(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の気体の腹腔内への送気を制御する制御部を有する気腹装置と、
腹壁に刺入されて前記腹腔内に挿入される第１のトラカールに接続され、前記気腹装置から前記腹腔内へ前記気体を送気するための送気管路と、
前記腹壁に刺入されて前記腹腔内に挿入される第２のトラカールに接続され、前記腹腔内の圧力を測定するための測定管路と、
前記送気管路上に設けられ、前記送気管路から前記腹腔内への送気の断続状態を切り換える送気切換部と、
前記測定管路上に設けられ、前記測定管路の管路圧力を測定する管路圧測定部と、
前記気体の送気制御時に、前記送気切換部で前記送気管路の送気の断続状態を切り換えた後、前記管路圧測定部で測定した管路圧力の変化率に所定の変化が生じるまでの時間を変化時間として計測する変化時間計測部と、
前記変化時間計測部で計測した変化時間と予め定められた判定値とを比較し、前記測定管路の閉塞状態を判定する閉塞状態判定部と、
を有することを特徴とする気腹システム。
【請求項２】
前記変化時間計測部における前記変化時間は、前記測定管路の管路圧力の変化率が設定値に達するまでの経過時間であることを特徴とする請求項１記載の気腹システム。
【請求項３】
前記変化時間計測部における前記設定値は、前記送気管路の送気の断続状態を切り換える前の前記測定管路の管路圧力の変化率に基づいて設定されることを特徴とする請求項２記載の気腹システム。
【請求項４】
前記閉塞状態判定部における前記判定値は、前記測定管路の閉塞状態に応じて予め設定された、第１の判定閾値と前記第１の判定閾値より大きい第２の判定閾値とからなり、
前記閉塞状態判定部は、
前記変化時間が前記第１の判定閾値以下であるとき、前記測定管路が閉塞していない正常状態であると判定し、
前記変化時間が前記第１の判定閾値を超え且つ前記第２の判定閾値未満のとき、前記測定管路が軽微な閉塞状態にあるが前記腹腔内の圧力を測定可能な軽微閉塞状態であると判定し、
前記変化時間が前記第２の判定閾値以上であるとき、前記測定管路が重度の閉塞状態にあり前記腹腔内の圧力を誤測定する可能性がある重度閉塞状態であると判定する
ことを特徴とする請求項１記載の気腹システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体を送気して気腹する気腹システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、腹腔鏡による観察下による外科手術が広く採用されるようになっている。腹腔鏡による外科手術においては、腹腔内に炭酸ガス等の所定の気体を送気して、腹腔鏡による観察視野と手術する場合の領域とを確保するために気腹装置又は気腹システムが用いられる。
【０００３】
このような気腹装置又は気腹システムにおいては、腹腔内に連通する管路に詰まり等の閉塞状態が発生すると、腹腔内の圧力を正確に検出できなくなる虞がある。
【０００４】
このため、特許文献１には、気腹チューブが接続された気体供給管路内に、気腹用気体を流入、若しくは流出させた際の気体供給管路内の圧力変化の大きさを検出し、この圧力変化の検出データに基づいて気腹チューブの詰まり状態を判断する技術が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、気腹チューブが接続された気体供給管路の気体排出口から気体を排出して、気体排出口を閉じた直後の管路内の圧力振動の１サイクル目の圧力上昇時における圧力検知結果から、腹腔圧が正常な状態かチューブの詰まり或いは腹腔過圧状態かを判断する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−２０９９０１号公報
