(57)【要約】  外科処置の間に患者の体腔に送気ガスを送達するためのシステムが開示され、本システムは、送気ガスの流れを、空気圧封止されたトロカールと連通する流路を通して患者の体腔に送達するための気腹装置と、吸引装置の使用によって体腔から除去されたガスの量を測定するための流量計と、流量計から流れ測定値を受信して、腔吸引装置が用いられる時および吸引装置によって体腔から除去されるガスを補うために気腹装置によって体腔に送達する必要がある送気ガスの量を判定するために流量計に動作可能に接続されたコントローラと、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外科処置の間に患者の体腔に送気ガスを送達するためのシステムであって、
ａ）  流路を通して前記患者の体腔に送気ガスを送達するための気腹装置と、
ｂ）  前記外科処置の間に前記体腔から固体、液体およびガスを除去するために真空源に接続された吸引装置と、
ｃ）  前記真空源と前記吸引装置との間の連通を提供する導管と、
ｄ）  前記吸引装置の使用によって前記体腔から除去された前記導管を通って流れるガスの量を測定するために前記導管と連通する流量計と、
ｅ）  前記流量計から流れ測定値を受信して、前記吸引装置が用いられる時、および前記吸引装置によって前記体腔から除去されるガスを補うために前記気腹装置によって前記体腔に送達する必要がある送気ガスの量を判定するために前記流量計に動作可能に接続されたコントローラと、を備える、システム。
【請求項２】
前記コントローラが、前記気腹装置に前記流路を通る前記送気ガスの流れを増大させて、前記吸引装置によって前記体腔から除去される前記ガスを補うように適合および構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記コントローラが、前記吸引装置の使用を停止した時に、前記気腹装置に前記流路を通る前記送気ガスの流れを減少または停止させるように適合および構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記コントローラが、バルブを起動させて前記流路を通って流れる前記ガスの量を制御して、前記吸引装置によって前記体腔から除去される前記ガスを補うように適合および構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記コントローラが、前記システムを通して再循環するガスの量を調整するために再循環ポンプと通信するように適合および構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記吸引装置が洗浄装置としても構成され、洗浄液の供給源がこれに接続される、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
流体収集キャニスターが前記吸引装置と関連付けられる、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
流体ポンプが、洗浄液を前記洗浄装置に送達するために前記洗浄液の供給源に動作可能に関連付けられる、請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記流体ポンプが、前記コントローラに動作可能に接続され、かつ前記コントローラによって制御される、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記真空源が、前記導管を通して前記吸引装置と連通する真空ポンプである、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
フィルターが、前記真空ポンプと動作可能に関連付けられ、前記真空ポンプからの排気ガスをフィルタリングする、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記真空ポンプが、前記コントローラに動作可能に接続され、前記コントローラによって制御される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
有線通信リンクが、前記真空源と前記コントローラとの間に存在する、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
無線通信リンクが、前記真空源と前記コントローラとの間に存在する、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１５】
前記流路が空気圧封止されたトロカールと連通する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記流路が再循環ポンプと連通する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
内視鏡外科処置の間に患者の体腔に送気ガスを送達するためのシステムであって、
ａ）  送気ガスの流れを、空気圧封止されたトロカールと連通する流路を通して前記患者の前記体腔に送達するための気腹装置と、
ｂ）  吸引装置の使用によって前記腹腔から除去されたガスの量を測定するための流量計と、
ｃ）  前記流量計から流れ測定値を受信して、吸引装置が用いられる時、および前記吸引装置の使用によって前記体腔から除去されるガスを補うために前記気腹装置によって前記体腔に送達する必要がある送気ガスの量を判定して前記患者の前記体腔内の安定的な腔圧を維持するために前記流量計に動作可能に接続されたコントローラと、を備える、システム。
