JP7480601B2 - Medical diagnosis support device, method for controlling medical diagnosis support device, and program - Google Patents
Medical diagnosis support device, method for controlling medical diagnosis support device, and program Download PDFInfo
- Publication number
- JP7480601B2 JP7480601B2 JP2020103441A JP2020103441A JP7480601B2 JP 7480601 B2 JP7480601 B2 JP 7480601B2 JP 2020103441 A JP2020103441 A JP 2020103441A JP 2020103441 A JP2020103441 A JP 2020103441A JP 7480601 B2 JP7480601 B2 JP 7480601B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- disease
- patient
- risk level
- possibility
- patients
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 title claims description 68
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 201000010099 disease Diseases 0.000 claims description 115
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 claims description 115
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 46
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 201000008450 Intracranial aneurysm Diseases 0.000 description 6
- 206010058467 Lung neoplasm malignant Diseases 0.000 description 6
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 6
- 201000005202 lung cancer Diseases 0.000 description 6
- 208000020816 lung neoplasm Diseases 0.000 description 6
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 description 3
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 3
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 3
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 3
- 238000012549 training Methods 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 2
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 2
- 238000012850 discrimination method Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 238000004393 prognosis Methods 0.000 description 2
- 230000036387 respiratory rate Effects 0.000 description 2
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 description 2
- 238000012706 support-vector machine Methods 0.000 description 2
- 208000010392 Bone Fractures Diseases 0.000 description 1
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 description 1
- 206010017076 Fracture Diseases 0.000 description 1
- 208000006673 asthma Diseases 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 description 1
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 1
- 201000003144 pneumothorax Diseases 0.000 description 1
- 238000007637 random forest analysis Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 230000003936 working memory Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Description
本発明は、医療診断支援装置、医療診断支援装置の制御方法、およびプログラムに関する。 The present invention relates to a medical diagnostic support device, a control method for a medical diagnostic support device, and a program.
傷病者の緊急度を判断する装置として、AI(Artifical Intelligence)を利用し、ドローンにより撮像した撮像画像の特徴から傷病者の緊急度を判断するトリアージの補完装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、救助が必要とされる複数の救助対象者の中から、身体が危険な状態であることを示す危険度を各救助対象者毎に算出して、救助の優先順位を決定する救助計画提示システムに関する装置も開示されている(例えば、特許文献2)。 As a device for determining the urgency of injured or sick people, a triage supplementary device has been proposed that uses AI (Artificial Intelligence) to determine the urgency of injured or sick people from the characteristics of images captured by a drone (see, for example, Patent Document 1). In addition, a device has been disclosed that relates to a rescue plan presentation system that calculates the degree of danger, which indicates the physical danger of each rescue target among multiple rescue targets who require rescue, and determines the rescue priority (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、特許文献1では、撮像画像(写真)から疾病の程度を判定しているため、疾病者の緊急度を判断することが難しかった。また、特許文献2では、救助対象者の危険度に応じて、救助の優先順位を決定しているため、救助対象者を早期に救助する必要があるか否か緊急度を認識することができなかった。 However, in Patent Document 1, the degree of illness is determined from captured images (photographs), making it difficult to determine the urgency of the sick person. In addition, in Patent Document 2, rescue priorities are determined according to the degree of danger to the person to be rescued, making it impossible to recognize the urgency of whether the person to be rescued needed to be rescued early.
そこで、本発明は、AIを利用して、複数のバイタル情報から各疾病の疾患可能性を算出することにより、診断フローの改善や、患者や疾病に優先順位を割り当てて診断支援を行うことができる、医療診断支援装置、医療診断支援装置の制御方法およびプログラムを提供することを課題とする。 The present invention aims to provide a medical diagnostic support device, a control method for the medical diagnostic support device, and a program that use AI to calculate the probability of each disease from multiple vital signs, thereby improving the diagnostic flow and providing diagnostic support by assigning priorities to patients and diseases.
すなわち、本発明の上記課題は、下記の構成により解決される。
(1)各患者の複数の生体情報を取得する取得部と、
前記取得部により取得された各前記患者の複数の生体情報から、学習済みの識別機器を用いて、疾患およびその罹患可能性を推定する推定部と、
前記推定部により推定された各前記患者の前記疾患およびその罹患可能性を出力部に出力する制御部と、
前記推定部により推定された各前記疾患の罹患可能性に基づいて、各前記疾患のリスク度を算出する算出部と、を備え、
前記算出部は、
算出した各前記患者の各前記疾患のリスク度から、各前記患者に対して使用が推奨されるモダリティのリストを算出する、
医療診断支援装置。
That is, the above-mentioned object of the present invention is achieved by the following configuration.
(1) an acquisition unit for acquiring a plurality of pieces of biological information of each patient;
an estimation unit that estimates a disease and a possibility of the disease from the plurality of biological information of each patient acquired by the acquisition unit using a trained identification device;
a control unit that outputs to an output unit the disease and the possibility of the disease of each patient estimated by the estimation unit;
A calculation unit that calculates a risk level of each of the diseases based on the possibility of each of the diseases estimated by the estimation unit,
The calculation unit is
calculating a list of modalities recommended for use with each of the patients from the calculated risk level of each of the diseases of each of the patients;
Medical diagnostic support equipment.
