JP6320802B2 - 読影処理装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、複数の医療機関がネットワークを介して接続された医療連携システムにおける読影処理装置に関する。

一般に、病院などの医療機関においては、ＣＴ（Computed Tomography）装置、ＭＲＩ（Magnetic Resonance imaging）装置、マンモグラフィ装置、ＣＲ（Computed Radiography）装置等の医用画像診断装置が普及しており、画像診断が盛んに行われている。また医療機関によっては画像データを読影する読影診断医を十分に確保することができない場合もある。このため複数の医療機関を、ネットワークを介して接続して医療連携システムを構築し、医用画像の読影を専門医のいる医療機関に依頼するようにしている。

医療連携システムにおいては、読影を依頼する病院（依頼病院）から読影を行う病院（読影センタ）を指定し、読影の依頼を行うか、読影依頼を管理する機関（中継機関）にてまとめて読影依頼を受け、中継機関から部位情報等を基に専門医のいる病院に読影を振り分けるようにしている。

しかしながら、上述した医療連携システムでは、依頼病院もしくは中継機関において、部位情報等を基にどの読影センタが最適かを判断して読影を依頼しているが、判断する人の手間がかかる。また部位情報だけではどの読影センタが最適かの判断が難しいなどの問題点がある。

特開２０１０−３９９００号公報

発明が解決しようとする課題は、読影依頼があったとき、データセンタにて最適な読影依頼先を選択して自動的に読影を振り分けるようにした読影処理装置を提供することにある。

実施形態に係る読影処理装置は、読影依頼装置からの医用画像を含む読影依頼情報を受信する受信部と、前記受信部で受信した読影依頼情報を保管する保管部と、読影を振り分けるための複数の因子を規定した振り分け情報と、複数の読影依頼先毎に以前に読影した読影情報を記憶する記憶部と、前記読影依頼情報と前記記憶部に記憶した読影情報とを比較して、前記複数の因子に相当する情報の類似度を算出して読影依頼先を選択する処理部と、前記処理部で選択した読影依頼先に前記読影依頼情報を送信して読影を依頼する送信部と、を備える。

一実施形態に係る読影処理装置を適用した医療連携システムを示す構成図。 一実施形態における読影振り分け装置を示すブロック図。 一実施形態における読影依頼装置を示すブロック図。 一実施形態における医用画像読影装置を示すブロック図。 一実施形態における読影振り分け装置のワークフロー図。 一実施形態における振り分け情報及び画像情報の一例を示す説明図。 一実施形態における読影レポート情報及び読影依頼状況の情報を示す説明図。

以下、発明を実施するための実施形態について、図面を参照して説明する。尚、各図において同一箇所については同一の符号を付す。

（第１の実施形態）
図１は、一実施形態に係る読影処理装置を適用した医用連携システムを示す構成図である。図１に示すように、医用連携システムは、データセンタ１、読影依頼病院２、読影センタ３、４、５…で構成され、それぞれがネットワーク１００を介して互いに接続されている。データセンタ１は、読影処理装置を構成する読影振り分け装置１０を含み、読影依頼病院２は、読影依頼装置２０を含む。また読影センタ３、４、５は、それぞれ医用画像読影装置３０、４０、５０…を含む。

読影依頼病院２は、データセンタ１に対して読影の依頼を送信する。データセンタ１は中継機関として機能し、読影依頼を受信すると、過去の読影実績などを基に読影依頼先（読影センタ３，４，５…）を選択し、選択した読影依頼先に読影依頼を送信する。読影依頼先は、読影センタに限らず専門的知識を有する読影者に読影を依頼することもあるが、以下の説明では読影センタに依頼する場合を例に説明する。また読影センタは、複数あるが、３つの読影センタ３，４，５だけを例示する。

図２は、データセンタ１内の読影振り分け装置１０を示すブロック図である。読影振り分け装置１０は、実施形態における読影処理装置を構成するもので、制御部１１、処理部１２、保管部１３、記憶部１４、送受信部１５を含み、これら各ユニットがバスライン１６を介して接続されている。

制御部１１はコントローラであるＣＰＵや、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶装置を備え、コンピュータとして機能する。例えば、ＲＯＭには制御部１１が処理を行うためのプログラムやデータを記憶し、ＲＡＭには制御部１１が処理を行う際のデータを一時的に記憶し、制御部１１は、読影振り分け装置１０を総括的に制御する。

