JP5891305B2 - 診療プロセス分析システム - Google Patents
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Description
本発明は、医療分野における病院情報システム技術に係り、特に、診療プロセス分析システムに関する。
医療を取り巻く環境は、少子高齢化・医療技術の進歩など、近年大きく変化している。特に、先進国・新興国を問わず、先進国から始まる超高齢化で世界の医療費は年５％増加しており、ＱｏＬ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｌｉｆｅ）を維持しつつ医療費を抑制することは喫緊の課題となっており、特に最適な診療プロセスを分析して提供することが重要である。特に、診療プロセスの「価値（効果）」を評価する際に、単純な価格ではなく、その診療プロセスを実施した患者のプロセス全体を追跡し、プロセス全体に掛るコストで価値を評価することが望まれている。
特許文献１では、利用者の位置と体調評価指数を対応付けたマスタテーブルと、利用者の行動履歴と、使用した薬（包装開封の検知などにより検知）から、薬効を評価するシステムを提供している。
プロセス全体に掛るコストを評価する際、様々な併存症を抱えている事が多いため、着目する診療プロセスと関係ないプロセスを排除する事が難しい。例えば肝臓がんの分析をする際、心筋梗塞が併存症の場合、心筋梗塞のプロセスを簡便に排除したいという要求はあるが、診療プロセスを全て確認する必要があり、更には医療知識も必要であるため、多くの労力を要する。
また、着目する診療プロセスの評価をする際、診療プロセスの組み合わせ（診療プロセスパターン）でコストや質が大幅に変わるため、全てのパターンの単なる平均値で議論するのではなく、臨床的に意味のある均質なグループ群毎の議論が必要である。しかし、実施した診療プロセスがたくさんあるため、臨床的な観点からの均質な患者のクラスタリングが難しい。
前述の特許文献１の場合、利用者の行動パターン（ｅｘ． 遊園地に行った、病院に行った）に応じた体調評価指数に基づいて薬効を評価するシステムであり、診療プロセスパターンは考慮していない。
以上のようにプロセス全体に掛るコストを評価するためには、従来開示されている技術では十分な効果を得る事が困難であった。
臨床データと医学的概念を示す医学概念情報とテキストデータと、を格納するデータベースを用いて診療プロセスの費用対効果を分析する診療プロセス分析システムであって、入力部と出力部と処理装置と、を備え、入力部は、分析対象の第１の診療プロセスの入力を受け付け、処理装置は、予め定義された臨床データにおける各データの医学的概念情報に関して、異なる医学概念間の関係性を示す関係性情報をテキストデータから抽出する医学知識抽出部と、関係性情報を用いて臨床データの重要度を算出する重要プロセス算出部と、重要度に基づいて、入力部で受け付けた第１の診療プロセスとの関連性が低い診療プロセスを排除し第２の診療プロセスを抽出する関連プロセス抽出部と、第２の診療プロセスと重要プロセス算出部にて算出した重要度とに基づいて、臨床データの患者をクラスタリングする患者クラスタリング部と、患者クラスタリング部にてクラスタされた患者群毎に、臨床指標と第２の診療プロセスのコストを算出する評価指標算出部と、を有し、出力部は、評価指標算出部の算出結果を出力することを特徴とする診療プロセス分析システム。
着目している診療プロセス（薬投与など）とは関係ない診療プロセスを抽出することが出来、着目している診療プロセスに起因するプロセスのトータルコストと臨床指標の算出が可能になる。また、診療プロセスの評価の際に、臨床的に均質なグループを生成することで、臨床指標が悪い診療プロセスパターン（組み合わせ）を抽出する事が可能になる。さらに、臨床的に均質なグループで評価しているため、容易に診療プロセスの改善が可能になる。