(2)前記算出部は、
各前記患者の前記疾患の前記リスク度から、各前記患者に対する総合リスク度を算出する、
(1)に記載の医療診断支援装置。
( 2 ) The calculation unit is
Calculating an overall risk level for each of the patients from the risk level of the disease for each of the patients;
The medical diagnosis support device according to ( 1 ).
(3)前記算出部は、
複数の患者の前記総合リスク度から、前記複数の患者に対するトリアージを実行する、
(2)に記載の医療診断支援装置。
( 3 ) The calculation unit
performing triage for the plurality of patients based on the overall risk levels of the plurality of patients;
A medical diagnosis support device according to ( 2 ).
(4)各患者の複数の生体情報を取得するステップと、
各前記患者の複数の生体情報から、学習済みの識別機器を用いて、疾患およびその罹患可能性を推定するステップと、
各前記患者の前記疾患およびその罹患可能性を出力部に出力するステップと、
推定された各前記疾患の罹患可能性に基づいて、各前記疾患のリスク度を算出する算出ステップと、を実行し、
さらに前記算出ステップでは、
算出した各前記患者の各前記疾患のリスク度から、各前記患者に対して使用が推奨されるモダリティのリストを算出する、
医療診断支援装置の制御方法。
( 4 ) acquiring a plurality of pieces of biometric information for each patient;
A step of estimating a disease and a possibility of the disease from a plurality of biometric information of each patient using a trained identification device;
outputting the disease and the possibility of disease of each of the patients to an output unit;
A calculation step of calculating a risk level of each of the diseases based on the estimated possibility of each of the diseases;
Further, in the calculation step,
calculating a list of modalities recommended for use with each of the patients from the calculated risk level of each of the diseases of each of the patients;
A method for controlling a medical diagnosis support device.
(5)コンピュータに、
各患者の複数の生体情報を取得する工程、
各前記患者の複数の生体情報から、学習済みの識別機器を用いて、疾患およびその疾患可能性を推定する工程、
各前記患者の疾患およびその罹患可能性を出力部に出力する工程、
推定された各前記疾患の罹患可能性に基づいて、各前記疾患のリスク度を算出する算出工程、を実行させ、
さらに前記算出工程では、
算出した各前記患者の各前記疾患のリスク度から、各前記患者に対して使用が推奨されるモダリティのリストを算出する、
ことを実行させることを特徴とするプログラム。
( 5 ) To the computer,
acquiring a plurality of biometric data for each patient;
estimating a disease and its possibility from a plurality of biometric information of each patient using a trained identification device;
outputting the disease and the possibility of disease of each of the patients to an output unit;
A calculation step of calculating a risk level of each of the diseases based on the estimated possibility of suffering from each of the diseases,
Further, in the calculation step,
calculating a list of modalities recommended for use with each of the patients from the calculated risk level of each of the diseases of each of the patients;
A program characterized by causing a user to execute the following:
本発明によれば、対象者の疾患とその罹患可能性を把握することにより、病気の見逃しを早期に防止することができるとともに、救急現場等で検査対象者が溢れている状況において、優先的に診断すべき対象者を抽出することができる。 According to the present invention, by understanding the disease of a subject and the possibility of contracting the disease, it is possible to prevent diseases from being overlooked at an early stage, and to extract subjects who should be given priority for diagnosis in situations where there are too many subjects to be tested at emergency sites, etc.
これにより、患者1人1人の予後の改善に期待することができ、医療費削減や患者QOL(Quality Of Life)を向上させることができる。 This is expected to improve the prognosis for each individual patient, reduce medical costs, and improve patient quality of life (QOL).
以下に、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実現するための一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。また、後述する各実施形態の一部を適宜組み合わせて構成してもよい。なお、同一の部材については同一の符号を付し、説明を適宜省略する。 The following describes in detail the form for carrying out the present invention. Note that the embodiment described below is one example for realizing the present invention, and should be appropriately modified or changed depending on the configuration of the device to which the present invention is applied and various conditions, and the present invention is not limited to the following embodiment. In addition, a configuration may be made by appropriately combining parts of each embodiment described below. Note that the same reference numerals are used for the same members, and the description will be omitted as appropriate.
