JP2022180727A - 手術室システム - Google Patents

Abstract

【課題】術野の清浄度をより確実に担保することのできる手術室システムを提供する。【解決手段】手術室システム１０は、天井１５に設けられた吹出口エリア２１から下方に清浄空気を供給し、手術台１２周辺に清浄空気の層流領域を形成する給気設備１７と、吹出口エリア２１に設けられた複数の光源２６を有し、術野を無影状態で照明する無影灯設備１８と、吹出口エリア２１の周囲に設けられた第１面発光材３１を有する面発光照明設備１９と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、手術室システムに関する。

従来から、手術室には、手術台周辺に清浄空気を供給する給気設備と、術野を無影状態で照明する無影灯設備と、が設けられている。例えば特許文献１においては、給気設備は、天井に設けられており、手術台に対して上方から清浄空気を供給することで手術台周辺に層流領域を形成している。無影灯設備は、天井に連結された多関節アームと、多関節アームを介して天井に支持される照明装置とを有している。

特開２０１９－８８７３１号公報

しかしながら、特許文献１の無影灯設備においては、多関節アームを調整して、術野の近く、すなわち術者の近くに照明装置を配置する必要がある。このため、多関節アームや照明装置が清浄空気の流れを乱すことで術野の清浄度を担保することができないおそれがあった。

上記課題を解決する手術室システムは、天井に設けられた吹出口エリアから下方に清浄空気を供給し、手術台周辺に前記清浄空気の層流領域を形成する給気設備と、前記吹出口エリアに設けられた複数の光源を有し、術野を無影状態で照明する無影灯設備と、前記吹出口エリアの周囲に設けられた面発光材を有する面発光照明設備と、を備える。

上記構成によれば、無影状態で術野を照明する無影灯設備、および、手術室全体を照明する面発光照明設備が天井に設けられている。その結果、術野の清浄度をより確実に担保することができる。

上記構成の手術室システムにおいて、前記面発光照明設備は、前記面発光材である第１面発光材と、前記天井に接続する壁に設けられた面発光材である第２面発光材と、を備えることが好ましい。上記構成によれば、壁に面発光材を備えることで手術室内の照度が確保されやすくなる。

上記構成の手術室システムにおいて、前記面発光照明設備は、前記第２面発光材を複数有し、前記複数の第２面発光材の一部が、モニターとして機能することが好ましい。
上記構成によれば、モニターが壁に設置されていることで、術野の清浄度をさらに確実に担保することができる。

上記構成の手術室システムにおいて、前記無影灯設備は、前記複数の光源による照明領域を変更可能に構成されていることが好ましい。
上記構成によれば、照明領域が変更可能に構成されていることで、その時々に応じた適切な領域を照明することができる。

上記構成の手術室システムは、術者の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得装置と、前記位置情報に応じて前記照明領域を変更する制御装置と、を備えるとよい。
上記構成によれば、術者の動きに合わせて照明領域を変更することができる。

手術室システムの一実施形態の概略構成を示す図。 手術室システムの電気的構成の一例を示すブロック図。 情報処理装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図。

図１～図３を参照して、手術室システムの一実施形態について説明する。
図１に示すように、手術室システム１０は、手術室１１において、手術台１２周辺に上方から下方に向かって流れる清浄空気の層流領域を形成するとともに、手術台１２周辺を照明するシステムである。手術室１１は、床１３、壁１４、天井１５を備える。壁１４は、床１３および天井１５に接続されている。壁１４には、現在時刻や手術時間、麻酔時間などを示すオペタイマー１６が設けられている。

手術室システム１０は、給気設備１７、無影灯設備１８、および、面発光照明設備１９を備える。
給気設備１７は、天井１５から床１３に向かって流れる清浄空気の層流領域を手術台１２周辺に形成する。給気設備１７は、清浄空気供給装置２０と吹出口エリア２１とを有する。

清浄空気供給装置２０は、装置周辺の空気を取り込んで清浄化したのち、その清浄化した清浄空気を吹出口エリア２１に供給する。
吹出口エリア２１は、天井１５に設けられている。吹出口エリア２１は、上面視において、手術台１２、および、手術台１２の周辺領域に重なるように設けられている。吹出口エリア２１には、図示されない複数の吹出口が設けられている。吹出口エリア２１は、清浄空気供給装置２０から供給された清浄空気を各吹出口から下方に向かって吹き出す。

