JP2017080170A - 循環排煙システム - Google Patents

Abstract

【課題】シースが体腔内から抜けた場合にも、腹腔圧を変動させることなく排煙することができる、循環排煙システムを提供する。【解決手段】循環排煙システムは、患者１４の体腔内で発生した煙を炭酸ガスとともに吸引し循環排煙する循環装置２と、一端が患者１４の腹壁に刺入され基端側に逆止弁が設けられたトラカール１２ｂと、一端が患者１４の腹壁に刺入され基端側に逆止弁が設けられたトラカール１２ｃと、トラカール１２ｂに挿通される内視鏡１０に装着され炭酸ガスを送気するシース１３ｂ、及び／又は、トラカール１２ｃに挿通される電気メス１１に装着され炭酸ガスを吸引するシース１３ｃと、シース１３ｃ、１３ｃがトラカール１２ｂ、及び／又は、トラカール１２ｃに挿入されているか否かを検知し、検知結果に基づき循環装置２の動作を制御するプロセッサ５と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、循環排煙システムに関し、特に、シースを用いて気体を送吸気する循環排煙システムに関する。

従来、医療分野において、病気の診断・治療のために内視鏡が広く利用されている。患者の体内に内視鏡を挿入し、内視鏡により得られた画像を見ながら、術者は診断や処置をおこなうことができる。近年は、トラカールが穿刺された腹腔内での医療処置にも用いられている。

例えば、患者の体壁に穿刺された２つのトラカールの一方を介して内視鏡が腹腔内に挿入され、他方のトラカールを介して処置具が患者の腹腔内に挿入され、術者は内視鏡画像を見ながら処置具を操作して、腹腔内の患部の処置を行う。

術中、患者の腹腔内は、送気装置により炭酸ガスなどの所定ガスが送気され、その送気により形成された空間内で、患部に対する観察及び処置が行われる。このような腹腔内で医療処置が行われる際、電気メスや超音波処置具などが使用されると、患部を焼灼する際に煙やミストが発生し、内視鏡による術野が阻害されてしまう。発生した煙やミストを除去するために、フィルタを用いて体腔内から吸引した炭酸ガスから煙やミストを除去し、再び体腔内に炭酸ガスを送気することで排煙処理を行う、循環型の排煙装置が開発されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載されているような循環排煙装置で排煙処理を行う場合、吸引と送気のバランスの制御が容易であり、体腔が脈動するのを防止することができる。また、体腔内から吸引した炭酸ガスを再び体腔内に送気するため、炭酸ガスの使用量を低減することができる。

近年、内視鏡や処置具にシースを取り付け、シースごとトラカールに挿入して手技を行う方法が開発されている。シースの先端部はトラカールの先端部よりも体腔内に延出して挿入されており、内視鏡や処置具の先端に近い。このため、トラカールでなくシースの先端から体腔内の炭酸ガスを吸引したり体腔内に送気したりすることで、トラカールから送気や吸引を行う場合よりも効率よく排煙することできる。

特開２０１１−３１８９０９号公報

しかしながら、手技の最中に、内視鏡や処置具を体腔内から抜いて清掃（汚れの除去）などが行われる場合、内視鏡や処置具と一緒にシースも体腔内から抜けてしまう。抜けたシースが吸引側の場合、大気中に開放されたシースから吸引した空気を体腔内へ送気することになるため、腹腔が過圧になってしまう。また、抜けたシースが送気側の場合、腔内から吸引した炭酸ガスを大気中に開放してしまうため、腹腔が萎んでしまう。すなわち、内視鏡や処置具と一緒にシースが体腔内から抜けると、腹腔圧が変動してしまい、手技に支障をきたすという問題があった。

そこで本発明は、シースが体腔内から抜けた場合にも、腹腔圧を変動させることなく排煙することができる、循環排煙システムを提供することを目的とする。

本発明の一態様の循環排煙システムは、所定の気体を送気するとともに被検体内で発生した煙を前記被検体内の気体とともに吸引し循環排煙する循環排煙部と、一端が前記被検体の腹壁に刺入され基端側に逆止弁が設けられた第１のトラカールと、一端が前記被検体の腹壁に刺入され基端側に逆止弁が設けられた第２のトラカールと、前記第１のトラカールに挿通される内視鏡に装着され前記気体を送気する第１のシース、及び／又は、前記第２のトラカールに挿通される処置具に装着され前記気体を吸引する第２のシースと、前記第１のシース、及び／又は、前記第２のシースが、前記第１のトラカール、及び／又は、前記第２のトラカールに挿入されているか否かを検知する検知部と、前記検知部の検知結果に基づき、前記循環排煙部の動作を制御する制御部と、を有する。

本発明の循環排煙システムによれば、シースが体腔内から抜けた場合にも、腹腔圧を変動させることなく排煙することができる。

本発明の第１の実施形態に係わる循環排煙システムを含む手術システムの全体構成の一例を説明する図。 気腹、循環排煙動作を説明するフローチャート。 吸引チューブ側のシースの有無を判定する手順を説明するフローチャート。 本発明の第１の実施形態に係わる循環排煙システムを含む手術システムの全体構成の別の一例を説明する図。 送気チューブ側のシースの有無を判定する手順を説明するフローチャート。 本発明の第１の実施形態に係わる循環排煙システムを含む手術システムの全体構成の更に別の一例を説明する図。 吸引チューブ側のシース、及び送気チューブ側のシースの有無を判定する手順を説明するフローチャート。 本発明の第２の実施形態に係わる循環排煙システムを含む手術システムの全体構成の一例を説明する図。 吸引ルートの設定手順を説明するフローチャート。 本発明の第２の実施形態に係わる循環排煙システムを含む手術システムの全体構成の別の一例を説明する図。 送気ルートの設定手順を説明するフローチャート。 本発明の第２の実施形態に係わる循環排煙システムを含む手術システムの全体構成の更に別の一例を説明する図。 吸引ルート及び送気ルートの設定手順を説明するフローチャート。 本発明の第３の実施形態に係わる循環排煙システムを含む手術システムの全体構成の一例を説明する図。 電気メスの構造を説明する概略図。 電気メスを貫通したシースをトラカールに挿入した状態を説明する概略図。 本発明の第３の実施形態に係わる循環排煙システムを含む手術システムの全体構成の別の一例を説明する図。

