JP5481234B2 - Endoscope insertion aid - Google Patents
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Description
本発明は、内視鏡の挿入部を体腔内に挿入する際の挿入補助具に関する。 The present invention relates to an insertion assisting tool for inserting an insertion portion of an endoscope into a body cavity.
一般に、患者の体腔内に細径で長尺の挿入部を挿入することにより、対象部位を観察および撮像を行うことができる電子内視鏡が広く用いられている。特に大腸内視鏡検査や小腸内視鏡検査においては、柔軟性に富み複雑に湾曲蛇行する腸管を傷つけることなく挿入部を進行させることができるように、挿入部に挿入補助具を設けることが提案されている。 In general, electronic endoscopes that can observe and image a target region by inserting a long and thin insertion portion into a body cavity of a patient are widely used. Especially in large intestine endoscopy and small intestine endoscopy, it is possible to provide an insertion aid in the insertion part so that the insertion part can be advanced without damaging the intestinal tract which is flexible and tortuously curved. Proposed.
内視鏡の挿入補助具の一例として、特許文献1に開示されるようなダブルバルーン式内視鏡がある。特許文献1に記載の挿入補助具を設けた内視鏡では、内視鏡の本体と内視鏡を覆う外筒にそれぞれバルーンを設け、まず2つのバルーンのうち内視鏡側のバルーンを膨らませることで、内視鏡を腸管の任意の位置に固定する。続いて、外筒側のバルーンを膨らませ、内視鏡側のバルーンを収縮させて内視鏡を押し込むことにより内視鏡を進行させる。そして、内視鏡を腸管の深部に挿入して、例えば結腸の屈曲部等に到達したら、外筒側のバルーンを収縮させた後、再び内視鏡側のバルーンを膨らませ、上記の操作を行うことにより、内視鏡の挿入部をさらに進行させることができる。また、バルーンを膨らませた状態においては、内視鏡や外筒を引き寄せることで腸管を手繰り寄せて腸管の長さを短縮させ、内視鏡の挿入部を進行させる。 As an example of an insertion aid for an endoscope, there is a double balloon endoscope as disclosed in Patent Document 1. In the endoscope provided with the insertion assisting tool described in Patent Document 1, balloons are provided on the endoscope main body and the outer cylinder covering the endoscope, respectively, and first, the balloon on the endoscope side of the two balloons is inflated. Thus, the endoscope is fixed at an arbitrary position of the intestinal tract. Subsequently, the balloon on the outer cylinder side is inflated, the balloon on the endoscope side is deflated, and the endoscope is pushed in to advance the endoscope. Then, when the endoscope is inserted into the deep part of the intestine and reaches the bent part of the colon, for example, the balloon on the outer tube side is deflated, and then the balloon on the endoscope side is inflated again and the above operation is performed. Thus, the insertion portion of the endoscope can be further advanced. Further, in a state where the balloon is inflated, the endoscope and the outer cylinder are attracted to draw the intestine, shorten the length of the intestine, and advance the insertion portion of the endoscope.
各バルーンは、内視鏡の操作部に設けられた操作用バルーンと空気挿通用の管路によって接続されており、操作用バルーンを膨張ないし収縮させることによって、各バルーンを収縮ないし膨張させる。なお、操作用バルーンの代わりにフットペダルを用いてバルーンの膨張と収縮を制御することも提案されている。 Each balloon is connected to an operation balloon provided in an operation portion of the endoscope by a duct for air insertion, and each balloon is deflated or inflated by inflating or deflating the balloon. It has also been proposed to control the inflation and deflation of the balloon using a foot pedal instead of the operation balloon.
しかし、上記の従来の内視鏡用挿入補助具では、バルーンを装着する準備に時間や手間が掛かり、施術中は手動でバルーンをこまめに膨張させたり収縮させたりする作業を行う必要があり、さらに他の内視鏡の操作も並行して行うこともあり、バルーン操作が他の施術に支障をきたす可能性がある。 However, in the conventional endoscope insertion aid described above, it takes time and labor to prepare for mounting the balloon, and it is necessary to manually inflate and contract the balloon frequently during the procedure. Furthermore, other endoscope operations may be performed in parallel, and the balloon operation may interfere with other treatments.
本発明は上記に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、術者に特別な手技を要求することなく、装着の手間を省いて簡便な操作で動作させることが可能な内視鏡用挿入補助具を提供することである。 The present invention has been made in view of the above. An object of the present invention is to provide an insertion aid for an endoscope that can be operated by a simple operation without requiring a special procedure from an operator and omitting the trouble of wearing.