【特許文献２】特開平９−３８０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１，２は、詰まりの有無を検出するが、詰まりの程度をより詳細に判定することを開示していない。実際面においては、詰まり（又は閉塞）が軽微な閉塞状態であったり、重度の閉塞状態であったりする場合があり、前者の判定結果と後者の判定結果では異なる送気制御が必要になる。このような閉塞状態を判定するには、特許文献１，２の技術では、判定する機能が不足する。そのため、閉塞状態をより精度良く判定でき、より信頼性が高い気腹システムが望まれる。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、閉塞状態を精度良く判定することのできる気腹システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様の気腹システムは、所定の気体の腹腔内への送気を制御する制御部を有する気腹装置と、腹壁に刺入されて前記腹腔内に挿入される第１のトラカールに接続され、前記気腹装置から前記腹腔内へ前記気体を送気するための送気管路と、前記腹壁に刺入されて前記腹腔内に挿入される第２のトラカールに接続され、前記腹腔内の圧力を測定するための測定管路と、前記送気管路上に設けられ、前記送気管路から前記腹腔内への送気の断続状態を切り換える送気切換部と、前記測定管路上に設けられ、前記測定管路の管路圧力を測定する管路圧測定部と、前記気体の送気制御時に、前記送気切換部で前記送気管路の送気の断続状態を切り換えた後、前記管路圧測定部で測定した管路圧力の変化率に所定の変化が生じるまでの時間を変化時間として計測する変化時間計測部と、前記変化時間計測部で計測した変化時間と予め定められた判定値とを比較し、前記測定管路の閉塞状態を判定する閉塞状態判定部と、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、閉塞状態を精度良く判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】気腹システムの構成図
【図２】腹腔圧の測定管路を示す説明図
【図３】送気ＯＮから送気ＯＦＦ後の閉塞のない状態での測定圧の変化を示す説明図
【図４】送気ＯＮから送気ＯＦＦ後の閉塞のある状態での測定圧の変化を示す説明図
【図５】送気ＯＮから送気ＯＦＦ後の測定圧の変化の遅延を示す説明図
【図６】送気ＯＦＦから送気ＯＮ後の閉塞のない状態での測定圧の変化を示す説明図
【図７】送気ＯＦＦから送気ＯＮ後の閉塞のある状態での測定圧の変化を示す説明図
【図８】送気ＯＦＦから送気ＯＮ後の測定圧の変化の遅延を示す説明図
【図９】送気制御プログラムのフローチャート
【図１０】測定圧の変化を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１に示す気腹システム１は、手術台Ｂに載置された患者２の腹腔２ａ内に所定の気体としての炭酸ガスを送気し、腹腔２ａを気腹するための気腹装置３と、患者２の腹腔２ａ内を観察する内視鏡装置４と、内視鏡装置４を構成する内視鏡５の観察下で治療のための処置を行う処置具６と、を有する。
【００１３】
内視鏡装置４は、第１のトラカール１３を介して腹腔２ａ内に刺入される内視鏡５と、この内視鏡５に光学的な観察のための照明光を供給する光源装置７と、内視鏡５に設けた撮像素子を駆動すると共に、撮像素子により撮像された撮像信号に対する信号処理を行う信号処理装置としてのビデオプロセッサ８と、ビデオプロセッサ８により生成された画像信号が入力されることにより、撮像素子で撮像した腹腔内の観察視野内の画像を内視鏡画像として表示する表示装置としてのモニタ９とを有する。
【００１４】
また、気腹システム１は、気腹装置３の筐体３ａに設けられた送気源口金１１ａに接続される炭酸ガスボンベ（以下、単にガスボンベと略記）１０を有している。ガスボンベ１０は、気腹装置３に炭酸ガスを供給する気体供給源となるものであり、送気源口金１１ａを介して気腹装置３内の内部管路１１の一端に接続されている。
【００１５】
内部管路１１には、減圧を行う減圧器２１、電気信号により炭酸ガスの圧力を調整して出力する電空比例弁２２、制御信号により開閉する電磁弁２３、送気流量を測定する流量センサ２４、内部管路１１内の圧力を計測する第１の圧力センサ２５が上流側となる送気源口金１１ａから下流側の送気口金１１ｂに至る間に順次配置されている。
【００１６】
内部管路１１の下流側の送気口金１１ｂには、気腹装置３に接続される外部管路を形成する可撓性の送気チューブ１２の一端が接続される。送気チューブ１２の他端は、患者２の腹壁に刺入される送気用トラカール（又は気腹用トラカール）を形成する第１のトラカール１３に接続される。