また処理部１２は、制御部の制御のもとに様々な演算処理（後述）を行う。保管部１３は、読影依頼装置２０から読影の依頼があった画像データ１３１等を保管する。記憶部１４は、振り分け情報１４１、画像情報１４２、読影レポート情報１４３、読影依頼状況の情報１４４を記憶する。送受信部１５は、ネットワーク１００に接続され、依頼病院２、読影センタ３，４，５と通信する。送受信部１５は、制御部１１の制御に基づいて、依頼病院２からの依頼情報を受信し、読影センタ３，４，５に読影依頼を送信する。さらに読影センタ３，４，５からの読影結果を受信する。

図３は、依頼病院２の読影依頼装置２０を示すブロック図である。読影依頼装置２は、制御部２１、保管部２２、操作部２３、表示部２４、送受信部２５を含み、これら各ユニットがバスライン２６を介して接続されている。制御部２１はコントローラであるＣＰＵや、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶装置を備え、コンピュータとして機能する。制御部２１は、読影依頼装置２０を総括的に制御する。また保管部１３は、画像データや読影依頼情報等を保管する。操作部２２は、ユーザが操作可能なキーボードやマウスなどの入力装置を含み、データセンタ１に対して読影の依頼を申し込むとき等に操作する。

表示部２４は、液晶ディスプレイ等の表示装置であり、読影の依頼を申し込むときに依頼情報、患者情報等を表示する。送受信部２５は、ネットワーク１００に接続され、データセンタ１と通信する。送受信部２５は、制御部２１の制御に基づいて、データセンタ１に対して読影の依頼情報を送信する。また、必要に応じて読影センタ３，４，５と通信可能である。

図４は、読影センタ３，４，５の内、読影センタ３の医用画像読影装置３０を示すブロック図である。医用画像読影装置３０は、制御部３１、保管部３２、操作部３３、表示部３４、送受信部３５を含み、これら各ユニットがバスライン３６を介して接続されている。読影センタ４，５の医用画像読影装置４０，５０も図４と同様の構成である。

制御部３１はコントローラであるＣＰＵや、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶装置を備え、コンピュータとして機能する。制御部３１は、医用画像読影装置３０を総括的に制御する。また保管部３３は、データセンタ１から送信された画像データや読影依頼情報等を保管する。操作部３２は、ユーザ（読影医）が操作可能なキーボードやマウスなどの入力装置を含み、データセンタ１に対して読影結果を送信するとき等に操作する。

表示部３５は、液晶ディスプレイ等の表示装置であり、読影依頼のあった依頼情報や画像データ、患者情報等を表示する。送受信部３５は、ネットワーク１００に接続され、データセンタ１と通信する。送受信部３５は、制御部３１の制御に基づいて、データセンタ１から読影の依頼情報を受信し、かつ読影結果を送信する。また、必要に応じて依頼病院２と通信可能である。

以下、図５を参照して読影の振り分け動作を説明するが、事前準備として、読影振り分け装置１０には以下の情報を記憶する。

[事前準備]
読影振り分け装置１０の記憶部１４には、依頼病院２から読影依頼のあった医用画像を最適な読影センタ（３，４，５）に振り分けるための情報（以下、振り分け情報）１４１が保存されている。振り分け情報１４１は、画像情報（モダリティ、部位別の画像）ごとに読影を振り分けるため、どの因子を使用して振り分けを行うかを規定したものである。振り分け条件は運用にあわせて変更可能とする。

また読影振り分け装置１０の記憶部１４には、各読影センタ３，４，５でこれまでに読影した読影情報が格納されている。読影情報としては、画像情報１４２や、診断レポート（１次読影、２次読影）の情報１４３、及び現在の読影依頼状況の情報１４５が格納されている。画像情報１４２は、画像データとそれに関連する付帯情報（撮影プロトコル等）を含む。