本発明の一実施形態における内視鏡用挿入補助具は、内視鏡の先端部に設けられる内視鏡用挿入補助具であって、先端部の外周面に嵌合する円環状のバルーンと、円環状のバルーンに対して先端部の基端側に位置し、該先端部の外周面に摺動自在に巻回された螺旋状のバルーンと、円環状のバルーンと螺旋状のバルーンへの送気及び吸気を制御する制御部とを備え、螺旋状のバルーンは、先端側から順に、先端部の軸方向に伸張する第1の部分と該先端部の径方向外側に向かって伸張する第2の部分とを有し、第1の部分は、第2の部分よりも膨張を開始する空気圧が高く設定され、制御部は、先端部が体腔内に挿入された状態において、最初に第2の部分が膨張して体腔内壁面に当接し、次に第1の部分が膨張して該先端部を体腔内奥に挿入させ、続いて円環状のバルーンが膨張して体腔内壁面に当接し、かかる当接が維持された状態で螺旋状のバルーンが収縮して該先端部外周面上を該先端部の先端側に摺動するように送気及び吸気を制御する。従って、各バルーンを上記の順序で膨張と収縮を繰り返すことにより、体腔内においてバルーンを用いた腸管等の手繰り寄せ作業を行う必要なく、内視鏡を進行させることができる。 An endoscope insertion aid in one embodiment of the present invention is an endoscope insertion aid provided at a distal end portion of an endoscope, and an annular balloon that is fitted to an outer peripheral surface of the distal end portion. A spiral balloon positioned proximal to the tip of the annular balloon and slidably wound on the outer peripheral surface of the tip, and an annular balloon and a spiral balloon. A spiral balloon having a first portion extending in the axial direction of the distal end portion and a first portion extending radially outward of the distal end portion in order from the distal end side. The first part is set to be higher in air pressure to start inflation than the second part, and the control unit first sets the second part in a state where the tip part is inserted into the body cavity. Part expands to abut against the inner wall of the body cavity, and then the first part expands to insert the tip into the interior of the body cavity. Subsequently, the annular balloon is inflated and comes into contact with the inner wall surface of the body cavity, and while the contact is maintained, the spiral balloon is contracted to move the outer peripheral surface of the tip portion toward the tip side of the tip portion. Air supply and intake are controlled to slide. Therefore, by repeating the inflation and the deflation of each balloon in the above order, the endoscope can be advanced without having to perform a manual feeding operation such as an intestinal tract using the balloon in the body cavity.
好ましくは、制御部は、通気チャネルを経由して円環状のバルーン及び螺旋状のバルーンに対して送気及び吸気を行い、通気チャネルの中途部に、円環状のバルーンと接続される第1の通気口と、螺旋状のバルーンと接続される第2の通気口とが設けられており、通気チャネルは、第1の通気口と第2の通気口との間に環流部を有し、環流部には、第1の逆止弁と第2の逆止弁が、第1の通気口を挟んで設けられており、第1の逆止弁は、通気チャネルの下流側から第1の通気口に向かう空気の流れのみを許容する方向に開く弁であり、第2の逆止弁は、第1の通気口から通気チャネルの下流側に向かう空気の流れのみを許容する方向に開く弁であり、第1の逆止弁の開弁圧及び第2の逆止弁の開弁圧は、第1の逆止弁の開弁圧をP1、第2の逆止弁の開弁圧をP2、第1の部分のバルーンが完全に膨張する空気圧をPb1とすると、以下の式(1)を満たす。
Pb1<P1<P2・・・(1)
従って、バルーンの膨張及び収縮を内視鏡内に設けた単一の通気チャネルを介して行うことができる。
Preferably, the control unit supplies and sucks air to and from the annular balloon and the spiral balloon via the ventilation channel, and a first part connected to the annular balloon is provided in the middle of the ventilation channel. A ventilation port and a second ventilation port connected to the spiral balloon are provided, and the ventilation channel has a circulation portion between the first ventilation port and the second ventilation port, The part is provided with a first check valve and a second check valve sandwiching the first vent, and the first check valve is connected to the first vent from the downstream side of the vent channel. The second check valve is a valve that opens in a direction allowing only air flow from the first vent to the downstream side of the vent channel. There, the valve opening pressure of the valve opening pressure and a second check valve of the first check valve, the valve opening pressure of the first check valve P 1, the P 2 the valve opening pressure of the check valve, the air pressure balloon of the first portion is fully expanded and P b1, satisfies the following equation (1).
P b1 <P 1 <P 2 (1)
Therefore, the balloon can be inflated and deflated through a single ventilation channel provided in the endoscope.
さらに好ましくは、制御部は、通気チャネルに接続される送気及び吸気を行うポンプと、該通気チャネルに接続される圧力計とを有し、制御部は、圧力計の計測値が所定の閾値に達するまではポンプの送気を行い、該圧力計の計測値が該所定の閾値に達すると該ポンプの動作を吸気に切り替え、該ポンプの吸気限界の圧力に達すると該ポンプの動作を送気に切り替える。ここで、所定の閾値は、所定の閾値をTとすると、以下の式(2)を満たす。
P1<T<P2・・・(2)
また、ポンプの吸気限界の圧力は、ポンプの吸気限界の圧力をPlimとすると、以下の式(3)を満たす。
P2<Plim・・・(3)
従って、バルーンの膨張及び収縮を行うための送気及び吸気を、通気チャネルに接続されたポンプによって行い、通気チャネル内、ひいてはバルーン内の空気圧に基づいてポンプの送気及び吸気を切り替えることにより、術者は自らポンプの送気及び吸気の切り替え作業を行う必要なくバルーンを膨張又は収縮させて内視鏡を進行させることができる。
More preferably, the control unit has a pump for supplying and sucking air connected to the ventilation channel and a pressure gauge connected to the ventilation channel, and the control unit has a measurement value of the pressure gauge of a predetermined threshold value. Until the pressure reaches the predetermined value, the pump operation is switched to intake, and when the pressure reaches the intake limit of the pump, the pump operation is sent. Switch to mind. Here, the predetermined threshold satisfies the following expression (2), where T is the predetermined threshold.
