JP5952835B2 - 撮像プロトコルの更新及び/又はリコメンダ - Google Patents

撮像プロトコルの更新及び/又はリコメンダ Download PDF

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Description

以下の内容は、一般に医療情報学に関し、医療撮像プロトコルの更新及び/又は推薦への特定の用途に関して説明されているが、以下の内容は、これだけに限定されないが、手術用途、心臓病学用途等、及び/又は非医療用途を含む他の医療撮像用途及び非医療撮像用途にも適用できる。
放射線科は毎日撮像検査を実行する。これらの手順のそれぞれは、その使用についての1組の厳密な規格を必要とする。そのような使用についての厳密な規格がプロトコルである。一部の事例、とりわけ大規模な施設では、放射線科医が、自らのプロトコルについて記載する文書内に自らの作業方法を形式化するために時間をとる。そのような文書の編集は、仲間による評価を経て、テキスト処理プログラムなどの標準的な非専用オフィスアプリケーションを使い、専門放射線科医のグループによって通常行われる。文書によるプロトコルを有する目的は、例えば同様の兆候を有する患者が同じ方法で検査されることを確実にし、患者の取扱い、プロトコルの選択、及び適応のミスを最小限にするなどのために、一貫性を徹底させるためである。プロトコルは、新しい放射線科医及び技師を訓練するためにも役立つ。
プロトコルは、撮像検査を完全に規定する様々な情報片を含み、撮像診療のためのガイドラインの役割を果たす。このような情報の例は、固有名称、使用されるモダリティ(例えばコンピュータ断層撮影(CT)、磁気共鳴(MR)、核医学(NM)、X線(XR)、超音波(US)等)、スキャンされる身体部分(例えば頭部、胸部等)、この特定のプロトコルの使用を正当化する臨床的兆候のリスト、撮像シーケンスの種類及び関連する1組のパラメータのリスト、(例えばこの撮像検査が非協力的な成人又は落着きがない子供に使用される高速取得手順であることを述べる)追加コメント、及び患者の取扱い(例えば準備、スキャナ内での位置決定、造影剤の投与等)を含む。
プロトコルは通常、独自の診療及び局所的設定、つまりモダリティの種類、スキャナの種類、及び実行される手順の種類を有する個々の施設ごとに策定され、つまり外傷センターは癌センターと同じ手順を実行しない。とりわけ大規模な施設(例えば人口が多いエリアに及ぶ病院ネットワーク)では複数の放射線科が存在し、たとえそれらの放射線科が頻繁にやり取りしても、長年にわたり独自のプロトコルを策定する。時間とともに診療が進化するにつれ、効率、診断の正確さ、及びケアの質を維持するためにこれらのプロトコルを定期的に更新することが必要である。プロトコルは、所与の医療機関の全体にわたり一貫しているべきである。
かかる更新は、専門放射線科医の委員会、及びことによると最新の知識又はより新しい局地的診療を取り入れ、放射線科内の意見の一致を得ようと図りつつ、専門医との協議によって通常行われる。不都合なことに、形式化された方法で最新のプロトコルを編集し維持することは、施設の放射線科医と技師との間の高度な連携を必要とする時間のかかる活動である。その結果、多くの放射線科ではプロトコルを記述する文書又はシステムがない。そのため、一定水準の標準化を確実にするために、放射線科医及び技師の専門知識及び訓練が当てにされる。
特定の患者のために特定のプロトコルがどのように選択されるかの一例が、撮像される患者に関する典型的なワークフローに関して次に説明される。撮像検査に関する委託医師から処方された指図が、放射線科、撮像センター等によって受け取られる。この指図は、典型的には検査の一般的な種類(CT、MRI、PET、US等)及びスキャンされる解剖学的構造を記載する。さらにこの指図は、指図の原因となった臨床的兆候を含む。臨床的兆候は、様子、症状、及び病歴を通常含み、基礎疾患若しくは基礎症状の仮定も含むことができ、又は同じく詳細に調査されるべき潜在的症状を提案する「除外」に言及してもよい。
放射線科医が指図を検討し、特定の臨床的兆候に基づき、患者向けの臨床的撮像プロトコルを指定する。この決定を下すのを助けるために、検査データ、以前の放射線医学レポート、及び/又は他の臨床レポートを含む他の情報が検討されてもよい。臨床的撮像プロトコルは、画像を取得するために撮像機器に対して用いられる設定を規定し、検査を実行する方法についてスキャナを操作する撮像技師に指図する。本明細書に記載のプロトコルは、異なる形状寸法又はコントラストの1つ又は複数の画像系列からなる画像研究をもたらし、その画像系列はさらには1つ又は複数の画像からなる。プロトコルの選択は、ことによると患者が検査のために到着する数時間から数日前にも、科のワークフローに応じて、患者がスキャンされる前に概して行われる。
さらなる例として、患者の撮像指図は、「頭部のMRI」を実行するメモとともに「左耳の聴力損失」という指示を含んでもよい。この一般的な検査タイプの範囲内では、撮像センター又は放射線科によってとりわけ使用される臨床的撮像プロトコルの多くの選択肢がある。一般的カテゴリ「頭部のMRI」のもとにある例は、幾つか挙げると「脳腫瘍」、「多発性硬化症」、「血管造影」、「コントラストなしのMR」、「内耳道」、「眼窩」を含むことができる。この指図を読む放射線科医は、「内耳道」プロトコルを使用することによって指図が最もよく満たされると決定することができる。
プロトコルの選択について放射線科医を助ける従来のソフトウェアアプリケーションは、一般に、以前は書類によるプロセスであったことをデジタル化することに重点を置く。そのようなアプリケーションは、患者に関する指図及び他の臨床情報を電子的に収集し、放射線科医が手動でそこから選択するための臨床的スキャンプロトコルのデジタルリストを提供する。不都合なことに、かかる解決策は、リストされたプロトコルの特定のものを選択する際に支援を行わない。その結果、プロトコルの選択は放射線科医の時間を消費し、人為ミスの影響を受けやすく、同じ撮像施設内でさえ放射線科医の間で選択されるプロトコル間の不整合性がある傾向にある。
本願の態様は、上記で言及した問題及び他の事項に対処する。
ある態様によれば、方法が、以前実行された撮像検査に関する電子的にフォーマットされた情報を得るステップと、以前実行された撮像検査のために最初に選択されたプロトコルに基づき、その情報をプロトコル群に分類し、それを示すデータを生成するステップと、分類された情報と以前実行された撮像検査のために最初に選択された対応するプロトコルとの間の逸脱を明らかにするステップと、逸脱を示す信号を生成するステップとを含む。
