JP2007244403A - オートクレーブ滅菌回数を把握可能な内視鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構成により、オートクレーブの滅菌回数を把握可能な内視鏡を提供する。
【解決手段】 内視鏡内部の温度を検出する温度センサと、温度をモニタ可能であると共に、当該内視鏡に接続されるプロセッサとの通信が可能な制御部と、制御部に電源を供給する蓄電手段と、を備え、制御部は、温度が所定の値以上となる回数をカウントする機能を有すると共に、カウントした結果をプロセッサに送信可能であることを特徴とする内視鏡を提供する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、オートクレーブによる滅菌の回数を測定する手段を備えた内視鏡に関する。

医療用の内視鏡は各患者への使用毎に洗浄・消毒若しくは滅菌処理が行われる。内視鏡に対するそれらの処理は感染症等を防止するために必要不可欠である。内視鏡の洗浄消毒・滅菌処理には、例えば、専用の内視鏡用洗浄消毒器や、高圧蒸気滅菌（オートクレーブ）装置やＥＯＧ（エチレンオキサイドガス）滅菌装置等が使用される。これらの装置では、装置の種類や使用環境（例えば、各国の医療関係の法令やガイドライン、内視鏡の使用頻度や病院の方針等）によって、その処理条件（使用ガス、温度、湿度、時間、圧力等）は多かれ少なかれ異なる。例えば、オートクレーブ装置では、内視鏡は高温・高圧・多湿下に置かれる。内視鏡のメンテナンスにおいて、そのような環境下に置かれた回数を把握することは重要な要素の一つである。

例えば、特許文献１には、医療機器の滅菌回数を取得するシステムが記載されている。そのシステムは、具体的には、医療機器にラベル型ＲＦ−ＩＤタグ（ＩＣタグ）を備え付け、そのＲＦ−ＩＤタグに対し、無線で情報を読み書きすることにより、当該医療機器に対する滅菌処理の実行回数を把握することを可能としている。

また、特許文献２には、機器がオートクレーブのような高温状態に置かれたことを表示・記録することができる医療機器が記載されている。特許文献２では、例えば、内視鏡内部に熱発電素子を配置することにより高温状態に置かれたことを検出している。熱発電素子は、その両端部に温度差が生じた際に起電力を発生する素子である。この熱発電素子には、熱発電素子の起電力を検知する起電力検知センサが接続され、起電力検知センサは検知した起電力が、検出したい条件に合わせて設定された所定の温度に対応する起電力を超えた際にカウンタ回路に信号を送るように構成されている。カウンタ回路は熱発電素子の起電力によって駆動され、「所定の起電力に達した際に１カウントを数える」、「所定の起電力が継続する時間を計測する」、「所定の起電力に達した回数を記録する」の少なくともいずれかのカウント或いは記録を行うように構成されている。

特開２００３−５２７１７号公報 特開２００３−３８４２３号公報

上述のような様々な方法により、オートクレーブ装置等において内視鏡が滅菌処理された回数を把握することができる。しかし、例えば、特許文献１に記載のようなシステムでは、ＲＦ−ＩＤタグ用の読み取り装置を医療機器とは別に設けなくてはならないためシステム全体が高価になる。また、ＲＦ−ＩＤタグを内視鏡に取り付けた場合、オートクレーブ装置の処理による熱や蒸気の影響を軽減するため、タグには熱や水分に対する封止手段等による耐熱・耐水策が必要となり、高価となる。

また、特許文献２に記載のような医療機器では、熱発電素子を用いてオートクレーブの滅菌回数を把握する場合、熱発電素子に電力を発生させるためには、熱発電素子の両端部に温度差を発生させる必要がある。内視鏡に採用する場合、オートクレーブ時には内視鏡内部が等温になるため、該両端部を異なる温度とするためには熱発電素子の一端を断熱材で覆うなどの複雑な構造を要する。また、作業者が内視鏡の滅菌回数を把握するためには、その回数を表示するための手段が必要となるが、内視鏡の操作部等にその表示手段が設けられているため、内視鏡の構造が複雑となってしまう。

