JPWO2017057030A1 - 循環排煙装置 - Google Patents

Abstract

所定の気体を送気すると共に、患者１４の腔内で発生した煙を腔内の気体と共に吸引し循環排煙する循環排煙装置は、気体を循環させるポンプ２０と、ポンプ２０に接続され患者１４の腔内に気体を送気する送気チューブ９と、ポンプ２０と接続され患者１４の腔内から患者１４の腔内気体を吸引する吸引チューブ８及びポンピング部材２１と、ポンピング部材２１に設けられ気体をろ過するフィルタ２１１と、フィルタ２１１の詰まり状態を監視するフィルタ色検知部２５と、フィルタ２１１の詰まり状態を表示する表示部１ａと、フィルタ色検知部２５の監視結果に応じてポンプ２０の出力を制御するポンプ制御部２４と、を有する。

Description

本発明の実施形態は、循環排煙装置に関し、特に、循環排煙処理中に循環ポンプの出力を制御する循環排煙装置に関する。

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、一般的に、吸引装置による腹腔内の排煙処理が行われる（例えば、日本国特開平５−３２９１６４号公報参照）。

日本国特開平５−３２９１６４号公報に記載されている排煙処理方法は、吸引装置によって体腔内から煙やミストを含むガスを吸引しながら、吸引量と同じ量の炭酸ガスを送気装置から体腔内に送気することで、排煙を行う。しかしながら、体腔内からの吸引量と体腔内への送気量とが同量になるように、吸引装置と送気装置とを制御することは困難であり、吸引と送気のバランスが崩れると体腔が脈動してしまい観察や処置に支障をきたしてしまう。また、排煙処理中は、送気装置から炭酸ガスを送気し続ける必要があるため、炭酸ガスの消費量が多くなり、コストが増大する。

そこで、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、日本国特表２０１３−５０５８１２号公報参照）。日本国特表２０１３−５０５８１２号公報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。

しかしながら、循環型の排煙装置では、除去された煙やミストによって、フィルタが徐々に目詰まりする。フィルタに目詰まりが生じると、循環させる炭酸ガスの流量が低下して排煙効率が悪化し、最終的には循環が停止して手技を中断せざるを得なくなってしまう。そこで、本発明は、フィルタの詰まり度合を逐次検知し、詰まり度合に応じてポンプの回転数を制御して気体の循環量を維持することで排煙効率の悪化を防止することができる循環排煙装置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装置は、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装置であって、前記気体を循環させるポンプと、前記ポンプと接続され前記被検体に前記気体を送気する送気管路と、前記ポンプと接続され前記被検体から前記気体を吸引する吸引管路と、前記吸引管路に設けられ前記気体をろ過するフィルタと、前記フィルタの詰まり状態を監視する詰まり状態監視部と、前記フィルタの詰まり状態を表示する詰まり状態表示部と、前記詰まり状態監視部の監視結果に応じて前記ポンプの出力を制御するポンプ制御部と、を有する。

本発明の第１の実施形態に係わる循環排煙装置を含む手術システムの全体構成の一例を説明する図。 循環装置２の構成の一例を説明するブロック図。 気腹、循環排煙動作を説明するフローチャート。 循環排煙動作におけるモータ回転数設定手順を説明するフローチャート。 循環装置２´の構成の別の一例を説明するブロック図。 循環装置２’’の構成の更に別の一例を説明するブロック図。 本発明の第２の実施形態に係わる循環排煙装置を含む手術システムの全体構成の一例を説明する図。 第２の実施形態に係わる気腹、循環排煙動作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装置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。 図９に示す手術システムにおける、気腹、循環排煙動作を説明するフローチャート。

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装置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、処置具挿入用のトラカール１２ｂと、吸引用のトラカール１２ｃとが穿刺されている。トラカール１２ａを介して内視鏡１０が腹腔内に挿入されており、トラカール１２ｂを介して電気メス１１が腹腔内に挿入されている。

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。

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（ＣＯ２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１２ｂに接続されている。また、循環装置２には、内視鏡先端近傍に所定の気体を送気可能な送気管路としての送気チューブ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１２ｃに接続されている。

