JPWO2014069491A1 - 放射線造影材の計数装置及び計数方法 - Google Patents
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Abstract
例えば医療用ガーゼが有するX線造影剤を含む糸等の放射線造影材を確実に、かつ、容易に計数することができるようにし、また、各ガーゼに非接触ICタグを取り付けるよりも安価で、かつ、簡易な設備によって、外科手術終了後の体内への医療用ガーゼの取り残しを確実に防止することができるようにする。放射線を発生し被検体に向けて放出する放射線源1及び被検体群101を透過した放射線を検出する放射線検出器4を有する透視撮像手段を用いて、それぞれが所定の数の造影材を有する複数の被検体102からなる被検体群101を複数の方向から撮像し、放射線検出器4により検出された放射線量の二次元分布を画像化,あるいは二次元分布から三次元画像を再構成し、この画像において造影材の像を抽出し、異なる方向から撮像された複数の画像のそれぞれにおいて抽出された造影材の三次元画像に基づいて、造影材の数を計数する。
Description
本発明は、手術時に使用される医療用ガーゼ等に具備された放射線造影材の計数装置及び計数方法に関する。
外科手術において使用される医療用ガーゼは、1回の手術に数十枚〜百枚以上も使用される。このような医療用ガーゼは、外科手術中に臓器間に入り込んだりした場合には、血液に染まってしまい、臓器と識別することが困難になることが多い。このような場合にはガーゼを見失ってしまい、手術終了時に、体内にガーゼを残したまま縫合してしまうという重大な事故が発生する可能性がある。
このような事故を防ぐため、各病院においては、手術前に既知の枚数の医療用ガーゼを用意したうえで、手術に使用して回収した医療用ガーゼの枚数及び未使用の医療用ガーゼの枚数の合計枚数を正確に数え、これを手術前に用意した医療用ガーゼの枚数と比較して、使用した医療用ガーゼの全てを回収したか否かを確認するようにしている。
しかしながら、手術の緊急度などによる状況によっては、術中の混乱に紛れて、使用して回収した医療用ガーゼの枚数、または、未使用の医療用ガーゼの枚数の数え違いが起きる可能性がある。数え違いが起きると、体内にガーゼを残したまま縫合してしまう事故が生ずる可能性がある。
従来、このような事故を早期に発見するため、特許文献1に記載されているように、バリウム化合物等のX線造影剤を含有した塩化ビニル樹脂等の柔軟なワイヤーを放射線造影材(X線造影材)として編み込んだガーゼを使用することが提案されている。
すなわち、ガーゼを構成する多数の構成糸の内の一本を、例えば、硫酸バリウムを含有するシリコン系樹脂から成る放射線造影材に置き換えておく。このガーゼにおいては、一本の放射線造影材と多数の経糸とは、ほぼ等間隔に織り込まれ、また、多数の緯糸についても、放射線造影材及び多数の経糸に直交する方向にほぼ等間隔に織り込まれている。
このようなガーゼを用いて手術を行った後には、施術箇所を透視撮影(X線撮影)することにより、放射線造影材を目印として、ガーゼの取り残しがないかを確認することができる。ガーゼの取り残しがあった場合には、撮影された放射線造影材を目印として取り残したガーゼの位置を正確に認識することができ、ガーゼの除去作業を行うことができる。
また、特許文献2には、金属ワイヤが取り付けられた医療用ガーゼが記載されている。金属ワイヤが取り付けられた医療用ガーゼを用いて手術を行った後には、施術箇所を金属探知器で探査することにより、ガーゼの取り残しがないかを確認することができる。ガーゼの取り残しがあった場合には、ガーゼに取り付けられた金属ワイヤが検出される。
さらに、特許文献2には、ICチップ及びこのICチップが外部の読取装置と非接触で通信を行うためのアンテナを備えた非接触ICタグを有する医療用ガーゼが記載されている。
非接触ICタグを有する医療用ガーゼを用いて手術を行うには、その手術のために用意した全ての医療用ガーゼに取り付けてある非接触ICタグに記憶してある情報を、非接触による通信で情報を読み取る読取手段を用いて、読み取っておく。そして、手術後に回収されたガーゼ及び未使用のガーゼについて、非接触ICタグに記憶してある情報を、読取手段により読み取る。手術前に読み取られた情報と、手術後に読み取られた情報とを比較することにより、ガーゼの取り残しがないかを確認することができる。
ところで、特許文献1に記載された放射線造影材を有する医療用ガーゼを用いて手術をした後には、施術箇所をX線撮影することによりガーゼの取り残しの有無を確認するが、ガーゼの取り残しがあっても、ガーゼが有する放射線造影材を発見できないことがある。すなわち、ガーゼが有する放射線造影材は糸状であるため、臓器の縁や血管に沿って屈曲されている状態では、透視撮影による発見が困難なことがある。ガーゼが有する放射線造影材を発見できないと、ガーゼの取り残しの有無を確認することができない。