P 1 <T <P 2 (2)
Further, the pressure at the intake limit of the pump satisfies the following expression (3), where P lim is the pressure at the intake limit of the pump.
P 2 <P lim (3)
Therefore, air supply and intake for performing inflation and deflation of the balloon are performed by a pump connected to the ventilation channel, and by switching between air supply and intake of the pump based on the air pressure in the ventilation channel and thus in the balloon, The surgeon can advance the endoscope by inflating or deflating the balloon without having to perform pumping and inspiration switching operations.
また、制御部は、外部の入力装置から出力される信号に基づいてポンプの送気又は吸気を開始する。そして、入力装置には、内視鏡の操作部に設けられたボタンや、内視鏡に接続されるプロセッサに設けられた操作パネルやプロセッサに接続されるキーボードが含まれる。従って、術者は、内視鏡の操作部やプロセッサから、より簡便にポンプの動作制御を行って効率よく内視鏡を挿入することができる。 Further, the control unit starts air supply or intake of the pump based on a signal output from an external input device. The input device includes a button provided in the operation unit of the endoscope, an operation panel provided in the processor connected to the endoscope, and a keyboard connected to the processor. Therefore, the surgeon can efficiently insert the endoscope by controlling the operation of the pump more easily from the operation unit or the processor of the endoscope.
本発明によれば、術者は、バルーンの膨張や収縮を手動で制御することなく、必要なときにのみバルーンを膨張又は収縮させて内視鏡を円滑に挿入することができる。また、術者は、バルーンを膨張させたときに腸管等を手繰り寄せる作業を行う必要もない。従って、術者は、特別な手技を要求されることなく、対象部位の撮像や観察、内視鏡の先端部の制御等の作業に専念することができる。また、内視鏡の挿入に際し、内視鏡の先端部近傍に支点、力点及び作用点が集中するため、従来のような、挿入部の可撓管に対して基端側から押し込む力を加える手技と比べて、患者の消化管等に与える負荷の範囲が大幅に小さくなる。さらに、バルーンが内視鏡にあらかじめ嵌め合わされており、挿入の度に取り付ける必要はないため、バルーンと内視鏡とが別体になっている場合に比べて洗浄や保管等のメンテナンス作業が容易になる。 According to the present invention, the operator can smoothly insert the endoscope by inflating or deflating the balloon only when necessary without manually controlling the inflation or deflation of the balloon. Further, the surgeon does not need to perform an operation of pulling the intestine or the like when the balloon is inflated. Therefore, the surgeon can concentrate on work such as imaging and observation of the target region, control of the distal end portion of the endoscope, and the like without requiring special procedures. Further, when inserting the endoscope, the fulcrum, the force point, and the action point are concentrated in the vicinity of the distal end portion of the endoscope. Compared to the procedure, the range of loads on the patient's digestive tract and the like is significantly reduced. Furthermore, since the balloon is pre-fitted to the endoscope and does not need to be attached each time it is inserted, maintenance work such as cleaning and storage is easier than when the balloon and the endoscope are separate. become.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態における内視鏡用挿入補助具について説明する。なお、内視鏡100の体腔内挿入部先端側を先端側とし、操作部側を基端側とする。また、複数の図にまたがって同じ部材を示す場合は同じ番号を付すこととする。
Hereinafter, an endoscope insertion assisting tool according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The distal end side of the body cavity insertion portion of the