【００１７】
第１のトラカール１３は、中空のガイド管内に内視鏡５の挿入部５ａが挿通され、送気チューブ１２から中空路を介して送気された炭酸ガスは、送気チューブ１２が接続される接続部から第１のトラカール１３内における挿入部５ａとガイド管との間の空隙部を通路として腹腔内に送気される。
【００１８】
こうして、ガスボンベ１０に接続された気腹装置３の内部管路１１、この内部管路１１に接続された送気チューブ１２、送気チューブ１２及び第１のトラカール１３を介して腹腔２ａと連通する通路により、ガスボンベ１０から供給される炭酸ガスを腹腔２ａ内に送気するための送気管路１４が形成される。
【００１９】
また、本実施形態における気腹システム１は、以下に説明するように、腹腔内の圧力としての腹腔内圧力（単に腹腔内圧、又は腹腔圧とも言う）を測定するための管路系として、送気管路１４とは別系統の測定管路１９を有している。
【００２０】
測定用トラカールを形成する第２のトラカール１５が患者２の腹壁に刺入され、この第２のトラカール１５の接続部に測定チューブ１７の一端が接続される。測定チューブ１７は、例えば内径が２ｍｍ、長さが３ｍ程度の可撓性チューブである。
【００２１】
測定チューブ１７の他端は、測定用口金１６ａを介して気腹装置３内の管路１６に接続され、この管路１６に、測定管路１９の管路圧力を測定する管路圧測定部を形成する第２の圧力センサ３５が接続されている。尚、以下では、「第２の圧力センサ３５」を、「圧力センサ３５」と適宜記載する。
【００２２】
測定用口金１６ａには、気腹装置３内部が汚染されるのを防止するためのフィルタ１８（図２参照）が介挿されている。このフィルタ１８は、手術の度に、新しい清浄なものと交換される。
【００２３】
図２に示すように、第２のトラカール１５のガイド管内には処置具６の外装管が挿通される。この第２のトラカール１５においては、腹腔内に刺入された第２のトラカール１５の先端開口は、処置具６の外装管の外側とガイド管の内側との空隙を通路として、接続部に接続された測定チューブ１７の一端となる開口端と連通する。
【００２４】
尚、図２に示すように、第２のトラカール１５に処置具６の外装管を挿入した場合、挿入用の十字の切り込みを設けたゴム製の蓋１５ａにより、第２のトラカール１５内部の通路は、外部と遮断される。
【００２５】
こうして、第２のトラカール１５に接続される測定チューブ１７、測定チューブ１７及び第２のトラカール１５を介して腹腔２ａと連通する通路、更には、測定チューブ１７が接続される気腹装置３内の管路１６により、腹腔２ａ内の圧力を測定するための測定管路１９が形成される。
【００２６】
尚、気腹装置３内の管路１６は、第２の圧力センサ３５に圧力を導く導管であり、第２の圧力センサ３５を測定用口金１６ａを介して測定チューブ１７に接続する等して、管路１６を省略することも可能である。
【００２７】
また、気腹装置３には、気腹装置３の送気動作等を制御する制御部１０１を有するコントローラ１００と、気腹装置３からの気腹（送気）により目標の目標腹腔圧（又は設定圧）等の設定（又は入力）を行うパネル２７と、測定された腹腔圧や送気流量等の表示を行う表示器２８とが設けてある。尚、コントローラ１００は、例えば中央処理装置（ＣＰＵ）を有するマイクロコンピュータを中心として構成されるが、タイマ回路、比較回路、演算回路、メモリ回路等を備えた電子回路を用いて構成することも可能である。
【００２８】
また、コントローラ１００には、術者等のユーザが気腹装置３に対して、気腹（送気）の動作を開始したり、気腹の動作を終了させる指示操作（又は指示入力）を行うパネル２７が接続されている。
【００２９】
ガスボンベ１０は、例えば６ＭＰａ程度の高圧の炭酸ガスを、送気源口金１１ａを介して気腹装置３内の減圧器２１に供給する。減圧器２１は、例えば０．４Ｍｐａ程度の低い圧力に減圧して、電空比例弁２２に送気する。電空比例弁２２は、コントローラ１００の制御部１０１から制御信号が印加されることにより、この制御信号に応じた圧力に調整して電磁弁２３側に送気する送気圧力を可変制御する弁である。
【００３０】
コントローラ１００による送気制御では、制御部１０１は、パネル２７により設定される目標腹腔圧（又は設定圧）に対して、実際に測定された腹腔圧との差分に対応した制御信号を電空比例弁２２に印加する。電空比例弁２２は、差分に対応した所定の圧力（例えば、0〜80mmHg程度）の炭酸ガスを電磁弁２３側に送気する。
