candidate is displayed on the medical examination data, and an image feature amount, patient attribute / time-change data are displayed next to the mark. When the lesion candidate data is output to a display device such as a monitor, it may be displayed in a pop-up format or in a separate window.

次に、図5を参照して、以上述べた処理方法変更部207で実行されるステップS33の病変候補の大きさの予測方法を説明する。予測される大きさは、履歴記録部208に被検者の履歴として記録され、次回の診断処理に用いられたり、次回の診断時期の決定に用いられる。   Next, referring to FIG. 5, the lesion candidate size prediction method in step S33 executed by the processing method changing unit 207 described above will be described. The predicted size is recorded in the history recording unit 208 as the history of the subject, and is used for the next diagnosis process or used for determining the next diagnosis time.

ここでは、腫瘤を例として、その大きさと成長速度によって予測する方法を説明する。ここで、腫瘤の大きさは最長径を用いる。   Here, taking a tumor as an example, a method for prediction based on its size and growth rate will be described. Here, the longest diameter is used as the size of the tumor.

ステップS51において、
現在の胸部画像データからステップS32で検出された腫瘤を取得し、腫瘤の最長径を算出する。
In step S51,
The tumor detected in step S32 is acquired from the current chest image data, and the longest diameter of the tumor is calculated.

ステップS52において、
被検者の過去の胸部画像データまたは過去の診断レポートに、ステップS51で取得された腫瘤に対応する病変の記述があるかどうかを調べる。すでに過去にもその病変があったなら、処理はステップS53へ進む。
In step S52,
It is examined whether or not there is a description of a lesion corresponding to the tumor acquired in step S51 in the subject's past chest image data or past diagnosis report. If the lesion has already occurred in the past, the process proceeds to step S53.

ステップS51で検出された病変候補は今回の検診ではじめた検出されたのであれば、処理はステップS55へ進む。   If the lesion candidate detected in step S51 is detected for the first time in the current examination, the process proceeds to step S55.

ステップS53において、
腫瘤の過去の情報を履歴記録部208から取得する。取得する情報は、大きさ(この場合は最長径)、症例の診断、その信頼度等が挙げられる。その情報は過去の診断レポートに記述がなければ、診断処理部204にて算出してもよい。
In step S53,
The past information of the tumor is acquired from the history recording unit 208. Information to be acquired includes size (in this case, the longest diameter), case diagnosis, reliability, and the like. The information may be calculated by the diagnosis processing unit 204 if there is no description in the past diagnosis report.

ステップS54において、
対応する現在の腫瘤の最長径値と、過去の最長径値と過去の検診からの期間によって成長速度を以下の式によって算出する。ここでは、例として下記式を挙げたが、その式に限定せず、たとえば部位に応じてウエイトや、調整項を追加した式のように、医学の分野で認められる成長速度を算出するその他の方法でもよい。
In step S54
The growth rate is calculated by the following formula according to the corresponding longest diameter value of the current tumor, the past longest diameter value, and the period from the past examination. Here, the following formula is given as an example. However, the formula is not limited to this formula. For example, a weight or an adjustment term is added according to the site, and other growth rates that are recognized in the medical field are calculated. It may be a method.

=(MRpresent−MRpast)/tただし、Vは成長速度、MRpresentは腫瘤の現在の最長径値、MRpastは過去に検査を行ったときの対応する腫瘤の最長径値、tは過去の検査から経過した時間である。 V C = (MR present −MR past ) / t where V C is the growth rate, MR present is the current longest diameter value of the mass, MR past is the longest diameter value of the corresponding mass when examined in the past, t is the time elapsed since the previous examination.

ステップS55において、
検出された腫瘤の過去の情報がなければ、医学分野で経験的に知られている腫瘤の成長速度の値を利用する。もちろん、被検者のその他の検査データや、過去の症例などの情報に応じて腫瘤の成長速度を導く式や、方法なども利用してもよい。
In step S55,
If there is no past information of the detected mass, the value of the growth rate of the mass known empirically in the medical field is used. Of course, other test data of the subject or a formula or method for deriving the growth rate of the tumor in accordance with information such as past cases may be used.