<第1の実施形態>
[医療診断支援装置全体の構成]
図1Aは、第1の実施形態に係る医療診断支援装置100の構成例を説明する図である。第1の実施形態に係る医療診断支援装置100は、CPU101、操作受付部102、学習済みモデル103、出力部104、表示部105、ROM(Read Only Memory)106、RAM(Random Access Memory)107、及び、外部記憶装置108を備えて構成されている。外部記憶装置108は、疾患推定プログラム109を含んで構成されている。
First Embodiment
[Overall configuration of medical diagnosis support device]
1A is a diagram for explaining an example of the configuration of a medical
図1Aに示されるように、CPU101は、医療診断支援装置100の全体を統括して制御する演算処理装置である。CPU101は、ROM106や外部記憶装置108に格納されたプログラムを実行することにより、各種の制御を行う。CPU101は、例えば、外部記憶装置108に格納された疾患推定プログラム109を実行することにより、図1Bに示す、取得部111、推定部112、制御部113、及び算出部114を実現する。
As shown in FIG. 1A, the
図1Bは、第1の実施形態に係る医療診断支援装置100のCPU101の構成を示した機能ブロック図である。
Figure 1B is a functional block diagram showing the configuration of the
取得部111は、各患者の複数の生体情報(バイタルデータ)を取得する機能を有している。バイタルデータとは、例えば、年齢、性別、血圧、呼吸数、脈拍、心電図、体温、酸素飽和度、既往歴、喫煙歴、訪問目的、訪問方法などの情報のことである。取得部111は、例えば、測定結果を自動で取得したり、ユーザからの入力により手動で取得する。
The
推定部112は、取得部111により取得された各患者の複数の生体情報から、学習済みモデル(学習済みの識別機器)103を用いて、疾患およびその罹患可能性を推定する機能を有している。推定部112は、例えば、各患者ごとに、疾患とその罹患可能性を、脳動脈瘤:60%、糖尿病:55%、喘息:40%、肺がん:30%、骨折:25%、気胸:10%、結石:3%、等と推定する。
The
制御部113は、推定部112により推定された各患者の疾患およびその罹患可能性を出力部104に出力する機能を有している。
The
算出部114は、各疾患の罹患可能性に基づいて、各疾患のリスク度を算出する機能を有している。算出部114は、各疾患のリスク度(スコア)に従って、総合リスク度を算出することもできる。なお、リスク度とは、危険度又は緊急度の両方の意味を包含する、早急に処置を必要とする度合いを示すものである。
The
なお、本実施形態では、CPU101は、医療診断支援装置100の全体を統括して制御しているが、医療診断支援装置100の全体を制御する代わりに、例えば、複数のハードウェアが処理を分担することにより、医療診断支援装置100の全体を制御してもよい。
In this embodiment, the
操作受付部102は、患者情報や患者生体情報の入力を受ける。操作受付部102は、例えば、ユーザからの各種操作を受け付ける、キーボード、マウス、各種スイッチ、ボタン、タッチパネル等の操作部材から構成される。
The
学習済みモデル103は、事前学習済みの識別器を含んで構成され、各種パラメータを記憶し、保存する。学習済みモデル103の詳細については、後述する。
The trained
出力部104は、疾患およびその罹患可能性を表示部105に出力する。出力部104は、例えば、医師などが使用する診察用の端末により構成される。
The
表示部105は、疾患およびその罹患可能性を表示する。表示部105は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、プリンタ等の表示デバイス、又は、表示するためのソフトウエア(ビューワ)で構成される。
The
ROM106は、例えば、医療診断支援装置100を制御する制御プログラムを格納する。
RAM107は、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)により構成され、CPU101が制御プログラムや疾患推定プログラム109を実行するために必要なデータや画像データを一時的に記憶するワーキングメモリとして機能する。
The
The
外部記憶装置108は、例えば、ハードディスクドライブにより構成され、算出部114で算出された各患者の疾患のリスク度を記憶する。
The
[医療診断支援装置の動作]
次に、上記構成からなる医療診断支援装置100の動作について、図1A及び図1Bを参照しながら、フローチャートを用いて説明する。
[Operation of medical diagnosis support device]
Next, the operation of the medical
図2は、第1の実施形態に係る医療診断支援装置100の動作を示したフローチャートである。
Figure 2 is a flowchart showing the operation of the medical
まず、医療診断支援装置100のCPU101は、取得部111において、各患者の複数の生体情報を取得する(ステップS001)。取得部111は、例えば、患者情報と、各患者の患者生体情報(バイタルデータ)の入力を受け付ける。なお、CPU101は、各患者の複数の生体情報を取得する際、各患者の測定結果を自動で取得してもよく、また、操作受付部102からの入力を受け付けてもよい。
First, the
医療診断支援装置100のCPU101は、推定部112において、取得部111により取得された各患者の複数の生体情報から、学習済みモデル103を用いて、患者ごとに1以上の疾患およびその罹患可能性を推定する(ステップS003)。
The
医療診断支援装置100のCPU101は、算出部114において、各疾患の罹患可能性に基づいて、各疾患のリスク度を算出する(ステップS005)。この場合、CPU101は、算出部114において、患者ごとに、各疾患の優先スコアと罹患可能性(単に、可能性ともいう。)とから、リスク度を算出する。
The
図3は、ある患者(例えば、Cさん)の疾患とその可能性とから、疾患ごとのリスク度を算出した説明図である。図3に示すように、横軸には、「優先スコア」、「可能性」、「リスク度」の欄が設けられ、縦軸には、「脳卒中」、「脳動脈瘤」、「骨折」、「肺がん」、「糖尿病」などが設けられている。 Figure 3 is an explanatory diagram showing the calculation of the risk level for each disease from the disease and its possibility for a certain patient (e.g., Mr. C). As shown in Figure 3, the horizontal axis has columns for "priority score," "possibility," and "risk level," while the vertical axis has columns for "stroke," "cerebral aneurysm," "fracture," "lung cancer," "diabetes," etc.
優先スコアは、既定値として決まっている外部データである。この優先スコアは、例えば、国の基準があればその値を採用することができ、また、医師の権限や病院等の規定に従って、任意に編集することもできる。また、この優先スコアは病院ごとの優先順位、感染症の流行などに応じて可変にすることができる。 The priority score is external data that is determined as a default value. For example, if there is a national standard, this value can be adopted as this priority score, or it can be edited arbitrarily in accordance with the doctor's authority and the hospital's regulations. In addition, this priority score can be made variable depending on the priority order of each hospital, the spread of infectious diseases, etc.