以下、図面を参照して実施形態を説明する。
（第１の実施形態）

図１は、本発明の第１の実施形態に係わる循環排煙システムを含む手術システムの全体構成の一例を説明する図である。図１に示すように、本実施形態の手術システムは、内視鏡観察下、炭酸ガスなどを送気することにより拡張された患者の腹腔内の患部を、電気メス１１などの処置具などを用いて処置する手術に用いられる。

図１に示すように、患者１４の腹壁には、送気用のトラカール１２ａと、第１のトラカールとしての内視鏡挿入用のトラカール１２ｂと、第２のトラカールとしての処置具挿入用のトラカール１２ｃとが穿刺されている。トラカール１２ｃを介して第２のシースとしてのシース１３ｃが腹腔内に挿入されており、トラカール１２ｂを介して内視鏡１０が腹腔内に挿入されている。シース１３ｃには処置具としての電気メス１１が貫通している。なお、トラカール１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、基端側に逆止弁が設けられている。逆止弁は、シース１３ｃをトラカール１２ｃ内部の中空領域に貫通させたときに、シース１３ｃの外周部とトラカール１２ｃの内周部との間の隙間をシールし、トラカール１２ｃ内部の気体が基端側から大気中に送出されたり、空気がトラカール１２ｃ内部に流入したりするのを防止する。

シース１３ｃと電気メス１１は機械的に一体化している。これにより電気メス１１で患部を焼灼する時、電気メス１１をトラカール１２ｂの先端部から前後に動かしてもシース１３ｃは常に電気メス１１先端近傍に配置されるため、効率よく排煙することできる。

内視鏡１０には、光源装置４とプロセッサ５とが接続されている。光源装置４は、半導体光源から出射された光を導光部材によって導光し、導光部材の先端に設けられた光変換部材により色や光度分布などを変換して、内視鏡１０に照明光を供給する。

プロセッサ５は、内視鏡１０に電源電圧を供給するとともに、内視鏡１０によって撮像された画像を処理してモニタ６に表示させる。また、プロセッサ５は、循環装置２と通信ケーブルで接続されている。検知部、及び制御部としてのプロセッサ５は、内視鏡１０によって撮像された画像を解析し、予め設定された色が所定割合以上検出された場合、シース１３ｃが体腔内に挿入されている旨を循環装置２に対して送信する。一方、画像中において、予め設定された色が所定割合未満煙である場合、シース１３ｃが体腔内に挿入されていない旨を循環装置２に対して送信する。なお、該信号は、内視鏡１０から撮像画像が入力されている間は常に送信し続けるようにしてもよいし、循環装置２からのリクエストを受信した場合にのみ送信するようにしてもよい。なお、プロセッサ５は、検知部としての機能のみを有し、循環装置２の内部に制御部を設けてもよい。

電気メス１１には、電気メス出力装置３が接続されている。電気メス出力装置３は、高周波電気エネルギーを発生させる高周波電流を出力する。電気メス１１の先端の電極を患者１４の患部組織に当接させることにより、電気メス出力装置３から出力された高周波電流を患部組織に集中的に流してジュール熱を発生させ、その熱によって患部組織の切開や出血部位の止血凝固などを行う。

所定のガスを送気する気腹装置１には、炭酸ガス（ＣＯ_２ガス）が充填された図示しないボンベが接続されている。気腹装置１には、気腹チューブ７の一端が接続されている。気腹チューブ７の他端は、患者１４の腹壁に穿刺されたトラカール１２ａに接続されている。すなわち、気腹装置１は、気腹チューブ７とトラカール１２ａとを介して、患者１４の腹腔内に炭酸ガスを送気できるように構成されている。

循環排煙部としての循環装置２には、吸引チューブ８の一端が接続されている。吸引チューブ８の他端はトラカール１２ｃに挿入されたシース１３ｃに接続されている。また、循環装置２には、送気チューブ９の一端が接続されている。送気チューブ９の他端はトラカール１２ｂに接続されている。循環装置２には煙やミストを除去するための図示しないフィルタが設けられており、循環装置２は、吸引チューブ８とシース１３ｃとを介して、患者１４の腹腔内に充填されている炭酸ガスを吸引する。そして、循環装置２内において、図示しないフィルタにより炭酸ガスから煙やミストを除去した後に、送気チューブ９とトラカール１２ｂとを介して、内視鏡１０近傍に同炭酸ガスを噴出させるように構成されている。

次に、本実施形態の排煙装置を含む手術システムを用い、患者１４の体腔内の気体を循環排煙する手順について、図２を用いて説明する。図２は、気腹、循環排煙動作を説明するフローチャートである。

