JP7064161B2 - 診断支援システム、診断支援装置及び診断支援プログラム - Google Patents
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Description
S d =(x 1 -x 1d ) 2 +(y 1 -y 1d ) 2 +(z 1 -z 1d ) 2 +(x 2 -x 2d ) 2 +(y 2 -y 2d ) 2 +(z 2 -z 2d ) 2 ・・・(式)
なお、取得した測定対象の第1座標を(x 1d ,y 1d ,z 1d )、第2座標を(x 2d ,y 2d ,z 2d )とし、診断済みの前記複数の画像データから取得した第1座標を(x 1 ,y 1 ,z 1 )、第2座標を(x 2 ,y 2 ,z 2 )とする。
<1.診断支援システムの全体構成>
はじめに、診断支援システムの全体構成について説明する。図1は、診断支援システムの全体構成の一例を示す図である。
次に、診断支援システム100を用いた医療業務全体の流れについて説明する。図2は、診断支援システムを用いた医療業務の流れを示す図である。
はじめに、ステップS201(位置関係定量化)に関わる診断支援システム100の機能、動作等について説明する。
位置関係の定量化(座標付きX線画像データの生成)に用いられるデータ(X線画像データ、磁場データ)の測定方法について説明する。図3は、座標付きX線画像データの生成に用いられるデータの測定方法を示す図である。なお、図3に示すように、本実施形態において、xyz座標は以下のように定義する。
・測定対象である被検者300の胸部から頭部方向に向かう軸をy軸とする。
・測定対象である被検者300の背中から胸部に向かう軸をz軸とする。
・測定対象である被検者300の右腕から左腕に向かう軸をx軸とする。
次に、X線画像データ310、330の各画素の座標を算出する際に用いられる原点位置について説明する。図4は、磁気センサアレイ上の原点を示す図である。
次に、座標付きX線画像データの生成方法について説明する。図5は、座標付きX線画像データの生成方法を示す図である。
次に、診断支援システム100による、座標付きX線画像データの取得処理の流れについて説明する。図6は、座標付きX線画像データの取得処理の流れを示すフローチャートである。
次に、ステップS202(神経活動測定)に関わる診断支援システム100の機能、動作等について説明する。
はじめに、再構成データの生成に用いられる磁場データの測定方法について説明する。図7は、再構成データの生成に用いられる磁場データの測定方法を示す図である。
次に、被検者300の脊椎内の神経を流れる電流について説明し、当該電流を磁場として測定することで得た磁場データを用いて再構成データを生成する生成方法について説明する。
図8は、被検者の脊椎内の神経を流れる電流を模式的に示した図である。図8において、太実線の矢印800は、神経活動の移動する方向を示している。図8に示すように、被検者300の所定の部位に電気刺激を与えた場合、被検者300の脊椎内の神経810には、y軸方向(被検者300の頭部方向)に神経活動が移動する。
図9は、再構成データの生成方法を示す図である。このうち、図9(a)は、磁気センサアレイ120に含まれる各磁気センサにより出力された電圧信号の一例を示している。
次に、診断支援システム100による、再構成データの取得処理の流れについて説明する。図10は、再構成データの取得処理の流れを示すフローチャートである。
次に、測定データ格納部132に格納される測定データ(座標付きX線画像データ、再構成データ)について説明する。図11は、座標付きX線画像データテーブル及び再構成データテーブルの一例を示す図である。
次に、ステップS203(脊椎位置特定)及びステップS204(対比、診断)に関わる診断支援システム100の機能、動作等について説明する。
はじめに、ステップS203(脊椎位置特定)及びステップS204(対比、診断)に関わる診断支援装置140のハードウェア構成について説明する。図12は、診断支援装置140のハードウェア構成の一例を示す図である。
次に、診断支援装置140の機能構成について図13~図15を用いて説明する。図13は、診断支援装置の機能構成の一例を示す図である。
次に、診断支援装置140による脊椎位置特定処理の流れについて、図16及び図17を用いて説明する。
次に、診断支援装置140による対比表示及び診断結果受付処理の流れについて図18、図19を用いて説明する。図18は、対比表示及び診断結果受付処理の流れを示すフローチャートである。脊椎位置特定部1304より位置情報(C2座標及びC5座標)が通知されると、図18に示すフローチャートが開始される。
Sd=(x2-x2d)2+(y2-y2d)2+(z2-z2d)2+(x5-x5d)2+(y5-y5d)2+(z5-z5d)2 (式1)
式1に示すように、パラメータSdは、座標の差分に基づいて算出されるパラメータであり、パラメータSdが小さいほど類似度は大きいと判定され、パラメータSdが大きいほど類似度は小さいと判定される。