別の態様によれば、方法が、以前実行された撮像検査に関する電子的にフォーマットされた情報を得るステップと、得られた情報に由来する撮像パラメータの類似性に基づいて撮像検査をクラスタにクラスタ化し、クラスタを示すデータを生成するステップと、1つ又は複数の候補プロトコルを示す信号をこのデータに基づいて生成するステップとを含む。
別の態様によれば、システムが、既存の撮像プロトコルの更新又は新たな撮像プロトコルの作成のうちの少なくとも1つのためのコンピュータ可読命令を記憶する記憶媒体と、そのコンピュータ可読命令を実行する1つ又は複数のプロセッサとを含む。記憶されるコンピュータ可読命令は、1つ又は複数のプロセッサによって実行されるとき、1つ又は複数のプロセッサに、少なくとも以前実行された撮像検査に関する臨床的兆候、以前実行された撮像検査の種類、及び以前実行された撮像検査に使用されたパラメータを得させ、得られた情報に基づいて、以前実行された撮像プロトコルの1つに対応するプロトコルのための更新推薦を生成すること、又は得られた情報に基づいて、候補となる1つ又は複数の新たな撮像プロトコルを生成することの少なくとも一方を行わせる。
ある態様によれば、方法は、撮像システムによる撮像検査が予定されている患者に関する電子的にフォーマットされた患者情報を取得し、患者情報は少なくともその患者の臨床的兆候を含み、患者情報から医療概念を抽出するステップと、1人又は複数の以前撮像された患者に関する電子的にフォーマットされた以前撮像された患者の情報を取得し、以前撮像された患者の情報から医療概念を抽出するステップと、電子的にフォーマットされた既存の撮像プロトコルを得るステップと、患者情報に由来する抽出された医療概念及び以前撮像された患者の情報に由来する抽出された医療概念に基づくスコア、確率、又は所定の規則の少なくとも1つに基づき、撮像検査のためのプロトコルの少なくとも1つを推薦し、この推薦を示す信号を生成するステップとを含む。
別の態様によれば、コンピューティングシステムは、候補に関連する1つ又は複数の追加概念を決定するための命令で符号化されたコンピュータ可読記憶媒体と、その命令を実行するように構成される1つ又は複数のプロセッサとを含む。命令を実行するとき、1つ又は複数のプロセッサは、撮像システムによる撮像検査が予定されている患者に関する患者情報から医療概念を抽出し、以前撮像された患者に関する医療概念を抽出し、患者情報に由来する抽出された医療概念及び以前撮像された患者の情報に関する抽出された医療概念に基づくスコア、確率、又は所定の規則の少なくとも1つに基づき、撮像検査のための少なくとも1つのプロトコルを推薦する。撮像検査のために推薦された少なくとも1つのプロトコルを提示するようにディスプレイが構成される。
別の態様によれば、コンピュータ可読記憶媒体は、コンピューティングシステムの1つ又は複数のプロセッサによって実行されるとき、患者に関する患者情報に由来する抽出された医療概念、及び以前撮像された患者に関する患者情報に由来する抽出された医療概念に基づくスコア、確率、又は所定の規則のうちの少なくとも1つに基づき、患者向けの撮像検査のためのプロトコルの少なくとも1つをコンピュータシステムに識別させ推薦させる、コンピュータ可読命令で符号化される。
本発明は、様々なコンポーネント及びコンポーネントの配置、並びに様々なステップ及びステップの構成で具体化することができる。図面は好ましい実施形態を例示するためのものに過ぎず、本発明を限定するものとして解釈すべきでない。
プロセッサ及びプロトコルを更新するためのコンピュータ可読命令を有する記憶域を含むシステムの一例を示す。 プロトコル更新提案モジュールの一例を示す。 プロトコル作成モジュールの一例を示す。 プロトコルを更新する方法の一例を示す。 プロトコルを作成する方法の一例を示す。 プロトコルを推薦するためのコンピュータ可読命令を記憶域が含む一実施形態を示す。 類似度に基づいてプロトコルを推薦するプロトコルリコメンダの一例を示す。 確率に基づいてプロトコルを推薦するプロトコルリコメンダの一例を示す。 1組の規則に基づいてプロトコルを推薦するプロトコルリコメンダの一例を示す。 スキャンされる患者向けの撮像プロトコルを推薦する方法の一例を示す。 患者と以前スキャンされた患者との間の医療概念の類似性に基づき、スキャンされる患者向けの撮像プロトコルを推薦する方法の一例を示す。 患者向けのプロトコルの妥当性の確率に基づき、スキャンされる患者向けの撮像プロトコルを推薦する方法の一例を示す。 1組の所定の規則に基づき、スキャンされる患者向けの撮像プロトコルを推薦する方法の一例を示す。
図1は、ワークステーション、コンピュータなどのコンピューティングシステム102の一例を示す。コンピューティングシステム102は、1つ又は複数のプロセッサ104と、1つ又は複数のプロセッサ104によって実行されるとき、システム102に様々な機能を実行させるコンピュータ可読命令で符号化され又はかかるコンピュータ可読命令が組み込まれるコンピュータ可読記憶媒体106(例えば物理メモリ)とを含む。
記憶媒体106は単一のコンポーネントとして図示されているが、記憶媒体106は、コンピューティングシステム102にとってローカルな記憶域及び/又はコンピューティングシステム102の外部の記憶域を含む、複数の記憶ユニットを含んでもよいことが理解される。さらに、又は或いは、1つ又は複数のプロセッサ104は、搬送波などの一時的媒体によって運ばれる命令を実行する。
入出力108は、1つ又は複数の入力装置110(例えばキーボード、マウス等)から情報を受け取り、1つ又は複数の出力装置112(例えばプリンタ、CDライタ、DVDライタ、可搬フラッシュメモリ等)に情報を伝えるように構成される。
1つ又は複数の通信ポート114は、(例えば施設の部署内の)イントラネット、(例えば施設内の及び/又は施設間の)インターネット、及び/又は様々なコネクタ、ケーブル、インターフェイス等を介したインターネットと通信するように構成される。図示の実施形態では、1つ又は複数の通信ポート114は、1つ又は複数のデータリポジトリ116と通信するように構成される。
