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JP7639274B2 - Biological information processing device, information processing device, trained model generation device, and program - Google Patents

Biological information processing device, information processing device, trained model generation device, and program Download PDF

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JP7639274B2 JP2020088301A JP2020088301A JP7639274B2 JP 7639274 B2 JP7639274 B2 JP 7639274B2 JP 2020088301 A JP2020088301 A JP 2020088301A JP 2020088301 A JP2020088301 A JP 2020088301A JP 7639274 B2 JP7639274 B2 JP 7639274B2
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Description

この発明は、生体情報処理装置、情報処理装置、学習済モデル生成装置及びプログラムに関する。 This invention relates to a biometric information processing device, an information processing device, a trained model generation device, and a program.

患者の体温、脈拍、呼吸及び酸素飽和度(SpO)などを連続的又は適宜な間隔で計測して、患者の容体を監視する技術がある。特許文献1では、これらの計測値を表示画面に表示させ、設定された基準を超える異常が検出された場合に所定の報知動作を行う技術が開示されている。 There is a technology for monitoring a patient's condition by continuously or at appropriate intervals measuring the patient's body temperature, pulse, respiration, oxygen saturation ( SpO2 ), etc. Patent Document 1 discloses a technology for displaying these measured values on a display screen and performing a predetermined notification operation when an abnormality exceeding a set standard is detected.

これらの生体情報のうち、呼吸などの経時的、周期的な変化を伴う生体データでは、各瞬間での計測値ではなく、所定時間幅での呼吸数やそのパターンなどが重要である。パターンの認識には、例えば、ニューラルネットワークなどを利用した機械学習モデルを学習させた学習済モデルを含む判別プログラムが利用可能である。 Of these types of biometric information, in the case of biometric data that involves periodic changes over time, such as respiration, what is important is not the measured value at each moment, but the respiration rate and its pattern over a given time span. For pattern recognition, for example, a discrimination program that includes a trained model that has been trained using a machine learning model that utilizes a neural network or the like can be used.

特開2017-192770号公報JP 2017-192770 A

しかしながら、医療機器の臨床利用中に、診断に係る情報について機械学習モデルを更に学習させながら当該医療機器を利用することは、安全上できない。一方で、臨床に係るスタッフは多忙なことが多く、別途生体計測に係る適切な学習用データを取得するのが難しいという課題がある。 However, for safety reasons, it is not possible to use a medical device while further training a machine learning model on diagnostic information during clinical use of the medical device. On the other hand, clinical staff are often very busy, and there is an issue that it is difficult to obtain appropriate separate training data related to biomeasurements.

この発明の目的は、より容易に適切な医療用途の学習用データを取得することの可能な生体情報処理装置、情報処理装置、学習済モデル生成装置及びプログラムを提供することにある。 The object of this invention is to provide a bioinformation processing device, an information processing device, a trained model generation device, and a program that can more easily obtain appropriate training data for medical applications.

上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、
臨床利用されている医療機器である生体情報計測器から取得される被計測者の周期的な時間変動を伴う計測値に係る波形データが示す波形種別の情報、及び当該波形データが示す前記被計測者の状態に対する緊急設定の要否の情報のうち少なくとも一方を対応データとして外部から取得して設定する設定手段と、
前記対応データと前記波形データとを対応付けて記憶させる記憶制御手段と、
前記記憶制御手段が前記対応データを記憶させる第1のモードと、前記対応データを記憶させない第2のモードとの間で切り替えを行う切替手段と、
を備えることを特徴とする生体情報処理装置である。
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の生体情報処理装置において、
前記波形データは、前記被計測者の予め定められた正常範囲から逸脱した計測結果を含む、
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
a setting means for externally acquiring and setting at least one of information on a waveform type indicated by waveform data relating to a measurement value accompanied by periodic time fluctuation of a subject, the measurement value being acquired from a bio-information measuring device which is a medical device in clinical use, and information on whether an emergency setting is required for the condition of the subject indicated by the waveform data, as corresponding data; and
a storage control means for storing the correspondence data and the waveform data in association with each other;
a switching means for switching between a first mode in which the storage control means stores the corresponding data and a second mode in which the storage control means does not store the corresponding data;
The present invention relates to a biometric information processing device comprising:
The present invention provides a biological information processing apparatus according to claim 1,
The waveform data includes a measurement result that deviates from a predetermined normal range of the subject.
It is characterized by:

また、請求項記載の発明は、
請求項1又は2記載の生体情報処理装置において、
前記波形データから所定の特徴量を算出する算出手段を備え、
前記記憶制御手段は、前記特徴量を前記対応データと対応付けて記憶させる
ことを特徴とする。
The invention described in claim 3 is as follows:
3. The biometric information processing apparatus according to claim 1,
a calculation means for calculating a predetermined feature amount from the waveform data,
The storage control means stores the feature amount in association with the correspondence data.

また、請求項記載の発明は、請求項記載の生体情報処理装置において、
記憶させた前記特徴量と前記対応データとの関係性に基づいて、新たに取得される前記波形データに応じた前記対応データのうち少なくとも一部を推定する推定手段を備えることを特徴とする。
The present invention provides a biometric information processing apparatus according to claim 3 ,
The apparatus further comprises an estimation means for estimating at least a part of the corresponding data corresponding to the newly acquired waveform data based on the relationship between the stored feature amount and the corresponding data.

また、請求項記載の発明は、請求項記載の生体情報処理装置において、
前記関係性は、機械学習モデルの学習により得られたものであることを特徴とする。
The present invention provides a biological information processing apparatus according to claim 4 ,
The relationship is characterized in that it is obtained by learning a machine learning model.

また、請求項記載の発明は、
請求項1~のいずれか一項に記載の生体情報処理装置で前記記憶制御手段が記憶させた第1のデータと、前記生体情報計測器以外で取得された前記被計測者の情報を含む第2のデータとを対応付けたデータベースを生成するデータベース生成手段を備えることを特徴とする情報処理装置である。
The invention according to claim 6 further comprises:
This information processing device is characterized by comprising a database generation means for generating a database that corresponds first data stored by the memory control means in the bio-information processing device described in any one of claims 1 to 5 and second data including information of the subject obtained by a device other than the bio-information measuring device.

また、請求項記載の発明は、請求項記載の情報処理装置において、
前記データベース生成手段は、前記被計測者を識別する個人情報を削除して前記データベースを生成することを特徴とする。
The present invention provides an information processing apparatus according to claim 6 ,
The database generating means generates the database by deleting personal information that identifies the subject.

また、請求項記載の発明は、
請求項6又は7記載の情報処理装置により生成された前記データベースに含まれる前記波形データに係る所定の特徴量を入力に含み、前記対応データの少なくとも一部を教師データとして、当該少なくとも一部の対応データを出力とする学習済モデルを生成する生成手段を備えることを特徴とする学習済モデル生成装置である。
The invention according to claim 8 further comprises:
The trained model generation device is characterized by comprising a generation means for generating a trained model that includes, as an input, a predetermined feature related to the waveform data contained in the database generated by the information processing device described in claim 6 or 7 , uses at least a portion of the corresponding data as teacher data, and outputs the at least a portion of the corresponding data.

また、請求項記載の発明は、
コンピューターを、
臨床利用されている医療機器である生体情報計測器から取得される被計測者の周期的な時間変動を伴う計測値に係る波形データが示す波形種別の情報、及び当該波形データが示す前記被計測者の状態に対する緊急設定の要否の情報のうち少なくとも一方を対応データとして外部から取得して設定する設定手段、
前記対応データと前記波形データとを対応付けて記憶させる記憶制御手段、
前記記憶制御手段が前記対応データを記憶させる第1のモードと、前記対応データを記憶させない第2のモードとの間で切り替えを行う切替手段、
として機能させることを特徴とするプログラムである。
The invention according to claim 9 further comprises:
Computer,
a setting means for externally acquiring and setting at least one of information on a waveform type indicated by waveform data relating to a measurement value accompanied by periodic time fluctuation of a subject, the measurement value being acquired from a bio-information measuring device which is a medical device in clinical use, and information on whether an emergency setting is required for the condition of the subject, the information being indicated by the waveform data;
a storage control means for storing the correspondence data and the waveform data in association with each other;
a switching means for switching between a first mode in which the storage control means stores the corresponding data and a second mode in which the storage control means does not store the corresponding data;
The program is characterized in that it functions as

本発明に従うと、より容易に適切な医療用途の学習用データを取得することができるという効果がある。 The present invention has the effect of making it easier to obtain appropriate training data for medical applications.

第1実施形態の医療情報システムの構成を示す図である。1 is a diagram showing a configuration of a medical information system according to a first embodiment. 第1実施形態の端末装置及びサーバー装置の機能構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the functional configuration of a terminal device and a server device according to the first embodiment. 臨床試験モードにおける計測データの内容を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the contents of measurement data in a clinical trial mode. 端末装置の表示画面への表示例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a display example on a display screen of a terminal device. 端末装置で実行される計測表示制御処理の制御手順を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a control procedure of a measurement display control process executed by the terminal device. サーバー装置で実行される機械学習モデルの学習に係る処理の制御手順を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a control procedure for processing related to learning of a machine learning model executed by a server device. 第2実施形態の端末装置及びサーバー装置の機能構成を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing the functional configuration of a terminal device and a server device according to a second embodiment. 第2実施形態の端末装置による表示について説明する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a display by a terminal device according to a second embodiment. 第2実施形態の端末装置で実行される計測表示制御処理の制御手順を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a control procedure of a measurement display control process executed by a terminal device of a second embodiment.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
[第1実施形態]
まず、第1実施形態の生体情報処理装置、情報処理装置及び学習済モデル生成装置について説明する。
図1は、本実施形態の生体情報処理装置及び情報処理装置を含む医療情報システム1の構成を示す図である。本実施形態では、情報処理装置が学習済モデル生成装置を兼用する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First embodiment]
First, a biological information processing device, an information processing device, and a trained model generation device according to the first embodiment will be described.
1 is a diagram showing a configuration of a medical information system 1 including a biological information processing device and an information processing device according to the present embodiment. In the present embodiment, the information processing device also serves as a trained model generating device.

医療情報システム1は、生体センサー10(生体情報計測器)と、端末装置20(生体情報処理装置、コンピューター)と、サーバー装置30(情報処理装置、学習済モデル生成装置)と、データベース装置40と、ネットワーク機器50などを含む。 The medical information system 1 includes a biosensor 10 (biometric information measuring device), a terminal device 20 (biometric information processing device, computer), a server device 30 (information processing device, trained model generating device), a database device 40, a network device 50, etc.