図１は、本発明における診療プロセス分析システムの構成図である。本システムは、外部ＤＢ連携部１０３と、重要プロセス算出部１０４と、医学知識抽出部１０５と、重要プロセスデータベース１０６と、関連プロセス抽出部１０７と、患者クラスタリング部１０８と、評価指標算出部１０９と、画面構成処理部１１０と、入力部１１１と、表示部１１２から構成される。また、外部ＤＢ連携部１０３は本システム外にあるデータベースと連携する機能であり、本実施例では、医学文献情報データベース１０１と、臨床データベース１０２に蓄積されたデータを、外部ＤＢ連携部１０３を介して取得する。他のデータベースと連携する例もある。
本システムのハードウエア構成について述べる。図２に、本発明における診療プロセス分析システムを実現するハードウエア構成図を示す。重要プロセスデータベース１０６はＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）装置に代表される外部記憶装置２０４などにより構成される。外部ＤＢ連携部１０３と、重要プロセス算出部１０４と、医学知識抽出部１０５と、関連プロセス抽出部１０７と、患者クラスタリング部１０８と、評価指標算出部１０９と、画面構成処理部１１０は、中央処理装置２０３やメモリ２０２などにおいて、所定のプログラムが展開・起動することで各種の処理を実現することができる。入力部１１１は、キーボード２００やマウスやペンタブレットにより実現することができる。表示部１１２は、液晶ディスプレイなどのディスプレイ２０１やＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ−Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）などを利用したモニタにより実現することができる。また、紙などの媒体に出力してもよい。
図３に、本システムの概要を示したフローチャートを示す。まず始めに、入力部１１１と表示部１１２を介して、分析対象の診療プロセスを入力する（Ｓ３０１）。次に、Ｓ３０１にて入力した分析対象の診療プロセスに基づいて、分析対象の診療プロセスと関連する診療プロセスを抽出する（Ｓ３０２）。次に、臨床データベース１０２に蓄積されたデータを用いて、臨床データの重要度を算出する（Ｓ３０３）。次に、Ｓ３０２にて抽出した関連プロセスと、Ｓ３０３にて算出した重要度に基づいて、患者をクラスタリングする（Ｓ３０４）。最後に、Ｓ３０４のクラスタ毎に、評価指標（クリニカルインディケータ、クオリティインディケータとも呼ばれる）を算出する（Ｓ３０５）。なおＳ３０３はＳ３０４の前に実施すればよく、本処理の前に予め実施してもよい。
図４に、Ｓ３０１とＳ３０２にて表示部１１２に表示する画面例を示す。本段落では、Ｓ３０１に関連する部のみ説明する。本画面では、条件設定部４０１と処理結果提示部４０２から構成される。条件設定部４０１には、本システムの処理部を実行するためのボタン（関連データ抽出ボタン４０１１、クラスタリングボタン４０１２、評価指標算出ボタン４０１３）と、種々の条件を表示している。図４はＳ３０１における画面例を示しているが、関連データ抽出ボタン４０１１を押下するとＳ３０２が、クラスタリングボタン４０１２を押下するとＳ３０４が、評価指標算出ボタン４０１３を押下するとＳ３０５の処理を開始する。図４の条件設定部４０１では、関連データ抽出ボタン４０１１に必要な条件が表示されており、この例ではリピオドールとアイエーコールが分析対象の診療プロセス（薬剤）としている。これらの診療プロセスは、肝癌治療の抗がん剤として用いられており、これらの費用対効果をユーザは分析する。処理結果提示部４０２には、関連データ抽出ボタン４０１１を押下してＳ３０２の処理後の結果が表示されている。