【００３１】
具体的には、送気を開始した時のように設定圧に比較して実際に測定された腹腔圧の差分が大きい場合には、電空比例弁２２は大きな圧力で送気を行い、腹腔圧が設定圧に近づくにつれて差分が小さくなるため、電空比例弁２２は０に近い圧力で送気を行う状態となる。
【００３２】
電磁弁２３は、送気管路１４から腹腔２ａ内への炭酸ガスの送気の断続状態を切り換える送気切換部を形成するものであり、制御部１０１からのＯＮ／ＯＦＦの制御信号により電気的に弁が開閉して送気管路１４を開閉し、送気実行（送気ＯＮ）及び送気停止（送気ＯＦＦ）の断続状態を切り換える。尚、この電磁弁２３は、気腹（送気）開始の制御信号で開弁し、気腹終了の制御信号で閉となる。
【００３３】
流量センサ２４は、測定した送気流量を制御部１０１に送る。制御部１０１は、適宜の周期（例えば10msec程度）で測定された送気流量をサンプリングし、積算して積算流量Ｑを算出する。流量センサ２４を通った炭酸ガスは、送気チューブ１２，第１のトラカール１３を経て腹腔内に送気される。尚、第１の圧力センサ２５は、内部管路１１内の圧力を測定し、制御部１０１に出力する。
【００３４】
制御部１０１は、腹腔２ａの腹腔圧に基づいて、送気圧を調整（換言すると送気流量を調整）して、送気管路１４からの送気動作を制御する。腹腔圧は、正常な状態においては、圧力センサ３５によって測定した測定管路１９の管路圧力（測定圧力）と同等であるが、測定管路１９の主要部を形成する測定チューブ１７は可撓性のチューブであるため、使用中において曲がって内径が扁平形状となり本来の管路特性が得られない軽微な半閉塞等の状態になったりして、腹腔圧の測定精度が悪化する虞がある。
【００３５】
また、測定管路１９における途中に配置されるフィルタ１８が、微粒子等で目詰まりして閉塞状態になったり、第２のトラカール１５における狭い通路が異物の侵入で目詰まり状態になる等して閉塞状態になる虞もある。この他に、誤った操作として第２のトラカール１５のコック（図示略）を閉じることにより、閉塞状態になってしまう場合もあり得る。
【００３６】
このような閉塞状態の１つの代表的な例として、図２では測定チューブ１７の途中において内径が実質的に小さくなることにより、閉塞状態を発生する閉塞部３６を模式的に示している。多くの場合、閉塞部３６は、可撓性を有する長尺の測定チューブ１７部分において発生する。
【００３７】
このため、コントローラ１００は、制御部１０１による腹腔内への送気を制御する機能に加え、測定管路１９の閉塞状態を判定するための機能を有している。コントローラ１００は、送気のＯＮ，ＯＦＦ状態を切り換えたときの測定管路１９の管路圧力の変化に基づいて、測定管路１９の閉塞状態を判定する。
【００３８】
ここで、測定管路１９の閉塞状態を判定するコントローラ１００の判定アルゴリズムについて説明する。以下では、（Ａ）送気をＯＮからＯＦＦにした場合と、（Ｂ）送気をＯＦＦからＯＮにした場合とに分けて説明するが、基本的には同じアルゴリズムである。
【００３９】
（Ａ）送気をＯＮからＯＦＦにした場合
測定管路１９に閉塞の無い状態では、腹腔圧Ｐcと、測定管路１９の管路圧力（圧力センサ３５で測定した測定圧）Ｐmは、図３に示すように、時間経過とともに変化する。すなわち、送気がＯＮの状態では、腹腔内にガスが送り込まれるため、図３に示すように、腹腔圧Ｐcは上昇し、送気をＯＦＦにすると、腹腔圧Ｐcの上昇が止まる。言い換えると、送気をＯＮからＯＦＦにした時点ｔcで、腹腔圧Ｐcの変化率（単位時間当たりの圧力変化量）が変わる。このとき、測定管路１９に閉塞が無いため、測定圧Ｐmも腹腔圧Ｐcと同様の挙動となり、送気をＯＮからＯＦＦにした時点で、測定圧Ｐmの変化率が変わる。
【００４０】
一方、測定管路１９に閉塞が有る状態では、送気をＯＮからＯＦＦにしたときの、腹腔圧Ｐcと測定圧Ｐmは、図４に示すように変化する。測定管路１９の閉塞とは、測定管路１９の流路抵抗が本来の設計値よりも高くなっていることを意味する。従って、送気がＯＮの状態では、図４に示す腹腔圧Ｐcは、図３と同じ挙動となるが、測定圧Ｐmは、腹腔圧Ｐcよりも低くなり、腹腔圧Ｐcが上昇するにつれて測定圧Ｐmも上昇する。
