JPH0451943A - 癌診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は試薬を用いて複数の腫瘍マーカを測定し、それ
らの測定値に基づいて癌の判定を行う癌診断装置に関す
る。

〈従来の技術と発明か解決しようとする課題〉従来より
、癌を検診する場合、所定の試薬を使って、被検者の持
っている複数の腫瘍マーカを測定している。この測定結
果の処理にあたっては、癌患者の早期発見のため、１つ
でも腫瘍マーカが陽性であれば悪性症の可能性があるも
のと表示し、その都度精密検査を行っていた。

しかし、この方法では、実際に癌でなくても、陽性と判
定されてしまう確率、すなわち偽陽性率が高く、また、
全ての腫瘍マーカが低値（陰性）であっても実際は癌で
あったという偽陰性の場合も生じる。

そこで、偽陽性率、偽陰性率を下げ、真の癌患者のみを
確実に発見することかできる癌診断装置が望まれていた
。そのためには、各腫瘍マーカの測定結果を多変量解析
して診断精度を向上させることが不可欠であると考えら
れているが、実際にどのように腫瘍マーカを選んで測定
するのか、測定結果をどのように組合わせ、処理するの
かといったことが試行錯誤の状態で検討されているに過
ぎない。

本発明の目的とするところは、従来より確実性の高い癌
の発見を行うため、幾つかの特定種類の腫瘍マーカに注
目し、かつ、これらの腫瘍マーカの測定値に基づく、よ
り優れた解析手段を採用したより精度の高い癌診断装置
を提供することにある。

く課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための本発明の癌診断装置は、　
　ＣＡ１２５．　　　ＴＰＡｆ組１ｊリペブタイド抗ｊ
Ｘ）、ＦＥＲ（フェリチン）　　、　　　ＣＥ　　Ａ　
　（ＣＥＡ−５）　、　　Ａ　　Ｆ　　Ｐ　　（ａ−１
工トブ吋イン）、５ＬＸ（／アリルｌｅ”−ｉ抗原）の
６種類の腫瘍マーカを対象とする測定結果をそれぞれ記
録する記録手段と、各測定結果を記録手段から読出す読
出手段と、読出手段から読出した測定データを被検者の
年齢区分に応した基準値と比較し各腫瘍マーカごとに測
定結果のグループ分けを行う手段と、測定結果のグルー
プ分けに基づき癌判定を行う直／低値群判定手段と、上
記読出したデータを、実際の癌患者の統計的なデータに
基づいた所定の判別アルゴリズムに従って処理し、腫瘍
マーカの組合わせに基づいた癌判定を行う判別分析手段
と、高／低値群判定手段１判別分析手段による結果から
総合癌判定を行う総合判定手段とを有するものである。

く作用〉 上記の装置であれば、直／低値群判定手段により癌判定
を行い、かつ、実際の癌患者データの動向を解析した判
別分析を組合せることによって、腫瘍マーカ高値群の中
から癌の可能性の少ない被検者を除くことができる。そ
して、分析を総合することにより、偽陽性、偽陰性発生
率の低い癌判定を行うことができる。

〈実施例〉 以下、卵巣癌を診断する場合を例にとって添付図面によ
って詳細に説明する。しかし、本発明は卵巣癌のみなら
ず、他の癌診断にも適用できることを初めに断っておく
。

第３図は、卵巣癌診断を目的とした癌診断装置の構成例
を示すブロック図である。

被検者の血液は、開業医等を通して試験機関に送られ、
ＣＡ１２５．ＴＰＡ、ＦＥＲ，ＣＥＡ。

ＡＦＰ、ＳＬＸの各腫瘍マーカが測定される。試薬を例
示すると、 ＣＡ１２５二 セントコアＣＡ１２５ＲＩＡキツト（正常値３５Ｕ／ｍ
ｌ以下）（ＴＦＢトーレ令フジバイオニクス株式会社 Ｔ　Ｐ　Ａ　（Ｔｉｓｓｕｅ　　ｐｏｌｙｐｅｐｔｉｄ
ｅ　　ａｎｔｉｇｅｎ）　ニフロリフィゲンＴＰＡキッ
ト“第一　■ティッシュボリベプタイドアンチゲン（正
常値１００Ｕ／ｌ以下）（第一ラジオアイソトープ研究
所） Ｆ　Ｅ　Ｒ（Ｆｅｒｒｉｔｔｎ）　： フエリチンキット「第一」　（正常値１５〜２２０ｎｇ
／−１男性；１０〜８０ｎｇ／　ｍ１女性）（第一ラジ
オアイソトープ研究所） ＣＥ　Ａ　（Ｃａｒｃｉｎｏｅｖｂｒｙｏｒ＋ｔｅ　ａ
ｎｔｉｇｅｎ）　：ＣＥＡリアビーズＲ（正常値２．　
５　　ｎｇ７１以下）（グイナホット株式会社） Ａ　Ｆ　Ｐ　（Ａｌｐｈａ　ｒｅｔｏｐｒｏｔｅｉｎ）
　　：α−フ二ト・リアビーズ（正常値１０ｎｇ／１１
以下）（ダイナボット株式会社） Ｓ　Ｌ　Ｘ　（Ｓｉａｌｙｌ　Ｌｅ”　−４）　　：５
ＬＸｒオーツカ」　（正常値３８し／１以下）（大塚製
薬株式会社） である。

