JP2013048821A - 内視鏡システム、及び内視鏡システムの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】特別な操作を行うことなく、トラカールを介して体腔内に挿入された内視鏡挿入部の観察窓を良好な状態に保つことを可能にする。
【解決手段】体壁に穿刺されたトラカール２６を介して体腔内に挿入される内視鏡挿入部２４を備える内視鏡システム１０であって、内視鏡挿入部２４の観察窓５２を介して取得される画像データ（内視鏡画像）に基づいて、内視鏡挿入部２４の先端部が前記トラカール２６内に引き込まれたか否かを自動的に検出し、内視鏡挿入部２４の先端部が前記トラカール２６内に引き込まれたことが検出された場合には、内視鏡挿入部２４の先端部の噴射ノズル５４から洗浄液又は清浄ガスを噴射することによりトラカール２６内の洗浄処理を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は内視鏡システム、及び内視鏡システムの制御方法に係り、特に体壁に穿刺されたトラカールを介して体腔内に挿入される内視鏡挿入部を備える内視鏡システム、及び内視鏡システムの制御方法に関する。

一般に腹腔鏡外科手術では、被検者の腹部表面からトラカール（挿通具）を体腔内に穿刺した後、このトラカールをガイドとして腹腔鏡の挿入部を体腔内に挿入し、体腔内の癒着の有無、卵巣腫瘍、子宮筋腫等の被観察体をモニタ表示しながら癒着治療等の各種処置が施される。このような腹腔鏡外科手術は、腹壁を大きく切開する開腹手術と比べて患者への侵襲が小さく、短期間での回復が期待できるなどの利点がある。

内視鏡挿入部の先端部には照明窓や観察窓が設けられ、照明窓から体腔内を照明することによって、観察窓を介して体腔内の観察が行われる。したがって、観察窓は常に清浄な状態に保つ必要があるが、内視鏡検査を行っている間は、観察窓の表面には体液その他の汚損物が付着することから、内視鏡挿入部の観察窓を洗浄するための機構として噴射ノズルを備えたものがある。このような洗浄機構では、噴射ノズルから洗浄液を噴射して観察窓の表面の汚損物を洗い流し、観察窓表面に残存する洗浄液の液滴を噴射ノズルから加圧エアを噴射して吹き飛ばすようにして行われる。

ところで、腹腔鏡外科手術においては、上記のような観察窓の洗浄機構を用いても観察窓に付着した汚れを十分に取り除くことができず、手術視野を妨げる状況が発生する場合がある。このような場合、観察窓の汚れによる視野阻害が発生した時点で、術者はトラカールから内視鏡挿入部を引き抜いて観察窓の汚れを拭き取るなどの措置を行っている。

しかし、内視鏡挿入部を引き抜く際にトラカール内に血液や体液などの汚れが転写されることがあり、せっかく汚れを除去した内視鏡挿入部をトラカールを通じて体腔内に挿入する際に汚れが観察窓に再付着してしまう問題がある。

特許文献１には、トラカールに挿通された外科器具（例えば腹腔鏡など）にトラカール内の流体が沈着するのを防止する技術が記載されている。この技術では、トラカールの内の流体や器具の存在を検出するためのセンサーを備え、該センサーの出力に応じてトラカールを振動させることにより、トラカールに挿通された外科器具にトラカール内の流体が沈着することを防止している。

特開２００９−２７３８８３号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術のようにトラカールを振動させるだけでは、トラカール内の流体が付着することを防止する効果はある程度得られるものの、トラカール内に付着した汚れを完全に取り除くことはできない。このため、トラカール内に付着した汚れがトラカール内に挿通される内視鏡挿入部の観察窓に再付着する恐れがある。

また、特許文献１に記載された技術では、トラカールを振動させるための機構が必要となるため、トラカールの構造が複雑となり、トラカールの太径化やコストアップを招くことになる。このことは、内視鏡挿入部とともに細径化が望まれるトラカールにとっては好ましくないことである。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、特別な操作を行うことなく、トラカールを介して体腔内に挿入された内視鏡挿入部の観察窓を良好な状態に保つことが可能な内視鏡システム、及び内視鏡システムの制御方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明に係る内視鏡システムは、体壁に穿刺されたトラカールを介して体腔内に挿入される内視鏡挿入部を備える内視鏡システムであって、前記内視鏡挿入部の先端部が前記トラカール内に引き込まれたか否かを検出する検出手段と、前記検出手段によって前記内視鏡挿入部の先端部が前記トラカール内に引き込まれたことが検出されたとき、前記トラカール内に所定の流体を供給することにより該トラカール内を洗浄するトラカール洗浄手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、内視鏡挿入部の先端部がトラカール内に引き込まれたことが検出されたとき、トラカール内に流体を供給することによりトラカール内の洗浄が自動的に行われる。このため、トラカールから内視鏡挿入部を引き抜く際、内視鏡挿入部の観察窓に付着した汚れがトラカールに転写されることがない。また、内視鏡挿入部の観察窓の汚れを拭き取った後、トラカール内に内視鏡挿入部を挿入する際、トラカール内に付着した汚れが内視鏡挿入部の観察窓に再付着することもない。したがって、特別な操作を行うことなく、トラカールを介して体腔内に挿入された内視鏡挿入部の観察窓を常に良好な状態に保つことが可能となる。