生体センサー10は、患者P(被計測者)の所定の生体データを継続的に計測して計測データを端末装置20に送信する。生体データは、ここでは、例えば、SpO(SpOを算出するための計測値、例えば、赤外線の受光強度などでもよい)と、脈拍と、呼吸状態に応じて周期的に時間変動を生じるもの(変動データ、波形データ)とを含む。変動データには、例えば、マスクなどの直接呼気吸気の流れを計測する流量センサー、胸部の動きを計測する加速度センサー、伸縮センサー、マイクロ波センサーなど、及び血流状態(ヘモグロビンの状態など)を計測するセンサーなどが含まれる。ここでいう周期的には、患者Pの容態によって各周期の長さ振幅及び波形が変化する場合が含まれる。 The biosensor 10 continuously measures predetermined biodata of the patient P (subject) and transmits the measurement data to the terminal device 20. The biodata here includes, for example, SpO2 (a measurement value for calculating SpO2 , which may be, for example, the intensity of infrared light received), pulse, and data that periodically varies over time according to the respiratory state (variation data, waveform data). The variation data includes, for example, a flow sensor that directly measures the flow of inhaled and exhaled air through a mask, an acceleration sensor that measures chest movement, an expansion/contraction sensor, a microwave sensor, and a sensor that measures the blood flow state (such as the state of hemoglobin). The periodicity referred to here includes cases in which the length, amplitude, and waveform of each period change depending on the condition of the patient P.

端末装置20は、生体センサー10から計測データを受信、処理して計測結果を表示画面に表示し、また、サーバー装置30へ送信する。計測結果には、SpOに加えて所定時間(例えば、1分)当たりの呼吸数が含まれる。端末装置20は、例えば、患者のベッド脇に配置される移動可能端末や、携帯端末などが含まれる。なお、ここでは、生体センサー10と端末装置20との間で無線通信により直接データの送受信を行う(例えば、ブルートゥース(登録商標)など)こととして図示しているが、有線接続されて計測データが取得されてもよいし、ネットワーク機器50を介してLAN(Local Area Network)経由で送受信が行われてもよい。また、サーバー装置30との通信もケーブルがネットワーク機器50に接続されて行われてもよい。 The terminal device 20 receives and processes the measurement data from the biosensor 10, displays the measurement results on a display screen, and transmits the measurement results to the server device 30. The measurement results include the respiratory rate per predetermined time (e.g., one minute) in addition to SpO2 . The terminal device 20 includes, for example, a mobile terminal placed at the bedside of the patient, a mobile terminal, etc. Note that, in this example, the biosensor 10 and the terminal device 20 are illustrated as directly transmitting and receiving data by wireless communication (e.g., Bluetooth (registered trademark) etc.), but the measurement data may be acquired by a wired connection, or may be transmitted and received via a LAN (Local Area Network) via a network device 50. In addition, communication with the server device 30 may also be performed by connecting a cable to the network device 50.

サーバー装置30は、端末装置20から各患者の計測結果を受信し、一覧表示が可能である。また、サーバー装置30は、計測結果を収集記憶して解析を行うことができる。なお、サーバー装置30は、1台のデータベース装置40に対して複数台(例えば、病棟の各階など)あってもよい。 The server device 30 can receive the measurement results of each patient from the terminal device 20 and display them as a list. The server device 30 can also collect, store, and analyze the measurement results. Note that there may be multiple server devices 30 (e.g., on each floor of a hospital ward) for one database device 40.

データベース装置40は、患者情報データベース41を(図2参照)有し、患者情報を記憶保持する。患者情報には、患者の識別情報に対して対応付けられた当該患者の個人情報(氏名、年齢、性別など)、各種検査の結果及び診断情報などが含まれる。また、患者情報には、上記端末装置20から得られた計測結果も含まれる。 The database device 40 has a patient information database 41 (see FIG. 2) and stores and holds patient information. The patient information includes personal information of the patient (such as name, age, and sex) associated with the patient's identification information, the results of various tests, and diagnostic information. The patient information also includes the measurement results obtained from the terminal device 20.

ネットワーク機器50は、電子機器間の通信を制御する。ネットワーク機器50は、例えば、ハブやルーターなどであり、必要に応じて複数台(例えば、ハブが各病室にあるなど)設けられていてもよい。ここでは、ネットワーク機器50は、端末装置20との無線LANによる通信と、サーバー装置30及びデータベース装置40とのケーブルを用いたLANによる通信とを制御しているが、これに限られない。また、ルーターが外部ネットワーク(インターネット)に接続されていてもよい。 The network device 50 controls communication between electronic devices. The network device 50 is, for example, a hub or a router, and multiple devices may be provided as necessary (for example, a hub in each hospital room). Here, the network device 50 controls communication with the terminal device 20 via wireless LAN and communication with the server device 30 and the database device 40 via LAN using cables, but is not limited to this. The router may also be connected to an external network (the Internet).

図2は、端末装置20及びサーバー装置30の機能構成を示すブロック図である。なお、ここでは端末装置20とサーバー装置30との間のネットワーク機器50を省略して表示している。 Figure 2 is a block diagram showing the functional configuration of the terminal device 20 and the server device 30. Note that the network device 50 between the terminal device 20 and the server device 30 is omitted here.

端末装置20は、制御部21と、記憶部22と、通信部23と、表示部24と、操作受付部25と、報知動作部26などを備える。 The terminal device 20 includes a control unit 21, a memory unit 22, a communication unit 23, a display unit 24, an operation reception unit 25, and an alarm operation unit 26.

制御部21は、CPU(Central Processing Unit)などを有し、端末装置20の各部の動作を統括制御するプロセッサーである。制御部21は、生体センサー10から取得された計測データを処理して計測結果を得る処理及びその前処理、例えば、ノイズの除去やデータが取得されなかった場合の調整などを行う。 The control unit 21 is a processor that has a CPU (Central Processing Unit) and the like, and controls the overall operation of each part of the terminal device 20. The control unit 21 processes the measurement data acquired from the biosensor 10 to obtain the measurement results, and also performs pre-processing thereof, such as removing noise and making adjustments when no data is acquired.

記憶部22は、RAM(Random Access Memory)及び不揮発性の記憶媒体、例えばHDD(Hard Disk Drive)やフラッシュメモリーを備える。RAMは、CPUに作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。不揮発性の記憶媒体は、プログラム221及び各種設定データを記憶する。また、記憶部22は、計測/処理データ222及び操作受付部25が受け付けた選択データ223などを記憶する。これらの計測/処理データ222及び選択データ223は、記憶保持する期間などに応じてRAMに記憶されても不揮発性の記憶媒体に記憶されてもよい。これらの内容については後述する。 The storage unit 22 includes a RAM (Random Access Memory) and a non-volatile storage medium, such as a HDD (Hard Disk Drive) or flash memory. The RAM provides the CPU with working memory space and stores temporary data. The non-volatile storage medium stores the program 221 and various setting data. The storage unit 22 also stores measurement/processing data 222 and selection data 223 accepted by the operation acceptance unit 25. The measurement/processing data 222 and selection data 223 may be stored in the RAM or in the non-volatile storage medium depending on the period for which they are to be stored. The details of these will be described later.

通信部23は、他の電子機器との通信を制御する。通信部23は、例えば、生体センサー10とブルートゥースなどにより直接通信を行うためのドライバーと、LAN通信を行うためのネットワークカードなどを備える。 The communication unit 23 controls communication with other electronic devices. The communication unit 23 includes, for example, a driver for direct communication with the biosensor 10 via Bluetooth or the like, and a network card for LAN communication.

表示部24は、表示画面を有し、制御部21の制御に基づいて各種表示を行う。表示内容には、上記のように生体センサー10による計測データに基づく計測結果が含まれる。表示画面は特には限られないが、例えば液晶表示画面(LCD)である。 The display unit 24 has a display screen and performs various displays based on the control of the control unit 21. The display contents include the measurement results based on the measurement data from the biosensor 10 as described above. The display screen is not particularly limited, but is, for example, a liquid crystal display screen (LCD).

操作受付部25は、外部からの入力操作を受け付けて入力信号として制御部21に出力する。操作受付部25は、例えば、表示画面に重なって位置するタッチパネルを有し、タッチ操作が検出された及び/又はされている位置の情報を特定して制御部21に出力する。操作受付部25は、これに加えてキーボード、マウスなどのポインティングデバイス、押しボタンスイッチやロータリースイッチなどを有していてもよい。また、端末装置20がベッド脇などに設置される端末の場合には、操作受付デバイスは、リモートコントローラー上に位置していて、赤外線などにより操作入力信号が端末装置20の本体に送信されてもよい。 The operation reception unit 25 receives an input operation from the outside and outputs it to the control unit 21 as an input signal. The operation reception unit 25 has, for example, a touch panel located over the display screen, and identifies information on the position where a touch operation has been detected and/or performed, and outputs it to the control unit 21. The operation reception unit 25 may additionally have a keyboard, a pointing device such as a mouse, a push button switch, a rotary switch, and the like. Furthermore, in the case where the terminal device 20 is a terminal installed next to a bed, the operation reception device may be located on a remote controller, and an operation input signal may be transmitted to the main body of the terminal device 20 by infrared rays, or the like.

報知動作部26は、制御部21の制御に基づいて所定の報知動作を行う。報知動作部26は、例えば、LED(Light Emitting Diode)ランプを有し、点灯又は点滅動作が可能であってもよい。また、報知動作部26は、複数の色のLEDランプを有していてもよい。あるいは、報知動作部26は、所定のビープ音を出力する構成を有していてもよい。ビープ音は、周知の各種構成により発せられてよく、例えば、半導体素子の動作により直接生じるものであってもよいし、電気信号が音に変換されてスピーカーなどから出力されるものであってもよい。 The alarm operation unit 26 performs a predetermined alarm operation based on the control of the control unit 21. The alarm operation unit 26 may have, for example, an LED (Light Emitting Diode) lamp and may be capable of lighting or blinking. The alarm operation unit 26 may also have LED lamps of multiple colors. Alternatively, the alarm operation unit 26 may have a configuration that outputs a predetermined beep sound. The beep sound may be emitted by various well-known configurations, and may be, for example, generated directly by the operation of a semiconductor element, or may be generated by converting an electrical signal into sound and outputting it from a speaker or the like.

サーバー装置30は、制御部31と、記憶部32と、通信部33と、表示部34と、操作受付部35と、報知動作部36などを備える。 The server device 30 includes a control unit 31, a memory unit 32, a communication unit 33, a display unit 34, an operation reception unit 35, and an alarm operation unit 36.

制御部31は、CPU(Central Processing Unit)などを有し、サーバー装置30の各部の動作を統括制御するプロセッサーである。制御部31は、端末装置20から取得した計測結果の一覧表示や、表示内容に基づく報知動作に加えて、データベース装置40にアクセスして患者情報を取得、表示させることができてもよい。また、制御部31は、計測結果と患者情報を統合して学習用データ321を生成する。また、制御部31は、学習用データ321を用いて機械学習モデル322を学習させる処理を行う。 The control unit 31 is a processor having a CPU (Central Processing Unit) and the like, and controls the overall operation of each part of the server device 30. In addition to displaying a list of measurement results acquired from the terminal device 20 and performing an alarm operation based on the displayed content, the control unit 31 may also be able to access the database device 40 to acquire and display patient information. The control unit 31 also integrates the measurement results and the patient information to generate learning data 321. The control unit 31 also performs a process of training a machine learning model 322 using the learning data 321.