【００４１】
送気をＯＮからＯＦＦにすると、測定圧Ｐmの上昇はすぐには止まらず、時間τの経過後に上昇が止まる現象となる。このような現象となるのは、測定管路１９に閉塞がある場合、腹腔内の圧力変化が圧力センサ３５に伝わるまでに遅延が発生するためである（遅延時間τ）。
【００４２】
この遅延の発生の仕方は、測定管路１９の閉塞の程度によって異なる。送気をＯＮからＯＦＦした後、管路に閉塞の無い状態では、図５にＬ1のラインで示すように、測定圧Ｐmの遅延はほとんど発生しない。管路の閉塞の程度が高くなるにつれて、Ｌ2→Ｌ3のラインで示すように、遅延時間τ1,τ2（τ1＜τ2）が発生する。測定管路１９を形成する測定チューブ１７が折れ曲がる等で、完全に管路が塞がった場合には、Ｌ4のラインに示すように、送気のＯＮ時とＯＦＦ時とで測定圧の変化は生じない。これは、無限時間の遅延が発生している（τ→∞）と考えることができる。
【００４３】
従って、送気をＯＮからＯＦＦにした後、測定管路１９の管路圧力が時間的に変化する変化率を求め、この管路圧力の変化率に所定の変化が生じるまでの遅延時間を計測することで、遅延時間の大小によって測定管路１９の閉塞状態を判定することができる。管路圧力の変化率に所定の変化が生じるまでの遅延時間は、管路圧力の変化率が設定値に達するまでの変化時間（送気をＯＮからＯＦＦにした後の経過時間）として把握することができる。
【００４４】
管路圧力の変化率に対する設定値は、送気をＯＦＦにする前の送気ＯＮ状態での測定管路１９の管路圧力の変化率に基づいて設定し、送気をＯＦＦにする前の変化率に対して、例えば、管路系の構成、送気圧力、環境条件等を考慮して設定した所定の変化率とする。尚、この設定値は、限定的な条件下で予め定めた固定値とすることも可能である。
【００４５】
（Ｂ）送気をＯＦＦからＯＮにした場合
送気をＯＦＦからＯＮにした場合も、送気をＯＮからＯＦＦにした場合と同様であり、測定管路１９に閉塞の無い状態では、図６に示すように、送気をＯＦＦからＯＮにした時点ｔoで、腹腔圧Ｐcと同様、測定圧Ｐmの変化率に変化が現れ、測定圧Ｐmが直ちに上昇する。一方、測定管路１９に閉塞の有る状態では、図７に示すように、送気をＯＦＦからＯＮにしたとき、腹腔圧Ｐcが直ちに上昇するのに対して測定圧Ｐmは直ちに上昇せず、測定圧Ｐmの変化率に変化が現れるまでに遅延時間τ'が生じる。
【００４６】
この場合においても、遅延の発生の仕方は、管路の閉塞の程度によって異なる。管路に閉塞の無い状態では、図８にＬ1’のラインで示すように、送気をＯＦＦからＯＮにした時点で測定圧Ｐmが直ちに上昇し、遅延はほとんど発生しない。閉塞の程度が高くなるにつれて、Ｌ2'→Ｌ3'のラインで示すように、遅延時間τ1',τ2'（τ1'＜τ2'）が発生する。測定チューブ１７が折れ曲がる等で、完全に管路が塞がった場合には、Ｌ4’のラインに示すように、送気をしても、測定圧Ｐmが変化しなくなる。これは、無限時間の遅延が発生している（τ'→∞）と考えることができる。
【００４７】
従って、送気をＯＮからＯＦＦにした後、測定管路１９の管路圧力が時間的に変化する変化率を求め、この管路圧力の変化率に所定の変化が生じるまでの遅延時間を計測することで、送気をＯＮからＯＦＦにした場合と同様、遅延時間の大小によって測定管路１９の閉塞状態を判定することができる。
【００４８】
以上に基づいてコントローラ１００は、測定管路１９の閉塞状態を判定する機能部として、図１中に示すように、変化時間計測部１０２と、閉塞状態判定部１０３とを備えている。これらの機能部は、本実施の形態においてはコントローラ１００の一部の機能として実現されるが、コントローラ１００とは独立した装置として構成し、互いに通信ライン等によって情報を交換するようにしても良い。
【００４９】
変化時間計測部１０２は、送気管路１４の電磁弁２３を開から閉に切り換えて送気をＯＮからＯＦＦにした後、又は電磁弁２３を閉から開に切り換えて送気をＯＦＦからＯＮにした後、測定管路１９の管路圧力をモニタし、管路圧力の変化率に所定の変化が生じるまでの変化時間を計測する。
【００５０】
