JP3061745B2 - 気腹装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は気腹装置、更に詳し
くは、二酸化炭素等のガスを体内へ送気して腹部を膨ら
ませ、内視鏡による腹腔内の観察や治療の際、内視鏡の
視野を確保する部分に特徴のある気腹装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、例えば内視鏡観察下で患者の腹
腔内の医療処置をする場合には、従来から処置する腹腔
内に炭酸ガス等の気体を注入して腹部を膨らませ、処置
に必要な観察視野を確保し、処置過程を十分に把握でき
るようにしている。腹腔内への気体の注入には、ガスボ
ンベ等の気体供給源からの気体を、減圧器や電磁弁およ
び圧力センサ等によって圧力制御しながら送気し、腹腔
内を設定圧に保つ気腹装置が使用される。

【０００３】このような気腹装置としては、例えば特公
平２−１４８４３号公報や米国特許５１５２７４５号公
報に開示されているように、送気流量を測定し使用者が
設定した流量値に制御して送気を行うものがある。

【０００４】また、独国特許ＤＥ３７１８４１７号に示
されているように、停止時に流量を検出し、この検出値
を電気回路を使用してコンデンサに電圧を充電してホー
ルドしてオフセット値として、気体管路に設けられた接
点に送気が行われているときは、流量を補正する補正回
路と流量を増幅する増幅回路とを分離してオフセット値
を保持して補正を行う気腹装置が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
例えば特公平２−１４８４３号公報や米国特許５１５２
７４５号公報に開示されている送気流量を測定し使用者
が設定した流量値に制御して送気を行う気腹装置におい
ては、温度変化あるいは経時変化により流量センサがド
リフトした場合には、流量制御を正しく行うことができ
ないといった問題がある。

【０００６】また、上記独国特許ＤＥ３７１８４１７号
に開示されている補正回路と増幅回路とを分離してオフ
セット値を保持して補正を行う気腹装置においては、回
路構成が複雑になるばかりでなく、気体管路にガスの流
れを検出する接点を設ける必要があり、装置全体の構成
が複雑になるといった問題がある。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、簡単な構成により、常に確実かつ安全に、設定
した流量値に制御して送気を行うことのできる気腹装置
を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による気腹装置
は、気体供給源からの気体を気腹用の挿入具を介して生
体の腹腔内に注入する気腹装置において、前記気体供給
源から前記気腹用の挿入具に至る気体供給管路と、前記
気体供給管路に備えられ、開閉動作により前記生体の前
記腹腔内に対して気体の注入と注入の停止とを繰り返す
管路切り換え手段と、前記気体供給管路の前記気体の流
量を測定する流量測定手段と、前記生体の前記腹腔内に
対して気体の注入と注入の停止とを繰り返すよう、前記
管路切り換え手段を切り換え制御すると共に、前記腹腔
内への気体を注入している間、前記流量測定手段により
測定される第１の流量と、前記腹腔内への気体の注入を
停止している間、前記流量測定手段により測定される第
２の流量と、を順次取り込み、前記第１の流量から前記
第２の流量を差し引いた値を真の流量値として算出する
機能を繰り返す制御部と、を有することを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について述べる。

【００１０】図１ないし図４は本発明の一実施の形態に
係わり、図１は気腹装置の構成を示す構成図、図２は図
１のフロントパネルの構成を示す構成図、図３は図１の
気腹装置の作用を説明するフローチャート、図４は図１
の流量センサの出力特性を示す特性図である。

【００１１】（構成）図１に示すように、気腹装置１に
は、気体供給源を接続する接続口金２が設けられ、この
接続口金２に接続ホース３を介して単数もしくは複数の
ＣＯ₂ （二酸化炭素）ガスが充填されている気体供給源
としてのボンベ４が接続されている。また、この気腹装
置１は、気腹針やトラカール等の気腹用挿入具を接続す
る送気口金５を有しており、この送気口金５に気腹チュ
ーブ６を介して気腹用トラカール７が接続されている。
この気腹用トラカール７を患者８の腹部に刺入して腹腔
内にガスを注入するようになっている。

