JP2005287839A - 送気装置及び腹腔鏡下外科手術システム - Google Patents

送気装置及び腹腔鏡下外科手術システム Download PDF

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Abstract

【課題】手術室の有効利用を図れ、ガスボンベ内の炭酸ガスが無駄に消費されることを防止し、かつ、供給圧力を高圧に設定することなく管腔内及び腹腔内へ炭酸ガスの供給を行える使い勝手に優れた送気装置を備えるとともに、処置具チャンネルから導入される処置具による処置を行える腹腔鏡下外科手術システムを提供すること。
【解決手段】腹腔鏡下外科手術システム1は、第1内視鏡システム2と、第2内視鏡システム3と、送気システム4を備えて主に構成される。送気システム4は、ガスボンベ42と、口金41a、41bを有する送気装置41と、第1口金41aとトラカール16とに連結される腹腔用チューブ45aと、第2口金41bと処置具挿通口38に配設されるアダプタ43のチューブ連結部43aに連結される管腔用チューブ45bと、口金41bから炭酸ガスを供給するか否かを選択制御するフットスイッチ44とで構成される。
【選択図】図1

Description

本発明は、腹腔内及び管腔内に気体を供給する送気装置及びこの装置を備える腹腔鏡下外科手術システムに関する。
患者への侵襲を小さくする目的で、開腹することなく、治療処置を行う腹腔鏡下外科手術(以下、外科手術とも記載する)が行われている。この外科手術においては患者の腹部に、例えば観察用の内視鏡を体腔内に導くための第1のトラカールと、処置具を処置部位に導くための第2のトラカールとが穿刺される。そして、内視鏡の視野を確保する目的及び処置具を操作するための領域を確保する目的で、前記トラカール又は別のトラカールを介して腹腔内に気腹用気体が注入される。このことによって、腹腔が膨らんだ状態になって、第1のトラカールを介して腹腔内に挿入された内視鏡によって、処置部位と第2のトラカールを介して挿入される処置具との観察を行いながら処置等を行える。なお、気腹用気体として、例えば生体に吸収され易い二酸化炭素ガス(以下、炭酸ガスと記載する)が使用される。
気腹装置は送気管路を通じて炭酸ガスが流れる状態と、送気管路を通じての炭酸ガスの流れが遮断される状態が繰り返される。具体的には、制御部は、圧力センサによって十さんの腹腔内の圧力を検知するとともに、予め設定された患者の腹腔設定圧と実際の腹腔圧との差を比較監視し、その差に応じて流量を調整する。
特開2000−139827号公報には胃などの体腔内にエアを当てて、患部の状態を検査するための内視鏡用送気装置が示されている。この内視鏡用送気装置では接続口に連結されて延出する接続チューブの端部を処置具チャンネルに連通する鉗子口入口に連結している。この内視鏡用送気装置には遠隔操作を可能にするフットスイッチが接続されている。したがって、このフットスイッチ又は内視鏡用送気装置に設けられている吐出用スイッチを適宜操作することによって、接続口からエアーが吐出され、そのエアーが接続チューブ、鉗子口入口、処置具チャンネルを介して体腔内に送り込める。
近年、新たな試みとして、前記第1のトラカールを介して腹腔内に挿入される内視鏡に加えて、例えば大腸等の管腔内に内視鏡の挿入部を挿入して処置部位を治療する手技が行われている。この手技においては、腹腔側の内視鏡と管腔側の内視鏡とによって処置部位を特定して治療を行える。
この手技を行う際には、例えば図9に示すようにトラカールを介して腹腔側に挿入される内視鏡(不図示)と接続される第1光源装置101及び第1カメラコントロールユニット103と、管腔に挿入される挿入部を有する内視鏡(不図示)と接続される第2光源装置102及び第2カメラコントロールユニット104と、トラカールを介して腹腔内に炭酸ガスを供給する気腹装置105及び第1の炭酸ガスボンベ107と、内視鏡の挿入部に設けられている送気・送水管路を介して管腔内に炭酸ガスを供給する内視鏡用炭酸ガス調節装置(Endoscopic CO2 Regulator:以下、ECRと略記する)106及び第2の炭酸ガスボンベ108と、各装置101、102、103、104、105、106と電気的に接続されて、動作制御を行うシステムコントローラ110等に加えて、例えば焼灼装置(電気メスともいう)111等の処置装置を設けて腹腔鏡下外科手術システム100を構成する。腹腔鏡下外科手術システム100を構成することによって、気腹装置105によって腹腔内に炭酸ガスの供給を行えるとともに、ECR106によって管腔内へ炭酸ガスを供給して治療を行える。各装置は、第1カート112や第2カート113、ECRカート114等に配設されている。
なお、ECR106においては、このECR106から延出する管腔用チューブ115を、送気チューブ(不図示)に替えて第2光源装置102に連結する。このことによって、ECR106から供給される炭酸ガスは、第2光源装置102に接続される内視鏡(不図示)の光源コネクタ(不図示)に設けられている送気口金、送気・送水管路を介して管腔内に供給される。
また、符号116、117は内視鏡画像等が表示される観察モニタであり、符号118は集中操作パネル、符号119は集中表示パネル、符号121、122は画像記録装置、符号123は分配器,符号124は通信用コネクタ、符号125は通信用コネクタ、符号126は分配器、符号127は吸引ボトル、符号128は周辺機器コントローラ、符号129a、129bは通信ケーブル、符号130は接続ケーブルである。
特開2000−139827号公報
しかしながら、図9に示した外科手術システムにおいては、手術室内に気腹装置、ECR及びそれぞれの装置に対応するガスボンベを設置しなければならない。このため、手術室内が手狭になるという不具合が生じる。
