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コンピュータを利用した診療支援の実際 － 診療所の現場から
日常診療に ＩＴ（インテリジェンス・テクノロジー） を活かす 鳥越恵治郎：岡山県井原市 医療法人恵真会 鳥越医院理事長 石井修：有限会社アイロムシステムサポート （協力：株式会社アイロム） ・人は無償で何かを手に入れることはできない。 （オルダス・ハックスリー 、『すばらしい新世 界』、松村達雄訳、講談社文庫より） ・有機械者 必有機事 有機事者 必有機心 機械有る者は必ず機事有り。機事有るものは 必ず機心有り（機械を使うと、必ず機械を使わ ないとできない仕事をするようになってくる。 機械を使わないとできない仕事をしていると、 機械に頼りそれを利用しようとたくらむ人為的、 作為的な心が生じてくる）。 ・視乎冥冥 聴乎無声 視えないものを視、声無き声を聞け。 （『荘子』・「天地篇」より） コンピュータ診断支援の歴史 （１）1960年代はじめ（～1973） ● Laurence L. Weed：POS(POMR)=問題指向型システム 「医者の勉強や記憶に依存する医療は資源浪費型医療である」 --->★ PROMIS（バーモント大学） 1)問題を捉える 2)次に何をするか 3)何をスクリーニングするか 4)どんな疾患を鑑別するか 5)ベストの解決方法を探る ● 心電図解析のはじまり（1960頃）：ミネソタコードなど ● 沖中重雄退官記念講演（1963）：解剖例750例に言及し、 何らかの誤診は14.2%にあったという。 ○『2001年宇宙の旅』HAL-9000（1968） （２）1970年代 ● PROMIS（Problem Oriented Medical Information System）の開発（1976） Jan Schultz, Larry Weedら、バーモント大学 ● 精神科、心身症に対する問診表解析 例 ： CMI=コーネル・メディカルインデックス 1970～1982頃まで盛んに研究 ● ベイズ理論、多変量解析、クラスター分析などによる診断支援の試み MYCIN （1973）：抗生剤選択：ショートリフ（スタンフォード大） CASNET （1978）：緑内障：クリコウスキ（ラトガー大） INTERNIST（1975）：内科全般：マイヤー、ポップル（ピッツバーグ大） ● 日本におけるECG自動解析、レセコンシステムの実用化と普及（1975頃） ○ NEC PC-8801 リリース（1978頃） （３）1980年代 『テキストデータ解析から画像データ処理へ』ともいえる大きな変化 ● 古川俊之『コンピュータ診断』（1982）：60年代の後半から80年代前半 ● 超音波画像診断、CT画像診断の急速な発達 （４）1990年代以降：コンピュータを駆使した高度医療機器出現の時代 ● 『電子カルテ』時代（1999年、厚生省の電子保存容認） ● 2004年、混沌とした時代。 PROMIS研究の目指したことを、もう一度発展させる時代。 Information Technology（情報技術）から Intelligence Technology （諜報技術）へ。 【ＩＴの二つの意味】 コンピュータによって情報を大量に 素早く伝達・収集蓄積し（インフォメー ション・テクノロジー）、そしてそれを 合理的に処理し付加価値を付けて （インテリジェンス・テクノロジー） 出力する。 診断支援ツール群 1.病名思い出しツール 2.問診表自動解析 3.検査データの自動解析 4.酸塩基平衡・水分平衡解析ツール 5.その他 1. 病名思い出しツール http://mith.akira.ne.jp/irom/diagnosis/syoujou1.jsp （株式会社アイロムのＨＰより） 【病名思い出しツールの能力】 NEJM-MGH Case Record, 343巻(2000年)～369巻(2013)の464例に対する検証結果 1. 