JP2003339734A - 手術装置制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 医療機器の通信の品質を上げる。 【解決手段】 電気メス装置９は、ステップＳ２１でリ
モコン１４からのコマンドを受信した後、ステップＳ２
２でシステムコントローラ１２からのコマンドを受信す
る。ステップＳ２３でリモコン１４からのコマンドとシ
ステムコントローラ１２からのコマンドとその内容を比
較する。この比較結果が同じ場合は、ステップＳ２４で
自身の切開出力値を１０Ｗ上昇させる。異なる場合は、
ステップＳ２５で異常処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、各種手術用機器を
備えた手術装置を集中制御する手術装置制御システムに
関する。 【０００２】 【従来の技術】一般に、手術を行うに際しては目的に応
じた手術用機器を備えた複数の手術装置を選択的に使用
するが、手術室において手術者は清潔域で手術を行って
おり、一方、各手術装置は清潔域外の不潔域に配設され
ているため、この各手術装置の操作は手術者の指示を受
けた操作者が操作し、手術者が直接触れることはない。
また、この各手術装置の機能は個々に独立しており、複
合的な使用態様には適さない場合が多い。 【０００３】そのため、従来、手術に際しては専任の操
作者が各手術装置間を移動しながら必要に応じて、或
は、手術者の指示に従って操作していたため、操作環境
としては良好なものではなく、リアルタイムを必要とす
る手術では操作者の高度な熟練が要求された。 【０００４】また、各手術装置には通信ポートが備えら
れているが、この通信ポートはプリンタ、或は、モニタ
等に対する表示出力用のもので、手術用機器間，手術装
置間、或は、手術装置とコンピュータとの間等の制御手
段間の通信等によるシステム的な通信は行っていなかっ
た。 【０００５】このように、従来、手術用機器間，手術装
置間、或は、手術装置とコンピュータとの間等制御手段
間の通信等によるシステム的な通信を行っていなかった
ため、手術室内において、これらの機器を複合的に使用
する場合には、各装置毎に操作者を割り当てるか、或
は、数名の操作者で複数の装置を手術者の指示により操
作する必要があった。 【０００６】その結果、手術室内は、手狭になりしかも
手術の種類に応じた手術用機器を設けた各手術装置を全
て設定準備しなければならず、操作が煩雑化するばかり
か、手術の進行にも影響を及ぼす不都合があった。 【０００７】そこで、例えば特開平６−１１４０６５号
公報には、予め、各医療装置と通信を行い、その制御を
行うシステムが提案されている。このシステムは、装置
本体に双方向通信可能な通信ポートを備えるとともに、
認識番号を個別に有する複数の手術用機器と、この各手
術用機器の通信ポートに接続し、この各手術用機器を目
的に応じて集中制御可能な制御手段とを設けることで、
各手術用機器のシステム化を容易にし、且つ、単独操
作、複合的な連動操作、集中制御を可能としたものであ
る。 【０００８】このようなシステムにおいては、各医療機
器を専用の通信ケーブルで接続する必要がある。また、
ケーブルを用いない通信方法として無線通信を用いる方
法もある。無線通信としては、最近オフィスなどで使用
されている無線ＬＡＮやブルートウースなどがある。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来システムにおいて、無線を用いた通信の場
合、もっとも危惧されるのは無線通信データの変化であ
る。無線の場合、有線とは異なり、信号ラインにシール
ドなどデータ変化に対する防御手段を施すことはできな
い。このため、無線通信の場合の通信途中におけるデー
タ変化は有線の場合より確率的には高いといえる。 【００１０】また、医療現場では、電気メスなどが使用
されている。この電気メスが出力中は強力な電磁波を放
出するため、一時的に、無線通信はできない状況とな
る。このため、民生的な無線ＬＡＮでは通信手段やプロ
トコルなどにおいて複数の手法で無線通信データ品質の
保持を行なっているが、医療現場においては、これらの
通信手段での対応に加え、システム全体で品質を確保す
る必要がある。 【００１１】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、医療機器の通信の品質を上げることのできる手
術装置制御システムを提供することを目的としている。 【００１２】 【課題を解決するための手段】本発明の手術装置制御シ