また、気腹装置とECRとを併用する手技を行う場合、腹腔圧に抗して炭酸ガスを供給しなければならない。この場合、管腔側に挿入される内視鏡に備えられている送気・送水管路が細径で、かつ管路長が長い。このため、管路抵抗が大きくなって、炭酸ガスの流量を確保するために供給圧力を高圧に設定しなければならない。又、内視鏡においては、送気・送水ボタンを適宜操作することによって送気・送水管路を介して送気及び送水を行えるように、内視鏡の操作部に設けられている送気・送水ボタンに形成されている貫通孔から常時エアーをリークさせる構成になっている。したがって、送気口金を介して炭酸ガスを管腔内に供給する構成では、管腔内に炭酸ガスを供給していない状態において、前記貫通孔から炭酸ガスがリークされて、ガスボンベ内の炭酸ガスが無駄に消費され、かつガスボンベが短時間で空になってしまうという不具合が発生する。
前記不具合を解消する目的で、前記特開2000−139827号公報の内視鏡用送気装置で示されているように接続チューブの端部を鉗子口入口に連結することが考えられる。しかし、接続チューブを鉗子口入口に連結することによって、鉗子口入口から処置具を体腔内に導くことが困難になってしまう。
管腔臓器は、腹腔の内部にあるため、管腔内部の圧力は腹腔圧の影響を受ける。また、管腔内部へ送気を行って管腔が膨脹すると、腹腔内の容積が圧迫されるため、腹腔圧にも影響を受ける。このように、管腔内部の圧力と腹腔内の圧力は互いに影響を及ぼしあうために、この両者に送気を行って膨らませる場合、安定して膨らみを保つことが困難であった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、手術室の有効利用を図れ、ガスボンベ内の炭酸ガスが無駄に消費されることを防止し、かつ、供給圧力を高圧に設定することなく管腔内及び腹腔内へ炭酸ガスの供給を行える使い勝手に優れた送気装置を備えるとともに、処置具チャンネルから導入される処置具による処置を行える腹腔鏡下外科手術システムを提供することを目的にしている。
本発明の送気装置は、腹腔内に第1のチューブを介して、第1の圧力の気体を供給するための第1の管路と、管腔内に第2のチューブを介して、第2の圧力の気体を供給するための第2の管路と、前記第1の管路及び第2の管路に対して、第1の圧力の気体及び第2の圧力の気体を供給する供給手段と、前記第1の管路及び第2の管路に対して、前記供給手段による前記第1の圧力の気体及び第2の圧力の気体の供給を切り替える制御を行う制御手段とを具備している。
また、前記制御手段は、前記第2の管路へ第2の圧力の気体を供給する制御より、第1の管路へ第1の圧力の気体を供給する制御を優先して行う。
この構成によれば、送気装置に設けられている2つの管路を介して圧力の異なる気体の供給を行える。また、2つの管路のうち、例えば腹腔に通じる一方の管路への気体の供給を優先させる制御を行うことによって、腹腔内への気体の供給を安定して行って、腹腔を所望する膨らみ状態に保てる。
本発明によれば、手術室の有効利用を図れ、ガスボンベ内の炭酸ガスが無駄に消費されることを防止し、かつ、供給圧力を高圧に設定することなく管腔内及び腹腔内へ炭酸ガスの供給を行える送気装置を提供することができるとともに、処置具チャンネルから導入される処置具によって処置を行える腹腔鏡下外科手術システムを提供することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1ないし図8は本発明の一実施形態に係り、図1は送気システムを有する腹腔鏡下外科手術システムの構成例を説明する図、図2は送気装置の構成を説明するブロック図、図3は送気装置のパネル部を説明する図、図4は挿通口用アダプタの構成を説明する図、図5は送気装置の制御部による送気制御の一例を説明するフローチャート、図6は送気装置の制御部による送気制御の他の例を説明するフローチャート、図7は送気装置の制御部による送気制御による送気装置の動作例を説明するフローチャート、図8は送気装置の制御部による送気制御の別の例を説明するフローチャートである。
図1に示すように本実施形態の腹腔鏡下外科手術システム(以下、外科手術システムと略記する)1は、第1内視鏡システム2と、第2内視鏡システム3と、送気システム4を備えるとともに、システムコントローラ5と、表示装置であるモニタ6と、集中表示パネル7と、集中操作パネル8と、カート9とを備えて構成されている。
なお、符号10は患者である。符号11は手術台であり、患者10が横たわる。符号12は電気メス装置である。電気メス装置12には手術器具である電気メス13が接続される。符号14、15、16は患者の腹部に穿刺されるトラカールである。第1トラカール14は後述する内視鏡を腹腔内に導くトラカールである。第2トラカール15は組織の切除や処置を行う電気メス13等の処置具を腹腔内に導くトラカールである。第3トラカール16は送気システム4を構成する送気装置(後述)から供給される気腹用気体である、例えば生体に吸収され易い二酸化炭素ガス(以下、炭酸ガスと記載する)を腹腔内に導くトラカールである。なお、炭酸ガスを第1トラカール14又は第2トラカール15から腹腔内に導くようにしてもよい。
第1内視鏡システム2は、第1の内視鏡である例えば挿入部が硬性な硬性内視鏡21と、第1光源装置22と、第1のカメラコントロールユニット(以下、第1CCUと略記する)23と、内視鏡用カメラ24とで主に構成されている。
硬性内視鏡21の挿入部(不図示)は、第1トラカール14に挿通配置される。挿入部内には被写体像を伝送するリレーレンズ(不図示)等で構成される観察光学系やライトガイド(不図示)等で構成される照明光学系を備えている。挿入部の基端部には観察光学系によって伝送された光学像を観察する接眼部25が設けられている。接眼部25には内視鏡用カメラ24が着脱自在に配設される。内視鏡用カメラ24の内部には撮像素子(不図示)が備えられている。
第1光源装置22は硬性内視鏡21に照明光を供給する。第1CCU23は内視鏡用カメラ24の撮像素子に結像して光電変換された電気信号を映像信号に変換し、例えばモニタ6や集中表示パネル7にその映像信号を出力する。このことによって、モニタ6又は集中表示パネル7の画面上に硬性内視鏡21でとらえた被写体の内視鏡画像が表示される。
なお、硬性内視鏡21と第1光源装置22とは硬性内視鏡21の基端部側部から廷出するライトガイドケーブル26によって接続される。第1CCU23と内視鏡用カメラ24とは撮像ケーブル27によって接続される。
第2内視鏡システム3は、第2の内視鏡である大腸等の管腔内に挿入される軟性な挿入部34を有する内視鏡31と、第2光源装置32と、第2カメラコントロールユニット(以下、第2CCUと略記する)33とで主に構成されている。
