JP6493696B2 - 送気装置において圧力を維持する排煙除去 - Google Patents

Description

本発明は、除去処置中に腹圧を実質的に一定に保つよう構成される、排煙除去を有する送気装置に関する。独国特許出願公開第１０２０１３０１６０６３．４号明細書（出願日２０１４年９月２７日）の優先権を主張する。

低侵襲手術、例えば診断的または治療的腹腔鏡検査の分野では、ガス（例えば、医療用炭酸ガス（ＣＯ_２））を導入して腹部内の圧力を上昇させ、この圧力により腹部を拡張させることで、視診や治療手技を行うのに十分な空間を確保する。このために、ガス流を調整することによって腹部内の圧力を制御する、いわゆる送気装置が用いられる。一連の安全装置により、腹圧が制限内に保たれるよう確保されているため、組織に損傷を与えない。

低侵襲手術の分野では、電気手術装置やレーザーもたびたび用いられ、その使用により腹部内に煙が発生することがある。この煙は、視野を妨げるだけでなく、汚染物質（ガス、小滴、および／または粒子の形態で）を含んでもいることから、この煙は、腹部から除去する必要がある。この問題の解決策は、排煙を体外に出すための簡単な排気口を形成することである。これの実施の可能性については、（特許文献１）（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｇｏｏｇｌｅ．ｃｏｍ／ｐａｔｅｎｔｓ／ＵＳ６５９２５４３）に提示されている。除去処置は、トロカールにある弁を開放することによって、外科医が手動で制御する。しかしながら、現在のシステムでは、（特許文献１）の出願時点よりも大量の煙が発生することが多いため、この特許で提示されている解決策は現在もはや使用できない。

そのような受動的なシステムの改良は、煙粒子を含む腹部内のガスを積極的に除去できる除去装置を提供することにより実現される。そのようなシステムは、例えば（特許文献２）で説明されている。このシステムでは、排煙の除去処置が強すぎると、腹部内の圧力が低下することにより、腹部がしぼんでしまう可能性があるという問題がある。そうすると、治療する医師は、腹部内の圧力が再び十分に上昇するまで、手術の継続を待たなければならなくなる。こうした手段に大きな欠点があることは容易に理解できる。一方、除去処置が弱すぎると、十分に効果が出ないため、外科医は視界の悪さに妨げられ、手術に時間がかかってしまう。この手段の代替案が、除去したガスを患者に再供給（循環）することである。そのようなシステムは、（特許文献３）で説明されている。この実施形態でも、除去速度が速すぎると、腹圧が低下するという問題がある。

除去量が大きいと、供給ラインにかかるシステム圧力が激しく上昇する。接続された機器の細さに応じて、圧力上昇の程度が大きく、または小さくなる可能性がある。いずれの場合も、特定の圧力限界で供給ライン内の安全弁が開放され、それにより圧力低下が起こる。さらに、送気装置は、可能性のあるリークを補うために、これ以上追加の炭酸ガスを供給することができない。

循環の有無にかかわらず、除去処置には、実際の状況下で手術に合わせて除去量を調整する必要があるという問題がある。説明したように、このとき、使用する機器に加え、腹部における実際のリーク率が重要な役割を果たす。

その他に先行技術として、外科医が装置でさまざまな段階の除去量（例えば、小／中／大）を利用できる。そのため、外科医は、最適な除去段階を決定する責任を追う。除去量を過度に大きく調整すると、送気装置が腹圧を維持できない。外科医は通常、圧力がすでに大幅に低下してしまうまでそれに気付かない。さらに、外科医が、大きめの除去量も可能であることに事前に気付くことは難しい。その結果、場合によっては、外科医はそうした圧力低下の危険を冒さないために、大きめの除去量を選択しない。

そのため、処置空間（特に腹部）からの最大限の排煙除去速度を判断および調整でき、それにより言及した量での大幅な圧力低下が生じないようにする、低侵襲手術のための、特に腹腔鏡検査で用いる装置が必要とされている。市販のトロカールが使用できることを意図している。この問題の解決策は、以下に説明する本発明に従って保証される。