ステムは、手術するための医療機器と、前記医療機器の
動作状態情報を受信するとともに前記医療機器に制御情
報を送信する制御装置と、前記医療機器の所定機能を指
示する指示情報を前記医療機器と前記制御装置とに送信
する遠隔操作手段と、前記制御装置で受信された前記動
作状態情報に基づいて前記遠隔操作手段から前記制御装
置に送信された前記指示情報を前記制御情報として転送
する前記制御装置に設けられた転送手段と、前記医療機
器に設けられ前記転送手段で転送された前記制御情報
と、前記遠隔操作手段から前記医療機器に送信された前
記指示情報とを比較する情報比較手段とを具備して構成
される。 【００１３】 【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。 【００１４】第１の実施の形態：図１ないし図９は本発
明の第１の実施の形態に係わり、図１は内視鏡外科手術
のシステムの構成を示す構成図、図２は図１のシステム
コントローラの構成を示す構成図、図３は図２の制御部
の構成を示す構成図、図４は図１のリモコンの構成を示
す構成図、図５は図１の操作パネルの構成を示す構成
図、図６は図４のリモコンの表示部に表示される電気メ
ス画面を示す図、図７は図４のリモコンの制御部の処理
を説明するフローチャート、図８は図２のステムコント
ローラの制御部の処理を説明するフローチャート、図９
は図１の電気メス装置の処理を説明するフローチャート
である。 【００１５】（構成）図１に示すように、本実施の形態
の内視鏡外科手術のシステム１では、患者２には、内視
鏡３、気腹チューブ４、電気メス用プローブ５が穿刺さ
れており、内視鏡３はＴＶカメラ装置６及び光源装置７
に接続され、気腹チューブ４は気腹装置８に接続され、
電気メス用プローブ５は電気メス装置９にそれぞれ接続
されている。さらに、内視鏡像を映し出すモニタ１０及
びこの映像を記録するＶＴＲ１１ が設けられている。 【００１６】さらに、上記の各医療機器と無線通信を行
うシステムコントローラ１２と、システムコントローラ
１２を操作する操作パネル１３及びリモコン１４と、各
医療機器の状態を表示する表示パネル１５が設けられて
いる。これら操作パネル１３、リモコン１４及び表示パ
ネル１５はそれぞれ専用のケーブルで接続されている。 【００１７】なお、ＴＶカメラ装置６、光源装置７、気
腹装置８、電気メス装置９、モニタ１０、ＶＴＲ１１、
システムコントローラ１２、操作パネル１３、リモコン
１４及び表示パネル１５の各機器は、図示しないトロリ
ーに搭載されている。 【００１８】システムコントローラ１２は、図２に示す
ように、リモコン１４や操作パネル１３からの信号を受
ける制御信号受信部２１と、操作パネル１３に表示する
のに必要な情報を送信する操作パネルドライブ部２２
と、表示パネル１５で表示するのに必要な情報を送信す
る表示パネルドライブ部２３と、トロリーに搭載されて
いるＴＶカメラ４、光源６、気腹装置８、電気メス装置
９、ＶＴＲ１１と無線通信をおこなう無線通信部２４
と、ＰＣカード２５のデータを入出力するＰＣカードド
ライブ部２６と、ＴＶカメラからの無線信号をデジタル
映像信号に変換し、ＰＣカード２５に静止画像として記
録したり、再度アナログ信号に変換し、モニタ１０に有
線送信する映像信号処理部２７と、上記の各構成部を制
御する制御部２８と、各部分に電源を供給する電源部２
９とを有して構成され、制御部２７には自動設定データ
を保存するハードディスクドライブ（ＨＤＤ）３０が設
けられている制御部２８はボードパソコンをベースに構
成されており、図３に示すように、ＣＰＵ４０の他にＲ
ＡＭ４ １、シリアルポート４２、パラレルポート４
３、ＬＡＮポート４４、ＰＳ／２ポート４５、ＵＳＢポ
ート４６、フロッピディスク（登録商標）ドライブのＦ
ＤＤポート４７、ハードディスクドライブのＩＤＥポー
ト４８、ビデオ信号を出すビデオポート４９など、パソ
コンの一般的な各種インターフェイスを有している。 【００１９】リモコン１４は、図４に示すように、操作
対象機器や機能を表示する表示部５１と、装置選択ボタ
ン５２ａ、機能選択ボタン５２ｂ及びアクションボタン
５２ｃからなる操作ボタン部５２と、これらを制御する
制御部５３と、信号をシステムコントローラな１２どに
無線送信する送信部５４とからなる。 【００２０】操作パネル１３は、図５に示すように、表
示を行うＬＣＤ部６１、タッチ位置を検出するタッチパ
ネル部６２、データをシステムコントローラ１２に送信
する送信部６３、これらを制御する制御部６４からな
り、操作パネル１３はタッチパネル方式によりそれぞれ