図２は、循環装置２の構成の一例を説明するブロック図である。循環装置２は、ポンピング部材２１とモータ２２とから成るポンプ２０と、モータ２２の動作を制御するポンプ制御部２４と、フィルタ色検知部２５と、ポンプ制御部２４、及びポンプ制御部２４を介してモータ２２に電源電圧を供給する電源２３とから主に構成される。

気体の吸引、及び送出を行うポンピング部材２１は、吸引された気体から煙を除去するためのフィルタ２１１と、ポンピング部材２１への気体の吸引、及び送出動作を行うダイヤフラム２１２とから主に構成される。ポンピング部材２１には、吸引チューブ８の一端と、送気チューブ９の一端とが接続されている。なお、吸引チューブ８とポンピング部材２１とで吸引管路を構成する。ダイヤフラム２１２が左側に移動してポンピング部材２１内部が負圧となると、吸引チューブ８を介して患者１４の腹腔内の炭酸ガスが吸引される。この時ポンピング部材２１の送気チューブ９近傍に配置された図示しない逆止弁により、送気チューブ９からは吸引されない。吸引された炭酸ガスは、フィルタ２１１を通過することによって煙やミストが除去される。ダイヤフラム２１２が右側に移動してポンピング部材２１内部が陽圧となると、煙やミストが除去された炭酸ガスが、送気チューブ９を介して患者１４の体腔内に送気される。この時ポンピング部材２１の吸引チューブ８近傍に配置された図示しない逆止弁により、吸引チューブ８からは送気されない。

すなわち、循環装置２は、吸引チューブ８とトラカール１２ｂを介して、電気メス１１の使用により発生した煙などを含む炭酸ガスを吸引する。そして、循環装置２内において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１２ｃとを介して、同炭酸ガスを患者１４の体腔内に戻すよう構成されている。

ポンピング部材２１を駆動させるモータ２２は、ダイヤフラム２１２を往復動作させる駆動源である。モータ２２の回転速度が速いほどダイヤフラム２１２のストロークが速くなるため、循環装置２から送気される炭酸ガスの流量が大きくなる。モータ２２の回転速度は、ポンプ制御部２４において制御される。

詰まり状態監視部としてのフィルタ色検知部２５は、一般的に使用されているカラーセンサなどで構成され、フィルタ２１１の色を検出する。フィルタ色検知部２５は、例えば、白熱ランプなどの光源からフィルタ２１１に白色光を照射し、反射光を受光してＲ、Ｇ、Ｂに分解し、その比率により色を判別する。フィルタ色検知部２５で検知されたフィルタ２１１の色情報は、ポンプ制御部２４に入力される。

ポンプ制御部２４は、フィルタ色検知部２５から入力されるフィルタ２１１の色情報に基づき、モータ２２の回転数を制御する。フィルタ２１１は、使用前のフレッシュな状態では白色であるが、煙などの微粒子を吸着・捕捉するにつれ、黄色→茶色→黒色と、変化していく。すなわち、フィルタ２１１の色は、フィルタの目詰まり度合に応じて変化していく。従って、ポンプ制御部２４は、フィルタ２１１の色情報に基づきフィルタの目詰まり度合を判断し、詰まり度合に応じてモータ２２の回転数を制御する。

例えば、フィルタ２１１の目詰まり度合を「詰まりなし」「軽度」「中度」「重度」の四段階に区分し、各区分に応じてモータ２２の回転数を制御する。なお、フィルタ２１１の目詰まり度合が非常に高くなるとポンプ２０の循環が停止するため、手技を中断せざるを得なくなってしまう。そこで、ポンプ２０の予期せぬ循環停止を防ぐため、フィルタ２１１の目詰まり度合に応じてフィルタ２１１の交換を術者に促し、術者の所望のタイミングで安全にフィルタを交換することができるようにする。例えば、フィルタ２１１の目詰まり度合が「中度」であると判定された場合、詰まり状態表示部としての気腹装置１の表示部１ａにフィルタ２１１交換指示を表示する。

目詰まり度合の区分判定は、例えば、フィルタ２１１の色が変色していなければ「詰まりなし」、黄色に変色していれば「軽度」、茶色に変色していれば「中度」、黒色に変色していれば「重度」と判定する。区分の数や各区分におけるモータ２２の回転数は、ポンプ２０の性能などに応じ、術前に予め設定される。例えば、最大回転数が６０００rpmのモータ２２の場合、「詰まりなし」の区分における回転数を２０００rpm、「軽度」区分における回転数を３０００〜４０００rpm、「中度」区分における回転数を６０００rpm、「重度」区分における回転数を０rpm（すなわち、モータ２２回転停止）のように設定する。また、各区分の判定基準となるフィルタ２１１の色も、術前に予め設定される。