図1は、本実施形態における内視鏡用挿入補助具の内視鏡100の先端部における概略の構成を示す図である。図1に示すように内視鏡100の先端部外周には生体適合性を有し耐久性や伸縮性に優れたポリエステル、ポリエチレン、シリコンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム等の素材からなるバルーン1〜3が設けられている。バルーン1は、内視鏡の先端外周面に嵌合された閉じた円環状の部材であり、バルーン1の開口部が内視鏡100の先端部側面に設けられた通気口4に接着ないし融着により気密的に固定されている。バルーン2(特許請求の範囲に記載された「第1の部分」に対応する)及びバルーン3(特許請求の範囲に記載された「第2の部分」に対応する)は1本のバルーンである。後述するように、バルーン2とバルーン3は、それぞれ異なる空気圧で膨張し、膨張したときにそれぞれ伸張方向が異なるように形成されており、バルーン2が内視鏡100の先端寄りで、またバルーン3が内視鏡の基端寄りで、それぞれ内視鏡100の先端部外周面に摺動自在に嵌合するように螺旋状に巻回されている。バルーン2の先端側の端部に設けられた開口部は、内視鏡100の先端部側面に設けられた通気口5に接着ないし融着により気密的に固定されている。また、バルーン3の基端側の端部は、封止されて自由端になっており、バルーン2,3の膨張及び収縮に合わせて変位する。なお、バルーン2が膨張し始める空気圧は、バルーン3が膨張し始める空気圧よりも大きくなるように形成されている。従って、バルーン2,3に送気を行う場合、まずバルーン3が膨張し、完全に膨張した後で、バルーン2が膨張する。便宜上、図ではバルーン2を細径の部材とし、バルーン3を太径の部材として示しているが、実際は収縮した状態ではいずれのバルーンも略同一の径を有する。
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a distal end portion of an
また、バルーン2とバルーン3は、膨張したときにそれぞれ伸張方向が異なるように形成されている。すなわち、バルーン2は、内視鏡100の軸方向に伸張するように形成されており、バルーン3は、内視鏡100の径方向外側に向かって伸張するように形成されている。また、バルーン1は、バルーン3と同じ伸張特性を有するように形成されている。バルーンの伸縮率や伸張特性は、バルーンの素材を成型する際の加硫行程等において分子結合を任意制御することにより達成する。また、バルーン2,3は、膨張したときに内視鏡100の外周面に密接して内視鏡100のバルーン2,3に対する摺動を阻害しないようにする必要がある。そこで、螺旋状のバルーン2,3の内径側は、内視鏡100の外周面に向かって膨張しないように外径側よりも肉厚に形成する。また、バルーン2,3の内径側に金属製の肉薄のリムを密着させることによっても、バルーン2,3が内視鏡100の摺動を阻害しないようにすることができる。あるいは、バルーン2の内径側を、バルーン2の長手方向において肉厚部と肉薄部とが交互に並ぶように形成することでも、バルーン2を膨張させたときに、バルーン2の内径側が内視鏡100の外周面と密着状態にならないようにして、バルーン2を軸方向に伸張させることができる。さらに、バルーン2を、上記の伸縮性を有する素材ではなく非伸縮性素材を用いた蛇腹チューブとしても、バルーン2を膨張させたときに、バルーン2の内径側を内視鏡100の外周面に密着させることなくバルーン2を内視鏡100の軸方向に伸張させることができる。
Further, the
内視鏡100内には、バルーン1〜3に対する送気及び吸気を行うための通気チャネル8が設けられている。通気チャネル8は、内視鏡100の操作部10に設けられている通気口(図示せず)に通じており、操作部10に設けられたこの通気口は、通気チューブ13を経由してポンプ20に接続されている。通気チャネル8は、内視鏡100の体腔内挿入部14内を挿通して先端部に延在している。図1に示すように、体腔内挿入部14の先端部において、通気チャネル8は、その中途部において通気口5と接続されている。通気チャネル8は、通気口5からさらに先端側に延び、通気口5より先端側において環流部9を形成している。環流部9を形成する通気チャネル8の中途部には、通気口4が接続されている。また、環流部9において、通気口4を挟むように逆止弁6,7が1つずつ設けられている。逆止弁6は、バルーン1〜3への送気時に、操作部10の通気口から通気チャネル8を経由して送気された空気を通気口4に誘導する際に、当該空気に押される方向にのみ開く弁である。従って、通気チャネル8において下流側をポンプ20に近い側とし、上流側を通気口4に近い側とすると、逆止弁6は通気チャネル8の下流側から通気口4に向かう空気の流れのみを許容する。また、逆止弁7は、バルーン1〜3の吸気時に、通気口4から送出されるバルーン1内の空気を、通気チャネル8を経由して操作部10の通気口からポンプ20へ送出する際に、ポンプ20の吸引動作によって引かれる方向にのみ開く弁である。従って、逆止弁7は、通気口4から通気チャネル8の下流側に向かう空気の流れのみを許容する。逆止弁6,7の動作の詳細については後述する。
In the
図2は、本実施形態における内視鏡100を採用した内視鏡システム200の概略を示す模式図である。図に示すように、電子内視鏡100は、通気チューブ13を介してポンプ20及び圧力計21と接続されており、またコネクタ12を介してプロセッサ30と接続されている。ポンプ20及び圧力計21もプロセッサ30と接続されている。図3は、内視鏡システム200の概略の構成を示すブロック図である。プロセッサ30の画像処理部31は、内視鏡100の先端部に設けられている撮像素子(図示せず)からの画像信号を受信して、相関二重サンプリング、オートゲインコントロール、ホワイトバランス、エンハンス(輪郭強調)、γ補正、色調整、ノイズリダクション等の種々の画像処理を施した後、アナログビデオ信号をデジタルビデオ信号に変換して外部のモニタ40に観察画像として出力する。プロセッサ30の制御部32は、内視鏡100の操作部10に設けられているボタン群11の各ボタンやアングルノブ(図示せず)の操作信号を受信して、操作信号に基づいて内視鏡システム200内の各部の動作を制御する。術者は、内視鏡100の操作部10を把持しながらボタン群11の各ボタンを操作することにより、患者の体腔内の対象部位の撮像を行ったり、対象部位や対物レンズを洗浄するための送気送水を行ったりする。また、術者は、アングルノブを操作することにより内視鏡100の挿入部14の湾曲制御を行う。各ボタンには、対象部位用の照明光を生成する光源のオン/オフ、モニタ上の画面のコピーや静止(いわゆるフリーズ)等の内視鏡の操作に係る種々の機能がそれぞれ割り当てられている。施術内容に合わせてボタンに割り当てる機能を変更することもできる。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an outline of an
