JP4839048B2 - 手術制御システム - Google Patents

Description

本発明は、手術室に設置される医療機器とオーディオビジュアル機器を制御する手術制御システムに関する。

近年、内視鏡を用いて手技を行う内視鏡手術システムが広く普及し、用いられる医療機器も多岐に及んでいる。

このよう内視鏡手術システムで用いられる医療機器は、電子内視鏡システムの他に、電気メス装置、超音波装置、気腹装置等を備えており、例えば特開２００３−７６７８６号公報あるいは特開２００３−７０７４６号公報に提案されているように、これらの機器が一括システムとして管理され、システムコントローラ下に配置された操作機器により制御される。

一方、内視鏡手術システムに代表される医療システムが配置される手術室には、上記の医療機器の他に種々の周辺機器も配置されている。例えば手技に参照される患者の術前のCT画像や超音波画像等の参照画像を格納しているサーバや該参照画像を表示する表示装置、内視鏡手術システムで撮像された内視鏡画像を記録あるいはプリントするための出力装置、さらには手術室外との通信を行うテレ会議システム、手術室の照明を制御するルームライト等が周辺機器として配置される。

これらの周辺機器も多様に存在するため、医療機器を制御するシステムとは別体の非医療機器システムであるAVシステムが構築され、医療機器を制御するための操作機器とは別の操作機器により制御される。
特開２００３−７６７８６号公報 特開２００３−７０７４６号公報

しかしながら、従来は上述したように、医療機器は医療システムのコントローラにより制御され、AV機器はAVシステムのコントローラに制御されるため、それぞれのシステムにはそれぞれ例えばタッチパネル機能等を備えた操作パネルが設けられ、システム毎に操作パネルにより操作される。

一般に手術室においては医療機器は滅菌域に配置され、AV機器は非滅菌域に配置されることが通常であるので、医療システム側からAVシステムを制御することができないといった問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、簡単かつ安価に単一のコントローラにて医療機器及びAV機器を制御することのできる手術制御システムを提供することを目的としている。

本発明の手術制御システムは、医療行為に使用される医療機器を含む第１の機器群を制御する医療システムと、前記医療行為を補助するために使用される補助機器を含む第２の機器群を制御する医療補助システムと、を有する手術制御システムにおいて、
前記医療システムに設けられ、前記第１の機器群を制御する第１のコントローラと、前記医療補助システムに設けられ、前記第２の機器群を制御する第２のコントローラと、前記医療システムに設けられ、前記第１のコントローラに接続された前記第１の機器群、および、前記第２のコントローラに接続された前記第２の機器群の操作を行うための操作パネルと、前記第１のコントローラからの第１の要求信号または前記第２のコントローラからの第２の要求信号を受けて、前記操作パネルによる制御画面を、前記第１のコントローラに接続された前記第１の機器群を操作するための第１の操作画面と、前記第２のコントローラに接続された前記第２の機器群を操作するための第２の操作画面と、のいずれかに切り替える制御画面切替手段と、前記制御画面切替手段における前記制御画面の切り替えを操作するための切替操作手段と、前記第１のコントローラと前記第２のコントローラとの間で情報の送受を行う信号ラインと、を備え、
前記第１のコントローラは、当該第１のコントローラから前記制御画面切替手段に対して前記第１の要求信号を送信して前記操作パネルが当該第１のコントローラの制御下に置かれている状態において、前記切替操作手段により切替操作がなされた際には、前記第２のコントローラに対して前記信号ラインを介して切替信号を送信し、前記切替信号を受信した前記第２のコントローラが前記制御画面切替手段に対して前記第２の要求信号を送信して前記操作パネルが当該第２のコントローラの制御下に置かれている状態において、前記操作パネルが所定時間操作されない場合は、当該第１のコントローラから前記制御画面切替手段に対して前記第１の要求信号を送信して前記操作パネルが当該第１のコントローラの制御下に置かれるよう制御する
ことを特徴とする。

本発明によれば、単かつ安価に単一のコントローラにて医療機器及びAV機器を制御することができるという効果がある。

以下、図面を参照しながら本発明の実施例について述べる。

図１ないし図６は本発明の実施例１に係わり、図１は内視鏡手術システムの構成を示す構成図、図２は図１の内視鏡手術システムを有する手術室制御システムの構成を示すブロック図、図３は図２の要部の構成を示すブロック図、図４は図３の接続制御装置の構成を示すブロック図、図５は図２の手術室制御システムの作用を説明するフローチャート、図６は図４の接続制御装置の変形例の構成を示すブロック図である。

