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SYSTEM AND METHOD FOR ACQUIRING AND ANALYZING SURGICAL INFORMATION IN ENDOSCOPIC OPERATION IN REAL TIME

Patent code P10P006896
File No. TDU-150
Posted date Jul 30, 2010
Application number P2009-001063
Publication number P2010-158303A
Patent number P5467295
Date of filing Jan 6, 2009
Date of publication of application Jul 22, 2010
Date of registration Feb 7, 2014
Inventor
  • (In Japanese)宮脇 富士夫
Applicant
  • (In Japanese)学校法人東京電機大学
Title SYSTEM AND METHOD FOR ACQUIRING AND ANALYZING SURGICAL INFORMATION IN ENDOSCOPIC OPERATION IN REAL TIME
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system for acquiring/analyzing surgical information in real time in an endoscopic operation automatically preparing a surgical information recording/analyzing file in which surgical instrument insertion/removing hollow tubes such as trocar cannulas are associated with a plurality of surgical instruments to be inserted into/removed from the hollow tubes respectively.
SOLUTION: RFID tags 9i with different IDs are attached to the respective surgical instruments 6i, and RFID antennas 7A, 7B and 7C are attached to trocar cannulas 5A, 5B and 5C respectively. The IDs of the RFID tags 9i are read by an RFID reading/writing control part 3, and data on the time of insertion and removal of each surgical instrument into/from the trocar cannula are obtained in real time. In the system for acquiring and analyzing surgical information in real time under the endoscopic operation, data for using surgical instruments with the number of each trocar cannula, the ID of the surgical instrument inserted into/removed from the trocar cannula, the name of the surgical instrument and the time of insertion/removal as one set of the data are automatically registered in time series in the surgical information recording/analyzing file 200.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)



内視鏡・腹腔鏡下手術は次のようにして行われている。





(ア)それが胸部手術の場合には胸壁、またそれが腹部手術の場合には腹壁に複数の小孔を開け、それらの小孔それぞれにトロカール・カニューレと称する手術器具挿入・抜去用中空管を留置する。





(イ)それらの手術器具挿入・抜去用中空管内に複数種の手術器具を挿入して外科操作を行う。そして手術対象の臓器の視認は、1つの手術器具挿入・抜去用中空管に挿入されている内視鏡によって行う。(この内視鏡による視認は、場合によって小切開から内視鏡を直接に挿入して行う場合もある。)

(ウ)内視鏡で撮像された臓器の動画像が映し出されるモニタを見つつ、手術器具挿入・抜去用中空管内に挿入された複数種の手術器具を操作して手術を進める。





(エ)外科操作に応じて考案されている種々の手術器具を交換して必要な操作を行う。





一般に、外科手術の際に取得される外科手術情報は、手術時間、出血量などの総体的な情報に限られており、各手術器具の使用順序や使用時間を正確に記録して情報として残すことは行われていない。





しかしながら、このような各手術器具の使用順序や使用時間の正確な記録情報があれば、執刀医はこれらの情報から当該手術を客観的に、かつ正確に評価できるようになり、次の同様な手術への参考とできる。また、医師の自己の技量向上や新人教育の観点からも有益な情報として活用できる。





そこで、上記の詳細な手術情報を記録するために、内視鏡の記録映像を人間が観察しながら作成しようとすれば、1時間程度の手術であっても数日から1週間は必要とする作業となる。特に、各手術器具の使用時間の計測には手間と時間がかかる問題点がある。そのために、従来から、各手術器具の使用順序や使用時間の正確な記録情報が取得できる技術の開発が望まれていた。





従来、RFIDタグを手術器具や薬品容器に取り付け、所有者、殺菌済みなどの各種情報を書き込み、それを参照することで管理を正確かつ容易にする技術は特開2003-111772号公報(特許文献1)に記載されている。しかしながら、この技術は手術器具等の管理のためものものであり、各手術器具の使用順序や使用時間の正確な記録情報を取得するためのものではない。