次に、診断支援装置140の診断支援部141が脊椎位置特定処理と、対比表示及び診断結果受付処理とを実行する際の画面遷移について、図20、図21を用いて説明する。図20、図21は、画面遷移の一例を示す第1及び第2の図である。
以上の説明から明らかなように、本実施形態における診断支援システム100は、
・X線撮像部を有し、被検者の脊椎の所定の部位を可視化する。
・撮像したX線画像データに基づいて座標付きX線画像データを生成することで、X線画像データ上において磁気センサアレイと被検者の脊椎の所定の部位との間の位置関係を定量化する。
・定量化した位置関係に基づいて、診断済みの参照データの中から、個体差に起因する影響の違いが最も少ない参照データ(位置関係が類似する参照データ)を検索して抽出する。
・位置関係が類似する参照データを、被検者の再構成データと対比表示し、当該参照データの障害部位についての情報を明示する。
上記第1の実施形態では、座標読み出し部1306が、参照データ格納部133の参照データテーブル1400に格納されている全ての参照ID、C2座標、C5座標を読み出す構成とした。しかしながら、座標読み出し部1306は、"診断(障害部位)"に所定の診断結果が格納されている参照ID、C2座標、C5座標を読み出すように構成してもよい。以下、第2の実施形態について、上記第1の相違点を中心に説明する。
図22は、第2の実施形態の類似度判定部の機能を説明するための図である。図22に示すように、座標読み出し部1306は、例えば、"診断(障害部位)"に"健常"が格納されている参照ID、C2座標、C5座標を読み出す。そして、類似度判定部1305は、読み出したC2座標、C5座標の中から類似度が最大と判定されたC2座標及びC5座標に対応付けられた参照ID(="P002")を特定する。
図23は、第2の実施形態の診断支援装置における再構成データ表示画面の一例を示す図である。このうち、図23(a)は、位置関係が最も類似する参照データを、健常者の中から抽出して対比表示した様子を示している。図21(a)に示す再構成データ表示画面2110との相違点は、図23(a)に示す再構成データ表示画面2310の場合、参照データ選択欄2311が含まれている点である。医師等が、参照データ選択欄2311において、健常者を選択した場合、健常者の参照データが対比表示されたグラフ2313~2315を含む再構成データ表示画面2310が表示される。
以上の説明から明らかなように、本実施形態における診断支援システム100では、所定の診断結果が格納されている参照データを対比表示する構成とした。
上記第1及び第2の実施形態では、3つの観測点(椎骨C3、C4、C5)での再構成データを表示する場合について説明したが、観測点の数は3つに限定されない。
上記第1乃至第3の実施形態では、2次元再構成データを測定データ格納部132に格納する構成とした。しかしながら、3次元再構成データを測定データ格納部132に格納する構成としてもよい。この場合、診断支援装置140では、再構成データを表示するタイミングで、2次元再構成データを生成して表示することができる。これにより、例えば、再構成データを表示するタイミングで、医師等が任意の観測点を指定した場合でも、診断支援装置140は、医師等が指定した観測点における2次元再構成データを表示することができる。
上記第2の実施形態では、所定の診断結果が格納されている参照データから、位置関係が最も類似する参照データを抽出して、対比表示する構成とした。しかしながら、例えば、所定の範囲内の年齢が格納されている参照データから、位置関係が最も類似する参照データを抽出して、対比表示するように構成してもよい。あるいは、同じ性別が格納されている参照データから、位置関係が最も類似する参照データを抽出して、対比表示するように構成してもよい。
110a、110b :X線撮像部
111 :X線画像データ処理装置
120 :磁気センサアレイ
121 :磁場データ処理装置
130 :サーバ装置
140 :診断支援装置
141 :診断支援部
310 :X線画像データ(正面)
330 :X線画像データ(側面)
510 :座標付きX線画像データ(正面)
520 :座標付きX線画像データ(側面)
711 :磁場データ
931~933 :観測点
1301 :被検者特定部
1302 :再構成データ読み出し部
1303 :画像データ読み出し部
1304 :脊椎位置特定部
1305 :類似度判定部
1306 :座標読み出し部
1307 :参照データ抽出部
1308 :表示制御部
1309 :診断結果入力部
1400 :参照データテーブル
2110 :再構成データ表示画面
2113~2115 :グラフ
2311 :参照データ選択欄
2411 :脊椎選択欄
Claims (13)
- 生体内の磁気を測定する生体センサと、当該生体センサで測定する測定対象の所定の部位との位置関係を示す位置情報を、当該生体センサの座標を或る位置を原点とするXYZ座標系で特定し、当該XYZ座標系の座標を、前記測定対象の所定の部位の画像データに対し割り当てることにより算出する算出手段と、
XYZ座標系で算出され、前記測定対象の所定の部位に関する診断済みの生体情報が予め格納された複数の画像データの中から、下記(式)のS d が最小となる、前記算出手段により算出された位置情報と最も類似する位置情報が対応付けられた画像データを抽出する抽出手段と