記憶部32は、各種データを記憶保持する。記憶部32は、RAMと不揮発性の記憶媒体(HDD又はフラッシュメモリーなど)を有する。RAMは、制御部31のCPUに作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。不揮発性の記憶媒体には、学習用データ321、機械学習モデル322(各種パラメーターを含む)及びプログラム323を記憶保持する。 The memory unit 32 stores and holds various data. The memory unit 32 has a RAM and a non-volatile storage medium (such as a HDD or flash memory). The RAM provides working memory space for the CPU of the control unit 31 and stores temporary data. The non-volatile storage medium stores and holds learning data 321, a machine learning model 322 (including various parameters), and a program 323.

学習用データ321には、計測/解析データ3211、選択データ3212及び診断データ3213が含まれる。これらについては後述する。 The learning data 321 includes measurement/analysis data 3211, selection data 3212, and diagnosis data 3213. These will be described later.

機械学習モデル322は、既にアルゴリズムやデータ構造が定められているものであり、各種パラメーターは、認証済みの設定値であってもよいし、何らかの初期値や学習途中の値であってもよい。 The machine learning model 322 has an algorithm and data structure already defined, and the various parameters may be authenticated settings, or may be some initial values or values in the middle of learning.

プログラム323は、制御部31により呼び出されて実行されることにより各種の制御処理を行う。制御処理には、後述の学習用データ生成処理及び学習制御処理が含まれる。 The program 323 is called and executed by the control unit 31 to perform various control processes. The control processes include a learning data generation process and a learning control process, which will be described later.

通信部33は、他の電子機器との通信を制御する。通信部33は、例えば、他の電子機器とLAN通信を行うためのネットワークカードなどを備える。 The communication unit 33 controls communication with other electronic devices. The communication unit 33 includes, for example, a network card for LAN communication with other electronic devices.

表示部34は、表示画面を有し、制御部31の制御に基づいて各種表示を行う。表示可能な内容には、上記のように各端末装置20から取得された計測結果の一覧表示が含まれる。表示画面は特には限られないが、例えば液晶表示画面(LCD)である。 The display unit 34 has a display screen and performs various displays based on the control of the control unit 31. The contents that can be displayed include a list display of the measurement results acquired from each terminal device 20 as described above. The display screen is not particularly limited, but is, for example, a liquid crystal display screen (LCD).

操作受付部35は、外部からの入力操作を受け付けて入力信号として制御部31に出力する。操作受付部35は、例えば、キーボード及びマウスなどのポインティングデバイスを有する。また、操作受付部35は、表示画面に重なって位置するタッチパネルを有し、タッチ操作が検出された及び/又はされている位置の情報を特定して制御部31に出力してもよい。あるいは、操作受付部35は、更に押しボタンスイッチやロータリースイッチなどを有していてもよい。 The operation reception unit 35 receives input operations from the outside and outputs them to the control unit 31 as input signals. The operation reception unit 35 has, for example, a pointing device such as a keyboard and a mouse. The operation reception unit 35 may also have a touch panel positioned over the display screen, and identify information on the position where a touch operation has been detected and/or performed and output the information to the control unit 31. Alternatively, the operation reception unit 35 may further have a push button switch, a rotary switch, etc.

報知動作部36は、制御部31の制御に基づいて所定の報知動作を行う。報知動作部36は、例えば、LED(Light Emitting Diode)ランプを有し、点灯又は点滅動作が可能であってもよい。また、報知動作部36は、複数の色のLEDランプを有していてもよい。あるいは、報知動作部36は、所定のビープ音を出力する構成を有していてもよい。ビープ音は、周知の各種構成により発せられてよく、例えば、半導体素子の動作により直接生じるものであってもよいし、電気信号が音に変換されてスピーカーなどから出力されるものであってもよい。 The alarm operation unit 36 performs a predetermined alarm operation based on the control of the control unit 31. The alarm operation unit 36 may have, for example, an LED (Light Emitting Diode) lamp and may be capable of lighting or blinking. The alarm operation unit 36 may also have LED lamps of multiple colors. Alternatively, the alarm operation unit 36 may have a configuration that outputs a predetermined beep sound. The beep sound may be emitted by various well-known configurations, and may be, for example, generated directly by the operation of a semiconductor element, or may be generated by converting an electrical signal into sound and outputting it from a speaker or the like.

次に、本実施形態の医療情報システム1における計測データの取得動作について説明する。本実施形態では、上記のように、生体センサー10により計測された計時変化を伴う生体データ、特に、呼吸状態(例えば、胸郭の位置/胸部の拡縮量)の変化を示す変動データを処理して、処理結果を計測結果として出力する。計測結果には、所定時間(1分間)当たりの呼吸数(すなわち、呼吸に応じた変化の出現周期数)が含まれる。なお、呼吸数は、単純に直近1分間の呼吸数を計数するかわりに、直近の呼吸周期がより大きく反映するように適宜な重み付け関数で重み付けされて算出されてもよい。また1分間の期間は、表示部24の表示画面の更新間隔よりも通常では長いので、表示される呼吸数の計数期間は、重複部分を有しながら移動設定される。 Next, the operation of acquiring measurement data in the medical information system 1 of this embodiment will be described. In this embodiment, as described above, biodata accompanied by time-based changes measured by the biosensor 10, particularly fluctuation data indicating changes in the respiratory state (e.g., thoracic position/amount of expansion/contraction of the chest), is processed, and the processing result is output as a measurement result. The measurement result includes the respiratory rate per predetermined time (1 minute) (i.e., the number of cycles of occurrence of changes according to breathing). Note that instead of simply counting the respiratory rate for the most recent minute, the respiratory rate may be calculated by weighting with an appropriate weighting function so that the most recent respiratory cycle is more significantly reflected. In addition, since a one-minute period is usually longer than the update interval of the display screen of the display unit 24, the counting period of the displayed respiratory rate is set to move with some overlapping portions.

また、呼吸は、特に、患者の疾患の種類などに応じて規則的な正常呼吸に加えて、頻度や振幅が通常よりも大きく(頻呼吸、過呼吸、多呼吸、クスマウル)又は小さく(徐呼吸、減呼吸、少呼吸)なったり、また、呼吸の振幅が不規則に変化したり(チェーンストークス、ビオー)する場合がある。これらの呼吸パターン(波形種別)は、患者やその容体に応じて各々変化し得るが、変動波形のパターンを解析することで特定され得る。種別の特定は、ここでは、学習済の機械学習モデルを用いて行われるが、現状では、波形によっては正確に特定されない場合も生じ得る。 Depending on the type of disease of the patient, breathing may be regular, normal, or the frequency or amplitude may be greater than normal (tachypnea, hyperpnea, tachypnea, Kussmaul) or smaller (bradypnea, hypopnea, hypopnea), or the amplitude of breathing may change irregularly (Cheyne-Stokes, Biot). These breathing patterns (waveform types) may vary depending on the patient and their condition, but can be identified by analyzing the pattern of the fluctuating waveform. Here, the type is identified using a trained machine learning model, but at present, there may be cases where the type cannot be accurately identified depending on the waveform.

また、生体データの継続的な取得は、緊急を要する状態に変化した場合に速やかに検出し、担当者が知得するためのものでもある。予め定められた正常範囲から逸脱した計測結果が得られた場合には緊急報知動作を行って、看護師や医師などの担当者が他の業務などにより当該患者から離れている場合でも迅速に伝えることができる。しかしながら、異常呼吸の発生が緊急を要するか否か、すなわち、緊急報知動作を行わせる設定(緊急設定)が必要であるか否かについても、単純に呼吸数だけではなく、呼吸のパターン(波形種別)、他の計測結果や患者の疾患などの多くの観点の組合せで異なる。このような多数の変数を有する判定(推定)にも機械学習モデルが有効であるが、現状では、必ずしも正解が出力されるとは限らず、最終的な判断は担当者に委ねられる。 In addition, continuous acquisition of biometric data is also intended to quickly detect changes in conditions that require an emergency and to inform the person in charge. If a measurement result deviates from a predetermined normal range, an emergency notification operation is performed, so that the person in charge, such as a nurse or doctor, can be informed quickly even if they are away from the patient due to other work. However, whether the occurrence of abnormal breathing requires an emergency, that is, whether a setting for performing an emergency notification operation (emergency setting) is necessary, varies depending on a combination of many aspects, such as not only the respiratory rate but also the respiratory pattern (waveform type), other measurement results, and the patient's illness. Machine learning models are also effective for judgments (estimations) with such a large number of variables, but currently, the correct answer is not always output, and the final decision is left to the person in charge.

機械学習モデルの出力は、適切な学習を重ねていくことで改良され得る。しかしながら、過学習や不正確な教師データなどの種々の要因により、追加される学習データによっては精度がむしろ低下することもあり得る。このため、医療用途の機械学習モデルは、正式に医療機器として承認された後に学習を続けさせることにはリスクを伴う。一方で、改良された機械学習モデルを生成するためには、新たな学習データ、すなわち、生体計測データと波形種別の正解(教師データ)の追加取得が不可欠である。本実施形態の医療情報システム1では、通常のデータ取得、判定及び表示を通常モード(第2のモード)として可能としつつ、看護師などの担当者が正解データを入力可能な場合に容易に学習データ(対応データ)を取得する臨床試験モード(第1のモード)に切り替えが可能である。 The output of a machine learning model can be improved by repeated appropriate learning. However, due to various factors such as overlearning and inaccurate training data, the accuracy may actually decrease depending on the training data added. For this reason, there is a risk in continuing training a machine learning model for medical use after it has been officially approved as a medical device. On the other hand, in order to generate an improved machine learning model, it is essential to acquire new training data, that is, additional correct answers (trainer data) for biomeasurement data and waveform types. In the medical information system 1 of this embodiment, while normal data acquisition, judgment, and display are possible in the normal mode (second mode), it is also possible to switch to a clinical trial mode (first mode) in which training data (corresponding data) can be easily acquired when a nurse or other person in charge can input correct answer data.