また、従来、特開2005-95567号公報(特許文献2)には手術中に行われた処置内容を忠実に再現させる内視鏡システムが記載されている。この特許文献2に記載の技術によれば、システムのRFID端末にて内視鏡や電気メスの処置具などに埋め込まれているIDタグより無線にて個別ID情報を読み取り、個別ID情報を機器パラメータ履歴、画像の時間軸と関連づけることで術者がどのような処置を行ったかを履歴として残すことができる。しかしながら、この特許文献2の技術は、内視鏡画像をずっと観察することによってしか得られない手術情報であり、単なる手術野のビデオ録画に使用された処置具を対応付けるだけであり、手術器具挿入・抜去用中空管とそれに対して挿抜される手術器具とのデータをリアルタイムに対応付けて自動記録する技術ではない。





さらに、特開2006-254974号公報(特許文献3)には、複数種の内視鏡毎に識別用のICタグを取り付けておき、接眼部に取り付けられた内視鏡の種類をICタグリーダが読み取ったICタグのIDにて識別し、それぞれの内視鏡の特性に応じて明るさ、色合い、輪郭強調といった観察形態を自動調整する技術が記載されている。しかしながら、この特許文献3は手術情報を記録するものではなく、また、手術器具挿入・抜去用中空管とそれに対して挿抜される手術器具とをリアルタイムに対応付けて自動記録する技術などは開示されていない。

Field of industrial application (In Japanese)



本発明は、鏡視下手術における手術情報リアルタイム取得・解析システムおよび方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
複数の手術器具それぞれに異なる手術器具IDを付けるために複数の手術器具それぞれに取り付けるための複数のRFIDタグと、
前記RFIDタグの発信する手術器具IDを受信するために、複数の手術器具挿入・抜去用中空管の後端開口部に取り付けるための複数のRFIDアンテナと、
前記RFIDアンテナとRFIDタグとの交信を制御し、前記RFIDアンテナと前記RFIDタグとの間の交信が開始し維持されている間に取得するRFIDタグ情報および複数の前記手術器具挿入・抜去用中空管毎の識別番号を送出するRFIDリード・ライト制御部と、
前記RFIDリード・ライト制御部から送られてくる前記情報から手術器具挿入・抜去用中空管毎に使用手術器具名とその使用開始時刻および使用終了時刻を継続的に取得し、解析するコンピュータとを備えたことを特徴とする鏡視下手術における手術情報リアルタイム取得・解析システム。

【請求項2】
 
請求項1に記載の鏡視下手術における手術情報リアルタイム取得・解析システムにおいて、さらに、手術野を撮影する内視鏡と、前記内視鏡の撮影する映像データをマーカと共に保存する映像記録装置とを備え、
前記コンピュータは、前記RFIDリード・ライト制御部から送られてくる前記情報から手術器具挿入・抜去用中空管毎に使用手術器具名とその使用開始時刻および使用終了時刻を継続的に取得すると共に、前記中空管の使用開始時刻および使用終了時刻に対応する時刻の映像データに付されたマーカ識別番号を継続的に取得し、解析することを特徴とする鏡視下手術における手術情報リアルタイム取得・解析システム。

【請求項3】
 
前記コンピュータは、前記RFIDリード・ライト制御部から送られてくる前記情報に基づき、手術器具名毎の挿入開始時点と抜去時点とを一組にした手術器具使用データを、前記中空管毎に時系列に作成して手術情報記録・解析ファイルに登録する手術情報記録・解析ファイル作成部を備えたことを特徴とする請求項1に記載の鏡視下手術における手術情報リアルタイム取得・解析システム。

【請求項4】
 
前記コンピュータは、前記RFIDリード・ライト制御部から送られてくる前記情報に基づく手術器具名毎の使用開始時刻と使用終了時刻と、当該使用開始時刻と使用終了時刻とに対応する前記映像データ上のマーカ識別番号とを一組とした手術器具使用データを、前記中空管毎に時系列に作成して手術情報記録・解析ファイルに登録する手術情報記録・解析ファイル作成部を備えたことを特徴とする請求項2に記載の鏡視下手術における手術情報リアルタイム取得・解析システム。