このように、本実施形態の循環排煙装置は、フィルタ２１１の目詰まり度合に応じてモータ２２の回転数を制御し、詰まり度合が高くなるほどモータ２２の回転数を高速回転にすることで、炭酸ガスの循環量を維持することができ、排煙効率の悪化を防止することができる。

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３を用いて説明する。図３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４のフローに従って、炭酸ガスの送気流量を最適な流量に調整するためにモータ２２の回転数を決定する。図４は、循環排煙動作におけるモータ回転数設定手順を説明するフローチャートである。なお、フィルタの目詰まり度合の区分として「詰まりなし」「軽度」「中度」「重度」の４段階が設定されており、フィルタ２１１が黄色に変色していれば「軽度」、茶色に変色していれば「中度」、黒色に変色していれば「重度」と識別する場合を例に用い、モータ回転数設定手順を説明する。

まず、フィルタ２１１の目詰まりがない（または非常に低い）と仮定し、モータ２２の回転数を低速回転に設定する（ステップS61）。なお、低速回転におけるモータ２２の回転数は、ポンプ２０の性能などに応じて術前に設定される。

次に、フィルタ色検知部２５によって検知されたフィルタ２１１の色情報に基づき、ポンプ制御部２４はフィルタの詰まり度合を判定する（ステップS62）。フィルタ２１１の色が黄色より白色に近い色である場合、フィルタ詰まり度合が「詰まりなし」に該当すると判定し（ステップS62、NO）、設定された回転数（＝低速回転）でモータ２２の回転を開始する（ステップS69）。

一方、フィルタ２１１の色が黄色、または黄色より黒みがかった色である場合、フィルタ詰まり度合が「軽度」以上であると判定し（ステップS62、YES）、モータ２２の回転数を中速回転に設定する（ステップS63）。

次に、フィルタ色検知部２５によって検知されたフィルタ２１１の色情報に基づき、ポンプ制御部２４はフィルタの詰まり度合を再度判定する（ステップS64）。フィルタ２１１の色が茶色より黄色に近い色である場合、フィルタ詰まり度合が「軽度」に該当すると判定し（ステップS64、NO）、設定された回転数（＝中速回転）でモータ２２の回転を開始する（ステップS69）。

一方、フィルタ２１１の色が茶色、または茶色より黒みがかった色である場合、フィルタ詰まり度合が「中度」以上であると判定し（ステップS64、YES）、モータ２２の回転数を高速回転に設定する（ステップS65）。そして、フィルタ２１１の目詰まり度合の悪化によるポンプ２０の予期せぬ停止を防止するため、気腹装置１の表示部１ａに、フィルタ交換を促す表示させる（ステップS66）。なお、フィルタ交換を促す表示は、気腹装置１の表示部１ａに限らず、術者の目に触れやすい表示装置（例えば、モニタ６など）に出力してもよい。

次に、フィルタ色検知部２５によって検知されたフィルタ２１１の色情報に基づき、ポンプ制御部２４はフィルタの詰まり度合を再度判定する（ステップS67）。フィルタ２１１の色が黒色より茶色に近い色である場合、フィルタ詰まり度合が「中度」に該当すると判定し（ステップS67、NO）、設定された回転数（＝高速回転）でモータ２２の回転を開始する（ステップS69）。

一方、フィルタ２１１の色が黒色である場合、フィルタ詰まり度合が「重度」であると判定し（ステップS67、YES）、モータ２２の回転を停止し、循環排煙動作を停止する（ステップS68）。

循環排煙動作中も、所定間隔で患者１４の体腔内圧の測定を行う。すなわち、ステップS6においてモータ２２が設定された回転数で駆動されてから所定時間が経過すると、ステップS3に戻って患者１４の体腔内圧の測定を行う。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）、循環装置２はモータ２２を停止して循環排煙動作を停止する（ステップS9）。循環装置２は、通信ケーブルを介して気腹装置１に送気指示を出力する。気腹装置１は、腔圧が予め設定されている設定圧に達するまで、ステップS1からステップS3の一連の送気・気腹動作を行う。