【００１２】さらに、気腹装置１には吸引チューブ９を
閉塞／開放するピンチバルブ１０が設けられている。吸
引チューブ９は、一端が前記気腹用トラカール７とは別
に患者８の腹腔内に刺入する処置用トラカール１１に接
続され、他端がピンチバルブ１０を経由して手術室の壁
吸引装置（図示せず）に接続されており、ピンチバルブ
１０により腹腔内のガスの吸引制御を行うようになって
いる。

【００１３】接続口金２には、気腹装置１の内部に設け
られたボンベ圧センサ１３が接続されると共に、高圧配
管１４を介して第１の減圧器１５が接続されている。第
１の減圧器１５は、内部配管１６及び閉止バルブ１７を
介して、第２の減圧器１８に接続されている。これらの
第１及び第２の減圧器１５，１８により減圧手段が構成
される。

【００１４】ボンベ圧センサ１３によって検出されたボ
ンベの圧力が気腹装置１のフロントパネル１９に表示さ
れ、ボンベ４のガス残量が術者に認知されるようになっ
ている。ボンベ４に封入される約５〜６ＭｐａのＣＯ₂
ガスは、第１の減圧器１５において３ｋｇｆ／ｃｍ²程
度に減圧するとともに、内部配管１６を介して第２の減
圧器１８において８０mmＨｇ程度に減圧できるようにな
っている。

【００１５】第１の減圧器１５には安全弁２０が備えら
れ、故障により減圧値が所定の圧力を超えてしまうよう
な場合に、過大圧力が第２の減圧器１８に掛かることな
く大気にガスを放出するようになっている。

【００１６】第２の減圧器１８からのＣＯ₂ ガスを下流
側に導く内部配管２１は、流量センサ２２（流量測定手
段）を経由して継手２３を介して複数の管路切り換え手
段を備えたマニホールドバルブ２４に接続されている。
マニホールドバルブ２４は、電磁弁よりなる管路切り換
え手段としての第１のバルブ２５，第２のバルブ２６，
第３のバルブ２７，第４のバルブ２８，第５のバルブ２
９の５つのバルブが一体的に配設されて構成されてい
る。

【００１７】なお、第１のバルブ２５，第２のバルブ２
６，第３のバルブ２７の各入口側は、流量を制御するた
めにオリフィス径をそれぞれ異なる大きさにし、それぞ
れ、１６L／min，２L／min，８L／minの瞬間流量値とな
っている。

【００１８】継手２３に連通したマニホールドバルブ２
４の内部管路３０は、第１のバルブ２５，第２のバルブ
２６，第３のバルブ２７の上流側の管路として各バルブ
に接続されて集合しており、さらに故障検知手段として
の圧力スイッチ３１が接続チューブ３２及び継手３３を
介してこの内部管路３０に接続されている。

【００１９】第３のバルブ２７の下流側は、内部管路３
４を介して第４のバルブ２８の上流側と接続されてお
り、さらに内部管路３４は継手３５及び接続チューブ３
６を介して２個の圧力センサ３７，３８と接続されてい
る。なお、第５のバルブ２９の下流側管路３９は大気開
放となっている。

【００２０】第１のバルブ２５，第２のバルブ２６及び
第４のバルブ２８の下流側と第５のバルブ２９の上流側
は、各バルブに接続されて集合した内部管路４０により
連通しており、この内部管路４０は継手４１及び接続チ
ューブ４２を経由して前記送気口金５に接続されてい
る。

【００２１】また、前記閉止バルブ１７、前記マニホー
ルドバルブ２４の第１のバルブ２５ないし第５のバルブ
２９、及び前記流量センサ２２、圧力スイッチ３１、圧
力センサ３７，３８は、全て気腹装置１の動作制御を行
う制御部４３に電気的に接続されている。また、制御部
４３には、装置の操作指示を行うスイッチ等を備えたフ
ロントパネル１９が接続されている。