内視鏡31は、挿入部34と、操作部35と、ユニバーサルコード36とを備えて構成されている。操作部35には送気・送水スイッチ35aや吸引スイッチ35b、図示しない湾曲部を湾曲動作させる湾曲操作ノブ37、図示しない処置具チャンネルに連通する処置具挿通口38が設けられている。ユニバーサルコード36の基端部には光源コネクタ36aが設けられている。
第2光源装置32は内視鏡31に照明光を供給する。この第2光源装置32には光源コネクタ36aが着脱自在に接続される。光源コネクタ36aを第2光源装置32に接続することによって、照明光が図示しないライトガイドファイバを伝送されて挿入部34の図示しない先端部に設けられている照明窓から出射される。
第2CCU33は内視鏡31の挿入部34の図示しない先端部に設けられている撮像素子に結像して光電変換された電気信号を映像信号に変換し、例えばモニタ6や集中表示パネル7にその映像信号を出力する。このことによって、モニタ6又は集中表示パネル7の画面上に内視鏡31でとらえた被写体の内視鏡画像が表示される。なお、符号39は光源コネクタ36aに設けられている電気コネクタ36bと第2CCU33とを電気的に接続する電気ケーブルである。
送気システム4は、送気装置41と、炭酸ガス供給部であるガスボンベ42と、挿通口用アダプタ(以下、アダプタと略記する)43と、管腔供給ガス制御スイッチであるフットスイッチ44と、チューブ45a、45bとで主に構成されている。ガスボンベ42には炭酸ガスが液化した状態で貯留されている。
送気装置41には第1の供給口金である腹腔供給用口金(以下、第1口金と記載する)41aと、第2の供給口金である管腔供給用口金(以下、第2口金と記載する)41bとが設けられている。第1口金41aには第1のチューブである腹腔用チューブ45aの一端部が連結され、この腹腔用チューブ45aの他端部は第3トラカール16に連結される。第2口金41bには第2のチューブである管腔用チューブ45bの一端部が連結され、この管腔用チューブ45bの他端部はアダプタ43の例えば側部に設けられているチューブ連結部43aに連結される。
フットスイッチ44は、例えばスイッチ部44aが足によって押圧されている状態のとき炭酸ガス供給状態になって、第2口金41bを介して炭酸ガスを供給する。そして、スイッチ部44aから足を離すことによって、炭酸ガス供給停止状態になって炭酸ガスの供給が停止される。
送気装置41とガスボンベ42とは高圧ガス用チューブ46によって連結されている。送気装置41とフットスイッチ44とはフットスイッチケーブル44bによって電気的に接続されている。前記チューブ45a、45bはシリコンやテフロン(R)で形成されている。
システムコントローラ5は外科手術システム1全体を一括して制御を行う。システムコントローラ5には、図示しない通信回線を介して、集中表示パネル7及び集中操作パネル8や、内視鏡周辺装置である電気メス装置12、光源装置22、32、CCU23、33及び送気装置41等が双方向通信を行えるように接続されている。
モニタ6の画面上には第1CCU23又は第2CCU33から出力される映像信号を受けて、硬性内視鏡21又は内視鏡31でとらえた被写体の内視鏡画像が表示されるようになっている。
集中表示パネル7には液晶ディスプレイ等の表示画面が設けられている。集中表示パネル7はシステムコントローラ5に接続されていることにより、表示画面上に前記被写体の内視鏡画像とともに内視鏡周辺装置の動作状態の集中表示が可能になっている。
集中操作パネル8は、液晶ディスプレイ等の表示部と、この表示部の表示面上に一体的に設けられたタッチセンサ部とで構成されている。集中操作パネル8の表示部には、各内視鏡周辺装置の操作スイッチ等を設定画面として表示させる表示機能とともに、タッチセンサ部の所定領域を触れることによって操作スイッチを操作する操作機能とを有している。集中操作パネル8はシステムコントローラ5に接続されていることにより、表示部に表示されているタッチセンサ部を適宜操作することによって、各内視鏡周辺装置にそれぞれ設けられている操作スイッチを直接操作したのと同様に、この集中操作パネル8上で遠隔的に各種操作或いは設定等を行える。
カート9には周辺装置である電気メス装置12、光源装置22、32、CCU23、33及び送気装置41と、システムコントローラ5と、集中表示パネル7と、集中操作パネル8とガスボンベ42等が搭載される。
ここで、送気装置41の構成を説明する。
図2に示すように送気装置41内には供給圧センサ51、減圧器52、第1電空比例弁53及び第2電空比例弁54、第1電磁弁55及び第2電磁弁56、圧力センサ57、第1流量センサ58及び第2流量センサ59、制御部60が主に設けられている。また、送気装置41には前記口金41a、41bに加えて、高圧口金61、スイッチ用コネクタ62、設定操作部63、表示部64とが設けられている。
減圧器52の下流側は2つに分岐しており、一方は第1電空比例弁53、第1電磁弁55、圧力センサ57、第1流量センサ58、第1口金41a、腹腔用チューブ45aで構成される第1の管路である腹腔用流路であり、他方は第2電空比例弁54、第2電磁弁56、第2流量センサ59、第2口金41b、管腔用チューブ45bで構成される第2の管路である管腔用流路である。
高圧口金61には高圧ガス用チューブ46が接続される。スイッチ用コネクタ62にはフットスイッチケーブル44bが接続される。このスイッチ用コネクタ62は制御手段である制御部60に接続されている。したがって、フットスイッチ44から出力される管腔内に炭酸ガスを供給するか否かを指示する制御信号が制御部60に入力されるようになっている。設定操作部63及び表示部64はパネル部65として構成されている。
供給圧センサ51は、ガスボンベ42から気化されて供給された炭酸ガスの圧力を測定するとともに、その測定結果を制御部60に出力する。減圧器52は、気化されて高圧口金61を介して送気装置41内に供給された炭酸ガスを所定の圧力に減圧する。
供給手段である第1電空比例弁53は、減圧器52で減圧された炭酸ガスを制御部60から出力される制御信号に基づいて、送気圧を第1の圧力であるおよそ0〜80mmHgの範囲に設定する。一方、供給手段である第2電空比例弁54は、減圧器52で減圧された炭酸ガスを制御部60から出力される制御信号に基づいて、送気圧をおよそ第2の圧力である0〜500mmHgの範囲に設定する。