即ち、画像情報１４２は、医用画像診断装置（ＣＴ装置等）で実際に患者を撮影したときの画像データのほかに、患者情報（ＵＩＤ、氏名、生年月日、性別、年齢）、診断装置の種別（ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、マンモグラフィ装置、ＣＲ装置等）、撮影部位や、撮影プロトコル（撮影手順、撮影パラメータの値、撮影プロトコルの名称、検査目的）、想定症例（脳梗塞、脳腫瘍など想定される症例）等の付帯情報を含む。

図６Ａ（ａ）は、振り分け情報１４１の一例を示し、図６Ａ（ｂ）は画像情報１４２の一例を示す（画像データそのものは省略）。図６Ｂ（ｃ）は、読影レポート情報１４３の一例を示し、図６Ｂ（ｄ）は読影依頼状況の情報１４４の一例を示す。

振り分け情報１４１の一例を説明する。図６Ａ（ａ）に示すように、振り分け情報１４１は、画像情報と振り分け条件からなり、画像情報には「モダリティ」と「部位」の情報を含む。

また振り分け条件は、複数の読影依頼先に対して読影を振り分けるための複数の因子を規定したもので、「画像マッチング」、「手技」、「撮影プロトコル」、「想定症例」、「読影精度」等が含まれる。振り分け条件に規定される各因子は、モダリティや部位毎にどの因子を重要視するか、重みづけ係数（数値）を付与している。各項目の重みづけ係数の数値の合計は例えば１になる。

振り分け条件の「画像マッチング」は、読影の振り分けを行う際に、読影依頼のあった画像に対して以前読影した画像の中に類似する画像があれば、両画像をマッチングさせて一致度を比較するものである。例えば、マンモグラフィ（ＭＧ）の画像は、撮影手技や撮影方法、想定症例（石灰化、腫瘤等）も決まっており、同じような画像になる。したがって画像マッチングにより一致度を判断することで、以前に撮影した画像をどの読影センタに振り分けたかを判断することができる。このため、マンモグラフィ装置による画像の場合、振り分け条件としては、画像マッチングの重みづけ係数の数値は１．０とする。

また、ＣＴ装置で腹部を撮影した画像は、体格や脂肪量等によって画像が大きく変わるため、画像マッチングが難しく、撮影手技や撮影プロトコルが重要な振り分け因子となる。したがって、モダリティがＣＴ装置であり、撮影部位が腹部の場合、重みづけ係数は、例えば、画像マッチングは「０」、手技は「０．５」、撮影プロトコルは「０．３」、想定症例は「０．１５」、撮影精度は「０．０５」とする。

振り分け条件の「読影精度」は、読影レポートの１次読影と２次読影の差異をもとに算出するものである。２次読影は、１次読影の読影医が判断した結果を有識者等がチェックするものであり、１次読影と２次読影の結果が同じであれば、読影精度は高い。しかしながら１次読影と２次読影の結果が異なり、２次読影で修正があった場合は、読影精度は低くなる。上記した点を踏まえて、以下、図５を参照してワークフローを説明する。

図５は、読影振り分け装置１０、読影依頼装置２０、医用画像読影装置３０の動作を示すワークフロー図であり、主に読影振り分け装置１０による読影依頼先の振り分け動作を示す図である。尚、図５において、実線で示す矢印は、画像ファイルと依頼情報の送信を表し、点線で示す矢印は各種の情報を参照することを意味している。

本実施形態では、データセンタ１において、これまでにどの読影センタに対して読影を依頼したかを記憶する。また記憶情報の中には、読影情報として、患者情報と画像データのほかに、どのモダリティを使用して、どの部位を撮影したのか、どのような撮影プロトコルで撮影したか等の情報も記憶されている。そして依頼病院２から読影依頼があったときに、依頼情報に含まれる情報（画像データなど）と以前の読影情報とを比較し、同様の検査画像をどの読影センタに依頼したか類似度を算出し、以前依頼した読影センタに依頼するようにしたものである。つまり、データセンタ１では、過去の読影実績を元に、最適な読影センタを選択する。

［振り分け動作］
先ず、読影依頼装置２０のユーザ（依頼者）が操作部２３を操作して読影依頼を行うと、読影依頼装置２０の送受信部２５から読影振り分け装置１０の送受信部１５を経由して、読影振り分け装置１０の保管部１３に画像ファイル（画像データ）と依頼情報が登録される。依頼情報には付帯情報が含まれている。