また、特許文献2に記載された金属ワイヤが取り付けられた医療用ガーゼを用いて手術をした後には、施術箇所を金属探知器で探査することによりガーゼの取り残しの有無を確認するが、金属探知器に対する金属ワイヤの角度によっては検出感度が極端に落ちることがあり、金属ワイヤの検出が困難なことがある。ガーゼが有する金属ワイヤが検出できないと、ガーゼの取り残しの有無を確認することができない。
そして、特許文献2に記載された非接触ICタグを有する医療用ガーゼは、高価であり、1回の手術に数十枚〜百枚以上も使用される医療用ガーゼには適さない。また、読取装置も高価で大掛かりなものとなり、多数の手術室のそれぞれに配備することは困難である。さらに、多数の非接触ICタグを非接触の通信により個々に識別するという複雑な情報処理が必要であり、通信エラーや演算エラーが生じた場合には、不測の事故が招来されてしまう虞がある。
そこで、本発明は、前述の実情に鑑みて提案されるものであって、例えば医療用ガーゼが有するX線造影剤を含む糸等の放射線造影材を確実に、かつ、容易に計数することができるようにし、また、各ガーゼに非接触ICタグを取り付けるよりも安価で、かつ、簡易な設備によって、外科手術終了後の体内への医療用ガーゼの取り残しを確実に防止することができるようにした放射線造影材の計数装置及び計数方法を提供することを目的とする。
本発明に係る放射線造影材の計数装置は、前記課題を解決するため、以下の構成のいずれか一を有するものである。
〔構成1〕
放射線を発生し被検体に向けて放出する放射線源及び被検体を透過した放射線を検出する放射線検出器を有する透視撮像手段と、放射線検出器により検出された放射線量の二次元分布を画像化しこの画像において造影材の像を抽出する信号処理手段とを備え、それぞれが所定の数の造影材を有する複数の被検体を複数の方向から透視撮像手段により撮像し、異なる方向から撮像された複数の画像のそれぞれにおいて抽出された造影材の三次元画像に基づいて、計数手段により、造影材の数を計数することを特徴とするものである。
放射線を発生し被検体に向けて放出する放射線源及び被検体を透過した放射線を検出する放射線検出器を有する透視撮像手段と、放射線検出器により検出された放射線量の二次元分布を画像化しこの画像において造影材の像を抽出する信号処理手段とを備え、それぞれが所定の数の造影材を有する複数の被検体を複数の方向から透視撮像手段により撮像し、異なる方向から撮像された複数の画像のそれぞれにおいて抽出された造影材の三次元画像に基づいて、計数手段により、造影材の数を計数することを特徴とするものである。
〔構成2〕
構成1を有する放射線造影材の計数装置において、透視撮像手段が移動操作され、または、複数の被検体が移動操作されることにより、複数の被検体を異なる方向から順次撮像することを特徴とするものである。
構成1を有する放射線造影材の計数装置において、透視撮像手段が移動操作され、または、複数の被検体が移動操作されることにより、複数の被検体を異なる方向から順次撮像することを特徴とするものである。
〔構成3〕
構成1を有する放射線造影材の計数装置において、透視撮像手段は、複数の被検体を異なる方向から撮像する複数の透視撮像手段であることを特徴とするものである。
構成1を有する放射線造影材の計数装置において、透視撮像手段は、複数の被検体を異なる方向から撮像する複数の透視撮像手段であることを特徴とするものである。
〔構成4〕
構成1乃至構成3のいずれか一を有する放射線造影材の計数装置において、計数手段は、因子分解法による画像解析手段により、造影材の数を計数することを特徴とするものである。
構成1乃至構成3のいずれか一を有する放射線造影材の計数装置において、計数手段は、因子分解法による画像解析手段により、造影材の数を計数することを特徴とするものである。
〔構成5〕
構成1乃至構成4のいずれか一を有する放射線造影材の計数装置において、被検体は、1本の糸状の造影材を有する医療用ガーゼであることを特徴とするものである。
構成1乃至構成4のいずれか一を有する放射線造影材の計数装置において、被検体は、1本の糸状の造影材を有する医療用ガーゼであることを特徴とするものである。
〔構成6〕
構成1乃至構成4のいずれか一を有する放射線造影材の計数装置において、被検体が有する造影材は、ほぼ円形状、楕円形状、多角形状、または、これらのいずれかに点、あるいは、線を複合した複合形状、もしくは、球体であって、前記被検体に対して、貼着、または、印刷された位置認識マークとなっていることを特徴とするものである。
構成1乃至構成4のいずれか一を有する放射線造影材の計数装置において、被検体が有する造影材は、ほぼ円形状、楕円形状、多角形状、または、これらのいずれかに点、あるいは、線を複合した複合形状、もしくは、球体であって、前記被検体に対して、貼着、または、印刷された位置認識マークとなっていることを特徴とするものである。