放射線医学使用事例のシナリオとの関連で、1つ又は複数のデータリポジトリ116は、画像データ保管通信システム(PACS)、放射線医学情報システム(RIS)、病院情報システム(HIS)、電子医療記録(EMR)、データベース、サーバ、撮像システム、コンピュータ、及び/又は他のデータリポジトリのうちの1つ又は複数を含むことができる。かかるデータは、医用におけるデジタル画像と通信などの標準形式(DICOM)及び/若しくは他の標準形式、並びに/又は非標準的な独自仕様の及び/若しくは他の形式で記憶されてもよい。グラフィックコントローラ118は、人間が読める形式でディスプレイ120などのモニタ上に提示するためにデータを処理する。
記憶媒体106は、次に論じる、プロトコルを更新するための様々なソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアモジュール、及びデータを記憶する。
図のように、図示の実施形態では、記憶媒体106が、1つ又は複数のデータリポジトリ116の様々なデータリポジトリ及び/又は他のデータリポジトリと通信し、電子的にフォーマットされた情報をそこから取得するデータ収集アプリケーション122を含む。引き続き放射線医学使用事例のシナリオに関し、データ収集アプリケーション122は、患者に対して行われた以前の撮像検査に関する情報を収集する。この情報は、これだけに限定されないが、臨床的兆候、撮像検査(例えば頭部スキャン、肝臓スキャン等)、各撮像検査で使われた1組のパラメータ、及び/又は以前の撮像検査に関する入手可能な他の情報を含む。図示の実施形態では、取得される情報が、収集データ124として記憶媒体106内に、他のローカル記憶域内に、及び/又はコンピューティングシステム102から離れた記憶域内に記憶される。
プロトコル更新提案モジュール126は、収集データ124を評価し、収集データ124に基づいて既存のプロトコルを更新するために利用可能な情報を提供する。以下でより詳細に説明するように、ある例では、プロトコル更新推薦モジュール126が、特定のプロトコルがどのように実行されているのかに対応する収集データ124のデータを、対応するプロトコルと比較し、プロトコルを更新するために利用可能な情報をその比較に基づいて生成し提供する。この情報はディスプレイ120によって提示されてもよく、コンピューティングシステム102にとって外部のコンポーネントに記憶され、又は伝えられるなどしてもよい。
プロトコル作成提案モジュール128は、収集データ124を評価し、収集データ124に基づいて新たなプロトコルを作成するために利用可能な情報を提供する。以下でより詳細に説明するように、ある例では、プロトコル作成提案モジュール128が、データマイニング技法を用いて臨床的兆候、対応する撮像検査、及び関連するパラメータを抽出し、類似の診療を一つのグループにまとめ、このことは、新たなプロトコルを作成するかどうか決定することに関して利用者を助けるために利用されてもよい。この情報はディスプレイ120によって提示されてもよく、コンピューティングシステム102にとって外部のコンポーネントに記憶され、又は伝えられるなどしてもよい。
図示の実施形態の改変形態では、プロトコル更新モジュール126又はプロトコル作成モジュール128のいずれかが省略されてもよい。
プロトコル更新アプリケーション130は、利用者が、プロトコル更新提案モジュール126によって与えられる情報を見ることができ且つ/又は既存のプロトコルを修正するためにモジュール126と対話することができる、ユーザインターフェイス及びソフトウェアツールを提供する。
プロトコル作成アプリケーション132は、利用者が、プロトコル作成提案モジュール128によって与えられる情報を見ることができ且つ/又は新たなプロトコルを作成するためにモジュール128と対話することができる、ユーザインターフェイス及びソフトウェアツールを提供する。プロトコル作成アプリケーション132は、利用者が既存のプロトコルを更新するのではなく、新たなプロトコルを作成することに決めるときにも利用され得る。
モジュール126及び128からの情報は、他の情報とともに又は他の情報なしで別々に及び/又は組み合わせて提示されてもよい。他の情報の例は、これだけに限定されないが、まだ考慮に入れられていない新たな又は既存の撮像システムの撮像能力、プロトコルを生成するために使用されるガイドラインの変更、撮像施設の外部の情報源からのプロトコル規則等を含む。上記で論じたように、個別的に、プロトコル推薦は、既存のプロトコルを更新するために、あるプロトコルを複数のプロトコルに分割するために、及び/又は新たなプロトコルを作成するために使用され得る。組み合わせて、情報は、新規の及びより優れた画像診断法を明らかにし得る、専門放射線科医の見解とより最近の診療との両方を考慮に入れる1組の新たなプロトコルを策定するために使用され得る。結果は、現行のプロトコルを見直し、撮像検査の日々の診療に反映される新たなプロトコルで現行のプロトコルを補完する能力も与える。
いずれの例でも、既存のプロトコルを更新するために、新たなプロトコルを作成するために、並びに/又は更新されたプロトコル及び/若しくは新たに作成されたプロトコルを確認するために臨床医が情報を閲覧し、比較し、使用できるように、推薦、既存のプロトコル、及び/又は他の情報が同時に表示されてもよい。提示される推薦は、患者にとっての妥当性順に様々に(色、サイズ、アウトライン等によって)強調表示され且つ/又は(例えば関心のある組織等に基づいて)ソートされてもよい。更新は、臨床医と、プロトコル更新アプリケーション130及び/又はプロトコル作成アプリケーション132との間の対話によって実行されてもよく、対話では推薦が、利用者が選択可能な選択肢(例えばグラフィカルアイコン、メニューオプション等)として表示され、タッチスクリーン技術、マウス等、デジタルペン、(音声認識ソフトウェアによる)音声コマンド、キーボード等を用いて利用者によって選択される。更新及び/又は新たなプロトコルは、1つ又は複数の特定の撮像システム上に、データリポジトリ116のうちの1つ又は複数の中に、及び/又は他の場所に記憶され、撮像検査を実行するために利用されてもよい。その後プロトコルを更新し且つ/又は生成するとき、リポジトリ116内の更新されたプロトコル及び/又は新たなプロトコルが上記のように収集されてもよい。