まず、患者１４の体腔内圧が設定圧力に達するまで、炭酸ガスを間欠送気して気腹する。気腹装置１は図示しないボンベから供給される炭酸ガスを気腹チューブ７に吐出し、患者１４の体腔内に送気する（ステップS1）。送気を開始して一定時間が経過すると、気腹装置１は体腔内への炭酸ガスの吐出を停止する（ステップS2）。そして、送気停止期間中に、患者１４の体腔内の圧力を測定する（ステップS3）。測定値が予め設定されている設定圧に到達していない場合（ステップS4、YES）、ステップS1に戻って間欠送気を続ける。

一方、患者１４の体腔内圧が予め設定されている設定圧に到達している場合（ステップS4、NO）、患者１４の体腔内圧が設定圧力よりも高くなっているか否かを判定する。腔圧が設定圧力よりも高くなっている場合（ステップS5、YES）、気腹装置１は、ボンベから気腹チューブ７の間の管路に設けられている図示しない電磁リリーフ弁を開の状態に制御して、腔内のガスを大気中にリリーフする（ステップS8）。電磁リリーフ弁を開にしてから一定時間経過後に、気腹装置１は電磁リリーフ弁を閉の状態に制御して、ガスのリリーフを停止する。そして、ステップS3に戻り、再び患者１４の体腔内の圧力を測定する。ステップS3からステップS8までのガスのリリーフ動作は、腔圧が設定圧力になるまで繰り返し実行される。

一方、腔圧が設定圧力と一致する場合（ステップS5、NO）、十分に気腹が行えていると判断し、気腹装置１は、通信ケーブルを介して循環装置２に循環指示を出力し、循環排煙動作に移行する（ステップS6）。

ステップS6では、循環排煙動作に先立ち、図３のフローに従って、吸引チューブ８側のシース１３ｃの有無を判定し、循環排煙動作の実行可否を決定する。図３は、吸引チューブ側のシースの有無を判定する手順を説明するフローチャートである。

まず、患者１４の体腔内の圧力を測定する（ステップS61）。腔圧が予め設定されている設定圧力と等しい場合（ステップS62、YES）、プロセッサ５は、内視鏡１０で撮像された画像を解析し、該画像に含まれる色を検出する（ステップS63）。そして、内視鏡画像において、シース１３ｃ特有の色が含まれる割合を算出する（ステップS64）。

通常、体腔内を撮像した内視鏡画像には、腔内壁や患部組織を表す赤色系の色や、薬液などを用いて患部を特定するために染色した青色系の色が含まれるが、それ以外の色が含まれることはほとんどない。そこで、シース１３ｃの外装色を、通常内視鏡画像に含まれる可能性がほとんどない色（例えば、黒色など）とすることで、内視鏡画像に黒色が所定割合以上含まれていれば、シース１３ｃが体腔内に挿入されていると判定することができる。

内視鏡画像において、シース特有の色（例えば黒色）が予め設定した閾値以上の割合で検出された場合（ステップS65、YES）、プロセッサ５は、体腔内にシース１３ｃが挿入されていると判定する。判定結果はプロセッサ５から通信ケーブルを介して循環装置２に送信される。循環装置２は、判定結果に従って、循環排煙動作を実行する（ステップS66）。

一方、シース特有の色（例えば黒色）の割合が、予め設定した閾値未満である場合（ステップS65、NO）、プロセッサ５は、体腔内にシース１３ｃが挿入されていないと判定する。吸引チューブ８はシース１３ｃに接続されているため、シース１３ｃが体腔内に挿入されていない場合、吸引チューブ８も大気中に開放されているとみなすことができる。この状態で循環排煙動作を実行した場合、空気が吸引チューブ８に吸引されて、体腔内に送気されてしまうため、体腔内が過圧になってしまう恐れがある。従って、循環装置２は、プロセッサ５から受信する判定結果に従って、循環排煙動作を実行せずに（ステップS67）、処理を終了する。

なお、腔圧が予め設定されている設定圧力と等しくない場合（ステップS62、NO）、ステップS67に進み、循環排煙動作を実行せずに処理を終了する。

このように、本実施形態によれば、内視鏡画像に通常存在しない色（例えば黒色）でシース１３ｃの外装を形成しているので、内視鏡画像における同色の有無を検出することで、シース１３ｃが体腔内に挿入されているか否かを判定することができる。シース１３ｃが体腔内に挿入されていると判定された場合のみ循環排煙動作を行い、シース１３ｃが体腔内に存在しないと判定された場合には循環排煙動作を停止することで、腔内を過圧状態にすることなく安全に排煙することができる。

なお、上述の説明では、シースを吸引チューブ８側のトラカール１２ｃに挿入しているが、送気チューブ９側のトラカール１２ｂに挿入するように構成してもよい。図４は、本発明の第１の実施形態に係わる循環排煙システムを含む手術システムの全体構成の別の一例を説明する図である。図４に示す手術システムは、シースがトラカール１２ｃでなくトラカール１２ｂに挿入されている点が、図１に示す手術システムと異なっている。

図４に示す手術システムでは、電気メス１１により発生した煙を含む炭酸ガスは、トラカール１２ｃの先端側の開口部から吸引する。循環装置２によって排煙された炭酸ガスは、送気チューブ９と、第１のシースとしてのシース１３ｂとを介し、シース１３ｂの先端側の開口部から送気されるように構成されている。

循環装置２は、気腹装置１により患者１４の腔圧が設定圧力で気腹されており循環可能な状態である場合、図５のフローに従って、送気チューブ９側のシース１３ｂの有無を判定し、循環排煙動作の実行可否を決定する。図５は、送気チューブ側のシースの有無を判定する手順を説明するフローチャートである。