図3は、臨床試験モードにおける計測データの内容を示す図である。
図3(a)は、端末装置20に記憶される計測結果のデータである。設定されている患者の識別情報及び計測日時に対応付けて、計測結果が計測/処理データ222として記憶される。ここでは、計測/処理データ222には、呼吸数及びSpOが含まれる。臨床試験モードでは、これらに加えて、担当者が患者を目視するなどでリアルタイムに判断した結果が操作受付部25などを介して外部から入力データとして取得されて、呼吸パターン(波形種別)及び緊急報知の要否(緊急設定)の選択結果が波形データに対応する選択データ223(対応データ)として更に患者識別情報及び計測日時に対応づけて設定、記憶される。また、選択データ223に対応する期間の計測データは、必要に応じて前処理が行われ、同様に患者識別情報及び計測日時に対応付けられて記憶される。
FIG. 3 is a diagram showing the contents of the measurement data in the clinical trial mode.
FIG. 3A shows data of the measurement results stored in the terminal device 20. The measurement results are stored as measurement/processing data 222 in association with the set patient identification information and measurement date and time. Here, the measurement/processing data 222 includes respiratory rate and SpO2 . In addition to these, in the clinical trial mode, the results of the person in charge's real-time judgment, such as by visually observing the patient, are acquired as input data from the outside via the operation reception unit 25, etc., and the selection results of the breathing pattern (waveform type) and the necessity of emergency notification (emergency setting) are set and stored as selection data 223 (corresponding data) corresponding to the waveform data in association with the patient identification information and the measurement date and time. In addition, the measurement data for the period corresponding to the selection data 223 is preprocessed as necessary, and similarly stored in association with the patient identification information and the measurement date and time.

なお、呼吸の波形データ自体は、患者識別情報に対応付けられ、かつ各選択データ223に対応する期間が特定可能であれば、まとめて別個に保持されて、後で対応する期間ごとに改めて解析処理を行うことが可能であってもよい。また、通常モードでは、波形データを記憶保持しておく必要はなく、また、サーバー装置30に逐次送信された計測結果のデータは、適宜な時間の経過後に消去されてよい。また、看護師などの担当者が適宜なタイミングで計測する体温や血圧などのデータも、端末装置20により直接又は担当者の入力操作を介して入力可能であってもよい。 The respiratory waveform data itself may be associated with patient identification information, and if the period corresponding to each selected data 223 can be identified, it may be stored separately and later analyzed for each corresponding period. In normal mode, there is no need to store the waveform data, and the measurement result data sequentially transmitted to the server device 30 may be deleted after an appropriate time has passed. Data such as body temperature and blood pressure measured at appropriate times by a nurse or other staff member may also be input directly into the terminal device 20 or via an input operation by the staff member.

図3(b)は、データベース装置40の患者情報データベース41に記憶されている当該患者の医療情報のデータである。データベース装置40には、各患者の計測結果の他、各種検査結果、及び医師などによる診断情報、所見情報などが各患者の識別情報に対応付けられて記録されている。患者の識別情報には、年齢(生年月日)、性別、通院/入院履歴(例えば、診療科、担当医、期間、病室)やその他患者から申告された情報(例えば、喫煙、飲酒の情報)などの個人情報が含まれていてもよい。体温や血圧などの計測データは、上述のように端末装置20に入力されたものが取得されてもよいし、担当者により直接サーバー装置30に入力されてもよい。呼吸数やSpOなどの生体センサー10による計測データに基づく計測結果は、体温や血圧などの計測が行われたタイミングのものが取得されてもよいし、前後所定時間のデータが平均化されたりしてもよい。あるいは、生体センサー10による計測結果が定期的(異常の検出有無に応じて間隔が変更されてもよい)及び/又は明示的な取得操作に応じて取得され、取得された期間内に他の計測が行われている場合には、これらの結果が統合され、他の計測が行われていない場合には他の計測なしとして保持されてもよい。診察記録は、医師による診断内容であるが、変化がない場合には、直近の診断内容が続けて取得されてよい。なお、元データでは、日時ごとに全項目のデータをマトリクス状に保持する必要はなく、異なる頻度で取得される各データをそれぞれ患者及び日時に対して対応付け可能に別個に記憶保持していればよい。また、データベース装置40に記憶されるデータは、臨床試験モードと通常モードとで同一である。すなわち、臨床試験でのみ用いられるデータは、データベース装置40には記憶されない。 FIG. 3B shows medical information data of the patient stored in the patient information database 41 of the database device 40. In addition to the measurement results of each patient, various test results, diagnosis information by doctors, and findings are recorded in the database device 40 in association with the identification information of each patient. The identification information of the patient may include personal information such as age (date of birth), sex, hospitalization/visit history (e.g., medical department, doctor in charge, period, hospital room), and other information reported by the patient (e.g., smoking and drinking information). Measurement data such as body temperature and blood pressure may be acquired by inputting it to the terminal device 20 as described above, or may be directly input to the server device 30 by the person in charge. Measurement results based on measurement data by the biosensor 10 such as respiratory rate and SpO2 may be acquired at the timing when the body temperature and blood pressure were measured, or data for a predetermined time before and after the measurement may be averaged. Alternatively, the measurement results by the biosensor 10 are acquired periodically (intervals may be changed depending on whether or not an abnormality is detected) and/or in response to an explicit acquisition operation, and if other measurements are performed within the acquired period, these results may be integrated, and if no other measurements are performed, they may be stored as no other measurements. The medical examination record is the diagnosis by the doctor, and if there is no change, the most recent diagnosis may be acquired continuously. In addition, in the original data, it is not necessary to store data of all items by date and time in a matrix form, and each data acquired at different frequencies may be stored separately so that it can be associated with each patient and date and time. In addition, the data stored in the database device 40 is the same in the clinical trial mode and the normal mode. In other words, data used only in clinical trials is not stored in the database device 40.

図3(c)は、サーバー装置30の記憶部32に記憶される学習用データ321の例である。学習用データでは、上記端末装置20による臨床試験モードでの取得データ(計測/処理データ222及び選択データ223に対応する計測/解析データ3211の一部及び選択データ3212)と、データベース装置40の患者情報データベース41に記憶されている医療情報のデータ(計測/解析データ3211の一部及び診断データ3213)とが統合されて保持される。端末装置20から取得されたデータにおける波形データは、解析処理されて、機械学習モデルに入力して用いられる1又は複数の特徴量が算出され、計測/解析データ3211に含まれて保持される。特徴量としては、例えば、単純な振幅とその変化率及び変化周期、周波数とその変化率や変化周期、並びに所定時間の合計吸気量/呼気量などが挙げられるが、これらに限られない。他の各種特徴量であってもよい。なお、特徴量の算出が端末装置20で行われて、単純に当該端末装置20から取得されて記憶保持されるのであってもよい。また、この学習用データ321では、個人を識別、特定可能な情報(個人情報)は削除されてよい。また、複数の患者のデータが統合されて保持されてよい。 3(c) is an example of the learning data 321 stored in the storage unit 32 of the server device 30. In the learning data, the data acquired in the clinical trial mode by the terminal device 20 (a part of the measurement/analysis data 3211 corresponding to the measurement/processing data 222 and the selection data 223, and the selection data 3212) and the medical information data stored in the patient information database 41 of the database device 40 (a part of the measurement/analysis data 3211 and the diagnosis data 3213) are integrated and stored. The waveform data in the data acquired from the terminal device 20 is analyzed and processed to calculate one or more feature amounts to be inputted into the machine learning model and used, and are included in and stored in the measurement/analysis data 3211. Examples of the feature amount include, but are not limited to, a simple amplitude, its rate of change, and change period, a frequency, its rate of change, and change period, and a total inhalation volume/exhalation volume for a predetermined time. Various other feature amounts may be used. The feature amount may be calculated by the terminal device 20, and simply acquired from the terminal device 20 and stored. Furthermore, in this learning data 321, information that can identify or specify an individual (personal information) may be deleted. Furthermore, data for multiple patients may be integrated and stored.

図4は、端末装置20の表示画面への表示例を示す図である。図4(a)は、通常モードでの表示の例であり、図4(b)は、臨床試験モードでの表示例を示す図である。 Figure 4 shows an example of a display on the display screen of the terminal device 20. Figure 4(a) shows an example of a display in normal mode, and Figure 4(b) shows an example of a display in clinical trial mode.

図4(a)では、患者の識別情報及び現在日時とともに、直近の計測結果、例えば、呼吸数、脈拍数、SpOが表示されている。機械的に定められた又は用いられている学習済モデルの推定結果などに基づいて、基準範囲Dr(SpOは下限値)を逸脱した計測結果が得られた場合には、異常を知らせる所定の報知動作がなされる。ここでは、全ての計測値が基準範囲Drの範囲内にある場合の表示例を示している。右下には、臨床試験モードへの切替標識Df1が表示されており、タッチ操作などによりワンタッチで臨床試験モードに切り替えが可能である。なお、臨床試験を行う際には、患者又は患者家族によるインフォームドコンセントと所定の承認が必要であるため、臨床試験モードに移行する際には、注意を促すダイアログ(例えば、同意、承認を得ていることを確認する操作ボタンなど)が表示画面に表示されるようにしてもよい。 In FIG. 4(a), the most recent measurement results, such as respiratory rate, pulse rate, and SpO2 , are displayed together with the patient's identification information and the current date and time. If a measurement result that falls outside the reference range Dr ( SpO2 is the lower limit) is obtained based on the estimation result of a mechanically determined or used trained model, a predetermined notification operation is performed to notify the user of the abnormality. Here, a display example is shown in which all measurement values are within the reference range Dr. A switching indicator Df1 for the clinical trial mode is displayed in the lower right, and the clinical trial mode can be switched to with one touch by touch operation or the like. In addition, since informed consent and predetermined approval from the patient or the patient's family are required when conducting a clinical trial, a dialogue (e.g., an operation button for confirming that consent and approval have been obtained) calling attention may be displayed on the display screen when switching to the clinical trial mode.

図4(b)に示す臨床試験モードの表示では、通常モードとは異なる状態であることが担当者などのユーザーにより明らかに視認可能に表示が通常モードとは異なるものに切り替えられる。ここでは明示されていないが、「臨床試験モード」などの文字が明示されていてもよい。また、臨床試験モードでは、計測結果の数値に加えて計測されている呼吸状態の時間変動を示す波形Dwも表示される。 In the clinical trial mode display shown in FIG. 4(b), the display is switched to something different from the normal mode so that a user, such as a person in charge, can clearly see that the display is different from the normal mode. Although not shown here, the words "clinical trial mode" or the like may be displayed. In addition to the numerical measurement results, the clinical trial mode also displays a waveform Dw that indicates the time variation of the measured respiratory state.

ここでは、呼吸数が基準範囲Drの上限値を超過している場合の表示例を示しており、呼吸数Dmaがハイライト表示されるとともに、警告標識Dsが示されている。警告標識Dsに加えて又は代えて、音声出力や所定色のLEDランプなどの点灯/点滅動作などで緊急報知がなされてもよい。 Here, an example of the display when the respiratory rate exceeds the upper limit of the reference range Dr is shown, with the respiratory rate Dma highlighted and a warning sign Ds displayed. In addition to or instead of the warning sign Ds, an emergency alert may be issued by audio output or by turning on/flashing an LED lamp of a specified color.