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）、循環装置２はモータ２２を停止して循環排煙動作を停止する（ステップS7）。循環装置２は、通信ケーブルを介して気腹装置１にリリーフ指示を出力する。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、腔圧が設定圧力に達するまで繰り返し実行される。

なお、気腹装置１及び循環装置２に停止指示が入力された時点で、図３に示す気腹、循環排煙動作は終了する。

このように、本実施形態によれば、排煙循環動作を開始する際に、フィルタ２１１の色情報からフィルタ２１１の目詰まり度合を判定し、目詰まり度合が高くなるほどモータ２２の回転数を高速回転にすることで、炭酸ガスの循環量を維持することができ、排煙効率の悪化を防止することができる。また、フィルタ２１１の目詰まり度合が高くなり回転数による循環量制御が困難になってきたら、フィルタ２１１の交換を表示し術者にアラームを発することで、術者は所望のタイミングで安全にフィルタを交換することができ、ポンプ２０の予期せぬ循環停止を防ぐことができる。

なお、上述の説明においては、送気チューブ９の一端をトラカール１２ｃに接続し、電気メス１１の先端近傍に排煙処理を行った炭酸ガスを送気するように構成しているが、電気メス１１の先端近傍から体腔内の炭酸ガスを吸引できる構成であれば上述の構成に限定されるものでなく、例えば、内視鏡１０が挿入されるトラカール１２ａに送気チューブ９の一端を接続し、トラカール１２ａの先端から炭酸ガスを送気するように構成してもよい。

また、フィルタ２１１の目詰まり度合は、フィルタ色検知部２５によって検出されたフィルタ２１１の色に基づいて判定する方法に限定されるものではなく、例えば、モータ２２の実際の回転数に基づいて判定するなど、ほかの機構・方法を用いてもよい。図５は、循環装置２´の構成の別の一例を説明するブロック図である。図５に示す循環装置２´は、フィルタ色検知部２５のかわりにモータ回転数検知部２６が用いられている点が、図２に示す循環装置２と異なっている。

図５に示す循環装置２´において、モータ回転数検知部２６は、モータ２２の回転数を検出する。検出した実回転数は、ポンプ制御部２４に入力される。ポンプ制御部２４は、モータ回転数検知部２６から入力されるモータ２２の実回転数に基づき、モータ２２の駆動回転数を制御する。フィルタ２１１に目詰まりが生じていない場合、モータ２２の実回転数は駆動回転数と一致する。しかし、フィルタ２１１の目詰まりの度合が高くなるほど、ダイヤフラム２１２の駆動抵抗が高くなるために、モータ２２の実回転数が減少していく。従って、ポンプ制御部２４は、モータ２２の実回転数に基づきフィルタの目詰まり度合を判定し、詰まり度合に応じてモータ２２の駆動回転数を制御する。

目詰まり度合の区分判定基準は、例えば、モータ２２の実回転数と駆動回転数との比や、実回転数の低下の度合などを用いる。なお、目詰まり度合の区分設定や、各区分における駆動回転数の設定は、図２に示す循環装置２と同様である。また、モータ回転数設定手順も、図５に示す手順と同様である。

また、ポンプ２０の消費電力を検知することにより、フィルタ２１１の目詰まり度合を判定してもよい。図６は、循環装置２’’の構成の更に別の一例を説明するブロック図である。図６に示す循環装置２’’は、ポンプ制御部２４でモータ２２の駆動電流を計測し、モータ２２の駆動電圧との積を算出することにより消費電力を検知する。フィルタ２１１の目詰まりの度合が高くなるほど、ダイヤフラム２１２の駆動抵抗が高くなるために、モータ２２の駆動電流が増加していく。従って、ポンプ制御部２４は、モータ２２の消費電力に基づきフィルタ２１１の目詰まり度合を判定し、詰まり度合に応じてモータ２２の駆動回転数を制御する。

このように、モータ２２の消費電力によりフィルタ２１１の目詰まり度合を判定することで、フィルタ色検知部２５やモータ回転数検知部２６など、フィルタ２１１の目詰まり度合を検知するための部位が不要となるので、装置の小型化、簡素化を図ることができる。

