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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022180727
(43)【公開日】2022-12-07
(54)【発明の名称】手術室システム
(51)【国際特許分類】
   A61G 10/00 20060101AFI20221130BHJP
【FI】
A61G10/00 C
A61G10/00 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021087372
(22)【出願日】2021-05-25
(71)【出願人】
【識別番号】000000549
【氏名又は名称】株式会社大林組
(71)【出願人】
【識別番号】504176911
【氏名又は名称】国立大学法人大阪大学
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】湯淺 篤哉
(72)【発明者】
【氏名】田中 久之
(72)【発明者】
【氏名】伊達 翔
(72)【発明者】
【氏名】楠 誠
(72)【発明者】
【氏名】緒形 浩佑
(72)【発明者】
【氏名】三浦 啓祐
(72)【発明者】
【氏名】八木 雅和
(72)【発明者】
【氏名】澤 芳樹
(72)【発明者】
【氏名】桝田 浩禎
【テーマコード(参考)】
4C341
【Fターム(参考)】
4C341JJ01
4C341KL07
4C341MR20
(57)【要約】
【課題】術野の清浄度をより確実に担保することのできる手術室システムを提供する。
【解決手段】手術室システム10は、天井15に設けられた吹出口エリア21から下方に清浄空気を供給し、手術台12周辺に清浄空気の層流領域を形成する給気設備17と、吹出口エリア21に設けられた複数の光源26を有し、術野を無影状態で照明する無影灯設備18と、吹出口エリア21の周囲に設けられた第1面発光材31を有する面発光照明設備19と、を備える。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
天井に設けられた吹出口エリアから下方に清浄空気を供給し、手術台周辺に前記清浄空気の層流領域を形成する給気設備と、
前記吹出口エリアに設けられた複数の光源を有し、術野を無影状態で照明する無影灯設備と、
前記吹出口エリアの周囲に設けられた面発光材を有する面発光照明設備と、を備える
手術室システム。
【請求項2】
前記面発光照明設備は、
前記面発光材である第1面発光材と、
前記天井に接続する壁に設けられた面発光材である第2面発光材と、を備える
請求項1に記載の手術室システム。
【請求項3】
前記面発光照明設備は、前記第2面発光材を複数有し、
前記複数の第2面発光材の一部が、モニターとして機能する
請求項2に記載の手術室システム。
【請求項4】
前記無影灯設備は、前記複数の光源による照明領域を変更可能に構成されている
請求項1~3のいずれか一項に記載の手術室システム。
【請求項5】
術者の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得装置と、
前記位置情報に応じて前記照明領域を変更する制御装置と、を備える
請求項4に記載の手術室システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、手術室システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、手術室には、手術台周辺に清浄空気を供給する給気設備と、術野を無影状態で照明する無影灯設備と、が設けられている。例えば特許文献1においては、給気設備は、天井に設けられており、手術台に対して上方から清浄空気を供給することで手術台周辺に層流領域を形成している。無影灯設備は、天井に連結された多関節アームと、多関節アームを介して天井に支持される照明装置とを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2019-88731号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1の無影灯設備においては、多関節アームを調整して、術野の近く、すなわち術者の近くに照明装置を配置する必要がある。このため、多関節アームや照明装置が清浄空気の流れを乱すことで術野の清浄度を担保することができないおそれがあった。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決する手術室システムは、天井に設けられた吹出口エリアから下方に清浄空気を供給し、手術台周辺に前記清浄空気の層流領域を形成する給気設備と、前記吹出口エリアに設けられた複数の光源を有し、術野を無影状態で照明する無影灯設備と、前記吹出口エリアの周囲に設けられた面発光材を有する面発光照明設備と、を備える。
【0006】
上記構成によれば、無影状態で術野を照明する無影灯設備、および、手術室全体を照明する面発光照明設備が天井に設けられている。その結果、術野の清浄度をより確実に担保することができる。