具体的には、変化時間は、測定管路１９の管路圧力の変化率が設定値に達するまでの経過時間として測定され、この経過時間により、管路の閉塞に起因する圧力挙動の遅延状況を調べる。変化率の設定値は、送気をＯＮからＯＦＦ、又はＯＦＦからＯＮに切り換える前の測定管路１９の管路圧力の変化率に基づいて設定する。例えば、電磁弁２３を開から閉又は閉から開に切り換える直前の管路圧力の変化率の３０％を設定値Ｒhとして、切り換え後の管路圧力の変化率が切り換え前の変化率の３０％になるまでの経過時間を測定する。
【００５１】
但し、前述したように、管路の閉塞状態によっては、管路圧力の変化率が設定値に達するまでには無限若しくは無限に近い時間を要する場合があるため、経過時間の測定には制限を設け、管路圧力の変化率が設定値Ｒhに達する前に、測定管路１９が重度の閉塞状態にあることを示す後述の第２の判定閾値Ｔh2以上の時間が経過した場合には、そのときの時間を設定値Ｒhに達した時間と見做して計時を打ち切り、判定までの時間が徒に増大することを回避する。
【００５２】
閉塞状態判定部１０３は、変化時間計測部１０２で計測した経過時間を予め設定した判定値と比較し、測定管路１９の閉塞状態を判定する。本実施の形態においては、測定管路１９の閉塞状態を、閉塞していない正常状態と、軽微な閉塞状態にある軽微閉塞状態と、重度の閉塞状態にある重度閉塞状態との３段階で判定する。このため、閉塞状態を判定するための判定値として、正常状態と軽微閉塞状態との境界となる第１の判定閾値Ｔh1と、軽微閉塞状態と重度閉塞状態との境界となり、第１の判定閾値Ｔh1より大きい第２の判定閾値Ｔh2とを予め設定しておく。
【００５３】
具体的には、閉塞状態判定部１０３は、変化時間計測部１０２で計測した経過時間が第１の判定閾値Ｔh1以下である場合には正常状態と判定し、第１の判定閾値Ｔh1を超え且つ第２の判定閾値Ｔh2未満の場合、軽微閉塞状態と判定する。また、変化時間計測部１０２で計測した経過時間が第２の判定閾値Ｔh2以上である場合には、重度閉塞状態と判定する。ここで、軽微閉塞状態は腹腔内の圧力を測定可能であるが、重度閉塞状態は腹腔内の圧力を誤測定する可能性がある状態である。
【００５４】
次に、コントローラ１００における測定管路１９の閉塞状態判定を含む送気制御のプログラム処理について、図９のフローチャートを用いて説明する。
【００５５】
尚、図９においては、送気をＯＮからＯＦＦに切り換えて測定管路１９の閉塞状態を判定する処理について説明するが、送気をＯＦＦからＯＮに切り換えて閉塞状態を判定する場合も、基本的に同様のアルゴリズムによって閉塞状態を判定することができる。
【００５６】
図９に示すプログラム処理は、パネル２７からの気腹開始の操作入力によって起動され、気腹終了の操作入力によって終了する。測定管路１９に閉塞の無い正常状態では、腹腔圧を設定された圧力に到達させるため、設定した流量で送気を行い、送気開始後、送気流量の積算値が閾値に達したとき、送気を一時的に停止して測定管路１９の閉塞状態を判定する。測定管路１９に閉塞が有ると判定された場合には、通常の送気制御を変更して、測定管路１９の閉塞状態に対応した送気制御に切り換える。
【００５７】
詳細には、図９の送気制御プログラムが起動されると、先ず、最初のステップＳ１において、送気管路１４の電磁弁２３を開弁し、ガスボンベ１０の炭酸ガスを送気チューブ１２から第１のトラカール１３を経て腹腔２ａ内に送気する（送気ＯＮ）。そして、ステップＳ２で圧力センサ３５により腹腔圧に相当する測定管路１９の管路圧力を測定する。
【００５８】
次に、ステップＳ３へ進み、圧力センサ３５の測定結果から圧力勾配Ｒaを計算する。ここでの圧力勾配Ｒaは、時間軸での圧力変化率であり、測定した管路圧力の時間変化量が圧力勾配Ｒaに相当する。
【００５９】
図１０に示すように、圧力センサ３５による管路圧力の測定は、一定時間Ｔm（例えばＴm＝10msec）毎に行い、測定する度に前回測定値との比較から圧力勾配Ｒaを求める。例えば、今回の測定圧がＰm(i)で前回の測定圧がＰm(i-1)であったとすると、圧力勾配Ｒaは以下の（１）式で与えられる。
Ｒa＝(Ｐm(i)-Ｐm(i-1))／Ｔm  …（１）
【００６０】