本発明においては、前記検出手段は、光学的、機械的、磁気的などの検出センサーであってもよい。

特に本発明においては、前記検出手段は、前記内視鏡挿入部の先端部に配置される観察窓を介して取得される内視鏡画像に基づいて、前記内視鏡挿入部の先端部が前記トラカール内に引き込まれたか否かを検出する態様が好ましい。この態様によれば、トラカール内に内視鏡挿入部の先端部が引き込まれたか否かの検出が内視鏡画像に基づいて行われるため、トラカールに特別な機能を追加する必要がない。このため、トラカールの構造を複雑化することがなく、トラカールの太径化やコストアップを防ぐことが可能となる。

本発明の好ましい態様において、前記検出手段は、前記内視鏡画像の中に前記トラカールの先端開口部が含まれるか否かに応じて、前記内視鏡挿入部の先端部が前記トラカール内に引き込まれたか否かを検出する。この態様によれば、内視鏡挿入部の先端部がトラカール内に引き込まれたか否かを容易に判別することが可能となる。

本発明の好ましい態様において、前記トラカール内の基端側には、前記内視鏡挿入部が挿通される挿通路の気密性を確保するための気密防止部材が設けられ、前記検出手段は、前記内視鏡画像の中に前記気密防止部材が含まれるか否かに応じて、前記内視鏡挿入部の先端が前記トラカール内に引き込まれたか否かを検出する。この態様によれば、内視鏡挿入部の先端部がトラカール内に引き込まれたか否かを容易に判別することが可能となる。

本発明の好ましい態様において、前記トラカール洗浄手段は、前記検出手段によって前記内視鏡挿入部の先端部が前記トラカール内に引き込まれたことが検出されたとき、前記トラカール内に前記流体を間欠的に供給する。また、前記トラカール洗浄手段は、前記検出手段によって前記内視鏡挿入部の先端部が前記トラカール内に引き込まれていないことが検出されたとき、前記トラカール内に前記流体を供給しない。この態様によれば、トラカールに対する内視鏡挿入部の挿抜操作に応じて、トラカール内を確実に洗浄することが可能となる。

本発明の好ましい態様において、前記トラカール洗浄手段は、前記内視鏡挿入部の先端部に設けられる噴射ノズルから前記流体を噴射してもよいし、前記内視鏡挿入部を外装するシースの先端部に設けられる噴射ノズルから前記流体を噴射するようにしてもよい。また、前記トラカール洗浄手段は、前記トラカールに設けられる流体導入口を介して前記トラカール内に前記流体を供給するようにしてもよい。いずれの態様においても、トラカールに新たな機能を追加することなく、トラカール内を洗浄することが可能となる。

本発明の好ましい態様において、前記トラカール洗浄手段は、前記トラカール内に洗浄液及びガスを選択的に供給することにより該トラカール内を洗浄する。この態様によれば、トラカール内の洗浄を効果的に行うことができる。

また前記目的を達成するために、本発明に係る内視鏡システムの制御方法は、体壁に穿刺されたトラカールを介して体腔内に挿入される内視鏡挿入部を備える内視鏡システムの制御方法であって、前記内視鏡挿入部の先端部が前記トラカール内に引き込まれたか否かを検出する検出工程と、前記検出工程によって前記内視鏡挿入部の先端部が前記トラカール内に引き込まれたことが検出されたとき、前記トラカール内に所定の流体を供給することにより該トラカール内を洗浄するトラカール洗浄工程と、を含むことを特徴とする。

本発明においては、前記検出工程は、光学的、機械的、磁気的などの各種センサーを用いて前記内視鏡挿入部の先端部が前記トラカール内に引き込まれたか否かを検出する態様がある。

特に本発明においては、前記検出工程は、前記内視鏡挿入部の先端部に配置される観察窓を介して取得される内視鏡画像に基づいて、前記内視鏡挿入部の先端部が前記トラカール内に引き込まれたか否かを検出する態様が好ましい。

本発明によれば、内視鏡挿入部の先端部がトラカール内に引き込まれたことが検出されたとき、トラカール内に流体を供給することによりトラカール内の洗浄が自動的に行われる。このため、トラカールから内視鏡挿入部を引き抜く際、内視鏡挿入部の観察窓に付着した汚れがトラカールに転写されることがない。また、内視鏡挿入部の観察窓の汚れを拭き取った後、トラカール内に内視鏡挿入部を挿入する際、トラカール内に付着した汚れが内視鏡挿入部の観察窓に再付着することもない。したがって、特別な操作を行うことなく、トラカールを介して体腔内に挿入された内視鏡挿入部の観察窓を常に良好な状態に保つことが可能となる。

第１の実施形態に係る内視鏡システムの構成を示した概略図 図１に示した内視鏡挿入部の先端面を示した平面図 トラカールの基端開口部付近の構造を示した概略断面図 送気送水装置の内部構成を示した構成図 プロセッサ装置と送気送水装置との関係を示した説明図 トラカールから内視鏡挿入部が抜去されるときの内視鏡画像の変化の様子を示した説明図 電磁弁の開閉タイミングの一例を示したタイミングチャート図 電磁弁の開閉タイミングの他の例を示したタイミングチャート図 第２の実施形態に係る内視鏡システムの構成を示した概略図 第２の実施形態における送気送水装置の内部構成を示したブロック図 プロセッサ装置と送気送水装置との関係を示した機能ブロック図 第２の実施形態における電磁弁の開閉タイミングの一例を示したタイミングチャート図 第３の実施形態に係る内視鏡システムの構成を示した概略図 図１３に示した内視鏡挿入部及びそれを外装するシースの構成を示した概略断面図