操作したい医療機器の制御を行う。 【００２１】（作用）例えば、リモコン１４で、電気メ
ス装置９の切開出力値を１００Ｗから１２０Ｗへ上げる
操作を説明する。 【００２２】リモコン１４の操作ボタン部５２の装置選
択ボタン５２ａで操作したい医療機器を選択する。この
装置選択ボタン５２ａを押すたびに操作する医療機器の
画面が切り替わる。この装置選択ボタン５２ａを押し、
表示部５１に図６に示すような電気メス画面１００を表
示させる。 【００２３】さらに機能選択ボタン５２ｂで操作したい
機能を選択する。この機能選択ボタン５２ｂを押すたび
に操作する機能ヘカーソル１０１が移動する。 【００２４】ここでは切開出力値ＵＰを選択する。最後
にアクションボタン５２ｃでその機能を実行する。ここ
では、アクションボタン５２ｃを押すたびに１０Ｗずつ
上昇するので、１ ０ ０Ｗから１ ２ ０Ｗへする場合
は、２度アクションボタン５２ｃを押す。 【００２５】この時のリモコン１４の制御部の制御フロ
ー、システムコントローラ１２の制御部の制御フロー、
電気メス装置９の制御部の制御フローをそれぞれ図７、
図８、図９に示す。 【００２６】リモコン１４では、図７に示すように、ス
テップＳ１においてこのアクションボタン５２ｃを押す
たぴに、ステップＳ２及びＳ３でリモコン１４からは電
気メス装置９とシステムコントローラ１２にむけて送信
部３３から切開出力値１０Ｗ上昇コマンドが送信され
る。 【００２７】また、システムコントローラ１２は、図８
に示すように、ステップＳ１１においてリモコン１４か
らのコマンドを受信を待ち、ステップＳ１２でリモコン
１４からのコマンドを受信した後、ステップＳ１３でシ
ステムコントローラ１２は最後に、操作パネル１３と電
気メス装置９に対して切開出力値に関するコマンドを送
信する。このコマンドを受信した操作パネル１３は電気
メス９の切開出力値に関する内蔵データを１０Ｗ上昇さ
せる。 【００２８】電気メス装置９は、図９に示すように、ス
テップＳ２１でリモコン１４からのコマンドを受信した
後、ステップＳ２２でシステムコントローラ１２からの
コマンドを受信する。ステップＳ２３でリモコン１４か
らのコマンドとシステムコントローラ１２からのコマン
ドとその内容を比較する。この比較結果が同じ場合は、
ステップＳ２４で自身の切開出力値を１０Ｗ上昇させ
る。異なる場合は、ステップＳ２５で異常処理を行う。 【００２９】異常処理としては、１０ｗ上昇させないと
か、システムコントローラ１２に対して異常データを受
信したことを知らせるなどがある。あるいは、データの
再送を要求するなど、さまざまな対応を行うことができ
る。 【００３０】それぞれの送信ルーチンはいわゆる無線Ｌ
ＡＮなどで採用されている方式（例えばＩＥＥＥ８０
２．１ １ ｂなど）で交信する。 【００３１】また、これらの制御に関するデータ以外
に、ＴＶカメラ装置６からの内視鏡像もシステムコント
ローラ１２は得ているが、これは上記方式とは干渉の無
い周波数帯であるＩＥＥＥ８０２．１ １ ａで交信す
る。 【００３２】（効果）以上よりリモコン１４からの無線
通信のコマンドルートを複数化したことにより、一方の
ルートのデータ破壊などが発生してもその対応を行うこ
とができる。 【００３３】また、映像系の通信と制御系の通信との混
信がなく、誤動作、映像の乱れなどを未然に防ぐことが
できる。 【００３４】第２の実施の形態：図１０ないし図１２は
本発明の第２の実施の形態に係わり、図１０は操作パネ
ルに表示されるメイン画面を示す図、図１１は図１０の
メイン画面から展開される光源装置画面を示す図、図１
２は図１０のメイン画面による操作処理中のシステムコ
ントローラの処理の流れを示す図である。 【００３５】第２の実施の形態は、第１の実施の形態と
ほとんど同じであって、操作パネル１３に、ペン入力を
行う、タッチパネル専用のペンを設けて構成される点が
異なるのみであるので、同一の構成には同じ符号をつけ
説明は省略する。 【００３６】本実施の形態では、操作パネル１３で、光
源装置７の輝度を低下させる例を示す。 【００３７】操作パネル１３には図１０に示すような通
常表示させるメイン画面１５１が表示される。っこのメ
イン画面１５１は４つのエリアからなり、左辺は各周辺
機器画面へ移動する周辺機器タグエリア１５２、右辺は
上方より気腹器の情報を表示する気腹エリア１５３、電
気メスの情報を表示する電気メスエリア１５４、画像の
一時停止、記録を行う画像キャプチャエリア１５５とな
っている。 【００３８】気腹器エリア１５３、電気メスエリア１５
４には、それぞれ気腹装置８と電気メス装置９の情報が