まず、患者１４の体腔内の圧力を測定し（ステップS61）、腔圧が予め設定されている設定圧力と等しい場合（ステップS62、YES）、プロセッサ５は、内視鏡１０で撮像された画像を解析し、該画像に含まれる色を検出する（ステップS63）。そして、内視鏡画像において、体腔内特有の色が含まれる割合を算出する（ステップS64´）。

通常、体腔内を撮像した内視鏡画像は、腔内壁や患部組織を表す赤色系の色が大半の割合を占める。しかし、内視鏡１０が体腔外に引き抜かれた場合、手術室内を撮像した画像になるため、体腔内に特有な色（例えば、赤色）割合が激減する。シース１３ｂは内視鏡１０と共に体腔内に挿入したり引き抜かれたりするため、内視鏡画像に赤色が所定割合以上含まれていれば、シース１３ｂが体腔内に挿入されていると判定することができる。

内視鏡画像において、体腔内特有の色（例えば赤色）が予め設定した閾値以上の割合で検出された場合（ステップS65´、YES）、プロセッサ５は、体腔内にシース１３ｂが挿入されていると判定する。判定結果はプロセッサ５から通信ケーブルを介して循環装置２に送信される。循環装置２は、判定結果に従って、循環排煙動作を実行する（ステップS66）。

一方、体腔内特有の色（例えば赤色）の割合が、予め設定した閾値未満である場合（ステップS65´、NO）、プロセッサ５は、体腔内にシース１３ｂが挿入されていないと判定する。送気チューブ９はシース１３ｂに接続されているため、シース１３ｂが体腔内に挿入されていない場合、送気チューブ９も大気中に開放されているとみなすことができる。この状態で循環排煙動作を実行した場合、体腔内に送気されるはずの炭酸ガスが大気に開放されてしまうため、腹腔が萎んでしまう恐れがある。従って、循環装置２は、プロセッサ５から受信する判定結果に従って、循環排煙動作を実行せずに（ステップS67）、処理を終了する。

このように、シース１３ｂが送気チューブ９側に装着されている場合においても、内視鏡画像における体腔内特有の色の有無を検出することで、シース１３ｂが体腔内に挿入されているか否かを判定することができる。シース１３ｂが体腔内に挿入されていると判定された場合のみ循環排煙動作を行い、シース１３ｂが体腔内に存在しないと判定された場合には循環排煙動作を停止することで、腹腔が萎んでしまうことなく安全に手技を行うことができる。

なお、シースを、トラカール１２ｂとトラカール１２ｃの両方に挿入する構成を用いてもよい。図６は、本発明の第１の実施形態に係わる循環排煙システムを含む手術システムの全体構成の更に別の一例を説明する図である。図６に示すように、内視鏡１０を挿入するトラカール１２ｂと、電気メス１１を挿入するトラカール１２ｃの両方に、シース１３ｂ、１３ｃを用いることにより、煙が発生する電気メス１１近傍から炭酸ガスを吸引し、循環装置２により排煙処理を行った炭酸ガスを内視鏡１０先端近傍へ噴射することができるため、排煙効率が向上する。

循環装置２は、気腹装置１により患者１４の腔圧が設定圧力で気腹されており循環可能な状態である場合、図７のフローに従って、吸引チューブ８側のシース１３ｃの有無、及び、送気チューブ９側のシース１３ｂの有無を判定し、循環排煙動作の実行可否を決定する。図７は、吸引チューブ側のシース、及び送気チューブ側のシースの有無を判定する手順を説明するフローチャートである。

まず、患者１４の体腔内の圧力を測定し（ステップS61）、腔圧が予め設定されている設定圧力と等しい場合（ステップS62、YES）、プロセッサ５は、内視鏡１０で撮像された画像を解析し、該画像に含まれる色を検出する（ステップS63）。そして、吸引チューブ８側のシース１３ｃの有無の判定を行う。すなわち、内視鏡画像において、シース１３ｃ特有の色が含まれる割合を算出し（ステップS64）、シース特有の色（例えば黒色）が予め設定した閾値以上の割合で検出された場合（ステップS65、YES）、プロセッサ５は、体腔内にシース１３が挿入されていると判定し、送気チューブ９側のシース１３ｂの有無の判定に移行する。すなわち、内視鏡画像において、体腔内特有の色が含まれる割合を算出し（ステップS64´）、体腔内特有の色（例えば赤色）が予め設定した閾値以上の割合で検出された場合（ステップS65´、YES）、プロセッサ５は、体腔内にシース１３ｂが挿入されていると判定し、循環排煙動作を実行する（ステップS66）。

吸引チューブ８側のシース１３ｃの有無の判定において、シース特有の色（例えば黒色）の割合が、予め設定した閾値未満である場合（ステップS65、NO）、及び、送気チューブ９側のシース１３ｂの有無の判定において、体腔内特有の色（例えば赤色）の割合が、予め設定した閾値未満である場合（ステップS65´、NO）、プロセッサ５は、体腔内にシースが挿入されていないと判定し、排煙循環を実行せずに（ステップS67）処理を終了する。

このように、シース１３ｂ、１３ｃが吸引チューブ８側と送気チューブ９側の双方に挿入されている場合にも、内視鏡画像を解析し、シース特有の色や体腔内特有の色の有無を検出することで、シース１３ｂ、１３ｃが体腔内に挿入されているか否かを判定することができる。吸引チューブ８側のシース１３ｃと、送気チューブ９側のシース１３ｂが両方とも体腔内に挿入されていると判定された場合のみ循環排煙動作を行い、どちらか一方でも体腔内に存在しないと判定された場合には循環排煙動作を停止することで、腹腔内が過圧されたり萎んだりしてしまうことなく、安全に手技を行うことができる。
（第２の実施形態）

