(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦＩＤタグ付き衛生材料が投入される開口部を有し回転自在に構成されている回転ドラムと、上記回転ドラムの近傍に配置され、上記回転ドラム内に投入された上記ＲＦＩＤタグ付き衛生材料から識別データ等を読み取る読取アンテナとを有するＲＦＩＤタグ付き衛生材料の検出装置において、
上記回転ドラムが、水平軸に対し所定角度傾斜している傾斜軸を回転軸として傾斜姿勢で回転するように構成されており、
上記回転ドラムの下方に上記ＲＦＩＤタグ付き衛生材料を回収する回収箱が設けられ、上記回転ドラムは、上記ＲＦＩＤタグ付き衛生材料が投入される斜め上向き傾斜姿勢と上記ＲＦＩＤタグ付き衛生材料を排出する下向き姿勢との間で揺動可能に構成されていることを特徴とするＲＦＩＤタグ付き衛生材料の検出装置。
【請求項２】
上記傾斜軸の角度が１０°以上３０°以下の範囲内である請求項１に記載のＲＦＩＤタグ付き衛生材料の検出装置。
【請求項３】
上記回転ドラムの回転数が１５ｒｐｍ以上３０ｒｐｍ以下の範囲内である請求項２に記載のＲＦＩＤタグ付き衛生材料の検出装置。
【請求項４】
上記読取アンテナが上記回転ドラムの胴部外面に沿ってその下方に配置されている請求項１に記載のＲＦＩＤタグ付き衛生材料の検出装置。
【請求項５】
上記回転ドラムの開口部近傍に上記ＲＦＩＤタグ付き衛生材料の投入を検出する投入検出センサが設けられている請求項１に記載のＲＦＩＤタグ付き衛生材料の検出装置。
【請求項６】
上記投入検出センサからの投入検出信号を受けて上記回転ドラムを回転させるとともに、上記読取アンテナによる読み取りを開始するガーゼ検出制御部を有する請求項５に記載のＲＦＩＤタグ付き衛生材料の検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療現場で使用されている無線通信可能なＲＦＩＤタグ付き衛生材料、例えば手術に使用したＲＦＩＤタグ付きガーゼを検出するための検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
外科手術の際には、出血を拭き取るなどの目的で大量のガーゼが使用されるが、体内で血液等を吸収したガーゼを肉眼によって識別することは極めて困難であり、それゆえ、ガーゼを患者の体内に置き忘れるという事故が繰り返し発生している。
【０００３】
このような遺残事故を防止するための手段としてＸ線造影糸付きガーゼが使用されている。このＸ線造影糸付きガーゼは、綿糸の織布からなるガーゼの一部に、Ｘ線が透過しにくいＸ線造影糸が筋状に織り込まれている。
【０００４】
しかしながら、体内という環境下では場所によっては大きな骨等とＸ線造影糸が重なりレントゲン撮影で検出することができない場合もあることから、最近では、ガーゼにＲＦＩＤタグを貼り付け、通信による非接触方式で使用済みのガーゼを検出し管理する方法も採用されている。
【０００５】
使用済みのガーゼをカウントするガーゼ管理システムには、溜め方式のものと回転方式のものが知られている。
【０００６】
溜め方式とは、回収容器の周囲にアンテナを複数配置し、高出力の検出装置によって回収容器内のガーゼのＩＤを読み取るものである。しかしながら、医療現場で高出力の電波等の電磁波を使用すると、その電磁波によって周辺の医療機器が誤作動するという問題があることから、低出力でガーゼを検出することのできる装置が要望されている。
【０００７】
また、回収容器内に複数枚投入され重なり合ったガーゼについても検出しなければならないが、溜め方式では、回収容器の底部に設けられている読取アンテナと近い位置にあるガーゼについては検出することができるものの、読取アンテナとの距離が離れたガーゼについては検出できなくなるという不都合がある。
