JP4712790B2 - 内視鏡検査システム用の圧力伝達コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、流体連通路と、導管を通じて該連通路上に開口し、該連通路内の圧力に応じて変形する膜によって仕切られる盲室と、該膜の変形を該連通路内の圧力を表す量の形で伝達する手段とを備える圧力検知コネクタ、より詳細には内視鏡検査システム用の圧力検知コネクタに関する。

より詳細には、カニューレであって、内視鏡を収容するためおよび該カニューレと該内視鏡との間に洗浄チャネルまたは流出チャネルを形成するためのカニューレを備える内視鏡検査システムは、例えば文献、米国特許第５０３７３８６号および米国特許第６０８６５４２号に記載されている。そのシステムは、カニューレの周りに取り付けられ、洗浄チャネルまたは流出チャネルと連通するための連結路が設けられた連結リングも含む。それは、関節部の関節鏡検査、より詳細には膝の関節鏡検査に用いられる。内視鏡は、関節を表示するために、ビデオ画面に接続されている。洗浄チャネルまたは流出チャネルは、内視鏡前方の媒体を光学的に透明に維持しかつ関節部を洗浄するために、生理食塩水の循環を生成することを可能にする。循環は、リザーバに接続され、連結リングを通じて洗浄チャネルまたは流出チャネルに接続されたチューブ内に排出するポンプによって与えられる。

関節部内の生理食塩水の圧力は、カニューレ内に形成されたチャネルに連結リングを通じて接続された圧力検知専用のチューブ内に配置された膜圧力センサによって制御される。

この構造は、例えば圧力センサと連結リングとの間でチューブに急な屈曲部がたまたまあったなどの特定の作動条件下で、圧力の測定に誤りが生じる結果をもたらすという欠点を有する。

文献、米国特許第５０４４２０３号には、そのようなチューブに接続される膜圧力センサが開示されている。このセンサは、剛体の連通路を備えており、該連通路には、該連通路の周りに接続された可撓性チューブの形態をした盲室と連通するための開口部が設けれている。油が充填された２つのチャンバが、伝達チャンバに固定された２つの膜が２つの別の膜からなる盲室の２つの部分と接触するように、盲室の周りに配置されている。連通路内を循環する流体は、開口部を経て盲室に入り、盲室の膜および２つの伝達チャンバの膜を変形させる。連通路内の圧力を測定するために、膜の変形に依存して変化する油圧が、各油圧チャンバ上に装着されたセンサに伝達される。

この構造は、可撓性チューブの形態をした盲室自体がその壁上で変形されるものであるので、その結果、膜の変形が連通路内の圧力の作用にのみ起因する場合と比べ、圧力の測定に誤りの原因を持ち込む可能性があるという欠点を有する。

文献、米国特許第５６４３２０３号には、上述の種類の内視鏡検査システムが開示されており、該内視鏡検査システムでは、コネクタは、連結リング上に装着されており、洗浄チャネルと連通するための連通路と、該連通路内の圧力を検知するための圧力センサとを備えている。関節部内の生理食塩水の圧力は、連通路内で検知された圧力に基づいて、ある法則を用いて推定される。

コネクタの連通路内で検知された圧力に基づいて関節部内の圧力を推定することにより、圧力検知専用の１チャネルをカニューレ内で省くことが可能となる。従って、カニューレが関節部内に導入される際の外傷を軽減する目的で、カニューレの直径を減少させることが可能である。チューブに比べ、コネクタの場合は、これによって連通路の断面における変動の危険性が排除され、この連通路内での圧力の検知を信頼できるものとすることができる。

コネクタは、流体連通路と該連通路に垂直な導管とを備える剛体の部品である。圧力センサは、このコネクタに取り付けられている。それは、連通路内に開口するように導管に面して配置されるように設計された盲室を備える。連通路内の圧力に起因した変形を電気電圧に変換するために、盲室内に配置された膜は、圧電変換器に接続されている。

この構造は、それによって、組み立て時に、コネクタ内に形成された導管および圧電変換器センサ内に形成された盲室を正確に配置することが必要となるという欠点を有する。

本発明の目的は、組み立てを簡素化するために、上に述べた先行技術から知られているコネクタに変更を加えることである。

この目的に対し、本発明の主題は、流体連通路と、導管を通じて該連通路上に開口し該連通路内の圧力に応じて変形する膜によって仕切られる盲室と、該膜の変形に基づいて連通路内の圧力を表す量を伝達する手段とを備える圧力検知コネクタ、より詳細には内視鏡検査システム用の圧力検知コネクタであって、連通路、導管および盲室が同一の剛体部品内に形成され、該剛体部品に膜が取り付けられていることを特徴とする、圧力検知コネクタである。