【００２２】圧力センサ３７の測定レンジは０〜５２mm
Ｈｇ、圧力センサ３８は０〜８２mmＨｇとなっている。

【００２３】また、制御部４３には動作切り替えスイッ
チ４５が電気的に接続されている。この動作切り替えス
イッチ４５は、３個のＯＮ／ＯＦＦスイッチで構成され
ており、これらの組み合わせにより、８通りの動作状態
を設定できる。

【００２４】次に、前記フロントパネル１９の構成を説
明する。図２に示すように、フロントパネル１９は、装
置の電源のオン・オフを行う電源スイッチ４９の他に複
数の表示部と複数のキー入力部で構成され、表示部は、
アナログ表示を可能とする２色ＬＥＤによるポンべ圧表
示バーＬＥＤ５０、腹腔圧表示バーＬＥＤ５１及び流量
表示バーＬＥＤ５２と、数値表示を行う腹腔圧値ＬＥＤ
５３、流量値ＬＥＤ５４及び積算流量値ＬＥＤ５５とか
らなる。また、キー入力部は、各種動作を指示する送気
スイッチ６０、停止スイッチ６１、腹腔圧設定上昇スイ
ッチ６２、腹腔圧設定下降スイッチ６３、流量設定上昇
スイッチ６４、流量設定下降スイッチ６５、流量モード
設定（高）スイッチ６６、流量モード設定（可変）スイ
ッチ６７、流量モード設定（低）スイッチ６８、リセッ
トスイッチ６９とから構成されている。

【００２５】（作用）まず、圧力センサオフセット動作
について以下に説明する。

【００２６】動作切り替えスイッチ４５を切り替え、圧
力センサオフセット補正値取得モードを選択して、電源
を投入する。

【００２７】送気口金５に何も接続しない状態で、腹腔
圧設定上昇スイッチ６２を押すと、圧力センサ３７、３
８の出力を、それぞれ３０msec間隔で３２回取り込み、
これらの平均をとり、圧力センサオフセット補正値とす
る。

【００２８】この圧力センサオフセット補正値を制御部
４３の内部の図示しないＥＥＰＲＯＭに記録する。この
動作は工場での出荷時に行い、通常の使用者は操作でき
ないものとなっている。

【００２９】そして、通常動作において、圧力センサの
値を取得する際、取得した値から前記の記録してあるオ
フセット補正値を引いて正しい圧力値を計算する。

【００３０】なお、圧力センサオフセット補正値が各圧
力センサの通常誤差範囲から外れていた場合は（例えば
圧力センサ３７は±２．０２mmＨｇ、圧力センサ３８は
±３．６５mmＨｇ）、圧力センサが故障しているものと
判断し、ＬＥＤ５３、５４を使用して、例えば「Ｅ
ｒ」、「０７」と表示して、故障を認知させる。

【００３１】次に、以上のように構成された気腹装置１
の作用について説明する。

【００３２】電源スイッチ４９をオンし気腹装置１の電
源投入後、流量モード設定（高）スイッチ６６、流量モ
ード設定（可変）スイッチ６７、流量モード設定（低）
スイッチ６８及び流量設定上昇スイッチ６４、流量設定
下降スイッチ６５を押して流量を設定する。また、腹腔
圧設定上昇スイッチ６２、腹腔圧設定下降スイッチ６３
によって腹腔圧力を設定する。その後、送気スイッチ６
０を押すことで、送気動作を開始する。

【００３３】この送気動作を詳細に説明すると、上述し
たように、図３のステップＳ１で使用者が腹腔圧設定上
昇スイッチ６２、腹腔圧設定下降スイッチ６３によって
腹腔圧を設定し、流量モード設定（高）スイッチ６６、
流量モード設定（可変）スイッチ６７、流量モード設定
（低）スイッチ６８及び流量設定上昇スイッチ６４、流
量設定下降スイッチ６５によって流量を設定する。