【０００８】
図７は、上記回転方式のガーゼ検出装置の概略構成を示したものである。
同図において、回転方式のガーゼ検出装置は、手術に使用した複数枚のガーゼを収容できるドラム型の容器５０と、その容器５０が載置されるターンテーブル５１と、それらを覆うフード（図示しない）と、そのフードの周囲に取り付けられる複数の平面状アンテナ５２とから構成されており、駆動源を備えた回転ユニット５３によってターンテーブル５１が回転し、容器５０内のガーゼＧが移動しながら検出されるようになっている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１１−１５３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記回転方式のガーゼ検出装置によれば、容器５０を回転させながらガーゼＧのＲＦＩＤタグとの間で通信を行うため、ガーゼＧが偏った状態で投入されても、読み取り性能のムラを抑制することができるようになっている。
【００１１】
しかしながら、容器５０を一定時間回転させると、容器５０内のガーゼＧは移動しなくなるため、読み取り精度を高めるのに限界がある。
また、上記回転方式のガーゼ検出装置では容器５０の周囲に複数のアンテナを配置しなければならないため、装置の構成が複雑になりしかも高価になる。
【００１２】
本発明は以上のような従来のガーゼ検出装置における課題を考慮してなされたものであり、単一のアンテナでしかも低出力の電波等の電磁波によってＲＦＩＤタグ付き衛生材料を確実に検出することを可能にしたＲＦＩＤタグ付き衛生材料の検出装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、ＲＦＩＤタグ付き衛生材料が投入される開口部を有し回転自在に構成されている回転ドラムと、上記回転ドラムの近傍に配置され、上記回転ドラム内に投入された上記ＲＦＩＤタグ付き衛生材料から識別データ等を読み取る読取アンテナとを有するＲＦＩＤタグ付き衛生材料の検出装置において、
上記回転ドラムが、水平軸に対し所定角度傾斜している傾斜軸を回転軸として傾斜姿勢で回転するように構成されているＲＦＩＤタグ付き衛生材料の検出装置である。
【００１４】
本発明において、上記傾斜軸の角度は１０°以上３０°以下の範囲内であることが好ましい。
また、上記回転ドラムの回転数は１５ｒｐｍ以上３０ｒｐｍ以下の範囲内であることが好ましい。
【００１５】
本発明における上記読取アンテナは上記回転ドラムの胴部外面に沿ってその下方に配置することができる。
【００１６】
また、上記回転ドラムの下方に上記ＲＦＩＤタグ付き衛生材料を回収する回収箱を設けた場合、上記回転ドラムは、上記ＲＦＩＤタグ付き衛生材料が投入される斜め上向き傾斜姿勢と上記ＲＦＩＤタグ付き衛生材料を排出する下向き姿勢との間で揺動可能に構成することが好ましい。
【００１７】
また、上記回転ドラムの開口部近傍に上記ＲＦＩＤタグ付き衛生材料の投入を検出する投入検出センサを設けることができる。
【００１８】
また、上記投入検出センサからの投入検出信号を受けて上記回転ドラムを回転させるとともに、上記読取アンテナによる読み取りを開始するガーゼ検出制御部を有することができる。
【００１９】
本発明におけるＲＦＩＤタグとは、ＲＦＩＤタグ内に電池を持たず、ＲＦＩＤリーダライタから発する電磁波を整流して動作電力を得るいわゆるパッシブタイプのものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のＲＦＩＤタグ付き衛生材料の検出装置によれば、単一のアンテナでしかも低出力の電波等の電磁波にてＲＦＩＤタグ付き衛生材料を確実に検出することができるという長所を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係るＲＦＩＤタグ付き衛生材料の検出装置の構成を示したものであり、同図(ａ)は平面図、同図(ｂ)は正面図、同図(ｃ)は右側面図である。