その後、ステップＳ４へ進み、ステップＳ２の測定結果に基づいて、制御信号を電空比例弁２２に印加し、電空比例弁２２の出力（弁開閉量）を設定（又は制御）する。送気を開始した直後においては、測定された腹腔圧は、設定圧よりもかなり低いため、電空比例弁２２の出力が大きい値となるように制御し、測定された腹腔圧が、設定圧に近づくに従って、電空比例弁２２の出力を下げるように制御する。設定圧に近づくに従って、電空比例弁２２の出力を下げるように制御することにより、腹腔圧が設定圧を大きく超過することを防止することができる。
【００６１】
次のステップＳ５では、流量センサ２４で送気流量を測定し、ステップＳ６で送気流量の測定結果から流量積算値Ｑsumを計算する。送気流量の積算は、ステップＳ１で送気を開始してからトータルでどれだけのガスを送気したかを調べるための処理であり、ステップＳ７で流量積算値Ｑsumが所定の閾値Ｑhに達したか否かを調べる。
【００６２】
そして、流量積算値Ｑsumが閾値Ｑhに達していない場合（Ｑsum＜Ｑh）には、送気を継続してステップＳ７からステップＳ２へ戻る。一方、流量積算値Ｑsumが閾値Ｑhに達している場合（Ｑsum≧Ｑh）には、ステップＳ７からステップＳ８以降の処理に進む。
【００６３】
ステップＳ８では電磁弁２３を閉じて送気を停止（送気ＯＦＦ）し、ステップＳ９において、圧力センサ３５により送気ＯＦＦ後の測定管路１９の管路圧力を測定する。そして、ステップＳ１０で、圧力センサ３５の測定結果から、送気ＯＦＦ後の圧力勾配Ｒbを計算する。圧力勾配Ｒbは、ステップＳ３における圧力勾配Ｒaと同様に計算され（（１）式参照）、時間Ｔm当たりの管路圧力の変化量で与えられる。
【００６４】
その後、ステップＳ１１へ進んで送気ＯＦＦ（電磁弁２３閉）後の経過時間Ｔbを測定し、ステップＳ１２において、経過時間Ｔbが重度閉塞状態を判定するための第２の判定閾値Ｔh2に達したか否かを調べる。Ｔb＜Ｔh2の場合、ステップＳ１２からステップＳ１３へ進み、Ｔb≧Ｔh2になると、ステップＳ１２からステップＳ１４へ進む。
【００６５】
送気ＯＦＦ後の当初は、Ｔb＜Ｔh2であるため、ステップＳ１２からステップＳ１３へ進み、圧力勾配Ｒbが設定値Ｒhに達したか否かを調べる。ステップＳ１３において、Ｒb＜ＲhのときにはステップＳ９へ戻り、Ｒb≧Ｒhのとき、そのときの経過時間を記録してステップＳ１４へ進み、測定管路１９の閉塞状態を判定する。
【００６６】
この場合、送気ＯＦＦ時には、電磁弁２３に制御信号を送ってから実際に弁が閉じ始めるまでに所定の時間Ｔdの応答遅れが発生する（通常、Ｔd＝20msec程度）。この応答遅れの間は、図１０に示すように、圧力勾配Ｒbはほとんど変化せず、遅れ時間Ｔd以降、徐々に圧力勾配Ｒbが変化し始める。
【００６７】
ステップＳ１３では、圧力勾配Ｒbが電磁弁２３を閉じる直前の圧力勾配Ｒaから設定される設定値Ｒhとなるまでの経過時間Ｔbを記録し、ステップＳ１４において経過時間Ｔbから測定管路１９の閉塞状態を判定する。前述したように、設定値Ｒhは、例えば、送気ＯＦＦ直前の圧力勾配Ｒaの３０％とする。
【００６８】
但し、圧力勾配Ｒｂが設定値Ｒh未満の状態である時間が第２の判定閾値Ｔh2以上となる場合には、そのときの時間を、圧力勾配Ｒbが設定値Ｒhに達した経過時間Ｔbと見做し、ステップＳ１２からステップＳ１４へ進む。
【００６９】
ステップＳ１４における閉塞状態の判定は、ステップＳ１２或いはステップＳ１３での経過時間Ｔbと、第１の判定閾値Ｔh1及び第２の判定閾値Ｔh2とを比較して行い、例えば、以下に示すように、判定結果に応じた値Ｆ1，Ｆ2，Ｆ3を判定フラグＦＬにセットする。第１の判定閾値Ｔh1は、電磁弁２３の閉弁の応答遅れを考慮したとき、例えばＴh1＝Ｔd＋20msec、第２の判定閾値Ｔh2は、例えばＴh2＝Ｔd＋150msecとされる。
【００７０】
判定フラグ    判定結果                                    経過時間
ＦＬ＝Ｆ1    閉塞していない正常状態                      Ｔb≦Ｔh1
ＦＬ＝Ｆ2    腹腔圧の測定に支障はない軽微な閉塞状態      Ｔh1＜Ｔb＜Ｔh2
ＦＬ＝Ｆ3    腹腔圧を正確に測定できない重度の閉塞状態    Ｔb≧Ｔh2
【００７１】
その後、ステップＳ１５へ進み、判定フラグＦＬを参照する等して閉塞状態の判定結果を識別し、閉塞状態に応じた処理に移行する。例えば、ＦＬ＝Ｆ1の場合、閉塞していない正常状態であるため、ステップＳ１５からステップＳ１に戻って送気を再開する。また、ＦＬ＝Ｆ2の場合には、軽微な閉塞状態で腹腔圧の測定には支障がないため、ステップＳ１５からステップＳ１６へ進んで流量積算値Ｑsumに対する閾値Ｑhをより小さい値に再設定し、ステップＳ１へ戻る。