そこで本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、簡単な構成により、オートクレーブの滅菌回数を把握可能な内視鏡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、内視鏡内部の温度を検出する温度センサと、前記温度をモニタ可能であると共に、当該内視鏡に接続されるプロセッサとの通信が可能な制御部と、前記制御部に電源を供給する蓄電手段と、を備え、前記制御部は、前記温度が所定の値以上となる回数をカウントする機能を有すると共に、カウントした結果を前記プロセッサに送信可能であることを特徴とする内視鏡を提供する。

本発明に係る内視鏡は、温度センサによって内視鏡内部の温度を測定可能であり、さらにオートクレーブによる滅菌処理の温度に相当する温度に何回置かれたかをカウントすることができる。そして、内視鏡がプロセッサに接続された際には、プロセッサへ滅菌回数を供給することができるため、プロセッサにより表示可能である。プロセッサはモニタ等に表示出力させる機能を有しているため、本発明では、特別な表示素子や読取装置がなくとも、内視鏡の滅菌処理回数を表示可能である。よって、本発明の内視鏡では、簡単な構成によりオートクレーブの滅菌回数を把握することができる。

また、本発明に係る内視鏡は、前記プロセッサから供給される電源を前記制御部に供給する状態と、前記蓄電手段から供給される電源を前記制御部に供給する状態とを切り替える機能を有する電源監視手段をさらに備えることを特徴とする。また、前記電源監視手段は、前記プロセッサから供給される電源を前記制御部に供給する状態において、当該電源を前記蓄電手段に供給すると共に前記蓄電手段を充電する機能を有することを特徴とする。

また、前記電源監視手段は、前記プロセッサと当該内視鏡が接続されている場合に、前記プロセッサから供給される電源を前記制御部に供給する状態とし、前記プロセッサと当該内視鏡の接続が解除されている場合に、前記蓄電手段から供給される電源を前記制御部に供給する状態とすることを特徴とする。

また、前記制御部は、当該内視鏡から前記プロセッサへ提供するための当該内視鏡固有の情報を管理する機能を有し、前記プロセッサと当該内視鏡が接続された状態において前記内視鏡固有の情報を前記プロセッサに提供可能であることを特徴とする。

また、温度センサとしては、ＩＣタイプの温度センサを使用可能である。

また、温度センサと制御部と蓄電手段とを、プロセッサとの接続部分であるコネクタの内部に配置したことを特徴とする。

したがって、本発明は上記の構成により、簡単な構成により、オートクレーブの滅菌回数を把握可能な内視鏡を提供することができる。

以下、図を参照して本発明に係る内視鏡の具体的な実施形態を説明する。

図１は、本発明の実施形態における内視鏡１を示す図である。内視鏡１は患者の体腔内に挿入される挿入部の先端に撮像素子を有する所謂電子スコープであり、その使用時には、画像処理装置（プロセッサ）に接続される。内視鏡１は、挿入部１０、鉗子口５０、操作部６０、接続ケーブル７０、コネクタ８０を有する。

挿入部１０は、体腔内に挿入される管であり、軟性部２０と、湾曲部３０と、先端部４０とを有する。軟性部２０は、可撓性を有すると共に本体（操作部６０等）をねじったときに湾曲部３０と先端部４０とが追従して回るだけのねじれ方向に対する剛性を兼ね備えている。湾曲部３０は、後述するように術者の操作により湾曲し、先端部４０を様々な方向へ向ける機能を有する。また、挿入部１０は、各種信号ケーブル、光源からの照明用の光を伝送するためのライトガイド、鉗子を挿通するための処置具挿通チャンネル等をその内部に挿通している。

先端部４０には、例えばＣＣＤ等の撮像素子が備えられている。ＣＣＤは、その受光面において受光した光の強弱からなる光学像を信号電荷に変換し画像信号として出力する。ＣＣＤから出力された画像信号は信号線を通ってコネクタ８０へ伝送される。