無影灯設備１８は、術野を含む手術台１２周辺を無影状態で照明する。無影灯設備１８によって無影状態で照明される領域のことを光野という。無影灯設備１８は、複数の埋込型照明器具２５で構成されている。複数の埋込型照明器具２５は、吹出口エリア２１において吹出口とは異なる位置に設置されている。複数の埋込型照明器具２５は、格子配列状に設置されている。

各埋込型照明器具２５は、光源２６と方向調整機２７とを有する。
光源２６は、例えばレンズ付きのＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ライトである。光源２６は、指向性を有する所定照度の照明光を手術台１２周辺に向けて発する。

方向調整機２７は、後述する制御装置３６によって制御されることで光源２６の照明方向を調整する。方向調整機２７は、例えば、複数のサーボモータと、サーボモータが駆動されることにより光源２６の照明方向を変更する機構と、で構成される。無影灯設備１８は、光源２６の照明方向の変更により、光野を調整可能に構成されている。

面発光照明設備１９は、図示されないスイッチのオン操作によって、全天空照度と同様の照度で手術室１１内を照明可能である。面発光照明設備１９は、照明器具として、複数の第１面発光材３１と複数の第２面発光材３２とを有する。

第１面発光材３１は、天井１５に設置されている。第１面発光材３１は、例えば、面発光ＬＥＤパネルである。第１面発光材３１は、吹出エリアを取り囲むように天井１５全体に設置されている。第１面発光材３１は、パネル全体が白色系に発光することで手術室１１内を照明する。

第２面発光材３２は、壁１４に設置されている。第２面発光材３２は、手術室１１を取り囲むように壁１４の上部に設置されている。第２面発光材３２は、例えば有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）パネルである。第２面発光材３２は、後述する制御装置３６によって発光態様が制御される。具体的には、第２面発光材３２は、パネル全体が白色系に発光することで手術室１１内を照明する。また、第２面発光材３２は、後述する制御装置３６からの映像信号に基づく映像を表示するモニターとして機能する。

図２に示すように、手術室システム１０は、位置情報取得装置３５および制御装置３６を有する。
位置情報取得装置３５は、手術室１１における術者の手元位置を示す位置情報を所定の周期で取得し、その取得した位置情報を制御装置３６に出力する。位置情報取得装置３５は、例えば図１に示すように、天井１５などに設置された複数の撮像機３７を有する。各撮像機３７は、手術台１２よりも上方に設置されているとともに撮像範囲に手術台１２周辺を含んでいる。位置情報取得装置３５は、各撮像機３７が撮像した手術台１２周辺の画像に対して画像認識処理を行うことで術者の手元位置を特定し、その特定した手元位置を位置情報として制御装置３６に出力する。

図３を参照して、制御装置３６として機能する情報処理装置Ｈ１０のハードウェア構成について説明する。
図３に示すように、情報処理装置Ｈ１０は、通信装置Ｈ１１、入力装置Ｈ１２、表示装置Ｈ１３、記憶装置Ｈ１４、プロセッサＨ１５を有する。なお、このハードウェア構成は一例であり、他のハードウェアを有していてもよい。

通信装置Ｈ１１は、他の装置との間で通信経路を確立して、データの送受信を実行するインタフェースであり、例えばネットワークインタフェースや無線インタフェース等である。

入力装置Ｈ１２は、ユーザ等からの入力を受け付ける装置であり、例えばマウスやキーボード、タッチパネル等である。表示装置Ｈ１３は、各種情報を表示するディスプレイやタッチパネルディスプレイ等である。

記憶装置Ｈ１４は、各種機能を実行するためのデータや各種プログラムを格納する装置である。記憶装置Ｈ１４の一例は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等である。
プロセッサＨ１５は、記憶装置Ｈ１４に記憶されるプログラムやデータを用いて各処理を制御する。プロセッサＨ１５の一例としては、例えばＣＰＵやＭＰＵ等がある。このプロセッサＨ１５は、ＲＯＭ等に記憶されるプログラムをＲＡＭに展開して、各種処理に対応する各種プロセスを実行する。