また、この臨床試験モードの表示では、ユーザーの入力操作を受け付けるための表示が含まれている。ここでは、緊急報知(アラーム)の要否を選択する選択画面Dc1と、呼吸パターン(波形種別)を選択する選択画面Dc2がそれぞれ表示され、選択肢が一覧表示されている。担当者が患者の状態を直接観察してなされた選択がタッチ操作により入力されると、端末装置20では、選択データ223として患者識別情報及び現在日時と対応付けられて記憶される。右下に通常モードへの切替標識Df2が表示されており、タッチ操作によりワンタッチで通常モードの表示に復帰させることができる。 The display of this clinical trial mode also includes a display for accepting input operations from the user. Here, a selection screen Dc1 for selecting whether or not an emergency notification (alarm) is required, and a selection screen Dc2 for selecting a breathing pattern (waveform type) are displayed, with the options displayed as a list. When a selection made by a staff member directly observing the patient's condition is input by touch operation, the selection is stored in the terminal device 20 as selection data 223 in association with the patient identification information and the current date and time. A switch indicator Df2 for normal mode is displayed in the lower right, and the display can be returned to normal mode with a single touch operation.

図5は、端末装置20で実行される計測表示制御処理の制御部21による制御手順を示すフローチャートである。この計測表示制御処理は、例えば、専用機器の場合には、電力供給の開始とともに自動でプログラム221が起動され、汎用端末の場合には、ユーザーがプログラム221を起動することにより、開始され、それぞれ電力供給がオフされるか、プログラム221が終了されるまで継続的に実行される。 Figure 5 is a flowchart showing the control procedure by the control unit 21 of the measurement display control process executed by the terminal device 20. For example, in the case of a dedicated device, this measurement display control process is started by automatically starting the program 221 when power supply starts, and in the case of a general-purpose terminal, it is started by the user starting the program 221, and is executed continuously until the power supply is turned off or the program 221 is terminated.

計測表示制御処理が開始されると、制御部21(CPU)は、各種初期設定、例えば、患者情報の取得、表示画面の起動や生体センサー10との通信接続の確立を行い、生体センサー10から取得されるデータの処理を開始する(ステップS101)。制御部21は、当初は通常モードに設定してデータ取得及び表示制御を行う(ステップS102)。 When the measurement display control process is started, the control unit 21 (CPU) performs various initial settings, such as acquiring patient information, starting the display screen, and establishing a communication connection with the biosensor 10, and starts processing the data acquired from the biosensor 10 (step S101). The control unit 21 is initially set to normal mode and performs data acquisition and display control (step S102).

制御部21は、臨床試験モードであるか否かを判別する(ステップS103)。臨床試験モードではないと判別された場合には(ステップS103で“YES”)、制御部21は、単位時間ごとに最新の結果を取得して、上述した通常モードでの表示を表示部24により行わせる(ステップS121)。また、制御部21は、計測結果をサーバー装置30へ送信する。それから、制御部21の処理は、ステップS112へ移行する。 The control unit 21 determines whether or not the clinical trial mode is in effect (step S103). If it is determined that the clinical trial mode is not in effect ("YES" in step S103), the control unit 21 acquires the latest results for each unit time and causes the display unit 24 to display the results in the normal mode described above (step S121). The control unit 21 also transmits the measurement results to the server device 30. Then, the process of the control unit 21 proceeds to step S112.

臨床試験モードであると判別された場合には(ステップS103で“YES”)、制御部21は、単位時間ごとに最新の結果を取得して、上述した臨床試験モードでの表示を表示部24により行わせる(ステップS104)。また、制御部21は、計測結果をサーバー装置30へ送信する。制御部21は、緊急報知の要否(緊急性の有無)に係る選択操作による入力があったか否かを判別する(ステップS105)。あったと判別された場合には(ステップS105で“YES”)、制御部21は、要否の入力データを選択データ223として設定し、現在日時(及び患者識別情報)に対応付けて記憶する(ステップS106)。それから、制御部21の処理は、ステップS107へ移行する。選択操作がなかったと判別された場合には(ステップS105で“NO”)、制御部21の処理は、ステップS107へ移行する。 If it is determined that the clinical trial mode is selected ("YES" in step S103), the control unit 21 acquires the latest results for each unit time and causes the display unit 24 to display the results in the clinical trial mode described above (step S104). The control unit 21 also transmits the measurement results to the server device 30. The control unit 21 determines whether or not an input has been made by a selection operation related to the necessity of an emergency notification (the presence or absence of an emergency) (step S105). If it is determined that an input has been made ("YES" in step S105), the control unit 21 sets the input data of necessity as the selection data 223 and stores it in association with the current date and time (and the patient identification information) (step S106). Then, the process of the control unit 21 proceeds to step S107. If it is determined that no selection operation has been made ("NO" in step S105), the process of the control unit 21 proceeds to step S107.

ステップS107の処理へ移行すると、制御部21は、呼吸パターンの選択操作による入力があったか否かを判別する(ステップS107)。あったと判別された場合には(ステップS107で“YES”)、制御部21は、呼吸パターンの入力データを選択データ223として設定し、現在日時(及び患者識別情報)とを対応付けて記憶する(ステップS108)。それから、制御部21の処理は、ステップS109へ移行する。呼吸パターンの入力がなかったと判別された場合には(ステップS107で“NO”)、制御部21の処理は、ステップS109へ移行する。
ステップS105~S108の処理が、本実施形態の設定手段、記憶制御手段を構成する。
When the process proceeds to step S107, the control unit 21 determines whether or not a breathing pattern has been input by a selection operation (step S107). If it is determined that a breathing pattern has been input ("YES" in step S107), the control unit 21 sets the input data of the breathing pattern as the selection data 223 and stores it in association with the current date and time (and the patient identification information) (step S108). Then, the process proceeds to step S109. If it is determined that a breathing pattern has not been input ("NO" in step S107), the process proceeds to step S109.
The processes in steps S105 to S108 constitute the setting means and storage control means of this embodiment.

ステップS109の処理へ移行すると、制御部21は、所定時間分以上の生体計測データが記憶部22に記憶されているか否かを判別する(ステップS109)。ここでいう生体計測データには、処理後の計測結果及び選択データ223が含まれる。なお、判別基準は時間単位ではなく、データ量であってもよい。所定時間分以上の生体計測データが記憶されていないと判別された場合には(ステップS109で“NO”)、制御部21の処理は、ステップS112へ移行する。所定時間分以上の生体計測データが記憶されていると判別された場合には(ステップS109で“YES”)、制御部21は、現在の通信量が所定の基準以下であるか否かを判別する(ステップS110)。所定の基準以下ではない(基準を超えている)と判別された場合には(ステップS110で“NO”)、制御部21の処理は、ステップS112へ移行する。すなわち、通常の通信が多く行われている場合には、学習用の生体計測データの送信を保留する。 When the process proceeds to step S109, the control unit 21 determines whether or not biometric data for a predetermined time or more is stored in the storage unit 22 (step S109). The biometric data here includes the measurement results after processing and the selection data 223. The determination criterion may not be the time unit, but the amount of data. If it is determined that biometric data for a predetermined time or more is not stored ("NO" in step S109), the process of the control unit 21 proceeds to step S112. If it is determined that biometric data for a predetermined time or more is stored ("YES" in step S109), the control unit 21 determines whether or not the current communication volume is equal to or less than a predetermined standard (step S110). If it is determined that the current communication volume is not equal to or less than the predetermined standard (exceeds the standard) ("NO" in step S110), the process of the control unit 21 proceeds to step S112. That is, if there is a lot of normal communication, the transmission of biometric data for learning is suspended.

通信量が所定の基準以下であると判別された場合には(ステップS110で“YES”)、制御部21は、記憶部22に記憶されている学習用の生体計測データをサーバー装置30へ送信する(ステップS111)。制御部21は、送信済みの生体計測データを記憶部22から削除してよい。それから、制御部21の処理は、ステップS112へ移行する。 If it is determined that the communication volume is equal to or less than the predetermined standard ("YES" in step S110), the control unit 21 transmits the biometric data for learning stored in the storage unit 22 to the server device 30 (step S111). The control unit 21 may delete the transmitted biometric data from the storage unit 22. Then, the process of the control unit 21 proceeds to step S112.

ステップS112の処理へ移行すると、制御部21は、モード設定の切り替えに係る入力があったか否かを判別する(ステップS112)。入力があったと判別された場合には(ステップS112で“YES”)、制御部21は、入力に従ってモードを通常モードと臨床試験モードとの間で切り替えて設定する(ステップS113;切替手段)。それから、制御部21の処理は、ステップS103に戻る。入力がなかったと判別された場合には(ステップS112で“NO”)、制御部21の処理は、ステップS103に戻る。 When the process proceeds to step S112, the control unit 21 determines whether or not there has been an input related to switching the mode setting (step S112). If it is determined that there has been an input ("YES" in step S112), the control unit 21 switches and sets the mode between the normal mode and the clinical trial mode in accordance with the input (step S113; switching means). Then, the process of the control unit 21 returns to step S103. If it is determined that there has been no input ("NO" in step S112), the process of the control unit 21 returns to step S103.

図6は、サーバー装置30で実行される機械学習モデルの学習に係る処理の制御部31による制御手順を示すフローチャートである。 Figure 6 is a flowchart showing the control procedure by the control unit 31 of the process related to learning the machine learning model executed by the server device 30.

図6(a)では、学習用データ生成処理の制御手順を示す。
この処理は、例えば、定期的に所定の時刻(例えば、夜間など)に起動されてもよいし、ユーザーによる所定の入力操作に基づいて起動されてもよい。
FIG. 6A shows a control procedure for the learning data generation process.
This process may be started periodically at a predetermined time (for example, at night), or may be started based on a predetermined input operation by the user, for example.

学習用データ生成処理が開始されると、制御部31(CPU)は、端末装置20から取得された生体計測データ(第1のデータ)を一つ取得する(ステップS201)。制御部31は、生体計測データに対応する期間の波形データを取得する(ステップS202)。制御部31は、取得された波形データを解析処理し、機械学習の入力となる特徴量を算出する(ステップS203)。 When the learning data generation process is started, the control unit 31 (CPU) acquires one piece of biomeasurement data (first data) acquired from the terminal device 20 (step S201). The control unit 31 acquires waveform data for a period corresponding to the biomeasurement data (step S202). The control unit 31 analyzes the acquired waveform data and calculates features that will be input for machine learning (step S203).

制御部31は、生体計測データの患者識別情報及び日時情報に基づいて、データベース装置40から当該患者の対応日時の患者情報(被計測者の情報、第2のデータ)を取得する(ステップS204)。患者情報には、制御部31は、得られた生体計測データ、特徴量、他の計測結果及び診断情報を対応付けて、一組の学習用データとして出力する(ステップS205;データベース生成手段)。制御部31は、全ての生体計測データが取得されたか否かを判別する(ステップS206)。取得されていないものがあると判別された場合には(ステップS206で“NO”)、制御部31の処理は、ステップS201に戻る。全ての生体計測データが取得されたと判別された場合には(ステップS206で“YES”)、制御部31は、学習用データのデータベース生成を終了し、学習用データ生成処理を終了する。 Based on the patient identification information and date and time information of the biomeasurement data, the control unit 31 acquires patient information (information of the subject, second data) for the corresponding date and time of the patient from the database device 40 (step S204). The control unit 31 associates the acquired biomeasurement data, features, other measurement results, and diagnostic information with the patient information and outputs it as a set of learning data (step S205; database generation means). The control unit 31 determines whether all biomeasurement data has been acquired (step S206). If it is determined that some biomeasurement data has not been acquired ("NO" in step S206), the processing of the control unit 31 returns to step S201. If it is determined that all biomeasurement data has been acquired ("YES" in step S206), the control unit 31 ends the database generation of the learning data and ends the learning data generation process.