ステップS56において、
履歴記録部208に記録されている被検者の次の検診予定日(検診次期)を取得し、現在の腫瘤の大きさと、成長速度と、次回の検診までの日数を元に次の検診時での腫瘤の大きさを推定する。大きさの推定方法として、たとえば以下の式がある。ただし、その式に限定することなく、医学知識として表にまとめている経験値に応じて大きさを推定してもよい。
In step S56,
The next examination scheduled date (next examination period) of the subject recorded in the history recording unit 208 is acquired, and at the next examination based on the current tumor size, growth rate, and the number of days until the next examination. Estimate the size of the mass at. As a size estimation method, for example, there are the following equations. However, the size may be estimated according to the experience value compiled in the table as medical knowledge without being limited to the formula.

MRfuture=MRpresent+VCただし、MRfutureは次の予定されている検診の時の腫瘤の大きさの予測、tは、次の予定検診までの時間。 MR future = MR present + VC * t f where MR future is the prediction of the size of the tumor at the next scheduled screening, and t f is the time until the next scheduled screening.

ステップS57において、
ステップS56で算出した、次回の検診時での腫瘤の大きさの予測を、医学ガイドラインと比較して、発症確率を推定する。たとえば、腫瘤の大きさが5mm未満であると予測されれば、発症確率は低いと判断できる。そして、腫瘤の大きさが10mm以上になるとの予測があれば、発症確率は高いと判断できる。
In step S57,
The prediction of the size of the tumor at the next screening calculated in step S56 is compared with the medical guidelines to estimate the onset probability. For example, if the tumor size is predicted to be less than 5 mm, it can be determined that the onset probability is low. And if there is a prediction that the size of the tumor will be 10 mm or more, it can be determined that the onset probability is high.

以上、図5に示すような処理で次期検診時の病変の大きさを予測し、その情報を用いて処理方法変更部207によって発症確率を推定することができる。   As described above, the size of the lesion at the next screening can be predicted by the processing as shown in FIG. 5, and the onset probability can be estimated by the processing method changing unit 207 using the information.

今回は大きさを表すために、腫瘤の最長径を用いて説明したが、腫瘤の容積を用いるなど,腫瘤の大きさと成長速度を表すことが可能であれば上記に限らない。   This time, in order to express the size, it has been described using the longest diameter of the tumor, but the present invention is not limited to the above as long as the size and growth rate of the tumor can be expressed, such as using the volume of the tumor.

次に、ステップS32の発症確率を推定する方法として医学的重要度を用いた例を説明する。   Next, an example using medical importance as a method of estimating the onset probability in step S32 will be described.

処理方法変更部207は、処理部205によって取得された病変候補の医学的重要度に応じて発症確率を推定する。または、病変候補の医学的重要度の経過変化に応じて発症確率も推定できる。   The processing method changing unit 207 estimates the onset probability according to the medical importance of the lesion candidate acquired by the processing unit 205. Alternatively, the onset probability can also be estimated according to the change in the medical importance of the lesion candidate.

ここで、処理方法変更部207において算出する医学的重要度Iについて説明する。   Here, the medical importance I calculated by the processing method changing unit 207 will be described.

医学的重要度Iは、以下のように定義することができる。
I=A
ただし、
A:重要疾病度 (異種疾病間の相対的な重篤度)
B:進行度(病期) (同種疾病内の重篤度)
C:関連疾病度
とする。
The medical importance I can be defined as follows.
I = A * B * C
However,
A: Critical illness (relative severity among different diseases)
B: Progression level (stage) (Severity within the same disease)
C: Relevant disease severity.

例えば処理部205において複数種の疾病を検出する場合には、検査目的に応じて下記のように病変ごとの関連疾病度Cが設定される。すなわち、   For example, when a plurality of types of diseases are detected in the processing unit 205, the related disease degree C for each lesion is set as follows according to the examination purpose. That is,

Figure 0005456132

となる。
Figure 0005456132

It becomes.