上述した第１の実施形態の循環排煙システムでは、シース１３ｂ、１３ｃが体腔内に挿入されていないと判定された場合には、循環排煙を停止していた。これに対し、本実施形態においては、シース１３ｃ経由での吸引ルートと、トラカール１２ｃ経由での吸引ルートとを設け、シース１３ｃが体腔内に挿入されているか否かに応じて吸引ルートを切り替える点が異なっている。

図８は、本発明の第２の実施形態に係わる循環排煙システムを含む手術システムの全体構成の一例を説明する図である。図８に示す手術システムは、体腔内から炭酸ガスを吸引して循環装置２に送出する吸引ルートが、一端が切替弁１５ａの出力側に接続され他端が循環装置２に接続された吸引チューブ８ａと、一端がシース１３ｃに接続され他端が切替弁１５ａの入力側に接続された吸引チューブ８ｂと、一端がトラカール１２ｃに接続され他端が切替弁１５ａの入力側に接続された吸引チューブ８ｃと、３本の吸引チューブ８ａ、８ｂ、８ｃの組み合わせで構成されている点を除き、図１を用いて説明した第１の実施形態に係わる手術システムと同様の構成である。

循環装置２は、プロセッサ５から受信するシース１３ｃ有無の判定結果に従って、切替弁１５ａを切り替えて、吸引チューブ８ａと吸引チューブ８ｂとを接続し、シース１３ｃと吸引チューブ８ｂとを介して体腔内の炭酸ガスを吸引するルートを用いるか、吸引チューブ８ａと吸引チューブ８ｃとを接続し、トラカール１２ｃと吸引チューブ８ｃとを介して体腔内の炭酸ガスを吸引するルートを用いるかを制御する。

循環装置２は、気腹装置１により患者１４の腔圧が設定圧力で気腹されており循環可能な状態である場合、図９のフローに従って、吸引チューブ８側のシース１３ｃの有無を判定し、吸引ルートを設定する。図９は、吸引ルートの設定手順を説明するフローチャートである。

まず、患者１４の体腔内の圧力を測定し（ステップS61）、腔圧が予め設定されている設定圧力と等しい場合（ステップS62、YES）、プロセッサ５は、内視鏡１０で撮像された画像を解析し、該画像に含まれる色を検出する（ステップS63）。そして、吸引チューブ８側のシース１３ｃの有無の判定を行う。すなわち、内視鏡画像において、シース１３ｃ特有の色が含まれる割合を算出し（ステップS64）、シース特有の色（例えば黒色）が予め設定した閾値以上の割合で検出された場合（ステップS65、YES）、プロセッサ５は、体腔内にシース１３が挿入されていると判定し、循環装置２に判定結果を送信する。循環装置２は、切替弁１５ａをシース１３ｃ側に切り替えて、吸引チューブ８ｂと吸引チューブ８ａとを接続し（ステップS68）、循環排煙動作を実行する（ステップS66）。

一方、吸引チューブ８側のシース１３ｃの有無の判定において、シース特有の色（例えば黒色）の割合が、予め設定した閾値未満である場合（ステップS65、NO）、プロセッサ５は、体腔内にシース１３ｃが挿入されていないと判定し、循環装置２に判定結果を送信する。循環装置２は、切替弁１５ａをトラカール１２ｃ側に切り替えて、吸引チューブ８ｃと吸引チューブ８ａとを接続し（ステップS69）、循環排煙動作を実行する（ステップS66）。

なお、腔圧が予め設定されている設定圧力と等しくない場合（ステップS62、NO）、ステップS67に進み、循環排煙動作を実行せずに処理を終了する。

このように、本実施形態によれば、体腔内から炭酸ガスを吸引するルートを、シース１３ｃ経由のルートとトラカール１２ｃ経由のルートの２ルート準備し、内視鏡画像によりシース１３ｃが体腔内に挿入されているか否かを判定した結果に応じて、切替弁１５ａを切り替えていずれかのルートを選択できるように構成している。すなわち、シース１３ｃが体腔内に挿入されていると判定された場合はシース１３ｃ経由のルートで吸引を行い、シース１３ｃが体腔内に挿入されていないと判定された場合はトラカール１２ｃ経由で吸引を行うことで、シース１３ｃが腹腔内に挿入されていない場合においても、循環排煙を停止することなく、かつ、腔内を過圧状態にすることなく安全に排煙することができる。

なお、上述の説明では、シースを吸引チューブ８側のトラカール１２ｃに挿入しているが、送気チューブ９側のトラカール１２ｂに挿入するように構成してもよい。図１０は、本発明の第２の実施形態に係わる循環排煙システムを含む手術システムの全体構成の別の一例を説明する図である。図１０に示す手術システムは、シースがトラカール１２ｃでなくトラカール１２ｂに挿入されている点が、図８に示す手術システムと異なっている。

図１０に示す手術システムは、循環装置２から体腔内へ炭酸ガスを送出する送気ルートが、一端が切替弁１５ｂの入力側に接続され他端が循環装置２に接続された送気チューブ９ａと、一端がシース１３ｂに接続され他端が切替弁１５ｂの出力側に接続された送気チューブ９ｂと、一端がトラカール１２ｂに接続され他端が切替弁１５ｂの出力側に接続された送気チューブ９ｃと、３本の送気チューブ９ａ、９ｂ、９ｃの組み合わせで構成されている。