【請求項１８】
前記外科処置の間に前記体腔から固体、液体およびガスを除去するために真空源に接続された吸引装置をさらに備える、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記真空源と前記吸引装置との間の連通を提供する導管をさらに備え、前記流量計が前記導管と通信して、それを通る前記ガスの流れを測定する、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記コントローラが、前記気腹装置に前記流路を通る前記送気ガスの流れを増大させて、前記吸引装置によって前記体腔から除去される前記ガスを補うように適合および構成される、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２１】
前記コントローラが、前記吸引装置の使用を停止した時に、前記気腹装置に前記流路を通る前記送気ガスの流れを減少または停止させるように適合および構成される、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２２】
前記コントローラが、バルブを起動させて前記流路を通って流れる前記ガスの量を制御して、前記吸引装置によって前記体腔から除去される前記ガスを補うように適合および構成される、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２３】
前記吸引装置が、洗浄装置としても構成され、洗浄液の供給源が流体収集キャニスターに沿ってこれに接続される、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２４】
外科処置の間に、患者の体腔に送気ガスを送達するためのシステムであって、
ａ）  送気ガスの流れを、空気圧封止されたトロカールと連通する流路を通して前記患者の前記体腔に送達するための気腹装置と、
ｂ）  前記空気圧封止されたトロカールを通して送気ガスを循環させて、その内部に気体封止を提供および維持するためのポンプと、
ｃ）  前記気腹装置および前記ポンプと連通するコントローラであって、前記腹腔内で用いられる外科用器具からの信号を受信するように構成され、前記気腹装置から前記腹腔への新たな送気ガスの流れおよび／または前記ポンプによる既存の送気ガスの循環を調整するように適合される、コントローラと、を備える、システム。
【請求項２５】
前記外科用装置が、前記外科処置の間に前記腹腔から固体、液体およびガスを除去するために真空源に接続された吸引装置である、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
前記外科用装置が、外科処置の間に組織に電気的に作用するためにエネルギー発生装置に接続された電気焼灼装置である、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２７】
前記コントローラが、有線通信リンクによって前記気腹装置および前記ポンプと通信する、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２８】
前記コントローラが、無線通信リンクによって前記気腹装置および前記ポンプと通信する、請求項２４に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年１１月１４日に出願された米国仮特許出願第６２／４２１，５４３号の優先権の利益を主張するものであり、この開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、外科用ガス送達システムに、より具体的には、外科用送気、煙排出、および／またはガス再循環のためのマルチモードガス送達システムに関し、本システムはまた、外科処置の間に体腔内で吸引が用いられる時に体腔圧を維持するように構成される。
【背景技術】
【０００３】
関連技術の背景
内視鏡および腹腔鏡外科処置などの低侵襲外科技術は、ますます一般的になってきている。このような処置の利点には、患者への外傷の減少、感染の機会の減少、および回復時間の短縮が挙げられる。腹（腹膜腔）腔内の腹腔鏡外科処置は、一般的に、トロカールまたはカニューレとして知られる装置を通して実施され、これは患者の腹腔への外科用器具の導入を促進する。
【０００４】
さらに、このような処置は、一般に、腹（腹膜）腔に二酸化炭素などの加圧流体を充填または「送気」して、気腹と呼ばれるものを作り出す。送気は、送気流体を送達するために装備された外科用アクセス装置（しばしば「カニューレ」または「トロカール」と呼ばれる）によって、または、送気（ベレス）ニードルなどの別個の気腹装置によって実行することができる。気腹を維持するためには、送気ガスの実質的な損失なく、外科用器具を気腹内に導入することが望ましい。
【０００５】
一般的な腹腔鏡処置の間、外科医は、それぞれ通常約１２ミリメートル未満の三つ〜四つの小さな切開を行うが、これは一般的には、別個のインサータまたはその内部に配置されたオブチュレータをしばしば用いて、外科用アクセス装置自体によって行われる。挿入後、インサータが取り外され、トロカールが腹腔内に挿入される器具のアクセスを可能にする。一般的なトロカールは、外科医が操作および作業を行う開放した内部空間を有するように、腹腔に送気する方法を提供する。
【０００６】
トロカールは、外科用器具の少なくとも最小限の移動の自由を可能にしたままで、トロカールとそれを通過する任意の外科用器具との間に封止を提供することによって腹腔内の圧力を維持しなければらない。このような器具には、例えば、はさみ、把持器具、および閉塞器具、焼灼ユニット、カメラ、光源およびその他の外科用器具が含まれうる。