ボタン群11には、ポンプ20の送気及び吸気の動作のオン/オフを制御するためのポンプ制御ボタンがあり、プロセッサ30の制御部32は、ポンプ制御ボタンから受信する操作信号に基づいてポンプ20の動作を制御する。また、圧力計21は、通気チューブ13を介して内視鏡100内の通気チャネル8の空気圧を計測し、計測値を制御部32に送る。制御部32は、受信した計測値に基づいてポンプの送気と吸気を切り替える。さらに、プロセッサ30は、インターフェイス33を介してキーボード等の外部の入力装置50と接続されている。術者は、入力装置50を操作することによりポンプ20の動作を制御したり、患者情報や所見等の文字情報を入力してモニタ40に表示したり、内視鏡システム200内の各処理をユーザ設定に基づいて実行したりすることができる。
The
次に、図4及び図5(a)〜(f)も参照しながら、本実施形態における内視鏡用挿入補助具の動作について詳述する。内視鏡100を体腔内に挿入した直後等、ポンプを作動させておらずバルーン1〜3に対する送気や吸気を行っていない状態では、図5(a)に示すように、バルーン1〜3は、いずれも収縮状態にあり、腸壁等の壁面には接していない。術者は、バルーン1〜3を収縮状態にしたまま内視鏡100を進行させ、内視鏡100の先端が、例えば、S字、下行、横行、上行の各結腸間の移行部等の湾曲部に到達したところで、内視鏡100の操作部10のボタンや入力装置50を用いてポンプ20の動作を開始する。
Next, the operation of the endoscope insertion aid in the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 5A to 5F. When the
逆止弁6,7は、バルーン1〜3が収縮状態にある場合は、いずれも通気チャネル8を塞いでいる状態にある。ここで、逆止弁6,7の開弁圧を、以下の式(4)を満たすように構成する。ここで、逆止弁6の開弁圧とは、逆止弁6がポンプ20の送気によって昇圧した際に開弁するときの空気圧を意味し、逆止弁7の開弁圧とは、逆止弁7がポンプ20の吸気によって減圧した際に開弁するときの空気圧を意味する。
(逆止弁6の開弁圧)<(逆止弁7の開弁圧)・・・(4)
また、バルーン1,3が膨張を開始する空気圧、バルーン1,3が完全に膨張する空気圧、バルーン2が膨張を開始する空気圧、バルーン2が完全に膨張する空気圧、逆止弁6の開弁圧を、以下の式(5)を満たすように構成する。
(バルーン1,3が膨張を開始する空気圧)<(バルーン1,3が完全に膨張する空気圧)<(バルーン2が膨張を開始する空気圧)<(バルーン2が完全に膨張する空気圧)<(逆止弁6の開弁圧)・・・(5)
式(4)及び式(5)より、逆止弁6の開弁圧と逆止弁の開弁圧は、以下の式(6)(特許請求の範囲に記載された式(1)に対応する)を満たす必要があることがわかる。
(バルーン2が完全に膨張する空気圧)<(逆止弁6の開弁圧)<(逆止弁7の開弁圧)・・・(6)
さらに、バルーン1〜3は、以下の式(7)を満たすように形成される。
(逆止弁7の開弁圧)<<(バルーン1,3の耐久圧)≦(バルーン2の耐久圧)・・・(7)
ここで、バルーンの耐久圧とは、膨張によってもバルーンが破裂するおそれのない空気圧を意味する。また、圧力計21の計測値をqとする。なお、以下に説明するように、本実施形態においてポンプ20の送気と吸気における空気の流れ方向を考慮する必要はなく、計測値qの大きさのみを評価するために以下の式では計測値の絶対値を取る。
When the balloons 1 to 3 are in a deflated state, the
(Opening pressure of check valve 6) <(Opening pressure of check valve 7) (4)
Also, the air pressure at which the
(Air pressure at which the
From the equations (4) and (5), the valve opening pressure of the
(Air pressure at which the
Furthermore, the balloons 1 to 3 are formed so as to satisfy the following formula (7).
(Valve opening pressure of check valve 7) << (Durable pressure of balloons 1 and 3) ≤ (Durable pressure of balloon 2) (7)
Here, the durable pressure of the balloon means an air pressure at which there is no possibility of the balloon bursting due to inflation. Moreover, the measured value of the
説明の都合上、本実施形態では、図5(a)に示す状態からポンプの動作を開始することとする。図5(a)に示す状態では、バルーン1〜3はいずれも収縮状態にあるため、ポンプ20の動作を開始する際の圧力計21の計測値qは、逆止弁6の開弁圧よりも小さい値となる。この状態で、ポンプ20は制御部32の制御に基づいて送気動作を開始する(ステップS101)。
For convenience of explanation, in this embodiment, the operation of the pump is started from the state shown in FIG. In the state shown in FIG. 5A, since the balloons 1 to 3 are all in a deflated state, the measurement value q of the
ポンプ20が送気を開始すると、ポンプ20から送出される空気は、通気チューブ13及び通気チャネル8を経由して内視鏡100の先端部に到達する。なお、ポンプ20が送気を開始すると、制御部32はステップS103に進み、以下の式(8)による判定を行う。
|q|>(逆止弁6の開弁圧)+α・・・(8)
ここで、αは以下の式(9)を満たすように設定される。
α<(逆止弁7の開弁圧)−(逆止弁6の開弁圧)・・・(9)
αをこのように設定することにより、ポンプ20の送気中に逆止弁7が開弁することがなくなる。そして、(逆止弁6の開弁圧)+αが、ポンプ20の動作を送気から吸気に切り替える際の閾値となる。式(8)及び式(9)より、この閾値をT(=(逆止弁6の開弁圧)+α)とすると以下の式(10)(特許請求の範囲に記載された式(2)に対応する)が成り立つ。
(逆止弁6の開弁圧)<T<(逆止弁7の開弁圧)・・・(10)
制御部32は、圧力計21の計測値qが式(8)を満たすか否かの判定を繰り返し行い、計測値qが式(8)を満たす状態になるまで、ポンプ20の送気動作を続行する。
When the
| Q |> (opening pressure of check valve 6) + α (8)
Here, α is set so as to satisfy the following expression (9).