循環装置２は、プロセッサ５から受信するシース１３ｂ有無の判定結果に従って、切替弁１５ｂを切り替えて、送気チューブ９ａと送気チューブ９ｂとを接続し、送気チューブ９ｂとシース１３ｂとを介して体腔内へ炭酸ガスを送出するルートを用いるか、送気チューブ９ａと送気チューブ９ｃとを接続し、送気チューブ９ｃとトラカール１２ｃとを介して体腔内へ炭酸ガスを送出するルートを用いるかを制御する。

循環装置２は、気腹装置１により患者１４の腔圧が設定圧力で気腹されており循環可能な状態である場合、図１１のフローに従って、送気チューブ９側のシース１３ｂの有無を判定し、送気ルートを設定する。図１１は、送気ルートの設定手順を説明するフローチャートである。

まず、患者１４の体腔内の圧力を測定し（ステップS61）、腔圧が予め設定されている設定圧力と等しい場合（ステップS62、YES）、プロセッサ５は、内視鏡１０で撮像された画像を解析し、該画像に含まれる色を検出する（ステップS63）。そして、送気チューブ９側のシース１３の有無の判定を行う。すなわち、内視鏡画像において、体腔内特有の色が含まれる割合を算出し（ステップS64´）、体腔内特有の色（例えば赤色）が予め設定した閾値以上の割合で検出された場合（ステップS65´、YES）、プロセッサ５は、体腔内にシース１３ｂが挿入されていると判定し、循環装置２に判定結果を送信する。循環装置２は、切替弁１５ｂをシース１３側に切り替えて、送気チューブ９ｂと送気チューブ９ａとを接続し（ステップS68´）、循環排煙動作を実行する（ステップS66）。

一方、送気チューブ９側のシース１３ｂの有無の判定において、体腔内特有の色（例えば赤色）の割合が、予め設定した閾値未満である場合（ステップS65´、NO）、プロセッサ５は、体腔内にシース１３ｂが挿入されていないと判定し、循環装置２に判定結果を送信する。循環装置２は、切替弁１５ｂをトラカール１２ｂ側に切り替えて、送気チューブ９ｃと送気チューブ９ａとを接続し（ステップS69´）、循環排煙動作を実行する（ステップS66）。

このように、本実施形態によれば、体腔内へ炭酸ガスを送出するルートを、シース１３ｂ経由のルートとトラカール１２ｂ経由のルートの２ルート準備し、内視鏡画像によりシース１３ｂが体腔内に挿入されているか否かを判定した結果に応じて、切替弁１５ｂを切り替えていずれかのルートを選択できるように構成している。すなわち、シース１３ｂが体腔内に挿入されていると判定された場合はシース１３ｂ経由のルートで送気を行い、シース１３ｂが体腔内に挿入されていないと判定された場合はトラカール１２ｃ経由で送気を行うことで、シース１３ｂが腹腔内に挿入されていない場合にも循環排煙を停止することなく、かつ、腔内を萎んだ状態にすることなく安全に排煙することができる。

なお、シース１３ｂ、１３ｃを、トラカール１２ｂとトラカール１２ｃの両方に挿入し、２つのルートからなる吸引ルートと、２つのルートからなる送気ルートを含む構成にしてもよい。図１２は、本発明の第２の実施形態に係わる循環排煙システムを含む手術システムの全体構成の更に別の一例を説明する図である。図１２に示すように、内視鏡１０を挿入するトラカール１２ｂと、電気メス１１を挿入するトラカール１２ｃの両方に、シース１３ｂ、１３ｃを用いることにより、煙が発生する電気メス１１近傍から炭酸ガスを吸引し、循環装置２により排煙処理を行った炭酸ガスを内視鏡１０先端近傍へ噴射することができるため、排煙効率が向上する。

循環装置２は、気腹装置１により患者１４の腔圧が設定圧力で気腹されており循環可能な状態である場合、図１３のフローに従って、吸引チューブ８側のシース１３ｃの有無、及び、送気チューブ９側のシース１３ｂの有無を判定し、吸引ルートと送気ルートとを決定する。図１３は、吸引ルート及び送気ルートの設定手順を説明するフローチャートである。

まず、患者１４の体腔内の圧力を測定し（ステップS61）、腔圧が予め設定されている設定圧力と等しい場合（ステップS62、YES）、プロセッサ５は、内視鏡１０で撮像された画像を解析し、該画像に含まれる色を検出する（ステップS63）。そして、吸引チューブ８側のシース１３ｃの有無の判定を行う。

すなわち、内視鏡画像において、シース１３ｃ特有の色が含まれる割合を算出し（ステップS64）、シース特有の色（例えば黒色）が予め設定した閾値以上の割合で検出された場合（ステップS65、YES）、体腔内にシース１３ｃが挿入されていると判定されるので、循環装置２は切替弁１５ａをシース１３ｃ側に切り替えて、吸引チューブ８ｂと吸引チューブ８ａとを接続する（ステップS68）。一方、シース特有の色（例えば黒色）の割合が、予め設定した閾値未満である場合（ステップS65、NO）、体腔内にシース１３ｃが挿入されていないと判定されるので、循環装置２は切替弁１５ａをトラカール１２ｃ側に切り替えて、吸引チューブ８ｃと吸引チューブ８ａとを接続する（ステップS69）。

吸引ルートの設定が終了すると、続いて送気チューブ９側のシース１３ｂの有無の判定に移行する。すなわち、内視鏡画像において、体腔内特有の色が含まれる割合を算出し（ステップS64´）、体腔内特有の色（例えば赤色）が予め設定した閾値以上の割合で検出された場合（ステップS65´、YES）、体腔内にシース１３ｂが挿入されていると判定されるので、循環装置２は切替弁１５ｂをシース１３ｂ側に切り替えて、送気チューブ９ｂと送気チューブ９ａとを接続する（ステップS68´）。一方、体腔内特有の色（例えば赤色）の割合が、予め設定した閾値未満である場合（ステップS65´、NO）、体腔内にシース１３ｂが挿入されていないと判定されるので、循環装置２は切替弁１５ｂをトラカール１２ｂ側に切り替えて、送気チューブ９ｃと送気チューブ９ａとを接続する（ステップS69´）。