そして、本発明に係る放射線造影材の計数方法は、以下の構成のいずれか一を有するものである。
〔構成7〕
構成1乃至構成6のいずれか一を有する放射線造影材の計数装置において、複数の被検体を収納する容器を備え、容器は、底面が閉塞された円筒形状に形成され、この円筒形状の中心軸に沿って、この中心軸付近に、上面が閉塞された円筒形状に構成され下端部が底面に連続された中空部を有することを特徴とするものである。
構成1乃至構成6のいずれか一を有する放射線造影材の計数装置において、複数の被検体を収納する容器を備え、容器は、底面が閉塞された円筒形状に形成され、この円筒形状の中心軸に沿って、この中心軸付近に、上面が閉塞された円筒形状に構成され下端部が底面に連続された中空部を有することを特徴とするものである。
〔構成8〕
放射線を発生し被検体に向けて放出する放射線源及び被検体を透過した放射線を検出する放射線検出器を有する透視撮像手段を用いて、それぞれが所定の数の造影材を有する複数の被検体を複数の方向から撮像し、放射線検出器により検出された放射線量の二次元分布を画像化し、この画像において造影材の像を抽出し、異なる方向から撮像された複数の画像のそれぞれにおいて抽出された造影材の三次元画像に基づいて、造影材の数を計数することを特徴とするものである。
放射線を発生し被検体に向けて放出する放射線源及び被検体を透過した放射線を検出する放射線検出器を有する透視撮像手段を用いて、それぞれが所定の数の造影材を有する複数の被検体を複数の方向から撮像し、放射線検出器により検出された放射線量の二次元分布を画像化し、この画像において造影材の像を抽出し、異なる方向から撮像された複数の画像のそれぞれにおいて抽出された造影材の三次元画像に基づいて、造影材の数を計数することを特徴とするものである。
〔構成9〕
構成8を有する放射線造影材の計数方法において、一の透視撮像手段を移動操作し、または、複数の被検体を移動操作することにより、複数の被検体を異なる方向から順次撮像することを特徴とするものである。
構成8を有する放射線造影材の計数方法において、一の透視撮像手段を移動操作し、または、複数の被検体を移動操作することにより、複数の被検体を異なる方向から順次撮像することを特徴とするものである。
〔構成10〕
構成8を有する放射線造影材の計数方法において、複数の透視撮像手段により、複数の被検体をそれぞれ異なる方向から撮像することを特徴とするものである。
構成8を有する放射線造影材の計数方法において、複数の透視撮像手段により、複数の被検体をそれぞれ異なる方向から撮像することを特徴とするものである。
〔構成11〕
構成8乃至構成10のいずれか一を有する放射線造影材の計数方法において、造影材の数の計数は、因子分解法による画像解析手段により行うことを特徴とするものである。
構成8乃至構成10のいずれか一を有する放射線造影材の計数方法において、造影材の数の計数は、因子分解法による画像解析手段により行うことを特徴とするものである。
〔構成12〕
構成8乃至構成11のいずれか一を有する放射線造影材の計数方法において、被検体は、1本の糸状の造影材を有する医療用ガーゼであることを特徴とするものである。
構成8乃至構成11のいずれか一を有する放射線造影材の計数方法において、被検体は、1本の糸状の造影材を有する医療用ガーゼであることを特徴とするものである。
〔構成13〕
構成8乃至構成11のいずれか一を有する放射線造影材の計数方法において、被検体が有する造影材は、ほぼ円形状、楕円形状、多角形状、または、これらのいずれかに点、あるいは、線を複合した複合形状、もしくは、球体であって、前記被検体に対して、貼着、または、印刷された位置認識マークとなっていることを特徴とするものである。
構成8乃至構成11のいずれか一を有する放射線造影材の計数方法において、被検体が有する造影材は、ほぼ円形状、楕円形状、多角形状、または、これらのいずれかに点、あるいは、線を複合した複合形状、もしくは、球体であって、前記被検体に対して、貼着、または、印刷された位置認識マークとなっていることを特徴とするものである。
〔構成14〕
構成8乃至構成13のいずれか一を有する放射線造影材の計数方法において、造影材の数の計数により複数の被検体の数を算出するとともに、複数の被検体の総重量を計測し、この総重量から、乾燥時の被検体の一あたりの重量に複数の被検体の数を乗じた重量を差し引き、複数の被検体に吸収されている液体の重量を算出することを特徴とするものである。
構成8乃至構成13のいずれか一を有する放射線造影材の計数方法において、造影材の数の計数により複数の被検体の数を算出するとともに、複数の被検体の総重量を計測し、この総重量から、乾燥時の被検体の一あたりの重量に複数の被検体の数を乗じた重量を差し引き、複数の被検体に吸収されている液体の重量を算出することを特徴とするものである。