米国特許第６５９２５４３号明細書 米国特許第５１９９９４４号明細書 米国特許第４７３５６０３号明細書 国際公開第２０１４／１１１０８４号 国際公開第２０１４／１１１０８３号

この問題の解決策は、本特許請求の範囲の主題、すなわち、吸引ポンプが統合された送気装置によって実現される。そのようなポンプを図１に例示的に示す。送気装置は、まず、医療用途に適したガス、例えば炭酸ガス入りの圧縮ガス容器への一般的な接続を有する。最初に、ガスは比例弁と無菌ホースを介してトロカールに供給される。送気装置内で、ライン内の圧力およびガスを測定する。任意選択で、粒子を捕集するフィルターを設ける。

第２のトロカールは、送気装置に統合された吸引ポンプに接続される。ここでも、任意選択で、粒子、小滴、および／または有毒ガスを吸着できるフィルターを設ける。その後で、ポンプで吸い上げられた送気ガスを大気中に排出することができる。送気装置は、切換ユニット（制御回路）で制御する。切換ユニットは、具体的には、吸引ポンプの容量を電気的に調整する。

本発明による、吸引ポンプが統合された送気装置の概略図である。 吸引ポンプがバイパス弁によって制御される、本発明による送気装置の概略図である。 制御弁が除去ラインに直接設けられた、本発明による送気装置の概略図である。

したがって、本発明は、
ａ）比例弁とのガス接続と、
ｂ）圧力測定とフィルターと第１のトロカールへの接続とを有する供給ラインと、
ｃ）除去ホースとフィルターとを有する第２のトロカールであって、除去量が調整可能な除去装置に接続された第２のトロカールと、
ｄ）電子制御ユニットと
を備える低侵襲手術用の送気装置あって、
電子制御ユニットが、供給ラインの圧力に応じて除去装置を調整することを特徴とする、送気装置に関する。

本発明の特定の実施形態において、送気装置は、供給ラインの圧力が一定の閾値を超えると、電子制御ユニットが、除去装置の制御によって除去速度を低下させる、
および／または、供給ラインの圧力が一定の閾値を下回ると、電子制御ユニットが、除去装置の制御によって除去速度を上昇させることを特徴とする。

供給ラインの圧力の、除去速度を低下させる閾値は、例えば、６０〜８０ｍｍＨｇであってよい。供給ラインの圧力の、除去速度を上昇させる閾値は、例えば、０〜５０ｍｍＨｇであってよい。本発明の特定の実施形態において、送気装置の閾値は調整可能である。

送気装置の最大流量は、基本的に、送気ホースに接続された機器によって測定する。大型の機器と組み合わせて小型または細いトロカールを使用する場合、最大送気量は４〜６Ｌ／分以下であってよい。大型のトロカールを使用する場合、最大送気量は１５〜２０Ｌ／分かそれ以上であってよい。

送気装置は、それぞれの必要性に応じて、補充する量を調整する。当然のことながら、すでに安全上の理由で、供給ホースに、超えてはならない最大圧力が定められている。この最大圧力は、最大ガス流を制限する。

持続的かつ短期的なリークより、炭酸ガスを補充する必要性が生じる。患者に使用されるトロカールは、そのデザインに起因して、最小限のリークを伴う。さらに、積極的な排煙除去は、いわば、持続的なリークと見なすことができ、送気装置によってこのリークを補う必要がある。

例えば、手術中に４Ｌ／分の流量で除去処置を行い、システムに起因するリークが３Ｌ／分である場合、送気装置は、供給ラインの流量を約７Ｌ／分に調整する必要がある。目標流量を達成するために、送気装置は、その流量が得られるか、または最大許容圧力に達するまで、供給ホースの圧力を上昇させなければならない。目標流量が得られる前に最大圧力に達すると、送気装置によってリークを補うことができない。この状態が長時間続くと、腹圧が低下するであろう。そのため、この場合、送気装置は除去量を減らす必要がある。