これらの試薬により測定した結果、各腫瘍マーカの＃Ｉ
定値がデータとして、被検者の身体データとともに第３
図に示すフロッピィディスク１に記録される。

フロッピィディスク１は大学等の癌判定機関に送られ、
癌判定機関に備えられた読取装置２により読取られる。

読取られたデータはパーソナルコンピュータ等からなる
判定・処理装置３１；て所定のアルゴリズムに従って判
定処理され、検査報告がプリンタ４に打ち出される。打
ち出された報告は、癌判定機関から開業医等にフィード
バックされ、被検者に伝えられる。

以下、判定処理アルゴリズムについて詳説する。

まず、被検者の年齢区分に応じて各腫瘍マーカの測定値
のグループ分け■〜■を行う（第１表〜第６表）、、年
齢区分に応じてグループ分けを行うのは、年齢により腫
瘍マーカの正常値域か変動するためである。（以下余白
） 第２表 （以下余白） 第１表 （以下余白） 第３表 （以下余白） 第４表 第５表 （以下余白） （以下余白） 第６表 第１図は全体の処理の概要を示す図である。上記グルー
プ分けかできると、被検者は各腫瘍マーカごとにグルー
プ■〜■を持つことになるが、ＳＬＸを除く５個の腫瘍
マーカのうち１つてもグループ■となっていれば、腫瘍
マーカの値は全て正常値ではなかったとして高値群の判
定アルゴリズムに従う。高値群の判定アルゴリズムでは
、場合によっては判別分析の判別分析Ａ、Ｂを実行する
。

ＳＬＸを除く５個の腫瘍マーカの全てのグループが■〜
■であれば腫瘍マーカの値は単独では全て正常値であっ
たとして、低値群の判定アルゴリズムに従う。低値群の
判定アルゴリズムでは、場合によっては判別分析の判別
分析Ｂ、Ｃ，Ｄを実行する。最後に、検査報告に記載す
るための総合判定を行う。総合判定は判定１〜９のいず
れかを含み、場合によっては、コメントか付される。

高値群の判定アルゴリズム（第２図（Ａ）参照）では、
まず、ＣＡ１２５か３００以上かとうか調べる。ＣＡ１
２５を最初に調べるのは、因子分析の結果ＣＡ１２５か
癌との関係か最も深いからである。３００以上であれば
、判定７を行う。この判定７は、「卵巣癌の可能性かあ
りますので、精密検査を受けて下さい。」という内容で
ある。また「頻回に卵巣癌検診を行うとともに、悪性疾
患を念頭に置き注意深く経過観察を行って下さい。」と
のコメントＡを付加する。

３００未満であれば、因子分析の結果ＣＡ１２５の次に
癌を診断するのに有効な腫瘍マーカであるＴＰＡを調べ
る。すなわち、ＴＰＡか５０歳未満、５０〜５９歳、６
０〜６９歳、７０歳以上の年齢区別に従って設定された
基準値（１１０，１３３，２゜１２０．９．１４４．５
）以上であるかとうかそれぞれ調べ、以上であれば癌判
定７を行う。基準値を下回れば、ＣＡ１２５．ＴＰＡ、
ＦＥＲ，ＣＥＡ、ＡＦＰの５つの腫瘍マーカからマハラ
ノビス汎距離とその事後確率（柳井晴夫、高根芳雄・　
「多変量解析法」現代人の統計　朝食書店１９７７、川
口主部：　「多変量解析入門」森北出版１９７３参照）
を算出し、その結果を用いて判定を行う。すなわち、被
検者と非癌群との汎距離、被検者と癌群との汎距離をそ
れぞれ求め、被検者が癌である事後確立ＰＲ，を判別分
析Ａ、Ｂ（後述）によりそれぞれ求める。そして、少な
くとも一方のＰＲｃが０．５以上であれば、やはり癌の
判定７を行い、両方とも０．５未満であれば非癌の判定
６を行う。この判定６は、「高値を示した腫瘍マーカが
ありますので１〜２か月後の月経終了後に再検査をして
下さい。」という内容のもので「１−２か月後に卵巣癌
検診を実施して下さい。」とのコメントＢを付する。