読影振り分け装置１０の処理部１２は、処理Ａ、処理Ｂ、処理Ｃを実行する。先ず、処理Ａでは、保管部１３に保管された依頼情報を参照し、モダリティと部位情報を確認し、付帯情報から振り分け処理を行うための情報（モダリティ、部位、手技、撮影条件、想定症例など）を抽出する。さらに、処理部１２は記憶部１４に記憶された振り分け情報１４１（図６Ａ（ａ））を元に、振り分け条件を取得し、スコアを算出する計算式を決定する。計算式は運用にあわせて変更可能である。スコアは、読影依頼のあった検査との類似度を表す数値である。

処理Ｂでは、処理Ａで決定した計算式、依頼情報、読影レポート１４２を基にスコアを計算する。また画像マッチングを行う場合は、さらに画像ファイルと画像情報１４２をもとにスコアリングする。

以下、計算式の一例を挙げる。読影を依頼する読影センタの決定方法はモダリティや検査目的によって変わる。例えば、マンモグラフィ（ＭＧ）装置での検査画像の振り分け条件は、「画像マッチング」の重みづけ係数が１．０となり、他の項目はゼロとなる。したがって、スコアリングの計算式は、（１）式で表される。

スコア=（画像パターンマッチングスコア）×１ …（１）
即ち、マンモグラフィ装置での検査画像については、画像のパターンマッチングを行い、同様の検査画像の読影実績が多い読影センタを選択する。

またＣＴ装置による腹部の検査画像については、振り分け条件の各項目の重みづけ係数は、「画像マッチング」は０、「手技」は０．５、「撮影条件」は０．３、「想定症例」は０．１５、撮影精度は「０．０５」である。したがってスコアリングの計算式は、（２）式で表される。

スコア=（手技の一致度）×０．５＋（撮影条件の一致度）×０．３＋（想定症例の一致度）×０．１５＋（読影精度）×０．０５ …（２）
処理部１２は、計算式を基に、読影依頼のあった検査画像と、過去の読影レポート情報１４３（図６Ｂ（ｃ））の各レコード（必要に応じて画像情報１４２：図６Ａ（ｂ））を比較し、レコードごとにスコアリングする。スコアの計算方法は運用にあわせて変更可能とする。以下、算出方法の一例を挙げる。

ＣＴ装置による腹部の検査では、「画像マッチング」はゼロであるため、パターンマッチング技術は限定しない。「手技」、「撮影条件」、「想定症例」の一致度の算出では、文字列マッチングを行い、完全一致は１点、部分一致は０．５点とする。例えば、過去の読影レポートの情報を参照して、同じ手技であれば１点、撮影条件が同じであれば１点、想定症例（腫瘍等）が同じであれば１点とする。そして算出した点数に重みづけ係数を乗算し、（２）式のトータルスコアを算出する。

また「読影精度」については、１次読影結果と２次読影結果を比較し、所見の修正箇所が少ないレポートを読影精度が高いと判定する。ここで読影精度は、（３）式で求めることができる。

読影精度＝（１−α）×修正文字数、（０＜α＜１） …（３）
例えば、図６Ｂ（ｃ）の読影レポート情報１４３の所見１は、１次読影結果を示し、所見２は２次読影結果を示している。１次読影と２次読影の所見が同様であれば、α値は低くなり読影精度は高くなり、１次読影と２次読影の所見が異なる場合は、α値は高くなり読影精度は低くなる。また１次読影と２次読影の所見が逆（１次では異常なし、２次では××の疑いあり）の場合は、０点とする。

処理Ｃでは、算出したスコアを読影センタ３，４，５毎に集計し、合計スコア（または、平均スコア）が高い読影センタ３，４，５に読影依頼を行う。また、読影依頼が緊急の場合は、振り分け条件の項目に「読影時間」を追加し、読影依頼状況の情報１４４（図６Ｂ（ｄ））を基に、最も早く読影を開始できる読影センタを選択することもできる。

図６Ｂ（ｄ）において、読影振り分け装置１０の読影依頼状況の情報１４４には、読影センタ毎に、読影医の数及び読影依頼中の検査数を記憶している。つまり、読影依頼した検査数から読影を完了した数を減算することで読影依頼中の検査数を算出することができるため、緊急の場合は読影依頼中の検査数が最も少ない（待ち時間の少ない）読影センタを選択する。したがって、緊急時にも素早く対応することができる。