ここで、Ｓ３０２の詳細なフローチャートを図５に示す。まず、関連プロセス抽出手段１０７が、医学知識抽出手段１０５を介して医学知識を抽出し（Ｓ３０２１〜Ｓ３０２３）、関連プロセスを抽出する（Ｓ３０２４）。以下、詳細を述べる。
始めに、医学文献情報データベース１０１から、医学文献情報と辞書テーブルを、医学知識抽出手段１０５が外部ＤＢ連携部１０３を介して取得する（Ｓ３０２１）。図７は辞書テーブルであり、医学文献から医学概念を抽出するために使用するものであり、名称７０１と分類７０２からなる。名称７０１には、医学文献から抽出する医学概念の単語が記録される。分類７０２は、その単語の分類が記録される。この分類には、病名、術式名、指標名、医薬品名が含まれる。図９は、各文献の格付けを記録するテーブルであり、文献番号９０１、文献格付け９０２からなる。本実施例では、文献格付けは図１０の臨床研究のレベルを採用する。この臨床研究のレベルは、研究の信頼度やエビデンスとしてのそれぞれの研究の強さを示す。
図６は、本実施例にて使用する画面例である。これは、Ｓ３０２１にて使用する画面であり、文献ＤＢ指定部６０１には、医学文献情報ＤＢ１０１に保管された医学文献に対して、当該プログラムが処理対象とする文献ＤＢを指定するエリアである。医学知識生成開始ボタン６０２は、当該プログラムの処理開始を行うボタンである。医学知識生成開始ボタン６０２がクリックされると、文献ＤＢ指定部６０１により指定された医学文献を、医学文献情報ＤＢ１０１から取得する。図８は、医学文献の例であり、文献タイトル８０１、発行年月日８０２、アブストラクト８０３、キーワード８０４からなる。同様に、図７に示した辞書テーブルと図９に示した文献格付けテーブルを、医学文献情報ＤＢ１０１から取得する。
次に、辞書テーブルの各レコードに対して、分類７０２が病名、術式、指標に関する名称７０１にもとづき、医学文献のアブストラクトから医学用語を医学知識抽出手段１０５にて抽出する（Ｓ３０２２）。図８のアブストラクト８０３の下線部は、図７の辞書テーブルにもとづき抽出した医学用語の例である。次に、文献情報のキーワードから文献の格付けの同定と、Ｓ３０２２にて抽出した医学用語、量および時間関係情報について共起度を医学知識抽出手段１０５にて求める（Ｓ３０２３）。ここで項目Ａと項目Ｂの共起度とは、項目Ａと項目Ｂを同時に含む文献数と定義する。さらにＳ３０２３では、共起度と格付け結果を、図１１に示すメモリ上にある医学知識管理テーブルに登録する。最後に、入力した分析対象の診療プロセスの関連プロセスを、Ｓ３０２３の結果（医学知識管理テーブルの共起度と文献格付け）に基づき、関連プロセス抽出手段１０７にて抽出する（Ｓ３０２４）。例えば、医学知識管理テーブルのレコードから、入力した分析対象の診療プロセスと単語１（または単語２）と一致するレコードを抽出し、医学知識管理テーブルの共起度と文献格付けが高いものを絞り込んで抽出する。このようにして、学術文献のエビデンスとしてのレベルと各用語の共起度を用いて重要度を算出することで、学術文献での知を取り入れ、研究の信頼度に応じた重要度の設定が可能となり、日々進歩する医療の学術研究の成果をエビデンスに応じて用いた診療プロセスをクラスタリングしたプロセス分析が可能となる。
医学知識管理テーブルの共起度と文献格付けが高いものを絞り込む方法として、本実施例の図４の条件設定部４０１では、共起度と文献格付けの積算値を閾値として設定できるようにしている。更に図４では、医学知識管理テーブルを処理結果提示部４０２に表示しており、ユーザが関連プロセスを選択できるようにしている。本実施例では、肝細胞癌とリピオドールの組合せを抽出した様子を示している。本実施例では関連プロセスを抽出しているが、逆に、条件設定部４０１の閾値などを用いて、関連しないプロセスをユーザが選択するようにしてもよい。このようにして、ユーザが閾値を制御することで、プロセス間の関連性を制御し、様々なニーズに対応して診療プロセスを抽出し、多様な診療プロセスの分析が可能となる。