【００３４】そして、送気スイッチ６０を押した後の、
ステップＳ２における送気動作開始時には、まず閉止バ
ルブ１７が開となると同時に、第３のバルブ２７が開放
され、ボンベ４から第１の減圧器１５，第２の減圧器１
８を介して、図４のＡ点に示す流量のＣＯ₂ ガスが流
れ、マニホールドバルブ２４の中間タンクに相当する内
部管路３４と接続チューブ３６の配管内に充填される。

【００３５】このガスの充填後、ステップＳ３で第３の
バルブ２７が閉じられると共に第４のバルブ２８が開放
操作され、内部管路３４内のＣＯ₂ ガスが内部管路４
０，接続チューブ４２，気腹チューブ６，及び気腹針を
順次介して患者８の腹腔内に注入される。

【００３６】このＣＯ₂ ガスの腹腔内注入動作に伴い、
中間タンクに相当する内部管路３４内の圧力は次第に降
下するが、このときの圧力の降下特性が圧力センサ３７
および３８により測定される。

【００３７】圧力センサ３７、３８の測定レンジは、そ
れぞれ０〜５２mmＨｇ、０〜８２mmＨｇとなっている
が、この２つの圧力センサ３７、３８から以下のよう
に、圧力値を求める。

【００３８】（１）はじめに、圧力センサ３８の出力か
ら圧力値を求め、４３mmＨｇ以上であればこの値を圧力
値とする（送気時の管路圧を測定する場合など）。

【００３９】（２）センサ３８の値が４３mmＨｇより小
さい場合は、センサ３７の値と比較を行い、両者の差が
誤差範囲を超える場合はどちらかの故障と判断して動作
を停止して患者の安全を確保する。

【００４０】（３）圧力センサ３７、３８の出力差が誤
差範囲以内で且つ、４３mmＨｇ以下であった場合には、
測定レンジが狭く精度の高いセンサ３７の値を圧力値と
して取得する。

【００４１】そして、ステップＳ３での測定データに基
づいて、ステップＳ４で制御部４３によって腹腔内の圧
力が計算される。これを降下圧測定と呼び、この圧力の
降下曲線により腹腔内圧を求めることができる。これ
は、図４における区間Ｂの圧力測定区間に相当する。こ
こで、圧力センサ３７、３８の出力は、制御部４３に入
力され、ここでは電圧値から圧力に変換される。

【００４２】次に、ステップＳ５でガスの流れの無くな
った図４のＣ点において、流量センサ２２の値を読み込
み、この値を流量センサオフセッ卜値とする。なお、こ
の値が流量センサ２２の通常の誤差範囲（例えば±１．
６L／min）を超えた場合には、流量センサの故障と判断
して制御部４３は全ての動作を停止する。

【００４３】続いて、ステップＳ６で、ガスを腹腔内に
送り、図４における次の区間Ｄに示すように、このとき
管路上に設けられた流量センサ２２により流量を検出す
る。そして、ステップＳ７で、制御部４３は流量センサ
２２の出力信号とＣ点で測定した流量センサオフセット
値との差をとり、この値を真の瞬間流量値とする。これ
は、ソフトウェア上で行われる。

【００４４】これらの測定値と設定値から制御部４３
は、ステップＳ８で管路および開放時間を決定し、開放
時間の経過後、図４のＥ点で各バルブを閉じ、ステップ
Ｓ３に戻る。

【００４５】このようにして、測定、送気という一連の
動作サイクルを繰り返し行い、流量を設定した値に制御
しながら、腹腔圧を設定した圧力に保つ。

【００４６】（効果）このように、上記気腹装置１によ
れば、流量オフセット補正を装置の動作中、常時行うこ
とにより、流量センサの経時変化、温度変化等のズレに
よる誤測定を防止することができ、安全な気腹動作を行
うことができる。また、同時に流量センサの故障も容易
に発見することできる。