ここで重要疾病度A、進行度Bの例を図6に示す。例えば肺癌の経過観察の場合に、処理部205により病変候補として肺野の悪性腫瘍(0期)が1個検出されたとすると、悪性腫瘍に関する医学的重要度I
=101=20
次に、発症確率を推定するために、患者が、過去にあった対応する病変の医学的重要度と比較する。履歴記録部208から、過去の検査において同じ腫瘍が良性腫瘍と判断されていたならば、その過去の医学的重要度I
IP=5*2*1=10
となる。すなわち、ある期間以内に医学的重要度が上昇しているので、発症確率は高いと推定する。または、医学的重要度が変化していなくても、一定期間にある値以上の値を維持していれば、発症確率は高いと推定する。
Here, examples of the important illness A and the progression B are shown in FIG. For example, in the case of follow-up of lung cancer, if one malignant tumor (stage 0) in the lung field is detected as a lesion candidate by the processing unit 205, the medical importance I C regarding the malignant tumor is I C = 10 * 2 *. 1 = 20
Next, to estimate the probability of onset, the patient compares to the medical significance of the corresponding lesion that was in the past. From the history recording unit 208, if the same tumors in the past examination has been determined that the benign tumor, its past medical importance I P is IP = 5 * 2 * 1 = 10
It becomes. That is, since the medical importance has increased within a certain period, it is estimated that the onset probability is high. Or even if the medical importance does not change, if the value of a certain value or more is maintained for a certain period, it is estimated that the onset probability is high.

さらに、以上に述べた医学的重要度の変化による発症確率の推定には、医学的研究によって集められた症例から作られた表(医学的重要度、医学的重要度の変化、期間)を利用することも可能である。   Furthermore, the table (medical importance, change in medical importance, duration) made from cases collected by medical research is used to estimate the probability of occurrence due to changes in medical importance as described above. It is also possible to do.

なお、ここで述べた医学的重要度の内容はあくまで一例であり、本実施例における定義に限定されるものではない。たとえば、医学重要度による発症確率を推定する時に、スクリーニング、精密検査、経過観察の検査目的情報を考慮してもよい。   The content of the medical importance described here is merely an example, and is not limited to the definition in the present embodiment. For example, when estimating the onset probability based on medical importance, examination purpose information for screening, detailed examination, and follow-up observation may be considered.

次に、病変候補の病変としての確率(確信度と呼ぶ場合もある)を用いて発症確率を推定する方法を説明する。   Next, a method for estimating the onset probability using the probability of a lesion candidate as a lesion (sometimes referred to as certainty factor) will be described.

ここでは、病変候補の病変としての確率を算出する方法として、類似画像検索による病変候補の検出が挙げられる。図7を参照しながら、類似画像検索の処理の手順を説明する。   Here, as a method of calculating the probability of a lesion candidate as a lesion, detection of a lesion candidate by a similar image search can be mentioned. With reference to FIG. 7, the procedure of the similar image search process will be described.

ステップS71において、
処理部205では医用検査データの処理を行い、画像特徴量を算出する。画像特徴量としては、たとえば一般的な画像処理から得られる輝度分布、画像中の注目領域の2Dや3D特徴量等がある.また、「shape index」値と「curvedness」値を用いても良い。
In step S71,
The processing unit 205 processes medical examination data and calculates an image feature amount. Examples of the image feature amount include a luminance distribution obtained from general image processing, a 2D or 3D feature amount of a region of interest in the image, and the like. Further, a “shape index” value and a “curvedness” value may be used.

ステップS72において、
処理部205で算出された画像の特徴量を用いて症例データベース202を検索して、近い特徴量を持つ画像の症例を取得する。またあら予め特徴量に症例を関連付け保存しておき、症例付きの特徴量から症例の情報を取得する。
In step S72,
The case database 202 is searched using the feature amount of the image calculated by the processing unit 205, and an image case having a close feature amount is acquired. In addition, a case is associated with a feature amount and stored in advance, and case information is acquired from the feature amount with the case.

ステップS73において、
検索された画像を、特徴量が近い順に並べて、一番似ている画像の順にその画像の類似度を算出する。ここでは、類似度の例として、検索に用いた特徴空間での参照画像と類似画像との正規化された特徴ベクトルの内積値を用いる。つまり、特徴空間上では、参照画像と類似画像の特徴量が近ければ近いほど両画像が似ているということになる。なお、ここで述べた類似度の算出方法はあくまで一例であり、本実施例における方法に限定されるものではない。
In step S73,
The searched images are arranged in order of the feature amount, and the similarity of the images is calculated in the order of the most similar images. Here, as an example of the similarity, an inner product value of normalized feature vectors of the reference image and the similar image in the feature space used for the search is used. That is, in the feature space, the closer the feature amount between the reference image and the similar image is, the closer the images are. The similarity calculation method described here is merely an example, and is not limited to the method in the present embodiment.