可能性は、推定部112において、推定された各疾患の罹患可能性を示している。また、リスク度は、優先スコアとその疾患の可能性とを用いて計算することで算出される値である。なお、本実施形態において、この値は、優先スコアとその疾患の可能性とを積算した値を用いて説明するが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、優先スコアと疾患の可能性以外に、年齢や性別、血圧等の生体情報を用いて補正することもでき、優先スコアとその疾患可能性を利用して計算できる値であれば、種々の手法を取ることができる。
The probability indicates the probability of contracting each disease estimated by the
図3に示すCさんの場合、「脳卒中」については、優先スコアの「100」と、可能性の「0.8」とを積算し、リスク度が「80」と算出されている。同様に、「脳動脈瘤」については、優先スコアの「90」と、可能性の「0.6」とを積算し、リスク度が「54」と算出されている。「骨折」については、優先スコアの「60」と、可能性の「0.2」とを積算し、リスク度が「12」と算出されている。「肺がん」については、優先スコアの「90」と、可能性の「0.2」とを積算し、リスク度が「18」と算出されている。「糖尿病」については、優先スコアの「20」と、可能性の「0.4」とを積算し、リスク度が「8」と算出されている。なお、本実施形態では、算出部114は、「リスク度」を算出するだけでなく、重症度の高い疾患が出力された場合に、その疾患が出力された理由や詳細が表示させてもいい。
In the case of Mr. C shown in FIG. 3, the priority score of "100" and the possibility of "0.8" are multiplied together to calculate the risk level of "80" for "stroke." Similarly, the priority score of "90" and the possibility of "0.6" are multiplied together to calculate the risk level of "54" for "cerebral aneurysm." The priority score of "60" and the possibility of "0.2" are multiplied together to calculate the risk level of "12" for "fracture." The priority score of "90" and the possibility of "0.2" are multiplied together to calculate the risk level of "18" for "lung cancer." The priority score of "20" and the possibility of "0.4" are multiplied together to calculate the risk level of "8" for "diabetes." In this embodiment, the
図2のフローチャートに戻り、医療診断支援装置100のCPU101は、算出部114において、各患者の疾患のリスク度から、各患者に対する総合リスク度を算出する(ステップS007)。
Returning to the flowchart of FIG. 2, the
この場合、算出部114は、各患者ごとに、各疾患ごとのリスク度の合計を算出し、患者ごとに総合リスク度を算出する。例えば、図3のCさんの場合、算出部114は、脳卒中のリスク度「80」と、脳動脈瘤のリスク度「54」と、骨折のリスク度「12」と、肺がんのリスク度「18」と、糖尿病のリスク度「8」などを加算し、総合リスク度「172」と算出する。
In this case, the
医療診断支援装置100のCPU101は、算出部114によって算出された各患者に対する総合リスク度を出力部104に出力する。出力部104は、各患者に対する総合リスク度を表示部105に表示する(ステップS009)。この場合、CPU101の算出部114は、複数の患者の総合リスク度から、複数の患者に対するトリアージを実行し、表示部105にトリアージした結果を表示させて、医療診断支援装置100の処理を終了する。
The
なお、トリアージとは、患者の重症度に応じて、治療の優先度を決定し、選別することをいう。 Triage refers to determining and selecting treatment priorities based on the severity of a patient's condition.
図4は、複数の患者の総合リスク度から、複数の患者に対するトリアージが実行された結果を示した説明図である。CPU101は、算出部114においてトリアージを実行することにより、総合リスク度の高い順に患者を表示させることができる。
Figure 4 is an explanatory diagram showing the results of triage performed on multiple patients based on their overall risk levels. The
図4に示すように、例えば、患者の名前ごとに総合リスク度と使用モダリティの欄が設けられ、名前の欄には、総合リスク度の高い順に、4名の患者が表示されている。具体的には、総合リスク度の高い順に従い、Cさんは総合リスク度が「172」、Bさんは総合リスク度が「135」、Dさんは総合リスク度が「96」、Aさんは総合リスク度が「47」と表示されている。 As shown in Figure 4, for example, columns for the overall risk level and modality used are provided for each patient name, and the name column displays four patients in descending order of overall risk level. Specifically, in descending order of overall risk level, Mr. C has an overall risk level of "172," Mr. B has an overall risk level of "135," Mr. D has an overall risk level of "96," and Mr. A has an overall risk level of "47."
これにより、医療従事者は、総合リスク度の高いCさんから順に、診察や処置の優先順位を決定することができる。また、医療診断支援装置100は、医療従事者が患者名を選択することにより、選択された患者の疾患と罹患可能性とを表示し、疾患ごとのリスク度を算出した説明図(例えば、図3参照)を表示させてもよい。
This allows medical staff to determine the priority of examinations and treatments, starting with Mr. C, who has the highest overall risk level. In addition, when a medical staff member selects a patient's name, the medical
なお、使用モダリティの欄には、各患者が使用する予定のモダリティが表示されている。使用モダリティについては、第2の実施形態において説明する。 The modality to be used by each patient is displayed in the "Modality to be used" field. The modalities to be used will be explained in the second embodiment.