構成1を有する本発明に係る放射線造影材の計数装置及び構成8を有する本発明に係る放射線造影材の計数方法においては、透視撮像手段によりそれぞれが所定の数の造影材を有する複数の被検体を複数の方向から撮像し、異なる方向から撮像された複数の画像のそれぞれにおいて抽出された造影材の三次元画像に基づいて、造影材の数を計数するので、三次元的に分布した放射線造影材を確実に、かつ、容易に計数することができる。
構成2を有する本発明に係る放射線造影材の計数装置及び構成9を有する本発明に係る放射線造影材の計数方法においては、一の透視撮像手段を移動操作し、または、複数の被検体を移動操作することにより、複数の被検体を異なる方向から順次撮像するので、装置構成が簡素化でき、製造コストを低廉とすることができる。
構成3を有する本発明に係る放射線造影材の計数装置及び構成10を有する本発明に係る放射線造影材の計数方法においては、複数の透視撮像手段により、複数の被検体をそれぞれ異なる方向から撮像するので、同時に複数の方向からの撮像を行うことができ、迅速な計数を行うことができる。
構成4を有する本発明に係る放射線造影材の計数装置及び構成11を有する本発明に係る放射線造影材の計数方法においては、造影材の数の計数は、因子分解法による画像解析手段により行うので、三次元的に分布した放射線造影材を確実に、かつ、容易に計数することができる。
構成5を有する本発明に係る放射線造影材の計数装置及び構成12を有する本発明に係る放射線造影材の計数方法においては、被検体は、1本の糸状の造影材を有する医療用ガーゼであるので、安価で、かつ、簡易な設備によって、外科手術終了後の体内への医療用ガーゼの取り残しを確実に防止することができる。
構成6を有する本発明に係る放射線造影材の計数装置及び構成13を有する本発明に係る放射線造影材の計数方法においては、被検体が有する造影材は、ほぼ円形状、楕円形状、多角形状、または、これらのいずれかに点、あるいは、線を複合した複合形状、もしくは、球体であって、前記被検体に対して、貼着、または、印刷された位置認識マークとなっているので、三次元的に分布した放射線造影材を確実に、かつ、容易に計数することができる。
構成7を有する本発明に係る放射線造影材の計数装置においては、複数の被検体を収納する容器を備え、容器は、底面が閉塞された円筒形状に形成され、この円筒形状の中心軸に沿って、この中心軸付近に、上面が閉塞された円筒形状に構成され下端部が底面に連続された中空部を有するので、円筒形状の中心軸付近を通過する放射線と、円筒形状の周面付近を通過する放射線とで、この容器に収納された被検体群を通過する距離の差異が少なくなり、円筒形状の中心軸付近と円筒形状の周面付近とで、得られる画像の明度の差異が少なくなり、画像処理(補正)が容易となる。
構成14を有する本発明に係る放射線造影材の計数方法においては、造影材の数の計数により複数の被検体の数を算出するとともに、複数の被検体の総重量を計測し、この総重量から、乾燥時の被検体の一あたりの重量に複数の被検体の数を乗じた重量を差し引き、複数の被検体に吸収されている液体の重量を算出するので、被検体が医療用ガーゼである場合において、外科手術の後に、手術中に医療用ガーゼに吸収された体液量を算出することができる。
すなわち、本発明は、例えば医療用ガーゼが有するX線造影剤を含む糸等の放射線造影材を確実に、かつ、容易に計数することができるようにし、また、各ガーゼに非接触ICタグを取り付けるよりも安価で、かつ、簡易な設備によって、外科手術終了後の体内への医療用ガーゼの取り残しを確実に防止することができるようにした放射線造影材の計数装置及び計数方法を提供することができるものである。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
〔放射線造影材の計測装置の構成〕
本発明に係る放射線造影材の計測装置は、本発明に係る放射線造影材の計測方法を実行するものである。すなわち、本発明に係る放射線造影材の計測装置を用いることにより、本発明に係る放射線造影材の計測方法が実行される。
本発明に係る放射線造影材の計測装置は、本発明に係る放射線造影材の計測方法を実行するものである。すなわち、本発明に係る放射線造影材の計測装置を用いることにより、本発明に係る放射線造影材の計測方法が実行される。
図1は、本発明に係る放射線造影材の計測装置の構成を示す側面図である。
この放射線造影材の計測装置は、図1に示すように、X線などの放射線を発生し被検体群101に向けて放出する放射線源となるX線管1及び被検体群101を透過した放射線を検出する放射線検出器となるX線検出器4を有する透視撮像手段を備えている。
X線管1は、放射状のX線ビームXを被検体群101に向けて放射する。このX線管1は、X線制御装置2によって制御されている。X線制御装置2は、制御装置10により制御される。
被検体群101は、容器104に収納されて、移動操作機構(一軸ステージ)3上に設置される。容器104は、X線ビームXを透過させる材料により構成されている。移動操作機構3は、被検体群101をX線ビームXの放射範囲内においてX線ビームXを横切る方向(図1において紙面に直交する方向)に移動させる。