プロセッサＨ１５は、自身が実行するすべての処理についてソフトウェア処理を行なうものに限られない。例えば、プロセッサＨ１５は、自身が実行する処理の少なくとも一部についてハードウェア処理を行なう専用のハードウェア回路（例えば、特定用途向け集積回路：ＡＳＩＣ）を備えてもよい。すなわち、プロセッサＨ１５は、（１）コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って動作する１つ以上のプロセッサ、（２）各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する１つ以上の専用のハードウェア回路、或いは（３）それらの組み合わせ、を含む回路（ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）として構成し得る。プロセッサは、ＣＰＵ並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを含み、メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコード又は指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用又は専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。

図２に示すように、制御装置３６は、位置情報取得装置３５からの位置情報に基づいて追尾制御を実行する。追尾制御において、制御装置３６は、取得した位置情報に基づいて術者の手元位置を特定し、その特定した手元位置が光野に含まれるように埋込型照明器具２５の方向調整機２７を制御する。なお、制御装置３６は、全ての埋込型照明器具２５の照明方向を変更してもよい。また、制御装置３６は、手元位置に応じて選択した一部の埋込型照明器具２５について照明方向を変更し、残りの埋込型照明器具２５で術野を照明したままにしてもよい。

制御装置３６には、各種の医療機器３８から、患者の生体情報のほか、Ｘ線画像や内視鏡カメラの撮像画像などの画像情報が入力される。制御装置３６は、入力装置Ｈ１２の操作により、情報を表示する第２面発光材３２をその情報ごとに選択可能に構成されている。例えば、制御装置３６は、図１に示すように、生体情報については第２面発光材３２ａ、画像情報については第２面発光材３２ｂに表示するように選択可能に構成されている。これにより、術者の見やすい位置に各種情報を表示させることができる。

（作用）
上述した手術室システム１０においては、無影灯設備１８によって無影状態で手術台１２周辺を照明することができるとともに、面発光照明設備１９によって手術室１１全体が全天空照度と同様の照度で照明することができる。

本実施形態の効果について説明する。
（１）手術室システム１０においては、無影灯設備１８が天井１５に設置された複数の埋込型照明器具２５で構成されている。また、全天空照度と同様の照度で手術室１１内を照明可能な面発光照明設備１９が天井１５や壁１４に設置された面発光材３１，３２によって構成されている。これにより、手術台１２周辺の無影状態の照明と手術室１１内の照度の確保とを手術台１２周辺に多関節アームや照明装置を配置することなく実現することができる。その結果、手術台１２周辺において清浄空気の流れが乱れにくくなることから、術野の清浄度をより確実に担保することができる。

（２）熱源となる各種照明器具が天井１５や壁１４に設置されていることから、照明に起因して術者の周辺温度が上昇することが抑えられる。これにより、手術室１１内における温度分布の均一化を図ることができる。その結果、術者と術者以外のスタッフとの間における体感温度差を小さくすることができる。

（３）無影灯設備が多関節アームを介して天井１５に支持される構成においては、無影灯設備と他の医療機器との干渉が回避できるような動作領域が多関節アームに必要とされる。このため、その動作領域が確保されるように天井１５を高くする必要がある。

この点、手術室システム１０においては、多関節アームが不要なことから、天井１５の必要高を低くすることができる。これにより、手術室１１の気積が小さくなることから、手術室１１の空調設備に要求される能力を小さくすることができる。その結果、手術室１１のランニングコストを低減することができる。

（４）また、天井１５の必要高が低くなることで、手術室１１の設置階に必要となる階高が低くなる。その結果、手術室１１の設置に関する自由度が向上するとともに手術室１１を有する建築物の建設費用を低減することができる。

（５）面発光照明設備１９が壁１４に設置される第２面発光材３２を有することにより、手術室１１内の照度が確保されやすくなる。
（６）第２面発光材３２の一部がモニターとして機能する。これにより、生体情報などを表示するモニターを天井１５に連結する多関節アームが不要となる。その結果、術野の清浄度をさらに確実に担保することができる。

（７）無影灯設備１８は、埋込型照明器具２５による照明領域が変更可能である。これにより、適切な領域を無影状態で照明することができる。
（８）手術室システム１０においては、位置情報取得装置３５が取得した位置情報に基づいて、制御装置３６が埋込型照明器具２５の照明領域を変更する。これにより、術者の動きに合わせた適切な領域を無影状態で照明することができる。