知識ベースの有無にかかわらずtop20以内にリストアップできたの は47.9%（知識ベースがあれば50.30%）。 2. 知識ベースの有無にかかわらずtop50以内にリストアップできたの は70.2% （知識ベースがあれば73.7%）。 3. 知識ベースの有無にかかわらず、順位に関係なくリストアップでき たのは90.5% （知識ベースがあれば95.0%） 。 4. 知識ベース充足率は95.2%。 5. 検索の完全失敗率は9.5% （知識ベースがあれば5.0%） 。 ↓ 病名を絞り込む必要がある。 症例 患者：40歳女性 現病歴： 36歳：呼吸困難 38歳：呼吸困難の増悪、咳、痰、発熱 身体所見：一見して“long-standing chronic illness” 高度な眼瞼浮腫、外頚動脈の怒張、上下肢の固い慢性浮腫 腹部膨満、肝臓腫大、血圧160/95mmHg、脈拍92/分（奔馬調律） 検査所見：WBC 4170/μl, CRP 0.3mg/dl未満, 赤沈 12mm/h BUN 6.6mg/dl, Cr 0.58mg/dl, AST(GOT) 36IU/l ALT(GPT) 10IU/l, LDH 280IU/l 動脈血ガス：PaCO2 45.8Torr，PaO2 57.9Torr 胸部X線：両側胸水。心陰影の拡大はそれほどでもなく石灰化所見なし。 肺門部の肺動脈陰影がわずかに増強。 心エコー：右心系負荷あり。弁異常なし。左心機能良好。心嚢液貯留なし。 心電図：低電位。 40歳：（右心不全の原因について、これまで曖昧模糊だった）。 利尿剤で一旦よくなっていた呼吸困難が増悪。死亡5日前の胸部CTにて 決定的な情報が得られたが、患者は死亡した。 出典：井上泰『病理形態学で疾病を読む』医学書院、pp. 92-111 上記全ての症状所見 で絞り込んだ結果 自験例-1 M42/07/19生 女性 既往歴:骨粗鬆症・めまい・アレルギー性鼻炎・高コレステロール血症・心不全 現病歴：H10/1/2：◎主訴：晩にくしゃみが続いた。その後腹痛・腰痛あり来院。 ◇食欲:普通_◇睡眠:7 時間。○BP:140/70_pulse:72（●不整脈:なし） ○BW:29kg_BH:cm ●顔色:良好_・眼球結膜:正常および黄疸なし_・顔面に関する異常:なし ・・・・・（省略）・・・・・ ◇関節痛他関節異常:なし_◇四肢の筋肉痛:あり（圧痛はない） ◇下腿浮腫:_なし・跛行:なし_◇四肢筋萎縮:なし_◇四肢筋力低下:なし ◇神経学的徴候:なし_◇知覚異常:なし_◇乳房のしこり（特に女性）:なし ◎初診又は診察時の印象：骨粗鬆症-->くしゃみ-->圧迫骨折? ◎検査：★腹部単純レ線は小腸ガスと便多量蓄積。★胸部レ線は異常なし。 ★胸腰椎レ線は腰椎の骨粗鬆症と骨折(?) ●一般尿検査（B(++)_P(+)_G(+)_ウロ(正)_PH:6） ◎その他重要事項：じっと立っていると痛くないが体動によりひどく痛む ことがある。 痛みで手や足を動かしにくく歩きにくい時がある。 H10/1/5：心窩部痛・背部痛が続く、痛みは同時に痛い。食欲が落ちた。食べ物 がのどにつかえて飲み込みにくいような気がするという。入院を勧めたが いやがった。★血液生化学等施行。●随時血糖（11時）:103。 ●全身状態重症度（A/G:1.6_Hb:11.8↓_TP:7.6_chE:3770）:貧血注意 ●一般検血（RBC:373_WBC:6700_Hb:11.8↓_Ht:36.2_Pt:14.1） ●貧血（Hb:11.8_RBC:373_Ht:36.2_網赤:11_UIBC227_Fe:58）。 ○血清蛋白分画（Tp:7.6g/dl_(Al:61.5%_α1:3.2↑%_α2:12.4↑%_ β:9.3%_γ:13.6%) ●炎症反応（WBC:6700_CRP:(2+↑)_ESR:13/h_SA:_ASK:_ASO:_発熱:なし） ●腎機能（BUN:38.8↑_Cr:0.9）。