表示される。画像キャプチャエリア１５５にはフリーズ
ボタン１５６とレリーズボタン１５７が設けられてい
る。 【００３９】ＴＶカメラ装置６から得られた内視鏡像は
一旦システムコントローラ１２に入力される。ここで、
デジタル化され、フリーズボタン１５６が押された場合
は、モニタ画像を一時停止状態にする。また、レリーズ
ボタン１５７が押された場合は、押された時点の映像を
ＰＣカード２５に保存する。 【００４０】操作パネル１３の表示部６１にはタッチパ
ネル６２が設けられているため、光源装置７を操作した
い場合は、周辺機器タグエリア１５２の光源装置タグ１
５２ａを押すと、図１１に示すような光源装置画面１６
１が表示部６１に表示される。 【００４１】光源装置画面１６１では、光源装置７に関
する機能が一覧表示されている。このうち、今操作した
いのは輝度の低下操作であるので、輝度の機能のうち、
降下ボタンを押せば、あらかじめ決められたステップ
で、輝度が低下していく。 【００４２】このとき、操作パネル１３から光源装置７
とシステムコントローラ１２に向けて無線信号が送信さ
れる。 【００４３】操作パネル１３から輝度低下の信号を受信
した光源装置７はシステムコントローラ１２からの信号
を待つ。システムコントローラ１２は操作パネル１３か
らの信号を受信した場合、同じ内容を光源装置７に送信
する。 【００４４】操作パネル１３とシステムコントローラ１
２の両方のコマンドを得た光源装置９は、このコマンド
の比較を行なう。このコマンドが同じ場合は、コマンド
が正しいと判断して、輝度低下を実行する。コマンドが
異なる場合は、この指示を破棄し、機能の変化は行なわ
ない。 【００４５】上記の機能操作の逆として、光源装置７を
操作した場合、その操作内容を操作パネル１３の表示部
６１に繁栄させる必要がある。光源装置７を操作した場
合は、光源装置７はこの操作内容を操作パネル１３とシ
ステムコントローラ１２の両方に送信する。この信号を
受信した操作パネル１３はシステムコントローラ１２か
らの信号を待つ。光源装置７から信号を受けたシステム
コントローラ１２は操作パネル１３に信号を転送する。
光源装置７とシステムコントローラ１２の両方から操作
内容に関する信号を受信した操作パネル１３は、その表
示内容（光源装置７の輝度値）を更新する。 【００４６】電気メス出力中は、その周辺の電磁環境が
乱されるため、無線通信はデータの信頼性はおろか、正
確な通信を行うような状況にはなくなる。 【００４７】そこで、図１２に示すように、システムコ
ントローラ１２は、ステップＳ３１で医療機器と通信を
開始すると、ステップＳ３２で電気メス装置９とシステ
ムコントローラ１２とは通信を行っているため、電気メ
ス装置９が出力する直前に「電気メス出力信号」を受信
する。このとき、各医療機器とシステムコントローラ１
２とで通信している場合はステップＳ３３でその通信の
中断処理を行う。そして、ステップＳ３４で電気メスが
出力を終了した時点で、「電気メス出力終了信号」を受
信し、ステップＳ３５で中断していた通信を再開するこ
とができる。 【００４８】操作パネルの画像タグ（図１０参照）を押
すと、ＴＶカメラで撮影中の内視鏡像を操作パネル１３
に表示することができる。これは、モニタ１０上の画像
が操作パネル１３にも映し出される。 【００４９】このとき、タッチパネル専用のペンで、パ
ネルをなぞることにより、そのなぞった部分を重畳した
形でモニターに表示することができる。これで、矢印
や、文字をモニタ１０上に表示することができる。 【００５０】以上よりリモコン１４からの無線通信のコ
マンドルートを複数化したことにより、一方のルートの
データ破壊などが発生してもその対応を行うことができ
る。 【００５１】また、電気メス出力時に無線通信を中断す
ることにより、その影響による無線データ破壊を未然に
防ぐことができる。 【００５２】また、撮影した内祝鏡像に文字やシンボル
を重畳させることができたため、例えば手術手順の説明
や重要な部分の指示を明確に行うことができる。 【００５３】第３の実施の形態：図１３は本発明の第３
の実施の形態に係るリモコンの構成を示す構成図であ
る。 【００５４】第３の実施の形態は、第１の実施の形態と
ほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の
構成には同じ符号をつけ説明は省略する。 【００５５】図１３に示すように、本実施の形態のリモ
コン１４は、操作対象機器や機能を表示する表示部５
１、操作ボタン部５２、制御部５３及び送信部５４の他
に、ドクタの音声を得るマイク部２０１と、画像データ
