(57)【要約】【課題】低侵襲性で、精度よく臓器の酸素飽和度を測定することができる酸素飽和度測定装置を提供する。【解決手段】酸素飽和度測定装置１は、腹腔内に挿入され、臓器に接触する発光部を有する第１接触部１１と、腹腔内に挿入され、臓器に接触する受光部を有する第２接触部１２と、受光部で受光した近赤外線に基づいて、近赤外分光法（ＮＩＲＳ）によって酸素飽和度（ｒＳＯ２）を算出する制御部を有する制御ユニット２０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
腹腔内に挿入され、臓器に接触する発光部と、
前記腹腔内に挿入され、前記臓器に接触する受光部と、
前記受光部で受光した近赤外線に基づいて、近赤外分光法によって酸素飽和度を算出する制御部と、を備える、
ことを特徴とする酸素飽和度測定装置。
【請求項２】
前記発光部を有する第１接触部と、
前記受光部を有する第２接触部と、
前記第１接触部及び前記第２接触部を支持する円筒形状の本体部を備え、
前記第１接触部と前記第２接触部とは、前記本体部の一方の端部に開閉可能に接続されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の酸素飽和度測定装置。
【請求項３】
前記本体部の他方の端部に接続され、前記第１接触部と前記第２接触部とを開閉させるハンドルを備え、
前記ハンドルは、
前記第１接触部と前記第２接触部との角度を固定する角度調整部を有する、
ことを特徴とする請求項２に記載の酸素飽和度測定装置。
【請求項４】
前記受光部は、
複数の受光素子を備える、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の酸素飽和度測定装置。
【請求項５】
前記発光部を有する第１接触部を支持する第１本体部と、
前記受光部を有する第２接触部を支持する第２本体部と、を備え、
前記第１接触部と前記第２接触部とは、
それぞれ独立して前記腹腔内に挿入可能である、
ことを特徴とする請求項１に記載の酸素飽和度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸素飽和度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大腸癌により腸の一部を切除する等、疾患によって臓器を切除、吻合した場合、糖尿病等の基礎疾患や吻合部の血流不全によって、縫合不全を生じるおそれがある。このような縫合不全を早期に発見するため、吻合部の酸素飽和度を測定する装置が開発されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−９４０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の装置では、縫合部位を撮像した画像情報に基づいて、酸素飽和度を画像表示する内視鏡システムを用いて、吻合部の酸素飽和度を測定する。しかしながら、特許文献１の装置では、吻合部の画像を用いて酸素飽和度を測定するため、撮像部の精度によって、測定される酸素飽和度にばらつきが生じ、吻合部の酸素飽和度を精度よく測定することは困難である。
【０００５】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、低侵襲性で、精度よく臓器の酸素飽和度を測定することができる酸素飽和度測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、この発明に係る酸素飽和度測定装置は、
腹腔内に挿入され、臓器に接触する発光部と、
前記腹腔内に挿入され、前記臓器に接触する受光部と、
前記受光部で受光した近赤外線に基づいて、近赤外分光法によって酸素飽和度を算出する制御部と、を備える。
【０００７】
また、前記発光部を有する第１接触部と、
前記受光部を有する第２接触部と、
前記第１接触部及び前記第２接触部を支持する円筒形状の本体部を備え、
前記第１接触部と前記第２接触部とは、前記本体部の一方の端部に開閉可能に接続されている、
こととしてもよい。
【０００８】
また、前記本体部の他方の端部に接続され、前記第１接触部と前記第２接触部とを開閉させるハンドルを備え、
前記ハンドルは、
前記第１接触部と前記第２接触部との角度を固定する角度調整部を有する、
こととしてもよい。
【０００９】
また、前記受光部は、
複数の受光素子を備える、
こととしてもよい。
【００１０】
また、前記発光部を有する第１接触部を支持する第１本体部と、
前記受光部を有する第２接触部を支持する第２本体部と、を備え、
前記第１接触部と前記第２接触部とは、
それぞれ独立して前記腹腔内に挿入可能である、
こととしてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の酸素飽和度測定装置によれば、腹腔内に挿入された発光部及び受光部を臓器に接触させて近赤外分光法により、酸素飽和度を測定することができるので、低侵襲性で精度よく臓器の酸素飽和度を測定することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る酸素飽和度測定装置の構成を示す図である。
【図２】実施の形態に係る発光部及び受光部の構成を示す拡大図である。
【図３】実施の形態に係る制御ユニットの構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態に係る臓器の酸素飽和度の測定方法を示す概念図である。
【図５】第１接触部と第２接触部とで臓器を挟み込んだ場合の酸素飽和度の測定方法を示す概念図である。
【図６】発光部及び受光部を側面に配置した場合の第１接触部及び第２接触部を示す図である。
【図７】発光部を第１接触部の側面に配置し、受光部を第２接触部の側面に配置した場合の酸素飽和度の測定方法を示す概念図である。
【図８】発光部及び受光部を先端部に配置した場合の第１接触部及び第２接触部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る酸素飽和度測定装置について説明する。
【００１４】
本実施の形態に係る酸素飽和度測定装置１は、腹腔内に挿入されて、大腸の酸素飽和度を近赤外分光法（ＮＩＲＳ：near-infrared spectroscopy）によって測定する装置である。図１に示すように、酸素飽和度測定装置１は、測定部１０、制御ユニット２０、ケーブル２９を備える。
【００１５】
測定部１０は、一般的な内視鏡手術用鉗子と同様に、先端部を患者の体外から腹腔内へ挿入して測定を行う。測定部１０は、図１及び図２に示すように、第１接触部１１、第２接触部１２、本体部１５、操作部１７を備える。
【００１６】
図２に示すように、第１接触部１１及び第２接触部１２は、本体部１５の一方の端部に取り付けられている。また、第１接触部１１及び第２接触部１２は、図２に矢印で示すように、本体部１５に接続された基端部を支点として、本体部１５に開閉可能に取り付けられている。
【００１７】
第１接触部１１は、近赤外線（波長７００ｎｍ〜９００ｎｍ）を発する発光部１１１を備える。発光部１１１は、第１接触部１１の内側面、すなわち第２接触部１２と対向する側の面に取り付けられている。
【００１８】
第２接触部１２は、発光部１１１から発せられた近赤外線を受光する受光部１２１を備える。受光部１２１は、第２接触部１２の内側面、すなわち第１接触部１１と対向する側の面に取り付けられている。
【００１９】
受光部１２１は、２つの受光素子である浅部受光部１２１ａ、深部受光部１２１ｂを備える。浅部受光部１２１ａは、第２接触部１２の基端側に配置され、深部受光部１２１ｂは、第２接触部１２先端側に配置されている。これにより、測定時の状態、すなわち第１接触部１１と第２接触部１２とが開かれた状態では、浅部受光部１２１ａと発光部１１１との距離は、深部受光部１２１ｂと発光部１１１との距離より短い。したがって、酸素飽和度測定装置１は、深部受光部１２１ｂの受光信号から、浅部受光部１２１ａの受光信号を減算し、受光部１２１直下の局所酸素飽和度（ｒＳＯ２：regional saturation of oxygen）を測定することができる。
【００２０】
本体部１５は、第１接触部１１と第２接触部１２とを支持し、腹腔内で操作される第１接触部１１、第２接触部１２と、患者の体外で第１接触部１１及び第２接触部１２を操作する操作部１７とを繋ぐ円筒形状の部材である。第１接触部１１及び第２接触部１２とハンドル１７ａとを接続する開閉機構、発光部１１１及び受光部１２１と制御ユニット２０とを接続する配線部材は、円筒形状の本体部１５の内部に配置されている。
【００２１】
操作部１７は、本体部１５の他方の端部、すなわち第１接触部１１及び第２接触部１２が取り付けられている端部と反対側の端部に取り付けられており、ハンドル１７ａ、ラチェット部１７ｂを備える。ハンドル１７ａを開閉操作することにより、本体部１５の操作部１７と反対側の端部に取り付けられている第１接触部１１と第２接触部１２とが開閉動作される。
【００２２】
また、操作部１７は、角度調整部であるラチェット部１７ｂを備えており、ハンドル１７ａの開閉角度を段階的に変化させ、所定の角度で固定することができる。これにより、第１接触部１１と第２接触部１２との開閉角度を所定の角度に固定することができる。したがって、第１接触部１１の発光部１１１と、第２接触部１２の受光部１２１との距離を段階的に変化させ、所定の距離に固定することができる。
【００２３】
ラチェット部１７ｂの構造は、一般的な内視鏡手術用鉗子に用いられる公知のラチェット構造を用いることができる。