【図２】図１の検出装置における回転ドラムの構成を拡大して示した斜視図である。
【図３】(ａ)〜(ｄ)は、図１の回転ドラムによる読み取り回数を測定したグラフである。
【図４】(ａ)〜(ｄ)は、図１の回転ドラムによる読取時間を測定したグラフである。
【図５】(ａ)〜(ｄ)は図１に示す検出装置の動作説明図である。
【図６】図１に示す検出装置およびその周辺装置からなる検出システムのブロック図である。
【図７】従来の回転方式のガーゼ検出装置の概略構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面に示した実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
検出対象となるＲＦＩＤタグ付き衛生材料は、具体的には、３００ｍｍ×３００ｍｍの正方形のＲＦＩＤタグ付きガーゼであり、その耳部に沿って織り込まれたＸ線造影糸とガーゼ縁との間にφ１５〜３０ｍｍの丸型のＲＦＩＤタグが貼着されている。ＲＦＩＤタグの共振周波数は、例えば１４．３〜１５．３ＭＨｚである。
【００２３】
また、上記ＲＦＩＤタグはパッシブタイプであり、基材となる円形シートの中にＩＣチップを配置し、その周囲に銅巻線、銅エッチング、アルミニウムエッチング、または銀印刷等によってアンテナを円状に配置し、さらに、その上下両面から２枚の耐熱性フィルム、例えば熱可塑性ポリマーまたはエラストマーを素材とするフィルムでラミネートしてＲＦＩＤタグを密閉し、ラミネートしたフィルムの下面にホットメルト層やポリエチレン等のシーラント層を形成したものである。
【００２４】
〔１〕検出装置の構成
図１において、ＲＦＩＤタグ付き衛生材料の検出装置（以下、検出装置と略称する）１は、本体部２と、その本体部２の上部に設置されているタッチパネル３とから構成されている。なお、タッチパネル３は、ガーゼ検出に関する各種情報を表示する表示エリアと、ガーゼ検出に関する指令、重量測定のためのスケール設定、校正等の各種指示を入力するための操作エリアとを同一画面に備えている。
【００２５】
本体部２の前面は、上側前扉４と下側前扉５から構成されており、上側前扉４は垂直軸回りに開閉可能（矢印Ａ方向参照）であり、その上側前扉４の内面４ａには垂直方向に揺動し得るガーゼ投入用スロープ（以下、スロープと略称する）６が設けられている。
【００２６】
下側前扉５は垂直軸回りに開閉可能（矢印Ｂ方向参照）であり、本体部２内に収納されているガーゼ回収箱７を取り出す際に開かれるようになっている。
本体部２内においてガーゼ回収箱７の上方には回転ドラム８が設けられている。この回転ドラム８は水平軸に対して所定角度θ傾斜した傾斜軸Ｄ（図５(ａ)参照）を回転軸として傾斜姿勢で回転するように構成されており、先上がりとなる側にガーゼ投入用の開口部８ａが設けられている。
【００２７】
また、ガーゼ回収箱７は秤９上に載置されており、そのガーゼ回収箱７内に回収されたガーゼの重量を測定することができるようになっている。
【００２８】
なお、図中、２ａは本体部２のガーゼ投入口、１０は側面カバー、１１は背面カバー、１２は検出装置１を移動させるためのキャスターである。
【００２９】
〔１.１〕回転ドラムの構成
図２に示すように、回転ドラム８の胴部外周にはベルト８ｂが巻かれ、このベルト８ｂは回転ドラム８の胴部近傍に設けられた回転ドラムモータ８ｃの駆動プーリ８ｄに張架されている。
【００３０】