以上説明したように、第1の実施形態に係る医療診断支援装置100のCPU101は、取得部111と、推定部112と、制御部113と、算出部114とを備えて構成されている。CPU101は、推定部112において、取得部111により取得された各患者の複数の生体情報から、学習済みモデル103を用いて、疾患およびその罹患可能性を推定する。また、CPU101は、算出部114において、各疾患の罹患可能性に基づいて、各疾患のリスク度を算出し、各患者の疾患のリスク度から、各患者に対する総合リスク度を算出する。
As described above, the
これにより、第1の実施形態に係る医療診断支援装置100は、対象者の疾患とその罹患可能性を把握することにより、病気の見逃しを早期に防止することができるとともに、救急現場等で検査対象者が溢れている状況において、優先的に診断すべき対象者を抽出することができる。
As a result, the medical
更に、第1の実施形態に係る医療診断支援装置100は、患者1人1人の予後の改善を期待することができ、医療費削減や患者QOLを向上させることができる。
Furthermore, the medical
<第2の実施形態>
第2の実施形態に係る医療診断支援装置100のCPU101は、算出部114において、各患者の各疾患のリスク度から、各患者に対して使用が推奨されるモダリティ(以下、これを使用モダリティともいう。)のリストを算出する。なお、この使用モダリティには、第1の実施形態における患者が使用する予定のモダリティの意味も含んでいる。
Second Embodiment
The
第2の実施形態に係る医療診断支援装置100のCPU101によれば、各患者に対して使用モダリティのリストを表示することができるので、医師や看護師等の医療従事者は、患者の検査や処置の優先順位を決定することができる。
The
[医療診断支援装置の動作]
次に、第2の実施形態に係る医療診断支援装置100の動作について、図5に示すフローチャートを用いて説明する。なお、第2の実施形態に係る医療診断支援装置100の動作において、図2に示した第1の実施形態に係る医療診断支援装置100の動作と同一の動作については、同一の符号を付し、説明を適宜、省略する。
[Operation of medical diagnosis support device]
Next, the operation of the medical
図5は、第2の実施形態に係る医療診断支援装置100が、各患者に対して使用が推奨されるモダリティのリストを算出する処理を示したフローチャートである。
Figure 5 is a flowchart showing the process by which the medical
まず、図5に示すステップS001及びステップS003では、図2に示すステップS001及びステップS003と、同様の処理を行う。 First, in steps S001 and S003 shown in FIG. 5, the same processing as in steps S001 and S003 shown in FIG. 2 is performed.
次に、医療診断支援装置100のCPU101は、算出部114において、各疾患の罹患可能性に基づいて、各疾患のリスク度を算出し、各患者の各疾患のリスク度から、各患者に対して使用モダリティのリストを算出する(ステップS101)。
Next, the
例えば、図3を参照すると、脳卒中の可能性や脳動脈瘤の可能性から、使用が推奨されるモダリティとして「MRI(Magnetic Resonance Imaging)」が決定され、また、骨折の可能性から、使用が推奨されるモダリティとして「CT(Computed Tomography)」が決定される。また、肺がんの可能性から、使用が推奨されるモダリティとして「X線」が決定され、また、糖尿病の可能性から、使用が推奨されるモダリティとして「US(UltraSonography)」が決定される。 For example, referring to FIG. 3, "MRI (Magnetic Resonance Imaging)" is determined as the modality recommended for use based on the possibility of stroke or cerebral aneurysm, and "CT (Computed Tomography)" is determined as the modality recommended for use based on the possibility of fracture. Also, "X-ray" is determined as the modality recommended for use based on the possibility of lung cancer, and "US (Ultrasonography)" is determined as the modality recommended for use based on the possibility of diabetes.
これにより、ステップS009では、図4で示したように、患者ごとに使用モダリティを表示することができる。また、図4では、罹患可能性から使用モダリティが推奨される比率に応じて指標を表示しており、例えば、使用モダリティとしてMRIが選択(使用)される可能性が高いことを示している。 As a result, in step S009, the modality to be used for each patient can be displayed as shown in FIG. 4. Also, in FIG. 4, an indicator is displayed according to the ratio at which the modality to be used is recommended based on the likelihood of disease, and for example, it shows that MRI is likely to be selected (used) as the modality to be used.
