PACS 環境における患者情報誤入力の危険性と対策

PACS 環 境 に お け る 患 者 情 報 誤 入 力 の 危 険 性 と 対 策
近藤
啓介
医 療 画 像 を デ ジ タ ル 化 し て ネ ッ ト ワ ー ク に て 保 存 ・ 管 理 す る Pi cture Archiving and
Communication System ( PACS )が 普 及 し て き て い る 。 PACS 環 境 下 に お い て 、 大 量 の デ ジ タ
ル画像を有効に活用するためには、撮影した患者の画像が正しい場所に保存されることが
重 要 で あ る 。 し か し 、 患 者 の ID 番 号 や 氏 名 な ど の 患 者 情 報 の 誤 入 力 が 起 こ れ ば 、 撮 影 し た
画像は、間違った患者の電子フォルダに保存されることになる。このようなファイリング
ミスの発生実態や危険性を示し、対応策のひとつとして患者自動認識システムを紹介する
1.
緒
言
し 、患 者 の 取 り 違 え や 患 者 ID の 誤 入 力 な
1994 年 に 厚 生 省 か ら「 エ ッ ク ス 線 写 真 な
どによって、正しく保存されないという
どの光磁気ディスク等への保存について」
現 象 が 存 在 す る 。 例 え ば 、 Fig.2 -1 に 示 す
の通知があり、Ｘ線、ＣＴ、ＭＲＩなどの
ように、A さんを撮影したときに患者情
医療画像をデジタル化してネットワークに
報を誤って入力して B さんと認識された
て 保 存 ・ 管 理 す る Picture Archiving and
場 合 を 考 え る 。A さ ん を 撮 影 し た 画 像 は 、
Communication System ( PACS ) が 普 及 し て
B さんの画像として画像サーバに転送さ
き て い る 。PACS 環 境 下 に お い て 、大 量 の デ
れ保存される。B さんの診察時には、画
ジタル画像を有効に活用するためには、撮
像サーバから誤って保存された A さんの
影した患者の画像が正しい場所に保存され
画像が出力（表示・印刷）されて医師に
る こ と が 重 要 で あ る 。 し か し 、 患 者 の ID
提示される。その結果、誤診などの医療
番号や氏名などの患者情報の誤入力が起こ
ミスや事故につながると考えられる。こ
れば、撮影した画像は、間違った患者の電
のように画像サーバに誤って他人の画像
子フォルダに保存されることになる。この
が 保 存 さ れ る こ と を「 フ ァ イ リ ン グ ミ ス 」
ようなファイリングミスの発生実態や危険
と呼ぶ。
性を紹介する。また、その対応策にはコン
ピュータシステムなどの客観的な判断が有
効である。対応策のひとつとして、現在研
究開発している患者自動認識システムの手
法 [1]∼ [4]に つ い て 紹 介 す る 。
2.
画像情報の誤保存の危険性
2.1.
画像情報の誤保存の発生状況
PACS 環 境 で は 患 者 ID を 基 に 画 像 サ ー
Fig .2-1
バへ画像情報を転送し保存される。しか
2.2.