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。ここでは、硬性内視鏡としての腹腔鏡を腹腔内に腹壁に穿刺されたトラカール（トロカールともいう。）をガイドとして挿入して検査及び処置を行うものに適用した場合について説明するが、腹腔鏡以外の各種の内視鏡についても本発明を適用することは可能である。また、適用部位についても腹腔内に限らず、腹腔内以外の閉鎖空間であれば、任意の部位に適用することができる。

＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係る内視鏡システムの構成を示した概略図である。図１に示すように、本実施形態の内視鏡システム１０は、硬性内視鏡１２と、プロセッサ装置１４と、光源装置１６と、送気送水装置１８と、気腹装置２０とから主に構成される。

硬性内視鏡１２は、本体操作部２２と、この本体操作部２２に連設される挿入部（以下、「内視鏡挿入部」という。）２４とを備える。本体操作部２２には、ユニバーサルケーブル２８が接続され、このユニバーサルケーブル２８の先端にプロセッサ装置１４及び光源装置１６がコネクタ（不図示）を介して着脱自在に接続される。また、プロセッサ装置１４は、ケーブル３１を介してモニタ３０に接続される。

本体操作部２２には、操作ハンドル４６、各種操作を行うための操作ボタン４７、４７が設けられる。

内視鏡挿入部２４は、本体操作部２２から硬質部２４ａ、アングル部２４ｂ、先端硬質部２４ｃの順に連結される。腹腔内の検査及び処置を行うために、内視鏡挿入部２４の大半の長さ分は硬質部２４ａにより占められる。ただし、軟性内視鏡を用いることもできる。その場合は、硬質部２４ａの部分が軟性部により構成される。アングル部２４ｂは、本体操作部２２の操作ハンドル４６を操作することによって遠隔的に湾曲操作される。これにより、先端硬質部２４ｃを所望の方向に向けることができる。

図２に示すように、先端硬質部２４ｃの先端面５５には、観察窓５２、照明窓５０、噴射ノズル５４が設けられている。観察窓５２は観察光学系の先端を構成するものであり、観察窓５２の後方にはＣＣＤやＣＭＯＳなどの固体撮像素子（不図示）が配設され、この固体撮像素子を支持する基板には信号ケーブル（不図示）が接続される。信号ケーブルは図１の内視鏡挿入部２４、本体操作部２２、ユニバーサルケーブル２８等に挿通されてコネクタ（不図示）まで延設され、プロセッサ装置１４に接続される。これにより、観察窓５２で取り込まれた観察像は、固体撮像素子の受光面に結像されて電気信号（撮像信号）に変換され、この電気信号が信号ケーブルを介してプロセッサ装置１４に出力され、映像信号に変換される。そして、この映像信号はプロセッサ装置１４に接続されたモニタ３０に出力され、モニタ３０の画面上に観察画像（内視鏡画像）が表示される。

図２の照明窓５０の後方にはライトガイド（不図示）の出射端が配設されている。このライトガイドは、図１の内視鏡挿入部２４、本体操作部２２、ユニバーサルケーブル２８に挿通され、不図示のコネクタ内に入射端が配設される。したがって、前記コネクタを光源装置１６に連結することによって、光源装置１６から照射された照明光がライトガイドを介して照明窓５０に伝送され、照明窓５０から前方に照射される。なお、図２では、先端硬質部２４ｃの先端面５５には２つの照明窓５０、５０が配設されているが、照明窓５０の数には限定はなく、その数は１つでもよいし３つ以上であってもよい。

噴射ノズル５４は、観察窓５２の表面に付着した血液や体液などの汚損物を除去するために洗浄液又は清浄ガス（加圧エア）などの流体を噴射する手段として先端硬質部２４ｃの先端面５５に設けられている。この噴射ノズル５４は、内視鏡挿入部２４の長手方向（軸線方向）と略直交する方向に向かって開口する噴射口５４ａを備え、この噴射口５４ａの開口方向に観察窓５２が存在するように構成されている。内視鏡挿入部２４及び本体操作部２２の内部には、洗浄液の流路となる送液管路と清浄ガスの流路となる送気管路が設けられており、これらの管路は内視鏡挿入部２４の先端部近傍で合流し、合流された管路が噴射ノズル５４に連通している。なお、図１では、内視鏡挿入部２４に形成される送液管路及び送気管路を代表して１つの管路のみが符号５１により簡略的に図示されている。

本体操作部２２には、送液チューブ３２及び送気チューブ３４の一端が着脱自在に接続されている。これらのチューブ３２、３４はそれぞれ送液管路や送気管路に連通している。送液チューブ３２及び送気チューブ３４の他端は送気送水装置１８に接続されている。なお、送液チューブ３２及び送気チューブ３４は一体に形成されたマルチルーメンチューブとして本体操作部２２に着脱可能に接続されてもよい。

送気送水装置１８は、硬性内視鏡１２に供給される洗浄液や清浄ガスの供給制御を行う装置である。送気送水装置１８には、高圧ガスチューブ３８を介してＣＯ_２ガスボンベ３６に接続されており、ＣＯ_２ガスボンベ３６から供給されるＣＯ_２ガスを利用して洗浄液や清浄ガスの供給が行われる。送気送水装置１８から供給される洗浄液や清浄ガスは、送液チューブ３２や送気チューブ３４を介して本体操作部２２に導かれ、さらに本体操作部２２及び内視鏡挿入部２４の内部に設けられる送液管路や送気管路を介して噴射ノズル５４に導かれる。そして、噴射ノズル５４から洗浄液や清浄ガスが観察窓５２に向かって噴射される。なお、詳しくは後で説明するが、本実施形態の送気送水装置１８は、プロセッサ装置１４から与えられる検出信号に応じて洗浄液や清浄ガスの供給制御が行われる。