以上説明したように、第2の実施形態に係る医療診断支援装置100のCPU101は、算出部114において、各患者の各疾患のリスク度から、各患者に対して使用が推奨されるモダリティのリストを算出する。
As described above, the
これにより、第2の実施形態に係る医療診断支援装置100のCPU101は、各患者に対して使用モダリティのリストを表示することができるので、医師や看護師等の医療従事者は、患者の検査や処置の優先順位を決定することができる。
As a result, the
<第3の実施形態>
第3の実施形態に係る医療診断支援装置100のCPU101は、第1の実施形態に係る医療診断支援装置100の動作と、第2の実施形態に係る医療診断支援装置100の動作とを組み合わせて実行する。
Third Embodiment
The
[医療診断支援装置の動作]
次に、第3の実施形態に係る医療診断支援装置100の動作について、図6に示すフローチャートを用いて説明する。なお、第3の実施形態に係る医療診断支援装置100の動作は、図2に示したフローチャートに、図5に示したフローチャートのステップS101の処理を追加した処理と同一の処理を実行する。なお、同一の処理には同一の符号を付し、説明を適宜、省略する。
[Operation of medical diagnosis support device]
Next, the operation of the medical
図6は、第3の実施形態に係る医療診断支援装置100の動作を示したフローチャートである。
Figure 6 is a flowchart showing the operation of the medical
第3の実施形態に係る医療診断支援装置100は、まず、取得部111において、各患者の複数の生体情報を取得する(ステップS001)。取得部111は、例えば、患者情報と、各患者の患者生体情報(バイタルデータ)の入力を受け付ける。
The medical
医療診断支援装置100のCPU101は、推定部112において、取得部111により取得された各患者の複数の生体情報から、学習済みモデル103を用いて、患者ごとに1以上の疾患およびその罹患可能性を推定する(ステップS003)。
The
医療診断支援装置100のCPU101は、算出部114において、各疾患の罹患可能性に基づいて、各疾患のリスク度を算出する(ステップS005)。CPU101は、算出部114において、患者ごとに、各疾患の優先スコアと罹患可能性(可能性)とから、リスク度を算出する。
The
医療診断支援装置100のCPU101は、算出部114において、各患者の疾患のリスク度から、各患者に対する総合リスク度を算出する(ステップS007)。算出部114は、各患者ごとに、各疾患ごとのリスク度の合計を算出し、患者ごとに総合リスク度を算出する。
The
また、医療診断支援装置100のCPU101は、算出部114において、各患者の総合リスク度から、各患者に対して使用モダリティのリストを算出(決定)する(ステップS101)。なお、各患者の各疾患のリスク度から使用モダリティを算出(決定)できる場合、算出部114は、各患者の各疾患のリスク度から使用モダリティを算出(決定)してもよい。
The
医療診断支援装置100のCPU101は、算出部114によって算出された各患者に対する総合リスク度に従って、図4に示したトリアージが実行された結果を表示部105に表示するとともに(ステップS009)、使用モダリティのリストを表示して、医療診断支援装置100の処理を終了する。
The
以上説明したように、第3の実施形態に係る医療診断支援装置100のCPU101は、取得部111と、推定部112と、制御部113と、算出部114とを備えて構成されている。CPU101は、算出部114において、取得部111により取得された各患者の複数の生体情報から、学習済みモデル103を用いて、疾患およびその罹患可能性を推定する。CPU101は、各疾患の罹患可能性に基づいて、各疾患のリスク度を算出し、各患者の疾患のリスク度から、各患者に対する総合リスク度及び使用モダリティのリストを算出する。
As described above, the
これにより、第1の実施形態に係る医療診断支援装置100は、対象者の疾患とその罹患可能性を把握することにより、処置すべき優先順位の高い患者を選別することができるともに、使用モダリティの手配も容易に行うことができるので、多くの患者を効率的に救助や処置することができる。
As a result, the medical
次に、医療診断支援装置100の学習済みモデルの生成について説明する。
Next, we will explain how to generate a trained model for the medical
[学習済みモデルの生成]
学習済みモデル103は、予め準備した生体情報(バイタルデータなど)を入力とし、出力を疾患可能性とした多数(i組個(iは例えば数千から十数万))のデータセットを学習サンプルデータとして用い、これにより機械学習する。学習器(不図示)としては、CPUおよびGPUのプロセッサを用いたスタンドアロンの高性能コンピュータ、又はクラウドコンピュータを用いることができる。
[Generating a trained model]
The trained
なお、本実施形態において、学習器(不図示)は、パーセプトロンを組み合わせて構成したニューラルネットワークを用いた学習方法について、フローチャートを用いて説明するが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、教師あり学習であれば、種種の手法を取ることができる。 In this embodiment, the learning method using a neural network formed by combining perceptrons as a learning device (not shown) is described using a flowchart, but this embodiment is not limited to this, and various methods can be used as long as they are supervised learning.
具体的には、学習器(不図示)には、ランダムフォレスト、サポートベクターマシン(SVM:Support Vector Machine)、ブースティング(Boosting)、ベイジアン(Bsysian)、ネットワーク線形判別法、及び非線形判別法等を適用することができる。 Specifically, the learning device (not shown) can apply random forests, support vector machines (SVMs), boosting, Bayesian, network linear discrimination methods, nonlinear discrimination methods, etc.
[学習済みモデルの学習方法]
図7は、医療診断支援装置100の学習済みモデル103の学習方法の処理を示したフローチャートである。
[How to train a trained model]
FIG. 7 is a flowchart showing the process of the learning method of the trained
学習器(不図示)は、教師データである学習サンプルデータを読み込む。例えば、最初であれば1組目(生体情報、疾患可能性)の学習サンプルデータを読み込み、i回目であれば、i組目の学習サンプルデータを読み込む(ステップS201)。 The learning device (not shown) reads the learning sample data, which is the teacher data. For example, if it is the first time, the first set of learning sample data (biometric information, disease possibility) is read, and if it is the i-th time, the i-th set of learning sample data is read (step S201).