低値群の判定アルゴリズム（第２図（Ｂ）参照）では、
アンケートに基づき医師が内診正常かどうか調べ、子宮
、卵巣とも正常であれば判別分析ＢによりＰＲｃが０．
５以上かどうか調べる。未満であれば癌の可能性はほと
んどないとして、「腫瘍マーカの値は全て正常値であり
、腫瘍マーカの組合わせ検査の結果も非癌と判定されま
したので総合判定に従って下さい。」とのコメントＥを
付す。

判別分析ＢによるＰＲｃが０．５以上であれば卵巣癌の
可能性あり表して、「３か月後に卵架癌検診を実施して
下さい。」とのコメントＣを追加する。

内診の結果、子宮または卵巣が正常でなければ、判別分
析Ｃおよび判別分析Ｄ（後述）によりＰＲｏが０．５以
上かとうか調べる。両方とも以上であれば、癌の可能性
ありとしてコメントＣを付す。

いずれかが０．５未満であれば癌の可能性が少しあると
して、「４−５か月後に卵巣癌検診を実施して下さい。

」とのコメントＤを付す。両方とも０．５未満てあれば
癌の可能性はほとんどないとしてコメントＥを付す。

次に、判別分析Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄの内容を説明する。たた
し、被検者の腫瘍マーカ各測定値を、ＣＡｌ２５−ＸＩ
　、ＴＰＡ−Ｘ２．　Ｆｒ−Ｘ３　、ＣＥＡ−Ｘ４．Ａ
ＦＰ−Ｘ５とおき、Ｘｌ、Ｘ２．Ｘ３．Ｘ４．Ｘ５を成
分とする５次元ベクトルをＸとおく。

（１）判別分析Ａは、腫瘍マーカ高値群において非癌群
と卵巣癌群とを判別するための判別分析である。

たたし５ｆａｌｓｅ　ｐｏｓｉｔｉｖｅ＜　１５％とい
う条件で判別式を求める。

ます、Ｙ−Ｘ−Ｋｌ　　（Ｋｌは５次元の定数ベクトル
）に従って、Ｙｌ、Ｙ２．Ｙ３．Ｙ４．Ｙ５を成分とす
るベクトルＹを求め、非癌群とのマハラノビス汎距離Ｄ
１を Ｄ　１−　Ｙ　’　Ａ　−’Ｙ　−２Ｌｎ（０，０４）
で求める。Ａは定数成分からなる５行５列の行列である
。

次に、式Ｚ−Ｘ−に２　　（Ｋ２は５次元の定数ベクト
ル）にしタカッテ、２１，２２．２３，２４．２５を成
分とするベクトルＺを求め、卵巣癌群とのマハラノビス
汎距離Ｄ２を Ｄ　２−　Ｚ　’　Ａ　−Ｉ　Ｚ　−２Ｌｎ（１−０，
０４）で求める。

事後確立ＰＲｏは、 て求められる。

（２）判別分析Ｂは、腫瘍マーカ低値群、高値群の両方
において非癌群と卵巣癌群とを判別するための判別分析
である。たたし、ｆａｌｓｅ　ｐｏｓｉｔｉｖｅは１３
％程度とする。

まず、Ｙ−Ｘ−に３　　（Ｋ３は５次元の定数ヘクトル
）にしたがって、Ｙｌ、Ｙ２．Ｙ３．Ｙ４．Ｙ５を成分
とするベクトルＹを求め、非癌群とのマハラノビス汎距
離Ｄ１を Ｄ　１−　Ｙ’　Ｂ　−’Ｙ　−２Ｌｎ（０，０（１０
０３）て求める。Ｂは一定数成分からなる５行５列の行
列である。

次に、式Ｚ−Ｘ−に４　　（Ｋ４は５次元の定数ベクト
ル）にしタカッテ、Ｚｌ、Ｚ２．Ｚ３．Ｚ４．Ｚ５を成
分とするベクトル２を求め、卵巣癌群とのマハラノビス
汎距離Ｄ２を Ｄ　２−　Ｚ　’　Ｂ　−’　Ｚ　−２Ｌｎ（１−０，
００００３）で求める。