盲室を仕切るために膜を盲室上に装着することにより、本発明によるコネクタの組み立てが簡素化される。さらに、内部に連通路、導管および盲室が形成された剛体部品は、膜を装着する前に容易に洗浄することができる。最後に、完全に組み立てられたコネクタが、容易に殺菌される。

本発明の好ましい実施形態では、膜は、盲室と、膜の変形を空気圧の形で伝達するために空気が充填されて剛体部品に接続されているのが好ましい圧力伝達チャンバとの両方を仕切る。圧電変換器に比べ、この構造によれば、コネクタの滅菌作業時におけるあらゆる劣化の危険性が排除される。油伝達に比べ、この構造では、コネクタの盲室および連通路を汚染する危険性も、洗浄チャネルまたは流出チャネルを汚染する危険性も排除される。

本発明は、図面によって以下に示す一実施形態の説明を読めば明らかとなるであろう。

内視鏡検査システムは、カニューレ１であって、内視鏡３を収容するためおよび該カニューレ１と内視鏡３との間に洗浄チャネル５を形成するためのカニューレ１を備える（図１〜図４）。図で示した実施形態では、洗浄チャネル５は、カニューレ１内部の内視鏡３とチューブ７との間に形成され、流出チャネル９は、内部チューブ７とカニューレ１との間に形成されている。

洗浄チャネル５および流出チャネル９と連通するために、カニューレ１の周りに連結リング１１が装着されている。第１の連結路１３は、洗浄チャネル５と連通する。第２の連結路１５は、流出チャネル９と連通する。

コネクタ１７は、連結リング１１上に装着されている。これは、洗浄チャネル５で第１の連結路１３と連通するための第１の連通路１９と、流出チャネル９で第２の連結路１５と連通するための第２の連通路２１とを備える。盲室（compartiment borgne）３９ａ、３９ｂは、導管４１ａ、４１ｂを通じて各連通路１９、２１上に開口する。膜３７ａ、３７ｂが備わる伝達チャンバ３５ａ、３５ｂは、連通路１９、２１内の圧力が膜の変形によって伝達チャンバ３５ａ、３５ｂに伝達されるように設計されている。

洗浄チャネル５内に新鮮な生理食塩水の流れを生成し、流出チャネル９内に汚れた生理食塩水の流れを生成するために、チューブ（図示せず）が、コネクタ１７の連通路１９および２１に接続されているとともに、ポンプに接続されている。連結リング１１は、それ自体既知の方法で、洗浄チャネル５内または流出チャネル９内の所望の流れに従って連結路１３および１５を開放もしくは閉鎖するための栓２３と２５とを備える。

コネクタ１７は、洗浄チャネル５および流出チャネル９がチューブの仲介なくしてコネクタの連通路１９および２１と連通することができるように、連結リング１１上に装着されている。この構造を有していれば、コネクタの連通路のうちのどちらかの内部で検知される圧力は、連結リングの連結路に仮にチューブを接続したとすれば、そのときのチューブの断面の偶然の変動に起因した誤差の影響を受けない。

連通路１９、２１、導管４１ａ、４１ｂおよび盲室３９ａ、３９ｂは、同一の剛体部品４３内に形成されており、該剛体部品４３に膜３７ａ、３７ｂおよび伝達チャンバが接続されているので、膜３７ａ、３７ｂによって盲室３９ａ、３９ｂ上の伝達チャンバを仕切る（fermer）ことができる。

剛体部品４３には、コネクタ１７を連結リング１１に可逆的に接続する（図５）ための締結手段３１が備えられている。剛体部品４３には、連結リング１１への接続の向きとしての極性を与える（polarize）分極特性４５を備えるのが好ましい。これらの構造により、外科医が容易且つ信頼できる方法で連結リングにコネクタを接続することが可能となる。

洗浄チャネル５との連通路１９内を流れる、または流出チャネル９との連通路２１内を流れる生理食塩水は、膜３７ａ、３７ｂによって仕切られた盲室３９ａ、３９ｂに入る。膜３７ａ、３７ｂは、連通路１９または２１内の生理食塩水の圧力に応じて変形する。この変形によって、伝達チャンバ３５ａ、３５ｂ内部の空気圧に変動が生じる。この圧力変動をセンサ（図示せず）に伝達し、連通路１９、２１の各々の内部の生理食塩水の圧力を測定するために、伝達チャンバ３５ａ、３５ｂの接続点４７に、毛細管（図示せず）が接続されている。

関節部内の生理食塩水の圧力は、連通路内で検知された圧力に基づいて、ある法則を用いて推定される。洗浄ポンプまたは流出ポンプの回転速度によって与えられる流体の流速と、実験によって求められるコネクタの連通路と洗浄チャネルの口または流出チャネルの口との間での圧力低下との間の関係が用いられるのが好ましい。