まず、図１を用いて手術室２に配置される医療システムである内視鏡手術システム３の全体構成を説明する。

図１に示すように、手術室２内には、患者４８が横たわる患者ベッド１０と、内視鏡手術システム３が配置される。この内視鏡手術システム３は、第１カート１１及び第２カート１２を有している。

第１カート１１には、被制御装置である医療機器として例えば電気メス装置１３、気腹装置１４、内視鏡用カメラ装置１５、光源装置１６及びビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）１７等の装置類と、二酸化炭素等を充填したガスボンベ１８が載置されている。内視鏡用カメラ装置１５は、カメラケーブル３１ａを介して第１の内視鏡３１に接続される。光源装置１６は、ライトガイドケーブル３１ｂを介して第１の内視鏡３１に接続される。

また、第１カート１１には、表示装置１９、第１の集中表示パネル２０、タッチパネルコントローラである操作パネル２１等が載置されている。表示装置１９は、内視鏡画像等を表示する、例えばＴＶモニタである。

集中表示パネル２０は、手術中のあらゆるデータを選択的に表示させることが可能な表示手段となっている。操作パネル２１は、例えば液晶ディスプレイ等の表示部とこの表示部上に一体的に設けられた例えばタッチパネルにより構成され、非滅菌域にいる看護師等が操作する集中操作装置になっている。

更に、第１カート１１にはシステムコントローラ２２が載置されている。このシステムコントローラ２２には、上述の電気メス装置１３と気腹装置１４と内視鏡用カメラ装置１５と光源装置１６とＶＴＲ１７とが、図示しない通信線を介して接続されている。

また、システムコントローラ２２には、ヘッドセット型のマイク３３が接続できるようになっており、システムコントローラ２２はマイク３３から入力された音声を認識し、術者の音声により各機器を制御できるようになっている。

一方、前記第２カート１２には、被制御装置である内視鏡用カメラ装置２３、光源装置２４、画像処理装置２５、表示装置２６及び第２の集中表示パネル２７とが載置されている。

内視鏡用カメラ装置２３はカメラケーブル３２ａを介して第２の内視鏡３２に接続される。光源装置２４はライトガイドケーブル３２ｂを介して第２の内視鏡３２に接続される。

表示装置２６は、内視鏡用カメラ装置２３でとらえた内視鏡画像等を表示する。第２の集中表示パネル２７は、手術中のあらゆるデータを選択的に表示させることが可能になっている。

これら内視鏡用カメラ装置２３と光源装置２４と画像処理装置２５とは、第２カート１２に載置された中継ユニット２８に図示しない通信線を介して接続されている。そして、この中継ユニット２８は、中継ケーブル２９によって、上述の第１カート１１に搭載されているシステムコントローラ２２に接続されている。

したがって、システムコントローラ２２は、これらの第２カート１２に搭載されているカメラ装置２３、光源装置２４及び画像処理装置２５と、第１カート１１に搭載されている電気メス装置１３、気腹装置１４、カメラ装置１５、光源装置１６及びＶＴＲ１７とを集中制御するようになっている。

このため、システムコントローラ２２とこれらの装置との間で通信が行われている場合、システムコントローラ２２は、上述の操作パネル２１の液晶ディスプレイ上に、接続されている装置の設定状態や操作スイッチ等の設定画面を表示できるようになっている。さらに、システムコントローラ２２は、操作パネル２１の所望の操作スイッチが触れられて所定領域のタッチパネルが操作されることによって設定値の変更等の操作入力が行えるようになっている。

リモートコントローラ３０は、滅菌域にいる執刀医等が操作する第２集中操作装置であり、通信が成立している他の装置を、システムコントローラ２２を介して操作することができるようになっている。

このシステムコントローラ２２は、図示しない患者モニタシステムに接続されており、後述するように、患者モニタシステムから取得した生体情報を解析し、この解析結果を所要の表示装置に表示させることができる。

また、システムコントローラ２２には、通信手段である赤外線通信ポート（図示せず）が取り付けられている。この赤外線通信ポートは、表示装置１９の近傍等の赤外線が照射しやすい位置に設けられ、システムコントローラ２２との間がケーブルで接続されている。