α <(opening pressure of check valve 7) − (opening pressure of check valve 6) (9)
By setting α in this way, the
(Valve opening pressure of check valve 6) <T <(Valve opening pressure of check valve 7) (10)
The
ところで、送気開始直後の圧力計21の計測値qは、以下の式(11)を満たす状態である。
|q|<(バルーン1,3が膨張を開始する空気圧)・・・(11)
従って、通気チャネル8内の空気圧は、逆止弁6,7を開弁する圧力を超えていないため、逆止弁6,7は閉じた状態を維持する。そこで、内視鏡100の先端部に送気された空気は通気口5からバルーン2,3に送り込まれる。そして、空気がバルーン2,3内に送り込まれ続けると、バルーン2,3内、通気チャネル8内、通気チューブ13内の空気圧が上昇して、圧力計21の計測値qは以下の式(12)を満たす。
(バルーン1,3が膨張を開始する空気圧)<|q|<(バルーン2が膨張を開始する空気圧)・・・(12)
従って、最初にバルーン3が膨張する。ポンプ20は送気し続け、逆止弁6,7は閉じたままであるため、空気はバルーン2,3に送り込まれ続ける。バルーン3が膨張し切ると、図5(b)に示すように、バルーン3の外径側の面が体腔内の壁面に当接した状態となる。よって、バルーン3により、内視鏡100と体腔内の壁面との相対位置が固定される。この状態では、依然として逆止弁6,7は閉じたままであり、圧力計21の計測値qは式(8)を満たさない状態であるため、ポンプ20はさらに送気を続行し、バルーン2,3内、通気チャネル8内、通気チューブ13内の空気圧はさらに上昇する。
By the way, the measured value q of the
| Q | <(air pressure at which the
Accordingly, since the air pressure in the
(Air pressure at which the
Therefore, the
すると、圧力計21の計測値qが以下の式(13)を満たす状態になる。
(バルーン2が膨張を開始する空気圧)<|q|<(逆止弁6の開弁圧)・・・(13)
ここで、ポンプ20から送出される空気はバルーン2,3に送り込まれるが、バルーン3は完全に膨張しているため、続いてバルーン2が膨張を開始する。バルーン2は、膨張を開始すると、内視鏡100の軸方向に伸張する。ここで、バルーン3は体腔内の壁面に当接して固定されているため、図5(c)に示すように、バルーン2は内視鏡100の先端側に伸張する。空気がバルーン2に送り込まれ続けている間、バルーン2の伸張動作が続き、内視鏡100はバルーン2の伸張した長さ分だけ体腔内を進行する。そして、バルーン2が膨張し切ったとき、圧力計21の計測値qは以下の式(14)を満たす。
(バルーン2が膨張を開始する空気圧)<|q|=(バルーン2が完全に膨張する空気圧)<(逆止弁6の開弁圧)・・・(14)
この状態でも、逆止弁6,7は閉じたままであり、圧力計21の計測値qは式(8)を満たさない状態であるため、ポンプ20はさらに送気を続行する。バルーン2,3が完全に膨張して逆止弁6,7が閉じた状態でポンプ20が送気し続けるため、バルーン2,3内、通気チャネル8内、通気チューブ13内の空気圧が上昇し、圧力計21の計測値qも上昇し続ける。
Then, the measured value q of the
(Air pressure at which the
Here, the air sent from the
(Air pressure at which the
Even in this state, the
ポンプ20が送気し続けていくと、圧力計21の計測値qが以下の式(15)を満たす状態になる。
(逆止弁6の開弁圧)<|q|≦(逆止弁6の開弁圧)+α=T・・・(15)
式(15)を満たす状態になったところで、逆止弁6が開弁する。式(15)を満たす状態では、式(8)は満たさないため、逆止弁6が開弁した状態でポンプ20は送気を続行する。なお、逆止弁6は開弁するが、式(4),(8),(15)より、逆止弁7は閉じたままである。従って、ポンプ20から送出される空気は逆止弁6及び通気口4を経由してバルーン1に送り込まれる。式(5)より、バルーン1に空気が送り込まれ始めるとバルーン1が完全に膨張するまで空気が送り込まれ続けることがわかる。バルーン1が膨張し切ったとき、図5(d)に示すように、バルーン1も体腔内の壁面に当接した状態となる。式(8)を満たさない状態は続いており、バルーン1は完全に膨張しているため、ポンプ20は送気を続行し、通気チャネル8及び通気チューブ13の空気圧はさらに上昇し続け、圧力計21の計測値qも上昇し続ける。
As the
(Valve opening pressure of check valve 6) <| q | ≦ (Valve opening pressure of check valve 6) + α = T (15)
When the state satisfying the expression (15) is satisfied, the