第1電磁弁55及び第2電磁弁56は制御部60から出力される制御信号に基づいて開閉動作される。圧力センサ57は腹腔内圧力を測定して、その測定結果を制御部60に出力する。第1流量センサ58及び第2流量センサ59は口金41a、41bに供給されていく炭酸ガスの流量を測定して、その測定結果を制御部60に出力する。
すなわち、ガスボンベ42内に貯留されている液状の炭素ガスは、気化されて送気装置41内に送られ減圧器52で減圧された後、制御部60から出力される制御信号に基づいて、腹腔用流路を介して腹腔内又は管腔用流路を介して管腔内に供給されるようになっている。
なお、図示は省略するが第1電磁弁55と前記第1流量センサ58との間には排気弁が設けられている。排気弁は、圧力センサ57の測定値が腹腔内圧力設定値を超えているとき、制御部60からの制御信号に基づいて開状態にさせる。このことによって、腹腔内の炭酸ガスが大気中に放出されて、腹腔内圧力が減圧される。また、第2電磁弁56と第2流量センサ59との間に前述と同様に圧力センサ及び排気弁を設ける構成にしてもよい。
図3に示すように第1口金41a及び第2口金41bを備える送気装置41の一側面には設定操作部63と表示部64とを備えるパネル部65が設けられている。
パネル部65には電源スイッチ71、送気開始ボタン72、送気停止ボタン73、設定操作部63である腹腔内圧力設定ボタン74a、74b及び腹腔側送気ガス流量設定ボタン75a、75b、管腔側送気ガス流量設定ボタン81a、81b、腹腔モード切替スイッチ82a、管腔モード切替スイッチ83a、表示部64であるガス残量表示部76、腹腔内圧力表示部77a、77b、腹腔側流量表示部78a、78b、送気ガス総量表示部79、管腔内流量表示部80a、80b、腹腔モード表示部82b、管腔モード表示部83b等が設けられている。
電源スイッチ71は送気装置41の主電源をオン状態又はオフ状態に切り替えるスイッチである。送気開始ボタン72は腹腔側への炭酸ガスの供給開始を指示するボタンである。送気停止ボタン73は腹腔側への炭酸ガスの供給停止を指示するスイッチである。
腹腔内圧力設定ボタン74a、送気ガス流量設定ボタン75a、81aは、ボタン操作することによって設定値を徐々に高くなる方向に変化させられる。一方、腹腔内圧力設定ボタン74b及び送気ガス流量設定ボタン75b、81bは、ボタン操作することによって設定値を徐々に低くなる方向に変化させられる。
ガス残量表示部76にはガスボンベ42内の炭酸ガスの残量が表示される。腹腔内圧力表示部77aには圧力センサ57で測定された腹腔圧の測定結果が表示される。一方、腹腔内圧力表示部77bには例えば腹腔内圧力設定ボタン74a、74bをボタン操作して設定された設定圧が表示される。
腹腔側流量表示部78aには第1流量センサ58によって測定された測定結果が表示される。一方、腹腔側流量表示部78bには腹腔側送気ガス流量設定ボタン75a、75bをボタン操作して設定された設定流量が表示される。送気ガス総量表示部79には第1流量センサ58の測定値に基づいて制御部60のCPUで演算によって求められる送気ガス総量が表示される。
管腔側流量表示部80aには第2流量センサ59によって測定された測定結果が表示される。一方、管腔側流量表示部80bには管腔側送気ガス流量設定ボタン81a、81bをボタン操作して設定された設定流量が表示される。
腹腔モード切替スイッチ82aは第一口金41aへの炭酸ガスの供給を指示し、管腔モード切替スイッチ83aは第2口金41bへの炭酸ガスの供給を指示する。腹腔モード切替スイッチ82aが操作されると腹腔モード表示部82bが点灯され、この腹腔モードの選択操作と同時に、管腔モード表示部83bは消灯される。同様に、管腔モード切替スイッチ83aが操作されると管腔モード表示部83bが点灯され、この管腔モードの選択操作と同時に、管腔モード表示部82bは消灯される。各モードの制御の詳細については後述する。
なお、腹腔内圧力の設定、腹腔側及び管腔側の送気ガス流量の設定等は、前記集中操作パネル8によっても行える。また、前記集中表示パネル7に、腹腔内圧力表示部77a、77b、流量表示部78a、78b、80a、80b、送気ガス総量表示部79に表示される値の中から術者が予め指定した1つ又は複数の値を表示させるようにしてもよい。
図4に示すようにアダプタ43は弾性を有する樹脂部材で略筒状に形成されており、チューブ連結部43aと、取付け部43bと、スリット43cとを備えている。
チューブ連結部43aはアダプタ43の側部から突出している。このチューブ連結部43aにはアダプタ内部空間43dに連通する透孔43eが形成されている。また、管腔用チューブ45bの脱落を防止する突起部43fが側部全周に渡って設けられている。
取付け部43bは内視鏡31の操作部35に設けられている処置具挿通口38を構成する口金部38aに配置される。アダプタ43が口金部38aから脱落することを防止するためアダプタ内部空間43dの内周面所定位置には口金部38aの段部38bに引っかかる凸部43gが設けられている。
スリット43cには図示しない処置具が挿通される。図に示す処置具が挿通されていない状態において、スリット43cは弾性力によって密着して、閉塞状態になっている。
アダプタ43を矢印に示すように移動させて口金部38aに対して圧入することにより、前記図1に示すように処置具挿通口38にアダプタ43が一体的に配設される。このアダプタ配設状態においては、アダプタ内部空間43dに形成されてい凸部43gの弾性力によって脱落することなく確実に固設される。この状態で、チューブ連結部43aに管腔用チューブ45bを連結することによって、処置具チャンネル(図4の符号35a)を介して炭酸ガスを管腔内に供給することが可能になる。また、処置具をスリット43cの弾性力に抗してアダプタ内部空間43d内に挿通させることによって、処置具チャンネル34aを介して処置具を管腔内に導けるようになっている。
上述のように構成した送気システム4を有する外科手術システム1の作用を説明する。
