JPS5962998A

JPS5962998A - 音声警報治療装置

Info

Publication number: JPS5962998A
Application number: JP57173225A
Authority: JP
Inventors: 保嶋田; 利一安江; 高辻　正基
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-10-04
Filing date: 1982-10-04
Publication date: 1984-04-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は治療装置、特に外科手術用の治療装置に関する
。

〔従来技術〕

従来から病院における外科手術ではスチールメスが使用
されているが、最近レーザを用いた、いワユるレーザメ
ス、高周波加熱による電気メス、超音波振動による超音
波メス等が使用されている。

従来のレーザメス装置は、装置の異常状態をランプおよ
び警報音で表示している。この種の警報では、装置の故
障箇所を特定することが困雛であり、故障の修理、保守
に時間がかかるという欠点を有していた。

〔発明の目的〕

かかる欠点を克服するために、本発明の目的は、医用装
？＋Ｗに異常検出手段とその検出された異常の内容を音
声で表示するだめの音声出力装置とを具備せしめ、故障
箇所が容易に特定でき、故障の修理及び、装置の保守が
容易な治療装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の治療装置を、レーザメス装置を例として具体的
に説明する。

レーザメス装置の構成要素はレーザ発振器、ガス排気系
、冷却系、電源、制−系、導光路、ハンドピースである
。本発明によって付加される安全システムは上記各構成
要素の動作状態を使用中、常時モニタリングしてレーザ
メス装置の信頼性を確保するためのものであり、各構成
要素の異常を検出する手段として機能する。そして本発
明は、この安全システムで検出された構成要素の異常に
応じて、その故障状況および対策指示を音声出力装置に
よって音声で医師に知らせることにより、故障期間を短
縮せんとするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明の一実施例の概略を示すブロック図であ
る。図において、１はレーザ発振器、２は排気系、３は
冷却系、４は電源、５は制菌系、６は導光路、７はハン
ドピースであり、これらがレーザメス装置の構成要素で
ある。８は安全システムであり、各構成要素の動作状態
を検出する検出素子群８１と、該検出素子群の出力をデ
ータ処理する処理回路８２と、該データを記憶する記憶
回路８３と、該記憶回路に記憶されたデータに基づいて
故障状況を解析する演算制菌回路８４とからなる。この
安全システム８は、レーザメス装置の上記各構成要素が
正常に動作しているかどうか常時チェックして、異常を
検出するためのものである。このレーザメス装置におい
て発生する故障状況ｉｔとめると次の表に示す通りであ
る。

表そこでこの表の内容を第１図における音声出力装置９に
内蔵した音声記憶装置９２に記憶しておく。なお、音声
出力装置９はデータ変換回路９１と音声記憶装置９２と
からなり、データ変換回路９１は、安全システム８で検
知された故障状況全所定の音声データに対応したアドレ
スデータに変換するものである。音声記憶装置９２は、
あらかじめ必要な音声データを蓄えておきこれを適宜読
出して再生し、スピーカ１１を駆動するものである。音
声記憶装置としては、音声データを記憶し再生できる装
置であれば、その種類を問わない。

なお、音声出力装置９については、本願出願人が先に出
願した特願昭５６−１７３０６１　に詳しいので、ここ
では、その動作について簡単に説明する。

たとえば音声記憶装置１００番地番地に「クーラの動作
が不良です。点検して下さい」という音声データを記憶
しておく。そして、レーザメス装置の各構成要素を安全
システム８でモニタリングした結果、レーザ発振器１の
温度が所定値、例えば４０ｔＪ越えている場合、冷却系
３が異常であると判定する。そして、データ変換回路９
１を、安全システムで検出した故障状況に応じて所望の
音声データの記憶しである番地を表わすデータを出力す
るように構成して音声出力装置内の記憶装置９２の番地
ｎｆ選択することにより、異常発生と同時に、音声出力
装置９を動作させ、スピーカ１１から「クーラの動作が
不良です。点検して下さい」という音声を出力する。

レーザメス装置が故障した場合、その修理・保守はメー
カにまかされるのが一般的である。そこで、第１図に示
すように音声アドレス記憶回路１２および電池１３を結
合し、安全システム８で検出された異常状況に応じて、
音声記憶装置のアドレスを記憶回路１２に記憶しておく
。これにより医師から修理依頼を受けたメーカは、病院
において、音声アドレス記憶回路１２によって音声記憶
装置９２を動作させて、装置の故障状況を知ることがで
きる。