しかしながら、ホースまたは機器に十分な容量が存在する場合、最大圧力に達することなく、必要な流量の７Ｌ／分に調整が可能である。この場合、除去量はさらに増加させてもよい。

すなわち、送気時の最大圧力と比べた、供給ホースで得られた圧力が、ホースまたは機器でさらに利用可能な容量を示す基準となる。

容量の調整は、上述した駆動圧力と最大駆動圧力の比を用いて実施できる。これを行う場合、ポンプの入力電圧を直接変化させることができる。

その結果、排煙除去の容量が、送気量の実状に調整または最適化される。それにより、患者の腹圧が変化することなく、最大除去量が調整される。本発明による装置の最大駆動圧力は、通常、８０ｍｍＨｇである。

代替的な実施形態
当業者は、本説明に基づいて、他の手段でも、本発明の基本的な構想を実行することができよう。例えば、吸引ポンプはバイパス弁によって制御できる（図２）。このために、例えば、ポンプは、基本的に一定である特定の容量に調整でき、その場合、容量の調整はバイパス弁で行う。

さらに別法として、制御弁を除去ラインに直接設けてもよい（図３）。このような方法で、外部ポンプ、例えば、手術室にある壁抽出システムを用いることもできよう。その場合、送気装置の制御システムは、図示する制御弁を用いて除去量を調整する。

本発明の他の実施形態において、送気装置から患者へのガス供給ラインは、例えば、（特許文献４）に記載されているホースを用いて加熱可能であってもよい。別法として、送気装置から患者へのガス供給ラインは、例えば、（特許文献５）に記載されているホースを用いて加熱可能であるだけでなく、ガスを湿らせるよう構成してもよい。

Claims (9)

1. ａ）比例弁とのガス接続と、
   ｂ）圧力測定とフィルターと第１のトロカールへの接続とを有する供給ラインと、
   ｃ）除去ホースとフィルターとを有する第２のトロカールであって、除去量が調整可能な除去装置に接続された第２のトロカールと、
   ｄ）電子制御ユニットと
   を備える低侵襲手術用の送気装置あって、
   前記電子制御ユニットが、前記供給ラインの圧力に応じて前記除去装置を調整し、
   前記供給ラインの圧力が一定の閾値を超えると、前記電子制御ユニットが、前記除去装置の制御によって除去速度を低下させる、
   および／または、
   前記供給ラインの圧力が一定の閾値を下回ると、前記電子制御ユニットが、前記除去装置の制御によって除去速度を上昇させることを特徴とする、
   送気装置。
2. 前記供給ラインの圧力の、除去速度を低下させる閾値が、６０〜８０ｍｍＨｇであることを特徴とする、請求項１に記載の送気装置。
3. 前記供給ラインの圧力の、除去速度を上昇させる閾値が、０〜５０ｍｍＨｇであることを特徴とする、請求項１に記載の送気装置。
4. 除去量が調整可能な前記除去装置が、
   調整可能な吸引ポンプ
   または
   調整可能なバイパス弁を有する吸引ポンプ
   または
   追加の調整可能な比例弁を有する吸引ポンプ
   から成ることを特徴とする、請求項１に記載の送気装置。
5. 除去量が調整可能な前記除去装置が、外部ポンプに接続され、かつ、除去量が、調整可能な弁によって制御されることを特徴とする、請求項１に記載の送気装置。
6. 送気量が、０〜５０Ｌ／分の間で調整可能であることを特徴とする、請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の送気装置。
7. 除去量が、０〜２０Ｌ／分の間で調整可能であることを特徴とする、請求項６に記載の送気装置。
8. 除去量が、０〜１０Ｌ／分の間で調整可能であることを特徴とする、請求項７に記載の送気装置。
9. ガス加熱装置が前記供給ラインにあることを特徴とする、請求項１〜８のうちいずれか一項に記載の送気装置。

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