を有することを特徴とする診断支援システム。
S d =(x 1 -x 1d ) 2 +(y 1 -y 1d ) 2 +(z 1 -z 1d ) 2 +(x 2 -x 2d ) 2 +(y 2 -y 2d ) 2 +(z 2 -z 2d ) 2 ・・・(式)
なお、取得した測定対象の第1座標を(x 1d ,y 1d ,z 1d )、第2座標を(x 2d ,y 2d ,z 2d )とし、診断済みの前記複数の画像データから取得した第1座標を(x 1 ,y 1 ,z 1 )、第2座標を(x 2 ,y 2 ,z 2 )とする。 - 前記生体センサにより測定されたデータに基づいて生成された生体情報と、前記抽出手段により抽出された画像データとを並べて表示する表示手段を更に有することを特徴とする請求項1に記載の診断支援システム。
- 前記画像データは、前記測定対象を撮像することで得られることを特徴とする請求項1又は2に記載の診断支援システム。
- 前記算出手段は、前記測定対象をX線により撮像することで得た画像データにおける、前記生体センサの位置と、前記測定対象の所定の部位の位置とに基づいて、前記座標を算出することを特徴とする請求項3に記載の診断支援システム。
- 前記算出手段により算出された座標と、前記診断済みの生体情報に対応付けられた座標との差分に基づいて、前記算出手段により算出された位置情報に類似する位置情報を判定する判定手段を更に有することを特徴とする請求項3又は4に記載の診断支援システム。
- 前記抽出手段は、前記診断済みの生体情報のうち、所定の診断結果が対応付けられた生体情報の中から、生体情報を抽出することを特徴とする請求項1に記載の診断支援システム。
- 前記表示手段は、前記生体センサにより測定されたデータに基づいて生成された、前記測定対象の複数点における生体情報と、前記抽出手段により抽出された、対応する複数点における画像データとを並べて表示することを特徴とする請求項2に記載の診断支援システム。
- 前記診断済みの生体情報を格納するサーバ装置を更に有することを特徴とする請求項4に記載の診断支援システム。
- 前記生体センサの位置を原点とした場合の前記画像データの各画素の座標を算出する画像データ処理装置を更に有することを特徴とする請求項8に記載の診断支援システム。
- 前記生体センサにより測定されたデータに基づいて前記生体情報を生成するデータ処理装置を更に有することを特徴とする請求項9に記載の診断支援システム。
- 前記画像データを生成するX線撮像部と、前記データを測定する生体センサとを有することを特徴とする請求項10に記載の診断支援システム。
- 生体内の磁気を測定する生体センサと、当該生体センサで測定する測定対象の所定の部位との位置関係を示す位置情報を、当該生体センサの座標を或る位置を原点とするXYZ座標系で特定し、当該XYZ座標系の座標を、前記測定対象の所定の部位の画像データに対し割り当てることにより算出する算出手段と、
XYZ座標系で算出され、前記測定対象の所定の部位に関する診断済みの生体情報が予め格納された複数の画像データの中から、下記(式)のS d が最小となる、前記算出手段により算出された位置情報と最も類似する位置情報が対応付けられた画像データを抽出する抽出手段と
を有することを特徴とする診断支援装置。
S d =(x 1 -x 1d ) 2 +(y 1 -y 1d ) 2 +(z 1 -z 1d ) 2 +(x 2 -x 2d ) 2 +(y 2 -y 2d ) 2 +(z 2 -z 2d ) 2 ・・・(式)
なお、取得した測定対象の第1座標を(x 1d ,y 1d ,z 1d )、第2座標を(x 2d ,y 2d ,z 2d )とし、診断済みの前記複数の画像データから取得した第1座標を(x 1 ,y 1 ,z 1 )、第2座標を(x 2 ,y 2 ,z 2 )とする。 - コンピュータに、
生体内の磁気を測定する生体センサと、当該生体センサで測定する測定対象の所定の部位との位置関係を示す位置情報を、当該生体センサの座標を或る位置を原点とするXYZ座標系で特定し、当該XYZ座標系の座標を、前記測定対象の所定の部位の画像データに対し割り当てることにより算出する算出工程と、
XYZ座標系で算出され、前記測定対象の所定の部位に関する診断済みの生体情報が予め格納された複数の画像データの中から、下記(式)のS d が最小となる、前記算出工程において算出された位置情報と最も類似する位置情報が対応付けられた画像データを抽出する抽出工程と
を実行させる診断支援プログラム。
S d =(x 1 -x 1d ) 2 +(y 1 -y 1d ) 2 +(z 1 -z 1d ) 2 +(x 2 -x 2d ) 2 +(y 2 -y 2d ) 2 +(z 2 -z 2d ) 2 ・・・(式)
なお、取得した測定対象の第1座標を(x 1d ,y 1d ,z 1d )、第2座標を(x 2d ,y 2d ,z 2d )とし、診断済みの前記複数の画像データから取得した第1座標を(x 1 ,y 1 ,z 1 )、第2座標を(x 2 ,y 2 ,z 2 )とする。
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