ここで、Ｓ３０３の詳細なフローチャートを図１２に示す。まず、臨床ＤＢ１０２に蓄積されている患者テーブル、臨床指標テーブル、実施記録テーブルを、外部ＤＢ連携部１０３を介して取得する（Ｓ３０３１）。図１３に患者テーブル、臨床指標テーブルの例を、図１４に実施記録テーブルの例を示す。患者テーブルは、患者コード、性別、年齢、病名、入退院日（外来であれば外来受診日）情報を持つ。臨床指標テーブルは、臨床指標（Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ、Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒとも呼ぶ）を管理するテーブルであり、本実施例では在院日数や再入院情報を持つ。実施記録テーブルでは、診療プロセスを管理するテーブルであり、本実施例では患者Ｐ１にリピオドールを使った様子を示している。次に、病名・診療プロセス毎に、診療プロセスの実施患者と未実施患者を抽出し、２群間の臨床指標の差を算出する（Ｓ３０３２）。本実施例では、肝癌患者かつリピオドール実施者であるＰ１と、肝癌患者かつリピオドール未実施者であるＰ２からＰ６までを抽出し、２群間の臨床指標の差を算出する。算出方法は、２群間の臨床指標の平均値の差を算出してもよいし、２群間の臨床指標の平均値の差の検定結果を算出してもよい。最後に、Ｓ３０２３の結果とＳ３０３２の結果に基づいて、病名・診療プロセス毎に重要度を算出する（Ｓ３０３３）。Ｓ３０２３の結果のみに基づく場合は、Ｓ３０２４と同様に、医学知識管理テーブルの共起度と文献格付けの積算値を重要度とする。Ｓ３０３２の結果のみに基づく場合は、Ｓ３０３２にて算出した２群間の臨床指標の差の値を重要度とする。Ｓ３０２３の結果とＳ３０３２の両方の結果に基づく場合は、両結果の加算値、もしくは積算値とする。このようにして、分析のニーズに対応した臨床指標に関して重要性が高いプロセスを抽出し、多様な診療プロセスの分析が可能となる。
ここで、Ｓ３０４の詳細なフローチャートを図１５に示す。本処理の特徴は、臨床的に重要な診療プロセスに基づいて、臨床的に類似した患者をクラスタリングすることである。臨床的に重要な診療プロセスとは、死亡率などアウトカムに重大な影響を及ぼす診療プロセスを意味している。例えば、臨床データの悪化を予め度合いで分け、この度合いに基づいて重要度を算出することが考えられる。このようにして、重要度の算出方法を制御し、多種多様な分析ニーズに対応した診療プロセスの分析が可能となる。
また、臨床的に関係性が低い診療プロセスを関連データ抽出部１０７により排除することで、クラスタリング精度を向上し、より臨床的に分けられたグループで抽出することが可能になる。
次に、詳細なフローについて述べる。始めに、分析対象の診療プロセスと関連するプロセスと、分析対象の診療プロセスの実施患者を、関連データ抽出部から抽出する（Ｓ３０４１）。次に、診療プロセスの重要度を、重要プロセス算出部から抽出する（Ｓ３０４２）。次に、実施患者毎に、関連プロセスの実施量にＳ３０４２の重要度を積算する（Ｓ３０４３）。最後に、Ｓ３０４３の結果である積算した実施量に基づいて、実施患者をクラスタリングする（Ｓ３０４４）。
ここで図１６に、Ｓ３０３とＳ３０４にて、重要度の算出とクラスタリングした結果を表示部１１２に表示する画面例を示す。クラスタリングボタン４０１２を押下するとＳ３０３とＳ３０４の処理を開始する。図１６の条件設定部４０１では、クラスタリングボタン４０１２に必要な条件が表示されており、Ｓ３０４におけるクラスタ数を設定する。本実施例ではクラスタ数を４としており、処理結果提示部４０２ではＳ３０４の結果４つのクラスタに分割した様子（パターンＡからパターンＤまで）を示す。このように、クラスタ数の入力を受け付けることでクラスタリングの制御を可能にし、診療プロセスの関連性における分析のスケールを調整することが出来、診療プロセスの多様な分析ニーズに応えることが出来る。