図２に示すように、手術室２には内視鏡手術システム３を有する手術室制御システムが構築され、上記の集中表示パネル２０、操作パネル２１、システムコントローラ２２、マイク３３、リモートコントローラ３０や、光源装置２４等からなる各医療機器群５０等から構成される医療システムである内視鏡手術システム３の他に、種々のオーディオビジュアル機器や照明機器等からなるAVシステム１００が配置されている。

本実施例の機器制御システムは、内視鏡手術システム３とAVシステム１００とにより構築される。

AVシステム１００は、ルームライト１０１、ルームカメラ１０２、シーリングカメラ１０３、各種参照画像格納サーバ１０４、テレ会議システム１０５、各種周辺機器１０６、各種表示装置１０７及び、これら機器を制御するAVコントローラ１０８とから構成される。

なお、各種参照画像格納サーバ１０４は、患者４８の術前のCT画像や超音波画像を格納しており、これら画像を表示装置１０７を構成するLCDあるいはPDP等に表示することが可能となっている。

AVコントローラ１０８は、信号ケーブル９を介して内視鏡手術システム３のシステムコントローラ２２と情報を送受することができ、内視鏡手術システム３からの内視鏡画像を表示装置１０７に表示したり、周辺機器１０６を構成するCD、DVD、プリンタ等に出力することができるようになっている。

また、内視鏡手術システム３の操作パネル２１は、上述したように、スイッチャ１１０を介してシステムコントローラ２２に関する種々の情報の表示及びコマンド入力が可能であるが、操作パネル２１は、スイッチャ１１０を介することでAVコントローラ１０８に関する種々の情報の表示及びコマンド入力が行えるようになっている。

スイッチャ１１０は、システムコントローラ２２及びAVコントローラ１０８により制御される接続制御装置１１１により制御される。

次に、本実施例の要部であるスイッチャ１１０の詳細について説明する。

図３に示すように、スイッチャ１１０には操作パネル２１のタッチパネル機能を実現するために、システムコントローラ２２からの制御信号である例えばRS−２３２C等のシリアル信号m１及びVGA等の映像信号m２（以下、SC-TP信号と記す）と、AVコントローラ１０８からの制御信号である例えばRS−２３２C等のシリアル信号a１及びVGA等の映像信号a２（以下、AV-TP信号と記す）とが入力されている。システムコントローラ２２あるいはAVコントローラ１０８からの切り換え信号１１２、１１３により接続制御装置１１１が制御され、接続制御装置１１１は、スイッチャ１１０に対してSC-TP信号（m１及びm２）と、AV-TP信号（a１及びa２）とを切り換えて選択的に操作パネル２１に出力するように制御する。また、システムコントローラ２２とAVコントローラ１０８とは信号ライン１１４により情報交換が行われる。

接続制御装置１１１は、図４に示すように、操作パネル２１のタッチパネル機能を要求するシステムコントローラ２２からのSC要求信号をトリガとしてＨｉｇｈレベルをラッチするラッチ回路１１１０と、操作パネル２１のタッチパネル機能を要求するAVコントローラ１０８からのAV要求信号をトリガとして所定時間をカウントし、該所定時間、出力をＨｉｇｈ（＝１）にするタイマ回路１１１１と、ラッチ回路１１１０の出力Ａ及びタイマ回路１１１１の出力Ｂに基づき所定の論理和を演算し判定結果Ｑをスイッチャ１１０に出力する接続判定回路１１１２とを備えて構成される。

接続判定回路１１１２の論理和は、例えば
Ｑ＝Ａ∪Ｂ
である。

スイッチャ１１０は、Ｑ＝０ならばシステムコントローラ２２からのSC-TP信号を操作パネル２１に接続し、Ｑ＝１ならばAVコントローラ１０８からのAV-TP信号を操作パネル２１に接続するようになっている。

また、システムコントローラ２２からのSC要求信号とAVコントローラ１０８からのAV要求信号とは、同時に発生することはなく、システムコントローラ２２とAVコントローラ１０８との信号ライン１１４による情報交換により、SC要求信号がアクティブの時はAV要求信号はノンアクティブであり、逆にAV要求信号がアクティブの時はSC要求信号はノンアクティブとなっている。

さらに、AV要求信号はラッチ回路１１１０のリセット端子に入力されており、AV要求信号がアクティブになると、SC要求信号をラッチしたラッチ回路１１１０がリセットされる。