（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態の循環排煙装置では、気腹装置１からの送気により、患者１４の腹腔圧が設定圧力と一致すると、直ちに循環排煙動作を行っていた。これに対し、本実施形態においては、気腹終了後、患者１４の腹腔内に煙などが発生して排煙が必要になった場合に、循環排煙動作を開始する点が異なっている。

図７は、本発明の第２の実施形態に係わる循環排煙装置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７に示す手術システムの構成は、プロセッサ５と循環装置２と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循環排煙装置と同様の構成である。

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、画像中に煙が所定量以上検知された場合、循環装置２に対して煙を検知した旨の信号（煙検知信号）を送信する。画像解析による煙の検知は、例えば、次のように行う。まず、内視鏡画像を白と黒とで二値化する。そして、正常な体腔内は赤〜黒色を示すが煙は白色を示すことを用い、画像中に占める白の領域の割合が所定量を超えた場合、体腔内に煙が発生したと判断する。一方、画像中における煙の量が所定量未満である場合、循環装置２に対して煙を検知していない旨の信号（煙未検知信号）を送信する。なお、煙検知信号・煙未検知信号は、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。

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、プロセッサ５から煙の検知を受信すると、モータ２２を駆動して患者１４の体腔内の炭酸ガスの循環を開始する。

以下、本実施形態における気腹、循環排煙動作について、図８を用いて説明する。図８は、第２の実施形態に係わる気腹、循環排煙動作を説明するフローチャートである。まず、図３に示す第１の実施形態のステップS1〜S5と同様の手順を実施し、患者１４の腹腔を気腹する。腔圧が設定圧になったら（ステップS5、NO）、腔内に煙が発生しているか否かを判定する（ステップS10）。

循環装置２は、プロセッサ５から受信する信号が煙検知信号である場合（ステップS10、YES）、ステップS6に進み、循環排煙動作を開始する。なお、ステップS6におけるモータ２２の回転数設定方法は、図４を用いて説明した第１の実施形態と同様である。一方、プロセッサ５から受信する信号が煙未検知信号である場合（ステップS10、NO）、ステップS11に進み、モータ２２を停止させて循環排煙動作を停止する。そして、ステップS3に戻って患者１４の体腔内圧の測定を行い、気腹動作や循環排煙動作の要否を判断し、必要に応じて気腹や循環排煙動作を行う。

なお、気腹装置１及び循環装置２に停止指示が入力された時点で、図８に示す気腹、循環排煙動作は終了する。

このように、本実施形態においては、プロセッサ５において、内視鏡１０によって撮像された画像を解析し、患者１４の体腔内における煙の発生を検知して循環装置２に通知することにより、腔内に煙が検知された場合にのみ循環排煙動作を行い、煙が検知されていない場合には循環排煙動作を行わない。すなわち、腔内に煙がない状態における無駄な循環排煙動作を防止することができ、循環排煙装置の消費電力を低減することができる。

なお、患者１４の腔内における煙の検知方法は、上述のように内視鏡画像の解析に限定されるものでなく、例えば、電気メス１１による患部の焼灼に伴う温度上昇を検知するなど、ほかの機構・方法を用いてもよい。図９は、本発明の第２の実施形態に係わる循環排煙装置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９に示す手術システムは、電気メス１１が処置を行う患部近傍の温度を測定するために、トラカール１２ｃに温度センサ１５が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。なお、温度センサ１５は循環装置２と通信ケーブルで接続されており、温度センサ１５で測定した温度は循環装置２に入力される。

循環装置２のポンプ制御部２４は、温度センサ１５から入力される温度が所定の値を超えた場合、電気メス１１による患部の焼灼が行われたと判断し、モータ２２を駆動して患者１４の体腔内の炭酸ガスの循環を開始する。電気メス１１を用いていない状態では、体腔内の温度は３７度程度であるが、電気メス１１により患部の焼灼を行うと、一時的に患部近傍の温度が４０度程度に上昇する。従って、患部近傍の温度が例えば３９度を超えた場合に焼灼が行われたと判断し、焼灼により発生した煙を除去するためにモータ２２を駆動させる。

以下、本実施形態における気腹、循環排煙動作について、図１０を用いて説明する。図１０は、図９に示す手術システムにおける、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、図３に示す第１の実施形態のステップS1〜S5と同様の手順を実施し、患者１４の腹腔を気腹する。腔圧が設定圧になったら（ステップS5、NO）、腔内に煙が発生しているか否かを判定する（ステップS10´）。