事後確立ＰＲＣは、 で求める。

事後確立ＰＲＣは、 て求められる。

（３）判別分析Ｃは、腫瘍マーカ低値群、高値群の両方
において子宮良性腫瘍群と卵巣癌群とを判別するための
判別分析である。たたし、ｒａｌｓｅ　ｐｏｓｉｔｉｖ
ｅ＜　１６％という条件で判別式を求める。

まず、Ｙ−Ｘ−に５　　（Ｋ５は５次元の定数ベクトル
）にしたがって、Ｙｌ、Ｙ２．Ｙ３．Ｙ４．Ｙ５を成分
とするベクトルＹを求め、非癌群とのマｌ＼ラノビス汎
距離Ｄ１を Ｄ　１−　Ｙ’　Ｃ−’Ｙ　−２Ｌｎ（０，００５）で
求める。Ｃは一定数成分からなる５行５列の行列である
。

次に、式Ｚ−Ｘ−ＫＧ　　（Ｋ６は５次元の定数ベクト
ル）ニしタカッテ、Ｚｌ、２２．ｚ３．Ｚ４．Ｚ５を成
分とするベクトルＺを求め、卵巣癌群とのマノ１ラノビ
ス汎距離Ｄ２を Ｄ　２−　Ｚ　’　Ｃ−’　Ｚ　−２Ｌｎ（１−０，０
０５）て求められる。

（３）判別分析りは、腫瘍マーカ低値群において子宮良
性腫瘍群と卵巣癌群とを判別するための判別分析である
０たたし、ｆａｌｓｅ　ｐｏｓｉｔｉｖｅ＜　２４％と
Ｌｌう条件で判別式を求める。

まず、Ｙ−Ｘ−に７　　（Ｋ７は５次元の定数ｔ＼ツク
ル）にしたかって、Ｙｌ、Ｙ２．Ｙ３．Ｙ４．Ｙ５を成
分とするベクトルＹを求め、非癌群とのマｌＸラノビス
汎距ＭＤ１を Ｄ　１．−　Ｙ　’　Ｄ　−’Ｙ　−２Ｌｎ（０，３８
）て求める。ｐは一定数成分からなる５行５列の行列で
ある。

次に、式Ｚ−Ｘ−に８　　（Ｋ８は５次元の定数ベクト
ル）ニしタカっテ、Ｚｌ　、Ｚ２．Ｚ３．Ｚ４．Ｚ５を
成分とするベクトルＺを求め、卵巣癌群とのマｌ＼ラノ
ビス汎距離Ｄ２を Ｄ　２−　Ｚ　’　　Ｄ　−’Ｚ　−２Ｌｎ（１−０，
３８）で求める。

事後確立ＰＲｃは、 て求められる。

以上のように、各腫瘍マーカの測定値をそれぞれグルー
プ■〜■により評価して判定する単独判定と、各腫瘍マ
ーカの測定値を、与えられた判別分析に従って処理して
被検者が癌である事後確立ＰＲｃから判定する組合わせ
判定とを複合することによって、より確率の高い癌判定
を行うことが可能になる。

なお、この外にＣＥＡがグループ■のとき「子宮癌の検
査も受けて下さい」とのコメントを付加し、ＴＰＡがグ
ループ■、またはＦＥＲが５０歳未満かつグループ■の
とき「すい腺癌の検査も受けて下さい」とのコメントを
付加し、ＴＰＡがグループ■のとき「乳癌の検査も受け
て下さい」とのコメントを付加する。

さらに、６種類すべての腫瘍マーカの値かクループ■ま
たは■のとき、「卵巣癌の可能性はまずありませんので
、また−事後に、できましたら月経時以外に次回の検査
を受けて下さい。閏月後の方はいっでも結構てす。」と
いう内容の判定１を出し、ＦＥＲかクループ■のとき、
「貧血のチエツクをして下さい」という内容の判定２を
出し、被検者のアンケートから、「妊娠しているかとう
か分からない」の回答を得、かつＣＡ１２５かクループ
■のとき、「妊娠のチエツクをして下さい」との判定３
を出す。さらに、ＣＡ１２５かグループ■のとき、「子
宮内膜症あるいは子宮腺筋症かあるかどうか、再度チエ
ツクして下さい。もしなければ、１〜２か月後の月経終
了後に再検査をして下さい。」との判定４を出す。６種
類の腫瘍マーカの全てがグループ■に属さないで、１つ
でもグループ■に属するものがあれば、「卵巣癌の可能
性はまずありませんが、６か月後くらいて月経終了後に
次回の検査を受けて下さい。」という内容の判定５を出
す。たたし、判定１と判定５が重なったときは判定５を
優先させる。判定８は、「卵巣癌以外の腫瘍の可能性（
肝臓癌、腸瘍、肺癌）も疑われますので精密検査を受け
て下さい。」という内容であり、ＡＦＰがグループ■、
ＴＰＡがグループ■または５０歳未満でＦＥＲがグルー
プ■のとき肝臓癌、ＣＥＡがグループ■のとき腸瘍、Ｃ
ＥＡがグループ■、ＴＰＡかグループ■または５０歳未
満てＦＥＲかグループ■のとき肺癌を表示する。ただし
、判定６と判定１、判定４、判定５が重なったときは判
定６を優先させる。判定６と判定７が重なったときは判
定７を優先させる。判定６と判定７と判定・８が重なっ
たときは判定７゜判定８を優先させる。