鉗子口５０は、患部の止血や生体組織の採取等の様々な処置を行うための処置具類を挿入する部位である。術者は、医療行為の内容に応じて様々な処置具を鉗子口５０から挿入する。鉗子口５０に挿入された処置具は、挿入部１０内の処置具挿通チャンネルにより案内され、先端部４０の先端から送出される。

操作部６０は、湾曲部３０を湾曲させるための操作ノブやレバー、その他吸引ボタンや送気・送水ボタン等を備えている。術者は、操作ノブやレバーを操作することにより、湾曲部３０を上下左右に湾曲させて観察領域を自在に変更したり、挿入部１０を体腔内の経路に沿って挿入しやすくしたりすることができる。また、操作部６０は、術者が内視鏡１を使用する際に、内視鏡１を掴む部分（把持部）となる。

コネクタ８０は、内視鏡１をプロセッサに接続する部位である。コネクタ８０により、内視鏡１はプロセッサ内の画像処理回路と光源に電気的或いは光学的に接続される。例えば、内視鏡１から出力される画像信号はコネクタ８０を介して画像処理回路へ伝送され、光源（不図示）から出力される照明光は、コネクタ８０を介して内視鏡１へ供給される。

光源から出力された照明光は、コネクタ８０、接続ケーブル７０、操作部６０、挿入部１０等の内部に沿って配設されたライトガイドを介して先端部４０へ伝送され、先端部４０の先端面から患部に射出される。ＣＣＤは、その照明光による反射光を受光することにより撮像を行う。

本発明の実施形態では、オートクレーブ装置等による滅菌処理回数をカウントするためのロガーユニットを内視鏡１の内部に備える。ロガーユニットは、例えば、コネクタ８０の内部に備えられる。なお、ロガーユニットは、コネクタ８０の内部ではなく、例えば、操作部６０の内部に備えられてもよい。

以下、本発明の実施形態におけるロガーユニット１００について説明する。

図２は、ロガーユニット１００と、内視鏡１に接続されるプロセッサ２００の機能ブロック図である。ロガーユニット１００は、温度センサ１０１、Ａ／Ｄ変換部１０３、マイコン１０５、メモリ１０６、電源監視部１０７、バッテリ１０８（蓄電手段）を有する。なお、ロガーユニット１００において温度センサ１０１以外の構成（以下、それらを「本ユニット１２０」というものとする）は一箇所に集中して配置されていることが好ましいが、温度センサ１０１は本ユニット１２０から離れていても良い。そのような構成とすることで、温度センサ１０１の配置の自由度が増す。

温度センサ１０１は、例えば、トランジスタやダイオード等の温度特性を利用したＩＣタイプの温度センサが使用される。ＩＣタイプの温度センサは出力に対する温度特性がリニアであるものが多いため測定精度を高くすることができる。例えば、温度センサの出力電圧と温度とのテーブルを作成する際、リニアであれば、出力電圧と温度との関連付けが容易となるため測定精度が向上する。しかし、温度センサ１０１は、必ずしもＩＣタイプに限定される必要はなく、例えばサーミスタ等であってもよい。一方、熱伝対等の温度差を検出するタイプの温度センサは使用しない。すなわち、熱伝対の場合、その両端に温度差を発生させる必要があるため、オートクレーブ時に均一な温度となる内視鏡１の内部での使用は困難である。温度センサ１０１からのアナログ出力信号（電圧値又は電流値）は、接続線を介してＡ／Ｄ変換部１０３に入力される。また、図示しないが、温度センサ１０１がＩＣタイプである場合は、バッテリ１０８から電源供給を受ける。

Ａ／Ｄ変換部１０３は、温度センサ１０１からのアナログ出力信号をデジタル信号に変換する機能を有する。例えば、温度センサ１０１からのアナログ出力信号が電圧値を示す場合（以下、電圧値として説明するが電流値であってもよい）、Ａ／Ｄ変換部１０３は、所定のサンプリングレートおよび所定のビット数で量子化を行い、電圧値をnビットの整数で表現したデジタル信号に変換する。その後、Ａ／Ｄ変換部１０３から出力されたデジタル信号はマイコン１０５へ入力される。Ａ／Ｄ変換部１０３は、図示しないが、バッテリ１０８から電源供給を受ける。なお、後述するようにＡ／Ｄ変換部１０３では高いサンプリングレートは要求されない（例えば１Ｈｚ以下でもよい）。