図示の実施形態では、データ収集アプリケーション122、収集データ124、プロトコル更新提案モジュール126、プロトコル作成提案モジュール128、プロトコル更新アプリケーション130、及びプロトコル作成アプリケーション132が記憶媒体106の中に示されている。しかし、データ収集アプリケーション122、収集データ124、プロトコル更新提案モジュール126、プロトコル作成提案モジュール128、プロトコル更新アプリケーション130、及びプロトコル作成アプリケーション132の1つ又は複数が、単一の記憶媒体上を含む他のローカル記憶媒体及び/又は外部記憶媒体内に位置してもよく、又は複数の記憶媒体にわたって分散されてもよいことを理解すべきである。
上記で簡潔に論じたように、プロトコル更新提案モジュール126は、収集データ124を評価し、収集データ124に基づいて既存のプロトコルを更新するために利用可能な情報を提供する。図2は、プロトコル更新提案モジュール126の非限定的な一例を示す。
分類部202が収集データ124を分類する。図示の実施形態では、分類部202が、対応する最初に選択されたプロトコルに基づいて収集データ124内の各手順を分類する。例として、ある手順に関して頭部プロトコルが最初に選択される場合、初期プロトコルからのいかなる逸脱にもかかわらず、そのプロトコルは頭部プロトコルとして分類される。初期プロトコルの種類又は名前は、最初に選択されたプロトコルの名前、ファイルヘッダ、メタデータから、及び/又は他の方法で取得されてもよい。最初に選択されたプロトコルが修正される場合、修正されたプロトコルは、修正されたプロトコルを最初に選択されたプロトコルに結び付ける情報を概して含む。図示の実施形態では、分類された収集データが分類済プロトコル204として記憶される。
データエバリュエータ206は、専門放射線科医のグループによって手作業で策定された、又はプロトコル更新提案モジュール126の使用によって支援された、既存のプロトコル208に基づいて分類済プロトコル204を評価する。図示の実施形態では、同じプロトコルに属する以前の撮像検査の組ごとに、データエバリュエータ206がそれらの組を対応するプロトコルと比較し、それらの間の任意の逸脱を明らかにする。データエバリュエータ206は、図示の実施形態では逸脱210として記憶される、任意の逸脱を示す信号を生成する。次にそのような逸脱の例を示す。
一例では、逸脱は、初期プロトコル内で規定されるものとは異なる臨床的兆候を含む場合がある。これは、プロトコルが使用される方法における可能な拡張、又はプロトコルの誤用を示し得る。逸脱は、情報収集サブシステム内に記憶されるフリーテキスト臨床的兆候から、自然言語処理(NLP)などの既知の技法を使い、臨床的用語を抽出することによって得られてもよい。さらに、又は加えて、逸脱はパラメータの変化を含むことができる。例えば取得の時に、患者に関する詳細に応じて技師がパラメータの一部を変えることに決める場合がある。この例では、逸脱は、収集データ124で実際に使用されるパラメータの範囲、平均、中央値、標準偏差、及び/又は四分位数を示し得る。
さらに、又は或いは、逸脱は、(例えば必要とみなされなかったので)実行されなかった、プロトコル内で規定された撮像検査、及び/又は実行された、プロトコル内で規定されなかった追加の撮像検査を示す情報を含み得る。前者の場合の一例は、被選択プロトコルが所要の検査の拡張版に対応し、実際には任意選択的にしか行われない撮像検査をデフォルトで含む場合である。後者の場合の一例は、画像が取得されている間に追加の発見が観察される場合である。それらの事例の一部では、放射線科医が、実行する1つ又は複数の追加の撮像検査を選択することができる。
統計的アナライザ212は、逸脱210を処理し、様々な逸脱の統計(例えば逸脱の頻度)を示す信号を生成する。この統計は、拡張され又はシフトされた範囲など、特定のパラメータの新たな使用範囲を明らかにすることができる。別の例は、追加の撮像検査がどれ位の頻度で使用され、どの臨床的兆候とともに使用されるのかを示すことができる。図示の実施形態では、信号が統計214として記憶される。
リコメンダ216は、逸脱210及び/又は統計214に基づき、プロトコルの推薦される更新を示す信号を生成する。そのため、推薦される更新は、現在の傾向及び/又はより最近の診療を反映することができる。推薦は、承認され、修正され、且つ/又は拒否され得る候補更新済プロトコル、又はプロトコルを編集する利用者によってプロトコルに追加されてもよい提案の形をとることができる。図示の実施形態では、信号が被推薦更新220として記憶される。推薦を作成するために、任意選択的な規則218がリコメンダ216によって使われてもよい。一例として、50%超の事例で通常の値域外の新たな値にパラメータ値が設定される場合、新たに使用される値を含めるために、リコメンダ216がプロトコルを更新することを推薦して、値域を拡張することをある規則は指示し得る。
既存のプロトコル単独では特定の撮像検査の自己完結型の記述をもはや表せない場合、推薦は、既存のプロトコルが複数のプロトコルに分割されるべきことを指示することができ、この分割は、プロトコルを複数のプロトコルに分けること及び/又は新たなプロトコルを作成することによって実現されてもよい。これが起こり得る場合の例は、プロトコルの使用がそのプロトコルの当初の意図を超えて拡張したことを以前の診療が示し、プロトコルを分割することが、現在の臨床診療をよりよく表すことができる場合である。規則218は、かかる推薦の作成を助けるために使用されてもよい。
逸脱210、統計214、及び/又は被推薦更新220は、既存のプロトコルの更新を助けるために使用されるプロトコル更新アプリケーション130に伝えられる。さらに、又は或いは、逸脱は、現行の診療の状況(picture)、及びプロトコルからの逸脱の根本的理由を検討する可能性を与えるために、品質コンプライアンス測定基準を決定するために、最良実施例を明らかにするため等に使用されてもよい。
コンポーネント202〜220はプロトコル更新提案モジュール126の一部として図示されているが、コンポーネント202〜220の1つ又は複数は、単一のモジュールを含む他のモジュールの一部とすることができ、又は複数のモジュールにわたって分散されてもよいことを理解すべきである。
上記で簡潔に論じたように、プロトコル作成提案モジュール128は、収集データ124を評価し、収集データ124に基づいて新たなプロトコルを作成するために利用可能な情報を提供する。図3は、プロトコル作成提案モジュール128の非限定的な一例を示す。