送気装置41を使用する際、腹腔用チューブ45aを用意し、第1口金41aと第3トラカール16とに連結する。アダプタ43を内視鏡31の処置具挿通口38に配設する。管腔用チューブ45bを用意し、第2口金41bとチューブ連結部43aとに連結する。
次に、電源スイッチ71をオン状態にする。すると、パネル部65の腹腔内圧力表示部77aに圧力センサ57で測定された圧力が表示される状態になるとともに、フットスイッチ44が操作可能な状態になる。また、腹腔内圧力表示部77b及び流量表示部78b、80bには、例えば集中操作パネル8で予め設定した腹腔内圧力及び設定流量がそれぞれ表示される。
なお、腹腔内圧力や設定流量を予め設定していない場合においては、ここで、腹腔内圧力設定ボタン74a、74bや送気ガス流量設定ボタン75a、75b、81a、81bを操作して腹腔内圧力及び流量の設定を行う。
その後、第3トラカール16を腹部の所定位置に所定量刺入する。すると、制御部60には供給圧センサ51の測定結果に加えて圧力センサ57で測定された測定結果が入力される。このことによって、ガス残量表示部76にガスボンベ42内の炭酸ガスの残量が表示され、腹腔内圧力表示部77aに腹腔内圧力値が表示される。
また、内視鏡31の挿入部34を例えば肛門から大腸内の所定部位まで挿入する。
ここで、腹腔モード切替スイッチ82a又は管腔モード切替スイッチ83aを切り替えて、送気モードを選択する。気腹を行う場合には腹腔モード切替スイッチ82aを操作して腹腔モードをオン状態にする。すると、管腔モードは自動的にオフ状態に切り替えられる。一方、管腔への炭酸ガス供給を行う場合には、管腔モード切替スイッチ83aを操作して管腔モードをオン状態にする。すると、管腔モードは自動的にオフ状態に切り替えられる。
図5を参照して腹腔及び管腔に送気する際の制御例を説明する。
例えば、腹腔モードが選択された状態で、送気開始ボタン72が操作されると、ステップS1に示すように腹腔モードであるか否かが判定される。ここでは、腹腔モードが選択されているので、制御部60から第1電空比例弁53及び第1電磁弁55に制御信号が出力される。このことによって、ガスボンベ42から高圧ガス用チューブ46を介して送気装置41内に供給されていた炭酸ガスが、減圧器52及び第1電空比例弁53で所定の圧力に減圧され、かつ所定の流量で第1電磁弁55を通過して第1口金41a、腹腔用チューブ45a、第3トラカール16を介して腹腔内に送り込まれる。
第1口金41aを通じて供給されるガスの流量制御は、ガスが流れる状態とガスの流れが遮断される状態とが繰り返される。具体的に、まず、制御部60は、ステップS2に示すように圧力センサ57によって実際の腹腔内の圧力を検知して腹腔内圧表示部77aに腹腔内圧力を表示する。同時に、腹腔内圧表示部77bに表示されている設定値と腹腔内圧との差に応じて、電空比例弁53の減圧値を決定する。然る後、第1電磁弁55を開状態とした上で電空比例弁53を開き、所定時間後に第1電磁弁55を閉にする。この動作によってガスの流れる状態が実現される。
また、腹腔への送気状態のとき、制御部60には供給圧センサ51及び第1流量センサ58で測定された測定結果が入力され、ステップS3に示すように腹腔内圧が設定値に到達したか否かが判定されるとともに、ガス残量表示部76にはガス残量が表示され、腹腔内圧力表示部77aには腹腔内圧力が表示され、腹腔側流量表示部78aには流量が表示され、送気ガス総量表示部79には演算によって求められた送気ガスの総量が表示される。
ここで、第1電磁弁55が開状態となっている間、すなわち、腹腔への炭酸ガスが送気されている間、ステップS4に示すように第2電磁弁56を閉状態にして、ステップS5及びステップS6に示すように第1電磁弁55及び第1電空比例弁53を開にして腹腔への送気を行う。そして、ステップS7に示すように所定時間経過後、第1電磁弁55を閉じて送気を停止させた後、再びステップS1に移行する。すなわち、第1口金41aを通じて供給されるガスの流量制御は、腹腔モードであると判定されている状態において、ガスが流れる状態とガスの流れが遮断される状態とが繰り返して行われる。このとき、フットスイッチ44のスイッチ部44aによる操作が無効になる。
そして、ステップS4に示すように腹腔内圧力が腹腔内圧力表示部77bに表示されている設定値近傍の所定値に到達すると、送気停止状態となって、ステップS1に移行する。
このことによって、腹腔の気腹状態が所定状態に保たれて、第1トラカール14に配置された硬性内視鏡21によって、処置部位の観察を行いながら、第2トラカール15を介して腹腔内に挿入したした電気メス13で処置等を行える。
なお、制御部60に入力される圧力センサ57からの測定結果が腹腔内圧力表示部77bに表示されている設定値より所定の値、高くなった場合には、制御部60は制御信号を排気弁に対して出力する。このことによって、排気弁が開状態にされて、腹腔内の炭酸ガスを大気中に放出されて、腹腔内圧力が減圧される。このとき、前記制御信号の出力とともに、図示しない圧力警告灯を例えば点滅表示状態にさせて、術者に腹腔内圧力が設定値より高くなったことを告知するようにしてもよい。
次に、管腔モードにおける作用を説明する。
ステップS1において腹腔モードではないと判定された場合、ステップS8に移行して管腔モードであるか否かが判定される。ここで、フットスイッチ44のスイッチ部44aから制御部60に出力信号が入力されていない場合には、このステップS8で管腔モードではないと判定してステップS9に示すように第2電磁弁56が閉じた状態にしてステップS1に移行する。
一方、フットスイッチ44のスイッチ部44aからの出力信号が入力された場合には、前記ステップS8では管腔モードであると判定する。すると、制御部60から第2電空比例弁54及び第2電磁弁56に制御信号が出力される。このことによって、ステップS10及びステップS11に示すように第2電空比例弁54及び第2電磁弁56が開にしてステップS1に移行する。すると、管腔モードである間、ガスボンベ42から高圧ガス用チューブ46を介して送気装置41内に供給されていた炭酸ガスが、減圧器52及び第2電空比例弁54で所定の圧力に減圧され、かつ所定の流量で第2電磁弁56を通過して第2口金41b、管腔用チューブ45b、チューブ連結部43aの透孔43e及びアダプタ内部空間43d、処置具チャンネル34aを介して管腔内に送り込まれていく。そして、管腔内が所望の膨らみ状態であると判断したなら、スイッチ部44aの操作を停止する。このことによって、管腔内への炭酸ガスの供給が停止される。
