技術解説(フィリップス・ジャパン)

2021年5月号

循環器領域におけるITの技術の到達点

フィリップス循環器医療ITソリューション

宮本 慎也/小酒部洋和[(株)フィリップス・ジャパン PDビジネスマーケティング&セールスEDI]

今日,循環器領域は,複数のモダリティのデータから多くの解析や計測などを使用し,診断や経過観察,そして治療計画を行っている。このため,循環器に向けた検査装置やアプリケーションが多く存在し,それらの情報を医療ITを利用して連携させている。
今回は,フィリップスの循環器のソリューションにフォーカスを当て,マルチモダリティ画像解析ワークステーション「IntelliSpace Portal(以下,ISP)」と動画ネットワークITシステム「IntelliSpace CardioVascular(以下,ISCV)」から,最新機能を中心に,ワークフローの効率化やハートチーム強化に寄与する機能を紹介する。

■画像解析ワークステーションISPの循環器Solution

ISPは,CT,MR,PET/CTなどで,70を超える解析アプリケーションを持ち,特に循環器領域においては複数のモダリティを横断的にとらえ,疾患とステージを組み合わせたポートフォリオコンセプトを持っている(図1)。

図1 IntelliSpace Portal 循環器領域におけるアプリケーションポートフォリオ

図1 IntelliSpace Portal 循環器領域におけるアプリケーションポートフォリオ

 

1.統合的CMR解析環境
MRで可能な心臓評価は,心機能,遅延造影,薬剤負荷などを使った心筋Perfusion,心筋の定量値評価を可能とするT1,ECVマップや,Whole heart coronaryや弁などの流速測定など,1つのモダリティで広範囲の検査をカバーしている。このため,CMRスタディは,ほかの検査と比較して多くの撮像方向から目的に応じたシーケンスで撮像されたシリーズから成り立っている。ISPのMR Cardiacアプリケーションは,シリーズにタグ付けされたシーケンスと撮像方向の組み合わせから,読影の目的を選択すると,それに応じたシリーズの組み合わせを表示するCMR用ハンギングプロトコルになっている。また,目的に応じたレイアウトプロトコルから解析の機能を起動でき,画像参照から解析までをシームレスに行える設計になっている。

2.“AI Segmentation”を用いた自動心機能解析
短軸画像を使用した心機能解析では,心内膜などの輪郭の半自動トレースが必要となる。特に,形状の変化の大きい右室に対しては,左室で用いている形態を認識するアルゴリズムではトレースの自動化が難しく,マニュアルでのトレースが必要であった。今回リリースされたAI Segmentationでは,実際の画像データらからモデルをトレーニングすることで,左室,右室のセグメンテーションを自動で行えるようになった。心機能解析対象のシリーズのプロトコル名などを登録することで,対象データをISPが受信したタイミングで,自動的にAI Segmentationをバックグラウンドが起動する。この処理は心臓の解析を行う時には完了しているため,すぐに心機能解析の結果に進むことが可能である。特に,これまで煩雑であった右室の輪郭設定が自動になるため,右室の心機能解析がルーチンとして行えるようになっている(図2)。

図2 AI Segmentationを使用した心機能解析

図2 AI Segmentationを使用した心機能解析

 

3.“CT Multiphase Analysis” CT画像を使ったExtracellular volume map(ECV)
近年,MRを使った心筋の定量解析としてECVマップが注目されている。CT画像でもMR同様に造影と単純のデータを使って造影量を計算し,ヘマトクリット値からECVを計算する。特に,「IQonスペクトラル CT」の専用データであるSBIを使用することで,SBIからヨード画像を内部的に計算できるため,造影のみのデータからECV計算が可能になっている。また,CT Multiphase Analysisは,心臓のみでなく,肝臓のECVやAEF(Arterial Enhancement Fraction)なども計算可能である。