さらに手術中、レーザメス装置が故障した場合、スピー
カ１１で音声出力すると患者の耳に入ることが考えられ
る。このことは医師にとって必ずしも好ましいことでは
ない。この場合は、第１図（で示すようＶこイヤホーン
１４を結合し、医師・看護婦のみが音声情報を得るよう
にする。また手術中、常にイヤホーン１４に耳に装着す
ることが煩わしい場合は、異常発生を知らせる断続音を
スピーカ１１で出力し、そのときの異常内容を、イヤホ
ーン１４で知らせるように構成してもよい。

ここで、安全システム８のアルゴリズムを示すと第２図
である。図はレーザメス装置の冷却系、排気系あるいは
レーザ発振器の異常を検出するたメツフローチャートで
ある。この場合の入力データはレーザ発振器の管電流ｉ
と、そのときのレーザ出力ｐｔ′、管理１１ｉｔｔおよ
びガス圧力Ｐである。そして手術前のチェックでレーザ
出力ｐｔと管電流ｉの関係を測定し、近似式を求めてお
く。

本発明者の実験によれば近似式は次のようになる。

ｐ　ｔ＝−３８，２＋２３．４１　Ｌｏ　ｇ　ｉ　　　
　　・・・・・・・・・（１）手術中、温度、振動など
の影響で、管電流ｉに対してレーザ出力ｐ１　／は、手
術前のデータｐｔよりも、一般的に低下する。そこで、
安全システム８でｉｄ、検出素子群８１によりレーザ出
力ｐ１　／管電流１１管温度１１．ガス圧力Ｐｋ検出し
、処理回路８２でデータ処理し、記憶回路８３に格納す
る。これら入力データのうち、まず、”ｔ％流ｉを用い
て、演算制−回路８４で上記（１）入力・ら標準のレー
ザ出力ｐＬを算出し、このレーザ出力ｐｔと検出したレ
ーザ出力ｐＬ′の比ｋを求める。そして、ｋ＝ｐｔ／ｐ
ｔ’　ｋある設定値と比較して正常・異常を判定する。

例え、ば、ｋ＝ｐｔ／ｐＬ’の限界値を１０％とすれば
、ｋが１．１を越えた場合、装置に何らかの異常があっ
たものと判断する。

そして、異常の場合は、レーザ発振器の温度１１および
ガス圧力Ｐをチェックしレーザ発振器の温度１１が４０
２１ｍ’ｅ越えていれば冷却系の異常、管内のガス圧力
が４０　Ｔｏｒｒを越えていれば排気系の異常と推定す
る。両者のいずれでもない場合にはレーザ発振器の異常
、たとえば共振器のミラーの劣化、熱による光軸ずれ等
が考えられる。もちろん、上記３者が同時に複合して異
常の％合も考えられるので、ｋの値が１．１を越えた場
合、温度・圧力等のパラメータをすべてチェックするの
が安全上好ましい。

次に第２図で説明した安全システムを実現するための実
施例を第３図〜第９図を用いて説明する。

まず第３図はレーザ発振器１及びレーザ電源４の状態た
検出するための実施例を示す図でおる。レーザ電源４は
交流電圧１００Ｖｆ：昇圧する高圧トランス２２と電流
平滑回路２０および定電流回路２１で構成される。この
回路構成によればレーザ発振器１のレーザ強度ｐ　ｔ　
／は定電流回路２１に流れる電流ｉにより決定される。

そこで第２図の異常検出フローにおける入力データであ
る管電流ｉは定電流回路２１で検出する。また、この時
のレーザ強度ｐ１　／は、たとえば、レーザ発振器の射
出部近傍の光路内にビームスプリッターヲ設け、このビ
ームスプリッタ−からの反射光あるいは全反射鋼からの
もれ光を受光器２３（たとえばサーモパイル検出器）に
よって検出することによって手術中でも常時計測するこ
とができる。これらの信号は処理回路８２でデータ処理
し、記憶回路８３に記憶して、演算制（財）回路８４で
装置が正常に動作しているかどうかの解析をする。そし
て、異常があった場合は、その異常状況に応じて、その
異常内容及びその対重指示が記憶しであるアドレスをデ
ータ変換回路９１から出力し、音声記憶装置９２を動作
させて、音声出力する。なお、演算側副回路８４及びデ
ータ変換回路９１は、マイクロ・コンピュータによって
容易に実現できる。

また背戸記憶装置９２としては、磁気ディスク装置、半
導体メモリ装置などが用いられる。

第４図はレーザ発振器１のガスＪｕ１気系２の状態を検
出するための実施例を示す図である。レーザメス用のレ
ーザ発振器は、ガスを流してレーザ発振させる、いわゆ
るガス・フロー型が使われる。