【００４７】さらに、制御部４３でのソフトウェア上で
センサの補正を行うので、ハードウェア（例えば、可変
抵抗の調整）よりも容易にオフセットの補正を行うこと
ができる。

【００４８】［付記］ （付記項１） 気体供給源からの気体を減圧し、気腹用
の挿入具を介して生体の腹腔内に注入する気腹装置にお
いて、前記気体供給源から前記気腹用の挿入具に至る気
体供給管路と、前記気体供給管路の流通状態を切り換え
る複数の管路切り換え手段と、前記気体供給管路の前記
気体の流量を測定する流量測定手段と、前記流量に基づ
き、前記複数の管路切り換え手段を制御する制御手段と
を備え、前記制御手段は、前記複数の管路切り換え手段
を制御し、前記流量測定手段の流量オフセット値を算出
し、前記流量オフセット値に基づき前記流量を補正する
ことを特徴とする気腹装置。

【００４９】（付記項２） 気体供給源からの気体を減
圧し、気腹用の挿入具を介して生体の腹腔内に注入する
気腹方法において、前記気体供給源から前記気腹用の挿
入具に至る気体供給管路の圧力を測定する圧力測定ステ
ップと、前記気体供給管路の前記気体の流量を測定する
流量測定ステップと、前記流量に基づき、前記気体供給
管路の流通状態を切り換え制御する制御ステップとを備
え、前記制御ステップは、前記気体供給管路の流通状態
を切り換え制御し、前記流量測定ステップの流量オフセ
ット値を算出し、前記流量オフセット値に基づき前記流
量を補正することを特徴とする気腹方法。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の気腹装置に
よれば、制御手段が複数の管路切り換え手段を制御し、
流量測定手段の流量オフセット値を算出し、流量オフセ
ット値に基づき流量を補正するので、簡単な構成によ
り、常に確実かつ安全に、設定した流量値に制御して送
気を行うことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る気腹装置の構成を
示す構成図

【図２】図１のフロントパネルの構成を示す構成図

【図３】図１の気腹装置の作用を説明するフローチャー
ト

【図４】図１の流量センサの出力特性を示す特性図

【符号の説明】

１…気腹装置 ４…ボンベ ６…気腹チューブ ７…気腹用トラカール １５…第１の減圧器 １７…閉止バルブ １８…第２の減圧器 １９…フロントパネル ２２…流量センサ ２４…マニホールドバルブ ３１…圧力スイッチ ３７，３８…圧力センサ ４３…制御部 ４５…動作切り替えスイッチ

フロントページの続き (72)発明者 大山 雅英 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 野田 賢司 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−208016（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−208818（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−40821（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−178780（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−53128（ＪＰ，Ａ) 国際公開94／17370（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 17/00 - 18/28 G01F 1/00 - 1/90

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気体供給源からの気体を気腹用の挿入具
   を介して生体の腹腔内に注入する気腹装置において、 前記気体供給源から前記気腹用の挿入具に至る気体供給
   管路と、 前記気体供給管路に備えられ、開閉動作により前記生体
   の前記腹腔内に対して気体の注入と注入の停止とを繰り
   返す管路切り換え手段と、 前記気体供給管路の前記気体の流量を測定する流量測定
   手段と、 前記生体の前記腹腔内に対して気体の注入と注入の停止
   とを繰り返すよう、前記管路切り換え手段を切り換え制
   御すると共に、前記腹腔内への気体を注入している間、
   前記流量測定手段により測定される第１の流量と、前記
   腹腔内への気体の注入を停止している間、前記流量測定
   手段により測定される第２の流量と、を順次取り込み、
   前記第１の流量から前記第２の流量を差し引いた値を真
   の流量値として算出する機能を繰り返す制御部と、 を有することを特徴とする気腹装置。