このように、シース１３ｂ、１３ｃが吸引チューブ８側と送気チューブ９側の双方に挿入されている場合にも、内視鏡画像を解析し、シース特有の色や体腔内特有の色の有無を検出することで、シース１３ｂ、１３ｃが体腔内に挿入されているか否かを判定することができる。シース１３ｂ、１３ｃが腹腔内に挿入されていると判定された場合はシース１３ｂ、１３ｃを介して吸引や送気を行うルートを形成し、シース１３ｂ、１３ｃが腹腔内に挿入されていないと判定された場合はトラカール１２ｂ、１２ｃを介して吸引や送気を行うルートを形成するので、シース１３ｂ、１３ｃが腹腔内に挿入されていない状態でも、循環排煙を停止することなく、かつ、腹腔内が過圧されたり萎んだりしてしまうことなく、安全に手技を行うことができる。
（第３の実施形態）

上述した第１の実施形態では、シース１３ｃが体腔内に挿入されているか否かを、内視鏡画像により判定していた。一方、本実施形態では、電気メス１１に設けられたシース検知部１１１によって、シース１３ｃが電気メス１１に確実に接続されているか否かを判定する点が異なっている。

図１４は、本発明の第３の実施形態に係わる循環排煙システムを含む手術システムの全体構成の一例を説明する図である。図１４に示す手術システムは、電気メス出力装置３と循環装置２との間が通信ケーブルで接続されている点を除き、図１を用いて説明した第１の実施形態に係わる手術システムと同様の構成である。

図１５は、電気メス１１の構造を説明する概略図である。また、図１６は、電気メス１１を貫通したシース１３ｃをトラカール１２ｃに挿入した状態を説明する概略図である。なお、図１６において、トラカール１２ｃは図示を省略している。電気メス１１の側周部には、弾力性を有する部材で構成された圧電スイッチ等のシース検知部１１１が設けられている。電気メス１１がシース１３ｃに挿入されると、シース１３ｃの内面がシース検知部１１１と接触し、シース検知部１１１の表面に圧力がかかって潰れる（形状が変化する）。シース検知部１１１は、表面にかかった圧力を検知すると、電気メス出力装置３に対して検知信号を送信する。

なお、電気メス１１がシース１３ｃから抜き取られると、シース検知部１１１の表面にかかっていた圧力が取り除かれ、形状が元に戻る。従って、この状態においては、シース検知部１１１から電気メス出力装置３に対し、検知信号は送信されない。

電気メス出力装置３は、シース検知部１１１から検知信号を受信すると、循環装置２に対して循環指示信号を出力する。また、シース検知部１１１から検知信号を受信しなくなると、循環装置２に対して出力していた循環指示信号を停止する。循環装置２は、循環指示信号を受信している間のみ、排煙循環動作を実行する。

このように、本実施形態によれば、電気メス１１にシース検知部１１１を設け、電気メス１１がシース１３ｃに挿入されている場合にのみ、シース検知部１１１から電気メス出力装置３を介して循環装置２に循環指示信号が出力されるように構成しているので、循環装置は現在、シース経由で排煙使用としているか否かを判断できるため、ユーザーが循環装置のフロントパネル等を操作してシース経由での排煙を行う様に設定する手間を省く事ができる。

なお、シース１３ｂを送気チューブ９側のトラカール１２ｂに挿入する構成の場合、内視鏡１０にシース検知部１１１を設け、プロセッサ５を介して循環装置２に循環指示信号が入力されるようにしてもよい。また、２本のシース１３ｂ、１３ｃを吸引チューブ８側のトラカール１２ｃと、送気チューブ９側のトラカール１２ｂの両方に挿入する構成の場合、電気メス１１と内視鏡１０の両方にシース検知部１１１を設けてもよい。この場合、循環装置２は、電気メス出力装置３とプロセッサ５の両方から循環指示信号を受信した場合のみ、循環排煙総和を行う。

また、シース検知部１１１は圧電スイッチに限定されるものでなく、電気メス１１がシース１３ｃに挿入されたことを検知できる構成であれば、その形状や検知方法については種々の変更が可能である。

更に、シース検知部１１１を、シース１３ｃに電気メス１１が挿入された際に、シース１３ｃ内に位置する場所に配置するのではなく、図１７に示すように、術者が押下しやすい位置に配置してもよい。図１７は、本発明の第３の実施形態に係わる循環排煙システムを含む手術システムの全体構成の別の一例を説明する図である。この場合、電気メス１１が貫通したシース１３ｃをトラカール１２ｃに挿入した状態で、術者がシース検知部１１１´を操作する（押下する）ことにより、シース検知部１１１´から電気メス出力装置３に対して検知信号が送信される。

すなわち、術者が任意のタイミングで検知信号を送信することができるため、電気メス１１がシース１３ｃに挿入された状態でも、体腔内に煙が発生しておらず循環排煙が不要な場合にはシース検知部１１１´を操作しなければ循環排煙が開始されない。排煙が必要な状態になった場合に、シース検知部１１１´を操作することで初めて循環排煙を開始させることができる。従って、無駄な循環排煙を行うことがないため、コストを削減することができる。