【００２４】
制御ユニット２０は、図３のブロック図に示すように、制御部２１、記憶部２２、表示部２３、入力部２４を備える。
【００２５】
制御部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、水晶発振器等から構成されており、酸素飽和度測定装置１全体の動作を制御する。制御部２１は、記憶部２２、制御部２１のＲＯＭ等に記憶されている各種動作プログラム及びデータをＲＡＭに読み込んでＣＰＵを動作させることにより、図３に示される制御部２１の各機能を実現させる。これにより、制御部２１は、演算部２１１及び測定制御部２１２として動作する。
【００２６】
測定制御部２１２は、測定の際、発光部１１１、受光部１２１を制御し、発光部１１１を発光させるとともに、受光部１２１の浅部受光部１２１ａ、深部受光部１２１ｂから受光強度データを受け取る。
【００２７】
演算部２１１は、受光部１２１の浅部受光部１２１ａ、深部受光部１２１ｂから受信した受光強度データに基づいて、酸素飽和度（ｒＳＯ２）を算出する。
【００２８】
記憶部２２は、ハードディスク、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリであり、受光強度データから酸素飽和度を算出する演算アルゴリズム、算出された酸素飽和度等を記憶する。
【００２９】
表示部２３は、液晶パネル、有機ＥＬ（Electroluminescence）等の表示用デバイスであり、演算部２１１で算出された酸素飽和度、測定対象となる患者の過去に測定された酸素飽和度のデータ等を表示する。本実施の形態に係る表示部２３は、図１に示すように、制御ユニット２０に搭載された液晶パネルである。
【００３０】
入力部２４は、測定用の設定パラメータ、測定開始等を入力するための入力デバイスである。入力部２４は、タッチパネル、マウス等であり、本実施の形態に係る入力部２４は、液晶パネルである表示部２３上に配置されたタッチパネルである。
【００３１】
ケーブル２９は、発光部１１１及び受光部１２１と制御ユニット２０とを接続するケーブルであり、発光部１１１を制御するための配線、受光部１２１からの受光強度データを送信する配線等を備える。
【００３２】
続いて、本実施の形態に係る酸素飽和度測定装置１を用いた酸素飽和度の測定方法について、手術によって腫瘍部を切除した大腸の吻合部Ａｐの酸素飽和度を測定する場合を例として説明する。
【００３３】
酸素飽和度測定では、まず、図４に示すように、測定者である医師は患者の腹部を切開し、測定部１０の先端部、すなわち発光部１１１を有する第１接触部１１、受光部１２１を有する第２接触部１２を腹腔内へ挿入するための孔７１、内視鏡６１を腹腔内へ挿入するための孔７２を形成する。測定者は、形成された孔７１、７２にトロッカー７５を挿入し、トロッカー７５を挿通させて測定部１０、内視鏡６１を患者の腹腔内へ挿入する。
【００３４】
測定者は、モニタ６２に表示された内視鏡６１で撮影されている腹腔内の映像を見て、測定箇所である吻合部Ａｐを確認し、一方で第１接触部１１及び第２接触部１２を吻合部Ａｐへ近づける。
【００３５】
測定者は、吻合部Ａｐ付近の測定箇所を決定し、ハンドル１７ａを操作して、第１接触部１１と第２接触部１２とを所定の角度に開く。第１接触部１１と第２接触部１２との角度は、ラチェット部１７ｂによって固定される。第１接触部１１の発光部１１１と第２接触部１２の受光部１２１とは、図２及び図４に示すように、第１接触部１１と第２接触部１２との角度が大きくなるにつれて、先端方向（操作部１７から反対側の先端部へ向かう方向）を向く。これにより、発光部１１１、受光部１２１を大腸の測定箇所に向けることができるので、発光部１１１、受光部１２１を測定箇所に容易に接触させることが可能となる。
【００３６】
所定の角度に開かれた第１接触部１１の内側面と第２接触部１２の内側面とは、測定者の操作によって、大腸の測定箇所に押圧される。これにより、発光部１１１、受光部１２１が測定箇所に接触する。
【００３７】
続いて、測定者又は補助者は、制御ユニット２０を操作し、酸素飽和度測定を実行する。より具体的には、測定制御部２１２は、発光部１１１から近赤外線を発光させ、受光部１２１の浅部受光部１２１ａ、深部受光部１２１ｂから受光強度データを受け取る。受け取った受光強度データに基づいて、演算部２１１は、測定箇所の酸素飽和度を算出する。より詳細には、演算部２１１は、深部受光部１２１ｂから受け取った受光強度データから、浅部受光部１２１ａから受け取った受光強度データを減算し、受光部１２１の直下の酸素飽和度（ｒＳＯ２）を算出する。
【００３８】
続いて、制御部２１は、算出された酸素飽和度を表示部２３に表示させるとともに、記憶部２２に記憶させる。
【００３９】
