JP2006043209A - 外科手術の動画記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 外科手術の記録動画を速やかに検索可能な状態で保存可能とする。
【解決手段】 外科手術の施術行為または器具の名称データを格納したインデックスタイトル格納手段１４と、該インデックスタイトル格納部に存在する特定の施術行為または器具を選択指定するためのインデックスタイトル選択手段（１５）と、該インデックスタイトル選択手段の操作タイミングに対応して動画の一齣をインデックス画像として記録するインデックス作成手段（１６）とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、外科手術の動画映像を記録するための装置に係り、とくに膨大な記録動画のなかから必要な動画部分を容易に検索可能とするための技術に関する。

外科手術（歯科手術を含む；以下同じ）は、高度な専門知識と技術を要する。また患者の身体生命に直接の影響を与える。このため、外科手術は従来からビデオ撮像装置を用いた動画記録が行われている。手術を行う病院には膨大な記録動画（ビデオテープ）が保存されており、毎週、その数は増加する一方である。

記録動画は、ある術式についての経験が少ない医師等が実際の手術の流れや緊急時の対処を研究して十分なイメージトレーニングを行うためにも必要であるし、事故（失敗）があった場合は、原因を究明するためにも貴重な資産となる。近時は、特定の術式に関する認定制度も検討されていることから、技量評価の参考資料として執刀時の映像の記録は重要になりつつある。

従来、外科手術の動画の記録はビデオテープを使用する市販のビデオカメラを用いて行われた。ところが、記録される映像量は毎週のように増加するばかりであるから、どの病院でも、保存している記録媒体（ビデオテープ）のなかから見たいシーンを探し出すことが非常に難しくなっているのが実状である。

例えば、手術時間が比較的短いとされる眼科手術の場合でも、手術に要する時間は平均１〜２時間である。毎週２０件の眼科手術を行う病院では、ビデオテープの本数として２０本、時間として約３０時間ずつ増加する。一年で換算すれば、約１０００本のビデオテープ、約１５００時間相当の記録動画像が増加することになる。

ところで、このような外科手術の動画記録を効率的な検索が可能に記録する技術は従来提案されていない。ちなみに、外科手術の動画記録を撮影するための技術としては、特開２００３−３３９７３９号がある。また、撮影時に手術装置の状態や患者の個別データを記録するための技術としては、例えば特開２００３−０７６７８６号、特開２０００−２７６５４０号などがある。

しかし、これらは手術の経緯を時間的な流れで克明に記録するための提案であり、後日の検索の容易化を図る技術ではない。

一方、ビデオテープに記録されている動画データから、特定のシーンを検索できるようにするためには、従来は、一般に二通りの方法がとられている。ひとつは、タイムコード法である。所定時間毎にインデックス画像（サムネール；以下同じ）を作成する手法である。これによれば、例えば５分おきに動画中の一齣を抽出してインデックス画像とすることができるから、処理も容易である。

他のひとつは、シーンチェンジ法である。これは、動画の画像構成に大きな変化が生じたときに、構成画像の変化を捉えてインデックス画像を作成する方法である。色彩構成や輝度の変化を捉えて自動処理できるため、タイムコード法に較べれば処理コストは嵩むものの、処理の容易さではタイムコード法に遜色がない。この手法は、例えば映画のシーンチェンジに基づくインデックス作成などに利用される。

問題は、従来にみられるこれらの手法では、外科手術、とくに顕微鏡や内視鏡を使う手術の動画像編集には不向きであるという点にあった。顕微鏡や内視鏡を使う外科手術では画像の構成に大きな変化が生じないからである。そこで、本出願者は、ビデオテープに記録された動画を、器具の名称に基づいて編集する装置を提案した。同じような画像が連続する外科手術でも、器具の名称に基づいてデックスを作成すれば膨大な画像データから必要なシーンが容易に検索できるからである。
特開２００３−３３９７３９号公報 特開２００３−０７６７８６号公報 特開２０００−２７６５４０号公報 実用新案登録第３１０４０５１号

外科手術に関する動画を編集するためには、前記特許文献４を使用すればよい。しかしながら、この技術は、手術の経過をいったんビデオテープに動画として記録し、爾後に編集処理する必要があるため、記録動画の速やかな編集という点では未だ改善するべき余地を残していた。

そこで、本発明の目的は、外科手術の記録動画を速やかに検索可能な状態で保存可能とする点にある。

前記目的を達成するため、請求項１に係る外科手術の動画記録装置は、外科手術の施術行為または器具の名称データを格納したインデックスタイトル格納手段と、該インデックスタイトル格納部に存在する特定の施術行為または器具を選択指定するためのインデックスタイトル選択手段と、該インデックスタイトル選択手段の操作タイミングに対応して動画の一齣をインデックス画像として記録するインデックス作成手段とを備える。

この動画記録装置は、外科手術に際して、動画の記録とインデックス（サムネール）の作成とを同時に行うものである。構成要件としては、外科手術の施術行為または器具の名称データを格納したインデックスタイトル格納手段を備え、このインデックスタイトル格納手段に保存されている施術行為名称または器具名称を、手術中に選択（指定）してインデックス画像を作成する。