なお、制御装置10は、移動操作機構11により、X線管1を移動操作することもできる。
ここで、被検体群101は、それぞれが所定の数の放射線造影材を有する複数の被検体102の集合体である。被検体102は、例えば、所定本数(1本)の糸状の造影材を有する医療用ガーゼである。この場合には、被検体102の数(枚数)は、造影材の数(本数)に等しい。
図2Aは、医療用ガーゼの構成を示す平面図である。
医療用ガーゼは、外科手術において使用されるものであり、1回の手術に数十枚〜百枚以上が使用される。この医療用ガーゼには、図2Aに示すように、バリウム化合物等のX線造影剤を含有した塩化ビニル樹脂等の柔軟なワイヤーが、放射線造影材103として、所定の本数だけ編み込まれている。すなわち、ガーゼを構成する多数の構成糸の内の所定本数が、例えば、硫酸バリウムを含有するシリコン系樹脂から成る放射線造影材103に置き換えられている。この医療用ガーゼにおいては、所定本数の放射線造影材103と多数の経糸とは、ほぼ等間隔に織り込まれ、また、多数の緯糸についても、放射線造影材103及び多数の経糸に直交する方向にほぼ等間隔に織り込まれている。
そして、被検体群101は、手術前に用意された複数枚の医療用ガーゼが容器に収納されたもの、手術後に使用済の複数枚の医療用ガーゼが容器に収納されたもの、または、手術後に未使用であった複数枚の医療用ガーゼが容器に収納されたものである。
図2Bは、医療用ガーゼの構成の他の例(1)を示す平面図である。
なお、被検体102が有する造影材は、図2Bに示すように、ほぼ円形状であって、被検体102に対して、貼着、または、印刷されている位置認識マークとしてもよい。
図2Cは、医療用ガーゼの構成の他の例(2)を示す平面図である。
また、被検体102が有する造影材は、図2Cに示すように、十字線状であって、被検体102に対して、貼着、または、印刷されている位置認識マークとしてもよい。
図2Dは、医療用ガーゼの構成の他の例(3)を示す平面図である。
さらに、被検体102が有する造影材は、図2Dに示すように、円形及び十字線の複合形状であって、被検体102に対して、貼着、または、印刷されている位置認識マークとしてもよい。
さらに、被検体102が有する造影材は、ほぼ円形状のみならず、楕円形状、多角形状、または、これらのいずれかに点、あるいは、線を複合した複合形状であって、被検体102に対して、貼着、または、印刷されている位置認識マークとしてもよい。
図2Eは、医療用ガーゼの構成の他の例(4)を示す平面図である。
あるいは、位置認識マークは、図2E(a)(b)に示すように、どの方向から見ても円形に投影される球体であるものとしてもよい。
位置認識マークとして有効性の高い形状としては、円形及び十字線の複合形状、二等辺三角形状などであり、これらは、被検体102同士が重なり合った場合においても、回転方向のずれによって個々の形状認識が可能であるため、位置認識マークの認識精度を向上させることができる。
被検体群101は、移動操作機構3により、図1において紙面に直交する方向に移動操作される。X線管1より発せられ、被検体群101を透過したX線ビームXは、X線検出器4により検出される。このX線検出器4は、ラインセンサである。このX線検出器4は、被検体群101が移動操作されることにより、または、X線管1が移動操作されることにより、被検体群101を透過した放射線量(X線量)の二次元分布を時分割的に検出することができる。なお、被検体群101及びX線管1の両方を同時に移動操作するようにしてもよい。
X線検出器4としては、通常使用されている撮像管タイプのものを使用することができる。このタイプのX線検出器4は、感知部においてX線量に比例して帯電した電荷を電子ビームで走査して読み出すという原理で検出するものである。
X線ビームXは、X線管1より発せられて放射状に拡散するビームであるので、被検体群101を透過した後も拡散してX線検出器4により検出される。したがって、X線検出器4においては、被検体群101の拡大透過像が検出される。このときの拡大率は、X線管1から被検体群101までの距離と、X線管1からX線検出器4までの距離との比率によって決まり、例えば、8乃至10倍程度となされる。
図3Aは、本発明に係る放射線造影材の計測装置における第1の方向からの撮像をしている状態を示す斜視図である。
この透視撮像手段においては、被検体群101を複数の方向から透撮像する。すなわち、図3Aに示すように、被検体群101の第1の方向をX線管1に向けた状態で、移動操作機構3により、X線ビームX内を移動させることにより、第1の方向からの撮像が行われる。
図3Bは、本発明に係る放射線造影材の計測装置における第2の方向からの撮像をしている状態を示す斜視図である。