測定者は、第１接触部１１と第２接触部１２との間の角度を変化させ、また、測定箇所を移動させて、吻合部Ａｐ周辺の酸素飽和度のデータを収集する。
【００４０】
測定が完了すると、酸素飽和度測定装置１の測定部１０、内視鏡６１、トロッカー７５等が患者の体から抜かれ、酸素飽和度測定は終了する。
【００４１】
以上説明したように、本実施の形態に係る酸素飽和度測定装置１では、患者の腹腔内で、臓器の外壁に発光部１１１、受光部１２１を接触させて、近赤外分光法（ＮＩＲＳ）によって酸素飽和度を測定するので、精度よく酸素飽和度を測定することができる。また、酸素飽和度測定装置１の測定部１０のみを、トロッカー７５を介して腹腔内に挿入して測定するので、低侵襲で測定を行うことができる。
【００４２】
本実施の形態では、発光部１１１と、受光部１２１とは、１つの本体部１５に取り付けられることとしたが、これに限られない。例えば、発光部１１１を有する第１本体部１５ａと、受光部１２１を有する第２本体部１５ｂとを備えることとしてもよい。これにより、第１本体部１５ａと第２本体部１５ｂとを別の箇所から患者の腹腔内へそれぞれ独立して挿入することができるので、発光部１１１、受光部１２１を所定の測定箇所に接触させることが容易となる。
【００４３】
また、本実施の形態では、第１接触部１１と第２接触部１２とを開いて、発光部１１１と受光部１２１とを臓器に押圧して酸素飽和度を測定することとしたが、これに限られない。例えば、図５に示すように、第１接触部１１と第２接触部１２とで臓器を挟み込んで、酸素飽和度を測定することとしてもよい。これにより、発光部１１１から受光部１２１への近赤外線の経路が、より直線的となるように、発光部１１１と受光部１２１とを配置できる。また、発光部１１１、受光部１２１の押圧によって臓器が逃げることを抑制できる。したがって、より正確に酸素飽和度を測定することが可能である。
【００４４】
また、本実施の形態では、受光部１２１は、浅部受光部１２１ａと深部受光部１２１ｂの２つの受光素子を備えることとしたが、これに限られない。例えば、３つ以上の受光素子を備え、同時に複数箇所の酸素飽和度を測定することとしてもよい。これにより、短時間で複数箇所の酸素飽和度を測定することができるので、患者の負担をより軽減することができる。
【００４５】
また、本実施の形態では、発光部１１１は第１接触部１１の内側面に配置され、受光部１２１は第２接触部１２の内側面に配置されることとしている。すなわち、第１接触部１１と第２接触部１２とが閉じられた状態の時、発光部１１１と受光部１２１とが対向する位置に配置されることとしているが、これに限られない。例えば、図６に示すように、発光部１１１は、第１接触部１１の内側面に隣り合う側面に配置され、受光部１２１は、第２接触部１２の内側面に隣り合う側面に配置されることとしてもよい。これにより、図７に示すように、本体部１５に対する第１接触部１１及び第２接触部１２の角度を調整し、本体部１５に対する発光部１１１と受光部１２１とを含む接触面の角度を調整することができる。したがって、発光部１１１と受光部１２１とを、容易に臓器に接触させることが可能となる。この場合、例えば、本体部１５は、第１接触部１１、第２接触部１２を支持する側の先端部に屈曲部１５ｃを備え、本体部１５の主要部分である直線部に対して第１接触部１１及び第２接触部１２の角度を調整するよう構成される。
【００４６】
また、図８に示すように、発光部１１１は、第１接触部１１の先端部に配置され、受光部１２１は、第２接触部１２の先端部に配置されることとしてもよい。これにより、測定箇所が狭小で、第１接触部１１と第２接触部１２とを開くことが困難な場合であっても、適切に発光部１１１及び受光部１２１を臓器に押圧し、精度よく酸素飽和度を測定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、腹腔内で臓器の酸素飽和度を測定する酸素飽和度測定方法に好適である。特に、大腸癌を切除した吻合部の縫合不全の検査方法に好適である。
【符号の説明】
【００４８】
１  酸素飽和度測定装置、１０  測定部、１１  第１接触部、１１１  発光部、１２  第２接触部、１２１  受光部、１２１ａ  浅部受光部、１２１ｂ  深部受光部、１５  本体部、１５ｃ  屈曲部、１７  操作部、１７ａ  ハンドル、１７ｂ  ラチェット部、２０  制御ユニット、２１  制御部、２１１  演算部、２１２  測定制御部、２２  記憶部、２３  表示部、２４  入力部、２９  ケーブル、６１  内視鏡、６２  モニタ、７１，７２  孔、７５  トロッカー、Ａｐ  吻合部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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