また、接続制御装置１１１は、AVコントローラ１０８からのAV操作信号が入力されており、このAV操作信号によりタイマ回路１１１１がリスタートされるようになっている。すなわち、AV要求信号による操作パネル２１のタッチパネル機能は、タイマ回路１１１１により所定時間AVコントローラ１０８の制御下に置かれるが、このAVコントローラ１０８の制御下で操作パネル２１が操作されると、AVコントローラ１０８からAV操作信号が接続制御装置１１１に出力される。この結果、タイマ回路１１１１でのカウントがリスタートされ、AV操作信号の入力から、再び所定時間、操作パネル２１のタッチパネル機能がAVコントローラ１０８の制御下に置かれるようになっている。

次に、このように構成された統合手術室制御システムの作用を、図５のフローチャートを用いて説明する。

統合手術室制御システムでは、図５に示すように、ステップＳ１にてシステムコントローラ２２からSC要求信号を接続制御装置１１１に出力し、ステップＳ２にて操作パネル２１をシステムコントローラ２２の制御下にセットする。

そして、ステップＳ３にてシステムコントローラ２２の制御下の操作パネル２１に表示されている切替ボタン１２０（図３参照）が操作されたかどうか判断し、切替ボタン１２０操作されると、ステップＳ４にてシステムコントローラ２２からAVコントローラ１０８に切替信号が出力される。切替ボタン１２０操作されない場合はステップＳ１３に進む。

次に、ステップＳ５にてシステムコントローラ２２及びAVコントローラ１０８にてそれぞれの内部タイマ（図示せず）をスタートさせ所定時間のカウントを開始する。

そして、ステップＳ６にてAVコントローラ１０８からAV要求信号を接続制御装置１１１に出力し、ステップＳ７にて操作パネル２１をAVコントローラ１０８の制御下にセットする。

ステップＳ８にてAVコントローラ１０８の制御下の操作パネル２１が操作されたかどうか判断し、操作パネル２１が操作されると、ステップＳ９にてシステムコントローラ２２及びAVコントローラ１０８にてそれぞれの内部タイマをリスタートさせてステップＳ８に戻り、操作パネル２１が操作されない場合には、ステップＳ１０にて内部タイマがカウントアップして所定時間が経過したかどうか判断する。

所定時間が経過していない場合にはステップＳ８に戻り、所定時間が経過すると、ステップＳ１１にてシステムコントローラ２２からSC要求信号を接続制御装置１１１に出力し、ステップＳ１２にて操作パネル２１をシステムコントローラ２２の制御下にセットしてステップＳ１３に進む。

そして、ステップＳ１３にて手技の終了を検知するまで上記ステップＳ３〜ステップＳ１２を繰り返す。

このように本実施例では、接続制御装置１１１において、システムコントローラ２２あるいはAVコントローラ１０８からのSC要求信号あるいはAVコントローラ１０８に基づいて、操作パネル２１のタッチパネル機能をシステムコントローラ２２の制御下あるいはAVコントローラ１０８の制御下に切り替えると共に、AVコントローラ１０８の制御下にある操作パネル２１を所定時間に限定して許可するので、操作パネル２１による通常の制御はシステムコントローラ２２で行い、必要に応じて操作パネル２１を所定時間、AVコントローラ１０８で使用することができるので、簡単かつ安価に単一のコントローラにて医療機器及びAV機器を制御することができ、効率的に各機器を制御することが可能となる。

なお、接続制御装置１１１は、図４に示すような構成としたが、これに限らず、図６に示すように構成してもよい。

すなわち、図６に示すように、システムコントローラ２２の動作が正常であることを示すSCliving信号を入力しシステムコントローラ２２を監視するウォッチドッグタイマ（以下、W.D.T.と記す）１１１３と、W.D.T.１１１３の出力とシステムコントローラ２２からのSC要求信号のANDを実行し、論理結果をラッチ回路１１１０のトリガとして出力するAND回路１１１４と、AVコントローラ１０８の動作が正常であることを示すAVliving信号を入力しAVコントローラ１０８を監視するW.D.T.１１５と、W.D.T.１１１５の出力とAVコントローラ１０８からのAV要求信号のANDを実行し、論理結果をタイマ回路１１１２のトリガとして出力するAND回路１１１６とを設けて接続制御装置１１１を構成してもよい。

