知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
▶ ノースゲート テクノロジーズ インコーポレイテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-03
(45)【発行日】2024-07-11
(54)【発明の名称】ガス再循環システムにおける煙除去システムおよび方法
(51)【国際特許分類】
A61B 17/00 20060101AFI20240704BHJP
A61M 13/00 20060101ALI20240704BHJP
A61B 17/34 20060101ALI20240704BHJP
【ＦＩ】
A61B17/00
A61M13/00
A61B17/34
【請求項の数】
17
(21)【出願番号】P 2021569986
(86)(22)【出願日】2020-05-22
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-07-29
(86)【国際出願番号】 US2020034288
(87)【国際公開番号】W WO2020237175
(87)【国際公開日】2020-11-26
【審査請求日】2023-05-19
(31)【優先権主張番号】62/851,950
(32)【優先日】2019-05-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】597172982
【氏名又は名称】ノースゲート テクノロジーズ インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100103610
【弁理士】
【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100109070
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 洋之
(74)【代理人】
【識別番号】100098475
【弁理士】
【氏名又は名称】倉澤 伊知郎
(74)【代理人】
【識別番号】100130937
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100144451
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 博子
(74)【代理人】
【識別番号】100128428
【弁理士】
【氏名又は名称】田巻 文孝
(72)【発明者】
【氏名】ハーバー ブラッド エイ
(72)【発明者】
【氏名】グンドラパリ ラマラオ
(72)【発明者】
【氏名】バンプス ジェイコブ エム
(72)【発明者】
【氏名】プッシュ ジェイソン ティー
【審査官】羽月 竜治
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１７／０５７０３０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１１２２４６（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開平１１－３０９１５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００６／０２６１９６７（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／００００９５９（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｂ
Ａ６１Ｍ
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
内視鏡外科的処置においてガスの流れを管理する際に用いられるガス再循環システムであって、前記システムは、ガス入力連結部と流体連通状態にある第１の管を含み、前記第１の管は、腹膜腔中に挿入可能な外科的器械に連結可能であるよう構成され、
ガス出力連結部と流体連通状態にある第２の管を含み、前記第２の管は、腹膜腔中に挿入可能な外科的器械に連結可能であるよう構成され、
モータを備えたポンプを含み、前記ポンプは、ガスを腹膜腔から前記第１の管中に通して前記ガス入力連結部中に引き込むとともにガスを前記第２の管に通して前記ガス出力連結部から排出して腹膜腔中に送り込むよう構成され、
前記第１の管、前記ポンプおよび前記第２の管によって構成されたガス流路に沿う場所に位置決めされかつ前記ガス中に存在する煙の量を測定するよう構成された煙検出センサを含み、
コントローラを含み、前記コントローラは、
煙の検出量を表す出力信号を前記煙検出センサから受け取り、そして
前記煙の検出量に応答して前記ポンプの前記モータの速度を調節するよう構成されており、
前記煙検出センサは、光センサを含み、
前記光センサは、光源および前記光源から放出された光を受け取るよう位置決めされた光受容器を有し、
前記光受容器は、前記光受容器が前記ガス中の煙から反射された前記光源からの光だけを受け取ることができるよう前記光源に対して角度をなして位置決めされている、ガス再循環システム。
【請求項2】
前記煙検出センサは、前記第１の管に沿って位置決めされている、請求項１記載のガス再循環システム。
【請求項3】
前記煙検出センサは、前記第２の管に沿って位置決めされている、請求項１記載のガス再循環システム。
【請求項4】
前記煙検出センサは、前記ポンプ内に位置決めされている、請求項１記載のガス再循環システム。
【請求項5】
前記煙検出センサは、イオン化煙検出器回路を有する、請求項１記載のガス再循環システム。
【請求項6】
前記コントローラは、前記煙の検出量の増加に応答して前記ポンプの前記モータの前記速度を増大させるよう構成されている、請求項１記載のガス再循環システム。
【請求項7】
前記煙検出センサは、前記出力信号を前記コントローラにワイヤレスで送信するよう構成されている、請求項１記載のガス再循環システム。
【請求項8】
前記光源は、赤外光源である、請求項１記載のガス再循環システム。
【請求項9】
前記第２の管に沿って位置決めされたフィルタをさらに含み、前記フィルタは、煙を前記ガスの流れから前記第２の管に通して除去するよう構成される、請求項１記載のガス再循環システム。
【請求項10】
前記煙検出センサと前記ポンプとの間で前記第１の管に沿って位置決めされた弁をさらに含み、前記弁は、前記ポンプをバイパスして前記ガスの流れを前記第１の管から吸引排気管に差し向けるよう前記コントローラにより調節可能であり、前記コントローラは、排気しきい値を超える煙の量を指示する前記出力信号に応答して前記ガスの流れを前記吸引排気管に差し向けるよう前記弁を調節するよう構成されている、請求項９記載のガス再循環システム。
【請求項11】
内視鏡外科的処置で用いられるガス再循環システムであって、前記システムは、ガス入力連結部と流体連通状態にある第１の管を含み、前記第１の管は、腹膜腔中に挿入可能な外科的器械に連結可能であるよう構成され、
ガス出力連結部と流体連通状態にある第２の管を含み、前記第２の管は、腹膜腔中に挿入可能な外科的器械に連結可能であるよう構成され、
モータを備えたポンプを含み、前記ポンプは、ガスを腹膜腔から前記第１の管中に通して前記ガス入力連結部中に引き込むとともにガスを前記第２の管に通して前記ガス出力連結部から排出して腹膜腔中に送り込むよう構成され、
前記第１の管、前記ポンプおよび前記第２の管によって構成されたガス流路に沿う場所に位置決めされかつ前記ガス中に存在する煙の量を測定するよう構成された煙検出センサを含み、
コントローラを含み、前記コントローラは、
煙の検出量を表す出力信号を前記煙検出センサから受け取り、そして
煙の検出量が排気しきい値を超えたことの確認に応答して、ガスを前記第１の管から吸引源に差し向けるよう構成されており、
前記煙検出センサは、光センサを含み、
前記光センサは、光源および前記光源から放出された光を受け取るよう位置決めされた光受容器を有し、
前記光受容器は、前記光受容器が前記ガス中の煙から反射された前記光源からの光だけを受け取ることができるよう前記光源に対して角度をなして位置決めされている、ガス再循環システム。
【請求項12】
前記煙検出センサは、前記第１の管または前記第２の管に沿って位置決めされている、請求項１１記載のガス再循環システム。
【請求項13】
前記煙検出センサは、前記ポンプ内に位置決めされている、請求項１１記載のガス再循環システム。
【請求項14】
前記煙検出センサは、光電子センサを含む、請求項１１記載のガス再循環システム。
【請求項15】
前記コントローラは、前記煙の検出量の増加に応答して前記ポンプの前記モータの前記速度を増大させるよう構成されている、請求項１１記載のガス再循環システム。
【請求項16】
前記ガス流路に沿って位置決めされたフィルタをさらに含み、前記フィルタは、煙を前記ガスの流れから前記ガス流路に通して除去するよう構成されている、請求項１１記載のガス再循環システム。
【請求項17】
内視鏡外科的処置においてガスの流れを管理する際に用いられるガス再循環システムであって、前記システムは、ガス入力連結部と流体連通状態にある第１の管を含み、前記第１の管は、腹膜腔中に挿入可能な外科的器械に連結可能であるよう構成され、
ガス出力連結部と流体連通状態にある第２の管を含み、前記第２の管は、腹膜腔中に挿入可能な外科的器械に連結可能であるよう構成され、
ポンプを含み、前記ポンプは、
モータと、
前記モータに結合されたポンプカートリッジとを有し、
前記ポンプカートリッジは、前記モータから取り外し可能であり、前記ガス入力連結部のところで前記第１の管と結合するとともに前記ガス出力連結部のところで前記第２の管と結合し、
前記ポンプカートリッジは、前記ポンプカートリッジ内のガスが前記モータに接触することができないよう封止され、
前記ポンプは、ガスを腹膜腔から前記第１の管中に通して前記ガス入力連結部中に引き込むとともにガスを前記第２の管に通して前記ガス出力連結部から排出して腹膜腔中に送り込むよう構成され、
前記ポンプカートリッジのところに位置決めされるとともに前記ガス中に存在する煙の量を測定するよう構成された煙検出センサを含み、
コントローラを含み、前記コントローラは、
煙の検出量を表す出力信号を前記煙検出センサから受け取り、そして
前記煙検出センサよって検出された煙の量に応答して前記ポンプの前記モータの速度を調節するよう構成されており、
前記煙検出センサは、光センサを含み、
前記光センサは、光源および前記光源から放出された光を受け取るよう位置決めされた光受容器を有し、
前記光受容器は、前記光受容器が前記ガス中の煙から反射された前記光源からの光だけを受け取ることができるよう前記光源に対して角度をなして位置決めされている、ガス再循環システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示内容（本発明）は、低侵襲外科的処置で使用されるガス再循環システムに関する。
【0002】
〔関連出願の参照〕
本願は、２０１９年５月２３日に出願された米国特許仮出願第６２／８５１，９５０号の権益主張出願であり、この米国特許仮出願を参照により引用し、この記載内容全体を本明細書の一部とする。
本願は、２０１９年５月２３日に出願された米国特許仮出願第６２／８５１，９５０号の権益主張出願であり、この米国特許仮出願を参照により引用し、この記載内容全体を本明細書の一部とする。
【背景技術】
【0003】
内視鏡外科的処置、例えば腹腔鏡外科的処置、関節鏡外科的処置、子宮鏡外科的処置、胸腔鏡外科的処置を含む低侵襲外科的処置は、短めの回復時間、短めの手術持続時間、および低いコストに起因して手術環境においてますます一般的になってきている。低侵襲外科的処置は、典型的には、器械を患者の体に人工的に作られた小さな開口部または門部に通して挿入した状態で実施される。
【0004】
腹腔鏡外科的処置では、ベレス針によって腹部に作られた人工的な開口部を通して腹膜腔中にガスが注入される。典型的には、注入されるガスの種類は、ＣＯ2ガスであるが、外科的処置に応じて２種類以上のガスの混合物または異なるガスもまた適している場合がある。腹腔鏡手技では、ＣＯ2ガスは、気腹を膨らませるために使用され、それにより外科医が臓器を可視化するとともに外科用器械および内視鏡を操作するための空隙を作る。ＣＯ2ガスは、吹送器具によって加圧下で腹膜腔中に注入される。この用途に適する吹送器具の例は、米国特許第６，２９９，５９２号明細書および米国特許出願第６２／０３７，８９３号明細書に記載されており、これら特許文献を参照により引用し、これらの記載内容全体を本明細書の一部とする。
【0005】
最初に気腹を膨らませた後、カメラ（モニタに連結されている）付きの内視鏡を腹腔中に挿入して腹腔の内部、特に手術空間の内部を可視化する。内視鏡は、典型的には、外科的処置の持続時間にわたって挿入されたままである。他の開口部もまた、腹腔内の他の外科用器械への接近を可能にするために作られる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】米国特許第６，２９９，５９２号明細書
【文献】米国特許出願第６２／０３７，８９３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
低侵襲外科的処置、例えば腹腔鏡手技の際に腹部内の組織を切断し、焼灼し、切除し、または蒸発させるのに器械を用いると、その結果として、手術煙が生じ、かかる手術煙は、患者に対して健康上のリスクをもたらす場合があり、また、もし手術煙のうちの幾分かまたは全てが手術室に逃げると、外科医および他の個人個人に対して健康上のリスクをもたらす場合がある。本明細書において用いられる用語である「手術煙」としては、毒素、粒状物質、刺激物、生細胞やウイルス、水蒸気、および他の汚染物質を含有する場合のあるガスまたはエーロゾルが挙げられるが、これらには限定されない。手術煙はまた、内視鏡内のカメラによる外科医の可視化を阻害する。可視化に対する阻害はまた、体温よりも低い温度で腹腔に入るＣＯ2ガスに起因するカメラレンズ上の結露または凝縮によってさらに際立つ恐れがある。可視化の阻害は、外科的処置を妨げ、その結果として、患者の健康に対するリスクが生じる恐れがある。さらに、可視化阻害により、手術の遅延、特に遠隔的に実施されるロボット支援外科的処置を伴う手術の遅延もまたが生じる場合がある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
一観点では、内視鏡外科的処置に用いられるガス再循環システムと、ガス入力連結部と流体連通状態にある第１の管を含み、第１の管は、腹膜腔中に挿入可能な外科的器械に連結可能であるよう構成されている。第２の管がガス出力連結部と流体連通状態にあり、第２の管は、腹膜腔中に挿入可能な外科的器械に連結可能であるよう構成されている。本システムは、ガスを腹膜腔から第１の管中に通してガス入力連結部中に引き込むとともにガスを第２の管に通してガス出力連結部から排出して腹膜腔中に送り込むよう構成されたモータ付きのポンプを含む。煙検出センサが第１の管、ポンプおよび第２の管によって構成されたガス流路に沿う場所に位置決めされ、この煙検出センサは、ガス中に存在する煙の量を測定するよう構成されている。本システムはさらに、コントローラを含み、コントローラは、煙の検出量を表す出力信号を煙検出センサから受け取るよう構成されている。コントローラはさらに、煙検出量に応答してポンプのモータの速度を調節するよう構成されている。煙を腹膜腔から迅速に除き、そしてガスをガス再循環システム中の１つ以上のフィルタ機構体に通して迅速に濾過除去するためにモータ速度を増大させるのが良い。
【0009】
他の観点では、ガス再循環システムは、煙の量が再循環システム中のフィルタによって管理可能なしきい値を超えて増えると、前記再循環システムをバイパスして煙を迅速に除去するガス排出経路をさらに含むのが良い。煙検出センサは、第１の管、第２の管またはポンプ内にまたはこれに沿って配置されるのが良い。ポンプが取り外し可能なポンプカートリッジを有する用途では、センサは、取り外し可能なポンプカートリッジ上にまたはこの内側に配置されるのが良い。種々のセンサ技術、例えば電気化学センサ、光センサおよび光電子センサを煙検出センサとして具体化できる。煙検出センサは、ワイヤード接続方式によりまたはワイヤレスでガス再循環システムのコントローラまたはポンプと通信可能である。
【0010】
他のシステム、他の方法、他の特徴および他の利点は、以下の図および詳細な説明を吟味すると当業者には明らかになろう。かかる全ての追加のシステム、方法、特徴および利点は、本明細書の開示の範囲内に含まれ、本発明の範囲内に含まれ、そして以下の特許請求の範囲によって保護されることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】ガス再循環システムの実施形態の例示的実施例の図である。
【図2】ガス再循環システムの実施形態の概略的実施例の図である。
【図3】ガス再循環ポンプカートリッジの実施形態の例示的断面図である。
【図4】ガス再循環ポンプカートリッジの実施形態の別の例示的断面図である。
【図9】ガス再循環システムのブロック図である。
【図12】ガス再循環システムに使用される連結要素の実施形態の断面図である。
【図13】ガス再循環システムに使用される連結要素の別の実施形態の断面図である。
【図14】ガス再循環システムに使用されるバイパス弁の実施形態の実施例の図である。
【図26】煙検出方式および通気機能を備えたガス再循環システムの一実施形態の例示の略図である。
【図32】ガス再循環システムに用いられる電気化学煙検出器を示す図である。
【図37】ガス再循環ポンプチュービングセットの入力雄型ルアー弁内に位置決めされた煙センサを示す図である。
【図38】ガス再循環システムチュービングセットの出力雄型ルアー弁内に位置決めされた煙センサを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明は、外科的処置の際に腹膜腔中に注入されるガスを再循環させるシステムに関する。このシステムは、外科的処置中に腹膜腔内で生じた煙を除去するためにガスを除去したりガスを腹膜腔中に注入したりするための容積形ポンプを含む。
【0013】
外科的処置中に煙を腹膜から濾過除去するあるいは他の仕方で除去するという難題に取り組むために、煙の量を検出し、濾過除去プロセスを自動的に調節し、そして煙の検出量に基づいてガスを再循環させるシステムおよび方法を本明細書において説明する。説明するシステムおよび方法は、腹膜内で生じた煙の除去の取り扱いに対して迅速な応答を提供することができ、かかる取り扱いは、手動調節を必要とせずしかも術式とは無関係である。種々の具体化例において、本発明のガス再循環システムは、気腹内の煙の密度および量を検知し、そしてその情報を腹膜腔内の視認性に相関させる。多くの型式の煙検出センサ、例えば光検知技術を使用するセンサが煙の量を算定するために使用できる。また、センサは、気腹内に配置できまたはＣＯ2（または他種類のガス）排気もしくは循環を可能にするために用いられるチュービングセットとインライン関係をなして配置できる。次に、このシステムは、煙の算定済み密度を用いて腹膜腔内におけるＣＯ2の移動量を増大させまたは減少させて煙を迅速に除去することができる。
【0014】
本発明は、滅菌せずに再使用できるコンポーネントを含む安全で費用効果の良いガス再循環システムを提供する。費用効果の良いシステムは、ポンプ作動をモニタして故障を検出するのにセンサではなくコントローラを利用する。システムは、高い除去流量および注入流量、例えば、毎分４～１０リットルを達成することができ、これは、どのような手術煙であってもこれが外科医の視野から迅速かつ有効に除去されるようにすると同時に腹膜腔内のいかなる圧力変化も最小限に抑えるようにする。
【0015】
図１を参照すると、ガス再循環システム１００の実施形態が示されている。ガス再循環システム１００は、再循環ポンプ１０５と、一次流入トロカール１１０と、二次出力トロカール１１５と、入力チュービング１２０と、出力チュービング１２５とを含むのが良い。出力チュービング１２５は、フィルタおよび／または水分トラップ１３０を含むのが良い。入力チュービング１２０および出力チュービング１２５は、ノースゲート・テクノロジーズ（Northgate Technologies）社によって製造されている吹送チュービングセットと類似しているのが良い。
【0016】
ガス再循環システム１００は、例えば米国特許第６，２９９，５９２号明細書および米国特許出願第６２／０３７，８９３号明細書に記載されている吹送システムと関連して使用でき、これら特許文献を参照により引用し，これらの記載内容全体を本明細書の一部とする。吹送システムは、吹送器１２７と、吹送トロカール１２８と、吹送器１２７を吹送トロカール１２８に連結する吹送チュービング１２９と、ガス再循環システム１００と吹送器１２７の間の電子通信線１２９とを含むのが良い。ガス再循環システム１００は、通信線１２９により吹送器１２７と通信するためのコントローラを含むのが良い。開始、停止、流量増加、流量減少、またはガス再循環コントローラの他の機能のような情報または指令は、吹送器１２７に存在させてガス再循環コントローラに通信することができると考えられる。追加的にまたは代替的に、ガス再循環コントローラは、吹送器１２７中に組み込まれてこれと共用可能である。ガス再循環システム１００と吹送器１２７は、幾つかの例を挙げると、電源、プロセッサ、グラフィックユーザインターフェース、加熱機能、湿度機能を共有することができる。
【0017】
再循環ポンプ１０５は、ガスを患者から二次出力トロカール１１５、出力チュービング１２５、およびフィルタ／水分トラップ１３０に通して除去する。弁１３５が二次出力トロカール１１５を出力チュービング１２５に連結するのが良い。出力チュービング１２５が弁１３５を通して二次出力トロカール１１５に連結されている場合、弁１３５の弁軸を開放位置に偏向させることができる。弁１３５が二次出力トロカール１１５から切り離されると、弁１３５の弁ステムは、その元来の閉鎖位置に戻ることができる。弁１３５は、出力チュービング１２５が二次出力トロカール１１５に連結されているときにガスが弁を通って流れることを可能にすることができる。弁１３５は、出力チュービング１２５が二次出力トロカール１１５から切り離されているときにガスが出力チュービング１２５に流入するのを阻止することができる。弁１３５は、出力チュービング１２５が二次出力トロカール１１５から切り離されたときに自動的に閉じることができる。弁１３５は、ルアー弁、例えば閉鎖された雄型ルアーのTexium（登録商標）またはHalkey/Roberts（登録商標）ブランドであるのが良い。
【0018】
再循環ポンプ１０５はまた、ガスを一次流入トロカール１１０および入力チュービング１２０に通して患者体内に注入する。弁１３５と類似の弁を一次流入トロカール１１０および入力チュービング１２０に連結することができ、この弁は、入力チュービング１２０が一次流入トロカール１１０から切り離されたときに閉じることができる。
【0019】
再循環ポンプ１０５は、ガスを腹膜腔からフィルタ／水分トラップ１３０を通して腹膜腔内に戻るように再循環させる。患者から出力チュービング１２５を通して除去されるガスの流量は、入力チュービング１２０を通して患者内に注入して戻されるガスの流量と同一または実質的に同一である。フィルタ／水分トラップ１３０は、ガスから液体を除去することができ、かつガスから手術煙粒子のような粒状物質を除去することができる。フィルタ／水分トラップ１３０は、媒質を含むのが良く、これは、液体、好ましくは１５～２０ｍＬの液体を容易に吸収し、かつ媒質の上または中を流れるガス内に水分を容易に放出する。使用に適する媒質は、Crystar（登録商標）ブランドの材料を含む。媒質のサイズは、好ましくは、長さ１～２．５インチ（２．５４～６．３５ｃｍ）、直径０．５～２．０インチ（１．２７～５．０８ｃｍ）であり、最も好ましくは、長さ１．５～２．０インチおよび直径１～１．５インチ（２．５４～３．８１ｃｍ）である。一実施形態では、媒質は、鋸歯状外面および中心開口部を有する場合がある。フィルタハウジング内に納められると、鋸歯状外面は、ガスが流れることができる複数のチャネル開口部を定め、中心開口部には木炭（チャコール）から成るロッドを充填するのが良い。木炭は、ガスが中心開口部を通過するときにガス内の粒状物質を捕集することができ、それと同時にガスから望ましくない臭気を除去する上で有効であると言って良い。追加的にまたは代替的に、臭気除去は、他の物質、例えば酵素物質材料、酢、および水入りのカートリッジを用いて達成でき、または臭気は、芳香剤を用いて隠すことが可能である。フィルタ／水分トラップ１３０は、再循環させるガスが水分を５０～７０％の相対湿度範囲に保持することを可能にすることができる。好ましくは、ガス再循環システム１００は、ガスが６０°Ｆ（１５．６℃）～７５°Ｆ（２３．９℃）の通常手術室温度にある状態で患者の内外へのガスの再循環を可能にすることになり、最低でも７０％の相対湿度になるガスの湿度レベルを受動的に維持することになる。ガス再循環システム１００を利用することにより、吹送器１２７が腹膜腔内に追加ＣＯ2ガスを注入する必要性を減少させまたはなくすことができ、さらにまた、最初にガス加温加湿器（追加コスト）を通さない限り一般的に０％の相対湿度で非常に乾燥することになる追加ＣＯ2ガスとは対照的に腹膜腔内で適切な水分レベルを維持するのが良い。ガスの再循環は、０％相対湿度のガスの流入を低減することになるだけではなく、腹膜腔内の圧力を維持しようと試みる吹送器１２７によって引き起こされる呼吸効果を阻止し、手術室内へのＣＯ2ガスの大量の放出を阻止することができる。例えば、毎分６リットルの漏れ率の実現を可能にする受動的煙除去システムは、通常４５分間の胆嚢処置中に２７０リットルまでのＣＯ2ガスを手術室内に放出する場合がある。従って、ガス再循環システム１００は、腹膜腔内のガスの十分な湿度を維持するための費用効果の良い方法である。
【0020】
図２を参照すると、ガス再循環システム２００の実施形態が示されている。ガス再循環システム２００は、ガス再循環システム１００と同じコンポーネントおよび作動特性の一部を含むのが良い。ガス再循環システム２００は、再循環ポンプ２０５と、入力トロカール２１０と、出力トロカール２１５と、入力チュービング２２０と、出力チュービング２２５とを含むのが良い。出力チュービング２２５は、フィルタおよび／または流体トラップ２３０を含むのが良い。入力チュービング２２０は、フィルタ２３２を含むのが良い。弁２３５は、出力トロカール２１５を出力チュービング２２５に連結するのが良い。弁２３６は、入力トロカール２１０を入力チュービング２２０に連結するのが良い。弁２３５，２３６は、切断されたときに自動的に閉じることのような同じ特性を用いてかつ弁１３５と同じ方式で作動させるのが良い。
【0021】
再循環ポンプ２０５は、カートリッジ２０６とモータ２０７とを含むダイヤフラムポンプまたはあらゆる他の適当な容積形ポンプであるのが良い。カートリッジ２０６は、モータ２０７から分離可能にするのが良い。モータ２０７は、あらゆるタイプのモータであって良い。モータ２０７は、好ましくは、直流（「ＤＣ」）モータであるのが良いが、これには限定されない。カートリッジ２０６は、入力チュービング２２０および出力チュービング２２５への連結部を除いてガスがカートリッジ２０６を逃げ出すのを阻止するために封止可能である。カートリッジ２０６は、超音波溶接、接着剤、レーザ溶接、ガスケット用いたまたは用いない機械的スナップ式連結、または合わせ面を互いに組み合わせて封止するあらゆる他の公知の方法等によって互いに取り付けられる複数のコンポーネントで構成されるのが良い。カートリッジ２０６は、これが入力チュービング２０および出力チュービング２２５への開口部としか流体連通状態にないように封止可能である。したがって、カートリッジ２０６内のガスは、モータ２０７または再循環ポンプ２０５の他の部分と接触することができない。ガス再循環システムは、モータ２０７が腹膜腔からのガスとの接触によって汚染されることがなく、それにより滅菌を必要とすることなく再使用可能なので患者の腹膜腔から手術煙を除去するための安価な手法であると言って良い。腹膜腔からのガスとの接触によって汚染される可能性がある再循環ポンプ２０５のカートリッジ２０６のような部分は、使い捨て可能であるのが良い。
【0022】
ガス再循環システム２００は、作動時に手術煙を含むガスを腹膜腔から好ましくは毎分４～１０リットルの流量、最も好ましくは毎分６～８リットルの流量で除去し、濾過除去後にこのガスを腹膜腔内に好ましくは毎分４～１０リットルの流量、最も好ましくは毎分６～８リットルの流量で注入して戻すことができる。腹膜腔からのガスは、最初に出力トロカール２１５を通り、さらに弁２３５を通って出力チュービング２２５内に入る。木炭ロッド（上述した）または別個または一体の活性炭フィルタが使用される場合に、ガスは、その温度変化（すなわち、体温から室温への）に起因して形成される凝縮物／液体を除去することができる流体トラップ２３０を通って移動することができる。次いで、ガスは、再循環ポンプ２０５のカートリッジ２０６を通って移動する。ガスは、再循環ポンプ２０５の前または後に位置付けられたフィルタ２３０または２３２のようなフィルタを通って移動することができる。フィルタは、ガスから粒状物質および他の汚染物質を除去することができる。フィルタは、好ましくは２０リットル毎分の流量で１２．３ｍｍＨＧを超えない圧力降下を与える材料で製造される。ガスを入力チュービング２２０、弁２３６、および入力トロカール２１０に通して腹膜腔中に注入することができる。
【0023】
再循環システム２００は、モータ２０７の作動を制御するためのコントローラ２４０を含むのが良い。コントローラ２４０は、再循環システム２００に連結された吹送器と組み合わせるかまたはこれと関連して使用可能である。コントローラ２４０は、Tiva（登録商標）（テキサス・インストラメンツ（Texas Instruments）社製）ブランドのコントローラであるのが良い。コントローラ２４０は、モータ２０７の作動および／または故障条件、および／またはガス再循環システム２００内の安全問題を検出するために使用されるのが良い。コントローラ２４０は、モータ２０７に対する電圧を測定することなどによってモータ２０７によって消費される電力量を検出することができる。コントローラ２４０は、ガス再循環システム２００内で故障または安全問題が発生したことをモータ２０７によって消費される電力量に基づいて検出または判定することができる。例えば、コントローラ２４０は、モータ２０７が、所定の量よりも高い電圧または電流の増大によって測定されるような予想よりも多い電力を消費している場合、故障条件または安全問題が発生したと判定することができる。コントローラ２４０は、故障条件または安全問題が発生した場合にモータ２０７の停止をトリガすることができる。ガス再循環システム２００内の故障条件または安全問題を検出するためにコントローラ２４０を使用するのは、センサを使用するのよりも費用効果が良いと言って良い。
【0024】
弁２３５および２３６は、それぞれ出力トロカール２１５および入力トロカール２１０から切り離されたときに閉じるように構成することができる。出力トロカール２１５から切り離されたときに弁２３５を閉じることにより、ガス再循環システム２００の吸引側への外気の混入を制限することができる。ガス再循環システム２００内に混入したあらゆる外気は、再循環ポンプ２０５によって腹膜腔内に注入されることになる。入力トロカール２１０から切り離されたときに弁２３６を閉じることにより、腹膜腔からのガスが周囲環境内に放出されるのを阻止することができる。
【0025】
弁２３５または２３６を閉じることにより、ガス再循環システム２００のガス回路内に圧力差が発生する場合がある。圧力差は、モータ２０７によって消費される電圧または電流の増大によって測定されるモータ２０７に対する負荷を増大する場合がある。電圧または電流の増大が所定の閾値を超えた場合に、コントローラ２４０は、ガス再循環システム２００内の故障条件または安全問題を検出することができる。コントローラ２４０は、ガス再循環システム２００内の故障条件または安全問題の検出時にモータ２０７の停止をトリガすることができる。例えば、弁２３５および出力チュービング２２５が出力トロカール２１５から切り離された場合に、弁２３５は閉じることになる。弁２３５を閉じることにより、再循環ポンプ２０５は、閉じた管に対して吸引力を掛けることになり、それにより再循環ポンプ２０５はより激しく作動することが強いられ、モータ２０７はその適正速度を維持するためにより多くの電力を消費することが強いられる。モータ２０７によって消費される電力の増加は、電圧または電流の増大が所定の値を超えた場合に故障条件をもたらす場合がある。弁２３５を出力トロカール２１５から切り離すことによって引き起こされる故障条件の検出時に、コントローラ２４０は、再循環ポンプ２０５が停止することをトリガすることができる。同様に、弁２３６および入力チュービング２２０が入力トロカール２１０から切り離されたときに弁２３６は閉じることになる。弁２３６を閉じることにより、再循環ポンプ２０５は、閉じた管または「デッドヘッド」に対してポンピングすることになり、それにより再循環ポンプ２０５はより激しく作動することが強いられ、モータ２０７はその適正速度を維持するためにより多くの電力を消費することが強いられる。モータ２０７によって消費される電力の増加は、電圧または電流が所定の値を超えた場合に故障条件をもたらす場合がある。弁２３６を入力トロカール２１０から切り離すことによって引き起こされる故障条件の検出時に、コントローラ２４０は、再循環ポンプ２０５が停止することをトリガすることができる。従って、再循環システム２００は、コントローラ２４０を用いてモータ２０７をモニタすることにより、出力チュービング２２５および入力チュービング２２０の状態をモニタすることができる。
【0026】
ガス再循環システム２００は、同様な仕方で入力トロカール２１０および出力トロカール２１５と腹膜腔との連結状態をモニタすることができる。入力トロカール２１０または出力トロカール２１５を腹膜腔から取り出すことによって再循環ポンプの吸引源または放出源の圧力が変化することで、再循環ポンプ２０５およびモータ２０７の作動が影響を受けることになる。コントローラ２４０は、モータ２０７の作動の変化を検出し、入力トロカール２１０または出力トロカール２１５が腹膜腔から取り出されたことを確認することができる。例えば、入力トロカール２１０を腹膜腔から取り出すことによって再循環ポンプ２０５は腹膜腔内圧に打ち勝つためのポンピングをもはや行わなくなるので、モータ２０７が同じ速度を維持するのに必要とされる電力が減少することになる。コントローラ２４０は、モータ２０７によって消費される電力の減少を検出し、入力トロカール２１０が腹膜腔から切り離されたことを確認することができる。次いで、コントローラ２４０は、再循環ポンプ２０５をトリガして停止させ、それによりガスが腹膜腔から周囲環境に流入することを阻止することができる。
【0027】
ガス再循環システム２００は、オペレータがガス再循環システム２００の状態を判定または確認できるようにするためのユーザインターフェース２４５、例えばコンピュータを含むのが良い。例えば、弁２３５が出力トロカール２１５から切り離されたことに起因してコントローラ２４０が再循環ポンプ２０５を停止した場合、ユーザインターフェース２４５は、再循環ポンプ２０５が停止されたこと、および出力チュービング２２５が出力トロカール２１５から切り離されていることが有力な原因となっていることを表示することができる。オペレータは、出力チュービング２２５が出力トロカール２１５から切り離されたことを確認し、再循環ポンプ２０５を再開するために出力チュービング２２５を再連結することができる。同様に、オペレータは、他の故障条件、例えば、ガス経路内の閉塞、過度の限流、またはガス経路内の漏れ、例えば、チュービングの切離しまたは損傷が発生したかどうかを判定することができる。
【0028】
図３および図４を参照すると、再循環ポンプに使用されるカートリッジ３０６の実施形態が示されている。カートリッジ３０６は、図２を参照して説明した再循環ポンプ２０５のような再循環ポンプに使用されるのが良い。図３および図４は、カートリッジ３０６の部分断面図である。カートリッジ３０６の作動をより明確に説明するためにガス流路を示す矢印が記載されている。カートリッジ３０６は、出力チュービング、例えば図２の出力チュービング２２５を有し、この出力チュービングは、腹膜腔に連結されるのが良い。カートリッジ３０６は、入力チュービングへの連結部３５２、例えば図２の入力チュービング２２０を有し、この入力チュービングは、腹膜腔に連結されるのが良い。
【0029】
腹膜腔からのガスは、図３に矢印で示すように連結部３５０を通ってカートリッジ３０６に流入する。カートリッジ３０６は、弁３５４および３６０を含むのが良い。ガスは、カートリッジ３０６内に進入し、図３に矢印で示すように弁３５４を通ってダイヤフラムチャンバ３５６内に入る。ガスは、図４に矢印で示すようにダイヤフラムチャンバ３５６から弁３６０を通ってカートリッジ３０６を出る（これについては後述する）。弁３５４および３６０は、傘型弁であるのが良い。弁３５４および３６０を貫通するガス開口部３６２の直径は、０．０５インチ（１．２７ｍｍ）～０．１５インチ（３．８１ｍｍ）であるのが良く、好ましくは０．０８５インチ（２．１５９ｍｍ）であるのが良い。ガス開口部３６２は、２つ以上の同心開口部を含むのが良く、その結果、ガス開口部３６２の合計面積は、種々の流量の実現を可能にするよう設定できるようになっている。例えば、これら開口部は、毎分４リットルから毎分１０リットルまでの範囲および毎分７リットルから毎分８リットルまでの第１の好ましい範囲内にある流量を可能にするよう設定されるのが良い。毎分４～１０リットルの流量は、無難な流量範囲であるが、これよりも多いまたはこれよりも少ない流量を達成するには、カートリッジのサイズを拡大または縮小し、モータストローク長を増大させまたは減少させてダイヤフラム空洞内に得られる容積を変化させ、あるいはモータの速度を高めるのが良い。例えば、別の実施形態では、毎分１０～１２リットルという第２の好ましい流量範囲がガス開口部サイズ、カートリッジサイズ、モータストローク長またはモータ速度のうちの１つ以上の調節により実現できる。毎分１０～１２リットルの高めの流量範囲は、以下において説明する煙検出および濾過／排気技術を具体化する場合に好ましいと言える。
【0030】
カートリッジ３０６は、ダイヤフラムチャンバ３５６内にダイヤフラム３５８を有するのが良い。弁３５４から遠ざかるダイヤフラム３５８の運動により弁３５４が開き、ガスが図３に矢印で示すように弁３５４を通ってダイヤフラムチャンバ３５６中に引き込まれる。ダイヤフラム３５８が弁３５４，３６０から遠ざかるときに弁３５４が引き開けることができ、それにより図３に矢印で示すようにガスを腹膜腔から出力チュービングに通してダイヤフラムチャンバ３５６内に引き込むことができる。ダイヤフラム３５８が弁３５４，３６０から遠ざかるときに弁３６０を引き閉じることができ、それによりガスが弁３６０を通ってダイヤフラムチャンバ３５６内から流出またはダイヤフラムチャンバ３５６内に流入することを阻止することができる。
【0031】
弁３５４，３６０に向うダイヤフラム３５８の運動により弁３６０が開き、図４に矢印で示すようにガスがダイヤフラムチャンバ３５６から弁３６０を通り、さらに連結部３５２を通ってカートリッジ３０６から押し出される。弁３５４，３６０に向うダイヤフラム３５８の移動は弁３５４を閉じ、それによりガスをダイヤフラムチャンバ３５６から連結部３５０を通して押し出すのを阻止することができる。弁３５４，３６０に向かい、かつこれらから遠ざかるダイヤフラム３５８の往復動により、ガスが腹膜腔からいずれかのフィルタまたは液体トラップをとおって引き出され、入力チュービングを通って腹膜腔内に押し込まれて戻る。
【0032】
図５Ａ～図５Ｄ、図６Ａ～図６Ｄ、および図７Ａ～図７Ｈは、図２を参照して説明した再循環ポンプ２０５のようなガス再循環ポンプにおける使用のためのカートリッジの他の例示的実施形態を示している。図５Ａ～図５Ｄ、図６Ａ～図６Ｄ、および図７Ａ～～図７Ｈに示されているカートリッジのコンポーネントおよび作動特性は、上述したカートリッジ３０６と同様であるのが良い。
【0033】
図５Ａは、カートリッジ５０６の分解組立図である。カートリッジ５０６は、連結部５５０，５５２と、弁５５４，５６０と、ダイヤフラム５５８と、プランジャ５６４とを含む。弁５５４，５６０は、傘型弁であるのが良い。連結部５５０は、カートリッジ５０６内へのガス入口であるのが良い。連結部５５２は、カートリッジ５０６からのガス出口であるのが良い。プランジャ５６４は、図３および図４を参照して上述したように腹膜腔を通してガスを再循環させるためにダイヤフラム５５８を弁５５４，５６０に向けて移動することができる。
【0034】
【0035】
図６Ａは、カートリッジ６０６の分解組立図である。カートリッジ６０６は、連結部６５０，６５２と、弁６５４，６６０と、ダイヤフラム６５８と、プランジャ６６４とを含む。弁６５４，６６０は、傘型弁であるのが良い。連結部６５０は、カートリッジ６０６内へのガス入口であるのが良い。連結部６５２は、カートリッジ６０６からのガス出口であるのが良い。プランジャ６６４は、図３および図４を参照して上述したように腹膜腔を通してガスを再循環させるためにダイヤフラム６５８を弁６５４，６６０の方へ動かすのが良い。
【0036】
図６Ｂは、カートリッジ６０６の非分解組立斜視図である。図６Ｃは、例示的寸法を有するカートリッジ６０６の正面図である。図６Ｄは、例示的寸法を有するカートリッジ６０６の側面図である。カートリッジ６０６の寸法および向きは、動作上の要件に応じて様々であって良い。
【0037】
図７Ａ～図７Ｈは、カートリッジ７０６のガス入口／出口区分の複数の図を示している。図７Ａは、カートリッジ７０６のガス入口／出口区分の斜視図を示している。図７Ｂは、カートリッジ７０６のガス入口／出口区分の正面図を示している。図７Ｃは、例示的寸法を有するカートリッジ７０６のガス入口／出口区分の底面図を示している。図７Ｄは、カートリッジ７０６のガス入口／出口区分の側面図を示している。図７Ｅは、例示的寸法を有するカートリッジ７０６のガス入口／出口区分の背面図を示している。図７Ｆは、例示的寸法を有するカートリッジ７０６のガス入口／出口区分の側面断面図を示している。図７Ｇは、例示的寸法を有するカートリッジ７０６のガス入口／出口区分の別の側面断面図を示している。図７Ｈは、カートリッジ７０６のガス入口／出口区分の底断面図を示している。カートリッジ７０６の寸法および向きは、動作上の要件に応じて様々であって良い。
【0038】
図８Ａ～図８Ｅを参照すると、再循環ポンプ８０５の実施形態が示されている。再循環ポンプ８０５は、カートリッジ８０６と、モータ８０７と、クランクアセンブリ８６６と、ロックアーム８６８と、カートリッジホルダ８７０とを含むのが良い。再循環ポンプ８０５のコンポーネントおよび作動特性は、上述した再循環ポンプ３０５と同様であるのが良い。モータ８０７は、機械的結合によってクランクアセンブリ８６６に連結されるのが良い。モータ８０７は、回転運動をクランクアセンブリ８６６に与えることができる。クランクアセンブリ８６６は、回転運動を往復運動に変換することができる。クランクアセンブリ８６６の往復運動は、図３を参照して上述したようにカートリッジ８０６内でダイヤフラムを移動することができる。図８Ａは、再循環ポンプ８０５から切り離されたカートリッジ８０６を示している。カートリッジ８０６を再循環ポンプ８０５から切り離すことができ、その目的は、カートリッジ８０６を滅菌または処分することにある。カートリッジ８０６は、再循環ポンプ８０５のうちで患者の腹膜腔からのガスと接触する唯一のコンポーネントであると言えるので、再循環ポンプ８０５の残りのコンポーネントは、患者の安全を脅かすことなく別の患者に再使用することができる。カートリッジ８０６は、患者への使用後に滅菌または処分するのが良く、新しいカートリッジ８０６を次の患者のために再循環ポンプ８０５内に挿入するのが良い。
【0039】
図８Ｂは、再循環ポンプ８０５のカートリッジホルダ８７０内に挿入されたカートリッジ８０６を示している。カートリッジ８０６は、再循環ポンプ８０５内にロックアーム８６８を用いて固定することができる。ロックアーム８６８は、カートリッジ８０６に位置付けられた凹部８７４内に嵌合するように設計された突起８７２を含むのが良い。突起８７２は、図８Ｄにおいて最も明瞭に見ることができる。凹部８７４は、図８Ｃにおいて最も明瞭に見ることができる。カートリッジ８０６は、図８Ｆに示すように突起８７２が凹部８７４に置かれたときにカートリッジホルダ８７０内に固定することができる。カートリッジ８０６は、ロックアーム８６８の端部を押し下げ、次いでカートリッジ８０６をカートリッジホルダ８７０から持ち上げることによってカートリッジホルダ８７０から解除することができる。カートリッジ８０６を再循環ポンプ８０５に固定し、かつそこから解除する方法は、動作上の要件に応じて様々であって良い。
【0040】
図９を参照すると、ガス再循環システム９００の実施形態が示されている。ガス再循環システム９００は、図１～図８に記載したガス再循環システムと同様なコンポーネントおよび作動特性を含むのが良い。ガス再循環システム９００は、再循環ポンプ９０５と、ポンプカートリッジ９０６と、モータ９０７と、入力トロカール９１０と、出力トロカール９１５と、弁９３５，９３６と、流体トラップ９３０と、フィルタ９３２と、コントローラ９４０と、ユーザインターフェース９４５と、電源９７６とを含むのが良い。コントローラ９４０は、ＤＣモータ制御回路９７８とプロセッサ回路９８０を含むのが良い。ユーザインターフェース９４５は、ガス再循環システム９００の一部または全てのコンポーネントを制御するためのソフトウェア、例えばLabView（登録商標）を有するコンピュータを含むのが良い。
【0041】
ガス再循環システム９００は、それに関連付けられた故障または安全上の問題を検出するために、モータ９０７に対して課せられる負荷をモニタすることができる。モータ９０７に対する負荷は、電流を測定するために抵抗器をＡＤコンバータに接続することなどによってモータ９０７の電力経路に位置付けられた抵抗器の両端での電流変化を測定することによってモニタ可能である。電流は、モータ９０７に対する負荷が変化するにつれて変化する。電流測定値は、リアルタイム測定することができ、または遅延を含む場合がある。所定の値よりも大きいかまたは小さい電流変化は、ガス再循環システム９００が故障または安全上の問題を有することを示すことができ、再循環ポンプ９０５の停止を開始することができる。電流変化を感知してモータ９０７の停止を開始するためのソフトウェアを例えばコントローラ９４０内に組み込むのが良い。
【0042】
故障または安全上の問題が発生した時点を規定する電流の所定の値は、ガス再循環システム９００が正常作動している時の平均電流に基づくのが良い。平均値よりも大きい電流測定値は、切断された弁９３５または９３６、または再循環ポンプ９０５を患者の腹膜腔に連結するチュービング内の閉塞のような故障または安全条件を示すことができる。例えば、正常作動中にモータ９０７がカートリッジ９０６内でダイヤフラムを駆動していた間に測定された平均電流が０．３Ａであった場合に、０．４Ａの測定電流は、再循環ポンプ９０５を患者の腹膜腔に連結するチュービング内の閉塞を示すことができ、０．５Ａの測定電流は、弁９３５または９３６の一方が切断されたことを示すことができる。故障または安全条件が発生する場合を定義するために、測定電流の分散を使用することまたは格納された時間テンプレートまたは周波数テンプレートに対する比較を使用することのような他の方法または統計学が使用されることになる。追加的にまたは代替的に、コントローラ９４０内のコンピュータは、電流測定信号の周波数成分を解析するために高速フーリエ変換を可能にすることができる。
【0043】
ポンプカートリッジ９０６とモータ９０７の間のインターフェースＭ１は、機械的インターフェースであるのが良い。インターフェースＭ１は、外科的処置中にガス再循環システムが使用される時間長よりも長い連続期間にわたって適度に作動するように設計することができる。例えば、外科的処置に対する最大時間長が４時間である場合に、インターフェースＭ１は、８時間にわたって誤作動なく連続作動するように設計することができる。
【0044】
モータ９０７の速度は、ＣＯ2ガスの送出を毎分７リットルの割合で可能にするように指定することができる。モータ９０７に適するモータは、Moog（登録商標）ブランドの高速モータを含むことができる。モータ９０７に関する重要な作動パラメータとしては、トルク、速度、および故障条件が挙げられる。モータ９０７の作動電流は、正常作動電流、故障電流、インフレート電流、およびデフレート電流のような幾つかの方法で指定することができる。これらの電流値は、故障または安全条件に起因してモータ９０７が停止される場合を定めるために使用されるのが良い。
【0045】
インターフェースＥ１は、モータ９０７とＤＣモータ制御回路９７８の間に位置する。インターフェースＥ１中に８本の線が存在するのが良い。これら８本の線は、モータ９０７の３つの駆動フェーズの各々に対する線と、各々が３つのホールセンサピックアップに関する線と、ホールセンサに給電するための線と、接地のための線とを含むことができる。これら８本の線は、複数のモータ製造業者に共通である場合がある。
【0046】
インターフェースＥ３は、ＤＣモータ制御回路９７８とプロセッサ回路９８０の間に位置する。このインターフェース内には、速度制御およびフィードバックの方法に依存して複数の線が存在するのが良い。
【0047】
モータ９０７の速度は、モータの電圧制御およびデジタル制御という２つの方法を用いて制御することができる。電圧制御を使用する第１の方法は、電位差計またはパルス幅変調信号を通じて制御回路９７８に電圧を送るプロセッサ回路９８０をもたらすと考えられる。例えば、本方法では、プロセッサ回路９８０に３．２５Ｖの電圧をモータ制御回路に供給させることによってモータ９０７の最高速度に達することができる。第２の方法は、プロセッサ回路９８０内でデジタル信号をモータ制御回路９７８に送ることに関わると考えられる。
【0048】
ガス再循環システム９００は、インフレート故障状態およびデフレート故障状態のような復旧可能である２つの故障状態を検出することができる。モータ９０７に関連付けられた問題のような復旧不能な他の故障状態が発生する場合がある。インフレート故障状態は、ガス回路がガス再循環ポンプ９０５の吸引側で壊れ、それにより例えば弁９３５が出力トロカール９１５から切り離された場合に外気がガス再循環システム９００内に引き込まれる時である場合がある。再循環ポンプ９０５が停止されていない場合は再循環ポンプ９０５が患者の腹膜腔を外気で膨らませる場合があるので、かかる状態は、「インフレート」と呼ばれる。インフレート故障状態が発生した場合に再循環ポンプ９０５を停止することに対する代替策としては、腹膜腔内に送り込まれる外気の量を最底限に抑制するために再循環ポンプ９０５を通るガス流れを少量に低減することが挙げられる。デフレート故障状態は、ガス回路がガス再循環ポンプ９０５の放出側で壊れ、それにより例えば弁９３６が入力トロカール９１０から切り離された場合に腹膜腔からのガスが周囲環境内に送り込まれる時である場合がある。ガス再循環システム９００からのガスの損失に起因して腹膜腔がしぼみ始める場合があるので、かかる状態は、「デフレート」と呼ばれる。デフレート故障状態は、腹膜腔内で望ましいインフレートレベルまたは圧力を維持するために腹膜腔に連結された吹送器の作動を引き起こす場合がある。
【0049】
ガス再循環システム９００は、ユーザインターフェース９４５によって制御することができる。ユーザインターフェース９４５は、ガス再循環システム９００内および／またはガス再循環システム９００に接続されたコンピュータ内に位置付けることができる。ユーザインターフェースは、LabView （登録商標）のようなソフトウェアが制御することができるマルチモードインターフェースであるのが良い。第１のモードを「出力」とすることができ、第２のモードを「制御」とすることができる。「出力」モードにおいて、コントローラ９４０内のプロセッサは、モータ９０７をモニタすることに関する情報を出力することができる。かかる情報としては、モータ速度（ＲＰＭ）、電流（ｍＡ）、電圧（Ｖ）、およびモータ状態が挙げられる。
【0050】
図１０Ａおよび図１０Ｂを参照すると、ガス再循環システム１０００の実施形態が示されている。ガス再循環システム１０００は、図１～図９に記載したガス再循環システムと同様なコンポーネントおよび作動特性を含むのが良い。ガス再循環システム１０００は、ポンプカートリッジ１００６が定位置に挿入されたときにダイヤフラムアクチュエータ１０８１上の磁石がモータ結合アーム１０８２上の磁石に引き寄せられるような磁気結合をダイヤフラムアクチュエータ１０８１とモータ結合アーム１０８２の間に含むのが良い。磁石が互いに引き寄せられた状態で、ダイヤフラムアクチュエータ１０８１は、モータ結合アーム１０８２が上下に移動するときにモータ結合アーム１０８２に上下に追従することになり、ポンプカートリッジ１００６内でポンピングアクションを引き起こす。磁気結合は、ポンプカートリッジ１００６の取り外し等に向けてダイヤフラムアクチュエータ１０８１とモータ結合アーム１０８２の間の結合を生成かつ解除するためにオンとオフで循環する電磁石であるのが良い。変形例として、磁気結合は、非電磁石であっても良い。図１０Ａは、モータ結合アーム１０８２に挿入されて結合される前のダイヤフラムアクチュエータ１０８１上に磁石を有するポンプカートリッジ１００６を示している。図１０Ｂは、ポンプカートリッジ１００６が挿入され、ダイヤフラムアクチュエータ１０８１がモータ結合アーム１０８２に磁気結合された後のポンプカートリッジ１００６を示している。
【0051】
変形例として、ダイヤフラムアクチュエータ１０８１を上下に動かすためにクランクアームを備えたモータを使用するのではなく、ダイヤフラムアクチュエータ１０８１を上下に動かしてポンプカートリッジ１００６内にポンピングアクションを生じさせるためにダイヤフラムアクチュエータ１０８１に取り付けられたまたはその中に埋め込まれた磁石を動かすための振動磁場を使用するのが良い。追加的にまたは代替的に、クランクアームを有するモータが下向き運動を与える一方、ポンプカートリッジ１００６内に位置付けられたばねがダイヤフラムの上方運動を与えることができる。かかる配置は、ダイヤフラムをモータクランクアームと結合する必要性を排除することができる。
【0052】
図１１Ａ～図１１Ｆは、入力チュービングおよび出力チュービングをトロカールに連結する弁の実施形態、例えば弁１３５，２３５，２３６，９３５，９３６を開示している。図１１Ａの弁１１３５は、可動区分を備えた回転可能なカラーを有するのが良く、その結果、弁１１３５がしっかりと連結された場合に弁１１３５が開いてガスが流れ、連結解除されたときにはガスの流れを阻止するようになっている。図１１Ａは、雌型ルアー付属品（図示せず）と接合し、ガス流れを可能にするために回転する雄型ルアーロック付属品１１３７を含むのが良い弁１１３５の分解組立図である。弁１１３５は、入力チュービングまたは出力チュービングに結合するためのスリーブおよびチュービング連結部１１３８と、漏れを阻止するためのＯリングと、残りのコンポーネントを定位置に保持するための部品とをさらに含むのが良い。図１１Ｂは、弁１１３５の端面図であり、図１１Ｃは、弁１１３５の側面図である。図１１Ｄ、図１１Ｅ、および図１１Ｆは、弁１１３５の断面図である。図１１Ｆは、弁１１３５の雄型ルアーロック１１３７付属品部分の過回転を阻止するタブ１１３９を示している。
【0053】
図１２は、開流形態の弁１１３５の断面図を示している。図１２の矢印は、雄型ルアーロック付属品１１３７を回転させてガスの流れを可能にしたときに弁１１３５を通るガスの流路を開示している。弁１１３５がトロカールに連結されると、雄型ルアーロック付属品１１３７は、静止スリーブ１１３８の内側で回転し、雄型ルアーロック付属品１１３７内の開口部とスリーブ１１３８内の開口部とを位置合わせしてガスが通過するのを可能にする。弁１１３５が切断されると、開口部は、位置合わせ不良になり、ガスの流れを遮断する。
【0054】
【0055】
図１４は、ガス再循環システム１４００の実施形態を示している。ガス再循環システム１４００は、図１～図１３に記載したガス再循環システムと同様なコンポーネントおよび作動特性を含むのが良い。ガス再循環システム１４００は、出力チュービング１４２５と入力チュービング１４２０の間に位置付けられたバイパス弁１４８３を含むのが良い。図１４に示す矢印は、ガス流路を示している場合がある。バイパス弁は、通常は出力チュービング１４２５と入力チュービング１４２０の間にガス流路が存在しないように閉じることができる。バイパス弁１４８３が開かれると、それにより図１４に矢印で示すように入力チュービング１４２０から出力チュービング１４２５へのガス流路を生じさせることができる。入力チュービング１４２０から出力チュービング１４２５へのガス流路は、ポンピングサイクル中に発生する可能性がある下流圧力を制限することができる循環ガスループをポンプカートリッジ１４０６の周りに生じさせることができる。例えば、バイパス弁１４８３を開けることにより、ガス流れの一部分をポンプカートリッジ１４０６から出力チュービング１４２５内に経路変更することができ、それによりバイパス弁１４８３の下流における圧力増大を阻止することができる。バイパス弁１４８３は、Minivalve 弁またはHalkey/Roberts（登録商標）弁のような一方向圧力逃し弁、例えば、ダックビル弁またはばね押し弁であるのが良い。バイパス弁１４８３は、その流入側またはポンプカートリッジ１４０６の下流の別の場所に存在する圧力に基づいて自動的に開くように選択することができる。例えば、バイパス弁１４８３は、用途に依存して０．１ｐｓｉ程度の低い圧力から１０ｐｓｉ超までの圧力で開くように選択することができる。圧力が約０．１５ｐｓｉから０．５５ｐｓｉの範囲にあるときにバイパス弁１４８３が開くことが好適である場合がある。
【0056】
図１５Ａおよび図１５Ｂは、水分トラップの実施形態、例えば水分トラップ１３０，２３０，９３０を開示している。図１５Ａおよび図１５Ｂの水分トラップ１５３０を図１５Ｂに矢印で示すようにガスが患者から再循環ポンプ（図示せず）に流れる場所である出力チュービング（図示せず）に配置するのが良い。図１５Ｂは、水分トラップ１５３０内を延びる管１５８４を含む水分トラップ１５３０の断面図である。管１５８４は、水分トラップ１５３０のガス流入側で始まり、そして水分トラップ１５３０の出口に向かって延びるのが良いが、水分トラップ１５３０の出口に接触しないのが良く、その結果、管１５８４の端部と水分トラップ１５３０の出口の間には隙間が存在するようになっている。隙間は、ガスが水分トラップ１５３０の出口に達する前にガス内に存在する液体が滴下流出することを可能にすることができる。ガスから除去された液体を水分トラップ１５３０内に収集することができる。管１５８４の端部と水分トラップ１５３０の出口の間の隙間のサイズは、用途に応じて様々であって良い。例えば、ガス速度が高めである用途では、ガス中の液体が滴下流出できるよう広めの隙間が必要となる場合があり、それに対してガス速度が比較的低めである用途では、ガス中の液体が滴下流出できるよう狭い隙間が必要となる場合がある。水分トラップ１５３０は、水分トラップ１５３０内に液体を収集するための吸収体媒質を含まなくてもよい。水分トラップ１５３０およびそのコンポーネントは、液体と接触状態にあるようにするのに任意適当な材料、例えば、プラスチックまたは金属で構成されるのが良い。
【0057】
図１６Ａおよび図１６Ｂは、水分トラップの別の実施形態、例えば水分トラップ１３０，２３０，９３０，１５３０を開示している。図１６Ａおよび図１６Ｂの水分トラップ１６３０を図１６Ｂに矢印で示すようにガスが再循環ポンプ（図示せず）から患者に流れる場所である入力チュービング（図示せず）に配置するのが良い。図１６Ｂは、両方共に水分トラップ１６３０内を延びる入力管１６８５と出力管１６８５とを含む水分トラップ１６３０の断面図を示している。入力管１６８４は、水分トラップ１６３０のガス流入側で始まり、そして水分トラップ１６３０の出口に向かって延びるのが良い。出力管１６８５は、水分トラップ１６３０のガス流出側で始まって水分トラップ１６３０の入口に向けて延びるのが良い。入力管１６８５と出力管１６８５は、水分トラップ１６３０内で互いに通り越して延びて図１６Ｂに示すようにオーバーラップを生じさせるのが良く、その結果、入力管１６８４から水分トラップ１６３０に入ったガスは、出力管１６８５中に直接流入することはできず、必ず最初に水分トラップ１６３０の内部を通って流れるようになる。図１６Ｂの示すところによれば、入力管１６８４と出力管１６８５は、これら管のところどころの部分がオーバーラップする一方で入力管１６８４の入口と出力管１６８５の出口が軸方向に整列状態のままであるよう曲がり部を有するのが良い。ガス中の液体は、水分トラップ１６３０の内部を通って流れている間に滴下流出することができ、その後、ガスが出力管１６８５を通って水分トラップ１６３０から流れ出る。ガスから除去された液体は、水分トラップ１６３０内に集まることができる。水分トラップ１６３０は、水分トラップ１６３０内に液体を収集するための吸収体媒質を含まなくてもよい。水分トラップ１６３０およびそのコンポーネントは、液体と接触状態にあるようにするのに任意適当な材料、例えば、プラスチックまたは金属で構成されるのが良い。
【0058】
図１７Ａ～図１７Ｃは、ガス再循環システム１７００の実施形態を示している。ガス再循環システム１７００は、図１～図１６Ｂに記載したガス再循環システムと同様のコンポーネントおよび作動特性を含むのが良い。ガス再循環システム１７００は、再循環ポンプ１７０５、ポンプカートリッジ１７０６、モータ１７０７、コントローラ１７４０、ユーザインターフェース１７４５、電源１７７６、ＤＣモータ制御回路１７７８、およびプロセッサ回路１７８０のようなガス再循環システム１７００のコンポーネントのうちの一部を含む再循環ポンプエンクロージャ１７８６を含むのが良い。
【0059】
図１７Ａは、カートリッジドアが開いてエンクロージャ１７８６内に設置されたポンプカートリッジ１７０６を示すガス再循環システム１７００を示している。図１７Ｃは、ポンプカートリッジロック機構１７８７を示すガス再循環システム１７００の詳細断面図である。ポンプカートリッジロック機構１７８７は、ばね１７８８を含むのが良く、ボール１７８９がばね１７８８の一端のところに配置されている。ばね１７８８は、ボール１７８９を介してポンプカートリッジ１７０６に力を及ぼすことができ、それによりポンプカートリッジ１７０６をエンクロージャ１７８６内にロックすることができる。変形例として、ばね１７８８は、ボール１７８９なしで力をポンプカートリッジ１７０６に直接及ぼしても良い。
【0060】
図１８Ａは、ポンプカートリッジ１７０６が挿入前の位置にあるガス再循環システム１７００の斜視図である。図１８Ｂは、ポンプカートリッジ１７０６がエンクロージャ１７８６内に設置されたガス再循環システム１７００の斜視図である。
【0061】
図１９Ａは、カートリッジドアが閉められたガス再循環システム１７００の斜視図である。図１９Ｂは、カートリッジドアが開き、ポンプカートリッジ１７０６が設けられていないガス再循環システム１７００の斜視図である。
【0062】
【0063】
図２１Ａ～図２１Ｈは、ガス再循環システム２１００の実施形態を示している。ガス再循環システム２１００は、図１～図２０に記載したガス再循環システムと同様のコンポーネントおよび作動特性を含むのが良い。ガス再循環システム２１００は、コード化コネクタ２１９０を有するポンプカートリッジ２１０６を含むのが良い。コネクタ２１９０は、米国特許第９，２８３，３３４号明細書に記載されたものであるのが良く、この米国特許を参照により引用し、その記載内容を本明細書の一部とする。コネクタ２１９０は、適正なポンプカートリッジ２１０６が再循環ポンプ２１０５に連結されているか、ポンプカートリッジ２１０６が過去に使用されたものであるかを識別すること、または特別な設定、例えば、流量に従って作動するようにガス再循環システム２１００を選択して設定することができる。図２１Ａ～図２１Ｈは、コネクタ２１９０を有するポンプカートリッジ２１０６の斜視図を示している。
【0064】
図２２Ａおよび図２２Ｂは、ガス再循環システム２２００の実施形態を示している。ガス再循環システム２２００は、図１～図２１に記載したガス再循環システムと同様なコンポーネントおよび作動特性を含むのが良い。ガス再循環システム２２００は、ポンプカートリッジ２２０６（図示せず）を「ブラインド（目隠し）」方式でモータ結合アーム２２８２に結合することができるコンポーネントを含むのが良く、その結果、ユーザは、モータ結合アーム２２８２の正確な存在場所を知らず、しかも前かがみになってガス再循環システムエンクロージャ２２８６（図示せず）内部を見てモータ結合アーム２２８２の存在場所を確認するようなことはしないで、ポンプカートリッジ２２０６をガス再循環システムエンクロージャ２２８６（図示せず）中に挿入することができるようになっている。図２２Ａは、モータ結合アーム２２８２の前面から延びる結合シャフト２２９１を示している。結合シャフト２２９１は、ダイヤフラムアクチュエータ２２８１（図２２には示しておらず、図５、図６、図８、および図２１に示されている）内の対応の開口部内への結合シャフト２２９１の挿入を助けるためにテーパ付き端部分を有するのが良い。ダイヤフラムアクチュエータ２２８１は、対応のテーパ付き開口部を有するのが良い（図２１に示すように）。モータ結合アーム２２８２の背面から位置決めピン２２９２が延びるのが良い。位置決めピン２２９２は、位置決めスロット２２９３内に嵌まり込むことができる。図２２Ｂは、結合シャフト２２９１およびモータ結合アーム２２８２から延びる位置決めピン２２９２の詳細図である。位置決めスロット２２９２は、モータ２２０７またはエンクロージャ２２８６の他の静止部分に対するマウント内に見受けられる。位置決めピン２２９２は、モータ２２０７がモータ結合アーム２２８２を上下に動かしているときに位置決めスロット２２９３内で上下に動くことができる。位置決めスロット２２９３は、位置決めピン２２９２の横方向運動を制限することになる。位置決めピン２２９２は、モータ結合アーム２２８２に連結されているので、位置決めピン２２９２の横方向運動の制限により、モータ結合アーム２２８２および結合シャフト２２９１は、モータ２２０７が停止したときにモータ結合アーム２２８２がどこに配置されているかとは無関係にほぼ同一の垂直平面内に位置したままになる。したがって、ユーザは、ポンプカートリッジ２２０６をエンクロージャ２２８６内に容易に挿入し、ダイヤフラムアクチュエータ２２８１をモータ結合アーム２２８２と容易に結合することができる。
【0065】
図２３Ａ～図２３Ｆは、ガス再循環システム２２００のところどころの部分の図を示している。図２２Ａは、モータ２２０７と結合シャフト２２９１付きモータ結合アーム２２８２のためのマウントの正面図を示している。図２３Ｂは、モータ２２０７、結合シャフト２２９１、および位置決めピン２２９２と一緒にモータ２２０７のためのマウントの側面断面図を示している。図２３Ｃは、モータ結合アーム２２８２の前面上および背面上それぞれに見られる結合シャフト２２９１および位置決めピン２２９２の詳細図を示している。図２３Ｄは、モータ２２０７および位置決めピン２２９２が位置決めスロット２２９３を通って延びている状態の位置決めピン２２９２と一緒にモータ２２０７のためのマウントの側面図を示している。図２３Ｅは、モータ２２０７および位置決めピン２２９２が位置決めスロット２２９３を通って延びている状態の位置決めピン２２９２と一緒にモータ２２０７のためのマウントの背面図を示している。図２３Ｆは、位置決めピン２２９２が位置決めスロット２２９３を通って延びている状態の位置決めピン２２９２の詳細背面図を示している。
【0066】
図２４Ａおよび図２４Ｂは、ガス再循環システム２４００の実施形態を示している。ガス再循環システム２４００は、図１～図２３に記載したガス再循環システムと同様なコンポーネントおよび作動特性を含むのが良い。ガス再循環システム２４００は、腹腔鏡手術が完了した後に患者の腹膜腔からＣＯ2ガスを排気するためのコンポーネントを含むのが良い。代表的には、腹腔鏡手術が完了すると、患者内に挿入されていたトロカールに設けられたルアー連結部が開かれ、それによりＣＯ2ガスが患者の腹膜腔内から手術室中に逃げ出すことができる。望ましくないことには、逃げ出しているＣＯ2ガスは、濾過されることはなく、したがって、外科的処置から残ったままの煙霧状態の化学物質、粒子、細菌などを含有する場合がある。
【0067】
ガス再循環システム２４００は、入力チュービング２４２０内に配置された三方弁２４９４を含むのが良い。入力チュービング２４２０は、患者への流れを提供する。図２４Ａの示すところによれば、三方弁２４９４は、フィルタ２４３２の下流側に配置されるのが良く、その結果、三方弁２４９４を流通しているいかなるガスも、不純物がすでに濾過除去されたものであるようになっている。図２４Ｂは、ガス再循環システム２４００の詳細図であり、三方弁２４９４、入力チュービング２４２０、出力チュービング２４２５、およびフィルタ２４３２を示している。外科的処置の終了時、再循環チュービング２４２０，２４２５が取り出される前であって再循環ポンプ２４０５が依然として作動している間に、三方弁２４９４は、患者へのガスの流れを阻止し、手術室へのガス流れを可能にするように構成されるのが良い。このように、再循環ポンプ２４０５は、フィルタ２４３２がどんな汚染物も患者から出ることがないようにした状態で、ＣＯ2ガスを患者の腹膜腔内からポンプで送り出すことになる。入力チュービング２４２０を単に患者から切り離すのではなく、三方弁２４９４を利用して手術室へのガスの流れを可能にすることにより、手術室に入った患者からのガスだけがフィルタ２４３２に通されて濾過されるようにし、その手段として、最初に、外科的処置の際に存在した、患者とのガス連結部を全て維持する。三方弁２４９４を利用してＣＯ2ガスを患者から除去することにより、逃げ出ているＣＯ2ガスの清浄さを保証するための追加手段を必要としないで、手術室内スタッフへのリスクを軽減することができる。
【0068】
図２５Ａおよび図２５Ｂは、入力チュービング２４２０から隔離された三方弁２４９４を示している。三方弁２４９４は、入力チュービング２４２０に結合するための２つのインライン型の刺付き継手２４９５を有するのが良い。三方弁２４９４は、２つのインライン型の刺付き継手２４９５に垂直に差し向けられた雌型ルアー連結部２４９６をさらに有するのが良い。雌型ルアー連結部２４９６は、例えばＣＯ2ガスを手術室中に放出するために、圧力逃がし目的で使用されるのが良い。三方弁２４９４は、三方弁２４９４の開いた流路を調節するよう回転する活栓２４９７をさらに有するのが良い。図２５に示されているように、三方弁２４９４を通る閉鎖流路は、活栓２４９７の「オフ」部分によって指示されている。図２５Ａは、２つのインライン型の刺付き継手２４９５を通るガス流を可能にするよう構成された三方弁２４９４を示しており、２つのインライン型の刺付き継手２４９５は、患者に至る入力チュービング２４２０に連結されるのが良い。図２５Ａの構成は、再循環機能の実行中に使用される構成であるのが良い。図２５Ａの三方弁２４９４の構成は、ガスが手術室内に放出されるのを阻止することができる。図２５Ｂは、雌型ルアー連結部２４９６を通って出て手術室中に入るガスの流れを可能にするよう構成された三方弁２４９４を示している。図２５Ｂは、ガスが患者から排出されているときの外科的処置の終了時に使用される構成であるのが良い。図２５Ｂの三方弁２４９４の構成は、ガスが患者に流れるのを阻止することができる。
【0069】
今、検出煙含有量の変化に対する自動応答性を備えかつ上記図１～図２５のガス再循環システムの特徴のうちの任意の１つ以上を含むことができる別の形態のガス再循環システムについて説明する。煙検出方式を備えた図２６の例示のガス再循環システム２６００は、ガス再循環システム２００に関する図２に記載されたのと同一の特徴およびコンポーネントのうちの多くのものを含む。図２６では、図２のコンポーネントと同一のコンポーネントは、図２に示されている同一の識別番号でラベル表示されている。しかしながら、ガス再循環システム２００とは異なり、ガス再循環システム２６００は、コントローラ２４０と連絡状態にある煙検出センサ２６０２をさらに含む。また、図２６に記載されているように、腹膜腔を出たチュービングからのガスを再循環ポンプ２０５に送るか、吸引源２６０８からの吸引力を受け取ってガスおよび煙を閉鎖系の外側の行き先まで抜き出す吸引排気管２６０６に送るようコントローラ２４０によって制御可能である弁２６０４が設けられている。以下の互いに異なる具体化例で説明するように、弁２６０４、吸引排気管２６０６および吸引源２６０８は、幾つかの実施形態では省かれても良い。
【0070】
ガス再循環システム２６００は、手技によって生じた煙の濾過を自動的に開始させたり停止させたりし、あるいは自動的にその量を調節したりする煙検出機構体を含むのが良い。ガス再循環装置と腹膜との間のガス通路に沿って（図示のように）ガスポンプ２０５内にまたはそれどころか腹膜それ自体の中に位置決めできる煙検出センサ２６０２は、コントローラ２４０と連絡状態にある。煙の測定のための整備された環境を提供するため、煙検出センサ２６０２は、腹膜内あるいはＳＲＳそれ自体の中ではなく、腹膜を出たガスチュービングの経路に沿って位置するスタンドアロン形センサとして具体化されるのが良いが、これらの他の配置場所もまた想定される。コントローラ２４０は、センサ２６０２によって検出された煙の量、または量と持続時間に関する情報を用いて、検出された煙の算定量および／または持続時間に基づいて、ポンプ２０５内のガス再循環モータのうちのモータ２０７の速度を自動的に調節することができる。ガス再循環システム２６００は、オプションとして弁２６０４をさらに含むのが良く、弁２６０４は、ガスを入力および出力チュービング２２０，２２５ならびにこれらの中に設けられたガス除去フィルタ２３０，２３２から成る閉鎖系内で循環させる作動状態か、煙密度が所定の最大値を超えて増大した場合に吸引源２６０８に結合している吸引排気管２６０６がガスと煙を迅速に除去することになる作動状態かを選ぶようコントローラ２４０によって選択的に制御可能である。スタンドアロン形ポンプまたは医療施設に設けられた内蔵式壁取り付け形吸引ポートを含む多くの既知の吸引源のうちの任意のものを吸引源２６０８として使用することができる。
【0071】
吸引源２６０８は、所定の流量に固定されるのが良くまたは多数の流量のうちの任意のものに調節可能であるのが良い。一具体化例では、毎分１０リットルから１２リットルまでの範囲にある流量が吸引源２６０８にとって許容可能であると言えるが、吸引源２６０８は、毎分１２リットル（ｌｐｍ）の最小流量を提供することができると想定される。幾つかの具体化例では、吸引源について１５ｌｐｍの最小流量が、ポンプがそれ自体で取り扱うための煙蓄積が速すぎる場合、モータによって支援される流れよりも速い流れを提供することが計画される。吸引源が固定流量源である具体化例では、吸引源は、常時オンであっても良く、あるいはコントローラ２４０によってオン状態かまたはオフ状態かのいずれかの状態であるよう制御されても良い。弁２６０４は、吸引源２６０８が常時オンであるかオン状態とオフ状態との間で制御可能であるに過ぎないかのいずれかである具体化例では、除去中の再循環ガスに適用される吸引流量を調節するようコントローラ２４０によって調節可能である。他の具体化例では、吸引源２６０８は、コントローラ２４０によって調節可能な可変流量吸引源であるのが良い。
【0072】
種々の形式の煙検出器技術が煙検出センサ２６０２について想定される。これら互いに異なる技術のうちの実施例としては、電気化学センサ、クロマトグラフィセンサ、光センサ、光電子センサ、音声センサまたは電気的ペアリングが挙げられる。適当な電気化学センサとしては、イオン化煙検出器回路、例えばガスをイオン化して隣り合う電極に電流を生じさせるアメリシウム（Americium）２４１を使用する検出器が挙げられる。多くの他の電気化学ガスセンサのうちの任意のもの、例えばイリノイ州アーリントン・ハイツ所在のフィガロ・ユーエスエー・インコーポレイテッド（Figaro USA Inc.）から入手できるFigaro TGS5342またはTGS5141-P00 電気化学センサもまた利用できる。光源、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）からの直接または反射光を検出するクロマトグラフィセンサまたは光電子センサまたは光電子煙検出器を種々の実施形態において具体化できる。音声検出器は、本明細書において説明する煙排出機能をトリガするために動作中、煙発生器具（例えば、焼灼器具）の音を検出するよう具体化できる。また、煙発生器具と煙排出機器との直接電気的ペアリングを用いることができ、その結果、煙発生器具の作動により信号を煙排出システムに送って外科医による焼灼または煙発生器具の使用と協調して煙排出システムを停止させたり開始させたりするようになっている。一実施形態では、煙センサとしてセンサ技術を１つだけ具体化しても良い。他の実施形態では、センサ技術のうちの２つ以上の組み合わせを具体化することができる。
【0073】
光電子センサ構成を用いた光検出センサの一例が図２７に示されている。図２７の実施形態では、センサ２７０２は、ガス流路に沿って、例えば腹膜からのガスを運ぶチュービング２７０３に隣接してまたはこのチュービング上にもしくはこのチュービング内にインライン状態で位置決めされる。センサは、ガス流路を横切って光を放出する光源２７０６、例えば赤外レーザまたは輝度の高いＬＥＤを収容したハウジング２７０４を有する。光源２７０６に密接してハウジング内に位置決めされた光受容器２７０８が散乱検出形態をなして配置されるのが良く、その結果、光源２７０６からの直接経路内に存在する光受容器２７０８に到達する光は生じないようになっている。それどころか、光受容器２７０８は、光源を出た後にガスから反射された光源２７０６からの光だけを受け取ることができる角度をなして位置決めされている。かくして、煙がガス流路に入ると、光源２７０６からの光は、煙中の粒状物によって反射されて光受容器２７０８に至り、それにより光受容器は、コントローラ２４０に伝送される出力信号を生じさせる。光検出センサは、この出力信号をワイヤードまたはワイヤレス接続手段２７１０によりコントローラ２４０に送信することができる。種々の実施形態では、出力信号は、光のうちの分散光のうちの多くを捕捉するよう煙検出センサ２７０２内に２つ以上の光受容器２７０８を用いることによって一段と改善可能である。
【0074】
変形具体化例では、赤外光源２７０６および光受容器２７０８は、互いに直接向かい合うよう方向づけられるのが良く、その結果、光源からの赤外光の直接ビームが光受容器に到達するようになっている。この直接ビーム構成例では、ガス流中に煙があればその煙は、光のうちの何割かまたは全てを反射し、その結果、光受容器２７０８に到達する光が少なくなる。出力信号大きさは、ガス中に存在する煙の量を求めるためにコントローラ２４０によって使用されるのが良い。幾つかの具体化例では、センサ２７０２中の回路計は、煙密度が増大するにつれて出力信号の大きさが増大するよう構成されているのが良い。変形例として、既知の初期出力信号レベルの大きさの減少量がガス流中に存在する煙の量を指示しても良い。
【0075】
図２８に示されているようなクロマトグラフィ／光電子センサ構成のさらに別の実施形態では、煙検出センサ２８０２は、非分散赤外（ＮＤＩＲ）原理に基づく二重波長／二重検出センサであるのが良い。この変形型のセンサ２８０２もまた、ガス流路に沿って配置されるのが適しているのが良く、しかもＣＯ2検出に必要な波長を生じさせる強力なブロードバンド光源２８０６の直接経路中に２つの光受容器２８０８，２８０９を備えたハウジング２８０４を有し、この強力なブロードバンド光源２８０６を本明細書ではエミッタと称する場合がある。例えば、ＣＯ2ガスを再循環させるシステムでは、一方の、すなわち第１の光受容器２８０８は、ＣＯ2ガスにより吸収される４．２μｍ波長を検出するよう設定されているのが良く、第２の光受容器２８０９は、どのようなガスによっても影響を受けず、どのような煙であってもその煙中の粒状物によって影響を受ける３．９μｍ波長を検出するよう設定されているのが良い。この場合、光受容器の出力の組み合わせにより、コントローラ２４０は、ＣＯ2ガスの品質を１００万当たりの部（ＰＰＭ）で判定することができる。一変形具体化例では、光受容器２８０８，２８０９は各々、異なる薄膜フィルタ（ＴＦＦ）を有するのが良く、かかるＴＦＦは、煙中の成分ガスまたは粒子のうちのそれぞれの異なるもの、例えば一酸化炭素を検出するようチューニングされた波長帯域通過プロフィールを有する。
【0076】
図２９を参照すると、煙センサ２９０２は、入力または出力チュービング内またはこれに隣接するのではなく、ポンプ２０５内にまたはこれに隣接して位置決めされるのが良い。煙検出センサ技術として１つ以上の光電子エミッタおよび１つ以上の光電子検出器を利用する幾つかの実施形態では、センサ２９０２は、ポンプ内に、例えばポンプ２０５の取り外し可能なカートリッジ２６０６内に配置されるのが良い。図３０に示されているように、１つ以上の光電子エミッタ３００６および多数の検出器３００８がカートリッジ５０６に隣接して位置決めされるのが良く、その結果、循環流がエミッタ３００６と検出器３００８との間で光路３００９を通過するようになっている。エミッタ３００６および検出器３００８は、再循環中のガスと流体接触関係にはなく、これとは異なり、カートリッジ材料によって隔離され、カートリッジ材料は、少なくとも、光電子エミッタ３００６および検出器３００８に隣接した領域では、光電子エミッタによって送られる波長に対して透明である。かくして、ガスからのセンサの物理的隔離により、システムの生体不適合性の恐れと流体接触センサとの関係を改善することができる。加うるに、この隔離方式は、センサを手術の際の煙の水凝縮および他の化学成分と関連した腐食および汚染による性能の劣化から保護することによってシステムロバストネスを向上させることができる。図５のカートリッジ５０６の改造形態が図３０に示されているが、先に図示したポンプカートリッジのうちの任意のものは、本明細書において開示するセンサを有するよう改造されるのが良い。
【0077】
電力をセンサのエミッタ３００６および検出器３００８に供給する電気接点は、カートリッジが再循環装置中に挿入される箇所に作られるのが良い。検出器３００８を再循環ポンプの近位側に配置することにより、信号伝送距離および電磁信号干渉度が減少する。また、検出器３００８をポンプの近位側に配置することによって、チュービングセット内に通された場合に流れまたは生体適合性を損なう恐れのあるワイヤの必要性を最小限に抑えることができる。加うるに、センサをカートリッジのところに配置することにより、手術室が散らかった状態になるのを回避するとともにチュービングに沿ってポンプから見て遠くに配置されたセンサからチュービングセットの外部に通された長い配線類がもたらす絡み合い／つまずきの危険を回避するのが可能になると言える。
【0078】
図３１を参照すると、煙センサ２９０２のアレイをなした例示の検出器３００８が示されている。センサの検出器は各々、薄膜フィルタ（ＴＦＦ）３００１を備えるのが良く、これらＴＦＦの各々は、例えば上述した煙中の成分ガスまたは粒子のうちの異なるものを検出するようチューニングされた波長帯域通過プロフィールを有する。これら検出器からのそれぞれの信号レベルは、再循環ポンプコントローラによって同期され、それにより種々のガス成分シグネチャ（signature ）および濃度を検出することができる。センサ２９０２に電力を供給するための電力は、ワイヤード接続部によって、例えばポンプ２０５のハウジングに設けられた電気接点と嵌合する取り外し可能なカートリッジ５０６に設けられている電気接点によって得られる。検出器３００８からのデータ信号は、ワイヤによりまたはワイヤレスでコントローラ２４０に送信されるのが良い。例えば、データを煙除去システムのコントローラまたは他の部分に伝送するためのワイヤに代えて、集積回路を含むのが良いプリント回路基板組立体（ＰＣＢＡ）３００３が各検出器３００８に電気的に接続されており、あるいは、各々が検出器３００８の対応の各々に専用である一連の集積回路であっても良い。このＰＣＢＡは、信号をワイヤレスで再循環ポンプおよび／またはポンプコントローラに送信して戻し、それにより光電子センサの局所的に検出された出力を伝送するよう構成されているのが良い。
【0079】
他の実施形態では、センサ２６０２，２９０２は、図３２に示されているように電気化学センサ３２００であるのが良い。光電子センサ形態の場合と同様、電気化学センサ３２００は、チュービング（出力または入力）に沿ってもしくはこの中に、またはポンプのところに配置されるのが良い。電気化学センサ３２００は、作用電極３２０１および電気化学センサ回路計３２０３と電気的電力状態にある１つ以上の対電極３２０２を有するのが良い。電気化学センサ３２００またはこの電気化学センサの少なくとも電極３２０１，３２０２が入力チュービング内に配置されている実施形態では、電気化学センサの作用電極３２０１は、再循環中のガスと流体接触状態にあり、ワイヤがコントローラ２４０および煙再循環装置の残部への電気的接続を行うよう使用されるのが良い。変形実施形態では、電気化学センサのワイヤレス構成は、ワイヤード形態に代えて具体化できる。例えば、データを煙除去システムのコントローラまたは他の部分に伝送するためのワイヤに代えて、ワイヤレス通信回路が電気化学センサと一体であるのが良い。上述の光電子センサ形態と同様、電気化学センサ形態のためのワイヤレス通信回路は、集積回路またはプリント回路基板組立体に設けられたディスクリート回路であって良く、埋め込み状態のワイヤレス送信機が電気化学センサに電気的に接続されている。ワイヤレス送信機は、信号をワイヤレスで再循環ポンプおよび／またはポンプコントローラに設けられている受信機に送信して戻し、それにより電気化学センサ３２００の局所的に検出された出力を伝送するよう構成されているのが良い。電気化学センサ実施形態のワイヤード形態またはワイヤレス形態は、種々の実施形態において、入力チュービングまたは出力チュービングに沿ってもしくはこの中に、またはポンプのポンプカートリッジに沿ってもしくはこの中に配置されるのが良い。例えば、電気化学センサ３２００は、ポンプカートリッジの壁、例えばカートリッジ５０６の壁（図５Ｂ）内に配置されるのが良く、この場合、作用電極３２０１は、チュービングセットの近位の部分のところで再循環中のガスと流体接触関係をなす。この場合、電気化学センサ３２００は、挿入場所のところでガス再循環装置のポンプまたは他の部分と電気的接触関係をなすのが良い。
【0080】
図３３～図３５に示されているように、電気化学センサ３２００は、ガス再循環ポンプカートリッジ３３０６の底壁３３０５内に配置されるのが良い。電気化学センサ３２００は、作用電極３２０１がカートリッジ３３０６の内側のガス接触部分の方へ向いた状態で差し向けられるのが良く、その結果、電気化学センサは、ガス流の近くに位置するようになる（矢印３３０７で示されている）。作用電極３２０１は、チュービングセットの近位部分およびポンプ中へのポンプカートリッジ３３０６の挿入時に電気接続がポンプ内の対応の嵌合パッドと行われるよう露出されたセンサの対電極３２０２（センサの２本の電気リード）のところで再循環のガスと流体接触状態になるのが良い。
【0081】
図３４は、ガス再循環システムのポンプモータの改造型モータ組立体３５００を備えたモータエンクロージャ３４００を示し、図３５は、モータエンクロージャ３４００から取り外されたガス再循環システムの改造型モータ組立体３５００を示している。図３４および図３５のモータエンクロージャ３４００および改造型モータ組立体３５００は、ポンプカートリッジ３３０６と結合しているが、ポンプカートリッジ３３０６の底壁に設けられた電極３２０１，３２０２に対応する導電性の嵌合パッド３４０１，３４０２の配置場所を良好に示すためにポンプカートリッジ３３０６が省かれた状態で示されている。この場合、ポンプカートリッジ３３０６は、取り外し可能であり、カートリッジ１７０６が上記のように図１８Ａにおいて挿入されたように示されたのと同様な仕方でモータエンクロージャおよびモータ組立体中に挿入可能である。改造型ポンプエンクロージャ３４００および改造型モータ組立体３５００は、上記図１９Ｂおよび図２２Ａに示されたポンプおよびモータシステムの改造形態として示されているが、取り外し可能ポンプカートリッジと協働することができる多数の互いに異なるポンプハウジングおよび再循環システム形態のうちの任意のものが想定される。また、図３６の実施例で理解されるように、カートリッジ３６０６に、例えば図３３に示されているように底部にではなくカートリッジ３６０６の側壁に設けられた電気化学センサ３２００の他の配置場所が想定される。モータエンクロージャおよび／またはモータ組立体内の相補形嵌合パッドは、この場合、かかるコンポーネントの対応の側壁に再配置される。
【0082】
さらに別の具体化例では、図３７および図３８に示されているように、煙検出センサ、例えば電気化学センサ３２００がガス再循環ポンプチュービングセットの入力雄型ルアー弁３７０１内に配置されるのが良い。このように、作用電極は、チュービングセットの近位部分のところで再循環中のガスと流体接触状態にあるのが良い。電気化学センサ３２００から再循環ポンプまで延びるワイヤ３７００を用いると、センサ３２００からの信号をポンプに電気的に送信することができる。図３７は、患者からのガスを受け取る入力ルアー弁３７０１中のセンサ３２００を示し、図３８は、患者へのガスラインのための出力ルアー弁３８０１中のセンサ３２００を示している。一方のまたは両方のルアー弁は、互いに異なる実施形態では、電気化学センサ３２００または他形式の煙検出センサを収容するのが良い。また、センサ３２００からポンプまで管内を延びるワイヤ３６００とは異なり、ワイヤ３６００は、ルアー弁のところにまたはその近くに配置された管を出てポンプ、ポンプコントローラまたは他の行き先まで管の外側に延びても良い。センサをルアー連結部内に配置することにより、煙除去システム内の他の配置場所と比較してある特定の利点が得られ、かかる利点としては、焼灼場所に密接していることにより応答時間の短縮および／または感度の増大が挙げられる。加うるに、ポンプ内の配置に対して、この配置状態は、センサの寿命を延ばすことができ、しかもセンサをポンプの機械的振動から物理的に隔離することによって摩耗の恐れを減少させることができる。
【0083】
図２６～図３８のガス再循環システムを利用して、以下において、ガス再循環システム２６００，２９００の作動方法について説明する。第１の具体化例では、図３９に示されているように、ガス再循環システムのコントローラ２４０は、煙検出センサ２６０２，２９０２の出力信号をモニタして出力管２２５内のガスの煙密度を検出することができる（ステップ３９０２において）。検出ガス密度が所定のしきい値よりも大きい場合（ステップ３９０４において）コントローラ２４０は、ポンプ２０５のモータ２０７と通信してガスの循環速度を増大させ、かくして煙をガスから濾過除去する速度を増大させることができる（ステップ３９０６において）。一実施形態では、煙検出センサが光を利用したセンサ（例えば、光源、例えばＬＥＤまたは源からの光を検出するための）である場合、所定のしきい値は、実際には、各々がガス中の煙に起因した光減衰量または反射量に基づいて異なるモータ速度変化と関連した複数のしきい値であるのが良い。例えば、ポンプ２０５のモータ２０７は、検出された光減衰／反射に基づいて、すでに増大されている場合、デフォルト速度に向かって増大しまたは減少して戻るデフォルト速度に設定されるのが良い。
【0084】
ガス循環速度を増大させた後、コントローラ２４０は、煙密度が同一（または異なる）しきい値密度を下回って減少したかどうかを確かめるためにセンサ２６０２，２９０２をチェックするのが良い（ステップ３９０８で）。コントローラは、引き続き煙密度の低下があるかどうかをチェックするのが良く、ついには、煙密度は、所定のしきい値を下回って低下し、次にコントローラは、モータ速度を減少させる（ステップ３９１０で）。このプロセスは繰り返し可能である。コントローラ２４０がセンサ２６０２，２９０２をチェックして検出された密度を適当なしきい値と比較するタイミングは、連続であっても良く、あるいは所定の一定時間間隔を置いていても良い。また、一実施形態では、ポンプを検出煙密度に応答してターンオンしまたはターンオフすることができる。変形例として、ポンプ２０５は、連続作動を可能に構成されても良く、コントローラは、モータ速度をデフォルト速度からこれよりも高い速度に増大させ、次にその高い速度からデフォルト速度に減少して戻す。変形実施形態では、モータ２０７は、オン設定値もしくはオフ設定値を超えてまたは初期非ゼロ速度とこれよりも高い速度設定値の間で可変速度調整を行うことができる。この変形実施形態では、コントローラは、モータ２０７の速度調整精度によってのみ限定される段階をなして最小速度と最大速度の間における煙検出密度（例えば、センサ２６０２，２９０２から受け取った出力信号の大きさ）に正比例してモータの速度を変化させるよう構成されている。モータは、連続可変速度モータであっても良くまたはコントローラがアクセスできる多種多様な速度を有しても良い。
【0085】