図8は、ある任意の患者Xについて、予め準備した生体情報(バイタルデータ)を示した説明図である。図8に示すように、生体情報(バイタルデータ)は、例えば、年齢、性別、血圧、呼吸数、脈拍、心電図、体温、酸素飽和度、既往歴、喫煙歴、訪問目的、訪問方法、その他などの入力データと、脳動脈瘤、骨折、肺がん、糖尿病、その他などの教師データとから構成される。そして、学習済みモデル103は、これらの生体情報(バイタルデータ)を学習サンプルデータとして、順番に読み込む。
Figure 8 is an explanatory diagram showing biometric information (vital data) prepared in advance for an arbitrary patient X. As shown in Figure 8, the biometric information (vital data) is composed of input data such as age, sex, blood pressure, respiratory rate, pulse rate, electrocardiogram, body temperature, oxygen saturation, medical history, smoking history, purpose of visit, method of visit, and others, and teacher data such as cerebral aneurysm, fracture, lung cancer, diabetes, and others. The trained
学習器(不図示)は、読み込んだ学習サンプルデータのうち、入力データをニューラルネットワークに入力する(ステップS203)。 The learning device (not shown) inputs the input data from the loaded learning sample data into the neural network (step S203).
学習器(不図示)は、ニューラルネットワークの推定結果、即ち、推定された疾患を、入力教師データと比較する(ステップS205)。 The learning device (not shown) compares the neural network's estimation results, i.e., the estimated disease, with the input training data (step S205).
学習器(不図示)は、比較結果からパラメータを調整する(ステップS207)。例えば、学習器(不図示)は、バックプロパゲーション(Back-propagation:誤差逆伝搬法)という処理を行うことにより、比較結果の誤差が小さくなるように、パラメータを調整し、更新する。 The learning device (not shown) adjusts the parameters based on the comparison results (step S207). For example, the learning device (not shown) adjusts and updates the parameters by performing a process called back-propagation (backpropagation method) so as to reduce the error in the comparison results.
学習器(不図示)は、1~i組目まで全データの全処理が完了した場合(ステップS209のYES)、ステップS211に進め、一方、全データの全処理が完了していない場合(ステップS209のNO)、ステップ201に戻り、次の学習サンプルデータを読み込み、ステップS201以下の処理を繰り返す。 When the learning device (not shown) has completed all processing of all data from the first to the i-th set (YES in step S209), it proceeds to step S211. On the other hand, when the learning device has not completed all processing of all data (NO in step S209), it returns to step 201, reads the next learning sample data, and repeats the processing from step S201 onwards.
学習器(不図示)は、ステップS207までの処理で構築された学習済みモデル103を記憶し(ステップS211)、処理を終了する。
The learning device (not shown) stores the trained
これにより、第4の実施形態に係る医療診断支援装置100のCPU101は、推定部112において、取得部111により取得された各患者の複数の生体情報から、学習済みモデル103を用いて、疾患およびその罹患可能性を推定することができる。
As a result, the
100 医療診断支援装置
101 CPU
102 操作受付部
103 学習済みモデル
104 出力部
105 表示部
106 ROM
107 RAM
108 外部記憶装置
109 疾患推定プログラム
111 取得部
112 推定部
113 制御部
114 算出部
100 Medical
102
107 RAM
108
Claims (5)
前記取得部により取得された各前記患者の複数の生体情報から、学習済みの識別機器を用いて、疾患およびその罹患可能性を推定する推定部と、
前記推定部により推定された各前記患者の前記疾患およびその罹患可能性を出力部に出力する制御部と、
前記推定部により推定された各前記疾患の罹患可能性に基づいて、各前記疾患のリスク度を算出する算出部と、を備え、
前記算出部は、
算出した各前記患者の各前記疾患のリスク度から、各前記患者に対して使用が推奨されるモダリティのリストを算出する、
医療診断支援装置。 An acquisition unit that acquires a plurality of pieces of biological information of each patient;
an estimation unit that estimates a disease and a possibility of the disease from the plurality of biological information of each patient acquired by the acquisition unit using a trained identification device;
a control unit that outputs to an output unit the disease and the possibility of the disease of each patient estimated by the estimation unit;
A calculation unit that calculates a risk level of each of the diseases based on the possibility of each of the diseases estimated by the estimation unit,
The calculation unit is
calculating a list of modalities recommended for use with each of the patients from the calculated risk level of each of the diseases of each of the patients;
Medical diagnostic support equipment.
各前記患者の前記疾患の前記リスク度から、各前記患者に対する総合リスク度を算出する、
請求項1に記載の医療診断支援装置。 The calculation unit is
Calculating an overall risk level for each of the patients from the risk level of the disease for each of the patients;
The medical diagnosis support device according to claim 1 .
複数の患者の前記総合リスク度から、前記複数の患者に対するトリアージを実行する、
請求項2に記載の医療診断支援装置。 The calculation unit is
performing triage for the plurality of patients based on the overall risk levels of the plurality of patients;
The medical diagnosis support device according to claim 2 .
各前記患者の複数の生体情報から、学習済みの識別機器を用いて、疾患およびその罹患可能性を推定するステップと、
各前記患者の前記疾患およびその罹患可能性を出力部に出力するステップと、
推定された各前記疾患の罹患可能性に基づいて、各前記疾患のリスク度を算出する算出ステップと、を実行し、
さらに前記算出ステップでは、
算出した各前記患者の各前記疾患のリスク度から、各前記患者に対して使用が推奨されるモダリティのリストを算出する、
医療診断支援装置の制御方法。 acquiring a plurality of biometric information for each patient;
A step of estimating a disease and a possibility of the disease from a plurality of biometric information of each patient using a trained identification device;
outputting the disease and the possibility of disease of each of the patients to an output unit;
A calculation step of calculating a risk level of each of the diseases based on the estimated possibility of each of the diseases;
Further, in the calculation step,
calculating a list of modalities recommended for use with each of the patients from the calculated risk level of each of the diseases of each of the patients;
A method for controlling a medical diagnosis support device.