【０００７】
封止要素または機構は通常、送気ガスの漏れを防ぐためにトロカール内に提供される。これらは典型的に、トロカールを通過する外科用器具の外部表面の周りに封止するための、比較的柔軟な材料で作られたダックビル型バルブを含む。
【０００８】
従来的な機械的封止を必要としない、送気された外科用腔への封止されたアクセスを許容する外科用アクセス装置またはトロカールは、当技術分野で周知である。これらの装置は、加圧された送気ガスの循環流によって生成および維持される空気圧または気体封止の使用を通して、外科用腔への封止可能なアクセスを提供するように適合および構成される。このような装置は、米国特許第７，８５４，７２４号および第８，７９５，２２３号に記載されており、それらの開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。また、送気ガスを体腔に送達するため、外科用ガスをトロカールを通して循環させて空気圧封止を生成および維持するため、および体腔からの煙排出を促進するために、こうした空気圧封止されたトロカールと共に用いられるマルチモード外科用ガス送達システムも、当技術分野で周知である。
【０００９】
マルチモードシステムの使用により、複数の機能を達成しながら、一つのシステムのみの購入を必要とすることによってコストを削減することができ、さらにそれによって、手術室内に必要な機器の量を減らして混乱を低減し、その他の必要な機器のための空間を可能にする。このようなシステムは、例えば、米国特許第８，７１５，２１９号および第８，９６１，４５１号、ならびに米国特許第９，２９５，４９０号および第９，３７５，５３９号に記載されており、それらの開示は参照により全体が本明細書に組み込まれる。
【００１０】
また、腹腔鏡外手術中に電子焼灼およびその他の外科技術（例えば、高調波外科用メスなど）を実施することも知られている。これらの技術は、外科用腔内に煙およびその他の破片を生成する。煙およびその他の破片は、内視鏡などからの視界を曇らせることにより、視認性を低減しうる。
【００１１】
外科処置の間に破片、煙、体液、または洗浄液を除去するために、外科用腔に吸引が導入されることがある。吸引機構の起動は、気腹を形成するのに用いられる送気ガス上に真空を引き出すことによって、外科用腔における圧力を変化させる。
【００１２】
送気ガスの除去は、外科用腔における作業空間の減少を引き起こす可能性がある。従来の気腹装置よりも高いレートでガスを除去する吸引機構は、腔内のガスレベルを補充できることが多い。その結果、外科用腔における気腹は、吸引機構および気腹装置が相互に反して動作すると不安定になりうる。これにより、外科医の視覚化の問題が生じることがある。
【００１３】
吸引機構の起動に起因する圧力損失に反応または過剰反応する代わりに、気腹装置を吸収機構または装置と協調させて動作させて、外科用腔内の気腹の安定性を維持することが有利でありうる。本発明は、この目的のためのシステムを提供する。
【００１４】
こうしたシステムは、患者の腹腔内の腹腔鏡外科処置の性能において有利でありうるが、こうしたシステムが胸部、大腸内、子宮およびその他の内視鏡処理で利用できることは、想定されると共に十分に本開示の範囲内である。
【発明の概要】
【００１５】
本発明は、外科処置の間に患者の体腔に送気ガスを送達するための新規で有用なシステムを対象とする。本発明の一実施形態では、システムは、流路を通して患者の体腔に送気ガスを送達するための気腹装置と、外科処置の間に体腔から固体、液体およびガスを除去するために真空源に接続された吸引装置と、真空源と吸引装置との間の通信を提供する導管と、を含む。
【００１６】
本システムはさらに、吸引装置を使用することによって、体腔から除去された、導管を通って流れるガスの量を測定するために導管と通信する流量計と、流量計から流れ測定値を受信して吸引装置が使用されている時（つまり、開始および／または停止）、および吸引装置によって体腔から除去されるガスを補うために気腹装置によって体腔に送達するのに必要な送気ガスの量を判定するために流量計に動作可能に接続されたコントローラと、を含む。
【００１７】
本発明の一態様では、コントローラは、気腹装置に流路を通る送気ガスの流れを増大させて、吸引装置によって体腔から除去されるガスを補うように適合および構成される。本発明の別の態様では、コントローラは、吸引装置の使用を停止した時に、気腹装置に流路を通る送気ガスの流れを減少または停止させるように適合および構成される。本発明のさらに別の態様では、コントローラはバルブを起動させて流路を通って流れるガスの量を制御して、吸引装置によって体腔から除去されるガスを補うように適合および構成される。コントローラはまた、空気圧封止されたトロカールを通して循環する加圧された外科用ガスなど、システムを通して再循環するガスの量を調整するために再循環ポンプと通信するように適合および構成される。
【００１８】
本発明の一実施形態では、吸引装置は洗浄装置としても構成され、洗浄液の供給源がこれに接続される。流体収集キャニスターもまた、吸引装置と関連付けられる。本発明の別の実施形態では、洗浄液を洗浄装置に送達するために、流体ポンプが洗浄液の供給源に動作可能に関連付けられる。この場合、流体ポンプはコントローラに動作可能に接続され、コントローラによって制御される。
【００１９】