次に、図3Bに示すように、被検体群101の第1の方向とは異なる第2の方向をX線管1に向けた状態で、移動操作機構3により、X線ビームX内を移動させることにより、第2の方向からの撮像が行われる。このようにして、順次、第3の方向、第4の方向・・・からの撮像を行うことができる。
なお、透視撮像手段を複数設けて、各透視撮像手段により被検体群101をそれぞれ異なる方向から撮像するようにしてもよい。この場合には、同時に複数の方向から被検体群101を撮像することができる。
図4Aは、本発明に係る放射線造影材の計測装置の他の例における第1の方向からの撮像をしている状態を示す斜視図である。
また、透視撮像手段のX線検出器4は、図4Aに示すように、二次元センサとしてもよい。この場合には、被検体群101を移動操作することなく、被検体群101全体についての放射線透過量の二次元分布を検出することができる。この場合のX線検出器4としては、X線フラットパネルディテクタ、X線イメージ・インテンシファイヤ、MCP(マルチチャンネルプレート)などがある。
この透視撮像手段においても、被検体群101を複数の方向から透撮像する。すなわち、図4Aに示すように、まず、被検体群101の第1の方向をX線管1に向けた状態で、第1の方向からの撮像を行う。
図4Bは、本発明に係る放射線造影材の計測装置の他の例における第2の方向からの撮像をしている状態を示す斜視図である。
次に、図4Bに示すように、移動操作機構(回転操作機構)3により、X線ビームX内において被検体群101を回転させることにより、被検体群101の第1の方向とは異なる第2の方向をX線管1に向けた状態で、第2の方向からの撮像を行う。このようにして、順次、第3の方向、第4の方向・・・からの撮像を行うことができる。
X線検出器4は、検出器コントローラ5に接続され、この検出器コントローラ5によって制御されるとともに、検出した放射線強度情報を増幅されるようになっている。検出器コントローラ5で増幅された放射線強度情報は、信号処理手段となる画像化回路6に供給される。画像化回路6は、X線検出器4の検出出力(放射線量の二次元分布)を画像信号に変換して表示装置7及び計数手段となる計数回路12に送る。また、画像化回路6は、撮像された画像において造影材の三次元画像を抽出する。
図5は、本発明に係る放射線造影材の計測装置において複数の方向から撮像された画像を示す図である。
図6は、本発明に係る放射線造影材の計測装置において複数の方向(0°、45°、90°、135°、180°)から撮像された実際の画像を示す図である。
このようにして、図5に示すように、複数の方向から撮像された画像が得られる。
また、参考として、図6に、本発明に係る放射線造影材の計測装置において複数の方向から撮像された実際の画像を示す。
表示装置7は、画像化回路6から送られた信号に応じた画像を表示する。計数回路12は、異なる方向から撮像された複数の画像のそれぞれにおいて抽出された造影材の像に基づいて、造影材の数を計数する。
図7は、本発明に係る放射線造影材の計測装置に用いる容器の形状を示す斜視図である。
この放射線造影材の計測装置に用いる容器104は、図7に示すように、底板を有する円筒形状(底面が閉塞された円筒形状)とすることができる。ただし、この形状の容器104においては、円筒形状の中心軸付近を通過するX線ビームXと、円筒形状の周面付近を通過するX線ビームXとでは、この容器104に収納された被検体群101を通過する距離が異なる。被検体群101を通過する距離が異なるX線ビームXは、X線検出器4において検出される強度が異なるため、画像信号に変換されたときの明度が異なる。
円筒形状の中心軸付近と円筒形状の周面付近とで、画像の明度が異なっても、画像処理(補正)により、支障なく三次元画像を抽出することができる。しかし、円筒形状の中心軸付近と円筒形状の周面付近とにおける画像の明度の差異を小さくしたほうが、画像処理(補正)が容易となる。
図8は、本発明に係る放射線造影材の計測装置に用いる容器の形状の他の例を示す斜視図である。
容器104において、円筒形状の中心軸付近と円筒形状の周面付近とにおける画像の明度の差異を小さくするには、図8に示すように、円筒形状の中心軸に沿って、この中心軸付近に中空部105を設けることが望ましい。この中空部105は、上面が閉塞された円筒形状に構成され、下端部が、容器104の底面部に連続され(接続され)ている。
このような中空部105を有する容器104においては、中空部105の外周面と容器104の内周面との間の空間に、被検体群101が収納される。中空部105を有する容器104においては、円筒形状の中心軸付近を通過するX線ビームXと、円筒形状の周面付近を通過するX線ビームXとで、この容器104に収納された被検体群101を通過する距離の差異を少なくすることができる。
なお、中空部105の直径は、容器104全体の直径の1/3乃至3/4程度が好ましい。
中空部105を有する容器104を用いると、円筒形状の中心軸付近と円筒形状の周面付近とで、画像の明度の差異が少なくなり、画像処理(補正)が容易となる。