マイコン１０５は、Ａ／Ｄ変換部１０３からのデジタル信号を入力し、電圧値をモニタする機能を有する。マイコン１０５には、温度センサ１０１の温度特性に基づいた、電圧値と温度とを関連付けるテーブルが備えられている。本発明の実施形態では、温度センサ１０１により検出される温度が例えば１１０℃以上となれば、内視鏡１がオートクレーブ装置により滅菌処理されていると判断するものとする。そこで、テーブルを参照した結果、温度１１０℃に対応する電圧値がＶ１であるとすると、マイコン１０５は、入力された電圧値がＶ１以上となるかどうかを判定する。なお、マイコン１０５は、入力されたデジタル信号（電圧値）を、まず、テーブルにより温度データに変換し、その温度データが１１０℃以上となるかどうかを判定する構成であってもよい。

また、マイコン１０５は、入力された電圧値がＶ１以上となった回数をカウントする機能を有する。また、マイコン１０５は、カウンタ回路によりカウントした結果をメモリ１０６に記憶・更新させる機能を有する（なお、メモリ１０６は、不揮発性のメモリ、例えばフラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ、ＭＲＡＭ（Magnetic RAM）等である）。したがって、マイコン１０５は、入力された電圧値がＶ１以上となった回数（以下、カウント数という）を管理することができる。言い換えれば、マイコン１０５は、内視鏡１の内部が１１０℃以上となった回数、すなわちオートクレーブ装置により滅菌処理が行われた回数を管理することができる。なお、Ａ／Ｄ変換部１０３では、高いサンプリングレートが要求されないものとした。その理由は、オートクレーブ装置による滅菌処理において温度が１１０℃以上となるのは数分から数十分であることに起因する。その時間内に少なくとも一回でも温度が判定されれば、オートクレーブにより滅菌処理を行ったとものとカウントすることができる。よって、温度を判定する周期が例えば数秒から数十秒程度であったとしても十分にカウント可能である。このような構成によれば、Ａ／Ｄ変換器１０３において高周波を使う必要がなく、ノイズ対策の面でも有利となる。

なお、上述の説明では、Ａ／Ｄ変換部１０３は、マイコン１０５とは別に備えられる構成であったが、マイコン１０５内に備えられる構成であってもよい。また、メモリ１０６も、マイコン１０５内に備えられる構成であってもよい。

また、マイコン１０５は、プロセッサ２００と通信するためのインターフェース機能を備える。したがって、マイコン１０５はプロセッサ２００との間でデータの送受信が可能である。なお、マイコン１０５は、本発明の実施形態のロガーユニット１００の一部品であるが、同時に、内視鏡１の装置ＩＤやプロセッサ２００における画像処理時に必要なパラメータ等、内視鏡１の固有情報を管理する機能をも併せ持つ。それら内視鏡１の固有情報は通信によりプロセッサ２００に供給される。従来から、固有情報を管理・送信等するためにマイコンを用いる内視鏡は存在していた。本発明は、そのような従来の内視鏡が備えるマイコンに対し機能を一部追加するとともに、温度センサ１０１やその他バッテリ１０８等の周辺部材を追加した構成である。したがって、ロガーユニット１００は、その構成部材を全て新たに内視鏡に追加するわけではなく、従来から内視鏡に備えられている構成を利用するものである。