ファイリングミスの発生
医療現場における患者取り違え状況
次に患者を認識する手法について説明す
る。現在画像と過去画像に対して、以下に
示 す (ａ )∼ (ｄ )の 処 理 を 行 う 。(b)の 前 処 理
を し な い 場 合 を 手 法 1、 前 処 理 を す る 場 合
を 手 法 2 と す る 。（ Fig.3-1 参 照 ）
(a)
画像サイズの変更
Bilinier interpolation 法 に よ り 画 像
サ イ ズ を 64× 64 に 変 更 す る 。こ れ は 、計 算
時 間 を 短 く す る た め で あ り 、64×64 ま で 縮
小しても認識率の精度はほとんど変わらな
いことを確認している。
(b)
(a)
画像サイズの変
(b)
前処理
前処理（エッジ強調＋平滑化処理）
現 在 画 像 と 過 去 画 像 に 対 し て Sobel
filter を 用 い て 、 64 × 64 の 画 像 に エ ッ ジ
強調処理を行う。次式にオペレータと計算
式を示す。
f =
f x2 + f y2
­
ª−1
°
«
° f x = «− 2
°°
«¬ − 1
®
ª1
°
° fy = « 0
«
°
«¬− 1
°¯
… (1)
0 1º
0 2»»
»¼
0 1 2
1º
0
0 »»
− 2 − 1»¼
… (2)
次に、エッジ強調処理におけるノイズを減
らすために平滑化処理を行う。オペレータ
を次式に示す。
ª1 1 1º
1«
f s : «1 1 1»»
9
«¬1 1 1»¼
画 像 処 理 の 流 れ を Fig.3-2 に 示 す 。
… (3)
Fig.3-2
画像処理手順
(c) 相 互 相 関 係 数 の 計 算
取 り 出 し て 相 関 値 の 計 算 を 行 う 。 合 計 64
現在画像と過去画像の類似度を相互相関係
組の画像の相関値の中から最大の相関値を
数（相関値）によって計算する。以下に計
とる移動画像を求める。
算 式 を 記 述 す る 。 現 在 画 像 を A、 過 去 画 像
次に平行移動で最大の相関値となった平
を B、 ２ つ の 画 像 の 相 関 値 を C と す る 。 現
行移動画像に対して回転の補正を行う。画
在画像と過去画像のマトリックスサイズは
像 の 重 心 を 回 転 軸 と し て 、現 在 画 像 を -5 度
a ・ b は各画像のピク
セル値の平均値、 σA・ σBは各画像の標準
か ら +5 度 ま で 1 度 毎 に 回 転 さ せ 、過 去 画 像
偏差を示す。
算 を 行 う 。合 計 11 組 の 中 で 最 大 の 相 関 値 を
i, j で あ る 。 こ こ で 、
C=
1
IJ
J
I
¦¦
{A(i, j ) − a }{B(i, j ) − b }
σ Aσ B
j =1 i =1
a=
b=
1
IJ
1
IJ
J
J
… (5)
I
… (6)
4.
結果
れている肺ガンの集団検診で撮影した
1000 人 の 被 験 者 に つ い て の 現 在 画 像 1000
j =1 i =1
I
枚 と 過 去 画 像 1000 枚 の 胸 部 Ｘ 線 写 真 を 利
2
¦¦ {A(i, j ) − a }
j =1 i =1
… (7)
IJ
I
として決定する。
本研究で用いた画像は、岩手県で実施さ
¦¦ B(i, j )
J
σB =
… (4)
j =1 i =1
J
σA =
求め、これを現在画像と過去画像の相関値
I
¦¦ A(i, j )
と重なった部分の画像に対して相関値の計
2
IJ
て 撮 影 し た も の で 、 画 像 サ イ ズ は 176 0 ×
1760 （ ピ ク セ ル サ イ ズ 0.2m m ）、 階 調 数 は
¦¦ {B(i, j ) − b }
j =1 i =1
用 し た 。 こ の 画 像 は 車 載 型 FCR 装 置 を 用 い
… (8)
1024 階 調（ 10 ビ ッ ト ）で あ る 。こ の 画 像 デ
ータベースを基に、同一患者の現在画像と
過 去 画 像 の 組 み 合 わ せ 1000 組 （ 同 じ 患 者
相 関 値 は 、-1.0 か ら +1.0 の 値 を と り 、ま っ
1000 組 ）と 、わ ざ と 現 在 画 像 と 過 去 画 像 が
た く 同 じ 画 像 の 場 合 に は 最 大 値 の +1. 0 の
異 な る 患 者 に な る よ う に 作 成 し た 1000 組
値となる。
（ 異 な る 患 者 1000 組 ）を 作 成 し 、比 較・ 検
討した。
(d) 補 正
同 じ 患 者 1000 組 か ら 計 算 し た 相 関 値 の
現在画像と過去画像を比較すると、撮影