●総コレ:235↑_TG:89_UA:2.9_CPK:72 ●肝胆道系機能（GOT:24_GPT:11_ALP:161_LDH:562↑_LAP:45 γGTP:10_chE:3770_T-b:0.7_D-b:0.1_ZTT:4.6_TTT:0.8）_Pt:14.1 ●血清電解質（Na:144_K:4.0_Cl:101_Ca:10.1_P:2.8） あらかじめ用意された症状所見の入力 ① 該当項目を チェックする ② あらかじめ用意されていない症状所見の入力 ① ② ③ 141/947 可能性のある病名を リストアップする 新しく出現した症状所見 で絞り込んだ結果 18 / 38 自験例-2 S49/07/04生、女性 既往歴:なし 現病歴：H12/4/22：頭痛（前額部、後頭部のガンガンする痛み）が続く。会社 も休んでいる。BP:130/70_pulse:70。体重は減ったというが去年55kgで現在 ○BW:54kg。●一般尿検査（B(-)_P(-)_G(-)_ウロ(正)_PH:6） ●全身状態重症度（A/G:1.92_Hb:13.4_TP:6.7_chE:7087）：特に問題なし。 ●一般検血（RBC:464↑_WBC:6000_Hb:13.4_Ht:40.1_Pt:23.0） ●貧血（Hb:13.4_RBC:464↑_Ht:40.1_網赤:_UIBC:_Fe:） ○血清蛋白分画（Tp:6.7g/dl_(Al:65.8%_α1:3.7↑%_α2:8.7%_β:8.6% γ:13.2%)_A/G:1.92） ●炎症反応（WBC:6000_CRP:(-)_ESR:3/h_SA:_ASK:_ASO:_発熱:なし） ●腎機能（BUN:13.9_Cr:0.8_CCr:ml/m） ●肝胆道系機能（GOT:74↑_GPT:207↑_ALP:132_LDH:331_LAP:64 γGTP:46_chE:7087_T-b:0.7_D-b:_ZTT:4.4_TTT:0.5）_Pt:23.0 ●総コレ:125↓_TG:71_UA:3.5_CPK:37(N:30-180) ●血清電解質（Na:140_K:4.0_Cl:101_Ca:10.0_P:4.8↑） H12/4/24：血液化学等データについて説明した。肝炎だと告げ、原因を探しなが ら外来で点滴することにした。●HBsAg(-)_HCAb(-)。○IgM-HA抗体:(-)。 ○EB関連（IgM-VCA抗体:10未満→_IgG-EADR抗体:10未満→_EBNA抗体:40倍 ↑） H12/5/11：GWあけ2日は元気だったが、ここ数日倦怠感あり仕事に行けない。便秘 気味だが食欲は普通にある。初診時より軽いが頭痛が続く、肩こり・腰痛もあ る。足が重くて歩くのが（フーフーいうくらい）しんどい。 ★心電図は異常なし。 あらかじめ用意されていない症状所見の入力 ① ② ③ 可能性のある病名を リストアップする 39 / 921 2 / 16 上記全ての症状所見 で絞り込んだ結果 【病名思い出しツールの能力】 NEJM-MGH Case Record, 343巻(2000年)～369巻(2013)の464例に対する検証結果 1. 知識ベースの有無にかかわらずtop20以内にリストアップできたのは47.9%（知識ベースがあれば 50.30%）。 2. 知識ベースの有無にかかわらずtop50以内にリストアップできたのは70.2% （知識ベースがあれば 73.7%）。 3. 知識ベースの有無にかかわらず、順位に関係なくリストアップでき たのは90.5% （知識ベースがあれば95.0%） 。 4. 知識ベース充足率は95.2%。 5. 検索の完全失敗率は9.5% （知識ベースがあれば5.0%） 。 ↓ 病名を絞り込んだ場合の能力については不明 （元の知識ベースが完璧ではないのでリストアップすべき疾患が漏 れ落ちてしまうことがある）。 2．問診表自動解析 【なぜ必要か？】 ・患者はすべてを話さ（せ）ない。 ・医者はすべてを聞き出せ（さ）ない。 【意義】 １．問診表をＷｅｂ上に展開しておけば、 来院前に主な症状を医師に伝える ことが出来る。 ２．待合室で診察を待っている間に問診 表にチェックしてもらうことで、医師は あらかじめ患者さんの主な症状を、比 較的簡単に全身にわたって知ること が出来る。 ３．医師はそれらを予診として、いちおう 大まかな診断をコンピュータによる自 動解析（ＩＴ）で提示させることが出来る。 ４．診察で得た症状・所見を加えて「病名 思い出しツール」を利用し可能性のあ る疾患を提示させ（ＩＴ）、出来るだけ多 くの疾患を鑑別診断の対象とすること が出来る。 【成人問診表】 【症例 】 A氏 ８７歳 女性 主訴：全身の力が抜けて下肢の 痛みのため歩きにくい。 気分がすぐれない。 チェックされた症状を リストアップしてある Ａ氏について、問診表からの情 報を「病名思い出しツール」に渡し て、更に細かく鑑別診断を 行う。 A氏の一次検索結果 【A氏症例の追加 】 A氏 ８７歳 女性 H19/9/13：腰痛・肩の痛み・下肢痛・筋肉痛・膝関節痛などあり。歩行障害 ・筋脱力もあって来院。熱:37.1あり。○BP:140/70_pulse:72（降圧剤服 用中）。●HANP:39.4→。 ●甲状腺機能（TSH:0.49→）●RA:(-)。●RAPA:40未満。 ●一般検血（RBC:304↓_WBC:6300_ Hb:8.5↓_Ht:25.8↓_Pt:39.3↑） ●貧血（Hb:8.5↓_RBC:304↓_Ht:25.8↓_網赤:10_UIBC:165_Fe:25↓）_フェリチ ン:159.9。 ○血清蛋白分画 （Tp:6.3↓g/dl_(Al:46.5↓%_α1:6.5↑%_α2:14.2↑%_β:12.2↑%_γ:20.6%)） ●炎症反応（WBC:6300_ CRP:(4+↑)_ ESR:102/h _SA:_ASK:_ASO:_発熱:） ●腎機能（BUN:19.0_Cr:0.58_CCr:ml/m） ●肝胆道系機能（GOT:24_GPT:16_ALP:308_LDH:154_LAP:52 γGTP:27_chE:167↓_T-b:0.3_D-b:0.1_ZTT:5.8_TTT:0.3）_Pt:39.3↑ ●総コレ:181_TG:58_HDL-ch: ○リポ蛋白分画（型）(α:_pre-β:_β:)_UA:4.7 ●血清電解質（Na:131↓_K:4.2_Cl:92↓_Ca:9.2_P:3.7） ○白血球分類（WBC:6300(Neu:67_B:_E:1_Lym:25_Mon:7)） A氏の二次検索結果 ３．検査データの自動解析 ある患者の24検体（血液化学等）の分布状況 ４．酸塩基平衡・ 水分平衡解析ツール 症例呈示:酸塩基平衡解析 48歳男性 慢性のアルコール中毒で昏睡状態で救急室に運びこまれた。 vital signはほぼ安定。酒臭く着衣には吐物が付着。 動脈血：pH 7.14 pCO2 30 mmHg HCO3 10 mEq/l 静脈血：Na 135 mEq/l K 5.1 mEq/l Cl 85 mEq/l その他：血糖 110 mg/dl BUN 30 mg/dl Cr 1.3 mg/dl 血清浸透圧： 353 mOsm/kgH2O 診断：アルコール性ケトアシドーシス （黒川清:酸塩基平衡ショートセミナー.内科 1987;60:1156-1157） 酸塩基平衡解析 Step 1. pH 7.14とacidemiaがある。 Step 2. pCO2は低値であるからacidemiaの原因はHCO3-の低下による。 従って代謝性アシドーシスがある。 Step 3. （とにかく自動的に）anion gap(AG)を計算する。 AG=Na-(Cl+HCO3)--->AG=135-(85+10)=40(mEq/l)は増加。 代謝性アシドーシスはAGを増加させるようなものである。 Step 4. 代謝性アシドーシスでHCO3- 10mEq/lと低下している。 