施術行為名称または器具名称を選択指定するインデックスタイトル選択手段は、執刀医または記録者（補助医師、ナース、選任記録者等）が操作する。モニタ画面をみながら選択指定しても良いし、単に規則通りの順番にフットペダルを押すだけでも良い。選択指定は、いわゆるマウス、タッチペン、キーボード、テンキーボード、フットペダル等のコマンドの入力装置を用いることが出来る。手術の様子は動画記録装置を介して撮像されているので、インデックスタイトルの選択指定の手段は、必ずしも手術室内や手術室の中を視認できる場所になくてもよい。専用線や公衆回線を介して、映像をリアルタイムで受信しながらインデックスタイトルの選択指定を行うことが出来るので、手術現場から離れた遠隔地に設置してもまったく同様の作用効果を得るからである。動画を保存する記録装置、およびインデックスタイトル選択手段の操作に基づいてインデックス画像を作成する手段も、手術現場の病院内に限らず遠隔地（画像の管理センター等）に設置してよい。

請求項２は、インデックスタイトル格納手段が、外科手術の定型の施術行為順序または器具の使用順序に選択可能な構成とするものである。インデックスを作成するための選択手段は、モニタ画面に表示された施術行為名称や器具名称を見ながら所謂マウス、タッチペン、フットペダル等で任意に選択指定出来るものであるが、施術行為名称や器具名称がランダムに表示されると瞬時に選択決定することが難しい。このため、施術行為名称や器具名称を手術後との定型パターンで表示することにより、モニタ画面を見なくても、施術行為名称または器具名称が変わるときにインデックスタイトル選択手段をオン操作することで、自動的にインデックスを記録可能とするものである。なお、予期しない事態（大量出血等）があったときは、その他の項目としてインデックスを作成しておけばよい。このような場合は、爾後において具体的なインデックス名称を書き込んでも良い。

本発明に係る装置によれば、再現確認を希望する手術中の特定シーンを速やかにインデックス画像として記録でき、爾後における一覧表示および速やかな検索処理のための画像処理を効率化することができる。

図１は、本発明に係る外科手術の動画記録装置を例示するものである。この動画記録装置は、外部機器である撮像装置１０から入力した動画データを、ハードディスク等の動画データ格納部１１に保存するときに、インデックス画像を同時に作成するものである。

１４は、術式の施術行為の名称を格納したインデックスタイトル格納部である。インデックスタイトル格納部１４に格納する施術行為の名称は、術式ごとにほぼ定まっている定型の順番に表示できるようにテーブル形式で保存しておき、これをモニタ装置１２に常時表示することが望ましい。当然であるが、インデックスタイトル格納部１４には、複数の術式におけるそれぞれの施術行為順序を保存しておく。また執刀医によっては、定型パターンとは異なる順序で施術行為を行うことも珍しくないため、執刀医ごとに施術行為の順序を予め格納しておくことが望ましい。

１５は、インデックス画像を作るためのタイミングのコマンド（施術行為の開始のタイミングの特定）を出力するための指令スイッチである。指令スイッチ１５は各種の入力装置を採用できるが、施術を行っている医師、助手、補助者等が直接操作できるもの、例えばフットペダル等の押圧スイッチや、マイクロフォンを介して行う音声信号の入力方式を採用することが出来る。フットペダルや音声信号の直接入力によれば、担当の医師や執刀助手もモニタ画面を見ずにタイミングのコマンド信号を発生させることが出来るからである。もちろん、医師や助手がモニタ画面を一瞥する余裕があるときでもフットペダルや音声信号入力は有効な手段となる。補助者のうち、施術行為に間接的に携わる者（看護師等）も同じである。インデックス作成のための専任の助手がいる場合は、当該者はフットペダル等に限らずマウス、キーボード、タッチペンなど手を使った各種の入力装置を介して施術行為の開始のタイミングを入力することが出来る。

白内障の手術（水晶体乳化吸引術）を例にとると、消毒、洗眼等、手術前の準備の段階における行為があり、手術開始後は、例えば、テノン嚢下麻酔、結膜切開、止血、強膜トンネル作成・・という順序で、およそ２０を越える施術行為を行う。手術終了後にも、濡れガーゼで顔を拭いたり、保護板を貼用するなどの術後行為を行う。後日における検索が必要になるのは、主として手術の開始から終了までに至る経過であるが、手術を正しく行った証明や事故原因の究明のためには、手術前の準備行為から術後行為までまんべんなく撮影し記録しておくことが望ましく、術前および術後の行為もインデックスをつけて記録しておくことが望ましい。ただし、術前術後の行為は通常は検索の必要がないことから、本編（手術中の施術行為）と区別して表示したり、本編（手術中の施術行為）と区別して検索領域を設定しておくことが望ましい。