ステップS74において、
検索された画像の症例、又は画像から得られた特徴量に関連つけられている所見を取得する。所見には上述の医学的重要度を求めるための各要素A,B,Cがつけられている。例えば、癌であっても進行速度の速い癌、転移性の高い癌などは悪性であり、医学的な重要度が高くなる。また、選択された症例には、パターンマッチで選択された場合の、その症例の確信度を取得する。ここで確信度は、たとえば複数の医者がこの症例を診断した時の症例が悪性である確率を示す。また、識別関数で症例判断したときの正解率(医師の所見と識別関数の出力所見の一致する確立)を統計値としての確信度としてもよい。次に、得られた類似度と症例の確信度を元に病変類似度の変化Tを、以下のように定義する。
In step S74,
A finding associated with a case of the retrieved image or a feature amount obtained from the image is acquired. In the findings, the elements A, B, and C for obtaining the above-mentioned medical importance are attached. For example, cancers that progress rapidly, cancers with high metastasis, etc. are malignant and have a high medical importance. In addition, for the selected case, the certainty factor of the case when selected by pattern matching is acquired. Here, the certainty factor indicates, for example, the probability that a case is malignant when a plurality of doctors diagnose this case. In addition, the correct answer rate (establishment that the doctor's findings coincide with the output findings of the discrimination function) when the case is judged by the discrimination function may be used as the certainty factor as a statistical value. Next, the change T of the lesion similarity is defined as follows based on the obtained similarity and the certainty of the case.

T=Spresent present−Spast past
ただし、
present:現在の検査で得られた類似度
present:現在の検査で得られた確信度
past:履歴記録部に記録された患者の過去にあった対応する症例の類似度Cpast:履歴記録部に記録された患者の過去にあった対応する症例の確信度そして、上記のTがある期間以内に上昇していたら、発症確率は高いと推定する。
T = S present * C present -S past * C past
However,
S present : Similarity obtained in the current examination C present : Confidence obtained in the current examination S past : Similarity of the corresponding case in the past recorded in the history recording unit C past : History If the certainty of the corresponding case in the past of the patient recorded in the recording unit and the above T has risen within a certain period, it is estimated that the onset probability is high.

上記以外にも、病変候補の確率を算出するために、たとえばサポートベクトルマシーンや、その他のパターン認識で用いられる識別器を利用することも可能であり、上記の類似度を利用した方法に限らない。   In addition to the above, in order to calculate the probability of a lesion candidate, for example, a support vector machine or other classifiers used in pattern recognition can be used, and the method is not limited to the above method using the similarity. .

以上のように、第1の実施形態によれば、患者の履歴を考慮することにより、診断支援の感度調整が可能になり、読影医の負荷を軽減することができる。その結果、見落としや不要な生検が低減するため、患者の負荷も軽減することができる。   As described above, according to the first embodiment, sensitivity of diagnosis support can be adjusted by considering the history of a patient, and the burden on an interpreting doctor can be reduced. As a result, oversight and unnecessary biopsy are reduced, so that the burden on the patient can be reduced.

(第二実施例)
第1の実施形態においては、患者の発症確率により診断支援の感度を調整することを説明したが、医用検査データ取得装置から得られる検査データは標準的なパラメータで取得されたと仮定していた。
(Second embodiment)
In the first embodiment, it has been described that the sensitivity of diagnosis support is adjusted based on the onset probability of a patient. However, it has been assumed that test data obtained from a medical test data acquisition apparatus is acquired with standard parameters.

第2の実施形態では、患者の発症確率に応じた医用検査データ取得装置の取得パラメータの変更について述べる。   In the second embodiment, the change of the acquisition parameter of the medical examination data acquisition apparatus according to the onset probability of the patient will be described.