（９）制御装置３６は、各種情報を表示する第２面発光材３２を選択可能に構成されている。これにより、術者の見やすい位置に各種情報を表示させることができる。
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・位置情報取得装置３５は、例えば、術者の手首につけた位置情報発信器であってもよい。
・手術室システム１０は、術者の手元が光野に含まれるように無影灯設備１８が制御されればよい。したがって、手術室システム１０は、位置情報取得装置３５が手術室１１内における術者の手元位置の座標を位置情報として制御装置３６に出力し、制御装置３６がその座標に基づいて各埋込型照明器具２５の方向調整機２７を制御する構成であってもよい。こうした構成においては、制御装置３６は、手術室１１内における各位置の座標に加え、その座標ごとに方向調整機２７の制御態様を記憶していることが好ましい。また、手術室システム１０は、術者の手元位置を赤外線により探知・識別して、その手元位置を追尾する赤外線捜索追尾システムによって、術者の手元が光野に含まれるように無影灯設備１８が制御されてもよい。

・手術室システム１０は、無影灯設備１８が術野を含む手術台１２周辺を無影状態で照明できればよい。したがって、手術室システム１０は、位置情報取得装置３５と追尾制御に関するプログラムを記憶する制御装置３６とを備えていなくともよい。

・また、無影灯設備１８は、光源２６がレンズ付きのＬＥＤライトである場合、各光源２６に複数のレンズが設けられてもよい。こうした構成においては、各埋込型照明器具２５の方向調整機２７によって光野が調整されてもよいし、各光源２６における複数のレンズの向きによって光野が調整されてもよい。また、複数のレンズを照明光が通る構成においては、複数のレンズ間における相対位置を変更することにより、光野が調整されてもよい。さらには、無影灯設備１８は、光野が手動で変更可能であってもよいし、光野が固定されていてもよい。

・モニターとして機能する第２面発光材３２は、その位置が予め決められていてもよい。
・オペタイマー１６は、モニターとして機能する第２面発光材３２によって表示される構成であってもよい。

・第２面発光材３２は、モニターとしての機能を備えていなくともよい。こうした構成においては、第２面発光材３２は、面発光ＬＥＤパネルで構成することができる。
・面発光照明設備１９は、天井１５に設置される第１面発光材３１のみで構成されていてもよい。

Ｈ１０…情報処理装置、Ｈ１１…通信装置、Ｈ１２…入力装置、Ｈ１３…表示装置、Ｈ１４…記憶装置、Ｈ１５…プロセッサ、１０…手術室システム、１１…手術室、１２…手術台、１３…床、１４…壁、１５…天井、１６…オペタイマー、１７…給気設備、１８…無影灯設備、１９…面発光照明設備、２０…清浄空気供給装置、２１…吹出口エリア、２５…埋込型照明器具、２６…光源、２７…方向調整機、３１…第１面発光材、３２…第２面発光材、３２ａ，３２ｂ…モニターとして機能する第２面発光材、３５…位置情報取得装置、３６…制御装置、３７…撮像機、３８…医療機器。

Claims (5)

1. 天井に設けられた吹出口エリアから下方に清浄空気を供給し、手術台周辺に前記清浄空気の層流領域を形成する給気設備と、
   前記吹出口エリアに設けられた複数の光源を有し、術野を無影状態で照明する無影灯設備と、
   前記吹出口エリアの周囲に設けられた面発光材を有する面発光照明設備と、を備える
   手術室システム。
2. 前記面発光照明設備は、
   前記面発光材である第１面発光材と、
   前記天井に接続する壁に設けられた面発光材である第２面発光材と、を備える
   請求項１に記載の手術室システム。
3. 前記面発光照明設備は、前記第２面発光材を複数有し、
   前記複数の第２面発光材の一部が、モニターとして機能する
   請求項２に記載の手術室システム。
4. 前記無影灯設備は、前記複数の光源による照明領域を変更可能に構成されている
   請求項１～３のいずれか一項に記載の手術室システム。
5. 術者の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得装置と、
   前記位置情報に応じて前記照明領域を変更する制御装置と、を備える
   請求項４に記載の手術室システム。

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