本発明の一実施形態では、真空源は導管を通して吸引装置と連通する真空ポンプであり、フィルターは、真空ポンプと動作可能に関連付けられて、真空ポンプからの排気ガスをフィルタリングする。真空ポンプは、コントローラに動作可能に接続され、コントローラによって制御されることが好ましい。有線または無線通信リンクが真空源とコントローラとの間に存在することが想定される。
【００２０】
また、本発明は、腹腔鏡外科処置などの内視鏡処置の間に患者の腹腔などの患者の体腔に送気ガスを送達するためのシステムを対象としており、本システムは、送気ガスの流れを空気圧封止されたトロカールと連通する流路を通して腹腔に送達するための気腹装置を含む。
【００２１】
本システムはさらに、吸引装置が用いられる時、および吸引装置を使用することによって、体腔から除去されたガスの量を測定するための流量計と、流量計から流れ測定値を受信して吸引装置の使用によって体腔から除去されるガスを補い患者の体腔内の安定的な圧力を維持するために気腹装置によって体腔に送達する必要がある送気ガスの量を判定するために流量計に動作可能に接続されたコントローラと、を含む。
【００２２】
本発明はまた、内視鏡外科処置の間に患者の体腔に送気ガスを送達するためのシステムを対象としており、本システムは、送気ガスの流れを空気圧封止されたトロカールと連通する流路を通して患者の体腔へと送達するための気腹装置と、空気圧封止されたトロカールを通して送気ガスを循環させてその内部に気体封止を提供および維持するためのポンプと、気腹装置およびポンプと連通するコントローラと、を含む。ここで、コントローラは、腹腔内で用いられる外科用器具からの信号を受信するように構成され、また、気腹装置から腹腔への新たな送気ガスの流れ、および／またはポンプによる既存の送気ガスの循環を調整するように適合される。
【００２３】
この場合、外科用装置は、外科処置の間に腹腔から固体、液体およびガスを除去するために真空源に接続された吸引装置とすることができる。別の方法として、外科用装置は、外科処置の間に組織を焼灼するために、エネルギー発生装置に接続される電気焼灼装置とすることができる。コントローラは、有線通信リンク、または無線通信リンクによって、気腹装置およびポンプと通信できるものとして想定される。
【００２４】
本発明のマルチモードガス送達システムのこれらおよびその他の特徴は、以下に説明するいくつかの図面と共に、本発明の好ましい実施形態の以下の実施可能な記載から、当業者により容易に明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
当業者であれば、本発明のガス送達システムおよび方法をどのように生成および使用するかを、過度の実験を用いることなく容易に理解するため、以下、本明細書において、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
【図１】図１は、本発明の一実施形態により構成され、真空源と、吸引装置が使用される時、および吸引装置によって体腔から除去されるガスの量を測定するための流量計とに接続された吸引装置で用いられる、マルチモード外科用ガス送達システムの概略図である。
【図２】図２は、図１のマルチモード外科用ガス送達システムの一部を形成する計算環境の概略フロー図である。
【図３】図３は、ポンプと、吸引装置によって体腔から除去されるガスの量を測定するための流量計とに接続された吸引装置で用いられる、図１のマルチモード外科用ガス送達システムの概略図である。
【図４】図４は、真空源に接続された吸引装置で用いられる、図１のマルチモード外科用ガス送達システムの概略図であり、これは、有線または無線通信リンクを介してコントローラと通信する。
【図５】図５は、エネルギー発生装置に接続された電気焼灼装置で用いられる、図１のマルチモード外科用ガス送達システムの概略図であり、これは、有線または無線通信リンクを介してコントローラと通信する。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
次に図面を参照すると、同一の参照符号は本発明の類似した構成要素または特徴を特定しており、図１には、本発明の好ましい実施形態に従って構成され、かつ一般的に参照番号１００で示される、マルチモード外科用ガス送達システムが図示されている。以下により詳細に記載されるように、ガス送達システム１００は、体腔の送気、体腔からの煙排出、および／または体腔と連通するアクセスポートを介したガス再循環を促進するための、マルチモード動作用に設計される。さらに、外科用ガス送達システム１００は、体腔から固形破片、液体およびガスを除去するための外科処置の間に体腔内で吸引が用いられる時に、体腔圧を維持するように構成される。
【００２８】
図１に示すように、ガス送達システム１００は、患者の体腔１９０と連通する三つの外科用アクセス装置またはトロカール（１３１、１３３、１３５）で機能するように適合される。ガス送達システム１００は、例えば、本出願の譲受人に譲渡された米国特許第９，３７５，５３９号に開示されているように、二つの外科用アクセス装置またはトロカールでも用いられうることが想定される。別の方法として、本システムは、例えば、本出願の譲受人に譲渡された米国特許第９，２９５，４９０号に開示されているように、単一の外科用アクセス装置で用いることができる。
【００２９】
マルチモードガス送達システム１００は、図２で最良に見られる汎用計算システムによって駆動されるコンピュータ制御制御ユニット１１０を含む。理解および認識されるように、計算システムは、マルチモードガス送達システム１００の選択的な動作モードを容易にする。
【００３０】