なお、シース１３ｂを送気チューブ９側のトラカール１２ｂに挿入する構成の場合、内視鏡１０にシース検知部１１１´を設け、プロセッサ５を介して循環装置２に循環指示信号が入力されるようにしてもよい。また、２本のシース１３ｂ、１３ｃを吸引チューブ８側のトラカール１２ｃと、送気チューブ９側のトラカール１２ｂの両方に挿入する構成の場合、電気メス１１と内視鏡１０の両方にシース検知部１１１´を設けてもよい。この場合、循環装置２は、電気メス出力装置３とプロセッサ５の両方から循環指示信号を受信した場合のみ、循環排煙を行う。

また、シース検知部１１１´は圧電スイッチに限定されるものでなく、術者が検知信号を送信できる構成であれば、その形状や検知方法については種々の変更が可能である。

本明細書における各「部」は、実施の形態の各機能に対応する概念的なもので、必ずしも特定のハードウェアやソフトウエア・ルーチンに１対１には対応しない。従って、本明細書では、実施の形態の各機能を有する仮想的回路ブロック（部）を想定して実施の形態を説明した。また、本実施の形態における各手順の各ステップは、その性質に反しない限り、実行順序を変更し、複数同時に実行し、あるいは実行毎に異なった順序で実行してもよい。さらに、本実施の形態における各手順の各ステップの全てあるいは一部をハードウェアにより実現してもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として例示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…気腹装置、２…循環装置、３…電気メス出力装置、４…光源装置、５…プロセッサ、６…モニタ、７…気腹チューブ、８、８ａ、８ｂ、８ｃ…吸引チューブ、９、９ａ、９ｂ、９ｃ…送気チューブ、１０…内視鏡、１１…電気メス、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ…トラカール、１３ｂ、１３ｃ…シース、１４…患者、１５ａ、１５ｂ…切替弁、１１１、１１１´…シース検知部

Claims (10)

1. 所定の気体を送気するとともに被検体内で発生した煙を前記被検体内の気体とともに吸引し循環排煙する循環排煙部と、
   一端が前記被検体の腹壁に刺入され基端側に逆止弁が設けられた第１のトラカールと、
   一端が前記被検体の腹壁に刺入され基端側に逆止弁が設けられた第２のトラカールと、
   前記第１のトラカールに挿通される内視鏡に装着され前記気体を送気する第１のシース、及び／又は、前記第２のトラカールに挿通される処置具に装着され前記気体を吸引する第２のシースと、
   前記第１のシース、及び／又は、前記第２のシースが、前記第１のトラカール、及び／又は、前記第２のトラカールに挿入されているか否かを検知する検知部と、
   前記検知部の検知結果に基づき、前記循環排煙部の動作を制御する制御部と、
   を有することを特徴とする、循環排煙システム。
2. 前記検知部は、前記内視鏡により撮像される内視鏡画像に含まれる検知対象色の全体に対する割合を算出し、前記割合が所定の閾値以上のときに、前記第１のシース、及び／又は、前記第２のシースが、前記第１のトラカール、及び／又は、前記第２のトラカールに挿入されていると検知することを特徴とする、請求項１に記載の循環排煙システム。
3. 前記第２のシースは、外表面の色が体腔内の臓器色と異なる色であり、前記第２のトラカールに前記第２のシースが挿入されていることを検知する際の前記検知対象色は、前記外表面の色であることを特徴とする、請求項２に記載の循環排煙システム。
4. 前記第１のトラカールに前記第１のシースが挿入されていることを検知する際の前記検知対象色は、体腔内の臓器色であることを特徴とする、請求項２又は請求項３に記載の循環排煙システム。
5. 前記制御部は、前記第１のシース、及び／又は、前記第２のシースが、前記第１のトラカール、及び／又は、前記第２のトラカールに挿入されていない旨の前記検知結果を受信した場合、前記循環排煙部の動作を停止させることを特徴とする、請求項１乃至請求項４に記載の循環排煙システム。
6. 前記循環排煙部と前記第１のシースとを接続する送気チューブと、前記送気チューブ上に設けられた第１の切替弁と、前記第１の切替弁と前記第１のトラカールとを接続する第２の送気チューブと、を更に有し、前記検知部が前記第１のシースが前記第１のトラカールに挿入されていると検知した場合、前記送気チューブにより前記気体を送気し、前記検知部が前記第１のシースが前記第１のトラカールに挿入されていないと検知した場合、前記第２の送気チューブから前記気体を送気することを特徴とする、請求項４に記載の循環排煙システム。
7. 前記循環排煙部と前記第２のシースとを接続する吸引チューブと、前記吸引チューブ上に設けられた第２の切り替え弁と、前記第２の切替弁と前記第２のトラカールとを接続する第２の吸引チューブと、を更に有し、前記検知部が前記第２のシースが前記第２のトラカールに挿入されていると検知した場合、前記吸引チューブにより前記気体を吸引し、前記検知部が前記第２のシースが前記第２のトラカールに挿入されていないと検知した場合、前記第２の吸引チューブから前記気体を吸引することを特徴とする、請求項３又は請求項６に記載の循環排煙システム。
8. 前記内視鏡及び／又は、前記処置具がシースに接続されている事を把握する第２の検知部を持つことを特徴とする、請求項１に記載の循環排煙システム。
9. 前記第２の検知部が前記内視鏡及び／又は、前記処置具の外周面上に設けられたスイッチであることを特徴とする、請求項８に記載の循環排煙システム。
10. 制御部は、前記スイッチが押下されている間、前記循環排煙部の動作を実行させることを特徴とする、請求項９に記載の循環排煙システム。

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