■新しい心血管情報管理システム

ISCVは,心臓・心血管にかかわる疾患に対して,臨床ワークフローを合理化して,業務遂行の改善を目的に設計された画像管理システムである。循環器系チーム医療のクオリティ向上や時間短縮に大きく貢献できる,新しいCardioVascular ITソリューションになる(図3)。

図3 IntelliSpace CardioVascular

図3 IntelliSpace CardioVascular

 

1.検査時系列タイムライン連携機能
このISCVの核となる機能の一つに,検査時系列ポータル表示を可能にするタイムライン連携機能がある。グラフィカルで直観的,経時的な患者の循環器ケア全体を区切りなく見ることのできるタイムライン連携機能によりアクセスできるため,循環器疾患の治療の質を高めることができる。さらに,詳細な診療記録作成に向けた出発点の役割も担う。つまり,患者の履歴の一部または全体を確認し,これまでと今後の一連の検査や処置を把握するとともに,高性能のフィルタを用いて重要な情報だけにフォーカスを当て,関心のある検査をまとめて選択することができる。これにより,所見診断の質を高めることができる。
このタイムライン連携機能により,「いつでも,どこにいても,重要な循環器画像・情報へアクセスすることが可能」となる(図4)。検査室,外来,医局,カンファレンス室など,検査環境に左右されず診断効率を大幅に改善でき,包括的で質を高めた確定所見診断に役立てることができる。

図4 検査時系列ポータル表示可能なタイムライン連携機能

図4 検査時系列ポータル表示可能なタイムライン連携機能

 

2.ISCVの計測・解析機能(QLAB Cardiac Analysis/TOMTEC Cardiac Analysis on ISCV)
心血管領域・循環器領域を中心としたさまざまな情報を統合管理するISCVは,システムと画像データを安全に保全運用する以外に,検査アプリケーションとして画像計測・画像解析を行い,画像診断をサポートする機能がある。
生理検査室の超音波検査を例として挙げると,通常,画像計測・画像解析は,各メーカーの装置に特化された循環器アプリケーションが提供されている。弊社でも超音波診断装置上で使用されている“QLAB Cardiac Analysis”を,ISCVでも利用できるようにしている。QLAB Cardiac Analysisは運用メリットとして,後から同じデータの再計測・再解析を行えるが,検査装置に特化されているために各メーカー間での親和性がなく,別メーカー装置では利用できないデメリットがあった。そこでフィリップスは,技術的なブレイクスルー製品となるISCV上でマルチベンダー対応の再計測・再解析可能な機能である“TOMTEC Cardiac Analysis on ISCV”を全世界へ提供開始した。一般計測から最新3D解析,自動心筋ストレイン解析までもベンダーの技術的な垣根なく処理できることで,あらゆる病院で検査運用の改善や診断精度の向上に利用いただいている(図5)。
また,最近の新型コロナウイルスなどの感染症への対策が厳重に行われている状況の中で,患者はもちろん,直接患者対応するスタッフへの感染防止対策が非常に重要となってきている。
通常超音波検査時には,装置を用いて撮像・計測・解析を行うが,ISCV導入により,撮像装置と計測・解析の分割運用(業務分担)を,利用装置メーカーを問わずに可能となる。この改善により,検査対応時の患者との接触時間の短縮も行える。検査フローの効率化による検査待ち時間の短縮はもちろん,病院スタッフの感染防止対策にもなるため,病院サービスの継続的で安定した医療サービスの提供に大きく貢献することができる。

図5 マルチベンダー対応TOMTEC Cardiac Analysis on ISCV

図5 マルチベンダー対応TOMTEC Cardiac Analysis on ISCV

 

以上,簡単ではあるが,フィリップスの循環器ソリューションにフォーカスした,マルチモダリティ画像解析ワークステーションISPと動画ネットワークITシステムのISCVのワークフローの効率化やハートチーム強化に寄与する特長の一部を紹介させていただいた。

 

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