圧力計21の計測値qが上昇して、式(8)を満たす状態になると、制御部32はステップS105に移行し、ポンプ20の動作を送気から吸気に切り替える。ポンプ20が吸気動作を開始した直後は、逆止弁6が閉じるが、以下の式(16)を満たす状態であるため、逆止弁7は閉じた状態のままである。
|q|<(逆止弁7の開弁圧)・・・(16)
従って、ポンプ20は、まずバルーン2,3内に充填された空気の吸気を行う。バルーン2,3内の空気が通気口5、通気チャネル8、通気チューブ13を経由してポンプ20に吸気されると、バルーン2,3は収縮し、図5(e)に示すように、バルーン3と体腔内の壁面との当接が解除されるとともに、バルーン2は内視鏡100の軸方向に収縮する。ここで、逆止弁6,7がいずれも閉じた状態であることからバルーン1は体腔内の壁面と当接した状態が維持される。従って、バルーン2はバルーン1側に収縮しつつ、バルーン3をバルーン1側に引き寄せる。
When the measurement value q of the
| Q | <(opening pressure of check valve 7) (16)
Accordingly, the
バルーン2,3の吸気が完了してバルーン2,3が完全に収縮すると、バルーン2,3は図1に示すポンプ20の動作前の初期位置に戻る。そして、圧力計21の計測値qは依然として式(15)を満たす状態にある。また、逆止弁6,7はいずれも閉じた状態であるため、ポンプ20の吸気圧は上昇していく。そして、吸気圧が上昇して計測値qが以下の式(17)を満たす状態になる。
(逆止弁7の開弁圧)<|q|・・・(17)
このとき、逆止弁7が開弁する。なお、逆止弁6は閉じたままの状態が維持される。ここで、制御部32は、ステップS107に移行し、吸気圧がポンプ20の吸気の圧力限界、すなわち吸気限界に達したか否かを判定し、吸気圧がポンプ20の吸気の圧力限界に達するまでポンプ20の吸気動作を続行する。なお、逆止弁7の開弁圧とポンプ20の吸気限界の圧力は、以下の式(18)(特許請求の範囲に記載された式(3)に対応する)を満たす。
(逆止弁7の開弁圧)<(ポンプ20の吸気限界)・・・(18)
When the inhalation of the
(Valve opening pressure of check valve 7) <| q | (17)
At this time, the
(Valve opening pressure of check valve 7) <(intake limit of pump 20) (18)
逆止弁7が開弁すると、バルーン1内の空気が通気口4、逆止弁7、通気チャネル8、通気チューブ13を経由してポンプ20に吸気される。バルーン1は収縮を開始し、体腔内の壁面との当接が解除される。バルーン1が完全に収縮した状態では、バルーン1〜3の内視鏡100に対する位置は、図5(a)に示す位置と同じになり、ポンプ20の動作を開始する前の初期位置に戻る。ポンプ20はなおも吸気し続けるが、バルーン1〜3内には空気が残留していないため、吸気圧が上昇し続ける。そして、吸気圧がポンプ20の吸気限界に達すると、制御部32は、再びステップS101に戻り、ポンプ20の動作を吸気から送気に切り替える。ポンプ20が送気動作を開始すると、再び上記の順序で各部の処理や動作が繰り返され、内視鏡100は体腔内を進行していく。
When the
なお、制御部32は、ポンプ20を送気も吸気も行わない状態で維持するように制御することもできる。これにより通気チューブ13、通気チャネル8、バルーン1〜3内の空気圧を一定に保つことができる。従って、上記の処理及び動作の任意のタイミング、例えばバルーン1,3が体腔内の壁面と当接している際等に、ポンプ20の送気又は吸気を一時停止することにより、体腔内における内視鏡100の位置を固定することができるため、対象部位の撮像をより良好に行って施術効率を向上させることもできる。なお、ポンプ20の一時停止のオン/オフは、内視鏡100の操作部10のボタン群11のボタンやプロセッサ30に接続されている入力装置50、プロセッサ30が操作パネル(図示せず)を備える場合は操作パネル上のボタン等を操作することにより行うことができる。
In addition, the
以上が、本発明の実施形態に関する説明である。なお、本発明は、上記の構成に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲においてさまざまな変形が可能である。例えば、形状記憶加工を施した素材によりバルーンを形成することでバルーンの膨張及び伸縮動作をより円滑に行うことができる。 The above is the description regarding the embodiment of the present invention. In addition, this invention is not limited to said structure, A various deformation | transformation is possible in the range of the technical idea of this invention. For example, by forming a balloon from a material subjected to shape memory processing, the balloon can be expanded and contracted more smoothly.