気腹装置２０は、腹腔内に気腹ガスとしてのＣＯ_２ガスを供給するための装置である。このため、気腹装置２０には、高圧ガスチューブ４４を介してＣＯ_２ガスボンベ４２が接続されている。また、気腹装置２０には気腹チューブ４０の一端が接続され、気腹チューブ４０の他端はトラカール２６の送気コネクタ４９に着脱自在に接続されている。

トラカール２６の送気コネクタ４９は、トラカール２６の内部に設けられる挿通路４８に連通している。この挿通路４８は、内視鏡挿入部２４を挿通させるための通路であり、内視鏡挿入部２４の挿入側となる基端側（図１の上側）には基端開口部５６が設けられるとともに、その反対側の先端側（図１の下側）には先端開口部５７が設けられる。挿通路４８は、内視鏡挿入部２４の外径よりも僅かに大きな内径を有して構成され、挿通路４８と内視鏡挿入部２４との間に形成される隙間が気腹装置２０から供給される気腹ガス（ＣＯ_２ガス）の流路となる。なお、トラカール２６には、ＣＯ_２ガスの流路となるガス通路が挿通路４８とは別に設けられていてもよい。

ＣＯ_２ガスボンベ４２から供給されたＣＯ_２ガスは気腹装置２０にて所定圧に減圧され、この減圧されたＣＯ_２ガスは気腹ガスとして気腹チューブ４０を介してトラカール２６の送気コネクタ４９に導かれる。さらに気腹ガスは送気コネクタ４９からトラカール２６の内部に設けられる挿通路４８に導かれ、その挿通路４８の先端に形成される先端開口部５７から腹腔内に供給される。これにより、硬性内視鏡１２や処置具（不図示）を用いて検査や治療を行うとき、腹腔内を気腹ガスにより所定圧に膨らませることができ、内視鏡の視野や処置空間を確保することが可能となる。なお、患者保護の観点から、気腹ガスとしては空気ではなくＣＯ_２ガスが好ましく用いられる。

図３は、トラカール２６の基端開口部付近の構造を示した概略断面図である。図３に示すように、トラカール２６の挿通路４８には、基端開口部５６の近傍に第１及び第２の弁部材１１０、１１２が設けられている。これらの弁部材１１０、１１２は、送気コネクタ４９から挿通路４８に導かれた気腹ガスが基端開口部５６から外部に流出するのを防止する気密手段として配設されている。各弁部材１１０、１１２には、内視鏡挿入部２４を挿通させるためのスリット孔が形成されている。スリット孔の形状については特に限定はなく、第１及び第２の弁部材１１０、１１２よりも先端側の挿通路４８の気密性が確保できるものであればよい。例えば４方弁のように十字状のスリット孔が形成されていてもよいし、Ｉ字状のスリット孔が形成されていてもよい。なお、本実施形態では、複数の弁部材が挿通路４８の長手方向（軸線方向）に沿って互いに異なる位置に配置された態様を示したが、弁部材の数に限定はなく、１つの弁部材が設けられていてもよいし、３つ以上の弁部材が設けられていてもよい。ただし、本実施形態の如く、複数の弁部材が挿通路４８の長手方向に沿って互いに異なる位置に設けられた態様が好ましく、１つの弁部材が設けられる場合に比べて挿通路４８の気密性を確保することが可能となる。

図４は、送気送水装置１８の内部構成を示した構成図である。図４に示すように、送気送水装置１８には、各種チューブを接続するための複数のコネクタ６０、６２、６４が設けられている。これらのコネクタ６０、６２、６４のうち、高圧コネクタ６０は、ＣＯ_２ガスボンベ３６から供給されるＣＯ_２ガスを送気送水装置１８の内部に設けられるガス管路８０に導くための導入口（入力ポート）であり、ＣＯ_２ガスボンベ３６から延出される高圧ガスチューブ３８の一端が接続される。また、送液コネクタ６２及び送気コネクタ６４は、送気送水装置１８から出力される洗浄液や清浄ガスの供給口（出力ポート）であり、それぞれ送液チューブ３２及び送気チューブ３４の一端が接続される。

送気送水装置１８は、減圧部６６、第１及び第２の電磁弁６８、７０、洗浄液タンク７２、制御部７４、操作部７６、表示部７８などを備えて構成される。

減圧部６６は、高圧コネクタ６０に接続されるガス管路８０の途中に設けられており、ＣＯ_２ガスボンベ３６から高圧コネクタ６０を介してガス管路８０に供給されたＣＯ_２ガスを所定圧に減圧する。

ガス管路８０は、減圧部６６よりも下流側で２つの分岐管路、すなわち第１及び第２のガス管路８０ａ、８０ｂに分岐されている。第１のガス管路８０ａは送気コネクタ６４に接続され、その途中には第１の電磁弁６８が設けられている。第１の電磁弁６８は、第１のガス管路８０ａを開閉可能な開閉弁であり、後述する制御部７４からの制御信号に応じて第１のガス管路８０ａの開閉を行う。この電磁弁６８の開閉動作により、送気コネクタ６４から出力される清浄ガス（ＣＯ_２ガス）の供給／停止が選択的に行われる。

第２のガス管路８０ｂは洗浄液タンク７２に接続され、その途中には第２の電磁弁７０が設けられている。第２の電磁弁７０は、第２のガス管路８０ｂを開閉可能なで開閉弁であり、後述する制御部７４からの制御信号に応じて第２のガス管路８０ｂの開閉を行う。