クラスタリングコンポーネント302は、事前に選択されていてもよく関心のある特徴空間を表す、全てのパラメータ又は最も関連性のあるパラメータの一部など、利用されるスキャンパラメータに基づいて収集データ124内の撮像検査を複数のクラスタ304にクラスタ化する。概して、クラスタ空間内の各点は実行された1つの撮像検査を表し、結果として生じるクラスタは類似の撮像パラメータのグループである。したがって、パラメータが同一の撮像検査、又はパラメータが僅かに変更されたに過ぎない撮像検査は一緒にグループ化される。これだけに限定されないが、k平均法、c平均法、自己組織化マップ、階層クラスタリング等、クラスタリングアルゴリズムなど、様々なクラスタアルゴリズムが使用されてもよい。
候補プロトコルジェネレータ306は、類似の撮像検査をまとめてグループ化することにより、クラスタ304に基づいて1つ又は複数の候補プロトコル308を生成する。各候補プロトコルは複数の撮像検査を含み、1組の同じ撮像パラメータを概ね含む場合、撮像検査は同じグループに属する。撮像診療がプロトコル記述に非常に近いままである場合、候補プロトコル308はこの時点では既存のプロトコルに非常に近い可能性がある。さもなければ候補プロトコル308は、撮像検査が行われる方法の新たな傾向を示し、既存のプロトコルとは全く異なり得る手順の種類を作り出すことができる。
臨床的兆候識別部310は、候補プロトコル308から各種のプロトコルに関連する臨床的兆候を識別し、識別された臨床的兆候の集合として臨床的兆候のリスト312を構築する。リストを臨床的兆候群のより包括的でより短いリストに類別するために、このリストは概念ごとに組織化されてもよい。リストを組織化するために、幾つかの手法が単独で又は組合せで使用されてもよい。例えばある例では、シノニムを識別するために、又は親子関係若しくは他の関係によって関係する医療概念をグループ化するためにオントロジベースの手法が使われる。さらに、又は或いは、用語間の著しい関連を強調し、それらを関係するものとしてグループ化する統計的手法が利用されてもよい。
概して、医学用語間の著しい関連を様々な情報源から得て、それらの既知の関連のデータベースを構築することができる。それらは医療専門家によって手作業で構築されてもよく、又はデータから導き出されてもよい。後者の場合、関連は、特定の分野のレポート、学術論文(例えば医学雑誌)、臨床テキストの一群の中の医療概念用語間の共出現頻度によって識別され得る。最も著しいものを抽出するために、フィッシャーの正確検定やカイ二乗検定などの統計的技法が適用されてもよい。
新たなプロトコルの作成を助けるために、候補プロトコル308及び/又は臨床的兆候のリスト312がプロトコル作成アプリケーション132に伝えられる。例えば、専門放射線科医及び/又は他の有資格者による解析用にプロトコルのリストを有意義な方法で構築するために、候補プロトコル及び/又は臨床的兆候のリストが、例えば身体部分及び下位の解剖領域の例を用いた階層的表現として表示されてもよい。
図4は、プロトコルを更新する方法を示す。本明細書に記載の方法の中の行為の順序は限定的でないことを理解すべきである。そのため、本明細書では他の順序が考えられる。さらに、1つ又は複数の行為が省略されてもよく、且つ/又は1つ又は複数の追加の行為が含まれてもよい。
402で、以前行われた撮像検査に関する電子的にフォーマットされた情報が得られる。
404で、その情報が対応するプロトコルに基づいて分類される。
406で、分類された情報と対応するプロトコルとの間の逸脱が識別される。
408で、その逸脱に基づいて逸脱に関する統計が生成される。
410で、その統計に基づいて対応するプロトコルを更新するための推薦が生成される。本明細書で論じるように、推薦の生成を助けるために1つ又は複数の規則が任意選択的に使用されてもよい。
412で、既存のプロトコルを更新するために、逸脱、統計、又は推薦の少なくとも1つが提示され、利用される。
図5は、新たなプロトコルを作成する方法を示す。本明細書に記載の方法の中の行為の順序は限定的でないことを理解すべきである。そのため、本明細書では他の順序が考えられる。さらに、1つ又は複数の行為が省略されてもよく、且つ/又は1つ又は複数の追加の行為が含まれてもよい。
502で、以前行われた撮像検査に関する電子的にフォーマットされた情報が得られる。
504で、撮像パラメータの類似性に基づいてその情報がクラスタ化される。
506で、そのクラスタに基づいて1つ又は複数の候補プロトコルが生成される。
508で、その候補プロトコルから臨床的兆候が識別される。
510で、1つ又は複数の新たなプロトコルを作成するために、候補プロトコル及び臨床的兆候が利用される。
図1に関して論じたように、新規の及びより優れた画像診断法を明らかにし得る、専門放射線科医の見解とより最近の診療との両方を考慮に入れる1組の新たなプロトコルを策定するために、図4及び図5の方法が組合せで使用されてもよく、結果は、現行のプロトコルを見直し、撮像検査の日々の診療に反映される新たなプロトコルで現行のプロトコルを補完する能力も与える。
上記の内容は、コンピュータプロセッサによって実行されるとき、記載した行為をプロセッサに実行させる、コンピュータ可読命令によって実装されてもよい。
図6は、コンピュータ可読記憶媒体106が、プロトコルを推薦するための、次に論じる様々なソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアモジュール、及び/又はデータを記憶する一実施形態を示す。図のように、図示の実施形態では、記憶媒体106が少なくとも患者情報コレクタ620、収集患者情報622、撮像プロトコルコレクタ624、収集撮像プロトコル626、プロトコルリコメンダ628、及び推薦プロトコル630を含む。
患者情報コレクタ620は、1つ又は複数のデータリポジトリ116の様々なデータリポジトリ及び/又は他のデータリポジトリと通信し、スキャンされる特定の対象のために、電子的にフォーマットされた情報(収集患者情報622)をそこから取得する。引き続き放射線医学使用事例のシナリオに関し、患者情報コレクタ620は、撮像検査に対応する患者の臨床的兆候(例えば様子、症状等)を少なくとも収集する。他の収集情報は、これだけに限定されないが、医師によって処方された指図情報、検査情報、以前の撮像のレポート、以前の非撮像のレポート、及び/又は他の情報を含む。