なお、手術中には予期しない突発的な事態も起こる。例えば想定外の大量の出血、心拍数、呼吸数、あるいは体温の急変などである。このようなケースは、予めインデックスタイトル格納部１４にタイトルを保存しておくことは出来ない。このため、突発的な事態が起こったときは、例えば指令スイッチ１５を二回連続して押圧する等により、インデックスタイトル名を「その他」の区分に分けておき、手術後に当該インデックスのタイトルを付ける。コマンドを発生するスイッチを別に設けても良い。

１６は、インデックス作成部である。これは、指令スイッチ１５からの信号を受けて、動画中の一齣をインデックス画像として抽出し、インデックスタイトルとともに適宜のレイアウトでインデックス格納部１７に保存する。なお、インデックス格納部１７に保存する一覧画像には、好ましくは、施術行為名称のほか、例えば、器具名称、手術開始からの経過時間等の付随データを文字や図形等を用いてキャラクター表示することが望ましい。１８は、付随データの入力部、１９は、付随データの格納部である。付随データの入力部１８は、例えばキーボードテンキー（器具名、医師名等の対応簡易入力）、タイマー装置を利用する。付随データの格納部１９には、例えば、患者名、病名、手術日、執刀医師名、担当のスタッフ名、カルテの内容、術前術後の所感など、さまざまな項目を格納できる。これらのデータは、インデックス画像の検索時や成功例、失敗例の分析時の貴重な資料となり得る。なお、インデックス画像の一覧表示の方法は限定されない。

従って、かかる構成によれば、手術中において、施術行為が変わるときに指令スイッチ１５を介して、任意タイミングにおけるインデックス画像を作成できる。施術行為が変わるたびに担当医または助手等がインデックス画像を作成する信号を発生させることが出来るので、後日におけるインデックス画像の編集処理といった煩雑な問題を解消することが出来、手術後随時大量の動画データの中から必要な場面の検索を行い得る。

インデックス格納部１７に保存されている一覧画像は、動画を再現スタートさせるための手段、いわゆる頭出しのためのサムネールであり、単に静止画を呈示するだけのものではない。従って、一覧画像の一つを選択して動画を再生すれば、当該シーンから動画が再生されることは当然である。

検索の際の絞り込みのためには、付随データも手掛かりとなる。付随データ格納部２０に格納している患者の名前、年齢、性別、病名、病状、執刀医名、執刀開始時刻、開始からの経過時間、手術記録、検査時の静止画や動画等である。より多くの絞り込み条件があったほうが、検索作業は容易となるからである。

施術行為等の名称を特定するための指令スイッチ（インデックスタイトル選択手段）として、手動式のスイッチを使用するときは、施術行為や器具名称を識別番号または識別記号（例えば頭文字）と対応させて保存することが出来る。施術行為等の名称を識別番号や頭文字に対応させておけば、キーボードやテンキーを用いて容易にインデックスのタイトル（とくにサブタイトル等）を作成できるからである。

以上説明した実施形態の指令スイッチは、手や足を使ってインデックス画像の作成タイミングを決定するものであるが、本発明に係るインデックス画像の作成のタイミング決定手段（インデックスタイトル選択手段）は、手や足を使った押圧操作に限定されるわけではない。押圧操作以外の手段によっても、施術行為の変化を検出してインデックス画像を生成できるからである。例えば、手術中に用いる器具ごとに識別ラベル（例えばバーコードラベル）を貼っておき、当該器具を使う前に識別ラベルを光学的なリーダー装置を介して読みとらせインデックス画像を作成しても良い。また、執刀医の立ち位置と患者のベッドとの間に送受光素子を配し、執刀医の手や器具が発光素子の光を横切ったときに、執刀医の手または腕、あるいは器具や用具の出入りを検出して、出と入りに基づいて施術行為の開始と修了を判別し、新たな施術行為が始まったときにインデックス画像をタイトルとともに作成しても良い。

本発明に係る装置は、主として外科手術の動画記録のためのものであるが、同一装置を使用して外科、内科の検査時における動画記録を行っても良い。例えば、胃カメラや大腸検査の時に動画を記録しつつ、注目すべき患部のコマにインデックスをつける等である。注目すべきコマを素早く呼び出して再生できる点で、漠然とした従来の動画記録からは得られない格別のデータ保存形式となるからである。

実施形態に係る編集装置の構成を例示するブロック図である。

符号の説明

１０ 撮像装置
１１ 動画データ格納部
１２ モニタ装置
１４ インデックスタイトル格納部
１５ 指令スイッチ（インデックスタイトル選択手段）
１６ インデックス作成部
１７ インデックス格納部
１８ 付随データ入力部
１９ 付随データ格納部

Claims (2)

1. 外科手術の施術行為または器具の名称データを格納したインデックスタイトル格納手段と、
   該インデックスタイトル格納部に存在する特定の施術行為または器具を選択指定するためのインデックスタイトル選択手段と、
   該インデックスタイトル選択手段の操作タイミングに対応する動画の一齣をインデックス画像として記録するインデックス作成手段とを備えることを特徴とする外科手術の動画記録装置。
2. インデックスタイトル格納手段は、外科手術の定型の施術行為順序または器具の使用順序に選択可能とすることを特徴とする請求項１記載の外科手術の動画記録装置。

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