洗浄液タンク７２は、例えば生理食塩水などの洗浄液が収容されており、蓋体７２ａによって密閉されている。第２のガス管路８０ｂの一端は蓋体７２ａに貫通して配置されており、洗浄液の液面よりも上部に開口している。また、洗浄液供給管路８２の一端が蓋体７２ａに貫通して配置されており、洗浄液タンク７２の底部近傍で洗浄液中に開口している。洗浄液供給管路８２の他端は送液コネクタ６２に接続されている。これにより、第２のガス管路８０ｂから洗浄液タンク７２にＣＯ_２ガスが供給されると、洗浄液タンク７２に収容される洗浄液の液面が加圧され、洗浄液供給管路８２を通じて送液コネクタ６２に洗浄液が供給される。したがって、第２の電磁弁７０の開閉動作により、第２のガス管路８０ｂから洗浄液タンク７２へのＣＯ_２ガスの供給／停止を選択的に切り替えることにより、送液コネクタ６２から出力される洗浄液の供給／停止が選択的に行われる。

制御部７４は、第１及び第２の電磁弁６８、７０の開閉動作を制御することにより、送気送水装置１８から供給される洗浄液及び清浄ガスの供給制御を行う。後述するように、本実施形態における制御部７４は、プロセッサ装置１４から与えられる検出信号に応じて、第１及び第２の電磁弁６８、７０の開閉動作を制御する。

操作部７６は、各コネクタ６２、６４から洗浄液や清浄ガスの供給／停止を手動操作するための操作ボタンや送気送水装置１８の各種設定を行うための設定ボタンなどを備えている。本実施形態では洗浄液及びガスの供給制御が自動的に行われるものであるが、状況に応じて洗浄液やガスの供給が必要な場合があるため、手動操作によって洗浄液や清浄ガスの供給を行えるようにしている。したがって、手動操作用の操作ボタンを操作することにより、その操作ボタンに応じた操作信号が制御部７４に与えられ、制御部７４によって各電磁弁６８、７０の開閉動作が制御される。

表示部７８は、送気送水装置１８の動作状態や各種設定状態を表示するものであり、例えば送気送水装置１８から供給される洗浄液や清浄ガスの供給状態（供給／停止）などが表示される。

次に、プロセッサ装置１４と送気送水装置１８との関係について図５を用いて説明する。図５に示すように、プロセッサ装置１４は、主として、ＣＰＵ８４、画像処理部８６、表示制御部８８、自動検出部９０を備えて構成される。また、図示は省略したが、プロセッサ装置１４の動作を制御するための各種プログラムや制御用データ（後述する動作モードなど）が記憶されるＲＯＭや、ＣＰＵ８４により実行されるプログラムやデータなどが一時記憶されるＲＡＭなども備えている。

ＣＰＵ８４は、プロセッサ装置１４の各部を制御するとともに、内視鏡システム１０の全体を統括的に制御する制御部である。

画像処理部８６は、ＣＰＵ８４の制御に従って、硬性内視鏡１２の挿入部２４の先端に具備される固体撮像素子から与えられる撮像信号に対し、色補間、色分離、色バランス調整、ガンマ補正、画像強調処理等を施し、画像データを生成する。画像処理部８６にて生成された画像データは、表示制御部８８と自動検出部９０に与えられる。

表示制御部８８は、画像処理部８６から与えられた画像データを、モニタ３０に対応した信号形式に応じた映像信号に変換してモニタ３０に出力する。

自動検出部９０は、画像処理部８６から与えられた画像データに基づいて、内視鏡挿入部２４がトラカール２６の挿通路４８内から挿脱される状況を自動検出する処理部である。この自動検出部９０は、内視鏡挿入部２４の先端面５５がトラカール２６内に存在すると判断した場合には、送気送水装置１８の制御部７４に対して出力される検出信号をＯＮとする一方で、その先端面５５がトラカール２６内に存在しないと判断した場合には、検出信号をＯＦＦとする。なお、自動検出部９０の検出タイミングや検出方法などの各種検出条件はＣＰＵ８４による制御によって可変可能となっている。

送気送水装置１８の制御部７４は、自動検出部９０から与えられる検出信号に応じて各電磁弁６８、７０の開閉動作を制御する。具体的には、自動検出部９０から与えられる検出信号がＯＮの場合には、制御部７４は第１の電磁弁６８及び第２の電磁弁７０の少なくとも一方の電磁弁を開いた状態にする。これにより、送気送水装置１８から硬性内視鏡１２に洗浄液又は清浄ガスが供給され、内視鏡挿入部２４の噴射ノズル５４から洗浄液又は清浄ガスが噴射され、トラカール２６の挿通路４８内の洗浄が行われる。

図６は、トラカール２６から内視鏡挿入部２４が抜去されるときの内視鏡画像の変化の様子を示した説明図である。上段はトラカール２６及び内視鏡挿入部２４を側面から見たときの概略断面図を示し、下段はそのときに取得される内視鏡画像（画像データ）を示している。

図６（ａ）は内視鏡挿入部２４の先端面５５がトラカール２６の先端開口部５７から導出されている場合を示している。この場合、内視鏡画像の中にはトラカール２６の先端開口部５７は含まれていない。

図６（ｂ）は図６（ａ）に示した状態から内視鏡挿入部２４を基端側（図６の上方側）に若干引き上げ、トラカール２６の先端開口部５７を内視鏡挿入部２４の先端面５５が通過した直後の状態を示している。この場合、内視鏡画像の中にはトラカール２６の先端開口部５７が含まれる。したがって、内視鏡画像の中にこのような先端開口部５７の輪郭形状が現れるタイミングを検出することによって、トラカール２６内に内視鏡挿入部２４の先端面５５が入ったことを自動的に検出することができる。