【0007】
上記構成の手術室システムにおいて、前記面発光照明設備は、前記面発光材である第1面発光材と、前記天井に接続する壁に設けられた面発光材である第2面発光材と、を備えることが好ましい。上記構成によれば、壁に面発光材を備えることで手術室内の照度が確保されやすくなる。
【0008】
上記構成の手術室システムにおいて、前記面発光照明設備は、前記第2面発光材を複数有し、前記複数の第2面発光材の一部が、モニターとして機能することが好ましい。
上記構成によれば、モニターが壁に設置されていることで、術野の清浄度をさらに確実に担保することができる。
【0009】
上記構成の手術室システムにおいて、前記無影灯設備は、前記複数の光源による照明領域を変更可能に構成されていることが好ましい。
上記構成によれば、照明領域が変更可能に構成されていることで、その時々に応じた適切な領域を照明することができる。
【0010】
上記構成の手術室システムは、術者の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得装置と、前記位置情報に応じて前記照明領域を変更する制御装置と、を備えるとよい。
上記構成によれば、術者の動きに合わせて照明領域を変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1】手術室システムの一実施形態の概略構成を示す図。
図2】手術室システムの電気的構成の一例を示すブロック図。
図3】情報処理装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【0012】
図1図3を参照して、手術室システムの一実施形態について説明する。
図1に示すように、手術室システム10は、手術室11において、手術台12周辺に上方から下方に向かって流れる清浄空気の層流領域を形成するとともに、手術台12周辺を照明するシステムである。手術室11は、床13、壁14、天井15を備える。壁14は、床13および天井15に接続されている。壁14には、現在時刻や手術時間、麻酔時間などを示すオペタイマー16が設けられている。
【0013】
手術室システム10は、給気設備17、無影灯設備18、および、面発光照明設備19を備える。
給気設備17は、天井15から床13に向かって流れる清浄空気の層流領域を手術台12周辺に形成する。給気設備17は、清浄空気供給装置20と吹出口エリア21とを有する。
【0014】
清浄空気供給装置20は、装置周辺の空気を取り込んで清浄化したのち、その清浄化した清浄空気を吹出口エリア21に供給する。
吹出口エリア21は、天井15に設けられている。吹出口エリア21は、上面視において、手術台12、および、手術台12の周辺領域に重なるように設けられている。吹出口エリア21には、図示されない複数の吹出口が設けられている。吹出口エリア21は、清浄空気供給装置20から供給された清浄空気を各吹出口から下方に向かって吹き出す。
【0015】
無影灯設備18は、術野を含む手術台12周辺を無影状態で照明する。無影灯設備18によって無影状態で照明される領域のことを光野という。無影灯設備18は、複数の埋込型照明器具25で構成されている。複数の埋込型照明器具25は、吹出口エリア21において吹出口とは異なる位置に設置されている。複数の埋込型照明器具25は、格子配列状に設置されている。
【0016】
各埋込型照明器具25は、光源26と方向調整機27とを有する。
光源26は、例えばレンズ付きのLED(Light Emitting Diode)ライトである。光源26は、指向性を有する所定照度の照明光を手術台12周辺に向けて発する。
【0017】
方向調整機27は、後述する制御装置36によって制御されることで光源26の照明方向を調整する。方向調整機27は、例えば、複数のサーボモータと、サーボモータが駆動されることにより光源26の照明方向を変更する機構と、で構成される。無影灯設備18は、光源26の照明方向の変更により、光野を調整可能に構成されている。
【0018】
面発光照明設備19は、図示されないスイッチのオン操作によって、全天空照度と同様の照度で手術室11内を照明可能である。面発光照明設備19は、照明器具として、複数の第1面発光材31と複数の第2面発光材32とを有する。
【0019】
第1面発光材31は、天井15に設置されている。第1面発光材31は、例えば、面発光LEDパネルである。第1面発光材31は、吹出エリアを取り囲むように天井15全体に設置されている。第1面発光材31は、パネル全体が白色系に発光することで手術室11内を照明する。
【0020】
第2面発光材32は、壁14に設置されている。第2面発光材32は、手術室11を取り囲むように壁14の上部に設置されている。第2面発光材32は、例えば有機EL(Electro Luminescence)パネルである。第2面発光材32は、後述する制御装置36によって発光態様が制御される。具体的には、第2面発光材32は、パネル全体が白色系に発光することで手術室11内を照明する。また、第2面発光材32は、後述する制御装置36からの映像信号に基づく映像を表示するモニターとして機能する。
【0021】