なお、本実施例では、ＵＳやＣＴなどの診療プロセスが表示されているが、この表示は、Ｓ３０３にて重要度が高い診療プロセスとして表示されている。このように重要度が高い診療プロセスを抽出する処理により、クラスタリング精度の妥当性を目視確認する事が可能になる。また本実施例では、パターンＡとパターンＤが選択され、パターンＢとパターンＣが選択されていない様子を示している。これは、選択したパターンＡとパターンＤの評価指標を、評価指標算出ボタン４０１３を押下することで表示する事が可能になる。
次に、Ｓ３０５の詳細なフローチャートを図１７に示す。まず始めに、入力部１１１にて、算出すべき評価指標を入力する（Ｓ３０５１）。図１８に、Ｓ３０５にて、重要度の算出とクラスタリングした結果を表示部１１２に表示する画面例を示す。評価指標算出ボタン４０１３を押下するとＳ３０５の処理を開始する。図１６の条件設定部４０１では、算出すべき評価指標が選択できるようになっている。本実施例では、在院日数とコストと再入院率を算出すべき評価指標として選択し、死亡率は算出しない。
ここで図１７のフローチャートの説明に戻る。次に、患者クラスタリング部１０８から、患者クラスタリング情報を取得する（Ｓ３０５２）。本実施例では、図１６にて選択したパターンＡとパターンＤに属する患者と診療プロセスを抽出する。最後に、患者クラスタリング毎に、評価指標を算出する（Ｓ３０５３）。本実施例では、在院日数と再入院率は、パターンＡとパターンＤの患者における平均値をそれぞれ算出し、処理結果提示部４０２に表示する。同様に、コストは、パターンＡとパターンＤの診療プロセスコストの患者毎の平均値をそれぞれ図１４のテーブルから算出し、処理結果提示部４０２に表示する。図１８の処理結果提示部４０２では、リピオドールのコストが低いが、在院日数や再入院率が高い様子を示している。一方、アイエーコールのコストは高いが、在院日数や再入院率が低い様子を示している。そのため、アイエーコールの使用により在院日数の削減や再入院率の低減が実現され、トータルコストを低く抑える事が可能になる事が分かる。
このようなシステムにより、診療プロセスの「価値（効果）」を評価する際に、単純な価格ではなく、その診療プロセスを実施した患者のプロセス全体を追跡し、プロセス全体に掛るコストで価値を評価することが可能になる。特に、プロセス全体の価値を評価する際、分析対象の診療プロセスと臨床的には関係ないプロセスが大量にあるため、明らかに異なるプロセスを排除する事で、プロセス全体に掛るコストで価値の評価精度が向上することが可能になる。さらに、プロセス全体を評価する最大の目的は改善する事である。そのため価値評価する際、本システムを用いて、出来る限り臨床的に均質なプロセスの組合せ毎に評価することで、改善すべきプロセスの組合せを特定することが可能になる。
本発明は、医療分野における病院情報システム技術に係り、特に、診療プロセス分析を支援する技術として有用である。
１０１ 医学文献情報データベース
１０２ 臨床データベース
１０３ 外部ＤＢ連携部
１０４ 重要プロセス算出部
１０５ 医学知識抽出部
１０６ 重要プロセスデータベース
１０７ 関連プロセス抽出部
１０８ 患者クラスタリング部
１０９ 評価指標算出部
１１０ 画面構成処理部
１１１ 入力部
１１２ 表示部
２００ キーボード
２０１ 液晶ディスプレイ
２０２ メモリ
２０３ 中央処理装置
２０４ 外部記憶装置
４０１ 条件設定部
４０１１ 関連データ抽出ボタン
４０１２ クラスタリングボタン
４０１３ 評価指標算出ボタン
４０２ 処理結果提示部
６０１ 文献ＤＢ指定部
６０２ 医学知識生成開始ボタン
７０１ 名称
７０２ 分類
８０１ 文献タイトル
８０２ 発行年月日
８０３ アブストラクト
８０４ キーワード
９０１ 文献番号
９０２ 文献格付け
１０２ 臨床データベース