医用検査データ取得装置の種類にも依存するが、取得された検査データの鮮明さをあげようとすると、患者の負荷(検査の侵襲性)もあがる場合がある。たとえば、X線CT装置の場合は、X線管の電圧や電量を減らして患者の被爆量を抑えようとすると、得られる断面画像のノイズが増える。または、X線管(X線源)の線量を減らさずに患者への全体の被爆量を減らす方法としてベッドの移動速度あげることも考えられるが、断面画像間の間隔が大きくなり、病変は断面画像から外れて写さない可能性がある。   Although depending on the type of medical examination data acquisition device, if the clarity of the acquired examination data is increased, the load on the patient (invasion of examination) may be increased. For example, in the case of an X-ray CT apparatus, if an attempt is made to reduce the amount of exposure of a patient by reducing the voltage or the amount of electricity of the X-ray tube, the noise of the obtained cross-sectional image increases. Alternatively, it is possible to increase the moving speed of the bed as a method of reducing the total exposure dose to the patient without reducing the dose of the X-ray tube (X-ray source). There is a possibility that it will not be taken out of the image.

本実施例では、第1実施例で算出された患者の発症確率に応じて医用検査データ取得装置の取得パラメータの変更を行う。   In this embodiment, the acquisition parameter of the medical examination data acquisition apparatus is changed according to the onset probability of the patient calculated in the first embodiment.

X線CT装置において、発症確率が低いと判断された場合、X線源からの線量を落としたり、または断面間隔を大きくしたりする。一方、発症確率が高いと判断された場合、より鮮明な医用画像を得るためにX線量を増やしたり、断面間隔を小さくしたりする。   In the X-ray CT apparatus, when it is determined that the onset probability is low, the dose from the X-ray source is reduced or the cross-sectional interval is increased. On the other hand, when it is determined that the onset probability is high, the X-ray dose is increased or the cross-sectional interval is decreased in order to obtain a clearer medical image.

または、特定の部位での発症確率が高ければ、その部位だけ撮影を鮮明に行なったり、その他の部位をより負荷の少ない方法で検査することも可能である。   Alternatively, if the onset probability at a specific site is high, it is possible to clearly perform imaging of only that site, or to inspect other sites by a method with less load.

または、検査データの算出アルゴリズムの変更も考えられる。X線CT装置の場合では、再構成アルゴリズムを変えられるので、発症確率が高い場合は遅くてもより鮮明な画像が得られるアルゴリズムを選んだり、発症確率が低い場合は早いアルゴリズムを選択したりしても良い。   Alternatively, the inspection data calculation algorithm can be changed. In the case of an X-ray CT system, the reconstruction algorithm can be changed, so if the probability of onset is high, select an algorithm that can obtain a clearer image even if it is late, or select an early algorithm if the probability of onset is low. May be.

また、MRI用の造影剤の量などの取得パラメータを調整してもよい。   Further, acquisition parameters such as the amount of contrast agent for MRI may be adjusted.

さらに、発症確率は、医用検査データ取得装置の選定にも使える。たとえば、発症確率が高いと推定された場合、その症例の検査によりふさわしい検査(例:PET)を行うことも可能である。   Furthermore, the onset probability can be used to select a medical examination data acquisition device. For example, when it is estimated that the onset probability is high, it is possible to perform a test (for example, PET) more appropriate for the test of the case.

以上のように、第2の実施形態によれば、患者の履歴から推定された発症確率に応じて、検査装置の取得パラメータを調整することで、その症例の特徴をより詳細に取得することができる。   As described above, according to the second embodiment, the characteristics of the case can be acquired in more detail by adjusting the acquisition parameter of the inspection apparatus according to the onset probability estimated from the history of the patient. it can.

(第3実施例)
第2の実施形態においては、患者の発症確率により医用検査データ取得装置の取得パラメータを変更することで、発症確率の高い病変をより正確に検出できることを説明した。
(Third embodiment)
In the second embodiment, it has been described that a lesion having a high onset probability can be detected more accurately by changing an acquisition parameter of the medical examination data acquisition apparatus according to the onset probability of the patient.