次に、判定例を示す。静岡県で１０．３４１例について
本システムで診断を行ったところ、第７表のとおりとな
った。（以下余白） 第７表 上の表から、本システムでの判定と、精密検診の結果と
の相関性は、かなり高く、本システムの信仰性か高いこ
とを裏付ける。

上の例の中で、５３歳の被検者（１）は、ＣＡ１２５−
２３０．ＴＰＡ−３５，２、ＦＥＲ−１３゜２、ＣＥＡ
−１，０、ＡＦＰ−５，０、Ｓ　ＬＸ−２２，３という
測定結果を示し、ＣＡ１２５のみ異常に高かったが、組
合わせ判定を行った結果、非癌と判定された。再検査を
行ったところ、単なる子宮筋腫てあった。５３歳の被検
者（２）はＣＡｌ２５−１２、ＴＰＡ−８０，４、ＦＥ
Ｒ−８２，７、ＣＥＡ−１，０、ＡＦＰ−５，０，５Ｌ
Ｘ−２３，９という測定結果を示し、単独判定では全て
正常であった。しかし、組合わせ判定を行った結果、癌
と判定された。再検査を行ったところ卵巣癌であった。

なお、検査報告は、各腫瘍マーカの正常値を表示すると
ともに、測定値をグラフ表示し、グラフにはＡ、８２つ
の基準値を添える。基準値Ａ、　Ｂは年齢区分に応じて
異なった値を゛設定する。第４図はＣＡ１２５〜ＳＬＸ
の測定結果をグラフ表示した例を示す。また、検査報告
には、判定結果１〜８を前に述べたコメントを添えて記
載する。

〈発明の効果〉 以上のように、本発明の癌診断装置によれば、ＣＡ１２
５．ＴＰＡ、ＦＥＲ，ＣＥＡ、ＡＦＰ。

ＳＬＸの６種類の腫瘍マーカを測定対象とし、腫瘍マー
カの測定結果を年齢区分に応じて評硼し、癌判定を行う
高／低値の判定と、上記測定結果を所定の判別アルゴリ
ズムに従って処理し、測定結果の組合わせに基ついた判
定を行う判別分析とを行いこれらの判定結果から総合判
定する二とにより、従来より、さらに精度のよい癌の判
定を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は各腫瘍マーカおよびこれらの組合わせ
に基づき癌判定を行うアルゴリズムを示すフローチャー
トであり、特に、第１図は全体の処理の概要を示し、第
２図（Ａ）は高値群判定アルゴリズム、第２図（Ｂ）は
低値群判定アルゴリスムを示す。 第３図は癌診断装置の概略構成図、 第４図は判定報告に用いるグラフ表示例を示す図である
。 １・・・フロッピー　２・・・読取装置、３・・・判定
処理装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ＣＡ１２５、ＴＰＡ、ＦＥＲ、ＣＥＡ、ＡＦＰ、Ｓ
   ＬＸの６種類の腫瘍マーカを 対象とした測定結果をそれぞれ記録する 記録手段と、 各測定結果を記録手段から読出す読出 手段と、 読出手段から読出した測定データを被 検者の年齢区分に応じた基準値と比較し 各腫瘍マーカごとに測定結果のグループ 分けを行う手段と、 測定結果のグループ分けに基づき癌判 定を行う高／低値群判定手段と、 上記読出したデータを、実際の癌患者 の統計的なデータに基づいた所定の判別 アルゴリズムに従って処理し、腫瘍マー カの組合わせに基づいた癌判定を行う判 別分析手段と、 高／低値群判定手段、判別分析手段に よる結果から総合癌判定を行う総合判定 手段とを有することを特徴とする癌診断 装置。