図9は、本発明に係る放射線造影材の計測装置に用いる容器の形状のさらに他の例を示す斜視図である。
また、容器104は、図9に示すように、容器全体をなす円筒形状、底面及び中空部105の間のつながり部分の全てを、滑らかな曲面により構成することができる。このような形状の容器104においては、被検体群101が使用済みの医療用ガーゼである場合に、医療用ガーゼに吸収された体液(血液)が容器104の内壁に付着しても、凝固しにくい。また、このような形状の容器104の内壁に付着した体液(血液)が凝固しても、容易に除去することができる。
このような形状の容器104は、合成樹脂材料により、一体成型により構成することができる。
〔計測手法〕
計数回路12による造影材の数の計数は、一本の造影材の投影面積(画素数)と撮像された全ての造影材の投影面積(画素数)とから割り出すことができる。すなわち、1本の造影材の撮像された画像における投影面積(画素数)は既知であるとする。そして、複数の方向から被検体群101を撮像し、それぞれにおける全ての造影材の投影面積(画素数)を求める。この投影面積(画素数)は、複数の方向からの画像について平均した近似値を求める。そして、全ての造影材の投影面積(画素数)を、一本の造影材の投影面積(画素数)によって序すれば、造影材の数量(本数)が求められる。
計数回路12による造影材の数の計数は、一本の造影材の投影面積(画素数)と撮像された全ての造影材の投影面積(画素数)とから割り出すことができる。すなわち、1本の造影材の撮像された画像における投影面積(画素数)は既知であるとする。そして、複数の方向から被検体群101を撮像し、それぞれにおける全ての造影材の投影面積(画素数)を求める。この投影面積(画素数)は、複数の方向からの画像について平均した近似値を求める。そして、全ての造影材の投影面積(画素数)を、一本の造影材の投影面積(画素数)によって序すれば、造影材の数量(本数)が求められる。
また、計数回路12による造影材の数の計数は、例えば、因子分解法によって行うことができる。因子分解法は、統計学的の手法を含んでおり、観測データが合成量であると仮定し、個々の構成要素や特徴量を得ようとするものである。
〔外科手術における使用状態〕
外科手術においては、この放射線造影材の計数装置を用いて、手術前に用意した医療用ガーゼの枚数を計数する。なお、手術前に用意する医療用ガーゼは、規定の枚数が包装されたものである場合には、枚数は既知であるとして、計数を省略してもよい。
外科手術においては、この放射線造影材の計数装置を用いて、手術前に用意した医療用ガーゼの枚数を計数する。なお、手術前に用意する医療用ガーゼは、規定の枚数が包装されたものである場合には、枚数は既知であるとして、計数を省略してもよい。
そして、手術後には、この放射線造影材の計数装置を用いて、回収した医療用ガーゼの枚数を計数する。使用済みの医療用ガーゼは、血液等の体液にまみれている場合が多いので、使用済みガーゼ用の容器内に、多くはまるまったり畳まれた状態で収納されている。
また、未使用の医療用ガーゼの枚数を、この放射線造影材の計数装置を用いて計数する。
そして、使用済みの医療用ガーゼの枚数と未使用の医療用ガーゼの枚数とを合計し、この合計枚数が手術前に用意した医療用ガーゼの枚数に一致すれば、使用した医療用ガーゼは全てが回収されたことが確認できる。
このようにして、使用した医療用ガーゼの全てが回収されたことが確認されれば、手術終了時に、体内にガーゼを残したまま縫合してしまうという事故を未然に防止することができる。
なお、本発明に係る放射線造影材の計数装置及び計測方法は、医療用ガーゼを被検体として使用することに限定されず、電子部品や、その他種々の物品についての計測に適用することができる。
〔医療用ガーゼに吸収された体液重量の算出〕
外科手術の後において、この放射線造影材の計数装置を用いて、回収した医療用ガーゼの枚数を計数したときには、図9に示すように、回収した医療用ガーゼの総重量を電子天秤106等によって計測することにより、手術中に医療用ガーゼに吸収された体液量を算出することができる。
外科手術の後において、この放射線造影材の計数装置を用いて、回収した医療用ガーゼの枚数を計数したときには、図9に示すように、回収した医療用ガーゼの総重量を電子天秤106等によって計測することにより、手術中に医療用ガーゼに吸収された体液量を算出することができる。
すなわち、使用前の(乾燥時の)医療用ガーゼ1枚あたりの重量は既知であるので(あるいは、予め計測しておくことができるので)、回収した医療用ガーゼの総重量から、使用前の医療用ガーゼ1枚あたりの重量に回収した医療用ガーゼの枚数を乗じた重量を差し引けば、回収した医療用ガーゼに吸収されている体液重量が算出される。
本発明は、手術時に使用される医療用ガーゼ等に具備された放射線造影材の計数装置及び計数方法に適用される。
1 X線源(放射線源)
4 X線検出器(放射線検出器)
6 画像化回路(信号処理手段)
3 移動操作機構