【請求項5】
 
前記コンピュータは、同じ中空管と同じ手術器具IDの電気メスに関して手術器具使用データが連続する場合、その連続使用データの最初の挿入開始時点を真の挿入開始時点とし、連続使用データの最後の抜去時点を真の抜去時点とする1回分の電気メス使用データを作成することを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の鏡視下手術における手術情報リアルタイム取得・解析システム。

【請求項6】
 
前記コンピュータは、前記手術器具使用データの中で、同じ中空管の同じ手術器具名であって前記電気メスの手術器具使用データと同期して手術器具の挿入開始時点と抜去時点とが連続して繰り返し出現する手術器具使用データについては、その連続使用データの最初の挿入開始時点を真の挿入時点とし、連続使用データの最後の抜去時点を真の抜去時点とする1回分の当該手術器具の手術器具使用データを作成することを特徴とする請求項5に記載の鏡視下手術における手術情報リアルタイム取得・解析システム。

【請求項7】
 
前記RFIDアンテナは、手術器具挿入・抜去用中空管の後端開口部に取り付けるための中空管取付手段を有し、手術器具に取り付けられているRFIDタグの発信する手術器具ID信号を受信することを特徴とする請求項1~6のいずれかに記載の鏡視下手術における手術情報リアルタイム取得・解析システム

【請求項8】
 
前記RFIDリード・ライト制御部は、前記RFIDアンテナと接続され、前記RFIDアンテナに給電し、かつ前記RFIDアンテナの受信する手術器具IDを含むRFIDタグ情報を中空管の識別番号の情報と共に中空管毎に前記コンピュータに送出することを特徴とする請求項1~7のいずれかに記載の鏡視下手術における手術情報リアルタイム取得・解析システム。

【請求項9】
 
前記RFIDタグは、手術器具にスライド自在に套装するための円盤形のRFIDタグであり、
前記RFIDタグと前記手術器具の適宜の位置に固定するスプリング押えと、前記手術器具に套装し、かつ、前記RFIDタグとスプリング押えとの間に介在させるためのスプリングとで成るRFIDタグ装置を有することを特徴とする請求項1~8のいずれかに記載の鏡視下手術における手術情報リアルタイム取得・解析システム

【請求項10】
 
前記RFIDタグは、手術器具の適宜の位置に貼り付けるために貼り付け面に粘着剤を塗布したフィルム状であることを特徴とする請求項1~8のいずれかに記載の鏡視下手術における手術情報リアルタイム取得・解析システム

【請求項11】
 
前記RFIDタグは、手術器具の適宜の位置に貼り付けるために貼り付け面に粘着剤を塗布し、金属製手術器具の金属表面への電磁誘導を防止する処理を貼付面に施したフィルム状であることを特徴とする請求項1~8のいずれかに記載の鏡視下手術における手術情報リアルタイム取得・解析システム

【請求項12】
 
前記RFIDアンテナは、中空の胴部の一端の内周面に雌ねじを切り、前記胴部の内部若しくは外部にRFIDアンテナ線をそのアンテナ面が、前記手術器具挿入・抜去用中空管の後端開口部に挿入される手術器具に取り付けられたRFIDタグ内蔵アンテナのアンテナ面に対向するように配置したことを特徴とする請求項1~8のいずれかに記載の鏡視下手術における手術情報リアルタイム取得・解析システム

【請求項13】
 
請求項12に記載のRFIDアンテナと、手術器具挿入・抜去用中空管の後端開口部に取り付けるための中空のコネクタとで成り、前記コネクタの外周に切られた雄ねじを前記RFIDアンテナの胴部の内周面に切られた雌ねじと螺合させて当該RFIDアンテナを前記コネクタを介して前記手術器具挿入・抜去用中空管の後端開口部に取り付けるようにしたRFIDアンテナ装置を有することを特徴とする請求項1~8のいずれかに記載の鏡視下手術における手術情報リアルタイム取得・解析システム