１０３ 外部ＤＢ連携部
１０４ 重要プロセス算出部
１０５ 医学知識抽出部
１０６ 重要プロセスデータベース
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１０８ 患者クラスタリング部
１０９ 評価指標算出部
１１０ 画面構成処理部
１１１ 入力部
１１２ 表示部
２００ キーボード
２０１ 液晶ディスプレイ
２０２ メモリ
２０３ 中央処理装置
２０４ 外部記憶装置
４０１ 条件設定部
４０１１ 関連データ抽出ボタン
４０１２ クラスタリングボタン
４０１３ 評価指標算出ボタン
４０２ 処理結果提示部
６０１ 文献ＤＢ指定部
６０２ 医学知識生成開始ボタン
７０１ 名称
７０２ 分類
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Claims (6)
- 診療プロセスを要素とする臨床データと医学的概念を示す医学概念情報とテキストデータと、を格納するデータベースを用いて前記診療プロセスの費用対効果を分析する診療プロセス分析システムであって、
入力部と出力部と処理装置と、を備え、
前記入力部は、分析対象の第１の診療プロセスの入力を受け付け、
前記処理装置は、
予め定義された前記臨床データにおける各データの前記医学概念情報に関して、異なる医学概念間の関係性を示す関係性情報を前記テキストデータから抽出する医学知識抽出部と、
前記臨床データを用いて前記臨床データの重要度を算出する重要プロセス算出部と、
前記関係性情報に基づいて、前記入力部で受け付けた前記第１の診療プロセスとの関連性が低い診療プロセスを排除し第２の診療プロセスを抽出する関連プロセス抽出部と、
前記第２の診療プロセスと前記重要プロセス算出部にて算出した重要度とに基づいて、前記臨床データの患者をクラスタリングする患者クラスタリング部と、
前記患者クラスタリング部にてクラスタされた患者群毎に、臨床指標と第２の診療プロセスのコストを算出する評価指標算出部と、を有し、
前記出力部は、前記評価指標算出部の算出結果を出力することを特徴とする診療プロセス分析システム。 - 請求項１に記載の診療プロセス分析システムにおいて、
前記関連プロセス抽出部は、
前記医学知識抽出部にて出力した医学概念間の関係性情報と予め定められた閾値とに基づいて、関連性が低い診療プロセスを排除することを特徴とする診療プロセスシステム。 - 請求項１に記載の診療プロセス分析システムにおいて、
前記重要プロセス算出部は、前記臨床指標の悪化の度合いである臨床指標悪化度を評価し、前記評価された臨床指標悪化度に基づいて重要度を算出することを特徴とする診療プロセス分析システム。 - 請求項１に記載の診療プロセス分析システムにおいて、
前記テキストデータは医学文献であり
前記医学知識抽出部は、前記医学文献が示す研究レベルからエビデンスレベルを抽出し、
前記重要プロセス算出部は、前記医学知識抽出部にて出力した医学概念間の共起度と前記エビデンスレベルに基づいて、前記臨床データの前記重要度を算出することを特徴とする診療プロセス分析システム。 - 請求項３に記載の診療プロセス分析システムにおいて、
前記重要プロセス算出部は、前記臨床指標悪化度を評価する際に、前記診療プロセス毎に、実施患者と未実施患者の２群を前記データベースから抽出し、前記抽出された２群間における前記臨床指標の差を算出し、前記算出された臨床指標の差に基づいて、前記臨床指標悪化度を評価することを特徴とする診療プロセス分析システム。 - 請求項１に記載の診療プロセス分析システムであって、
前記患者クラスタリング部は、前記クラスタリングする際のクラスタ数の入力を受け付け、前記受け付けたクラスタ数に基づいて前記臨床データの患者をクラスタリングすることを特徴とする診療プロセス分析システム。
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