図6(b)では、機械学習モデルの学習制御の制御手順を示す。
学習制御処理は、上記学習用データ生成処理の終了後に引き続き自動的に起動されてもよいし、ユーザーによる起動操作が入力された場合に起動されてもよい。
FIG. 6( b ) shows a control procedure for learning control of the machine learning model.
The learning control process may be automatically started immediately after the learning data generation process is completed, or may be started when a start-up operation is input by the user.

制御部31(CPU)は、学習用データ321を1組ずつ機械学習モデル322に入力して出力を取得する(ステップS251)。制御部31は、出力結果と正解データ(教師データ)とを比較させる(ステップS252)。 The control unit 31 (CPU) inputs each set of learning data 321 into the machine learning model 322 and obtains the output (step S251). The control unit 31 compares the output result with the correct answer data (teacher data) (step S252).

制御部31は、比較結果に基づくフィードバックを機械学習モデル322の各パラメーターに対して行わせる(ステップS253)。フィードバックは、機械学習モデルのアルゴリズムに応じた従来周知の方法でなされてよい。制御部31は、学習用データ321の全てのデータの組が入力されたか否かを判別する(ステップS254)。入力されていないデータの組があると判別された場合には(ステップS254で“NO”)、制御部31の処理は、ステップS251に戻る。全てのデータの組が入力されたと判別された場合には(ステップS254で“YES”)、制御部31は、学習制御処理を終了する。 The control unit 31 causes feedback based on the comparison result to be performed on each parameter of the machine learning model 322 (step S253). The feedback may be performed by a conventionally known method according to the algorithm of the machine learning model. The control unit 31 determines whether or not all data pairs of the learning data 321 have been input (step S254). If it is determined that there is a data pair that has not been input ("NO" in step S254), the processing of the control unit 31 returns to step S251. If it is determined that all data pairs have been input ("YES" in step S254), the control unit 31 ends the learning control processing.

[第2実施形態]
次に、第2実施形態の生体情報処理装置及び情報処理装置について説明する。
図7は、第2実施形態の生体情報処理装置である端末装置20及び情報処理装置であるサーバー装置30の機能構成を示すブロック図である。
[Second embodiment]
Next, a biological information processing apparatus and an information processing apparatus according to a second embodiment will be described.
FIG. 7 is a block diagram showing the functional configuration of a terminal device 20 which is a biometric information processing device and a server device 30 which is an information processing device according to the second embodiment.

この第2実施形態では、端末装置20及びサーバー装置30は、端末装置20の記憶部22に学習済モデル224が記憶されている点を除き、同一の構成を有する。同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。 In this second embodiment, the terminal device 20 and the server device 30 have the same configuration, except that the trained model 224 is stored in the memory unit 22 of the terminal device 20. Identical components are given the same reference numerals and descriptions thereof are omitted.

学習済モデル224は、サーバー装置30の機械学習モデル322が学習されたものである。すなわち、計測結果などのデータが入力されることで、呼吸パターンや緊急報知のレベルが出力される。なお、学習済モデル224の動作に係る各パラメーターは、最新のものが適宜サーバー装置30から取得され、更新されてもよい。 The trained model 224 is trained by the machine learning model 322 of the server device 30. In other words, by inputting data such as measurement results, the breathing pattern and the emergency alert level are output. Note that the latest parameters related to the operation of the trained model 224 may be obtained from the server device 30 as appropriate and updated.

図8は、本実施形態の端末装置20による表示について説明する図である。 Figure 8 is a diagram explaining the display by the terminal device 20 in this embodiment.

図8(a)に示すように、本実施形態の端末装置20では、呼吸数に係る基準範囲Drが可変とされており、学習済モデル224への他のパラメーターの入力に応じて設定が変更され得る。設定の変更は、臨床試験モードの開始時の1回だけであってもよいし、リアルタイムで変更可能であってもよい。また、呼吸パターンの推定結果表示Dpが示されている。その他の表示は、第1実施形態の端末装置20における臨床試験モードでの表示と同一である。選択画面Dc1、Dc2への入力操作の要求も、推定結果の表示内容にかかわらず同様に行われる。学習済モデル224に基づく推定結果と、担当者により入力された判断結果との異同に係る情報は、学習用データと同様サーバー装置30に送信されて、学習済モデル224の性能評価に用いられてもよい。この場合、サーバー装置30では、学習用データ321とは別個に性能評価用データを生成して記憶保持してよい。性能評価用データは、他の解析用プログラムに基づいて定量評価され得る。 8A, in the terminal device 20 of this embodiment, the reference range Dr for the respiratory rate is variable, and the setting can be changed according to the input of other parameters to the trained model 224. The setting may be changed only once at the start of the clinical trial mode, or may be changed in real time. Also, a display Dp of the estimated result of the respiratory pattern is shown. The other displays are the same as those in the clinical trial mode in the terminal device 20 of the first embodiment. The request for input operation to the selection screens Dc1 and Dc2 is also performed in the same way regardless of the display content of the estimated result. Information related to the difference between the estimation result based on the trained model 224 and the judgment result input by the person in charge may be transmitted to the server device 30 in the same way as the training data, and used for performance evaluation of the trained model 224. In this case, the server device 30 may generate and store performance evaluation data separately from the training data 321. The performance evaluation data may be quantitatively evaluated based on another analysis program.

すなわち、本実施形態の端末装置20では、臨床試験モードでの表示は、表示内容にかかわらず患者の容態を適切に判断できる担当者が実行可能である。なお、呼吸数Dmaのハイライト表示及び警告標識Dsの表示は、通常モードでの基準範囲Drは、通常モードでの基準に基づいて行われてもよく、可変基準は、単純に併記されるだけであったり、あるいは可変基準に基づく警告標識は別個に定められて表示がなされてもよい。 In other words, in the terminal device 20 of this embodiment, the display in the clinical trial mode can be performed by a person in charge who can appropriately judge the condition of the patient, regardless of the display content. Note that the highlighting of the respiratory rate Dma and the display of the warning sign Ds may be performed based on the standard range Dr in the normal mode based on the standard in the normal mode, and the variable standard may simply be displayed side by side, or a warning sign based on the variable standard may be determined separately and displayed.

緊急報知の要否についての推定は、他の各種パラメーターの条件に応じ、担当者から入力されたアラーム要否が要であった割合に基づいて定められてもよい。 The estimate of whether an emergency alert is necessary may be determined based on the percentage of alarms input by the person in charge that were necessary, depending on various other parameter conditions.

図8(b)に示すように、緊急報知の必要性は、呼吸数が少なすぎる場合や多すぎる場合に高くなる。ただし、基準範囲Drは、呼吸パターン、他の計測結果や患者の疾患との組み合わせによっても変化するので、学習済モデルでは、この組合せに応じた基準範囲Drを各々設定する。なお、この程度の学習を行わせる機械学習モデル322は、必ずしもニューラルネットワークなどを利用したものでなくてもよい。 As shown in FIG. 8(b), the need for an emergency alert increases when the respiratory rate is too low or too high. However, the reference range Dr changes depending on the combination with the respiratory pattern, other measurement results, and the patient's illness, so the trained model sets the reference range Dr according to each of these combinations. Note that the machine learning model 322 that performs this level of learning does not necessarily have to use a neural network or the like.

図9は、本実施形態の端末装置20で実行される計測表示制御処理の制御部21による制御手順を示すフローチャートである。この計測表示制御処理は、第1実施形態の端末装置20で実行される計測制御処理と比較して、ステップS131~S133の処理が追加され、また、ステップS106、S108の処理がステップS106a、S108aに置き換えられている点のみが異なり、その他の処理は同一である。同一の処理内容には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。 Figure 9 is a flowchart showing the control procedure by the control unit 21 of the measurement display control process executed by the terminal device 20 of this embodiment. This measurement display control process differs from the measurement control process executed by the terminal device 20 of the first embodiment only in that steps S131 to S133 have been added and steps S106 and S108 have been replaced by steps S106a and S108a, with the rest of the process being the same. The same process contents are given the same reference numerals and detailed explanations will be omitted.

ステップS101の処理の後、制御部21(CPU)は、学習済モデル224の各パラメーターの最新データを推定用最新データとしてサーバー装置30から取得する(ステップS131)。それから、制御部21の処理は、ステップS102へ移行する。 After the processing of step S101, the control unit 21 (CPU) acquires the latest data of each parameter of the trained model 224 from the server device 30 as the latest data for estimation (step S131). Then, the processing of the control unit 21 proceeds to step S102.

ステップS103の判別処理で、臨床試験モードであると判別された場合には(ステップS103で“YES”)、制御部21は、生体センサー10から取得された呼吸の波形データを解析処理して特徴量を算出する(ステップS132;算出手段)。制御部21は、当該特徴量を含む予め定められたデータの組を学習済モデル224に入力して、機械学習モデルの学習に基づく関係性に従って呼吸パターンを推定する(ステップS133;推定手段)。なお、推定に体温や血圧などのデータが必要な場合には、直近の計測値などが利用されてよい。この場合には、直近の体温や血圧の計測値は、端末装置20へ入力されて次の計測まで保持されるとよい。それから、制御部21の処理は、ステップS104へ移行する。 When it is determined in the determination process of step S103 that the clinical trial mode is selected ("YES" in step S103), the control unit 21 analyzes the breathing waveform data acquired from the biosensor 10 to calculate the feature amount (step S132; calculation means). The control unit 21 inputs a predetermined set of data including the feature amount into the trained model 224, and estimates the breathing pattern according to the relationship based on the learning of the machine learning model (step S133; estimation means). Note that when data such as body temperature and blood pressure are required for the estimation, the most recent measured value may be used. In this case, the most recent measured value of body temperature and blood pressure may be input to the terminal device 20 and held until the next measurement. Then, the process of the control unit 21 proceeds to step S104.

ステップS105の処理で“YES”に分岐すると、制御部21は、生体計測データ、日時情報及びこの日時での学習済モデル224による(機械学習モデルの学習のよる関係性に従った)緊急設定の要否の推定結果を対応付けて記憶する(ステップS106a)。それから、制御部21の処理は、ステップS107へ移行する。また、ステップS107の判別処理で“YES”に分岐した場合には、制御部21は、生体計測データ、日時情報及びこの日時での学習済モデル224による呼吸パターンの推定結果を対応付けて記憶する(ステップS108a)。それから、制御部21の処理は、ステップS109へ移行する。 When the process of step S105 branches to "YES", the control unit 21 associates and stores the biomeasurement data, the date and time information, and the estimation result of whether or not an emergency setting is required by the trained model 224 at this date and time (according to the relationship obtained by learning the machine learning model) (step S106a). Then, the process of the control unit 21 proceeds to step S107. Also, when the judgment process of step S107 branches to "YES", the control unit 21 associates and stores the biomeasurement data, the date and time information, and the estimation result of the breathing pattern by the trained model 224 at this date and time (step S108a). Then, the process of the control unit 21 proceeds to step S109.