撮像プロトコルコレクタ624も、1つ又は複数のデータリポジトリ116の様々なデータリポジトリ及び/又は他のデータリポジトリと通信し、電子的にフォーマットされた情報をそこから取得する。引き続き放射線医学使用事例のシナリオに関し、撮像プロトコルコレクタ624は、撮像プロトコルのリスト(収集撮像プロトコル626)を少なくとも収集する。
プロトコルリコメンダ628は、収集患者情報622及び収集撮像プロトコル626に基づき、対象をスキャンするためのプロトコルを推薦する。図示のプロトコルリコメンダ628は、患者をスキャンするための所与の収集プロトコルの妥当性を表す値を、所与の収集プロトコルについて少なくとも生成するように構成される。これは、収集プロトコルの全てに対し、又は収集プロトコルの一部に対して行われ得る。以下でより詳細に説明するように、非限定的な一例では、結果として生じる値は、過去の患者情報、妥当性の尤度を示す確率、1組の所定の規則に基づく妥当性、及び/又はそれらの組合せに基づく妥当度を示すスコアに相当し得る。
値は、例えば放射線科医及び/又は他の有資格者が撮像される患者向けのプロトコルを選択することを助けるために、様々に提示され且つ/又は利用されてもよい。そのように推薦を使用することは、プロトコルを手作業で選択することに関連するミス及び不整合性を減らすことができ、この作業を行うために放射線科医及び/又は他の有資格者によって必要とされる時間を減らすことができる。そのような情報を提供することは、意思決定における信頼度を改善することができ、且つ/又は放射線科医及び/又は他の要員に対する訓練効果及び/又は学習効果を有することができる。
非限定的な例として、収集患者情報622及び被推薦プロトコル630が、ディスプレイ120により利用者にグラフィカルユーザインターフェイス(GUI)によって提示されてもよい。提案されるプロトコルの提示は、可能なプロトコルをソート済リスト、フィルタ済リスト、ソートされていないリスト、グラフィカル表現等として提示することにより利用者に伝えられてもよい。利用者は、提案されたプロトコルを承認及び/又は修正することに決め、若しくは別のプロトコルを選択することができる。推薦されたプロトコルの承認、修正、及び/又は拒否を示す情報は、プロトコルリコメンダ628の基礎をなす知識ベース内に含まれてもよく、承認されたプロトコルは患者を撮像するために使用される撮像システムに伝えられてもよい。
図示の実施形態では、患者情報コレクタ620、収集患者情報622、撮像プロトコルコレクタ624、収集撮像プロトコル626、プロトコルリコメンダ628、及び被推薦プロトコル630が記憶媒体106の中に示されている。しかし、620〜630の1つ又は複数が、単一の記憶媒体上を含む他のローカル記憶媒体及び/又は外部記憶媒体内に位置してもよく、又は複数の記憶媒体にわたって分散されてもよいことを理解すべきである。
図7、8、及び9は、プロトコルリコメンダ628の改変形態を示す。
図7は、過去の患者情報に基づき、スキャンされる患者向けのプロトコルの妥当度を示すスコアに相当する値を示す出力信号を生成するように構成される、プロトコルリコメンダ628の一例を示す。
概念エキストラクタ702は、収集患者情報622から医療概念を抽出する。情報622がフリーテキストを含む場合、概念エキストラクタ702は、文字列(例えば「耳鳴り」)、符号化された値(例えば「UMLS:C0040264」)、及び/又は他のテキストベース形式として与えられ得る医療概念のリストを抽出するために、任意選択的に自然言語処理アルゴリズム等を用いることができる。図示の実施形態では、抽出された概念が、患者情報に由来する抽出概念704として記憶される。
概念エキストラクタ702は、患者情報データベース700からの以前の患者に関するデータからも医療概念を抽出する。抽出された医療概念は、以前の患者に対して実行された撮像プロトコルとともに、以前の患者情報706として記憶される。以前の患者のソースデータを得るために、患者情報コレクタ620及び/又は他のコンポーネントが使われてもよい。
医療概念類似性判定部708は、スキャンされる患者の医療概念と以前の患者の少なくとも1人の医療概念との間の類似性を判定し、それを示す信号を生成する。その信号は、以前の患者ごとの類似性値(例えば単一の計算値)又は類似性値710を含む。
重要度及び/又は他に基づいて様々な医療概念に重み付けするために、デフォルトの及び/又はユーザ定義の重みが使われてもよい。様々な類似性測定手法が使われてもよい。例えば、適切な手法は、これだけに限定されないが、コサイン類似度、ハミング距離等を含む。情報を拡張するための質問拡張及び/又は他の手法が、判定部708によって任意選択的に使われてもよい。
プロトコルスコア判定部712は、プロトコルスコア714、又は収集撮像プロトコル626内の各種のプロトコルのスコアを判定する。一例では、プロトコルが使用された以前の患者の全て又は一部について、類似性値の数学関数を計算することによりスコア714が判定される。この例では、所与のプロトコルを使用してスキャンされた以前の全患者の類似性値の平均又は加重平均として、所与のプロトコルの最終スコアが計算される。
以下でより詳細に説明するように、患者情報に由来する抽出概念704、以前の患者情報706、類似性値710、及び/又はプロトコルスコア714は、ディスプレイ120によって提示され、1つ又は複数の他のコンポーネントに伝えられ、プロトコルを選択するために利用されるなどしてもよい。
図8は、スキャンされる患者向けのプロトコルの妥当度を示す確率に相当する1つ又は複数の値を示す出力信号を生成するように構成される、プロトコルリコメンダ628の一例を示す。
この例では、リコメンダ628が、スキャンされる患者に由来する医療概念(患者情報に由来する抽出概念704)、及び以前の患者に関するデータ(以前の患者情報706)を上記のように抽出する概念エキストラクタ702(図7)を含む。
確率判定部802は、スキャンされる患者に見られる臨床的兆候を所与としたプロトコルごとの確率など、1つ又は複数の確率804を判定し、それを示す信号を生成する。一例では、確率がP(プロトコル|項,項,...項)として表すことができるベイズ確率であり、所与のプロトコルの確率は、個々の患者情報内でn項が出現する総数に対する、所与のプロトコルに関するn項の共出現回数(n=1以上の整数)の関数である。
以下でより詳細に説明するように、患者情報に由来する抽出概念704、以前の患者情報706、及び/又は確率804は、ディスプレイ120によって提示され、1つ又は複数の他のコンポーネントに伝えられ、プロトコルを選択するために利用されるなどしてもよい。