ヒ ス ト グ ラ ム と 、異 な る 患 者 1000 組 か ら 計
時のポジショニングの違いや肺の含気量の
算 し た 相 関 値 の ヒ ス ト グ ラ ム を
違いにより、同じ患者の現在画像と過去画
Fig.4-1,4-2 に 示 す 。
像であっても、相関値は低く計算される。
そこで、２つの補正処理を行う。
同じ患者のヒストグラムと異なる患者の
ヒストグラムは比較的よく分離している。
最初に、画像の平行移動に対する補正で
そこで、これらのヒストグラムに対してし
あ る 。移 動 量 は 画 像 全 体 の 8 分 の 1 と す る 。
きい値を設定し、2 枚の画像から計算した
現在画像を x および y 方向に 1 ピクセル毎
相関値がこのしきい値より大きければ同じ
に平行移動し、画像の重なった部分だけを
患者と判別し、逆にこのしきい値より小さ
して正しく警告を発した。しかし、正しい
謝いたします。
患 者 に も 誤 っ て 26 人 に も 警 告 を 発 し て い
る。このシステムでは判別できなかった 3
References
人に対しては手法 1 と手法 2 を組み合わせ
[1] 近 藤 啓 介 、 杜 下 淳 次 、 桂 川 茂 彦 、
ることにより、1 名は判別が可能になるこ
土 井 邦 雄 、「 胸 部 単 純 Ｘ 線 写 真 に お け る エ
とが確認された。
ッジ強調画像を利用した患者自動認識法の
臨床現場においても患者自動認識システ
ムは有効に動作することが確認されたが、
更なる認識率向上が必要である。
開 発 」、日 本 放 射 線 技 術 学 会 、第 59 巻 第 10
号 pp1277-1284、 2003.
[2] 近 藤
彦，土井
6.
結語
啓 介 ，杜 下
淳 次 ，桂 川
茂
邦雄，“ソーベルフィルタに
よるエッジ強調画像を用いた胸部単純 X
患者取り違えが発生している報告を紹介
線写真に対する患者自動認識の精度の向
し、その対策のひとつとしてコンピュータ
上 ” , 電 子 情 報 通 信 学 会 信 学 技 報 MI
による客観的な判断が有効であることから、
2002、 pp107-110, 2002 .
その方法として患者自動認識システムを研
究した。
認識手法は相互相関係数を利用してしき
[3]Keisuke Kondo, Junji Morishita,
Shigehiko
Katsuragawa,
Kunio
Doi,
“ Improvement of an automated patient
い値により患者の判別を行う。また、前処
recognition
method
理をしない手法 1 とエッジ強調処理をする
radiographs
using
手法２を提案し、２つの手法を組み合わせ
images” , International Congress and
ることにより、患者認識システムの性能を
Exhibition
大幅に改善することが示された。
Radiology and Surgery （ CARS 2 002 ） ,
本システムによって、患者の間違いなど
for
chest
edge-enhanced
Computer
Assisted
pp1032, 2002.
に よ る 医 療 ミ ス が 発 生 し な い よ う に PACS
[4] J. Morishita, S. Katsuragawa, K.
のシステムに組み込まれるよう、更なる研
Kondo and K. Doi，“ An automated patient
究開発に努めたい。
recognition method based on an image
matching technique using previous chest
7.
謝辞
患者自動認識システムの開発に協力して
い た だ き ま し た 、 土 井 邦 雄 （ シ カ ゴ 大 学 ）、
桂 川 茂 彦（ 熊 本 大 学 ）、杜 下 淳 次 先 生（ 九 州
大学）に感謝いたします。
また、臨床テストに御協力いただきまし
た、産業医大放射線科・放射線部の，小田
叙弘先生，渡辺秀幸先生，岡崎浩子先生，
中田
元教授，藤本啓司先生，村上誠一先
生，三菱スペースソフトウェアの崎様に感
radiographs in the picture archiving and
communication system environment”， Med.
Phys. 28(6)， pp.1093-1097， 2001.
[5] 西 谷 弘 、“ な ん と 病 院 の 患 者 さ ん の 三
分 の 一 に 同 姓 同 名 ！ ”、日 本 ラ ジ オ ロ ジ ー 協
会広報誌「ラジオロジー」,
2004
No.2 、 pp .5 、