JP5882190B2

JP5882190B2 - ガス注入装置

Info

Publication number: JP5882190B2
Application number: JP2012285737A
Authority: JP
Inventors: 林　正彦; 正彦林; 諒太郎樋口
Original assignee: 九州クリエートメディック株式会社
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2016-03-09
Anticipated expiration: 2032-12-27
Also published as: JP2014124498A

Description

本発明は、患者の腸・胃などの臓器内に造影検査又は臓器膨張用のガス（二酸化炭素・空気等）を注入して臓器を拡張するためのガス注入装置に関し、詳しくは、ガスの圧力を患者に適した圧力に自動的に調節できるようにする技術に関する。

直腸を含む大腸の画像診断の目的で、腸管内へガスを注入する造影検査手技が行われているが、その際に、ガスの圧力（腸管内圧又はガス送気圧）を監視しながら注入を行うことが、一番の留意すべき事項として挙げられる。圧力が低い場合は腸管が十分に拡張せず、診断に必要な画像情報を得ることができなくなる。逆に高い場合は小腸へのガス流入により小腸までもが拡張し、患者は必要以上の苦痛を感じることになる。また、腸管破裂や腸管穿孔といった重篤な合併症に発展する恐れもある。

これらの問題に対し、従来の装置としては、注入量を制限して一定量以上のガス注入を行えないようにしたものや、送気開始前に圧力上限値を任意設定し、圧力センサーで圧測定を行って設定圧を超えないようにガスの送気と停止（又はリターン）を繰り返す機能を付加したものがある。しかし、ガスの受容量は人それぞれの個体差があり、必ずしも送気開始前に設定した値が適当ではなく、拡張不足となったり、場合によっては小腸流入に至ったりする。

従って、圧力設定は、操作者が撮影画像や患者の容態を観察しながら、経験に基づいてガス送気を行いつつ、調節する必要がある。つまり、良質の画像撮影や患者の苦痛軽減を行うためには、操作者の経験値が非常に大きな要素であるが、それは一律ではない故に、患者それぞれに対し適切な圧力の設定を行うことは容易ではない。

特開２０１０−２２７４８４号公報

本発明が解決しようとする課題は、従来のこれらの問題点を解消し、ガスの圧力を患者に適した圧力に自動的に調節できるようにすることにある。

かかる課題を解決した本発明の構成は、
１）患者の口腔又は肛門に送気チューブを挿入し、造影検査又は臓器膨張用のガスを臓器内にポンプ又は開閉弁付きのガスボンベからなる送気手段で送気して臓器を拡張するガス注入装置であって、ガスの圧力を初期設定する圧力設定手段と、臓器内圧又はガス送気圧を検出する圧力センサーと、送気手段の作動開始からの経過時間を計数し、経過時間Ｔ _１を計数したか又は計数途中で圧力設定値が変更されると計数した経過時間をリセットして再計数する第１の時間計数手段と、送気手段の作動開始からの経過時間を計数し、前記経過時間Ｔ _１より短い経過時間Ｔ _２を計数したか又は計数途中で圧力設定値が変更されると計数した経過時間をリセットして再計数する第２の時間計数手段と、圧力センサーの圧力検出値と圧力設定手段の圧力設定値と時間計数手段の時間計数値に基づいて送気手段を制御する制御手段を設け、その制御手段は、送気手段の作動後圧力検出値が圧力設定値に達すると送気手段を停止させる制御と、送気手段の停止後圧力検出値が圧力設定値より所定幅下がると送気手段を作動させる制御と、圧力検出値が前記経過時間Ｔ_１の間に圧力設定値に達しない場合は圧力設定値を所定幅下げる制御と、圧力検出値が前記経過時間Ｔ_２の間に圧力設定値に複数回である所定回数達すると圧力設定値を所定幅上げる制御とを備えていることを特徴とする、ガス注入装置
２）ガスが二酸化炭素である、前記１）記載のガス注入装置
３）臓器が大腸及び直腸である、前記１）又は２）記載のガス注入装置
にある。

本発明では、患者の口腔又は肛門に送気チューブを挿入し、操作者が圧力設定手段で圧力設定値を初期設定して送気手段を作動させると、ガスが送気されて臓器が拡張される。圧力検出値が圧力設定値に達すると送気手段が停止し、その後、ガスが臓器に吸収される等によって圧力検出値が圧力設定値より所定幅下がると送気手段が再作動し、圧力検出値が圧力設定値に回復すると送気手段が停止する。以下、この動作が基本的に繰り返されて臓器の拡張が維持されるが、単位時間当たりの送気手段の停止回数によって、下記のＡ）又はＢ）のように動作する。

Ａ）経過時間Ｔ_１の間に圧力検出値が圧力設定値に達しないと、圧力設定値が所定幅下がる。その後、経過時間Ｔ_１の間に圧力検出値が圧力設定値に達すると、その時点の圧力設定値が維持され、達しない場合は再度圧力設定値が所定幅下がる。このように、一定の時間以上にガスを送気し続けても送気手段が停止しない場合は、初期の圧力設定値がその患者にとって高いと判断され、適切な圧力になるまで段階的に引き下げようとする。