そこで、図に示すような排気系２がレーザ発振器１に配
管される。この排気系２におけるガス圧力Ｐは圧力検出
素子３０で計測する。これを処理回路８２で信号処理を
行ない記憶回路８３に記憶して演算制（財）回路８４に
よる解析の入力データとして使用する。

第５図は圧力検出素子３０の実施例である。圧力検出素
子は半導体ストレイン・ゲージ３２および図のような抵
抗ブリッジで構成する。半導体ストレイン・ゲージは圧
力によって、その抵抗値が変化する。抵抗変化はブリッ
ジの電流不平衡として検出できる。この信号出力Ｐを演
算増巾器３１で増巾して、記憶回路８３に記憶する。

第６図は冷却系３の異常を検出するための実施例を示す
図である。レーザ発振器１は発振効率が１０〜２０％で
あるために、たとえばレーザ出力１００Ｗの場合ｉｏｏ
ｏｗ〜５００Ｗの損失があり、これが熱になる。このた
め、レーザ発振５！Ｓ１は図に示すようにクーラ４４と
水パイプ４６およびガラス包囲器４５で構成する冷却系
で冷却する。この冷却系の異常はレーザ発振器１の管温
度ｔｔ１温度センサ４０で計測することによって検出で
きる。そして温度１１は処理回路８２で信号処理を行な
いこれをメモリ８３に記１はし、演算制（財）回路８４
で解析する。

第７図は温度センサ４０の信号処理の実施例である。温
度センサ４０はたとえば半導体温度検出素子を使用する
。これは半導体のベース・エミッタ間電圧が温度によっ
て変化することを利用したセンサである。この電圧変化
を演算増巾器４１で増巾してメモリ８３に記憶する。

第８図はレーザ受光素子２３の信号処理回路の実施例で
ある。受光素子２３ば、たとえばサーモパイルでよい。

測定するレーザは、レーザ発振器の全反射鏡５０の透過
率をたとえば２０％とし、その透過レーザを利用する。

この熱起電力を演算増巾器５１によりて増巾してレーザ
強度ｐｔを測一定する。そして、これをメモリ８３に記
憶して、演算制（財）回路８４によって解析する。

次に、上記実施例で説明したレーザ発振管の電流１ル一
ザ強度ｐＬ′、レーザ発振管温度ｔｚ１ガス圧力Ｐ’＆
入力とするデータ収集方法の実施例を第９図で説明する
。まず４つのアナログ電圧は、マルチプレクサ６０でい
ずれか一つが選択される。

選択されたデータはＡ−Ｄ変換器６１によってデジタル
量に変換し、デジタルメモリ８３に記憶する。レーザメ
スの制御１１精度は１％で十分と考えられるので、デジ
タル量は８ビツトでよい。順次、マルチプレクサ６０は
データを選択し、メモリ６２に記憶する。このときマル
チプレクサ６０のデータ切換とメモリ８３の番地指足は
同時に行なう必要があるが、これは演算制（財）回路８
４で側倒する。

し発明の効果〕以上、説明したように本発明によれば、医用装装置の故
障個所が特定でき、かつ音声で知ることが可能となるの
で、医用装置の故障期間が短縮できる効果がある。

？！、た、前述の特願昭５６−１７３０６１　号による
システムと結合することにより、装置は本発明によって
大型・高価格にはならない。

これにより手術室に要求されている小型・低価格・高信
頼性の医用装置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
本発明による安全システムのアルゴリズムの説明図、第
３図はレーザ発振器の管電流を迎１定する実施例を示す
図、第４図は排気系のガス圧力を測定する実施例を示す
図、第５図はガス圧力センサの信号処理回路を示す図、
第６図は冷却系の温度を測定する実施例を示す図、第７
図は温度センナの信号処理回路を示す図、第８図はレー
ザ強度を測定する実施例ケ示す図、第９図は安全システ
ムのデータ処理回路の実施例を示す図である。１・・・レーザ発振器、訃・・制菌系、８・・・安全シ
ステム、９・・・音声出力装置、１１・・・スピーカ、
１４・・・イヤホーン、１２・・・音声アドレス記憶回
路、１３■１図 ′￥Ｊ３図算　４　図冨　　５　　図第６図

Claims

【特許請求の範囲】１、電気信号に応じて制菌される治療のための出力を送
出する医用治療装置において、該装置の異常を検出する
手段と、該検出手段の出力に応じて音声により、上記異
常の状態を表示する音声出力手段とを具備することを特
徴とする音声警報治療装置。２、　上記異常検出手段の出力状態を記憶しておき、任
意の時期に読出し可能とする記憶手段を具備することを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の音声警報治療装
置。