図６の接続制御装置１１１の場合、ラッチ回路１１１０のリセットは、OR回路１１２１によってW.D.T.１１１３の出力とAND回路１１１６の出力の論理演算により設定される。また、OR回路１１２２によラッチ回路１１１０の出力とW.D.T.１１５の出力との論理演算結果が接続判定回路１１１２の入力であるＡ信号となっている。さらに、OR回路１１２３によるタイマ回路１１１２の出力とW.D.T.１１３の出力との論理演算結果が接続判定回路１１１２の入力であるＢ信号となっている。

図６の接続制御装置１１１では、上記図４の接続制御装置１１１の動作に加え、W.D.T.１１３及びW.D.T.１１５により、システムコントローラ２２及びAVコントローラ１０８を監視しており、例えばシステムコントローラ２２に異常が生じると、スイッチャ１１０を介して操作パネル２１をAVコントローラ１０８の制御下にセットし、また逆にAVコントローラ１０８に異常が生じると、スイッチャ１１０を介して操作パネル２１をシステムコントローラ２２の制御下にセットするので、常に動作が正常なシステムの制御下に操作パネル２１をセットすることが可能となる。

本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。

本発明の実施例１に係わり、図１は内視鏡手術システムの構成を示す構成図 図１の内視鏡手術システムを有する手術室制御システムの構成を示すブロック図 図２の要部の構成を示すブロック図 図３の接続制御装置の構成を示すブロック図 図２の手術室制御システムの作用を説明するフローチャート 図４の接続制御装置の変形例の構成を示すブロック図

符号の説明

２…手術室
３…内視鏡手術システム
９…通信ケーブル
１０…患者ベッド
１１…第１のカート
１２…第２のカート
１３…電気メス
１４…気腹装置
１５…内視鏡用カメラ装置
１６…光源装置
１７…ＶＴＲ
１８…ガスボンベ
１９…表示装置
２０…集中表示パネル
２１…操作パネル
２２…システムコントローラ
２３…内視鏡用カメラ装置
２４…光源装置
２５…画像処理装置
２６…表示装置
２７…集中表示パネル
２８…中継ユニット
２９…中継ケーブル
３０…リモートコントローラ
３３…マイク
１０８…AVコントローラ
１１０…スイッチャ
１１１…接続制御装置
１１１０…ラッチ回路
１１１２…タイマ回路
１１１３…接続判定回路

Claims (1)

1. 医療行為に使用される医療機器を含む第１の機器群を制御する医療システムと、前記医療行為を補助するために使用される補助機器を含む第２の機器群を制御する医療補助システムと、を有する手術制御システムにおいて、
   前記医療システムに設けられ、前記第１の機器群を制御する第１のコントローラと、
   前記医療補助システムに設けられ、前記第２の機器群を制御する第２のコントローラと、
   前記医療システムに設けられ、前記第１のコントローラに接続された前記第１の機器群、および、前記第２のコントローラに接続された前記第２の機器群の操作を行うための操作パネルと、
   前記第１のコントローラからの第１の要求信号または前記第２のコントローラからの第２の要求信号を受けて、前記操作パネルによる制御画面を、前記第１のコントローラに接続された前記第１の機器群を操作するための第１の操作画面と、前記第２のコントローラに接続された前記第２の機器群を操作するための第２の操作画面と、のいずれかに切り替える制御画面切替手段と、
   前記制御画面切替手段における前記制御画面の切り替えを操作するための切替操作手段と、
   前記第１のコントローラと前記第２のコントローラとの間で情報の送受を行う信号ラインと、
   を備え、
   前記第１のコントローラは、
   当該第１のコントローラから前記制御画面切替手段に対して前記第１の要求信号を送信して前記操作パネルが当該第１のコントローラの制御下に置かれている状態において、前記切替操作手段により切替操作がなされた際には、前記第２のコントローラに対して前記信号ラインを介して切替信号を送信し、
   前記切替信号を受信した前記第２のコントローラが前記制御画面切替手段に対して前記第２の要求信号を送信して前記操作パネルが当該第２のコントローラの制御下に置かれている状態において、前記操作パネルが所定時間操作されない場合は、当該第１のコントローラから前記制御画面切替手段に対して前記第１の要求信号を送信して前記操作パネルが当該第１のコントローラの制御下に置かれるよう制御する
   ことを特徴とする手術制御システム。

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