そして、管腔内が所望の膨らみ状態であるとき、内視鏡31による観察、硬性内視鏡21による観察を行って処置部位を特定し、前記電気メス13又はアダプタ43のスリット43c、アダプタ内部空間43d、処置具チャンネル34aを介して管腔内に処置具を挿通して処置を行う。
管腔への送気状態のとき、制御部60には供給圧センサ51及び第2流量センサ59で測定された測定結果が入力される。このことによって、ガス残量表示部76にはガス残量が表示され、管腔側流量表示部80aには流量が表示され、送気ガス総量表示部79には演算によって求められた送気ガスの総量が表示される。
管腔への炭酸ガスの供給が行われている間において、圧力センサ57は腹腔内の圧力を常時検出し、制御部60にて監視している状態にある。ここで、管腔への送気中に腹腔内の圧力が設定値よりも所定の値以上上昇した場合には、制御部60は第2電磁弁56及び第2電空比例弁54を閉じて管腔への送気を停止するとともに、図示しない排気弁を操作する。このことによって、排気弁を開状態にして腹腔内の炭酸ガスを大気中に放出させて腹腔内圧を設定値近傍になるまで減圧する。そして、腹腔内圧を設定値近傍に到達した後、再び前述した管腔への送気に切り替えられる。
つまり、制御部60は腹腔モード切替スイッチ82aが操作されて腹腔モードが選択されている場合、第1の口金41aからのみ炭酸ガスを供給する。この際、フットスイッチ44のスイッチ部44aがオン状態に操作された場合においても、第2口金41bから管腔へ炭酸ガスの供給が行われないように、第2電磁弁56及び第2電空比例弁54は閉じた状態で保持される。一方、管腔モード切替スイッチ83aが操作されて管腔モードが選択された場合には、フットスイッチ44の操作に応じて第2口金41bからのみ炭酸ガスが供給される。このとき、第1口金41aから腹腔への炭酸ガス供給が行われないように、第1電磁弁55及び第1電空比例弁53は閉じた状態で保持される。
このように、腹腔に送気するステップと管腔に送気するステップとを切替スイッチによって選択し、両者に同時に送気しない制御を行うことによって、管腔と腹腔内部の圧力を安定した状態に保つことができる。
また、管腔側への炭酸ガスの供給を、処置具挿通口に配設されたアダプタを介して送気・送水チャンネルに比べて内径が太径で、かつ管路長の短い処置具チャンネルを介して行うことによって、送気圧を減圧させて管腔内へ炭酸ガスをスムーズに供給することができる。
さらに、処置具チャンネルを介して管腔内へ炭酸ガスを供給する際、フットスイッチの操作によって送気状態と送気停止状態との切替えを行えることによって、管腔側へ炭酸ガスを供給する際にガスボンベ内の炭酸ガスが無駄に消費されることを確実に防止することができる。
さらに、管腔用チューブが連結されるチューブ連結部を有するアダプタに、処置具が挿通されるスリットを設けたことによって、管腔用チューブを連結したアダプタ介して管腔内に炭酸ガスを供給している状態において、アダプタのスリットから処置具を挿入して処置を行うことができる。
なお、本実施形態においてはフットスイッチ44から延出するフットスイッチケーブル44bを送気装置41に接続する構成としているが、システムコントローラ5にフットスイッチケーブル44bを接続するようにしてもよい。また、フットスイッチ44に、スイッチ部44aに加えて、送気装置41に設けられている送気開始ボタン72及び送気停止ボタン73に対応するスイッチを設けるようにしてもよい。このことによって、腹腔側への送気開始及び送気停止を看護士等の手を煩わすことなく術者が行える。さらに、フットスイッチ44の代わりにスイッチ部を有するハンドスイッチを内視鏡31の操作部35に着脱自在に設けるようにしてもよい。
なお、送気装置41の制御部60による送気制御を以下のように行ってもよい。
腹腔モード切替スイッチ82aは第1口金41aへの炭酸ガスの供給を指示し、1回毎の操作に応じて腹腔モードのオン/オフが切り替えられる。腹腔モードがオン状態である場合には腹腔モード表示部82bが点灯する。一方、管腔モード切替スイッチ83aは第2口金41bへの炭酸ガスの供給を指示し、1回毎の操作に応じて管腔モードのオン/オフが切り替えられる。管腔モードがオン状態である場合には管腔モード表示部83bが点灯する。
モード切替スイッチ82a、83aは、互いに独立して選択される。つまり、気腹のみ行う場合には腹腔モード切替スイッチ82aを操作する。このことによって、腹腔モードをオン状態にする一方、腹腔モード切替スイッチ83aを操作して、管腔モードをオフ状態にする。同様に、操作することにより、管腔への炭酸ガス供給のみを行う場合には、腹腔モードをオフ状態にして、管腔モードをオン状態にする。そして、両腔に炭酸ガスを供給する場合には、腹腔モード及び管腔モードの両モードをオンにする。
ここでは、図6を参照して腹腔モード及び管腔モードが共にオン状態であった場合の作用について説明する。
送気開始ボタン72が操作されると、制御部60が前述したステップS1ないしステップS7に示したように第1口金41aを介して腹腔への炭酸ガス供給を開始する。このとき、第2電磁弁56は閉の状態であると同時に、フットスイッチ44が操作された場合においては、このフットスイッチ44の操作は無視される。つまり、スイッチ44aの操作にかかわらず第1口金41aからの送気が継続され、第2口金41bからの送気は行われない。
そして、ステップS3に示すように腹腔内圧が設定値近傍の所定値に到達すると、第1口金41aからの送気が停止された状態になってステップS8に移行する。この状態になって初めて、制御部60はスイッチ部44aのオン操作に応じてステップS10及びステップS11に示すように第2電磁弁56及び第2電空比例弁54を開いて管腔への炭酸ガスの供給を行う。
この管腔への炭酸ガスの供給が行われている間において、圧力センサ57は、腹腔内の圧力を常時検出し、制御部60にて監視している状態にある。ここで、管腔への送気中に腹腔内の圧力が設定値よりも所定の値以上低下した場合には、制御部60は第2電磁弁56及び第2電空比例弁54を閉じて管腔への送気を停止するとともに、第1電磁弁55、第1電空比例弁53を前述したように操作して腹腔内圧を設定値近傍になるまで腹腔への送気を行う。そして、腹腔内圧が設定値近傍に到達した後、再び前述した管腔への送気に切り替えられる。