pCO2 30mmHgと低下しているが、HCO3-低下に反応した生理的代償 なのか、そうでないのか。（予測式を使う）。 結果：HCO3- 10mEq/lに見合う生理的呼吸代償からみればpCO2は 23～26mmHgであることが期待される。--->実際のpCO2は30mmHg であるから、この症例では代償機転を凌駕する呼吸性アシドーシ スも存在する。つまり「代謝性アシドーシス」＋「呼吸性アシド ーシス」の混合性酸塩基平衡異常である。 Step 5. AGが増加している場合には補正HCO3(cHCO3)を求める。 補正HCO3(cHCO3)=AG-12(正常AG値)＋実測HCO3=38mEq/l この値の意味するところは「もし過量のanion(酸)が蓄積していな かったと仮定したら、この症例は実際はHCO3を増加させるような 異常なプロセス(代謝性アルカローシス)が存在している」という ことである。 結論：この症例は「代謝性アシドーシス」＋「呼吸性アシドーシス」＋ 「代謝性アルカローシス」という混合性酸塩基平衡異常である。 背景： 「代謝性アシドーシス」：アルコール性ケトアシドーシス β -hydroxybutiric acidosis(血中ケトン体は陰性) 「呼吸性アシドーシス」：意識障害にともなう呼吸抑制 「代謝性アルカローシス」：嘔吐に伴うもの 酸塩基平衡異常の解析 水分平衡解析ツール 症例呈示：水分平衡解析 48歳男性 慢性のアルコール中毒で昏睡状態で救急室に運びこまれた。 vital signはほぼ安定。酒臭く着衣には吐物が付着。 動脈血：pH 7.14 pCO2 30 mmHg HCO3 10 mEq/l 静脈血：Na 135 mEq/l K 5.1 mEq/l Cl 85 mEq/l その他：血糖 110 mg/dl BUN 30 mg/dl Cr 1.3 mg/dl 血清浸透圧： 353 mOsm/kgH2O 診断：アルコール性ケトアシドーシス （黒川清:酸塩基平衡ショートセミナー.内科 1987;60:1156-1157） 水分平衡異常の解析 酸塩基平衡解析＋水分平衡解析 →疾患診断 ５．その他 1）備忘録 2）漢方医学診断支援ツール 3）肝炎劇症化の予知式 4）栄養アセスメント 5）テキストファイルを使用した医学知識の 収集と整理 １）備忘録 他院への紹介などに使うための備忘録の印刷画面 ２）漢方薬診断ツール ３）肝炎劇症化の予知式 ４）栄養アセスメント ５）テキストファイルを使用した 医学知識の収集と整理 【剖検から得た臨床への提言】 （日本医事新報 2005:No.4213(H17/1/22） ●画像診断の発達は非正診率を下げていることを予想したが、結論 は予想に反した結果となった（p.42）。 1) 臨床所見をしっかりとる 2) 絶えず重複癌を疑え（胸部CTを） 3) 内分泌腫瘍を見落とすな 4) 肺腫瘍をみたら全身検索をして原発巣を探せ 5) 胸部異常影は病理診断（気管支鏡・経皮肺生検）を 6) 結核の存在を忘れるな 7) 不明癌には大腸内視鏡を 8) 生検結果を鵜呑みにしない 9) 心筋梗塞を単純に考えるな 10) ショック例は大動脈瘤を疑え 11) 到着時死亡（CPDOA）も諦めるな 12) 検査技術の発達は正診率を上げているとは限らない （東京慈恵会医科大学内科学講座などより） 【まとめ】 コンピュータは画像処理・画像診断・電子カ ルテ（IT）、情報通信（ICT）に縦横無尽の働き をしていて、私たちにとってなくてはならない 存在になっている。しかしその割には大いに 無視されたように思える領域がある。それは コンピュータをIntelligence Technologyに向け て使うという方向性である。 今回はその一端をご紹介致しました。コン ピュータの能力を少し違った方向から眺めな がら臨床に役立てたいと思っている。 ご高覧ありがとうございました。 鳥越恵治郎： [email protected]