図2に示すように、手術室システム10は、位置情報取得装置35および制御装置36を有する。
位置情報取得装置35は、手術室11における術者の手元位置を示す位置情報を所定の周期で取得し、その取得した位置情報を制御装置36に出力する。位置情報取得装置35は、例えば図1に示すように、天井15などに設置された複数の撮像機37を有する。各撮像機37は、手術台12よりも上方に設置されているとともに撮像範囲に手術台12周辺を含んでいる。位置情報取得装置35は、各撮像機37が撮像した手術台12周辺の画像に対して画像認識処理を行うことで術者の手元位置を特定し、その特定した手元位置を位置情報として制御装置36に出力する。
【0022】
図3を参照して、制御装置36として機能する情報処理装置H10のハードウェア構成について説明する。
図3に示すように、情報処理装置H10は、通信装置H11、入力装置H12、表示装置H13、記憶装置H14、プロセッサH15を有する。なお、このハードウェア構成は一例であり、他のハードウェアを有していてもよい。
【0023】
通信装置H11は、他の装置との間で通信経路を確立して、データの送受信を実行するインタフェースであり、例えばネットワークインタフェースや無線インタフェース等である。
【0024】
入力装置H12は、ユーザ等からの入力を受け付ける装置であり、例えばマウスやキーボード、タッチパネル等である。表示装置H13は、各種情報を表示するディスプレイやタッチパネルディスプレイ等である。
【0025】
記憶装置H14は、各種機能を実行するためのデータや各種プログラムを格納する装置である。記憶装置H14の一例は、ROM、RAM、ハードディスク等である。
プロセッサH15は、記憶装置H14に記憶されるプログラムやデータを用いて各処理を制御する。プロセッサH15の一例としては、例えばCPUやMPU等がある。このプロセッサH15は、ROM等に記憶されるプログラムをRAMに展開して、各種処理に対応する各種プロセスを実行する。
【0026】
プロセッサH15は、自身が実行するすべての処理についてソフトウェア処理を行なうものに限られない。例えば、プロセッサH15は、自身が実行する処理の少なくとも一部についてハードウェア処理を行なう専用のハードウェア回路(例えば、特定用途向け集積回路:ASIC)を備えてもよい。すなわち、プロセッサH15は、(1)コンピュータプログラム(ソフトウェア)に従って動作する1つ以上のプロセッサ、(2)各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する1つ以上の専用のハードウェア回路、或いは(3)それらの組み合わせ、を含む回路(circuitry)として構成し得る。プロセッサは、CPU並びに、RAM及びROM等のメモリを含み、メモリは、処理をCPUに実行させるように構成されたプログラムコード又は指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用又は専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。
【0027】
図2に示すように、制御装置36は、位置情報取得装置35からの位置情報に基づいて追尾制御を実行する。追尾制御において、制御装置36は、取得した位置情報に基づいて術者の手元位置を特定し、その特定した手元位置が光野に含まれるように埋込型照明器具25の方向調整機27を制御する。なお、制御装置36は、全ての埋込型照明器具25の照明方向を変更してもよい。また、制御装置36は、手元位置に応じて選択した一部の埋込型照明器具25について照明方向を変更し、残りの埋込型照明器具25で術野を照明したままにしてもよい。
【0028】
制御装置36には、各種の医療機器38から、患者の生体情報のほか、X線画像や内視鏡カメラの撮像画像などの画像情報が入力される。制御装置36は、入力装置H12の操作により、情報を表示する第2面発光材32をその情報ごとに選択可能に構成されている。例えば、制御装置36は、図1に示すように、生体情報については第2面発光材32a、画像情報については第2面発光材32bに表示するように選択可能に構成されている。これにより、術者の見やすい位置に各種情報を表示させることができる。
【0029】
(作用)
上述した手術室システム10においては、無影灯設備18によって無影状態で手術台12周辺を照明することができるとともに、面発光照明設備19によって手術室11全体が全天空照度と同様の照度で照明することができる。
【0030】
本実施形態の効果について説明する。
(1)手術室システム10においては、無影灯設備18が天井15に設置された複数の埋込型照明器具25で構成されている。また、全天空照度と同様の照度で手術室11内を照明可能な面発光照明設備19が天井15や壁14に設置された面発光材31,32によって構成されている。これにより、手術台12周辺の無影状態の照明と手術室11内の照度の確保とを手術台12周辺に多関節アームや照明装置を配置することなく実現することができる。その結果、手術台12周辺において清浄空気の流れが乱れにくくなることから、術野の清浄度をより確実に担保することができる。
【0031】