【請求項14】
 
複数の手術器具それぞれに異なる手術器具IDを付けるために複数の手術器具それぞれに取り付けるための複数のRFIDタグと、
前記RFIDタグの発信する手術器具IDを受信するために、複数の手術器具挿入・抜去用中空管の後端開口部に取り付けるための複数のRFIDアンテナと、
前記手術器具挿入・抜去用中空管の後端開口部に取り付けられ、手術器具の当該手術器具挿入・抜去用中空管への挿入・抜去を検出する光センサと、
前記RFIDアンテナとRFIDタグとの交信を制御し、前記RFIDアンテナと前記RFIDタグとの間の交信が開始し維持されている間に取得するRFIDタグ情報および複数の前記手術器具挿入・抜去用中空管の識別番号を送出するRFIDリード・ライト制御部と、
前記光センサの手術器具挿抜検出信号を中空管毎に出力する光センサ制御部と、
前記RFIDリード・ライト制御部から送られてくる前記情報と前記光センサ制御部から送られてくる手術器具挿抜検出信号とから手術器具挿入・抜去用中空管毎に使用手術器具名とその挿入開始時刻および抜去時刻を継続的に取得し、解析するコンピュータとを備えたことを特徴とする鏡視下手術における手術情報リアルタイム取得・解析システム

【請求項15】
 
請求項14に記載の鏡視下手術における手術情報リアルタイム取得・解析システムにおいて、さらに、手術野を撮影する内視鏡と、前記内視鏡の撮影する映像データをマーカと共に保存する映像記録装置とを備え、
前記コンピュータは、前記RFIDリード・ライト制御部から送られてくる前記情報と前記光センサ制御部から送られてくる手術器具挿抜検出信号とから手術器具挿入・抜去用中空管毎に使用手術器具名とその挿入開始時刻および抜去時刻を継続的に取得すると共に、前記中空管の使用開始時刻および使用終了時刻に対応する時刻の映像データに付されたマーカ識別番号を継続的に取得し、解析することを特徴とする鏡視下手術における手術情報リアルタイム取得・解析システム。

【請求項16】
 
前記コンピュータは、前記RFIDリード・ライト制御部から送られてくる前記情報と前記光センサ制御部から送られてくる前記手術器具挿抜検出信号に基づき、手術器具名毎の挿入開始時点と抜去時点とを一組にした手術器具使用データを、前記中空管毎に時系列に作成して手術情報記録・解析ファイルに登録する手術情報記録・解析ファイル作成部を備えたことを特徴とする請求項14に記載の鏡視下手術における手術情報リアルタイム取得・解析システム。

【請求項17】
 
前記コンピュータは、前記RFIDリード・ライト制御部および光センサ制御部から送られてくる前記情報および手術器具挿抜検出信号に基づ手術器具名毎の挿入開始時点と抜去時点と共に前記挿入開始時点と抜去時点とに対応する前記映像データ上のマーカ識別番号を付加して一組とした手術器具使用データを、中空管毎に時系列に作成して手術情報記録・解析ファイルに登録する手術情報記録・解析ファイル作成部を備えたことを特徴とする請求項15に記載の鏡視下手術における手術情報リアルタイム取得・解析システム。

【請求項18】
 
前記手術器具挿入・抜去用中空管の後端開口部に取り付け、当該中空管に対して挿入・抜去される手術器具に取り付けられた前記RFIDタグの発信する手術器具IDを含むRFID情報を受信するRFIDアンテナと、前記手術器具挿入・抜去用中空管の後端開口部に取り付け、当該中空管に対する手術器具の挿入・抜去を検出する光センサとで構成されるRFIDアンテナ装置を有することを特徴とする請求項14に記載の鏡視下手術における手術情報リアルタイム取得・解析システム。

【請求項19】
 
前記コンピュータは、1本又は複数本の前記手術器具挿入・抜去用中空管を用いた手術について、前記手術器具挿入・抜去用中空管の識別番号と前記手術器具挿入・抜去用中空管の識別番号毎に挿抜された手術器具名と手術器具の挿抜時刻とを一組の手術器具使用データにして時系列に記録した手術情報記録・解析ファイルを有することを特徴とする請求項14に記載の鏡視下手術における手術情報リアルタイム取得・解析システム

【請求項20】
 
前記手術情報記録・解析ファイルは、さらに前記手術器具挿入・抜去用中空管の識別番号と手術器具挿入・抜去用中空管毎に挿抜された手術器具名と手術器具の挿抜時刻と共に、当該挿抜時刻に対応する内視鏡の映像データ上のマーカ識別番号を付加して一組の手術器具使用データにした時系列の記録を有することを特徴とする請求項19に記載の鏡視下手術における手術情報リアルタイム取得・解析システム