また、回転ドラム８はフレーム８ｅに支持されており、そのフレーム８ｅには回転ドラム８を矢印Ｃ方向に揺動させるための揺動軸８ｆが設けられており、揺動軸８ｆはベルト８ｇを介してドラム揺動用モータ８ｈの駆動軸８ｈ′に接続されている。
【００３１】
また、回転ドラム８の胴部外面に沿ってその下方には読み取り用のアンテナ（以下、読取アンテナと呼ぶ）が配置されている。装備される読取アンテナ１４は、例えばアンテナ外形が１４０±０．５ｍｍ×１０５±０．５ｍｍ、ターン数が２ターン、パターン幅が１０ｍｍでクリアランス１ｍｍの銅を素材とするアンテナが基板上に配置されている。読取アンテナ１４の共振周波数は１３．５６ＭＨｚ±４０ｋＨｚである。
【００３２】
この読取アンテナ１４は、回転ドラム８内に投入されたガーゼのＲＦＩＤタグからガーゼデータ、具体的には、個々のガーゼを識別するためのＩＤ情報、ガーゼの種類報等を読み取るようになっている。
なお、図中の符号６ａは上記スロープ６を揺動させるためのスロープ揺動用モータであり、６ｂはスロープ６とスロープ揺動用モータ６ａの駆動軸６ａ′とを連結しているリンク機構である。
【００３３】
〔１.２〕読み取り精度の測定
図３の各グラフは上記構成を有する回転ドラム８による読み取り精度を測定したグラフである。
各グラフの横軸は回転ドラム８の回転数（ｒｐｍ）を示し、縦軸は３０秒当たりの読み取り回数を示している。また、グラフ中の破線は判定の基準線を示しており、特定のガーゼを３０秒間で３０回以上カウントした場合に基準をクリアしたと判断している。また、グラフ中、プロットされた点は、１０回測定した平均値を表している。
【００３４】
グラフ(ａ)は回転ドラム８の回転軸の傾斜角度を０°（水平軸まわりに回転）に設定した場合、グラフ(ｂ)は同じく３０°に設定した場合、グラフ(ｃ)は同じく４５°に設定した場合、グラフ(ｄ)は同じく６０°に設定した場合の読み取り回数を表している。
【００３５】
測定では５枚のガーゼを同時に投入するものとし、実際のガーゼ使用状態を想定して以下に示す４種類のガーゼを用意した。
【００３６】
すなわち、「乾開」は、乾燥しており且つ開いた状態のものを意味し、「乾丸」は乾燥しており且つ丸まった状態のものを意味し、「湿開」は湿潤しており且つ開いた状態のものを意味し、「湿丸」は湿潤しており且つ丸まった状態のものを意味している。
【００３７】
グラフ(ａ)に示されるように、傾斜角度０°では、ドラム回転数が１５ｒｐｍ、３０ｒｐｍ、６０ｒｐｍのいずれの場合も、楕円Ｓ１、Ｓ２，Ｓ３に示すように、すべてのガーゼの状態について基準値（読み取り回数３０回）をクリアしている。
【００３８】
グラフ(ｂ)に示されるように、傾斜角度３０°では、ドラム回転数が１５ｒｐｍ、３０ｒｐｍの場合に、楕円Ｓ４、Ｓ５に示すように、すべてのガーゼの状態について基準値をクリアしている。
【００３９】
グラフ(ｃ)に示されるように、傾斜角度４５°では、ドラム回転数が１５ｒｐｍの場合にのみ楕円Ｓ６に示すように、すべてのガーゼの状態について基準値をクリアしている。
【００４０】
グラフ(ｄ)に示されるように、傾斜角度６０°では、すべてのガーゼの状態について基準値をクリアしなかった。
【００４１】
〔１.３〕読取時間の測定
また、図４の各グラフは、上記構成を有する回転ドラム８による読取時間を測定したグラフである。
【００４２】
各グラフにおいて、横軸は回転ドラム８の回転数（ｒｐｍ）を示し、縦軸は読取時間（秒）を示している。また、グラフ中の破線は判定の基準を示しており、本実施形態では読取時間１．０秒以内を一応の基準とした。ただし、読取時間が１．０秒を超えても１．５秒以内であれば実用上、何ら問題はない。
【００４３】
なお、測定では投入された５枚のガーゼを読み取ることとし、ガーゼ状態については図３のグラフと同様に、４種類の状態のガーゼを用意した。