以上のように、本実施形態の生体情報処理装置である端末装置20は、制御部21を備える。制御部21は、設定手段として、生体センサー10から取得されている患者(被計測者)の計測値の時間変動に係る波形データが示す呼吸パターン(波形種別の情報)、及び当該波形データが示す患者の状態に対する緊急設定の要否の情報のうち少なくとも一方を選択データ223として外部、ここでは、操作受付部25から取得して設定する。また、制御部21は、記憶制御手段として、選択データ223を波形データと対応付けて記憶部22に記憶させる。
このように、臨床試験のためだけに計測をするのが難しい医療現場において、容易に通常のデータを確認しながら可能な場合に担当者が入力した呼吸パターンや緊急報知の必要性などの情報を生体計測データと組み合わせて取得、記憶保持することができる。したがって、端末装置20では、より容易に適切な医療用の学習用データを取得することができる。
As described above, the terminal device 20, which is the bioinformation processing device of this embodiment, includes the control unit 21. The control unit 21, as a setting means, acquires and sets at least one of the breathing pattern (information on waveform type) indicated by waveform data relating to time variations in the measured value of the patient (subject) acquired from the biosensor 10 and information on whether emergency setting is required for the patient's condition indicated by the waveform data, as selection data 223 from the outside, here, from the operation acceptance unit 25. In addition, the control unit 21, as a storage control means, stores the selection data 223 in the storage unit 22 in association with the waveform data.
In this way, in a medical setting where it is difficult to perform measurements solely for clinical trials, information such as breathing patterns and the need for emergency notification input by a person in charge when possible can be easily acquired and stored in combination with biomeasurement data while easily checking normal data. Therefore, the terminal device 20 can more easily acquire appropriate medical learning data.

また、制御部21は、算出手段として、波形データから波形パターンを特徴づける所定の特徴量を算出し、記憶制御手段として、特徴量を対応データと対応付けて記憶させる。
端末装置20で特徴量を算出しておくことで、データの対応付けが容易となり、サーバー装置30の処理を軽減することができる。
Moreover, the control unit 21 serves as a calculation means for calculating a predetermined feature amount that characterizes the waveform pattern from the waveform data, and serves as a storage control means for storing the feature amount in association with the corresponding data.
By calculating the feature amounts in advance in the terminal device 20, data correspondence can be facilitated, and the processing load of the server device 30 can be reduced.

また、制御部21は、推定手段として、記憶させた特徴量と選択データ223との関係性に基づいて、生体センサー10から新たに取得される波形データに応じた呼吸パターン及び緊急報知の要否のうち少なくとも一部を推定する。このように、端末装置20を利用するユーザーである担当者が自身で呼吸パターンや緊急性の判断をでき、臨床試験モードに切り替えて問題ない場合には、学習させている機械学習モデルによる推定結果を併せて表示させてもよい。この結果と担当者の判断結果を併せて取得することで機械学習モデルの評価データも容易に得ることができる。 Furthermore, the control unit 21, as an estimation means, estimates at least a part of the breathing pattern and the need for an emergency alert according to the waveform data newly acquired from the biosensor 10, based on the relationship between the stored feature amount and the selected data 223. In this way, if the person in charge, who is the user of the terminal device 20, can judge the breathing pattern and urgency by himself, and there is no problem in switching to the clinical trial mode, the estimation results by the machine learning model being trained may also be displayed. By acquiring these results together with the judgment results of the person in charge, evaluation data for the machine learning model can also be easily obtained.

また、上記の関係性は、機械学習モデルの学習により得られたものである。すなわち、上記のように、この結果と担当者の判断結果を併せて取得することで機械学習モデルの評価データも容易に得ることができる。 The above relationship was obtained by learning the machine learning model. In other words, as described above, by acquiring this result together with the judgment result of the person in charge, evaluation data for the machine learning model can be easily obtained.

また、制御部21は、切替手段として、記憶制御手段として選択データ223を記憶させる臨床試験モードと、選択データ223に記憶させない通常モードとの間で切り替えを行う。端末装置20において、このように制御部21が容易に臨床試験を行う/行わない状態を切り替えることができるので、通常業務に大きな影響を与えず、学習用データを提供するスキルのある担当者に余裕がある場合や必要な場合などにのみ、容易に臨床試験モードに切り替えることができる。 The control unit 21 also switches between a clinical trial mode in which the selected data 223 is stored as a switching means and a normal mode in which the selected data 223 is not stored as a storage control means. In this way, the control unit 21 can easily switch between a state in which a clinical trial is being conducted and a state in which a clinical trial is not being conducted in the terminal device 20, so that the clinical trial mode can be easily switched to only when there is a skilled person in charge of providing learning data available or when it is necessary, without significantly affecting normal operations.

また、本実施形態の情報処理装置であるサーバー装置30は、制御部31を備える。制御部31は、データベース生成手段として、上記端末装置20で記憶された生体情報データと、生体センサー10以外で取得された患者の計測データを含む患者情報のデータとを対応付けたデータベースを生成する。
このように、サーバー装置30は、各端末装置20で生成された生体情報データを更に患者の各種データと対応付けてリスト生成することで、多数の学習用データを得ることができる。サーバー装置30は、必要なデータに適切にアクセスすることができれば、容易にデータを統合することができるので、医療関係者の負担をかけずに又は微小な負担で多くの必要な学習用データを生成することができる。
The server device 30, which is the information processing device of this embodiment, includes a control unit 31. The control unit 31 serves as a database generating means and generates a database in which the bioinformation data stored in the terminal device 20 is associated with patient information data including measurement data of the patient acquired by a device other than the biosensor 10.
In this way, the server device 30 can obtain a large amount of learning data by generating a list by further associating the biological information data generated by each terminal device 20 with various patient data. If the server device 30 can properly access the necessary data, it can easily integrate the data, so that it can generate a large amount of necessary learning data without imposing a burden on medical personnel or with a small burden.

また、制御部31は、データベース生成手段として、患者を識別する個人情報を削除してデータベースを生成する。個人情報自体は学習用データに不要であるので、不要なデータを削除することでデータ量を低減することができる。また、個人情報を削除することで、病院外に学習用データを持ち出すことが可能になるので、第3者に学習処理を委託することもできる。さらに、他の病院のデータとも統合することができるので、より効率よく多くの学習用データを取得して、機械学習モデル322の学習を行わせることができる。 Furthermore, the control unit 31, as a database generation means, generates a database by deleting personal information that identifies the patient. Since the personal information itself is not necessary for the learning data, the amount of data can be reduced by deleting unnecessary data. Furthermore, since deleting personal information makes it possible to take the learning data outside the hospital, it is also possible to outsource the learning process to a third party. Furthermore, since it is possible to integrate with data from other hospitals, it is possible to obtain a large amount of learning data more efficiently and train the machine learning model 322.

また、本実施形態の学習済モデル生成装置としてのサーバー装置30は、制御部31が生成手段として、上記の情報処理装置として生成したデータベースに含まれる波形データに係る所定の特徴量を入力に含み、選択データ223の少なくとも一部を教師データとして、当該少なくとも一部の選択データ223を出力とする学習済モデルを生成する。
このように通常の業務中により容易に取得された生体情報データとその計測結果の正解データを集約したデータベースにより、学習済モデルが生成されるので、有用な種々の学習データにより効率よく適切に機械学習モデルを改良、開発することができる。
In addition, the server device 30 as a trained model generation device of this embodiment has a control unit 31 as a generation means, which includes as input predetermined features related to waveform data contained in the database generated as the above-mentioned information processing device, and generates a trained model using at least a portion of the selected data 223 as teacher data and outputting the at least a portion of the selected data 223.
In this way, a trained model is generated from a database that consolidates biometric data easily obtained during normal work hours and the correct answer data for the measurement results. This makes it possible to efficiently and appropriately improve and develop machine learning models using a variety of useful training data.

また、本実施形態のプログラム221は、端末装置20(コンピューター)を、生体センサー10から取得される患者の計測値の時間変動に係る波形データが示す波形種別(呼吸パターン)の情報、及び当該波形データが示す患者の状態(容体)に対する緊急設定の要否の情報のうち少なくとも一方を選択データ223として外部から取得して設定する設定手段として機能させる。
このようなプログラム221を端末装置20にインストールして動作させることで、従来の医療業務を支障なく継続させつつ、ハードウェア機器を別個に用意せずに容易に学習用データの収集が可能になるので、医療担当者や医療法人に手間も金銭的にも負担をかけない。
In addition, the program 221 of this embodiment causes the terminal device 20 (computer) to function as a setting means for externally acquiring and setting at least one of information on waveform type (breathing pattern) indicated by waveform data relating to the time variation of the patient's measurement value acquired from the biosensor 10, and information on the need for emergency settings for the patient's condition (status) indicated by the waveform data, as selection data 223.
By installing and running such a program 221 on the terminal device 20, conventional medical operations can be continued without hindrance, while learning data can be easily collected without the need for separate hardware devices, thereby reducing the time and financial burden on medical personnel and medical corporations.

なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、波形種別と緊急設定の両方の入力を取得し、学習させるものとして説明したが、いずれか一方(一部)であってもよい。また、両方の入力データを収集したからといって、これら両方を学習させなければならないわけではなく、一方のみが機械学習に用いられてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but may be modified in various ways.
For example, in the above embodiment, both the input of the waveform type and the emergency setting are acquired and learned, but only one of them (part) may be acquired. Also, even if both input data are collected, it is not necessary to learn both of them, and only one of them may be used for machine learning.

また、上記実施の形態では、単一のプログラム221において、通常モードと臨床試験モードとを切り替えて各々制御することとしたが、通常モードで動作するプログラムと別個の臨床試験モードでの動作プログラムを有し、管理プログラムがいずれかを起動させる形で切り替え制御を行ってもよい。 In addition, in the above embodiment, a single program 221 controls switching between normal mode and clinical trial mode, but it is also possible to have a program that operates in normal mode and a separate program that operates in clinical trial mode, and have the management program start one of them to control switching.