1〜3 バルーン
4,5 通気口
6,7 逆止弁
8 通気チャネル
9 環流部
10 操作部
11 ボタン群
14 挿入部
20 ポンプ
21 圧力計
32 制御部
50 入力装置
100 内視鏡
200 内視鏡システム
1 to 3
Claims (10)
前記内視鏡用挿入補助具は、
前記先端部の外周面に嵌合する円環状のバルーンと、
前記円環状のバルーンに対して前記先端部の基端側に位置し、該先端部の外周面に摺動自在に巻回された螺旋状のバルーンと、
前記円環状のバルーンと前記螺旋状のバルーンへの送気及び吸気を制御する制御部と、を備え、
前記螺旋状のバルーンは、先端側から順に、前記先端部の軸方向に伸張する第1の部分と該先端部の径方向外側に向かって伸張する第2の部分とを有し、
前記第1の部分は、前記第2の部分よりも膨張を開始する空気圧が高く設定され、
前記制御部は、前記先端部が体腔内に挿入された状態において、最初に前記第2の部分が膨張して体腔内壁面に当接し、次に前記第1の部分が膨張して該先端部を体腔内奥に挿入させ、続いて前記円環状のバルーンが膨張して体腔内壁面に当接し、かかる当接が維持された状態で前記螺旋状のバルーンが収縮して該先端部外周面上を該先端部の先端側に摺動するように、送気及び吸気を制御するものであり、
前記制御部は、前記内視鏡の挿入部内に挿通された通気チャネルを経由して前記円環状のバルーン及び前記螺旋状のバルーンに対して送気及び吸気を行い、
前記通気チャネルの中途部に、前記円環状のバルーンと接続される第1の通気口と、前記螺旋状のバルーンと接続される第2の通気口とが設けられており、
前記通気チャネルは、前記第1の通気口と前記第2の通気口との間に環流部を有し、
前記環流部には、第1の逆止弁と第2の逆止弁が、前記第1の通気口を挟んで設けられており、
前記第1の逆止弁は、前記通気チャネルの下流側から前記第1の通気口に向かう空気の流れのみを許容する方向に開く弁であり、
前記第2の逆止弁は、前記第1の通気口から前記通気チャネルの下流側に向かう空気の流れのみを許容する方向に開く弁であり、
前記第1の逆止弁の開弁圧及び前記第2の逆止弁の開弁圧は、第1の逆止弁の開弁圧をP 1 、第2の逆止弁の開弁圧をP 2 、第1の部分のバルーンが完全に膨張する空気圧をP b1 とすると、以下の式(1)を満たす、
P b1 <P 1 <P 2 ・・・(1)
ことを特徴とする内視鏡用挿入補助具。 An endoscope insertion aid provided at the distal end of an endoscope,
The insertion aid for endoscope is
An annular balloon fitted to the outer peripheral surface of the tip, and
A spiral balloon positioned on the proximal end side of the distal end portion with respect to the annular balloon and slidably wound around the outer peripheral surface of the distal end portion;
A controller that controls air supply and intake to the annular balloon and the spiral balloon;
The spiral balloon has, in order from the distal end side, a first portion that extends in the axial direction of the distal end portion and a second portion that extends outward in the radial direction of the distal end portion,
The first part is set to have a higher air pressure to start expanding than the second part,
In the state where the distal end portion is inserted into the body cavity, the control unit first expands the second portion to contact the inner wall surface of the body cavity, and then expands the first portion to expand the distal end portion. Is inserted into the body cavity, and then the annular balloon is inflated to come into contact with the inner wall surface of the body cavity. To control the air supply and intake so that it slides toward the tip side of the tip part ,
The control unit performs air supply and intake to the annular balloon and the spiral balloon via a ventilation channel inserted into the insertion part of the endoscope,
A first vent connected to the annular balloon and a second vent connected to the spiral balloon are provided in the middle of the vent channel;
The vent channel has a circulation portion between the first vent and the second vent,
In the circulating portion, a first check valve and a second check valve are provided across the first vent,
The first check valve is a valve that opens in a direction allowing only air flow from the downstream side of the ventilation channel toward the first ventilation port,
The second check valve is a valve that opens in a direction allowing only air flow from the first vent toward the downstream side of the vent channel;
The valve opening pressure of the first check valve and the valve opening pressure of the second check valve are P 1 , the valve opening pressure of the first check valve, and the valve opening pressure of the second check valve. P 2 , where P b1 is an air pressure at which the balloon of the first portion is completely inflated , the following formula (1) is satisfied:
P b1 <P 1 <P 2 (1)
An insertion aid for an endoscope characterized by that.
前記制御部は、前記圧力計の計測値が所定の閾値を超えるまでは前記ポンプの送気を行い、該圧力計の計測値が該所定の閾値を超えると該ポンプの動作を吸気に切り替え、該ポンプの吸気限界の圧力に達すると該ポンプの動作を送気に切り替え、
前記所定の閾値は、所定の閾値をTとすると、以下の式(2)を満たし、
P1<T<P2・・・(2)
前記ポンプの吸気限界の圧力は、ポンプの吸気限界の圧力をPlimとすると、以下の式(3)を満たす、
P2<Plim・・・(3)
ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡用挿入補助具。 The control unit includes a pump for supplying and sucking air connected to the ventilation channel, and a pressure gauge connected to the ventilation channel,
The control unit feeds the pump until the measurement value of the pressure gauge exceeds a predetermined threshold value, and when the measurement value of the pressure gauge exceeds the predetermined threshold value, the operation of the pump is switched to intake air, When the pressure at the intake limit of the pump is reached, the operation of the pump is switched to air supply,
The predetermined threshold satisfies the following formula (2), where T is the predetermined threshold,
P 1 <T <P 2 (2)
The pressure at the intake limit of the pump satisfies the following formula (3), where P lim is the pressure at the intake limit of the pump:
P 2 <P lim (3)
The endoscope insertion aid according to claim 1 .
The endoscope insertion aid according to any one of claims 1 to 6 , wherein the first portion of the spiral balloon is a bellows tube.
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