ただし、最終診断は読影医または主治医など、診断をする資格をもつ医者が行うので、診断を確定するために、画像診断支援装置は病変候補の情報以外に、病変を候補にした基準の情報も提示する必要がある。   However, since the final diagnosis is performed by a doctor who is qualified to make a diagnosis, such as an interpreting physician or an attending physician, in order to confirm the diagnosis, the image diagnosis support device also provides information on the criteria for making the lesion a candidate in addition to the information on the lesion candidate. Must be presented.

ここで、画像診断支援装置1は検出された病変候補の関連情報と読影レポートと一緒に、患者の発症確率や感度パラメータの変更(変更されたパラメータ、その値、または変更されたアルゴリズム)とその理由と根拠を医者に提示する。   Here, the diagnostic imaging support apparatus 1 changes the patient's onset probability and sensitivity parameter (changed parameter, its value, or changed algorithm) together with the related information of the detected lesion candidate and the interpretation report and Present the reason and evidence to the doctor.

または、結果出力方法として、紙媒体の読影レポートのほかに読影に利用する端末の画面に表示しても、またはその他の提示方法でも良い。   Alternatively, the result output method may be displayed on a screen of a terminal used for interpretation in addition to the interpretation report on a paper medium, or other presentation method.

以上のように、第3の実施形態によれば、診断レポートと一緒に感度パラメータの発症確率や変更情報を提示することで、より正確な診断を行うことができる。また、医者は患者の健康をよりよく把握することもでき、その情報の管理も可能になる。   As described above, according to the third embodiment, more accurate diagnosis can be performed by presenting the onset probability and change information of the sensitivity parameter together with the diagnosis report. In addition, the doctor can better grasp the patient's health and manage the information.

(その他の実施例)
本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を、システムあるいは装置に供給する。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
(Other examples)
An object of the present invention is to supply a computer-readable storage medium storing a program for realizing the functions of the above-described embodiments to a system or apparatus. Needless to say, this can also be achieved by the computer (or CPU or MPU) of the system or apparatus reading and executing the program code stored in the storage medium.

この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。   In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention.

プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROMなどを用いることができる。   As a storage medium for supplying the program code, for example, a floppy disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like can be used.

また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレーティングシステム)などが実際の処理の一部または全部を行う。そしてい、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。   Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an OS (operating system) operating on the computer based on the instruction of the program code. Perform some or all of the actual processing. Needless to say, the process includes the case where the functions of the above-described embodiments are realized.

さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU100などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。   Further, after the program code read from the storage medium is written into a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function expansion is performed based on the instruction of the program code. It goes without saying that the CPU 100 or the like provided in the board or the function expansion unit performs part or all of the actual processing and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.

なお、上述した本実施の形態における記述は、本発明に係る好適な診断支援装置の一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。   In addition, the description in this Embodiment mentioned above is an example of the suitable diagnosis assistance apparatus which concerns on this invention, and this invention is not limited to this.

202 症例データベース
203 医学知識データベース
204 診断支援処理部
205 処理部
206 出力処理部
207 処理方法変更部
208 履歴記録部
202 Case Database 203 Medical Knowledge Database 204 Diagnosis Support Processing Unit 205 Processing Unit 206 Output Processing Unit 207 Processing Method Change Unit 208 History Recording Unit

Claims (11)