【請求項21】
 
RFIDリーダ・ライタの送出する手術器具IDとその手術器具の挿抜時刻と挿抜された手術器具挿入・抜去用中空管の識別番号のデータを継続的に入力するステップと、
入力した手術器具IDと、前記手術器具IDに対応する手術器具名とその挿抜時刻と挿抜された手術器具挿入・抜去用中空管の識別番号のデータを、メモリに継続的に保持するステップと、
前記手術器具名毎の挿入開始時点と抜去時点とを一組にした手術器具使用データを、前記中空管の識別番号毎に時系列に作成して手術情報記録・解析ファイルに登録するステップとを有することを特徴とする鏡視下手術における手術情報リアルタイム取得・解析方法

【請求項22】
 
同じ中空管と同じ手術器具IDの電気メスに関して手術器具使用データが連続する場合、その連続使用データの最初の挿入開始時点を真の挿入開始時点とし、連続使用データの最後の抜去時点を真の抜去時点とする1回分の電気メス使用データとすることを特徴とする請求項21に記載の鏡視下手術における手術情報リアルタイム取得・解析方法。

【請求項23】
 
前記手術器具使用データの中で、同じ中空管の同じ手術器具名であって前記電気メスの手術器具使用データと同期して手術器具の挿入開始時点と抜去時点とが連続して繰り返し出現する手術器具使用データについては、その連続使用データの最初の挿入開始時点を真の挿入時点とし、連続使用データの最後の抜去時点を真の抜去時点とする1回分の当該手術器具の使用データを作成することを特徴とする請求項22に記載の鏡視下手術における手術情報リアルタイム取得・解析方法

【請求項24】
 
手術野を撮影する内視鏡の撮影する映像データをマーカと共に映像記録装置に保存するステップを有し、
前記手術器具使用データを前記手術情報記録・解析ファイルに登録するステップは、前記映像記録装置における前記手術器具名毎の挿入開始時点と抜去時点とに対応する前記映像データ上にマーカ識別番号を特定し、手術器具名毎の挿入開始時点と抜去時点と共に前記挿入開始時点と抜去時点とに対応する前記映像データ上のマーカ識別番号を付加して一組とした手術器具使用データを、前記中空管の識別番号毎に時系列に作成することを特徴とする請求項21~23のいずれかに記載の鏡視下手術における手術情報リアルタイム取得・解析方法。

【請求項25】
 
RFIDリーダ・ライタの送出する手術器具IDを含むRFIDタグ情報と光センサの送出する手術器具挿抜検出信号とから、その手術器具のIDと挿抜時刻と挿抜された手術器具挿入・抜去用中空管の識別番号のデータを継続的に入力するステップと、
入力した手術器具IDと、前記手術器具IDに対応する手術器具名とその挿抜時刻と挿抜された手術器具挿入・抜去用中空管の識別番号のデータを、メモリに継続的に保持するステップと、
前記手術器具名毎の挿入開始時点と抜去時点とを一組にした手術器具使用データを、前記中空管の識別番号毎に時系列に作成して手術情報記録・解析ファイルに登録するステップとを有することを特徴とする鏡視下手術における手術情報リアルタイム取得・解析方法。

【請求項26】
 
手術野を撮影する内視鏡の撮影する映像データをマーカと共に映像記録装置に保存するステップを有し、
前記手術器具使用データを前記手術情報記録・解析ファイルに登録するステップは、前記映像記録装置における前記手術器具名毎の挿入開始時点と抜去時点とに対応する前記映像データ上にマーカ識別番号を特定し、手術器具名毎の挿入開始時点と抜去時点と共に前記挿入開始時点と抜去時点とに対応する前記映像データ上のマーカ識別番号を付加して一組とした手術器具使用データを、中空管の識別番号毎に時系列に作成することを特徴とする請求項25に記載の鏡視下手術における手術情報リアルタイム取得・解析方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2009001063thum.jpg
State of application right Registered
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