電源監視部１０７は、内視鏡１に備えられた電源回路（不図示）からのメイン電源が供給されている状態（例えば、内視鏡１とプロセッサ２００の接続時）では、メイン電源をマイコン１０５へ供給する。メイン電源が供給されていない状態（例えば、内視鏡１がプロセッサ２００から接続解除させている状態）では、バッテリ１０８を電源としてマイコン１０５等へ供給するよう切り替える機能を有する。また、電源監視部１０７は、メイン電源が供給されている状態では、バッテリ１０８を充電する機能も有している。このような構成により、内視鏡１に備えられるロガーユニット１００は、電池交換作業等の煩雑な作業をする必要がなく、温度をモニタすることができる。なお、バッテリ１０８は、キャパシタ等の他の蓄電手段に置き換えられても良い。

プロセッサ２００は、通信制御部２０１と、表示制御部２０２とを有する。通信制御部２０１は、プロセッサ２００と内視鏡１が接続された状態において、内視鏡１からの画像信号を受信する機能や、マイコン１０５と通信を行う機能等を有する。また、通信制御部２０１は、カウント数を取得するための制御コマンドをマイコン１０５に送信することができる。表示制御部２０２は、モニタ等の外部表示装置に対して内視鏡１が撮像した映像を表示させる機能を有する。通信制御部２０１により取得されたカウント数は、例えば、表示制御部２０２を経て、モニタ等に数値として表示される。このような構成によれば、内視鏡１のカウント数を表示するためだけに新たな部材を設ける必要がない。

図３は、カウント数を管理するためにマイコン１０５において実行される処理を示すフローチャートである。以下の処理において、メイン電源がＯＦＦになるとは電源監視部１０７へメイン電源が供給されていた状態から供給されなくなった状態に切り替えられることを示すものであり、メイン電源がＯＮになるとは電源監視部１０７へメイン電源が供給されていない状態から供給される状態に切り替えられることを示すものである。

ステップＳ１０１では、メイン電源がＯＦＦになったかどうかが判定される。すなわち、電源監視部１０７において、マイコン１０５への電源供給がメイン電源からバッテリ１０８へ切り替えられたかどうかが判定される。メイン電源がＯＦＦとならなければ（ステップＳ１０１：ＮＯ）、本処理は待機状態となる。メイン電源がＯＦＦとなれば（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、ステップＳ１０２へ進む。

ステップＳ１０２では、温度センサ１０１からＡ／Ｄ変換部１０３を経て入力されるデジタル信号（例えば、電圧値）をモニタする。ステップＳ１０３では、ステップＳ１０２でモニタされた電圧値がＶ１（すなわち、温度１１０℃）以上であるか否かが判定される。Ｖ１未満であれば（ステップＳ１０３：ＮＯ）、ステップＳ１０２へ戻る。Ｖ１以上であれば（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、ステップＳ１０４へ進む。

ステップＳ１０４では、メモリ１０６に記憶されているカウント数を読み出す。ステップＳ１０５では、その読み出したカウント数に１を加える。ステップＳ１０６では、その１を加えたカウント数をメモリ１０６に記憶させ、カウント数を更新して、本処理は終了する。

本処理によれば、ステップＳ１０２からステップＳ１０６の処理により、温度１１０℃以上となった場合にのみ、メモリ１０６内に記憶されているカウント数が１だけ増加される。その後本処理が開始するのは、次にメイン電源がＯＦＦになったときである（ステップＳ１０１）。つまり、内視鏡１がオートクレーブ装置による滅菌処理（最高温度１３０℃程度）が行われるごとにメモリ１０６に記憶されるカウント数が１だけ増加されるため、カウント数は滅菌処理回数を示すこととなる。

次に、メモリ１０６に記憶されたカウント数を読み出して表示するまでの処理を説明する。図４は、カウント数の読み出し処理に係るプロセッサ２００とマイコン１０５の処理を示すフローチャートである。

ステップＳ２０１では、プロセッサ２００の通信制御部２０１において、カウント数読み込みコマンドが発行される。当該コマンドは、例えば、作業者がプロセッサ２００に対し所定の操作を行ったときに発行される。或いは、内視鏡１が接続された状態にあるプロセッサ２００の電源が投入された際に自動的に発行される構成であってもよい。