【００４４】
また、グラフ(ａ)は回転ドラム８の傾斜角度を０°（水平軸まわりに回転）に設定した場合、グラフ(ｂ)は同じく３０°に設定した場合、グラフ(ｃ)は同じく４５°に設定した場合、グラフ(ｄ)は同じく６０°に設定した場合の読取時間を表している。
【００４５】
グラフ(ａ)に示されるように、傾斜角度０°では、ドラム回転数が３０ｒｐｍのときに楕円Ｓ７に示すように、すべてのガーゼ状態について基準値（読取時間１．０秒以内）をクリアしている。
【００４６】
グラフ(ｂ)に示す傾斜角度３０°では、ドラム回転数が１５ｒｐｍ、３０ｒｐｍの場合に、楕円Ｓ８、Ｓ９に示すように、すべてのガーゼ状態について基準値をクリアしている。
【００４７】
なお、上記グラフ(ａ)および(ｂ)に関し、読取時間の基準を１．５秒以内とした場合は、回転ドラム８の回転数６０ｒｐｍのときも、その基準をクリアする。
【００４８】
グラフ(ｃ)および(ｄ)に示す傾斜角度４５°および６０°では、ドラム回転数が６０ｒｐｍの場合にのみ楕円Ｓ１０、Ｓ１１に示すように、すべてのガーゼ状態について基準値をクリアしている。
【００４９】
上記読み取り回数の測定結果および読取時間の測定結果から、回転ドラム８の回転軸の傾斜角度は、０°以上３０°以下の範囲内であることが好ましく、より好ましくは１０°以上３０°以下の範囲である。
【００５０】
傾斜軸の角度が０°の場合、回転ドラム８に投入されたガーゼが飛び出す虞があるため、飛び出し防止策を施さない場合は１０°以上に設定することが好ましい。また、傾斜軸の角度が３０°を上回ると、図３(ｃ)のグラフに示されるように、すべてのガーゼ状態について基準値をクリアすることができなくなる。
【００５１】
また、回転ドラム８の回転数が１５ｒｐｍ以上３０ｒｐｍ以下の範囲内であれば、読み取り回数の基準を満足する。さらに、１５ｒｐｍ以上３０ｒｐｍ以下の範囲内であれば、短時間で読取可能となる。
【００５２】
なお、回転ドラム８の回転数が６０ｒｐｍを上回ると、回転ドラム８内に投入されたガーゼが遠心力によってドラム胴部内壁に留まり移動しなくなるため、読み取り精度が低下する。
【００５３】
〔２〕検出装置の動作
図５の(ａ)〜(ｄ)は上記検出装置１の動作を示した説明図である。
なお、各図では本体部２内での各部の動作を分かりやすくするため、側面カバー１０およびタッチパネル３を取り外した状態で示している。
【００５４】
〔２.１〕ガーゼ投入
図５(ａ)において、待機状態ではスロープ６が開いて（先下がりに傾斜して）おり、ガーゼ投入口２ａから投入された使用済みのガーゼＧは、そのスロープ６を転がって回転ドラム８内に投入されるようになっている。
【００５５】
回転ドラム８の開口部８ａ近傍には、ガーゼＧの通過を検出する投入検出センサ１３が設けられており、ガーゼＧの投入検出をトリガとして回転ドラム８が回転し、回転ドラム８の胴部外面に沿ってその下方に設けられている読取アンテナ１４を介し、投入されたガーゼＧのＲＦＩＤタグに対するガーゼデータの読み取りが行われる。
【００５６】
〔２.２〕ガーゼの検出
図５(ｂ)において、投入されたガーゼＧのＲＦＩＤタグからガーゼデータを読み取ることにより、投入されたガーゼＧが予め設定された枚数に到達したことを確認すると、スロープ６が上昇して閉じられ、検出（カウント）済みのガーゼＧの排出に入る。
【００５７】
〔２.３〕ガーゼの排出
図５(ｃ)において、回転ドラム８の開口部８ａが下に向けられ、カウント済みガーゼＧをガーゼ回収箱７に落とし込む。
このとき、ガーゼＧが確実に排出されるように回転ドラム８は回転し続けたまま排出動作を行うことも可能である。