Ｂ）前記経過時間Ｔ_１より短い経過時間Ｔ_２の間に圧力検出値が圧力設定値に所定回数達すると、圧力設定値が所定幅上がる。その後、経過時間Ｔ_２の間に圧力検出値が圧力設定値に所定回数達しなくなると、その時点の圧力設定値が維持され、所定回数に達した場合は再度圧力設定値が所定幅上がる。このように、短い時間内で送気手段が頻繁に停止する場合は、初期の圧力設定値がその患者にとって低いと判断され、適切な圧力になるまで段階的に引き上げようとする。

以上説明したように、本発明によれば、圧力の設定は最初のみで、その後は患者の臓器の大きさや拡張されやすさ等に応じて装置が自動的に調節するから、操作者の経験値に関係なく患者個々に適した圧力にすることができ、操作性や安全性に優れる装置を提供できる。

実施例のガス注入装置の概要図である。実施例のガス注入装置の動作を示すフローである。実施例の圧力設定値と圧力検出値の変動を示すチャートである。実施例の圧力設定値と圧力検出値の変動を示すチャートである。

以下、本発明を実施するための形態を実施例と図面に基づいて具体的に説明する。

図１〜４に示す実施例は、大腸及び直腸を造影検査するために肛門からガスを注入するガス注入装置の例である。本実施例のガス注入装置Ａを図１に示す。

図中、１は患者Ｈの肛門Ｈａに挿入してガスを送気する送気チューブ、２は送気チューブ１にガスを送り出す開閉弁付きのポンプ（送気手段）、３はガスを貯える外付けのガスバッグ、４はポンプ２の作動開始からの経過時間を計数するカウンター（時間計数手段）、５は初期の圧力値を送気圧記憶部５ａ（圧力設定手段）に設定する圧力調節ダイヤル、６は送気チューブ１内の送気圧（腸管内圧）を検出する圧力センサー、７は圧力センサー６の圧力検出値と送気圧記憶部５ａの圧力設定値とカウンター４の計数値に基づいてポンプ２を制御する制御回路（制御手段）、８はガスバッグ３を接続するガス入力ポート、９は送気チューブ１を接続するガス出力ポート、１０は停止を兼ねたポンプ２始動用の送気ボタン、１１は電源である。

カウンター４は、３０秒カウンター４ａと１０秒カウンター４ｂと到達カウンター４ｃを備えており、３０秒カウンター４ａと１０秒カウンター４ｂはポンプ２の作動開始からの経過時間をそれぞれ個別に計数するためのもので、到達カウンター４ｃは圧力センサー６の圧力検出値が送気圧記憶部５ａの圧力設定値に達した回数を計数するためのものである。３０秒カウンター４ａと１０秒カウンター４ｂは、それぞれ３０秒・１０秒を計数したか又は計数途中で圧力設定値が変更されるとリセットして再計数するようになっている。到達カウンター４ｃは、１０秒カウンター４ｂが３回を計数したか又は３回を計数する前に１０秒カウンター４ｂが１０秒を計数するとリセットして再計数するようになっている。

制御回路７は、ポンプ２の作動後圧力センサー６の圧力検出値が送気圧記憶部５ａの圧力設定値に達するとポンプ２を停止させる制御と、ポンプ２の停止後圧力検出値が圧力設定値より所定幅下がるとポンプ２を作動させる制御と、３０秒カウンター４ａが３０秒（経過時間Ｔ_１）を計数する間に圧力検出値が圧力設定値に達しない場合は圧力設定値を５ｍｍＨｇ下げる制御と、１０秒カウンター４ｂが１０秒（経過時間Ｔ_２）を計数する間に圧力検出値が圧力設定値に３回達すると圧力設定値を５ｍｍＨｇ上げる制御とを備えている。

圧力設定値を下げる制御は下限値を２ｍｍＨｇとしている。圧力設定値を上げる制御は圧力調節ダイヤル５で上限圧力値を設定でき、上限値に達するとポンプ２を停止して減圧するようにしている。圧力調節ダイヤル５は、０〜２５ｍｍＨｇの範囲で調節できるようになっている。ガスは二酸化炭素を用いている。なお、ポンプ２とガスバッグ３に代えて、電磁弁等の開閉弁を備えたガスボンベを使用しても良い。

まず、ガスバッグ３をガス入力ポート８に接続し、送気チューブ１をガス出力ポート９に接続して患者Ｈの肛門Ｈａに挿入し、電源１１を投入する。操作者が圧力調節ダイヤル５で性別・年齢・容態等に応じた平均的な圧力設定値を初期設定し、送気圧記憶部５ａに記憶する。送気圧記憶部５ａの情報は、初期設定後、制御回路７によって書き換えられる。