図２を参照すると、制御ユニット１１０の計算システム１０は、少なくとも一つのプロセッサ１２、メモリ１４、少なくとも一つの入力装置１６および少なくとも一つの出力装置１８を含み、これらはすべてバス１１を介して共に結合される。記憶装置１４は、例えば、揮発性または不揮発性メモリ、固体記憶装置または磁気装置など、任意の形態のデータまたは情報保存手段でありうる。
【００３１】
本発明の特定の実施形態では、入力装置１６および出力装置１８は同一の装置であってもよい。インターフェース１５が、計算システム１０を一つ以上の周辺装置に結合するために提供されてもよい。例えば、インターフェース１５は、ＰＣＩカードまたはＰＣカードとしうる。メモリまたは記憶装置１４は、少なくとも一つのデータベース１７を収納または維持しうる。メモリ１４は、例えば、揮発性または不揮発性メモリ、固体記憶装置、または磁気装置などの任意の形態の記憶装置とすることができる。
【００３２】
入力装置１６は、入力データ１９を受信し、例えば、キーボード、ペン様装置などのポインタ装置、マウス、タッチスクリーン、またはモデムまたは無線データアダプターなどの任意の他の適切なデバイス、またはデータ取得カードを備えることができる。入力データ１９は、ネットワークを介して受信されるデータと共に、異なるソース、例えばキーボード命令からのものでありうる。
【００３３】
出力装置１８は、出力データ２０を作成または生成し、例えば、表示装置またはモニタを含みうるが、この場合には、出力データ２０は視覚的である。出力データ２０は、別個であって異なる出力装置に由来するもの、例えば、ネットワークに送信されたデータと共にモニタ上の視覚表示であってもよい。ユーザーは、例えば、モニタ上の、またはプリンタを使用して、データ出力、またはデータ出力の解釈を閲覧しうる。
【００３４】
使用時に、計算システム１０は、有線または無線通信手段を介して、メモリ１４に格納された少なくとも一つのデータベース１７にデータまたは情報を保存および／またはメモリ１４に格納された少なくとも一つのデータベース１７からデータまたは情報を取得することを可能にするように適合される。インターフェース１５は、特定の目的を果たしうる、処理ユニット１２と周辺部品との間の有線および／または無線通信を許容しうる。
【００３５】
プロセッサ１２は、入力装置１６を介して入力データ１９として命令を受信し、出力デバイス１８を利用することによって、処理結果または他の出力をユーザーに表示することができることが好ましい。複数の入力装置１６および／または出力装置１８が提供されうる。当然のことながら、計算システム１０は任意の形態であってもよいが、外科用ガス送達システム１００の制御ユニット１１０と一体的に提供されることが好ましい。
【００３６】
当然のことながら、計算システム１０はネットワーク通信システムの一部でありうる。計算システム１０は、ネットワーク、例えばインターネットまたはＷＡＮに接続されうる。入力データ１９および出力データ２０は、ネットワークを介して他のデバイスに通信されうる。ネットワークでの情報またはデータの転送は、有線通信手段または無線通信手段を使用して達成することができる。サーバーは、ネットワークと一つ以上のデータベースとの間のデータの転送を容易にしうる。サーバーおよび一つ以上のデータベースは、情報源の一例を提供する。
【００３７】
したがって、計算システム１０は、一つ以上の遠隔コンピュータへの論理的接続を用いて、ネットワーク環境内で動作しうる。遠隔コンピュータは、パーソナルコンピュータ、サーバー、ルータ、ネットワークＰＣ、タブレットデバイス、ピアデバイス、または他の共通ネットワークノードであってもよく、一般には、上述の要素の多くまたはすべてを含む。
【００３８】
再び図１を参照すると、マルチモード外科用ガス送達システム１００は、システム１００を通して加圧された送気流体を循環させるように適合および構成された流体ポンプ１１１を含む。供給導管１１４は、流体ポンプ１１１の出力と流体連通し、制御ユニット１１０の出力ポート１８３に加圧された送気流体を送達するように構成および適合される。
【００３９】
戻り導管１１２は、流体ポンプ１１１に送気流体を送達するために流体ポンプ１１１の入力と流体連通しており、制御ユニット１１０の入力ポート１８１へ送気流体を戻すように構成および適合される。調節可能な背圧制御バルブ１１３は、供給導管１１４および戻り導管１１２と流体連通して提供され、開放して供給導管１１４から戻り導管１１２へ方向付けることで、設定された圧力を超える供給導管圧力に応答するように適合および構成される。背圧制御バルブ１１３は、弾性的に付勢されたバルブなどの機械的バルブであってもよい。別の方法として、背圧制御バルブ１１３は、システム１００内の一つ以上の圧力センサー（例えば、１１７）からの高圧信号に応答する、電気機械バルブとしうる。
【００４０】
送気サブユニット１２１が提供され、これは、図示するローカルタンクなどの供給源１４０から、または同じくガス送達システム１００に入る前に圧力調整装置１４１を通過しうる中央分配システムから、送気ガス（例えば、二酸化炭素）の供給を受信するように適合および構成される。送気サブユニット１２１は、送気導管１１８を通してシステム１００の残りに送気ガスを送達する。送気サブユニット１２１は、送気導管１１８を通る外科用腔１９０の圧力を感知する内部圧力センサー（図示せず）と、供給源１４０からシステム１００への送気流体の追加を周期的に停止および開始して、周期的な圧力測定を促進する送気制御（図示せず）と、を含む。
【００４１】