図9は、1組の所定の規則に基づき、スキャンされる患者向けのプロトコルの妥当度に相当する値を示す出力信号を生成するように構成される、プロトコルリコメンダ628の一例を示す。
この例では、リコメンダ628が、スキャンされる患者に由来する医療概念(患者情報に由来する抽出概念704)、及び以前の患者に関するデータ(以前の患者情報706)を上記のように抽出する概念エキストラクタ702(図7)を含む。
規則902は、患者情報に由来する抽出概念704と収集撮像プロトコル626との医療概念間のマッピングを含む。概して、各プロトコルは自らに関連する1つ又は複数の医療概念を有し得る。例えば、規則902は、プロトコル1が疾患A、状態B、疾患Cに関連する等を示すマッピングを含むことができる。
規則適用部904は、マッピングに基づいてプロトコルを識別する(識別済プロトコル906)。
以下でより詳細に説明するように、患者情報に由来する抽出概念704、以前の患者情報706、規則902、及び/又は識別済プロトコル906は、ディスプレイ120によって提示され、1つ又は複数の他のコンポーネントに伝えられ、プロトコルを選択するために利用されるなどしてもよい。
図7、図8、及び図9に示されている例は、単独で又は組合せで使用されてもよいことを理解すべきである。例として、ある例では、プロトコルを推薦するために、収集患者情報622がスコア714とともに使用される。別の例では、プロトコルを推薦するために、収集患者情報622、プロトコルスコア714、確率804、及び識別済プロトコル906が単独で又は同時に使われる。
患者向けのプロトコルを決定するために、被推薦プロトコルは臨床医によって提示され、閲覧され、比較され、使用されてもよい。提示される情報は、患者にとっての妥当性順に様々に(色、サイズ、アウトライン等によって)強調表示され且つ/又は(例えば関心のある組織等に基づいて)ソートされてもよい。以前撮像された患者に関する抽出された医療概念、患者に関する抽出された医療概念、及び/又は他の情報が追加で若しくは代替的に表示され、強調されてもよい。
さらに、被推薦プロトコルは、利用者が選択可能な選択肢(例えばグラフィカルアイコン、メニューオプション等)として表示されてもよく、タッチスクリーン技術、マウス等、デジタルペン、(音声認識ソフトウェアによる)音声コマンド、キーボード等を用いて利用者によって選択され得る。選択されたプロトコルは、通信ポート114を介して並びに/又はさもなければ独自仕様の手法及び/若しくはプロトコルをRISプロシージャIDとして符号化し、DICOMモダリティワークリストによって伝送することなどによる標準的な手法を使い、コンピューティングシステム102から、患者をスキャンする撮像スキャナなどの別のシステムに伝えられてもよい。プロトコルは自動でロードされ、利用者による対話によってロードされてもよい。
図10〜図13は、プロトコルを推薦する方法の例を示す。本明細書に記載の方法の中の行為の順序は限定的でないことを理解すべきである。そのため、本明細書では他の順序が考えられる。さらに、1つ又は複数の行為が省略されてもよく、且つ/又は1つ又は複数の追加の行為が含まれてもよい。
図10は、スキャンされる患者向けの撮像プロトコルを推薦する方法の一例を示す。
1002で、スキャンされる患者に関する電子形式の情報が得られる。かかる情報は、その患者の臨床的兆候を少なくとも含む。
1004で、既存の撮像プロトコルの電子形式のリストが得られる。
1006で、スキャンされる患者に関する情報から医療概念が抽出される。
1008で、抽出された医療概念に少なくとも基づき、リストから撮像プロトコルが患者に推薦される。
図11は、患者と以前スキャンされた患者との間の医療概念の類似性に基づき、スキャンされる患者向けの撮像プロトコルを推薦する方法の一例を示す。
1102で、スキャンされる患者に関する電子形式の情報が得られる。かかる情報は、その患者の臨床的兆候を少なくとも含む。
1104で、既存の撮像プロトコルの電子形式のリストが得られる。
1106で、スキャンされる患者に関する情報から医療概念が抽出される。
1108で、以前の患者に関する電子形式の情報が得られる。かかる情報は、少なくとも抽出された臨床的兆候及び以前の患者をスキャンするために使用された以前のプロトコルを含む。
1110で、スキャンされる患者の医療概念と以前スキャンされた患者の医療概念との間の類似性値が求められる。
1112で、本明細書に記載したように、類似性値に基づいてプロトコルごとのスコアが求められる。
1114で、そのスコアに基づいて患者のためのプロトコルが選択される。
図12は、患者向けのプロトコルの妥当性の確率に基づき、スキャンされる患者向けの撮像プロトコルを推薦する方法の一例を示す。
1202で、スキャンされる患者に関する電子形式の情報が得られる。かかる情報は、その患者の臨床的兆候を少なくとも含む。
1204で、既存の撮像プロトコルの電子形式のリストが得られる。
1206で、スキャンされる患者に関する情報から医療概念が抽出される。
1208で、以前の患者に関する電子形式の情報が得られる。かかる情報は、少なくとも抽出された臨床的兆候及び以前の患者をスキャンするために使用された以前のプロトコルを含む。
1210で、スキャンされる患者に関する抽出情報内にある医療概念を所与とし、プロトコルごとの確率値が求められる。この確率値は、患者に関する確率の尤度を決定する。
1212で、その確率に基づいて患者のためのプロトコルが選択される。
図13は、1組の所定の規則に基づき、スキャンされる患者向けの撮像プロトコルを推薦する方法の一例を示す。
1302で、スキャンされる患者に関する電子形式の情報が得られる。かかる情報は、その患者の臨床的兆候を少なくとも含む。
1304で、既存の撮像プロトコルの電子形式のリストが得られる。
1306で、スキャンされる患者に関する情報から医療概念が抽出される。
1308で、医療概念と対応するプロトコルとの間のマッピングが得られる。
1310で、そのマッピングに基づいて患者のためのプロトコルが選択される。
上記の内容は、コンピュータプロセッサによって実行されるとき、記載した行為をプロセッサに実行させる、コンピュータ可読命令によって実装されてもよい。