各患者の複数の生体情報を取得する工程、
各前記患者の複数の生体情報から、学習済みの識別機器を用いて、疾患およびその疾患可能性を推定する工程、
各前記患者の疾患およびその罹患可能性を出力部に出力する工程、
推定された各前記疾患の罹患可能性に基づいて、各前記疾患のリスク度を算出する算出工程、を実行させ、
さらに前記算出工程では、
算出した各前記患者の各前記疾患のリスク度から、各前記患者に対して使用が推奨されるモダリティのリストを算出する、
ことを実行させることを特徴とするプログラム。
On the computer,
acquiring a plurality of biometric data for each patient;
estimating a disease and its possibility from a plurality of biometric information of each patient using a trained identification device;
outputting the disease and the possibility of disease of each of the patients to an output unit;
A calculation step of calculating a risk level of each of the diseases based on the estimated possibility of suffering from each of the diseases,
Further, in the calculation step,
calculating a list of modalities recommended for use with each of the patients from the calculated risk level of each of the diseases of each of the patients;
A program characterized by causing a user to execute the following:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020103441A JP7480601B2 (en) | 2020-06-16 | 2020-06-16 | Medical diagnosis support device, method for controlling medical diagnosis support device, and program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020103441A JP7480601B2 (en) | 2020-06-16 | 2020-06-16 | Medical diagnosis support device, method for controlling medical diagnosis support device, and program |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021194283A JP2021194283A (en) | 2021-12-27 |
JP7480601B2 true JP7480601B2 (en) | 2024-05-10 |
Family
ID=79196588
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020103441A Active JP7480601B2 (en) | 2020-06-16 | 2020-06-16 | Medical diagnosis support device, method for controlling medical diagnosis support device, and program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7480601B2 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20170323064A1 (en) | 2016-05-05 | 2017-11-09 | James Stewart Bates | Systems and methods for automated medical diagnostics |
JP2018513727A (en) | 2015-04-08 | 2018-05-31 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | Cardiovascular deterioration warning score |
JP2020060857A (en) | 2018-10-05 | 2020-04-16 | コニカミノルタ株式会社 | Information processor, medical image display device, and program |
-
2020
- 2020-06-16 JP JP2020103441A patent/JP7480601B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018513727A (en) | 2015-04-08 | 2018-05-31 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | Cardiovascular deterioration warning score |
US20170323064A1 (en) | 2016-05-05 | 2017-11-09 | James Stewart Bates | Systems and methods for automated medical diagnostics |
JP2020060857A (en) | 2018-10-05 | 2020-04-16 | コニカミノルタ株式会社 | Information processor, medical image display device, and program |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021194283A (en) | 2021-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5584413B2 (en) | Patient monitoring system and monitoring method | |
US8897533B2 (en) | Medical image processing apparatus | |
JP6402185B2 (en) | Clinical decision support system based on triage decision | |
US20170329905A1 (en) | Life-Long Physiology Model for the Holistic Management of Health of Individuals | |
CN108024718A (en) | The continuity system and method that health and fitness information (data) medicine is collected, handles and fed back | |
CN109741812A (en) | It sends the method for medical image and executes the medical imaging devices of the method | |
JP7161688B2 (en) | Post-surgery infection prediction device, post-surgery infection prediction device production method, post-surgery infection prediction method and program | |
JP7480601B2 (en) | Medical diagnosis support device, method for controlling medical diagnosis support device, and program | |
CN111863179B (en) | Medical information processing device, medical information processing method, and program | |
JP7486318B2 (en) | Medical information processing device, medical information processing method, and medical information processing program | |
EP4020493A2 (en) | Severity assessment device and model generation device | |
JP7485512B2 (en) | Medical information processing device, medical information processing method, and medical information processing program | |
CN114981897A (en) | Auxiliary equipment in lung disease detection | |
KR20210094973A (en) | Method for providing information on severity of subject or acuity of subject and apparatus using same | |
Hudson et al. | Diagnostic models based on personalized analysis of trends (PAT) | |
JP7443109B2 (en) | Medical information processing device, medical information processing method and program | |
JP7304203B2 (en) | Medical information processing device and program | |
WO2024106526A1 (en) | Learning data generation method, learning model generation method, output program, learning model data generation device, learning data generation program, output device, and output method | |
US20220270758A1 (en) | Medical information processing apparatus, medical information processing method, and non-transitory computer-readable medium | |
WO2024024317A1 (en) | Computer program, information processing device, information processing method, and learning model generation method | |
JP2024505213A (en) | Method and device for providing reliable information on results of artificial intelligence models | |
US20230411003A1 (en) | Disease diagnosis result determination device, disease diagnosis result determination method, and program | |
US20230238089A1 (en) | Medical checkup presentation apparatus, medical checkup presentation method and recording medium | |
JP2022007324A (en) | Medical diagnosis support device, medical diagnosis support method, and program | |
JP2023071545A (en) | Clinical support system and clinical support device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230329 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20231019 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231114 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240111 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240326 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240408 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7480601 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |