JP2007075396A - 医療用送気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ポンプを内蔵した医療用送気装置、特に内視鏡システムにおいて、送気管、特に内視鏡スコープに応じて被験者の体腔内に適切な送気量を供給することを目的とする。
【解決手段】 送気手段を含む第一の装置と、送気管を有する第二の装置と、を有する医療用送気装置であって、前記第二の装置は、該装置の識別情報を記憶する記憶手段を有し、前記第一の装置は、前記識別情報を認識するための認識手段を有し、前記第一の装置は、前記認識手段による認識の結果に応じて前記送気手段の送気量を変化させる医療用送気装置を提供する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、気体を供給するためのポンプを備える医療用送気装置に関し、特に、気体を供給するためのポンプを備える内視鏡システムに関する。

医療分野において、体腔内を体外から観察する内視鏡システムが広く使用されている。術者は、該内視鏡システムを用いて患者の体腔内を観察するとき、内視鏡スコープを体腔内に挿入しやすくするため、または観察を容易にするために、例えば胃、大腸などの体腔内において内視鏡スコープ先端から気体を送出して該体腔を膨らますことを行っている。体腔内に送出される気体は、内視鏡システムに内蔵されたポンプにより、内視鏡スコープに設けられたエアパイプ（送気管）を通じて体腔内に供給される。気体を体腔内に供給するためのポンプを備える流体供給装置は、例えば特許文献１に記載されている。

特開平５−２２８１０４号公報

通常、内視鏡システムを用いた診察が行われるとき、観察部位に応じた適切な径を有する内視鏡スコープが使用される。体腔内の細い通路には細い径の内視鏡スコープが、太い通路には太い径の内視鏡スコープが使用される。内視鏡スコープに設けられたエアパイプ（送気管）の径も、内視鏡スコープの径に依存する。内視鏡システムでは、観察部位に応じた内視鏡スコープがプロセッサに適宜付け替えられて診察が行われる。

従来、内視鏡システムに備えられたポンプの出力は、一定、ないしはHigh/Lowモードを手動で設定できる程度であった。例えば、細い径の内視鏡スコープでは、エアパイプの径も細いため、太いエアパイプより流体に対する圧力損失が大きいため、内視鏡スコープ先端の送気口において十分な圧力が得られず、その結果十分な送気量を得られない場合がある。また、太い径の内視鏡スコープでは、エアパイプの径も太いため、細いエアパイプより流体に対する圧力損失が小さいため、内視鏡スコープ先端の送気口において圧力が高くなり、その結果必要以上の送気量となってしまう場合がある。また圧力損失はエアパイプの長さにも依存するため、供給される気体量はエアパイプの長さにも依存する。したがって、ポンプの出力が一定である場合、内視鏡スコープに応じて、適切な送気量を得ることができないという問題点があった。

また、手動でHigh/Lowモードを切り替えることができたとしても、ポンプの出力を微調整することができないため、内視鏡スコープごとに適切な送気量を得ることができないという問題点があった。

本発明は、以上の事情に鑑み、気体を供給するためのポンプを備える医療用送気装置において送気管を含む装置の種類に応じて適切な送気量を得ることができる医療用送気装置を提供する。より詳細には、体腔内に気体を供給するためのポンプを備える内視鏡システムにおいて、内視鏡スコープの種類に応じて適切な送気量を得ることができる内視鏡システムを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明では、送気手段を含む第一の装置と、送気管を有する第二の装置と、を有する医療用送気装置であって、前記第二の装置は、該装置の識別情報を記憶する記憶手段を有し、前記第一の装置は、前記識別情報を認識するための認識手段を有し、前記第一の装置は、前記認識手段による認識の結果に応じて前記送気手段の送気量を変化させることを特徴とする医療用送気装置を提供する。

また、本発明に係る医療用送気装置は、前記第一の装置は前記送気手段に供給する電圧を制御するための電圧制御手段を有し、前記電圧制御手段は前記認識手段による認識の結果に応じた電圧値を前記送気手段に供給して送気量を変化させることを特徴とする。

また、本発明に係る医療用送気装置は、前記送気手段に供給する電圧が直流電圧であることを特徴とする。

また、本発明に係る医療用送気装置は、前記第一の装置は、前記認識手段による認識の結果に応じた前記送気手段の送気量をさらに微調整するための、送気量微調整手段を有することを特徴とする。

また、本発明に係る医療用送気装置は、前記送気量微調整手段は、前記送気手段に供給される電圧値を所定量増減させることを特徴とする。

また、上記の課題を解決するため、本発明では、送気手段を備えるプロセッサ部と、体腔内に挿入され、送気管を有するスコープ部と、を有し、前記スコープ部は該スコープの識別情報を記憶する記憶手段を有し、前記プロセッサ部は前記スコープ部の記憶手段に記憶された識別情報に基づいて前記スコープ部の種類を識別するための認識手段を有し、前記プロセッサ部は、前記認識手段による認識の結果に応じて前記送気手段の送気量を変化させることを特徴とする内視鏡システムを提供する。

また、本発明に係る内視鏡システムは、前記プロセッサ部は前記送気手段に供給する電圧を制御するための電圧制御手段を有し、前記電圧制御手段は前記認識手段による認識の結果に応じた電圧値を前記送気手段に供給して送気量を変化させることを特徴とする。

また、本発明に係る内視鏡システムは、前記送気手段に供給する電圧が直流電圧であることを特徴とする。

また、本発明に係る内視鏡システムは、前記プロセッサ部は、前記認識手段による認識の結果に応じた前記送気手段の送気量をさらに微調整するための、送気量微調整手段を有することを特徴とする。

また、本発明に係る内視鏡システムは、前記送気量微調整手段は、前記送気手段に供給される電圧値を所定量増減させることを特徴とする。

本発明によれば、気体を供給するためのポンプを備える医療用送気装置において送気管を含む装置の種類に応じて適切な送気量を得ることができ、特に、体腔内に気体を供給するためのポンプを備える内視鏡システムにおいて、内視鏡スコープの種類に応じて適切な送気量を得ることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明による内視鏡システムを示す図である。内視鏡システム１は、被験者の体内に挿入される内視鏡スコープ３、プロセッサ５、内視鏡スコープ３で撮像された画像を表示するモニタ９を有する。内視鏡スコープ３とプロセッサ５とは、コネクタを介して接続されている。

内視鏡スコープ３は、ライトガイド１１、配光レンズ１３、対物レンズ１５、撮像素子１７、ＩＤ記憶部１８、エアパイプ１９、給水パイプ２０を有する。

ライトガイド１１は、プロセッサ５から供給された照射光をコネクタから内視鏡スコープ３の先端部付近のライトガイド先端部１１aに伝送する。配光レンズ１３は、ライトガイド先端部１１ａから出射された照射光を被験者の体内に拡散させて照射するために用いられる。対物レンズ１５は、被験者の体内からの反射光を受光する。撮像素子１７は、ＣＣＤ等であり、対物レンズ１５を介して得られた反射光による体内の像を電気信号に変換して被験者の体内を撮像する機能を有する。ＩＤ記憶部１８は、内視鏡スコープの種類を識別するための内視鏡スコープＩＤを記憶している。

エアパイプ１９は、プロセッサ５から供給された気体（空気）を被験者の体内に供給するための通路である。エアパイプ１９は、内視鏡スコープ３の外部から内視鏡スコープ３の所定の位置に挿入され、内視鏡スコープ３の先端部まで挿通されている。給水パイプ２０は、プロセッサ５から供給された液体（水）を被験者の体内に供給するための通路である。給水パイプ２０もエアパイプ１９同様、内視鏡スコープ３の外部から内視鏡スコープ３の所定の位置に挿入され、内視鏡スコープ３の先端部まで挿通されている。

プロセッサ５は、光源システム２１、信号処理回路２３、後処理回路２５、パネル制御基板２７、ポンプ２９、貯水タンク３０、ＩＤ認識回路３１、システム電源３３を有する。プロセッサ５では、外部のＡＣ電源により、光源システム２１及びシステム電源３３にそれぞれ電力が供給されている。

光源システム２１は、ランプ及び昇圧器等を有し、コネクタを介して内視鏡スコープ３に照射光を提供する。

システム電源３３は、信号処理回路２３、後処理回路２５、パネル制御基板２７、ポンプ２９、ＩＤ認識回路３１に電源を供給している（信号処理回路２３、ＩＤ認識回路３１、パネル制御基板２７への電源供給を示すラインの図示は省略）。また、システム電源３３は、内視鏡スコープ３にも電源を供給しており、特に、撮像素子１７には複数種類の電圧・信号等を供給している（不図示）。

信号処理回路２３は、撮像素子１７から伝送されてきた出力信号（画像信号）をＡ／Ｄ変換する機能を有する。後処理回路２５は、信号処理回路２３から出力されたデジタル信号を処理して映像信号に変換する機能を有する。後処理回路２５により出力された映像信号により、モニタ９の画面には、観察部位の映像が表示される。

ポンプ２９は、送気パイプ３２を通じて貯水タンク３０に、大気中からの空気を供給する。ポンプ２９の出力は、システム電源３３から供給されるＤＣ電圧の値により決まる。貯水タンク３０は、水を保持しており、ポンプ２９の出力によって該タンク内部が加圧され、その加圧圧力に応じて、空気または水のいずれか一方を送出することができるような構成となっている。貯水タンク３０から気体が送出される場合は、エアパイプ１９に空気が送り出される。それに対して、水が送出される場合は、給水パイプ２０に水が送り出される。エアパイプ１９及び給水パイプ２０の径は、内視鏡スコープ３の種類に応じて異なる。

ＩＤ認識回路３１は、ＩＤ記憶部１８に記憶された内視鏡スコープＩＤを認識して内視鏡スコープ３の種類を識別する。ＩＤ認識回路３１は、認識された内視鏡スコープＩＤに基づく情報（ＩＤ認識信号）をシステム電源３３に送信する。システム電源３３は、ＩＤ認識信号を受信したのち、あらかじめ記憶されている内視鏡スコープの種類に応じたＤＣ電圧の値を選択して、該ＤＣ電圧をポンプ２９に供給する。この構成により、内視鏡スコープ３の種類に応じてポンプ２９の出力が選択されるため、内視鏡スコープ３ごとに適切な送気量を得ることができる。

パネル制御基板２７は、後処理回路２５及びシステム電源３３等に所定の操作を行うための操作ボタン等を備える。具体的には、ポンプに供給されるＤＣ電圧を所定の値だけ増加させる（例えば＋３Ｖ）電圧ＨＩＧＨボタン３５、ポンプに供給されるＤＣ電圧を所定の値だけ減少させる（例えば−３Ｖ）電圧ＬＯＷボタン３７、電圧Ｓｔａｎｄａｒｄボタン３９等を備える。

図２は、システム電源３３の機能ブロック図を示す。図２では、システム電源３３のうちポンプにＤＣ電圧を供給する機能のみを説明している。システム電源３３は、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４３、電圧供給部４５を有する。ＣＰＵ４１は、ＩＤ認識回路３１により送信されたＩＤ認識信号を受信する。ＲＯＭ４３には、内視鏡スコープ３の種類に応じた適切なＤＣ電圧値を示すデータが格納されている。ＣＰＵ４１は、内視鏡スコープ３の種類に応じた適切なＤＣ電圧値に関するデータをＲＯＭ４３から取得する。電圧供給部４５は、ＣＰＵ４１からＤＣ電圧値を示すデータを受信し、そのデータに基づくＤＣ電圧をポンプ２９に供給する。

次に、本発明の実施形態においてプロセッサ５により行われる処理をフローチャートを用いて説明する。図３は、内視鏡スコープの種類に応じてポンプの送気量を変更する処理を示すフローチャートである。

内視鏡システムの電源がオンされると、システムに必要な初期設定が行われる（ステップＳ１０１）。次に内視鏡スコープ３がプロセッサ５に接続されているかどうかが判定される（ステップＳ１０３）。このとき、ＩＤ認識回路３１はＩＤ認識信号をシステム電源３３に向けて送信する。内視鏡スコープ３が未接続ならば（Ｓ１０３：ＮＯ）、内視鏡スコープ３が接続されるまで本処理は待機状態となる。内視鏡スコープ３が接続済みならば（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、ステップＳ１０５へと進む。ステップＳ１０５では、ＩＤ認識回路３１が、接続された内視鏡スコープ３のＩＤ記憶部１８に記憶された情報を読み取り、内視鏡スコープ３の種類を識別する。ステップＳ１０５の処理により、内視鏡スコープの種類が識別されると、ステップＳ１０７へと進む。

ステップＳ１０７では、システム電源３３がＩＤ認識信号を受信して、識別された内視鏡スコープ３に応じたＤＣ電圧をポンプ２９に供給する。その後、患部の処置または検査等が行われる。

ステップＳ１０９では、内視鏡スコープ３がプロセッサ５から取り外されたかどうかが判断される。内視鏡スコープ３が取り外されない場合（Ｓ１０９：ＮＯ）、本処理は待機状態となる。内視鏡スコープ３が取り外されたら（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、ステップＳ１１１に進む。ステップＳ１１１では、プロセッサ５に新たな内視鏡スコープが接続されたかどうかを判断する。新たな内視鏡スコープが接続されると（Ｓ１１１：ＹＥＳ）、再びその内視鏡スコープの種類を識別する処理が行われる（ステップＳ１０５）。内視鏡スコープが接続されなければ（Ｓ１１１：ＮＯ）、ステップＳ１１３へ進み、システムが終了されたかどうかが判断される。システムが終了されていなければ（Ｓ１１３：ＮＯ）、ステップＳ１０３へ戻り、システムが終了されれば（Ｓ１１３：ＹＥＳ）、本処理は終了となる。

上述のように、本発明の実施形態によれば、検査に使用される内視鏡スコープ３をプロセッサ５に接続すると、プロセッサ５が自動的に内視鏡の種類を識別して、ポンプ２９に適切なＤＣ電圧を供給する。ポンプ２９は、内視鏡の種類に応じた出力を供給することができるため、適切な送気量で空気を被験者の体内に注入することができる。

さらに、本発明の実施形態では、プロセッサ５により自動的に調整されたポンプ２９の送気量を、術者が必要に応じて手動で微調整することができる機構を有する。すなわち、電圧ＨＩＧＨボタン３５及び電圧ＬＯＷボタン３７、電圧Ｓｔａｎｄａｒｄボタン３９を用いて微調整を行う。

電圧ＨＩＧＨボタン３５を操作することにより、システム電源３３は、ポンプ２９へ供給しているＤＣ電圧をさらに＋３Ｖ増加させることができる。すなわち、電圧ＨＩＧＨボタン３５を操作すると、ＣＰＵ４１を介して電圧供給部４５に指令を出すことができる（図２参照）。電圧供給部４５は、内視鏡の種類に応じたＤＣ電圧に３Ｖを加えた値をポンプ２９に供給する。同様に、電圧ＬＯＷボタン３７を操作することにより、システム電源３３は、ポンプ２９へ供給しているＤＣ電圧を−３Ｖ減少させることができる。電圧ＨＩＧＨボタン３５及び電圧ＬＯＷボタン３７の操作により変化するＤＣ電圧をそれぞれ３Ｖとしたが、図示しない操作手段により、それらの値は任意に調整可能である。

次に、ポンプ２９の送気量を微調整する処理においてプロセッサ５により行われる処理をフローチャートを用いて説明する。図４は、内視鏡スコープの種類に応じてポンプの送気量を変更し、さらに微調整可能な処理を示すフローチャートである。なお、図４の処理はプロセッサ５において送気量の微調整を機能させる場合に、図３の処理に代えてプロセッサ５において実行される処理である。

図４におけるステップＳ２０１からステップＳ２０５までの処理は、図３におけるステップＳ１０１からステップＳ１０５までの処理と同様である。ステップＳ２０７では、システム電源３３がＩＤ認識信号を受信して、識別された内視鏡スコープ３に応じたＤＣ電圧をポンプ２９に供給する。この内視鏡スコープ３に応じたＤＣ電圧をポンプ２９に供給している状態を通常モード（Ｓｔａｎｄａｒｄモード）とする。

Ｓ２０７の処理ののち、術者は、通常モード（Ｓｔａｎｄａｒｄモード）の送気量における被験者の体内の様子等から、ポンプ２９の送気量の増減が必要か判断する。ステップＳ２０９では、電圧ＨＩＧＨボタン３５、電圧ＬＯＷボタン３７、電圧Ｓｔａｎｄａｒｄボタン３９を介してポンプ２９の出力変更の指示があったか否かが判定される。プロセッサ５は、ポンプ２９の出力変更の指示がなければ（ステップＳ２０９：ＮＯ）、ポンプ２９の出力を変更せずにステップＳ２１９に進む。ポンプ２９の出力変更の指示があれば（ステップＳ２０９：ＹＥＳ）、ステップＳ２１１に進み、どのモードへの変更の指示があったかが判断される。

ステップＳ２１１では、どの出力モードへの変更の指示があったかを判断する。電圧ＨＩＧＨボタン３５が操作されたならばステップＳ２１３へ、電圧ＬＯＷボタン３７が操作されたならばステップＳ２１７へ、電圧Ｓｔａｎｄａｒｄボタン３９が操作されたならばステップＳ２１５へそれぞれ進む。ステップＳ２１３では、出力モードをＨｉｇｈモードに切り替える。すなわち、Ｈｉｇｈモードとは、ステップＳ２０７で設定されたＳｔａｎｄａｒｄモードのＤＣ電圧に＋３Ｖ（上述のように変更可能）を加えて供給する状態である。ステップＳ２１７では、出力モードをＬｏｗモードに切り替える。すなわち、Ｌｏｗモードとは、ステップＳ２０７で設定されたＳｔａｎｄａｒｄモードのＤＣ電圧から−３Ｖ（同様に変更可能）減少させて供給する状態である。ステップＳ２１５では、出力モードをＳｔａｎｄａｒｄモードに切り替える。すなわち、ステップＳ２１５の処理は、ポンプ２９へのＤＣ電圧供給状態がＨｉｇｈモード或いはＬｏｗモードである場合に、ステップＳ２０９及びＳ２１１において電圧Ｓｔａｎｄａｒｄボタン３９が操作されたと判断された場合に行われる処理である。

ステップＳ２１９では、内視鏡スコープ３がプロセッサ５から取り外されたかどうかが判断される。内視鏡スコープ３が取り外されていなければ（Ｓ２１９：ＮＯ）、ステップＳ２２０９に戻る。内視鏡スコープ３が取り外されたら（Ｓ２１９：ＹＥＳ）、ステップＳ２２１に進む。ステップＳ２２１では、プロセッサ５に新たな内視鏡スコープが接続されたかどうかを判断する。新たな内視鏡スコープが接続されると（Ｓ２２１：ＹＥＳ）、再びその内視鏡スコープの種類を識別する処理が行われる（ステップＳ２０５）。内視鏡スコープが接続されなければ（Ｓ２２１：ＮＯ）、ステップＳ２２３へ進み、システムが終了されたかどうかが判断される。システムが終了されていなければ（Ｓ２２３：ＮＯ）、ステップＳ２０３へ戻り、システムが終了されれば（Ｓ２２３：ＹＥＳ）、本処理は終了となる。