図1〜図5に関して論じたプロトコルを更新するための様々なソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアモジュール、及びデータ、又は図6〜13に関して論じたプロトコルを推薦するための様々なソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアモジュール、及びデータ、その組合せ及び/又は他の情報を1つ又は複数のプロセッサ104が実行でき、記憶媒体106がそれぞれに記憶できることを理解すべきである。
本発明は好ましい実施形態に関して説明されてきた。上記の詳細な説明を読んで理解するとき、他者は修正形態及び改変形態に気付くことがある。添付の特許請求の範囲又はその等価物の範囲内に含まれる限り、本発明はそのような全ての修正形態及び改変形態を含むものとして構成されることを意図する。

Claims (14)

  1. 1つ又は複数のプロセッサを用いて実行される方法であって、
    以前実行された撮像検査に関する電子的にフォーマットされた情報を得るステップと、
    前記以前実行された撮像検査において最初に選択された医療撮像プロトコルに基づき、前記得られた電子的にフォーマットされた情報における手順医療撮像プロトコルのグループに分類し、前記医療撮像プロトコルのグループを示すデータを生成するステップと、
    前記分類された医療撮像プロトコル既存の対応する医療撮像プロトコルの間の逸脱を特定するステップと、
    前記逸脱を示す信号を生成するステップとを含む、
    方法。
  2. 前記以前実行された撮像検査のために前記最初に選択された医療撮像プロトコルを更新するために前記信号が利用される、請求項1に記載の方法。
  3. 前記逸脱の頻度に関する統計を求めるステップをさらに含み、前記統計が、前記以前実行された撮像検査のために前記最初に選択された医療撮像プロトコルを更新するために利用される、請求項2に記載の方法。
  4. 前記統計に基づき、前記最初に選択された医療撮像プロトコルのための、現在の傾向及び/又はより最近の診療を反映する推薦される更新を決定するステップをさらに含み、前記推薦される更新が、前記以前実行された撮像検査において前記最初に選択された医療撮像プロトコルを更新するために利用される、請求項3に記載の方法。
  5. 前記推薦される更新を決定するステップが、1組の規則を前記統計に適用するステップを含む、請求項4に記載の方法。
  6. 前記推薦される更新が、拒否され又は承認される候補更新済医療撮像プロトコルを含む、請求項4又は5に記載の方法。
  7. 前記以前実行された撮像検査のために前記最初に選択された医療撮像プロトコルの1つ又は複数と同時に、前記推薦される更新を提示するステップと、
    前記推薦される更新についての利用者の承認又は利用者の拒否を示す入力を受け取るステップと、
    前記利用者の承認を示す入力に応答し、前記推薦される更新に基づいて、最初に選択される医療撮像プロトコルを更新するステップと、
    前記利用者の拒否を示す入力に応答し、前記推薦を破棄するステップと
    をさらに含む、請求項4から6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記得られる情報が、撮像検査に関する臨床的兆候、撮像検査の種類、及び各撮像検査で使用されるパラメータを少なくとも含む、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記得られた情報に由来する撮像パラメータの類似性に基づいて前記撮像検査をクラスタにクラスタ化し、クラスタを示すデータを生成するステップと、
    前記データに基づいて1つ又は複数の候補プロトコルを生成するステップをさらに含み、前記1つ又は複数の候補プロトコルが新たな医療撮像プロトコルを作成するために利用される、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
  10. 既存の医療撮像プロトコルの更新又は新たな医療撮像プロトコルの作成のうちの少なくとも1つのためのコンピュータ可読命令を記憶する記憶媒体と、
    前記コンピュータ可読命令を実行する1つ又は複数のプロセッサとを含むシステムであって、
    前記記憶されるコンピュータ可読命令は、前記1つ又は複数のプロセッサによって実行されるとき、
    前記1つ又は複数のプロセッサに、少なくとも以前実行された撮像検査に関する臨床的兆候、前記以前実行された撮像検査の種類、及び前記以前実行された撮像検査に使用された撮像パラメータを含む以前実行された撮像検査に関する電子的にフォーマットされた情報を得させ、
    並びに、前記1つ又は複数のプロセッサに、前記以前実行された撮像検査の1つに対応する医療撮像プロトコルのための更新推薦を生成すること、又は候補となる新たな医療撮像プロトコルを生成することの少なくとも一方を行わせる、
    前記1つ又は複数のプロセッサは、前記以前実行された撮像検査に関して前記得られた情報と前記以前実行された撮像検査に対応する前記既存の医療撮像プロトコルとの間の逸脱の頻度に関する統計に基づいて、前記更新推薦を生成し、前記逸脱は、前記撮像パラメータの組における少なくとも1つの撮像パラメータ、撮像検査の種類、及び臨床的兆候の間の少なくとも1つの相違を含み、
    前記1つ又は複数のプロセッサは、前記撮像パラメータの類似性に基づいて前記情報をクラスタ化し、当該クラスタに基づいて、前記候補となる新たな医療撮像プロトコルを生成する、
    システム。
  11. 前記1つ又は複数のプロセッサが、前記更新推薦を生成するために1つ又は複数の規則を使用する、請求項10に記載のシステム。
  12. ディスプレイをさらに含み、前記1つ又は複数のプロセッサが、前記更新推薦と、前記以前実行された撮像検査の前記1つに対応する前記医療撮像プロトコルとを同時に提示する、請求項10又は11に記載のシステム。
  13. 前記以前実行された撮像検査の前記1つに対応する前記医療撮像プロトコルに対し、前記更新推薦を視覚的に強調表示することをさらに含む、請求項12に記載のシステム。
  14. 前記更新推薦の承認を示す入力を受け取ることに応答し、前記1つ又は複数のプロセッサが、前記以前実行された撮像検査の前記1つに対応する前記医療撮像プロトコルを前記更新推薦で更新する、請求項12又は13に記載のシステム。
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