図６では、各盲室３９ａ、３９ｂは、各それぞれの連通路１９、２１上に開口している。この構造により、各連通路１９、２１内の圧力を別個に検知することが可能となる。本発明のこの実施形態では、コネクタ１７は、上述の内視鏡検査システムにおいて、一方では洗浄チャネル５につながる連通路１９内で、他方では流出チャネル９につながる連通路２１内で検知された圧力に基づいた推定による、関節部内の生理食塩水の圧力の２つの測定を可能にする。好都合なことに、関節部内の圧力は、洗浄栓２３または流出栓２５をそれぞれ閉鎖することによって一方の連通路２１内で生理食塩水の循環が中断された場合でさえも、２つの連通路のうちの他方である、１９を用いて推定することができる。また、この構造では、外科医は、１動作で、連結リングを洗浄用連通路および流出用連通路に都合よく接続し、その間ずっと、これらの２つのチャネルの各々の内部の圧力を検知することができる。

コネクタの２つの連通路上の２つの圧力栓により、検知された圧力を実験によって得られた予測値と比較することによって、上述の内視鏡検査システムの完全性をよりよくチェックすることが可能となる。差があった場合は、洗浄栓２３または流出栓２５の故障を診断することができ、あるいは、洗浄チャネルまたは流出チャネル内の異物の存在を診断することができる。好都合なことに、これらのチェックは、本内視鏡検査システムの使用開始時点で、外科医によって行われる。

図７では、２つの盲室３９ａ、３９ｂは、同一の連通路、例えば１９上に開口している。この構造により、連通路１９内での圧力の二重検知が可能となる。

剛体部品４３は、プラスチックの射出成形によって製造されるのが好ましい。この製造法は、使い捨てコネクタを得る手段として好都合である。

内視鏡検査システムを正面から見た図である。 図１の内視鏡検査システムを上端から見た図である。 図１の内視鏡検査システムを長手方向断面で示した図である。 図１の内視鏡検査システムを横断面で示した図である。 図１〜図４による内視鏡検査システムの連結リングに接続する位置にある本発明によるコネクタの斜視図である。 本発明による内視鏡検査システム用の第１のコネクタの横断面図である。 本発明による内視鏡検査システム用の第２のコネクタを横断面図である。

Claims (7)

1. 流体連通路（１９、２１）と、
   導管（４１ａ、４１ｂ）を通じて前記連通路（１９、２１）上に開口し、前記連通路（１９、２１）内の圧力に応じて変形する膜（３７ａ、３７ｂ）によって仕切られる盲室（３９ａ、３９ｂ）と、
   前記膜の変形に基づいて前記連通路内の前記圧力を表す量を伝達する手段と、
   を備える圧力検知コネクタ、より詳細には内視鏡検査システム用の圧力検知コネクタであって、
   ２つの連通路（１９、２１）、２つの導管（４１ａ、４１ｂ）および２つの盲室（３９ａ、３９ｂ）が同一の剛体部品（４３）内に形成され、各盲室が前記２つの連通路（１９、２１）のうちの１つの上に開口し、かつ各々が前記剛体部品（４３）に取り付けられた膜（３７ａ、３７ｃ）によって仕切られる、
   ことを特徴とする圧力検知コネクタ。
2. 各盲室（３９ａ、３９ｂ）は、各連通路（１９、２１）上にそれぞれ開口していることを特徴とする、請求項１に記載の圧力検知コネクタ。
3. 前記２つの盲室（３９ａ、３９ｂ）は、同一の連通路（１９）上に開口していることを特徴とする、請求項１に記載の圧力検知コネクタ。
4. 前記膜は、前記盲室（３９ａ、３９ｂ）と、前記膜（３７ａ、３７ｂ）の前記変形を前記連通路（１９、２１）内の前記圧力を表す圧力に変換するために前記剛体部品（４３）に接続された圧力伝達チャンバ（３５ａ、３５ｂ）の両方を仕切ることを特徴とする、請求項１に記載の圧力検知コネクタ。
5. 前記圧力伝達チャンバ（３５ａ、３５ｂ）には、前記膜（３７ａ、３７ｂ）の前記変形を空気圧に変換するために、空気が充填されていることを特徴とする、請求項４に記載の圧力検知コネクタ。
6. 前記剛体部品（４３）には、分極特性（４５）が備えられていることを特徴とする、請求項１に記載の圧力検知コネクタ。
7. 前記剛体部品（４３）は、射出成形プラスチックで製造されていることを特徴とする、請求項１に記載の圧力検知コネクタ。

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