送気ボタン１０を押すと、ポンプ２が作動してガスバッグ３内のガスが送り出され、送気チューブ１を通じて送気されて直腸や大腸が拡張される。圧力センサー６の圧力検出値が送気圧記憶部５ａの圧力設定値に達するとポンプ２が自動的に停止し、その後、ガスが腸管に吸収されて圧力検出値が圧力設定値より所定幅下がるとポンプ２が自動的に再作動し、圧力検出値が圧力設定値に回復するとポンプ２が自動的に停止する。以下、この動作が基本的に繰り返されて腸管の拡張が維持されるが、単位時間当たりのポンプ２の停止回数によって、ガス注入装置Ａが下記のように動作する。

＜短い時間内でポンプ２が頻繁に停止する場合＞
図３に示すように、この例では初期の圧力設定値を１５ｍｍＨｇとした。１０秒カウンター４ｂが１０秒を計数する間に圧力検出値が圧力設定値に３回達し、圧力設定値が５ｍｍＨｇ上がって２０ｍｍＨｇとなった。その後、同じように１０秒カウンター４ｂが１０秒を計数する間に圧力検出値が圧力設定値に３回達し、圧力設定値が再度５ｍｍＨｇ上がって２５ｍｍＨｇとなった。しかし、その後１０秒カウンター４ｂが１０秒を計数する間に圧力検出値は圧力設定値に１回のみ達し、圧力設定値が維持された。このように、適切な圧力になるまで圧力設定値が段階的に引き上げられ、平衡状態となって安定した。

＜長い時間に渡ってガスを送気してもポンプ２が停止しない場合＞
図４に示すように、この例では初期の圧力設定値を２５ｍｍＨｇとした。３０秒カウンター４ａが３０秒を計数しても圧力検出値が圧力設定値に到達せず、圧力設定値が５ｍｍＨｇ下がって２０ｍｍＨｇとなった。その後、３０秒カウンター４ａが３０秒を計数する間に圧力検出値が圧力設定値に達し、圧力設定値は維持された。さらにその後、１０秒カウンター４ｂが１０秒を計数する間に圧力検出値が圧力設定値に１回のみ達し、圧力設定値は維持された。このように、適切な圧力になるまで圧力設定値が引き下げられ、平衡状態となって安定した。

以上説明したように、本実施例のガス注入装置Ａによれば、圧力の設定は最初のみで、その後は患者の腸管の大きさや拡張されやすさ等に応じて制御回路７がポンプ２を自動的に制御して調節するから、操作者の経験値に関係なく患者個々に適した圧力にすることができ、操作性や安全性に優れる装置となっている。

本発明の技術は、腸管だけでなく、胃などの臓器内に造影検査又は臓器膨張用のガスを注入して臓器を拡張する用途にも応用できる。

１送気チューブ
２ポンプ（送気手段）
３ガスバッグ
４カウンター
４ａ３０秒カウンター
４ｂ１０秒カウンター
４ｃ到達カウンター
５圧力調節ダイヤル
５ａ送気圧記憶部
６圧力センサー
７制御回路
８ガス入力ポート
９ガス出力ポート
１０送気ボタン
１１電源
Ｈ患者
Ｈａ肛門

Claims

患者の口腔又は肛門に送気チューブを挿入し、造影検査又は臓器膨張用のガスを臓器内にポンプ又は開閉弁付きのガスボンベからなる送気手段で送気して臓器を拡張するガス注入装置であって、ガスの圧力を初期設定する圧力設定手段と、臓器内圧又はガス送気圧を検出する圧力センサーと、送気手段の作動開始からの経過時間を計数し、経過時間Ｔ _１を計数したか又は計数途中で圧力設定値が変更されると計数した経過時間をリセットして再計数する第１の時間計数手段と、送気手段の作動開始からの経過時間を計数し、前記経過時間Ｔ _１より短い経過時間Ｔ _２を計数したか又は計数途中で圧力設定値が変更されると計数した経過時間をリセットして再計数する第２の時間計数手段と、圧力センサーの圧力検出値と圧力設定手段の圧力設定値と時間計数手段の時間計数値に基づいて送気手段を制御する制御手段を設け、その制御手段は、送気手段の作動後圧力検出値が圧力設定値に達すると送気手段を停止させる制御と、送気手段の停止後圧力検出値が圧力設定値より所定幅下がると送気手段を作動させる制御と、圧力検出値が前記経過時間Ｔ_１の間に圧力設定値に達しない場合は圧力設定値を所定幅下げる制御と、圧力検出値が前記経過時間Ｔ_２の間に圧力設定値に複数回である所定回数達すると圧力設定値を所定幅上げる制御とを備えていることを特徴とする、ガス注入装置。
ガスが二酸化炭素である、請求項１記載のガス注入装置。
臓器が大腸及び直腸である、請求項１又は２記載のガス注入装置。