ガス送達システム１００は、制御ユニット１１０上に提供された、または制御ユニット１１０に関連して提供されるものなど、制御パネルを通して、ユーザーによって操作、または制御される。こうした制御パネルは、ユーザーが、スイッチ、タッチスクリーン、または他のユーザーインターフェースによるなど、マルチモード外科用ガス送達システムのモードを選択できるように適合および構成されることが好ましい。例えば、動作モード、ならびに特定のモードに対する動作パラメータの選択を許容するグラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）が提供されうる。理解および認識されるように、制御パネルは、システム１００と一体的に提供されてもよく、または周知のデータ通信手段を用いてシステム１００から遠隔に位置してもよい。
【００４２】
動作モードとしては、限定されないが、送気、煙排出、煙排出と送気との組み合わせ、再循環、または再循環と煙排出との組み合わせが挙げられる。モードに対する動作パラメータには、例えば、流量（例えば、リットル／分）、圧力（例えば、ｍｍＨｇ）、および条件パラメータ（例えば、温度および湿度）などを含みうる。
【００４３】
本明細書で使用される場合、単独またはその他のモードと組み合わされる「再循環」モードは、十分な動作圧力および流量を提供して、参照により本明細書に組み込まれる、本出願の譲受人に譲渡された、米国特許第７，８５４，７２４号および第８，７９５，２２３号に記載されるものなどの、空気圧封止された外科用アクセス装置を駆動するのに適したものである。
【００４４】
また、管セット１５０が提供され、これは、一方の端部において供給導管１１４、戻り導管１１２および送気導管１１８に接続し、反対側の端部において、外科用腔１９０と流体連通する複数の外科用アクセス装置１３１、１３３、１３５に接続するよう適合および構成される。管セット１５０の構成は、上述の通り、所望の実施に応じて変化しうる。システム１００の場合、管セット１５０は、入力１８１、出力１８３、および送気１８５ポートへの一元のマルチルーメン接続と、個別の外科用装置１３１、１３３、１３５への個々の接続とを有することが好ましい。管セット１５０は、ポート１８１、１８３、１８５から開始して制御ユニット１１０から所定の距離の複合マルチルーメン管を有し、中間点において分岐１５５が複数の個々の管を生じうることが想定される。システム１００の場合、三つの個々の管は、外科用装置１３１、１３３、１３５のそれぞれに個々につながり、これらは送気能力を有する外科用アクセス装置、または一つ以上のベレスニードルなどのその他の器具でありうる。外科用装置１３１、１３３、１３５はこうして、供給導管１１４、戻り導管１１２および送気導管１１８のうちの一つに個別に接続されるため、それぞれがその機能を促進する。
【００４５】
上記に記載するように、一つの好ましい態様では、管セット１５０の個々の遠位管部分は、従来的な外科用装置上のルアーロック取付具などの従来的な取付具によって接続される。管セット１５０の正確な構成は、所望の構成に応じて変化しうる。マルチルーメン管セット用の取付具の一例は、本出願の譲受人に譲渡された米国特許第９，５２６，８８６号に記載されており、この開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【００４６】
使い捨てフィルター１１６はまた、管セット１５０とは個別に、あるいは管セット１５０と一体的に、管セット１５０に関連付けられる。送気、煙排出および再循環機能を備えた、専用の空気圧封止された外科用アクセス装置で用いられる、マルチモードガス送達システム１００での使用に適したフィルターは、米国特許第９，０６７，０３０号および第９，５２６，８４９号に開示されており、これらは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【００４７】
システム１００に関連して用いられる使い捨て管セット１５０および／またはフィルター１１６には、許可された使用を許可する、あるいは不正使用を防止する、識別装置が提供されうることが想定される。このような識別装置には、制限されるものではないが、その上に提供される無線周波数識別（ＲＦＩＤ）トランスポンダ、コンピュータ可読データチップ、バーコードまたはその他のデータ通信要素が挙げられる。また、フィルターまたは管セット上の識別装置は、ガス送達システム１００に、特定の動作モード（例えば、再循環、煙排出、または標準的な送気など）に自動的に切り替えるか、またはその開始を生じさせる、またはこれを指示しうることが想定される。
【００４８】
さらに図１を参照すると、システム１００はさらに、流体供給導管１１４に関連する第二のダンプバルブ１１５を含む。さらに、上述の背圧制御バルブ１１３の短絡動作に対して、システム１００には、図示するように機械的または電気的でありうる圧力センサー１１７が提供されている。センサー１１７は、送気導管１１８またはその他の腹圧源と流体連通する。過圧状態が感知されると、圧力センサー１１７はダンプバルブ１１５に、システム１００から流体を放出するよう合図する。
【００４９】
システム１００は、送気および感知機能に使用される一つの外科用装置１３１と、腹部から送気ガスを除去するよう機能する別の外科用装置１３５と共に使用されうるが、送気ガスはその後、ポンプ１１１に戻る前に、超低透過エア（「ＵＬＰＡ」）フィルター要素１１６などのフィルターを通過する。フィルター１１６は、それを通過するガスからすべてまたは本質的にすべての煙および破片を除去するように構成および適合されることが好ましく、ガスは、第三の外科用装置１３３を通って腹腔１９０に戻る。図示されるように、別のフィルター要素１１６が、ポンプ１１１からつながる供給導管１１４と関連して提供されてもよい。