(2)熱源となる各種照明器具が天井15や壁14に設置されていることから、照明に起因して術者の周辺温度が上昇することが抑えられる。これにより、手術室11内における温度分布の均一化を図ることができる。その結果、術者と術者以外のスタッフとの間における体感温度差を小さくすることができる。
【0032】
(3)無影灯設備が多関節アームを介して天井15に支持される構成においては、無影灯設備と他の医療機器との干渉が回避できるような動作領域が多関節アームに必要とされる。このため、その動作領域が確保されるように天井15を高くする必要がある。
【0033】
この点、手術室システム10においては、多関節アームが不要なことから、天井15の必要高を低くすることができる。これにより、手術室11の気積が小さくなることから、手術室11の空調設備に要求される能力を小さくすることができる。その結果、手術室11のランニングコストを低減することができる。
【0034】
(4)また、天井15の必要高が低くなることで、手術室11の設置階に必要となる階高が低くなる。その結果、手術室11の設置に関する自由度が向上するとともに手術室11を有する建築物の建設費用を低減することができる。
【0035】
(5)面発光照明設備19が壁14に設置される第2面発光材32を有することにより、手術室11内の照度が確保されやすくなる。
(6)第2面発光材32の一部がモニターとして機能する。これにより、生体情報などを表示するモニターを天井15に連結する多関節アームが不要となる。その結果、術野の清浄度をさらに確実に担保することができる。
【0036】
(7)無影灯設備18は、埋込型照明器具25による照明領域が変更可能である。これにより、適切な領域を無影状態で照明することができる。
(8)手術室システム10においては、位置情報取得装置35が取得した位置情報に基づいて、制御装置36が埋込型照明器具25の照明領域を変更する。これにより、術者の動きに合わせた適切な領域を無影状態で照明することができる。
【0037】
(9)制御装置36は、各種情報を表示する第2面発光材32を選択可能に構成されている。これにより、術者の見やすい位置に各種情報を表示させることができる。
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
【0038】
・位置情報取得装置35は、例えば、術者の手首につけた位置情報発信器であってもよい。
・手術室システム10は、術者の手元が光野に含まれるように無影灯設備18が制御されればよい。したがって、手術室システム10は、位置情報取得装置35が手術室11内における術者の手元位置の座標を位置情報として制御装置36に出力し、制御装置36がその座標に基づいて各埋込型照明器具25の方向調整機27を制御する構成であってもよい。こうした構成においては、制御装置36は、手術室11内における各位置の座標に加え、その座標ごとに方向調整機27の制御態様を記憶していることが好ましい。また、手術室システム10は、術者の手元位置を赤外線により探知・識別して、その手元位置を追尾する赤外線捜索追尾システムによって、術者の手元が光野に含まれるように無影灯設備18が制御されてもよい。
【0039】
・手術室システム10は、無影灯設備18が術野を含む手術台12周辺を無影状態で照明できればよい。したがって、手術室システム10は、位置情報取得装置35と追尾制御に関するプログラムを記憶する制御装置36とを備えていなくともよい。
【0040】
・また、無影灯設備18は、光源26がレンズ付きのLEDライトである場合、各光源26に複数のレンズが設けられてもよい。こうした構成においては、各埋込型照明器具25の方向調整機27によって光野が調整されてもよいし、各光源26における複数のレンズの向きによって光野が調整されてもよい。また、複数のレンズを照明光が通る構成においては、複数のレンズ間における相対位置を変更することにより、光野が調整されてもよい。さらには、無影灯設備18は、光野が手動で変更可能であってもよいし、光野が固定されていてもよい。
【0041】
・モニターとして機能する第2面発光材32は、その位置が予め決められていてもよい。
・オペタイマー16は、モニターとして機能する第2面発光材32によって表示される構成であってもよい。
【0042】
・第2面発光材32は、モニターとしての機能を備えていなくともよい。こうした構成においては、第2面発光材32は、面発光LEDパネルで構成することができる。
・面発光照明設備19は、天井15に設置される第1面発光材31のみで構成されていてもよい。
【符号の説明】
【0043】
H10…情報処理装置、H11…通信装置、H12…入力装置、H13…表示装置、H14…記憶装置、H15…プロセッサ、10…手術室システム、11…手術室、12…手術台、13…床、14…壁、15…天井、16…オペタイマー、17…給気設備、18…無影灯設備、19…面発光照明設備、20…清浄空気供給装置、21…吹出口エリア、25…埋込型照明器具、26…光源、27…方向調整機、31…第1面発光材、32…第2面発光材、32a,32b…モニターとして機能する第2面発光材、35…位置情報取得装置、36…制御装置、37…撮像機、38…医療機器。
図1
図2
図3