図６（ｃ）は図６（ｂ）に示した状態から内視鏡挿入部２４をさらに基端側に引き上げた場合を示している。この場合、トラカール２６の先端開口部５７の開口径は先端開口部５７からの距離に応じて小さくなる。したがって、この開口径の大きさ又はその変化量から、トラカール２６の先端開口部５７から内視鏡挿入部２４の先端面５５までの距離や挿抜されるときの速度を算出することも可能となる。これにより、トラカール２６内における内視鏡挿入部２４の先端面５５の位置を容易に把握することが可能となり、その位置に応じてトラカール２６内の洗浄処理を制御することも可能となる。例えば、内視鏡挿入部２４の先端面５５がトラカール２６の先端開口部５７を通過してからトラカール２６内を所定距離引き上げられるまでの間、トラカール２６内の洗浄処理を行うようにしてもよい。

図６（ｄ）は内視鏡挿入部２４の先端面５５が第１の弁部材１１０と第２の弁部材１１２との間に位置しているときの状態を示している。このような状態では、内視鏡画像の中には先端開口部５７ではなく第２の弁部材１１２が現れるようになる。このため、内視鏡画像の中に第２の弁部材１１２が現れるタイミングを検出することによって、トラカール２６内から内視鏡挿入部２４が抜去されたものとして、トラカール２６内の洗浄処理を停止するようにしてもよい。

このようにトラカール２６から内視鏡挿入部２４を抜去するときの内視鏡画像の変化から、トラカール２６内に内視鏡挿入部２４の先端面５５が存在するか否かを自動的に検出することができる。なお、トラカール２６内に内視鏡挿入部２４を挿入するときの内視鏡画像については、図６に示した順序とは逆の順序（すなわち、図６（ｄ）→（ｃ）→（ｂ）→（ａ））で変化するので、同様にして、内視鏡画像の変化からトラカール２６内に内視鏡挿入部２４の先端面５５が存在するか否かを自動的に検出することができる。

次に、上述した検出処理によってトラカール２６内に内視鏡挿入部２４の先端面５５が存在していることが検出されたときに行われるトラカール２６内の洗浄処理について説明する。

図７は、各電磁弁６８、７０の開閉タイミングの一例を示したタイミングチャート図である。なお、図７に示した各電磁弁６８、７０の開閉制御は送気送水装置１８の制御部７４により行われる。図７に示した例では、自動検出部９０から送出される検出信号がＯＮになっている間、すなわちトラカール２６内に内視鏡挿入部２４の先端面５５が存在すると判断される場合には、第１の電磁弁６８を常時開いた状態にする。一方、第２の電磁弁７０は一定間隔で開閉を繰り返す。これにより、第１及び第２の電磁弁６８、７０が開かれたときには噴射ノズル５４から洗浄液と清浄ガスの混合流体が噴射され、第１の電磁弁６８のみが開かれているときには噴射ノズル５４から清浄ガスが噴射される。したがって、トラカール２６内の洗浄と乾燥が交互に繰り返され、トラカール２６内の洗浄が行われる。

各電磁弁６８、７０の開閉タイミングの他の例を図８に示す。図８に示した例では、自動検出部９０から送出される検出信号がＯＮになっている間は、第１の電磁弁６８は常時開いた状態となっている。一方、第２の電磁弁７０は自動検出部９０から送出される検出信号がＯＮになってから所定時間が経過するまでは開いた状態となっているが、所定時間経過後は閉じた状態となる。図８に示した例によれば、トラカール２６内に内視鏡挿入部２４の先端面５５が存在していることが検出されてから所定時間が経過するまでは噴射ノズル５４から洗浄液と清浄ガスの混合流体が継続的に噴射されるので、トラカール２６内の洗浄効果が高く、内視鏡挿入部２４の観察窓５２に付着した汚れの転写、再転写を確実に防ぐことができる。また、所定時間が経過した後は噴射ノズル５４から清浄ガスのみが噴射されるので、トラカール２６内に付着した液滴を吹き飛ばすことが可能となり、トラカール２６から内視鏡挿入部２４の観察窓５２に液滴が転写されることを防止できる。

また、図示は省略するが、自動検出部９０から送出される検出信号がＯＮになっている間は、第１の電磁弁６８のみを開いて噴射ノズル５４から清浄ガスを常時噴射するようにしてもよいし、これとは逆に第２の電磁弁７０のみを開いて噴射ノズル５４から洗浄液を常時噴射するようにしてもよい。

このように本実施形態の内視鏡システム１０では、内視鏡挿入部２４の観察窓５２を介して取得される内視鏡画像に基づいて、トラカール２６（の挿通路４８）内に内視鏡挿入部２４の先端面５５が存在するか否かの検出が自動的に行われる。すなわち、トラカール２６内に内視鏡挿入部２４の先端面５５が引き込まれたか否かが自動的に検出される。このため、トラカール２６に特別な機能を追加する必要がなく、トラカール２６に対する内視鏡挿入部の挿抜操作を容易に検出することができる。これにより、トラカール２６の構造を複雑化することなく、トラカール２６の大型化（大径化）を防ぐことができる。