また、端末装置20への呼吸パターンなどの判断データの入力は、操作受付部25を介して行われるものに限られない。他の端末装置への入力データが通信部23を介して端末装置20に送られることで取得されてもよい。例えば、ベッド脇に設置された端末装置20に対し、手元のタブレット端末への操作入力の内容が送信されてもよい。この場合、タブレット端末に入力画面を表示させるプログラムが別途用意されてもよいし、端末装置20の表示部24による表示内容が単純にタブレット端末にも転送されるのであってもよい。 In addition, input of judgment data such as breathing patterns to the terminal device 20 is not limited to being performed via the operation reception unit 25. Input data to another terminal device may be acquired by being sent to the terminal device 20 via the communication unit 23. For example, the contents of an operation input to a tablet terminal at hand may be transmitted to the terminal device 20 installed next to the bed. In this case, a separate program may be prepared to display an input screen on the tablet terminal, or the contents displayed by the display unit 24 of the terminal device 20 may simply be transferred to the tablet terminal as well.

また、上記実施の形態では、臨床試験モードにおいて、学習済モデルの出力に応じた表示を行わせることとしたが、端末装置20にこのような機能を持たせなくてもよい。すなわち、端末装置20では、臨床試験モードにおいて学習用データの収集が容易に可能であればよい。この場合には、端末装置20で特徴量の算出を行う必要はない。 In addition, in the above embodiment, a display according to the output of the trained model is performed in the clinical trial mode, but the terminal device 20 does not have to have such a function. In other words, it is sufficient for the terminal device 20 to be able to easily collect training data in the clinical trial mode. In this case, there is no need for the terminal device 20 to calculate the features.

また、上記実施の形態では、サーバー装置30で学習済モデルの生成を行うこととしたが、学習用データを他の電子機器(コンピューターであり端末装置20であってもよい)にコピーして当該他の電子機器で学習済モデルの生成が行われてもよい。一方で、サーバー装置30などの病院内のコンピューターで権限のある人が処理する場合に限られる場合には、学習用データから必ずしも個人情報が削除されていなければならないわけではない。 In addition, in the above embodiment, the trained model is generated by the server device 30, but the training data may be copied to another electronic device (which may be a computer, or the terminal device 20) and the trained model may be generated by the other electronic device. On the other hand, in cases where processing is limited to an authorized person on a computer within a hospital, such as the server device 30, personal information does not necessarily have to be deleted from the training data.

また、機械学習モデル322が波形データの特徴量に基づいて学習されるものとして説明したが、波形の画像データに基づいて学習がなされてもよい。 In addition, while the machine learning model 322 has been described as learning based on the features of the waveform data, learning may also be performed based on image data of the waveform.

また、上記実施の形態では、波形データを取得する周期的な変動データとして呼吸計測を例に挙げて説明したが、他の変動データ、例えば、脈波や脳波などの計測データが取得、処理されてもよい。 In addition, in the above embodiment, respiration measurement has been used as an example of periodic fluctuation data from which waveform data is obtained, but other fluctuation data, such as measurement data of pulse waves and brain waves, may also be obtained and processed.

また、上記実施の形態では、患者の生体情報データを医療担当者が計測結果を取得するものとして説明したが、介護施設や自宅で被介護者の生体情報データを計測し、介護担当者がその場で確認するものであってもよい。また、担当者の判断は、その場で直接行う場合に限らず、監視カメラのリアルタイム動画(通信上の僅かなタイムラグなどは生じてもよい)を介して病室外から行われてもよい。 In addition, in the above embodiment, it has been described that the measurement results of the patient's biometric data are obtained by medical personnel, but the biometric data of the person being cared for may be measured at a care facility or at home and checked on the spot by the care personnel. Furthermore, the judgment of the care personnel is not limited to being made directly on the spot, but may be made from outside the hospital room via real-time video from a surveillance camera (a slight time lag in communication may occur).

また、以上の説明では、本発明に係る制御部21の処理動作に係るプログラム221のコンピューター読み取り可能な媒体としてHDDを含む不揮発性メモリーからなる記憶部22を例に挙げて説明したが、これに限定されない。その他のコンピューター読み取り可能な媒体として、CD-ROMやDVDディスクなどの可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウェーブ(搬送波)も本発明に適用される。
その他、上記実施の形態で示した具体的な構成、処理動作の内容及び手順などは、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。本発明の範囲は、特許請求の範囲に記載した発明の範囲とその均等の範囲を含む。
In the above description, the storage unit 22 is a non-volatile memory including a HDD, but is not limited to this, as a computer-readable medium for the program 221 related to the processing operation of the control unit 21 according to the present invention. Portable recording media such as CD-ROMs and DVDs can be used as other computer-readable media. A carrier wave can also be used as a medium for providing data of the program according to the present invention via a communication line.
In addition, the specific configurations, contents and procedures of the processing operations, etc. shown in the above embodiments can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention. The scope of the present invention includes the scope of the invention described in the claims and its equivalents.

1 医療情報システム
10 生体センサー
20 端末装置
21 制御部
22 記憶部
221 プログラム
222 計測/処理データ
223 選択データ
224 学習済モデル
23 通信部
24 表示部
25 操作受付部
26 報知動作部
30 サーバー装置
31 制御部
32 記憶部
321 学習用データ
3211 計測/解析データ
3212 選択データ
3213 診断データ
322 機械学習モデル
323 プログラム
33 通信部
34 表示部
35 操作受付部
36 報知動作部
40 データベース装置
41 患者情報データベース
50 ネットワーク機器
Dc1、Dc2 選択画面
Df1、Df2 切替標識
Dma 呼吸数
Dp 推定結果表示
Dr 基準範囲
Ds 警告標識
Dw 波形
1 Medical information system 10 Biosensor 20 Terminal device 21 Control unit 22 Memory unit 221 Program 222 Measurement/processing data 223 Selection data 224 Learned model 23 Communication unit 24 Display unit 25 Operation reception unit 26 Notification operation unit 30 Server device 31 Control unit 32 Memory unit 321 Learning data 3211 Measurement/analysis data 3212 Selection data 3213 Diagnosis data 322 Machine learning model 323 Program 33 Communication unit 34 Display unit 35 Operation reception unit 36 Notification operation unit 40 Database device 41 Patient information database 50 Network device Dc1, Dc2 Selection screen Df1, Df2 Switching indicator Dma Respiratory rate Dp Estimation result display Dr Reference range Ds Warning indicator Dw Waveform

Claims (9)

臨床利用されている医療機器である生体情報計測器から取得される被計測者の周期的な時間変動を伴う計測値に係る波形データが示す波形種別の情報、及び当該波形データが示す前記被計測者の状態に対する緊急設定の要否の情報のうち少なくとも一方を対応データとして外部から取得して設定する設定手段と、
前記対応データと前記波形データとを対応付けて記憶させる記憶制御手段と、
前記記憶制御手段が前記対応データを記憶させる第1のモードと、前記対応データを記憶させない第2のモードとの間で切り替えを行う切替手段と、
を備えることを特徴とする生体情報処理装置。
a setting means for externally acquiring and setting at least one of information on a waveform type indicated by waveform data relating to a measurement value accompanied by periodic time fluctuation of a subject, the measurement value being acquired from a bio-information measuring device which is a medical device in clinical use, and information on whether an emergency setting is required for the condition of the subject indicated by the waveform data, as corresponding data; and
a storage control means for storing the correspondence data and the waveform data in association with each other;
a switching means for switching between a first mode in which the storage control means stores the corresponding data and a second mode in which the storage control means does not store the corresponding data;
A biological information processing device comprising:
前記波形データは、前記被計測者の予め定められた正常範囲から逸脱した計測結果を含む、
ことを特徴とする請求項1記載の生体情報処理装置。
The waveform data includes a measurement result that deviates from a predetermined normal range of the subject.
2. The biological information processing apparatus according to claim 1,
前記波形データから所定の特徴量を算出する算出手段を備え、
前記記憶制御手段は、前記特徴量を前記対応データと対応付けて記憶させる
ことを特徴とする請求項1又は2記載の生体情報処理装置。
a calculation means for calculating a predetermined feature amount from the waveform data,
3. The biometric information processing apparatus according to claim 1, wherein the memory control means stores the feature amount in association with the correspondence data.
記憶させた前記特徴量と前記対応データとの関係性に基づいて、新たに取得される前記波形データに応じた前記対応データのうち少なくとも一部を推定する推定手段を備えることを特徴とする請求項3記載の生体情報処理装置。 The bioinformation processing device according to claim 3, further comprising an estimation means for estimating at least a portion of the corresponding data corresponding to the newly acquired waveform data based on the relationship between the stored feature amount and the corresponding data. 前記関係性は、機械学習モデルの学習により得られたものであることを特徴とする請求項4記載の生体情報処理装置。 The biometric information processing device according to claim 4, characterized in that the relationship is obtained by learning a machine learning model. 請求項1~のいずれか一項に記載の生体情報処理装置で前記記憶制御手段が記憶させた第1のデータと、前記生体情報計測器以外で取得された前記被計測者の情報を含む第2のデータとを対応付けたデータベースを生成するデータベース生成手段を備えることを特徴とする情報処理装置。 An information processing device characterized in that it comprises a database generation means for generating a database in which the first data stored by the memory control means in the bio-information processing device described in any one of claims 1 to 5 corresponds to second data including information of the subject acquired by a device other than the bio-information measuring device. 前記データベース生成手段は、前記被計測者を識別する個人情報を削除して前記データベースを生成することを特徴とする請求項記載の情報処理装置。 7. The information processing apparatus according to claim 6 , wherein said database generating means generates said database by deleting personal information that identifies said subject. 請求項6又は7記載の情報処理装置により生成された前記データベースに含まれる前記波形データに係る所定の特徴量を入力に含み、前記対応データの少なくとも一部を教師データとして、当該少なくとも一部の対応データを出力とする学習済モデルを生成する生成手段を備えることを特徴とする学習済モデル生成装置。 8. A trained model generation device comprising a generation means for generating a trained model that includes, as an input, a predetermined feature related to the waveform data contained in the database generated by the information processing device according to claim 6 or 7 , and that uses at least a portion of the corresponding data as teacher data and outputs the at least a portion of the corresponding data. コンピューターを、
臨床利用されている医療機器である生体情報計測器から取得される被計測者の周期的な時間変動を伴う計測値に係る波形データが示す波形種別の情報、及び当該波形データが示す前記被計測者の状態に対する緊急設定の要否の情報のうち少なくとも一方を対応データとして外部から取得して設定する設定手段、
前記対応データと前記波形データとを対応付けて記憶させる記憶制御手段、
前記記憶制御手段が前記対応データを記憶させる第1のモードと、前記対応データを記憶させない第2のモードとの間で切り替えを行う切替手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
Computer,
a setting means for externally acquiring and setting at least one of information on a waveform type indicated by waveform data relating to a measurement value accompanied by periodic time fluctuation of a subject, the measurement value being acquired from a bio-information measuring device which is a medical device in clinical use, and information on whether an emergency setting is required for the condition of the subject, the information being indicated by the waveform data;
a storage control means for storing the correspondence data and the waveform data in association with each other;
a switching means for switching between a first mode in which the storage control means stores the corresponding data and a second mode in which the storage control means does not store the corresponding data;
A program characterized by causing the program to function as a
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