一具体化例では、ポンプモータの増大と再循環中のガス中の検出された煙との関係は、センサ２７０２，２８０２で検出された光減衰量に基づいているのが良い。例えば、デフォルトポンプモータ速度から始まって、コントローラは、ガス中に投射された光の検出減衰度が１％以下である場合、モータ速度に何ら変更を加えないのが良い。ポンプモータ速度を検出減衰度が１％超かつ３％以下である場合に１０％だけ増大させるのが良く、検出減衰度が３％超かつ１０％以下である場合には２５％だけ増大させるのが良い。最後に、この具体化例では、モータ速度を光の減衰度が１０％超で検出された場合には４０％だけ増大させるのが良い。利用できる（検出された光減衰度が１％以下の場合）１デフォルト流量は、ガス再循環システムについて毎分１２リットル（ｌｐｍ）であるのが良く、検出された煙に基づく増大したポンプモータ速度は、流量をデフォルト流量から増大させる。ポンプモータ速度の増大と流量との増大の関係は、線形ではないが、コントローラ２４０は、所望の百分率だけモータ速度を増大させるよう設定されているのが良くまたは他の具体化例では所望の流量の増大を達成するためにモータ速度を調整するよう補償が行われることが良いことが見込まれる。別の具体化例では、デフォルトモータ速度または流量は、ユーザにより調節されるのが良く、モータ速度または流量の増大範囲は、コントローラを介してユーザにより定められるのが良い。
【0086】
上述したような瞬時煙密度の検出基準を超えるより複雑精巧な煙検出基準は、種々の実施形態においてコントローラ２４０によって具体化できる。例えば、コントローラ２４０によって実行される図３９のオン／オフまたは低速／高速決定を持続時間要因、例えば経過時間または検出煙密度が関連の所定しきい値を上回りまたは下回る場合に行われる連続的に実施される別々の測定の数と組み合わせることができる。かくして、図２９の方法は、検出された煙（ステップ３９０４の場合）がモータ速度の増大をトリガする前に所定の時間にわたって所定のレベルを上回っていることを必要とするようステップ３９０４およびステップ３９０８において改造されるのが良い。同様に、ステップ３９０８に関し、コントローラは、煙密度と持続時間の組み合わせが所定の低いしきい値を満足させた場合にのみモータ速度を減少させるよう構成されているのが良い。また、２つの要因から密度と時間分析により種々の組み合わせの範囲を互いに異なる組み合わせの範囲が得られ、―例えば、短い持続時間に関して極めて高い煙密度か長い持続時間にわたる僅かにこれよりも低い煙密度のいずれかの結果として、コントローラがモータの速度を増大させることになる場合がある。コントローラは、ポンプ２０５のモータ速度を増大させまたは減少させるための所定のしきい値要件を満足させたかどうかを判定するために内部クロック信号またはカウンタで煙検出センサからのセンサ出力を処理するようこのメモリまたは別個のメモリ内に記憶されたコードを実行するようプログラムされているのが良い。同様に、図３９の煙密度だけの実施形態に関して説明したように、モータは、煙密度の積分データおよびその煙密度の持続時間を使用できる連続可変速度調整（またはちょうど３回以上の速度調整）機能を備えるのが良い。このように、コントローラ２４０は、ポンプモータ２０７の連続可変速度調整を行うよう密度および持続時間のアルゴリズムまたはルックアップテーブルを実行するのが良い。かくして、外科的処置中、煙検出センサは、腹腔内のガス中の煙を検出することができ、コントローラ２４０は、検出煙量を相関させて循環速度を制御して気腹内の煙を濾過除去することができ、その目的は、常時理想的な手術野を得ることにある。煙密度（例えば、光減衰度）およびポンプモータ速度または流量の所定のまたはユーザにより選択可能な範囲は、コントローラ２４０内の揮発性または不揮発性メモリ内に記憶されているのが良くまたはコントローラ２４０に対して接近可能であるのが良い。
【0087】
ポンプと速度を調節して煙が特定のしきい値を超えて検出されたときにガスを迅速に循環させる実施形態は、十分に迅速な煙除去機能を常時提供できるわけではない。再び図２６を参照すると、システム２６００は、オプションとして、ガス流路出力部２２５に設けられていて煙を濾過除去する閉鎖再循環系から煙で満ちたガスを高い煙除去量が得られるよう吸引排気管２６０６に迅速にそらすことができる排気モードに切り換える弁２６０４を含むのが良い。
【0088】
図４０に示されているように、弁２６０４は、弁ドア４００２をガスが全て閉鎖システム再循環経路のチュービングを通して送られる位置から、これとは異なりガスが吸引排気管２６０６にそらされる第２の位置（点線）までスイングさせるようコントローラ２４０によって制御可能であるのが良い。吸引排気管は、上述したように吸引源２６０８に出る排気／除去経路を定める。変形例として、弁２６０４は、変形実施形態では、煙検出センサ２６０２から作動信号を直接受け取ることができ、この実施形態では、センサ２６０２から直接受け取る十分に高い出力信号により、弁は、吸引排気経路を開く。図４０の実施例は、煙センサが管内に配置された図２６の実施形態に焦点を当てているが、煙検出センサ２９０２がポンプまたはポンプハウジング内に位置する図２９の実施形態はまた、図２６に示されている実施形態と同様に、ガス入力管かガス出力管かのいずれかの中に吸引排気管、弁および吸引源を有するよう改造されているのが良く、この実施形態は、図４０に記載されたように作動する。
【0089】
図４１に示されているように、ガス検出方式のガス再循環システム２６００の幾つかの具体化例では、吸引排気管２６０６および弁２６０４は、煙除去フィルタによる再循環ポンプ速度の増大形態で利用できる速度よりも速い煙除去オプションを提供するよう種々の煙検出レベルで用いられるのが良い。図４１は、閉鎖ガス再利用モードでの調節可能なガス再循環速度と閉鎖再循環システムの外側に煙で満ちたガスを追い出すための選択可能な吸引排気部の両方を含むシステム２６００において煙を除去する仕方を示している。このプロセスにおける第１ステップでは、ガスセンサ２６０２を用いてガス中の煙を検出する（ステップ４１０２において）。次に、ポンプのモータの速度を促進させ（上述したようにオン／オフ実施形態において）または増大させる（ポンプが常時オンである実施形態において、限定された速度の段階を有するにせよ連続可変であるにせよいずれにせよ）のに十分な煙が存在しているかどうかを判定する（ステップ４１０４において）。煙の量がポンプ速度を促進させまたは増大させるのに十分多いが、吸引排気経路の使用を必要とする高い方のしきい値を超えていない場合（ステップ４１０６において）、コントローラ２４０は、ポンプモータ速度を適時促進させまたは増大させるのが良い（ステップ４１０８において）。煙検出量が高い方のしきい値吸引経路をトリガするのに十分な場合（ステップ４１０６において）、コントローラ２４０は、これとは異なり、弁２６０４を作動させてガスおよび煙を吸引源２６０８中に抜き出し、そしてシステム２６００の閉鎖再循環経路をバイパスさせる（ステップ４１１４において）。コントローラは、その後における煙センサ２６０２による測定を用いて（ステップ４１０４，４１１０において）、煙の量が減少した場合にはポンプモータ２００７を減速させまたはターンオフする（ステップ４１１２において）。
【0090】
先の煙検出実施形態において注目したように、互いに異なる煙測定基準を使用することができる。一具体化例では、煙の量は、単一の瞬時測定値であるのが良い。変形例として、煙測定値は、ある期間にわたって測定された煙の量の組み合わせであっても良く、この場合、所与の時間にわたる平均的な量が用いられる。加うるに、互いに異なる煙密度とかかる煙密度の関連持続時間の組み合わせは、ポンプモータ速度の増大または減少をトリガするのが良くまたは吸引排気経路のコントローラによって使用をトリガするためのしきい値を満足させるのが良い。
【0091】
上記光減衰およびポンプモータ速度（または流量）実施例を参照すると、弁２６０４を開いてガスを吸引源中に抜き出すためのしきい値は、最も高いモータ速度設定値について設定された量（例えば、先の実施例では最も高いモータ速度を実現するための１０％減衰量と比較して弁が吸引源に排気するための２０％光減衰度）よりも多い光減衰量であるのが良い。変形例としてまたは組み合わせ例として、弁を作動してガスを吸引源中に排気するためのしきい値は、検出された百分率表示の光減衰度のしきい値持続時間を含むのが良い。例えば、ガス中の煙に起因した所定の検出済み光減衰の持続時間が特定の時間限度を超えている場合、コントローラ２４０は、弁２６０４をトリガして吸引源２６０８に結合させ、そしてポンプをバイパスして煙に満ちたガスを吸引源経由で排気することができる。
【0092】
さらに、腹膜からのガスに関する他の検出基準をガス密度および／または持続時間測定値と組み合わせてまたはこれらとは別個に使用できることが想定できる。例えば、システム２６００，２９００は、起伏内にまたは吸引／濾過チュービングの経路に沿って配置されていて起伏の温度のリアルタイム算定を可能にする温度センサを含むのが良い。次に、この温度測定により、コントローラは、必要に応じてガスの動きを起こしてガスを冷却することができる。温度センサは、ポンプ２０５中に一体化されても良く、腹腔鏡手技で用いられている別の器械に取り付けられた煙検出センサ２６０２，２９０２に付設されても良く、あるいは再循環システムのチュービング内に配置されたスタンドアロン形センサであっても良い。温度センサは、煙の存在量に関連したガス中の熱移動速度の差を検出すよう使用できる。例えば、煙で満ちた二酸化炭素ガスの熱移動速度は、煙のない二酸化炭素と比較して異なる熱流束特性を有する場合がある。より特定の実施例として、二酸化炭素は、窒素に対して０．６５８のＫファクタを有し、一酸化炭素は、窒素に対して１．００のＫファクタを有する（この場合、Ｋ＝１／（（ガス密度）×（比熱係数））。かくして、流量を一定に保つが一酸化炭素の濃度を増大させることにより、熱流束が減少する。
【0093】
本明細書において説明した他のセンサおよび単独でまたは組み合わせ状態で使用されることが想定されている他のセンサ技術としては、手術の際に出る煙の予想化学成分（例えば、一酸化炭素）の検出ための化学的検出、音響もしくは超音波センサ、磁気センサ、クロマトグラフィセンサ、および焼灼器具使用信号および活動度センサ（例えば、作動中、焼灼器具が放出することが知られており、独特の音声シグネチャマイクロホン形センサで検出でき、そしてガス再循環システム中のポンプ速度の増大をトリガするために使用できる特有の音声シグネチャに合わせてチューニングされたセンサ）が挙げられる。例えば、音響センサに関し、電気メスが能動的に焼灼を行っている場合に連続した３ｋＨｚ音声トーンを鳴らし（生じさせ）、この音声トーンは、同一周波数に合わせてチューニングされた帯域通過濾波を利用した音声受信器回路によって検出可能である。このトーンの持続時間は、焼灼の持続時間を算定するよう測定可能である。別法として、電気メスは焼灼が始まったときに３ｋＨｚのこの３パルストーンを出し、これを停止させたときに別のトーンを同様に検出することができ、２つの３パルストーンシーケンス相互間の時間は、焼灼の持続時間を求めるために計算可能である。焼灼持続時間の結果としての算定を用いると、上述の煙センサ実施形態において煙密度をどのように使用することができるかということと同様に、モータ速度を調節することができまたはモータ速度の調節とそれぞれの互いに異なるしきい値での煙排出バイパスのトリガの両方を行うことができる。
【0094】
煙除去システムにおける１つまたは複数の煙検出センサの種々の配置場所、例えば、チュービング内もしくはこれに沿う場所、ポンプまたはポンプカートリッジ内もしくはこれに沿う場所、またはコネクタ内の場所は全て、互いに対して異なる潜在的利点を奏する。ルアーコネクタのうちの１つ内への配置に対するチュービング内またはこれに沿う配置の場合、利点としては、ユーザが手動でルアーを操作している（切り離している／連結している）間にセンサの損傷の恐れが減少すること、および使い勝手や人間工学的操作性の向上のために手術部位のところでの機器の量が減少することが挙げられる。また、ポンプ内の配置に対するチュービング内またはこれに沿う配置は、ルアー内の配置に関する利点と同様な利点、例えば応答時間の短縮および／または焼灼場所に対する密接性に起因した感度の向上をもたらすことができ、しかもセンサをポンプの機械的振動から物理的に隔離することによってセンサの摩耗の恐れを潜在的に減少させることができる。
【0095】
本発明の種々の実施形態を説明したが、当業者には明らかなように、多くのこれ以上の実施形態および具体化例が本発明の範囲内で可能である。開示した種々の実施形態の構成要素は、かかる実施形態の作用特性および利点のうちの幾つかまたは全てを備えたシステムを作るよう組み合わせるとともに構成することができる。かかる全ての組み合わせは、本願において本明細書に開示されている。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図7A-7H】
【図8A-8E】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図11A-11F】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15A-15B】
【図16A-16B】
【図17A-17C】
【図18A】
【図18B】
【図19A】
【図19B】
【図20A-20F】
【図21A】
【図21B】
【図21C】
【図21D】
【図21E】
【図21F】
【図21G】
【図21H】
【図22A】
【図22B】
【図23A-23F】
【図24A-24B】
【図25A-25B】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】