こうして、読影振り分け装置１０の送受信部１５は、読影依頼装置２０から送信された画像ファイルと依頼情報とを、選択した医用画像読影装置（３０，４０，５０のいずれか）に送信し読影の依頼を行う。尚、読影振り分け装置１０から読影センタ３，４，５の医用画像読影装置３０，４０，５０に対して読影依頼を行う前に、依頼病院２の読影依頼装置２０に通知し、依頼病院２の承諾を得た後に読影センタ３，４，５に依頼することもできる。

またデータセンタ１から読影センタ３０，４０，５０に読影を依頼し、読影センタ３０，４０，５０で読影が終わると、読影センタ３０，４０，５０から読影情報がデータセンタ１に送信され、データセンタ１から依頼病院２に読影情報が送信される。送受信部１５は、受信部又は送信部として機能し、読影依頼装置２０から読影の依頼を受信するときは受信部として動作し、読影センタ３，４，５に対して読影依頼を送信するときは送信部として動作する。また読影センタ３，４，５からの読影結果を受信するときは受信部として動作する。

データセンタ１には、読影センタ３０，４０，５０からの読影情報を受信する都度、読影センタ３０，４０，５０毎に読影情報が蓄積されるため、新たに依頼病院２から読影依頼があったときに、どの検査画像をどこの読影センタに依頼すればよいかを自動的に判断して素早く読影を振り分けることができる。また読影精度を算出することにより、読影精度の高い読影センタに優先的に読影を依頼することができる。したがって、癌や脳梗塞等の症例毎に読影実績のある読影センタを選択できるため、読影精度の向上を図ることができる。

以上述べた実施形態によれば、読影依頼先の選択の手間の削減及び、最適な読影センタ選択の自動化により読影の質向上が期待できる。

尚、読影依頼先としては、読影センタ以外に専門的知識を有する読影者にも読影依頼する場合がある。したがって、医用画像読影装置３０は、読影者が保有するＰＣ（Personal Computer）等で構成することもできる。

尚、本発明のいくつかの実施形態を述べたが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１…データセンタ
２…依頼病院
３，４，５…読影センタ
１０…読影振り分け装置
１１…制御部
１２…処理部
１３…保管部
１４…記憶部
１５…送受信部
２０…読影依頼装置
３０，４０，５０…医用画像読影装置

Claims (5)

1. 読影依頼装置からの医用画像を含む読影依頼情報を受信する受信部と、
   前記受信部で受信した読影依頼情報を保管する保管部と、
   読影を振り分けるための複数の因子を規定した振り分け情報と、複数の読影依頼先毎に以前に読影した読影情報を記憶する記憶部と、
   前記読影依頼情報と前記記憶部に記憶した読影情報とを比較して、前記複数の因子に相当する情報の類似度を算出して読影依頼先を選択する処理部と、
   前記処理部で選択した読影依頼先に前記読影依頼情報を送信して読影を依頼する送信部と、
   を備える読影処理装置。
2. 前記記憶部に記憶した前記読影情報は、前記読影依頼先で以前に読影した画像データと付帯情報とを含み、前記振り分け情報は、前記画像データと前記付帯情報の中のいずれかの情報を振り分けのための因子として規定する請求項１記載の読影処理装置。
3. 前記複数の因子に相当する情報にそれぞれ振り分けの重みづけ係数を付与し、
   前記処理部は、前記類似度に前記重みづけ係数を乗算してスコアリングした結果をもとに読影依頼先を選択する請求項１記載の読影処理装置。
4. 前記記憶部に記憶した前記読影情報は、読影レポート情報を含み、
   前記処理部は、前記読影レポート情報に含まれる１次所見と２次所見の情報を比較して両所見の差異に応じて読影精度を判断し、読影精度の高い読影依頼先を優先的に選択する請求項１記載の読影処理装置。
5. 前記記憶部は、前記複数の読影依頼先ごとの依頼状況の情報を記憶し、
   前記処理部は、前記読影依頼装置から緊急の読影依頼があった場合は、前記依頼状況の情報をもとに、読影をより早く実行可能な読影依頼先を選択する請求項１記載の読影処理装置。

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