ステップＳ２０２では、そのコマンドがプロセッサ２００からマイコン１０５へ送信される。ステップＳ２０３では、マイコン１０５は、受信したコマンドに基づいてメモリ１０６からカウント数を読み出す処理を行う。ステップＳ２０４では、マイコン１０５がプロセッサ２００へ、カウント数（を示すデータ）を送信する。

ステップＳ２０５では、プロセッサ２００は、受信したカウント数を、表示制御部２０２によりモニタ等に表示させる。

このような構成により、本発明の内視鏡は、温度センサによって内視鏡内部の温度を測定可能であり、さらにオートクレーブによる滅菌処理の回数を保持することができる。そして、内視鏡がプロセッサに接続された際には、プロセッサへその滅菌回数を通知することができるため、プロセッサによりその回数を表示可能である。プロセッサはモニタ等に表示出力させる機能を有しているため、本発明では、特別な表示素子や読取装置がなくとも、内視鏡の滅菌処理回数を表示可能である。

また、マイコン１０５は、本発明の実施形態のロガーユニット１００の一部品であるが、同時に、内視鏡１の固有情報を管理する機能をも併せ持つ。そのようなマイコン自体は従来の内視鏡においても備えられていた。本発明では、従来の内視鏡が備えるそのようなマイコンに機能を一部追加するとともに、温度センサ１０１やその他バッテリ１０８等の周辺部材を追加したのみの構成である。したがって、ロガーユニット１００は、その構成部材を全て新たに内視鏡に追加するわけではなく、従来から内視鏡に備えられている構成を利用するものである。よって、本発明の内視鏡では、簡単な構成によりオートクレーブの滅菌回数を把握することができる。

内視鏡の外観図である。 ロガーユニットおよびプロセッサの機能ブロック図である。 マイコンの処理を示すフローチャートである。 カウント数の読み出し処理に係るプロセッサとマイコンの処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 内視鏡
１０ 挿入部
４０ 先端部
５０ 鉗子口
６０ 操作部
８０ コネクタ
１００ ロガーユニット
１０１ 温度センサ
１０３ Ａ／Ｄ変換部
１０５ マイコン
１０６ メモリ
１０７ 電源監視部
１０８ バッテリ
２００ プロセッサ
２０１ 通信制御部
２０２ 表示制御部

Claims (7)

1. 内視鏡内部の温度を検出する温度センサと、
   前記温度をモニタ可能であると共に、当該内視鏡に接続されるプロセッサとの通信が可能な制御部と、
   前記制御部に電源を供給する蓄電手段と、を備え、
   前記制御部は、前記温度が所定の値以上となる回数をカウントする機能を有すると共に、カウントした結果を前記プロセッサに送信可能であることを特徴とする内視鏡。
2. 前記プロセッサから供給される電源を前記制御部に供給する状態と、前記蓄電手段から供給される電源を前記制御部に供給する状態とを切り替える機能を有する電源監視手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
3. 前記電源監視手段は、前記プロセッサから供給される電源を前記制御部に供給する状態において、当該電源を前記蓄電手段に供給すると共に前記蓄電手段を充電する機能を有することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡。
4. 前記電源監視手段は、
   前記プロセッサと当該内視鏡が接続されている場合に、前記プロセッサから供給される電源を前記制御部に供給する状態とし、
   前記プロセッサと当該内視鏡の接続が解除されている場合に、前記蓄電手段から供給される電源を前記制御部に供給する状態とする
   ことを特徴とする請求項２から３のいずれかに記載の内視鏡。
5. 前記制御部は、当該内視鏡から前記プロセッサへ提供するための当該内視鏡固有の情報を管理する機能を有し、前記プロセッサと当該内視鏡が接続された状態において前記内視鏡固有の情報を前記プロセッサに提供可能であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の内視鏡。
6. 前記温度センサは、ＩＣタイプの温度センサであることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の内視鏡。
7. 前記温度センサと前記制御部と前記蓄電手段とを、前記プロセッサとの接続部分であるコネクタの内部に配置したことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の内視鏡。

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