【００５０】
さらに図１を参照すると、上述のように、本発明のガス送達システム１００は、外科処置の間に体腔内で吸引が用いられる時に体腔圧を維持するように構成される。これに関して、気腹装置制御ユニット１１０はさらに、吸引装置１２７と真空源１３０との間の流体連通を促進する導管１２４をさらに含む。流量計１２５は、導管１２４を通って流れるガスの量を測定するために導管１２４と連通している。流量計１２５は、測定信号をコントローラ１２６に送信してガス流の量を示す。コントローラ１２６は、流量計１２５によって提供される測定信号を用いて、吸引装置１２７によって外科用腔１９０から除去されるガスの量を補うのに必要な送気ガスの量を決定する。
【００５１】
コントローラ１２６は、いくつかの方法の一つでガス除去と補填を達成する。例えば、コントローラ１２６は、通気サブユニット１２１と連通して、導管１１８を通る送気ガス流を増大させることができる。別の方法として、コントローラ１２６はバルブ、例えば、バルブ１１３を起動させて、送気ガス出力を増大させるか、またはシステムを通して再循環されるガスの量を減少させてもよい。別の実施形態では、コントローラ１２６は、ポンプ、例えば、流体ポンプ１１１と連通して、システムを通る送気ガス流を調整しうる。吸引機構１２７によって体腔１９０から除去されるガスを補うために取られるアクションに関わらず、任意の選択された動作モードにおいて体腔１９０内の気腹の安定性が維持される。
【００５２】
吸引機構１２７は、例えば、米国特許第５，６０９，５７３、６，５２７，７４３号、または６，９１８，９０２号に開示されている装置などの、組み合わされた吸引／洗浄器具であることが好ましく、それの開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。これらの器具は通常、ユーザーが、ボタンを押すことによって、または器具自体のトリガーを引き出すことによって、吸引または洗浄を起動させることを可能にするように設計されている。吸引／洗浄機器１２７の洗浄部分は、液体源１２８、例えば、食塩水のＩＶバッグに接続される。吸引／洗浄機器１２７の吸引部分は、流体収集キャニスター１２９に接続され、これは次に、入力ポート１８６を介して、導管１２４を通って制御ユニット１１０に接続される。導管１２４は、真空源１３０、例えば、従来の壁真空源または従来のスタンドアロン真空源に接続される。
【００５３】
図３を参照すると、本発明のガス送達システム１００の別の実施形態では、吸引のための真空源は、物理的に位置するか、あるいは、制御ユニット１１０と共に含まれうる。この場合、ポンプ１４２は、導管１２４を介して吸引／洗浄器具１２７の吸引部分からガスを引き出す。次いで、システム１００は、図１を参照して上述したように、流量計１２５によって外科用腔１９０における気腹の安定性を維持するよう動作する。
【００５４】
フィルター１４４は、ポンプ１４２からの排気ガスをフィルタリングするために提供され、流体収集キャニスター１２９の下流のいずれかの場所に位置すしうる。図示するように、ガス送達システム１００の制御ユニットはさらに、液体源１２８から導管１４５を通って吸引／洗浄器具１２７の洗浄部分へ流体をポンプするために用いられる流体ポンプ１４３を含む。吸引／洗浄器具１２７の洗浄部分は、出力ポート１８７を通して制御ユニット１１０に接続されている。
【００５５】
ポンプ１４２および１４３の起動は、吸引／洗浄器具１２７から信号を受信すると、コントローラ１２６によって制御されうる。別の方法として、ポンプ１４２および１４３は、システム１００が、吸引および洗浄機能が吸引／洗浄器具１２７によって制御されて動作するときに、動作状態で維持されうる。システム１００の代替的な実施形態は、ポンプ１４２および１４３のいずれかまたは両方を含みうる。この実施形態は、上述の第一、第二、および第三の動作モードのそれぞれと互換性がある。また、ポンプ１４２またはポンプ１４３、あるいはその両方は、システム１００とは独立して動作して、送気ガスの供給に影響を与えることなく、送気、洗浄、またはその両方に独立して影響を及ぼしうる。このタイプの動作モードの一例は、通気が必要ではない、非腹腔鏡処置における吸引／洗浄の使用である。
【００５６】
コントローラ１２６によって吸引機構１２７を送気サブユニット１２１に直接的または間接的に接続することで提供される本発明のシステム１００の追加的な利点は、吸引装置１２７の使用を止める時に、送気をリアルタイムで停止することができることである。すなわち、外科医が吸引機構１２７を起動させなくなると、送気ガス流は直ちに通常の状態に戻る。吸引停止時に直ちに送気を停止させるこの能力は、体腔内の過圧状態および圧力スパイクを防止する。この能力は、吸引が加えられると一般的に腔圧を維持するために送気を増大させ、吸引が停止されると、一般的には気腹装置が動作し続け、これが体腔内に圧力スパイクを生じさせうる、従来の気腹装置とは対照的である。
【００５７】
一例として、図１を参照すると、外科処置の間、吸引機構１２７が起動されて破片、煙または流体を体腔から取り除く時に、流量計が導管１２４を通る３０Ｌ／分の流れを測定し、コントローラに、導管１１８を通した体腔への送気ガスの流れを増大するよう通気ユニット１２１にコマンドさせる。吸引が停止すると、導管１２４を通る流れはもはやなくなるため、流量計１２５は０Ｌ／分の流れを測定し、送気ユニット１２１に、ガス流を停止、減少、または通常のモードに、あるいは所定のガス流量に戻るよう、リアルタイムでコマンドしうる。