被検者のデータから病変に関する情報を取得して、前記病変の医学的重要度を決定する診断支援処理手段と、
病変に関する情報と病変の重篤さを示す進行度とを関連付けたデータベースと、を備え、
前記診断支援処理手段は、前記被験者のデータから取得した病変に関する情報に基づいて前記データベースから前記進行度を取得し、前記進行度に基づいて病変の医学的重要度
を決定することを特徴とする診断支援装置。
Diagnostic information processing means for obtaining information on a lesion from data of a subject and determining the medical importance of the lesion;
A database associating information about the lesion with the degree of progression indicating the severity of the lesion,
The diagnosis support processing means obtains the degree of progression from the database based on information about the lesion obtained from the data of the subject, and determines the medical importance of the lesion based on the degree of progression. Diagnosis support device.
前記データベースには、異種疾病間の相対的な重篤度である重要疾病度をA、前記進行度をB、関連疾病度をCとして保存しており、
前記診断支援処理手段は、医学的重要度IをI=A*B*Cなる式から算出することを特徴とする請求項1に記載の診断支援装置。
The database stores important illnesses that are relative severity among different diseases as A, the progression as B, and the related illness as C,
The diagnosis support apparatus according to claim 1, wherein the diagnosis support processing unit calculates a medical importance I from an expression of I = A * B * C.
前記被検者の検査履歴に応じて、前記診断支援処理手段において処理対象となる病変部の大きさを変更する変更手段を更に備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の診断支援装置。   The diagnosis support apparatus according to claim 1, further comprising a changing unit that changes a size of a lesion portion to be processed in the diagnosis support processing unit according to an examination history of the subject. . 前記変更手段は、記憶手段に記憶される前記被検者の病変部の大きさと、該病変部が撮像された日から検査日までの経過時間に応じて処理対象となる病変部の大きさを算出して、前記診断支援処理手段の処理方法として、処理対象となる病変部の大きさを変更することを特徴とする請求項3に記載の診断支援装置。   The changing means determines the size of the lesion portion of the subject stored in the storage means and the size of the lesion portion to be processed according to the elapsed time from the date when the lesion portion was imaged to the examination date. The diagnosis support apparatus according to claim 3, wherein the size of a lesion part to be processed is changed as a processing method of the diagnosis support processing unit. 前記変更手段は、
前記被検者の検査履歴に応じて病変の発症確率を計算し、該発症確率に応じて前記診断支援処理手段の処理方法を変更することを特徴とする請求項3又は4に記載の診断支援装置。
The changing means is
5. The diagnosis support according to claim 3, wherein the onset probability of a lesion is calculated according to the test history of the subject, and the processing method of the diagnosis support processing means is changed according to the onset probability. apparatus.
前記変更手段は、
診断支援処理手段で用いられる処理関数のパラメータ、処理関数のアルゴリズム、または処理関数の出力値の閾値を変更することを特徴とする請求項3から5のいずれか一項に記載の診断支援装置。
The changing means is
6. The diagnosis support apparatus according to claim 3, wherein a parameter of a processing function, an algorithm of the processing function, or a threshold value of an output value of the processing function used in the diagnosis support processing unit is changed.
さらに、被検者からデータを取得する医用検査データ取得装置を有し、
前記変更手段は、前記医用検査データ取得装置の取得パラメータを変更する
ことを特徴とする請求項3から6のいずれか一項に記載の診断支援装置。
Furthermore, it has a medical examination data acquisition device that acquires data from the subject,
The diagnosis support apparatus according to any one of claims 3 to 6, wherein the changing unit changes an acquisition parameter of the medical examination data acquisition apparatus.
さらに、データ出力手段を有し、
前記診断支援処理手段の処理方法の変更情報、又は前記診断支援処理手段の処理結果を出力することを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の診断支援装置。
Furthermore, it has data output means,
The diagnosis support apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein change information of a processing method of the diagnosis support processing unit or a processing result of the diagnosis support processing unit is output.
被検者のデータから病変に関する情報を取得して、前記病変の医学的重要度を決定する診断支援処理手段と、
病変に関する情報と病変の重篤さを示す進行度とを関連付けたデータベースと、を備えた診断支援装置をCPUが制御する制御方法であって、
前記診断支援処理手段が、前記被検者のデータから取得した病変に関する情報に基づいて前記データベースから前記進行度を取得する工程と、
前記診断支援処理手段が、前記進行度に基づいて病変の医学的重要度を決定する工程と、
を備えることを特徴とする診断支援装置の制御方法。
Diagnostic information processing means for obtaining information on a lesion from data of a subject and determining the medical importance of the lesion;
A control method in which a CPU controls a diagnosis support apparatus including information relating to a lesion and a database that associates a degree of progression indicating the severity of the lesion,
The diagnosis support processing means acquiring the progress degree from the database based on information on a lesion acquired from the data of the subject;
The diagnostic support processing means determining a medical importance of a lesion based on the degree of progression;
A diagnostic support apparatus control method comprising:
請求項9に記載の診断支援装置の制御方法をコンピュータに実行させるプログラム。   A program that causes a computer to execute the control method of the diagnosis support apparatus according to claim 9. 請求項10に記載のプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。   A computer-readable storage medium storing the program according to claim 10.
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