を得るＣＣＤ部２０２を備えて構成される。その他の構
成は第１の実施の形態と同じである。 【００５６】これまでの実施の形態では、各医療機器を
操作するためには、操作パネル１３やリモコン１４から
操作したい医療機器を選択することによりその操作を行
っていた。 【００５７】本実施の形態では、リモコン１４に付設さ
れているマイク部２０１からも音声操作を行うことがで
きる。また、リモコン１４に付設されたＣＣＤ部２０２
でドクタが記録しておきたい画像を記録することができ
る。 【００５８】マイク部２０１からの音声データや、ＣＣ
Ｄ部２０２で撮影した画像データは制御部５３でデジタ
ルデータに変換され、送信部５４からシステムコントロ
ーラ１２に送信される。 【００５９】本実施の形態では、第１の実施の形態の効
果に加え、これまでマイクは安価で、手術ごとにものを
かえるディスポ製品であったが、このリモコン１４を使
用することにより、ディスポマイクを使用することな
く、ランニングコストを下げることができる。 【００６０】また、これまで、画像を記録する場合は、
内視鏡像のみであった、リモコン１４に付設されたＣＣ
Ｄ部２０２を使用することにより、ドクタの好みの部分
を撮影、記録することができる。 【００６１】本発明は、上述した実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の要旨を変えない範囲におい
て、種々の変更、改変等が可能である。 【００６２】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、医
療機器の通信の品質を上げることができるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡外科手
術のシステムの構成を示す構成図 【図２】図１のシステムコントローラの構成を示す構成
図 【図３】図２の制御部の構成を示す構成図 【図４】図１のリモコンの構成を示す構成図 【図５】図１の操作パネルの構成を示す構成図 【図６】図４のリモコンの表示部に表示される電気メス
画面を示す図 【図７】図４のリモコンの制御部の処理を説明するフロ
ーチャート 【図８】図２のステムコントローラの制御部の処理を説
明するフローチャート 【図９】図１の電気メス装置の処理を説明するフローチ
ャート 【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る操作パネル
に表示されるメイン画面を示す図 【図１１】図１０のメイン画面から展開される光源装置
画面を示す図 【図１２】図１０のメイン画面による操作処理中のシス
テムコントローラの処理の流れを示す図 【図１３】本発明の第３の実施の形態に係るリモコンの
構成を示す構成図 【符号の説明】 １…内視鏡外科手術のシステム ２…患者 ３…内視鏡 ４…気腹チューブ ５…電気メス用プローブ ６…ＴＶカメラ装置 ７…光源装置 ８…気腹装置 ９…電気メス装置 １０…モニタ １１…ＶＴＲ １２…システムコントローラ １３…操作パネル １４…リモコン １５…表示パネル ２１…制御信号受信部 ２２…操作パネルドライブ部 ２３…表示パネルドライブ部 ２４…無線通信部 ２５…ＰＣカード ２６…ＰＣカードドライブ部 ２７…映像信号処理部 ２８、５３、６４…制御部 ２９…電源部 ４０…ＣＰＵ ４１…ＲＡＭ ４２…シリアルポート ４３…パラレルポート ４４…ＬＡＮポート ４５…ＰＳ／２ポート ４６…ＵＳＢポート ４７…ＦＤＤポート ４８…ＩＤＥポート ４９…ビデオポート ５１…表示部 ５２…操作ボタン部 ５２ａ…装置選択ボタン ５２ｂ…機能選択ボタン ５２ｃ…アクションボタン ５４、６３…送信部 ６１…ＬＣＤ部 ６１…タッチパネル部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 手術するための医療機器と、 前記医療機器の動作状態情報を受信するとともに、前記
   医療機器に制御情報を送信する制御装置と、 前記医療機器の所定機能を指示する指示情報を前記医療
   機器と前記制御装置とに送信する遠隔操作手段と、 前記制御装置で受信された前記動作状態情報に基づいて
   前記遠隔操作手段から前記制御装置に送信された前記指
   示情報を前記制御情報として転送する、前記制御装置に
   設けられた転送手段と、 前記医療機器に設けられ、前記転送手段で転送された前
   記制御情報と、前記遠隔操作手段から前記医療機器に送
   信された前記指示情報とを比較する情報比較手段とを具
   備したことを特徴とする手術装置制御システム。