循環装置２は、温度センサ１５から入力される温度が所定の値を超えている場合（ステップS10´、YES）、ステップS6に進み、循環排煙動作を開始する。なお、ステップS6におけるモータ２２の回転数設定方法は、図４を用いて説明した第１の実施形態と同様である。一方、温度センサ１５から入力される温度が所定の値以下である場合（ステップS10´、NO）、モータ２２の駆動開始から所定時間が経過した後に、ステップS11に進み、モータ２２を停止させて循環排煙動作を停止する。患部近傍の温度は、焼灼が終了すると直ちに焼灼前の温度に戻るが、焼灼により発生した煙を除去するためには焼灼が終了してから所定時間フィルタリングを行う必要がある。従って、温度センサ１５から入力される温度が所定の値以下になったら直ちにモータ２２を停止させるのではなく、駆動開始から所定時間が経過した後に停止させる。

そして、ステップS3に戻って患者１４の体腔内圧の測定を行い、気腹動作や循環排煙動作の要否を判断し、必要に応じて気腹や循環排煙動作を行う。なお、気腹装置１及び循環装置２に停止指示が入力された時点で、図９に示す気腹、循環排煙動作は終了する。

このように、電気メス１１により処置が行われる患部近傍の温度を監視することで、患者１４の体腔内における煙の発生を検知することにより、腔内に煙が検知された場合にのみ循環排煙動作を行い、煙が検知されていない場合には循環排煙動作を行わない。すなわち、腔内に煙がない状態における無駄な循環排煙動作を防止することができ、循環排煙装置の消費電力を低減することができる。

なお、温度センサ１５は電気メス１１により処置が行われる患部近傍の温度を監視可能な場所に配置すればよく、例えば、電気メス１１の先端近傍に取り付けるなど、手技に支障のない場所であれば他の場所に配置してもよい。

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。

本出願は、２０１５年１０月２日に日本国に出願された特願２０１５−１９７００８号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲に引用されるものとする。

本発明の一態様の循環排煙装置は、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装置であって、前記気体を循環させるポンプと、前記ポンプと接続され、前記被検体に前記気体を送気する送気管路と、前記ポンプと接続され、前記被検体から前記気体を吸引する吸引管路と、前記吸引管路に設けられ、前記気体をろ過するフィルタと、前記フィルタの色を検知するフィルタ色検知部と、前記フィルタ色検知部によって検知された前記フィルタの色情報に基づいて前記フィルタの詰まり状態を監視する詰まり状態監視部と、前記詰まり状態監視部の監視結果に応じて前記ポンプの出力を制御するポンプ制御部と、を有する。

Claims (5)

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装置であって、
   前記気体を循環させるポンプと、
   前記ポンプと接続され、前記被検体に前記気体を送気する送気管路と、
   前記ポンプと接続され、前記被検体から前記気体を吸引する吸引管路と、
   前記吸引管路に設けられ、前記気体をろ過するフィルタと、
   前記フィルタの詰まり状態を監視する詰まり状態監視部と、
   前記フィルタの詰まり状態を表示する詰まり状態表示部と、
   前記詰まり状態監視部の監視結果に応じて前記ポンプの出力を制御するポンプ制御部と、
   を有する循環排煙装置。
2. 前記ポンプ制御部は、前記詰まり状態監視部の監視の結果、詰まり状態が軽度のときにポンプ出力を増加させ、前記詰まり状態が中度のときにポンプ出力を前記詰まり状態が軽度のときより増加させるとともに、前記フィルタの交換を促す表示を前記状態表示部に表示させ、前記詰まり状態が重度のときにポンプ出力を停止させる制御を行うことを特徴とする、請求項１に記載の循環排煙装置。
3. 前記詰まり状態監視部は、前記フィルタの色に基づき前記詰まり状態を判定することを特徴とする、請求項２に記載の循環排煙装置。
4. 前記詰まり状態監視部は、前記ポンプの回転数に基づき前記詰まり状態を判定することを特徴とする、請求項２に記載の循環排煙装置。
5. 前記詰まり状態監視部は、前記ポンプの消費電力に基づき前記詰まり状態を判定することを特徴とする、請求項２に記載の循環排煙装置。

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