また、上記の検出結果に応じて、トラカール２６内に内視鏡挿入部２４の先端面５５が存在する場合には、内視鏡挿入部２４の噴射ノズル５４から洗浄液又は清浄ガスが自動的（強制的）に噴射される。これにより、トラカール２６から内視鏡挿入部２４を引き抜く際、内視鏡挿入部２４の観察窓５２に付着した血液や体液などの汚れがトラカール２６に転写されることが防止される。また、トラカール２６から引き抜かれた内視鏡挿入部２４の観察窓５２の汚れを拭き取った後、トラカール２６内に内視鏡挿入部２４を再び挿入する際、トラカール２６から内視鏡挿入部２４の観察窓５２に汚れが再付着してしまうことも防止できる。したがって、特別な操作を行うことなく、トラカール２６を介して体腔内に挿入された内視鏡挿入部２４の観察窓５２を常に良好な状態に保つことが可能となる。

なお、本実施形態では、トラカール２６内に内視鏡挿入部２４の先端面５５が存在するか否かの検出は、内視鏡挿入部２４の観察窓５２を介して取得される内視鏡画像に基づいて行われるようになっているが、これに限らず、トラカール２６に光学的、機械的、磁気的などの検出センサーを設けて、検出センサーの検出結果に応じてトラカール２６内に内視鏡挿入部２４の先端面５５が存在するか否かの検出を行うようにしてもよい。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。以下、第１の実施形態と共通する部分については説明を省略し、本実施形態の特徴的部分を中心に説明する。

図９は、第２の実施形態に係る内視鏡システムの構成を示した概略図である。図９中、図１と共通又は類似の要素には同一の番号を付している。

図９に示すように、第２の実施形態の内視鏡システム１０Ａでは、送気送水装置１８Ａが洗浄液や清浄ガスを供給する機能だけでなく気腹ガスを供給する機能を兼ね備えており、共通のガス供給源であるＣＯ_２ガスボンベ３６から供給されるＣＯ_２ガスを利用してこれらの流体の供給が行われる。

図１０は、第２の実施形態における送気送水装置１８Ａの内部構成を示したブロック図である。図１０に示した送気送水装置１８Ａでは、第１の実施形態の送気送水装置１８の構成に加え、さらに第２の減圧部９２、第３の電磁弁９４、気腹ガス用コネクタ９６を備えている。

ガス管路８０は、高圧コネクタ６０と減圧部（第１の減圧部）６６との間において第３のガス管路８０ｃに分岐され、第３のガス管路８０ｃの他端は気腹ガス用コネクタ９６に接続されている。なお、気腹ガス用コネクタ９６には気腹チューブ４０の一端が接続されている。

第３のガス管路８０ｃの途中には、第２の減圧部９２、第３の電磁弁９４が順に設けられている。第２の減圧部９２は、第３のガス管路８０ｃを流れるＣＯ_２ガスを気腹圧に適した圧力に減圧する。第３の電磁弁９４は、第３のガス管路８０ｃを開閉可能な開閉弁であり、制御部７４からの制御信号に応じて第３のガス管路８０ｃの開閉を行う。この電磁弁９４の開閉動作により、気腹ガス用コネクタ９６から出力される気腹ガス（ＣＯ_２ガス）の供給／停止が選択的に行われる。

図１１は、プロセッサ装置１４と送気送水装置１８Ａとの関係を示した機能ブロック図である。図１１に示すように、送気送水装置１８Ａの制御部７４は、プロセッサ装置１４の自動検出部９０から送出される検出信号に応じて第１〜第３の電磁弁６８、７０、９４の開閉を制御する。プロセッサ装置１４の自動検出部９０にて行われる検出処理については第１の実施形態と同様である。

図１２は、第２の実施形態における各電磁弁６８、７０、９４の開閉タイミングの一例を示したタイミングチャート図である。図１２に示した例では、トラカール２６内に内視鏡挿入部２４の先端面５５が存在していることが検出された場合、すなわち検出信号がＯＮになっている間は、第３の電磁弁９４は常時開いた状態となり、送気送水装置１８の気腹ガス用コネクタ９６から気腹チューブ４０、送気コネクタ４９を介してトラカール２６の挿通路４８内に気腹用ガスが常時供給される。これにより、挿通路４８の内壁面には気腹用ガスの流れが形成され、内視鏡挿入部２４の噴射ノズル５４からの洗浄液や清浄ガスの噴射との相乗効果によって血液や体液などの汚れの付着するのをより確実に防止することができる。

なお、本実施形態では、トラカール２６内に内視鏡挿入部２４の先端面５５が存在することが検出された場合には、気腹ガスとともに噴射ノズル５４から洗浄液や清浄ガスが噴射されるようになっているが、これに限らず、気腹ガスのみをトラカール２６内の挿通路４８に強制的に供給するようにしてもよい。この場合においてもトラカール２６内に汚れが付着するのを防止する効果を得られる。

また、本実施形態では、共通のガス供給源から各種流体が供給されるのでコストダウンを図ることができる。また、各部の共通化によって装置の大型化を防ぐことができ、装置スペースの有効活用を図ることができる。

＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。以下、第１又は第２の実施形態と共通する部分については説明を省略し、本実施形態の特徴的部分を中心に説明する。

図１３は、第３の実施形態に係る内視鏡システム１０Ｂの構成を示した概略図である。図１４は、図１３に示した内視鏡挿入部２４及びそれを外装するシース１００の構成を示した概略断面図である。