なお、この間に検出装置１に投入されたガーゼＧ′については、閉じられたスロープ６上に一時的に堆積される。
【００５８】
〔２.４〕ガーゼカウントの再開
図５(ｄ)において、回転ドラム８は所定の時間、下向き姿勢を取り、その後、図５(ａ)に示した待機姿勢に復帰する。
回転ドラム８が待機姿勢に戻ると、スロープ６が開き、再びガーゼ投入可能な状態になる。スロープ６が閉じている間にガーゼＧ′が投入されている場合には、ガーゼＧ′はその開いたスロープ６上を転がって回転ドラム８内に投入される。
【００５９】
〔３〕検出システム
図６は上記検出装置およびその周辺装置からなる検出システムのブロック図である。
同図において、検出システムは上記構成を有する検出装置１と、その検出装置１との間でデータを送受する登録装置２０とから主として構成されている。
【００６０】
登録装置２０は、手術前のガーゼを登録制御部２０ａに登録するための登録アンテナ２０ｂと、万一、ガーゼが体内に遺残した場合に探索を行うための探索アンテナ２０ｃとを有し、これらのアンテナは切替器２０ｄによって切り替えられるようになっている。登録アンテナ２０ｂを介して読み取ったガーゼデータはＲ／Ｗモジュール２０ｅを介して登録制御部２０ａに与えられるようになっている。
【００６１】
この登録制御部２０ａで処理されたガーゼデータは、表示部２０ｆに例えば、ガーゼの種類、ガーゼ枚数を特定して表示部２０ｆに表示されるようになっており、無線モジュール２０ｇを介して検出装置１側に送信されるようになっている。なお、図中、２０ｈは登録アンテナ２０ｂと探索アンテナ２０ｃとを切り替える切替指示を入力するスイッチを示している。
【００６２】
登録制御部２０から送られてきたガーゼデータは無線モジュール２１を介して検出装置１のガーゼ検出制御部２２に与えられる。
検出装置１において、読取アンテナ１４は回転ドラム８に対して電波を送信し、この電波によって作動されるガーゼＧのＲＦＩＤタグからガーゼデータを受信するようになっている。
【００６３】
読取アンテナ１４を介して読み取られたガーゼデータは、Ｒ／Ｗモジュール２３を通じてガーゼ検出制御部２２に与えられ、秤９によって測定されたガーゼ重量データもガーゼ検出制御部２２に与えられるようになっている。
ガーゼ検出制御部２２は、与えられたガーゼデータを処理してガーゼの種類、枚数等をタッチパネル３に表示し、ガーゼ重量データを処理しガーゼの吸着血液量を計算し、タッチパネル３に表示する。
【００６４】
また、ガーゼ検出制御部２２は、回転ドラム８を駆動させる回転ドラムモータ８ｃの制御も行うようになっている。
さらに、ガーゼ検出制御部２２には上記した投入検出センサ１３が接続されており、ガーゼＧの通過を検出した投入検出信号が与えられると、回転ドラムモータ８ｃを駆動させて回転ドラム８を回転させ、回転ドラム８内に投入されたガーゼＧの検出動作を開始するようになっている。
【００６５】
なお、ガーゼ検出制御部２２には、ガーゼの検出、ガーゼの体内探索時等に各種音源を報知するスピーカー２５、各種センサ２６、ガーゼカウント結果等を印刷するためのプリンタ２７が接続されている。
【符号の説明】
【００６６】
１    検出装置
２    本体部
２ａ  ガーゼ投入口
３    タッチパネル
４    上側前扉
５    下側前扉
６    スロープ
７    ガーゼ回収箱
８    回転ドラム
８ａ  開口部
９    秤
１０    側面カバー
１１    背面カバー
１２    キャスター
１３    投入検出センサ
１４    読取アンテナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図５】
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