10 制御装置
12 計数装置(計数手段)
101 被検体群
102 被検体
103 放射線造影材
104 容器
105 中空部
106 電子天秤
X X線ビーム(放射線)
4 X線検出器(放射線検出器)
6 画像化回路(信号処理手段)
3 移動操作機構
10 制御装置
12 計数装置(計数手段)
101 被検体群
102 被検体
103 放射線造影材
104 容器
105 中空部
106 電子天秤
X X線ビーム(放射線)
Claims (14)
- 放射線を発生し被検体に向けて放出する放射線源及び前記被検体を透過した放射線を検出する放射線検出器を有する透視撮像手段と、
前記放射線検出器により検出された放射線量の二次元分布を画像化し、この画像において、前記造影材の像を抽出する信号処理手段と
を備え、
それぞれが所定の数の前記造影材を有する複数の被検体を、複数の方向から前記透視撮像手段により撮像し、
異なる方向から撮像された複数の画像のそれぞれにおいて抽出された造影材の三次元画像に基づいて、計数手段により、前記造影材の数を計数する
ことを特徴とする放射線造影材の計数装置。 - 前記透視撮像手段が移動操作され、または、前記複数の被検体が移動操作されることにより、前記複数の被検体を異なる方向から順次撮像する
ことを特徴とする請求項1記載の放射線造影材の計数装置。 - 前記透視撮像手段は、前記複数の被検体を異なる方向から撮像する複数の透視撮像手段である
ことを特徴とする請求項1記載の放射線造影材の計数装置。 - 前記計数手段は、因子分解法による画像解析手段により、前記造影材の数を計数する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一に記載の放射線造影材の計数装置。 - 前記被検体は、1本の糸状の造影材を有する医療用ガーゼである
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一に記載の放射線造影材の計数装置。 - 前記被検体が有する造影材は、ほぼ円形状、楕円形状、多角形状、または、これらのいずれかに点、あるいは、線を複合した複合形状、もしくは、球体であって、前記被検体に対して、貼着、または、印刷された位置認識マークとなっている
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一に記載の放射線造影材の計数装置。 - 前記複数の被検体を収納する容器を備え、
前記容器は、底面が閉塞された円筒形状に形成され、この円筒形状の中心軸に沿って、この中心軸付近に、上面が閉塞された円筒形状に構成され下端部が前記底面に連続された中空部を有する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一に記載の放射線造影材の計数装置。 - 放射線を発生し被検体に向けて放出する放射線源及び前記被検体を透過した放射線を検出する放射線検出器を有する透視撮像手段を用いて、それぞれが所定の数の前記造影材を有する複数の被検体を、複数の方向から撮像し、
前記放射線検出器により検出された放射線量の二次元分布を画像化し、この画像において、前記造影材の三次元画像を抽出し、
異なる方向から撮像された複数の画像のそれぞれにおいて抽出された造影材の像に基づいて、前記造影材の数を計数する
ことを特徴とする放射線造影材の計数方法。 - 一の透視撮像手段を移動操作し、または、複数の被検体を移動操作することにより、前記複数の被検体を異なる方向から順次撮像する
ことを特徴とする請求項8記載の放射線造影材の計数方法。 - 複数の透視撮像手段により、前記複数の被検体をそれぞれ異なる方向から撮像する
ことを特徴とする請求項8記載の放射線造影材の計数方法。 - 前記造影材の数の計数は、因子分解法による画像解析手段により行う
ことを特徴とする請求項8乃至請求項10のいずれか一に記載の放射線造影材の計数方法。 - 前記被検体は、1本の糸状の造影材を有する医療用ガーゼである
ことを特徴とする請求項8乃至請求項11のいずれか一に記載の放射線造影材の計数方法。 - 前記被検体が有する造影材は、ほぼ円形状、楕円形状、多角形状、または、これらのいずれかに点、あるいは、線を複合した複合形状、もしくは、球体であって、前記被検体に対して、貼着、または、印刷された位置認識マークとなっている
ことを特徴とする請求項8乃至請求項11のいずれか一に記載の放射線造影材の計数方法。 - 前記造影材の数の計数により、前記複数の被検体の数を算出するとともに、前記複数の被検体の総重量を計測し、この総重量から、乾燥時の被検体の一あたりの重量に前記複数の被検体の数を乗じた重量を差し引き、前記複数の被検体に吸収されている液体の重量を算出する
ことを特徴とする請求項8乃至請求項13のいずれか一に記載の放射線造影材の計数方法。
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