【００７２】
すなわち、本実施の形態においては、所定量送気する度に閉塞状態の判定動作を行うため、送気をＯＦＦするタイミングを決定する積算流量の閾値Ｑhを小さくすることで、判定動作が頻繁に行われるようになる。軽微な閉塞状態では、測定管路１９に異物が侵入する等して、徐々に閉塞が進行していることが想定される。従って、軽微閉塞状態が検出された場合には、判定動作の頻度を高くすることで、万が一、重度閉塞状態に陥ったとしても、迅速に検知できるように調整する。
【００７３】
一方、ステップＳ１５において、ＦＬ＝Ｆ3であり、重度閉塞状態と判定された場合には、ステップＳ１５からステップＳ１７へ進み、送気制御を間欠送気方式へと切り換える。間欠送気方式は、測定管路１９を使わずに、送気管路１４を介して、ガスの送気と、送気管路１４の第１の圧力センサ２５による腹腔圧の検出を交互に行うことで、腹腔圧が所定の値となるように間欠的にガスを送り出す送気方式である。この間欠送気方式では、測定管路１９を用いた方式に比べて送気効率が悪くなるものの、手技は問題なく続行することができる。
【００７４】
このように本実施の形態においては、送気の断続状態を切り換えた後に腹腔２ａに連通する測定管路１９の管路圧力を圧力センサ３５でモニタし、管路圧力の変化率から閉塞状態を判定するため、閉塞状態の判定のために特別な機器を要することなく、通常の圧力測定結果から測定管路１９の詰まりの度合いとしての閉塞度又は閉塞状態を精度良く判定することができる。
【００７５】
しかも、本実施の形態においては、腹腔２ａに連通する測定管路１９は端部が閉じた管路であり、この端部が閉じた管路の圧力の変化に基づいて閉塞状態を判定するため、気腹（または送気）に用いる炭酸ガスを大気に逃がすような測定方式に比較して、炭酸ガスの補充を最小限に抑制することができ、経済性に優れる。
【００７６】
また、本実施の形態によれば、判定された閉塞状態に応じて、さらに気腹の動作を継続して行うことができるため、術者は内視鏡による観察下での処置具６による手術を円滑に行うことができる。
【００７７】
具体的には、閉塞状態が軽微な閉塞状態と判定した場合には、非閉塞の場合と同様に送気制御を行うことにより実質的に設定圧と等しい腹腔圧に維持した状態で術者は内視鏡による観察下での処置具６による手術を円滑に行うことができる。一方、閉塞状態が測定管路１９の圧力を測定できない重度の閉塞状態と判定した場合には、送気管路１４側において送気を間欠的に行うことにより、術者は内視鏡による観察下での処置具６による手術を行う機能も確保できる。
【符号の説明】
【００７８】
１  気腹システム
２  患者
２ａ  腹腔
３  気腹装置
４  内視鏡装置
５  内視鏡
６  処置具
７  光源装置
８  ビデオプロセッサ
９  モニタ
１０  （炭酸）ガスボンベ
１１  内部管路
１２  送気チューブ
１３  第１のトラカール
１４  送気管路
１５  第２のトラカール
１６  管路
１７  測定チューブ
１９  測定管路
２１  減圧器
２２  電空比例弁
２３  電磁弁
２４  流量センサ
２５  第１の圧力センサ
２７  パネル
３５  第２の圧力センサ
３６  閉塞部
１００  コントローラ
１０１  制御部
１０２  変化時間計測部
１０３  閉塞状態判定部
Ｐc  腹腔圧
Ｐm  測定圧
Ｒa  圧力勾配（送気ＯＮの圧力変化率）
Ｒb  圧力勾配（送気ＯＦＦ後の圧力変化率）
Ｔb  経過時間（変化時間）
Ｒh  （変化率の）設定値
Ｔh1  第１の判定閾値
Ｔh2  第２の判定閾値
【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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【図９】
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【図１０】
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