以上説明したように、内視鏡スコープから送気される気体量を微調整したい場合には、内視鏡システムに設けられた電圧ＨＩＧＨボタン３５、電圧ＬＯＷボタン３７等を使用することにより、ポンプ２９に供給される電圧を微調整することができる。そのため、適切な送気量で被験者の体内に送気することが可能となる。

図１は、本発明による内視鏡システムを示す図である。 図２は、システム電源の概略構成を示す図である。 図３は、内視鏡スコープの種類に応じてポンプの送気量を変更する処理を示すフローチャートである。 図４は、内視鏡スコープの種類に応じてポンプの送気量を変更し、さらに微調整を行う処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 内視鏡システム
３ 内視鏡スコープ
５ プロセッサ
９ モニタ
１１ ライトガイド
１１ａ ライトガイド先端部
１３ 配光レンズ
１５ 対物レンズ
１７ 撮像素子
１８ ＩＤ記憶部
１９ エアパイプ
２０ 給水パイプ
２１ 光源システム
２３ 信号処理回路
２５ 後処理回路
２７ パネル制御基板
２９ ポンプ
３０ 貯水タンク
３１ ＩＤ認識回路
３３ システム電源
３５ 電圧ＨＩＧＨボタン
３７ 電圧ＬＯＷボタン
４１ ＣＰＵ
４３ ＲＯＭ
４５ 電圧供給部

Claims (10)

1. 送気手段を含む第一の装置と、
   送気管を有し、前記第一の装置に接続可能な第二の装置と、を有する医療用送気装置であって、
   前記第二の装置は、該装置の識別情報を記憶する記憶手段を有し、
   前記第一の装置は、前記識別情報を認識するための認識手段を有し、
   前記第一の装置は、前記認識手段による認識の結果に応じて前記送気手段の送気量を変化させることを特徴とする医療用送気装置。
2. 前記第一の装置は前記送気手段に供給する電圧を制御するための電圧制御手段を有し、前記電圧制御手段は前記認識手段による認識の結果に応じた電圧値を前記送気手段に供給して送気量を変化させることを特徴とする請求項１に記載の医療用送気装置。
3. 前記送気手段に供給する電圧が直流電圧であることを特徴とする請求項２に記載の医療用送気装置。
4. 前記第一の装置は、前記認識手段による認識の結果に応じた前記送気手段の送気量をさらに微調整するための、送気量微調整手段を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の医療用送気装置。
5. 前記送気量微調整手段は、前記送気手段に供給される電圧値を所定量増減させることを特徴とする請求項４に記載の医療用送気装置。
6. 送気手段を備えるプロセッサ部と、
   体腔内に挿入され、送気管を有するスコープ部と、を有し、
   前記スコープ部は該スコープの識別情報を記憶する記憶手段を有し、
   前記プロセッサ部は、前記スコープ部の記憶手段に記憶された識別情報に基づいて前記スコープ部の種類を識別するための認識手段を有し、
   前記プロセッサ部は、前記認識手段による認識の結果に応じて前記送気手段の送気量を変化させることを特徴とする内視鏡システム。
7. 前記プロセッサ部は前記送気手段に供給する電圧を制御するための電圧制御手段を有し、前記電圧制御手段は前記認識手段による認識の結果に応じた電圧値を前記送気手段に供給して送気量を変化させることを特徴とする請求項６に記載の内視鏡システム。
8. 前記送気手段に供給する電圧が直流電圧であることを特徴とする請求項７に記載の内視鏡システム。
9. 前記プロセッサ部は、前記認識手段による認識の結果に応じた前記送気手段の送気量をさらに微調整するための、送気量微調整手段を有することを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載の内視鏡システム。
10. 前記送気量微調整手段は、前記送気手段に供給される電圧値を所定量増減させることを特徴とする請求項９に記載の内視鏡システム。
    
    

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