【００５８】
別の方法として、図３の構成では、真空ポンプ１３０が起動すると、コントローラ１２６が送気サブユニット１２１に、ガス流を増大するようにコマンドすることができるように、リンク１４６を通して信号がコントローラに送信され、真空ポンプ１３０が停止すると、コントローラ１２６が対応して、送気サブユニット１２１に通常の流れ状態に戻るようにコマンドできるように、リンク１４６を通して対応する信号がコントローラ１２６に送信される。
【００５９】
図４を参照すると、別の実施形態では、ガス送達システム１００の制御ユニット１１０は、外科用腔１９０において吸引が開始されたことを示す、吸引／洗浄システム１２７からの信号を受信するように構成される。図示されるように、信号は、通信ポート１８８を通して、制御ユニット１１０と吸引／洗浄システムとの間の有線接続１４６を介して受信される。
【００６０】
あるいは、この通信は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）または近距離無線通信（ＮＦＣ）接続を通して無線で生じうる。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）および近距離無線通信はいくつかの特徴を共有し、両方とも短距離にわたる装置間の無線通信の形態である。ＮＦＣは約４センチメートルの距離に限られ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）は３０フィート以上に達しうる。
【００６１】
図４の実施形態では、ガス送達システム１００は、吸引／洗浄器具１２７、液体源１２８、流体収集キャニスター１２９、および真空源１３０を含む。コントローラ１２６は、吸引／洗浄システムによって外科用腔１９０から除去されるガスを補うのに必要な送気ガスの量を調節するために、通信ポート１８８によって提供される信号を用いる。吸入／洗浄システムからの信号が吸引流についての情報を含む時、制御ユニット１１０は上述のように通気ガス流を補う。別の方法として、制御ユニット１１０は、所定の方法で、例えば、所定量だけ通気ガス流を増大させることによって、対応しうる。
【００６２】
その他の外科用器具は、この通信システムを用いて、ガス送達システム１００の制御ユニット１１０と通信できることが想定される。例えば、多くの外科処置は、組織を切断または凝固するための電気焼灼器具の使用を伴う。典型的には、これらの器具が用いられる時、外科用腔１９０内に煙が生成される。腔における視覚化を改善するためには、外科処置の間に外科用腔から煙を除去することが望ましい場合がある。これは吸引方法によって行われることが多く、吸引方法は、外科用腔１９０の気腹の安定性に悪影響を及ぼす可能性がある。
【００６３】
煙除去のその他の方法は、大量の新しい送気ガスを導入すること、または多量の送気ガスの再循環を維持する必要がある。煙排出を、煙が生成されるときにターゲットして、外科用腔１９０に提供される送気ガスの量を低減する、または外科用腔１９０における気腹の安定性を維持することは、有利でありうる。
【００６４】
図５を参照すると、本発明のガス送達システム１００が図示されており、ここで制御ユニット１１０は、電気焼灼装置１４８およびエネルギー発生装置１４７を含む電気焼灼システムに動作可能に関連付けられている。この方法で使用されうる電気焼灼エネルギー発生装置の適切な例は、米国特許第７，９７２，３２９号、第７，７３６，３５８号、および第７，５４０，８７１号に開示されており、それらの開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【００６５】
制御ユニット１１０は、電気焼灼器具１４８が外科用腔１９０内で用いられていることを示す信号を電気焼灼装置１４８および／またはエネルギー発生装置１４７から受信する。信号は、制御ユニット１１０と電気焼灼システムとの間の有線接続１４９を介して、通信ポート１８８を通って受信される。あるいは、この通信は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）または近距離無線接続を通して無線で行うことができる。コントローラ１２６は、通信ポート１８８に提供される信号を用いて、送気ユニット１２１からの新しい送気ガスの流れまたはポンプ１１１による既存の送気ガスの再循環を調節して、外科用腔１９０からの煙の除去の改善を促進する。
【００６６】
使用時、電気焼灼器具１４８が外科用腔１９０で使用されていないことを示す信号を受信した後、コントローラ１２６は、体腔への新たな送気ガスの流れを再調整する、または、既存の送気ガスの再循環を適切なレベルに再調整しうる。また、電気焼灼システムおよび制御ユニット１１０は、同一のユニットに組み合わされて、相互に独立して、あるいは相互に併用されて用いられうることが企図される。
【００６７】
本開示は、好ましい実施形態を参照して図示および説明されているが、当業者は、本開示の範囲を逸脱することなく、本開示に適切な変更および／または修正を行いうることを容易に理解するであろう。
【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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【国際調査報告】
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