また、管腔への送気中に管腔内の圧力が設定値よりも所定の値以上上昇した場合には、制御部60は第2電磁弁56及び第2電空比例弁54を閉じて管腔への送気を停止するとともに、図示しない排気弁を操作する。このことによって、排気弁を開状態にして腹腔内の炭酸ガスを大気中に放出させて腹腔内圧を設定値近傍になるまで減圧する。そして、腹腔内圧が設定値近傍に到達した後、再び前述した管腔への送気に切り替えられる。
つまり、制御部60は腹腔モード切替スイッチ82aが操作されて腹腔モードが選択されている場合、第1の口金41aからのみ炭酸ガスを供給させる。この際、フットスイッチ44のスイッチ部44aによってオン状態に操作された場合においても、第2口金41bから管腔へ炭酸ガスが供給されないように、第2電磁弁56及び第2電空比例弁54を閉じた状態に保持する。また、管腔モード切替スイッチ83aが操作されて管腔モードが選択されていた場合は、フットスイッチ44のスイッチ部44aの操作に応じて第2口金41bからのみ炭酸ガスが供給される。このとき、第1口金41aから腹腔へ炭酸ガスが供給されないように、第1電磁弁55及び第1電空比例弁53は閉じた状態に保持される。
このように、制御部は圧力センサ及びフットスイッチの信号に応じて第1電磁弁及び第1電空比例弁、第2電磁弁及び第2電空比例弁を制御することによって、腹腔に送気するステップと管腔に送気するステップとを分けて、両者に同時に送気しない制御を行うことによって、管腔と腹腔内部の圧力を安定した状態に保つことが可能となる。
以下、図7を参照して上記制御による送気装置41の作用例を説明する。
電源スイッチ71がオン状態にされると、制御部60では送気装置41の制御を開始する。まず、ステップS51に示すようにガスボンベ42内のガス残量が確認される。ここで、残量が不足していると判定された場合にはステップS52に移行してボンベ内のガス残量が不足していることを報知して制御を終了する。
一方、前記ステップS51でガスボンベ内のガス残量が十分であったと判定された場合にはステップS61に示すように送気開始ボタン72から送気開始指示信号が出力されるか否か、ステップS62に示すようにフットスイッチ44から送気開始指示信号が出力されるか否か、ステップS63に示すように電源スイッチ71からオフ指示信号が出力されるか否かを待機する。ここで、電源スイッチ71が再操作されてオフ信号の出力を検出した場合には制御を終了する。
ステップS61で送気開始ボタン72からの出力信号を検出したなら、ステップS71に移行して第2電磁弁56がオフ閉状態であるか否かの検出を行う。このステップS71で第2電磁弁56がオフ状態であることを検出した場合にはステップS72に移行して第1電空比例弁53及び第1電磁弁55をオンさせる制御信号を出力して、腹腔への送気を開始させた後、ステップS73に移行する。
一方、前記ステップS71で第2電磁弁56がオン状態であることを検出した場合にはステップS74に移行して、第2電磁弁56をオフ状態にさせる制御を行い、その後、ステップS72に移行する。ステップS74で第2電磁弁56をオフ制御することによって第2口金41bからの送気が停止される。
ステップS73では送気停止ボタン73が操作されて送気を停止させる制御信号が出力されるか否かを検出する。ここで、送気停止ボタン73から出力される制御信号が検出されていない場合にはステップS75に移行して圧力センサ57から出力される計測結果と腹腔内設定圧力との比較を行う。
ステップS75において、圧力センサ57から出力される計測結果が設定値近傍に到達したことが検出されたならステップS76に移行して、ステップS77を含む自動制御によって腹腔内圧力の保持を行う。
一方、前記ステップS75において、圧力センサ57から出力される計測結果が設定値より所定の値、高かった場合には、ステップS78に移行して、第1電空比例弁53及び第1電磁弁55をオフ状態にする制御信号を出力するとともに、排気弁を開状態にする制御信号を出力し、その後、ステップS79に移行して圧力センサ57から出力される計測結果と腹腔内設定圧力との比較を行う。
前記ステップS77において排気弁を開放させたことによって、排気弁から腹腔内の炭酸ガスが排出されて、腹腔内圧力が減圧されていく。ステップS79では、圧力センサ57から出力される計測結果が設定値範囲内に到達したならステップS72に移行する。一方、前記ステップS78で圧力センサ57から出力される計測結果が設定値より所定の値、高い状態である場合にはステップS80に移行して電源スイッチ71をオフにする制御を行って制御を中止する。
なお、前記ステップS75において、圧力センサ57から出力される計測結果が設定値に到達するまでの間は、所定時間間隔でステップS73に戻って所定の処理を繰り返し行う。
また、ステップS73で送気停止ボタン73から出力された制御信号を確認した場合にはステップS81に移行して第1電空比例弁53及び第1電磁弁55に制御信号を出力して腹腔への送気を停止させ、その後、ステップS61に戻る。
前記ステップS62でフットスイッチ44のスイッチ部44aからの出力信号を検出したなら、ステップS91に移行して第2電空比例弁54及び第2電磁弁56に制御信号を出力して管腔への送気を開始させる。この後、ステップS92に移行してスイッチ部44aからの出力信号が継続して出力されているか否かを検出する。
ステップS92で、送出力信号が出力されている場合にはステップS93に移行して、圧力センサ57から出力される計測結果と腹腔内設定圧力との比較を行う。
このステップS93で、圧力センサ57から出力される計測結果が設定値より所定の値、高い場合には、ステップS94に移行し、その後ステップS95に移行する。
ステップS94では第2電空比例弁54及び第2電磁弁56に制御信号を出力するとともに、排気弁を開状態にする制御信号を出力する。このことによって、管腔への送気が停止されるとともに、排気弁から腹腔内の炭酸ガスを排出させる。そして、ステップS95では圧力センサ57から出力される計測結果と腹腔内設定圧力との比較を行う。