第３の実施形態では、内視鏡挿入部２４にはシース１００が外装されている。このシース１００の先端部には、内視鏡挿入部２４の観察窓５２の表面に付着した汚損物を除去するために洗浄液や清浄ガスを噴射する手段としてノズル１０２が設けられている。このノズル１０２は、シース軸方向に対して略直角に屈曲しており、シース１００に挿通された内視鏡挿入部２４の観察窓５２に向かって開口している。このシース１００の内部には内視鏡挿入部２４との間に隙間が形成されており、この隙間によってノズル１０２まで流体を導くための流体管路１０４が構成されている。この流体管路１０４はシース軸方向に沿って形成されており、シース１００の先端部に設けられたノズル１０２に連通している。シース１００の基端部には送液チューブ３２及び送気チューブ３４がコネクタ１０６を介して着脱自在に接続され、シース１００内部に形成される流体管路１０４に連通している。なお、図１４中、符号１０６はＯリングであり、流体管路１０４の気密性を確保するために設けられている。これにより、送気送水装置１８から供給された洗浄液や清浄ガスは、流体管路１０４を介してノズル１０２まで導かれ、ノズル１０２から噴射される。

プロセッサ装置１４及び送気送水装置１８による検出処理及び各電磁弁の開閉制御については第１の実施形態と同様である。

第３の実施形態によれば、硬性内視鏡１２に観察窓５２の洗浄機構が具備されていない場合でも、上記のように構成される洗浄機構付きのシース１００を内視鏡挿入部２４に装着することにより、第１の実施形態と同様な効果を得ることが可能となる。

以上、本実施形態に係る内視鏡システム、及び内視鏡システムの制御方法について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

１０…内視鏡システム、１２…硬性内視鏡、１４…プロセッサ装置、１６…光源装置、１８…送気送水装置、２０…気腹装置、２２…本体操作部、２４…内視鏡挿入部、２６…トラカール、２８…ユニバーサルケーブル、３０…モニタ、３２…送液チューブ、３４…送気チューブ、３６…ＣＯ_２ガスボンベ、５０…照明窓、５２…観察窓、５４…噴射ノズル、６８…第１の電磁弁、７０…第２の電磁弁、７２…洗浄液タンク、７４…制御部、８６…画像処理部、９０…自動検出部、１００…シース、１１０…第１の弁部材、１１２…第２の弁部材

Claims (12)

1. 体壁に穿刺されたトラカールを介して体腔内に挿入される内視鏡挿入部を備える内視鏡システムであって、
   前記内視鏡挿入部の先端部が前記トラカール内に引き込まれたか否かを検出する検出手段と、
   前記検出手段によって前記内視鏡挿入部の先端部が前記トラカール内に引き込まれたことが検出されたとき、前記トラカール内に所定の流体を供給することにより該トラカール内を洗浄するトラカール洗浄手段と、
   を備えたことを特徴とする内視鏡システム。
2. 前記検出手段は、前記内視鏡挿入部の先端部に配置される観察窓を介して取得される内視鏡画像に基づいて、前記内視鏡挿入部の先端部が前記トラカール内に引き込まれたか否かを検出することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
3. 前記検出手段は、前記内視鏡画像の中に前記トラカールの先端開口部が含まれるか否かに応じて、前記内視鏡挿入部の先端部が前記トラカール内に引き込まれたか否かを検出することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡システム。
4. 前記トラカール内の基端側には、前記内視鏡挿入部が挿通される挿通路の気密性を確保するための気密防止部材が設けられ、
   前記検出手段は、前記内視鏡画像の中に前記気密防止部材が含まれるか否かに応じて、前記内視鏡挿入部の先端が前記トラカール内に引き込まれたか否かを検出することを特徴とする請求項２又は３に記載の内視鏡システム。
5. 前記トラカール洗浄手段は、前記検出手段によって前記内視鏡挿入部の先端部が前記トラカール内に引き込まれたことが検出されたとき、前記トラカール内に前記流体を間欠的に供給することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の内視鏡システム。
6. 前記トラカール洗浄手段は、前記検出手段によって前記内視鏡挿入部の先端部が前記トラカール内に引き込まれていないことが検出されたとき、前記トラカール内に前記流体を供給しないことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の内視鏡システム。
7. 前記トラカール洗浄手段は、前記内視鏡挿入部の先端部に設けられる噴射ノズルから前記流体を噴射することにより前記トラカール内に前記流体を供給することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の内視鏡システム。
8. 前記トラカール洗浄手段は、前記内視鏡挿入部を外装するシースの先端部に設けられる噴射ノズルから前記流体を噴射することにより前記トラカール内に前記流体を供給することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の内視鏡システム。
9. 前記トラカール洗浄手段は、前記トラカールに設けられる流体導入口を介して前記トラカール内に前記流体を供給することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の内視鏡システム。
10. 前記トラカール洗浄手段は、前記トラカール内に洗浄液及びガスを選択的に供給することにより該トラカール内を洗浄することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の内視鏡システム。
11. 体壁に穿刺されたトラカールを介して体腔内に挿入される内視鏡挿入部を備える内視鏡システムの制御方法であって、
    前記内視鏡挿入部の先端部が前記トラカール内に引き込まれたか否かを検出する検出工程と、
    前記検出工程によって前記内視鏡挿入部の先端部が前記トラカール内に引き込まれたことが検出されたとき、前記トラカール内に所定の流体を供給することにより該トラカール内を洗浄するトラカール洗浄工程と、
    を含むことを特徴とする内視鏡システムの制御方法。
12. 前記検出工程は、前記内視鏡挿入部の先端部に配置される観察窓を介して取得される内視鏡画像に基づいて、前記内視鏡挿入部の先端部が前記トラカール内に引き込まれたか否かを検出することを特徴とする請求項１１に記載の内視鏡システムの制御方法。

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