ステップS95で、圧力センサ57から出力される計測結果が設定値範囲内に到達したならステップS62に戻る。一方、前記ステップS95で圧力センサ57から出力される計測結果が設定値より所定の値、高い状態である場合にはステップS80に移行して電源スイッチ71をオフにする制御を行って制御を中止する。
なお、ステップS72でフットスイッチ44のスイッチ部44aからの出力信号が検出されなかった場合には、ステップS62に移行する。また、ステップS93で圧力センサ57から出力される計測結果が設定値より低い間及び設定範囲である間は、所定時間間隔でステップS92に戻って所定の処理を繰り返し行う。
送気装置41の制御部60による送気制御は、前述した制御に限定されるものではなく、第1口金41a及び第2口金41bから同時に送気可能な制御や、圧力センサ57の計測結果を元にした送気制御等であってもよい。
ここで、送気装置41の制御部60による別の送気制御について説明する。なお、図5及び図6と制御の異なる部分についてのみ説明する。
図8を参照して腹腔モード及び管腔モードが共にオン状態であった場合の作用について説明する。
送気開始ボタン72が操作されると、制御部60は前述したステップS1ないしステップS3及びステップS5ないしステップS7に示すように第1口金41aを介して腹腔への炭酸ガスの供給を開始する。この際、ステップS8でフットスイッチ44が操作されず、管腔モードが指定されていない場合、ステップS9に移行して第2電磁弁56を閉じて、ステップS1に移行する。これに対して、フットスイッチ44が操作された場合には、第2電磁弁56が開きステップS1に移行する。つまり、腹腔への炭酸ガス供給と管腔への炭酸ガス供給は互いに独立して行われる。
腹腔への炭酸ガス供給において、前述したように送気装置41は腹腔用チューブ45aを通じてガスが流れる状態と、腹腔用チューブ45aを通じてガスの流れが遮断される状態を繰り返す。より具体的に述べると、制御部60は、圧力センサ57によって実際の腹腔内の圧力を検知するとともに、予め設定された患者の腹腔設定圧と実際の腹腔圧との差を比して比較監視し、その差に応じて流量を調節する。
管腔への炭酸ガスの供給が行われている間において、圧力センサ57は、腹腔内の圧力を、ガスの流れを遮断するタイミングで検出し、制御部60にて監視している状態にある。ここで、ステップS3に示すように腹腔内の圧力が設定値よりも所定の値以上低い場合には、制御部60は第1電空比例弁53を前述したように操作して腹腔内圧を設定値近傍になるまで腹腔への送気を行う。
一方、腹腔内の圧力が設定値よりも所定の値以上上昇した場合には、制御部60は第1電磁弁55及び第1電空比例弁53を閉じて腹腔への送気を停止するとともに、図示しない排気弁を操作する。
このことによって、排気弁を開状態にして腹腔内の炭酸ガスを大気中に放出させて腹腔内圧を設定値近傍になるまで減圧する。そして、腹腔内圧が設定値近傍に到達した後、再び前述した管腔への送気に切り替えられる。
このように、制御部は圧力センサの信号に応じて第1電磁弁及び第1電空比例弁を制御することによって、腹腔内部の圧力を安定した状態に保つことが可能となる。
なお、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
図1ないし図8は本発明の一実施形態に係り、図1は送気システムを有する腹腔鏡下外科手術システムの構成例を説明する図 送気装置の構成を説明するブロック図 送気装置のパネル部を説明する図 挿通口用アダプタの構成を説明する図 送気装置の制御部による送気制御の一例を説明するフローチャート 送気装置の制御部による送気制御の他の例を説明するフローチャート 送気装置の制御部による送気制御による送気装置の動作例を説明するフローチャート 送気装置の制御部による送気制御の別の例を説明するフローチャート 腹腔内に挿入される内視鏡に加えて、大腸等の管腔内に内視鏡の挿入部を挿入して処置部位を治療する手技を行う従来の腹腔鏡下外科手術システムを説明する図
符号の説明
1…腹腔鏡下外科手術システム
2…第1内視鏡システム
3…第2内視鏡システム
4…送気システム
16…第3トラカール
41…送気装置
42…ガスボンベ
43…挿通口用アダプタ
44…フットスイッチ
45a…腹腔用チューブ
45b…管腔用チューブ
代理人 弁理士 伊藤 進

Claims (4)

  1. 腹腔内に第1のチューブを介して、第1の圧力の気体を供給するための第1の管路と、
    管腔内に第2のチューブを介して、第2の圧力の気体を供給するための第2の管路と、
    前記第1の管路及び第2の管路に対して、第1の圧力の気体及び第2の圧力の気体を供給する供給手段と、
    前記第1の管路及び第2の管路に対して、前記供給手段による前記第1の圧力の気体及び第2の圧力の気体の供給を切り替える制御を行う制御手段と、
    を具備することを特徴とする送気装置。
  2. 前記制御手段は、前記第2の管路へ第2の圧力の気体を供給する制御より、第1の管路へ第1の圧力の気体を供給する制御を優先して行うことを特徴とする請求項1に記載の送気装置。
  3. 前記第1のチューブ及び前記第2のチューブのいずれから気体を供給するかを選択する切替えスイッチを備え、
    前記制御手段は、前記切替えスイッチの切替え結果に基づいて、前記供給手段による前記第1の圧力の気体及び第2の圧力の気体を切り替える制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の送気装置。
  4. 第1のチューブ及び第2のチューブが延出され、これらチューブを介して所定の圧力の気体を供給する供給手段及び前記供給手段による気体の供給を切替制御する制御手段を備える送気装置と、
    体腔内に挿入する挿入部に処置具チャンネルを有する内視鏡と、
    前記処置具チャンネルに着脱自在で、前記第2のチューブが連結される連結部及び処置具を前記処置具チャンネルに挿通可能なスリットとを有する挿通口アダプタと、
    を具備することを特徴とする腹腔鏡下外科手術システム。
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