JPH07265261A - 腔内ガス吹込み装置 - Google Patents
腔内ガス吹込み装置Info
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- JPH07265261A JPH07265261A JP7012630A JP1263095A JPH07265261A JP H07265261 A JPH07265261 A JP H07265261A JP 7012630 A JP7012630 A JP 7012630A JP 1263095 A JP1263095 A JP 1263095A JP H07265261 A JPH07265261 A JP H07265261A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- gas
- blowing device
- sensor
- gas blowing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M13/00—Insufflators for therapeutic or disinfectant purposes, i.e. devices for blowing a gas, powder or vapour into the body
- A61M13/003—Blowing gases other than for carrying powders, e.g. for inflating, dilating or rinsing
Abstract
(57)【要約】
【目的】患者の身体に不要な負担をかけないで済むと同
時に操作者（医師）などの腔内圧力の監視作業をも軽減
できる腔内ガス吹き込み装置の提供。 【構成】ガス圧力センサ７とガス流量センサ６とをアク
チュエータ８の下流に有し、自動ユニット１０（マイク
ロプロセッサ１０ａ）は、ガス吹込みの間に腔内の圧力
降下が検出された場合または検出された圧力の増加状態
が停止した場合に、ガス流量がゼロに達するまで圧力を
減少させるようにアクチュエータを制御するように構成
されている。
時に操作者（医師）などの腔内圧力の監視作業をも軽減
できる腔内ガス吹き込み装置の提供。 【構成】ガス圧力センサ７とガス流量センサ６とをアク
チュエータ８の下流に有し、自動ユニット１０（マイク
ロプロセッサ１０ａ）は、ガス吹込みの間に腔内の圧力
降下が検出された場合または検出された圧力の増加状態
が停止した場合に、ガス流量がゼロに達するまで圧力を
減少させるようにアクチュエータを制御するように構成
されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は腔内ガス吹込み装置、詳
しくは、ガスを供給する貯蔵器と制御装置とを有し、制
御装置にはセンサとアクチュエータが接続されており、
それによって体腔へ導入されるガス圧とガス流量を測定
・調節し、そして、体腔内における最大値として設定さ
れたガス圧に達した後にガスの供給を終了させるように
なった、特に子宮腔内にガスを吹き込むための吹込み装
置に関するものである。
しくは、ガスを供給する貯蔵器と制御装置とを有し、制
御装置にはセンサとアクチュエータが接続されており、
それによって体腔へ導入されるガス圧とガス流量を測定
・調節し、そして、体腔内における最大値として設定さ
れたガス圧に達した後にガスの供給を終了させるように
なった、特に子宮腔内にガスを吹き込むための吹込み装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の吹込み装置は、例えばドイツ特
許公報第３９２２７４６号が公知である。この吹込み装
置においては、ガス制御回路に吸引部が設けられてお
り、ここにはポンプが設けられ、ポンプの吸引部側は流
量センサ出力に接続され、ポンプの圧力部側は内視鏡に
接続されている。そして、圧力測定変換器（圧力セン
サ）がポンプの吸い込み部側の圧力を記録し、その測定
データは電子式判断装置において流量センサの測定デー
タと共に判断され、吸い込み部側に障害が発生した場合
にはポンプがＯＦＦされるようになっている。
許公報第３９２２７４６号が公知である。この吹込み装
置においては、ガス制御回路に吸引部が設けられてお
り、ここにはポンプが設けられ、ポンプの吸引部側は流
量センサ出力に接続され、ポンプの圧力部側は内視鏡に
接続されている。そして、圧力測定変換器（圧力セン
サ）がポンプの吸い込み部側の圧力を記録し、その測定
データは電子式判断装置において流量センサの測定デー
タと共に判断され、吸い込み部側に障害が発生した場合
にはポンプがＯＦＦされるようになっている。
【０００３】例えば、子宮内視を実施する場合、子宮に
は吹込み装置によってゾンデと内視鏡通路を介してガス
が送り込まれる。すると、子宮腔が広がって所定の腔内
圧力が生じる。これは、一般の解剖学的状況において
は、０．５〜１×１０4 Ｐａとされており、この時のガ
ス流量（質量流）は３０〜４０ｍｌ／分である。吹込み
装置はガスを自動的に供給するが、このガスは、場合に
よっては、同時に卵管を通じて腹腔内へ漏出する。ま
た、検査の際に子宮内視鏡が出し入れされる場合、腔内
圧が変化することがある。しかし、短時間のうちに圧力
が均衡する。通常、体腔内の圧力が高くなるにつれて子
宮腔へのガス流量は少なくなる。吹込み装置と子宮腔と
の間に圧力均衡が生じる場合には、それ以上ガスは流れ
ない。その後、卵管が閉鎖した場合には、子宮内圧力は
所定の吹込み圧力の高さまで上昇し、流れ込むガス流量
はゼロとなる。
は吹込み装置によってゾンデと内視鏡通路を介してガス
が送り込まれる。すると、子宮腔が広がって所定の腔内
圧力が生じる。これは、一般の解剖学的状況において
は、０．５〜１×１０4 Ｐａとされており、この時のガ
ス流量（質量流）は３０〜４０ｍｌ／分である。吹込み
装置はガスを自動的に供給するが、このガスは、場合に
よっては、同時に卵管を通じて腹腔内へ漏出する。ま
た、検査の際に子宮内視鏡が出し入れされる場合、腔内
圧が変化することがある。しかし、短時間のうちに圧力
が均衡する。通常、体腔内の圧力が高くなるにつれて子
宮腔へのガス流量は少なくなる。吹込み装置と子宮腔と
の間に圧力均衡が生じる場合には、それ以上ガスは流れ
ない。その後、卵管が閉鎖した場合には、子宮内圧力は
所定の吹込み圧力の高さまで上昇し、流れ込むガス流量
はゼロとなる。
【０００４】患者の身体に悪影響を及ぼさないために
は、検査の際に所定の最大ガス圧を超えてはならない。
これは、シミュレーション駆動においてテストが行わ
れ、ガス流量は７０または１００ｍｌ／分より大きくな
らないように、かつ吹込み圧力は１．９９〜２．６６×
１０4 Ｐａより高くならないように調整される。
は、検査の際に所定の最大ガス圧を超えてはならない。
これは、シミュレーション駆動においてテストが行わ
れ、ガス流量は７０または１００ｍｌ／分より大きくな
らないように、かつ吹込み圧力は１．９９〜２．６６×
１０4 Ｐａより高くならないように調整される。
【０００５】したがって、操作者は最初に吹込み装置を
テストした後、すなわち上述のシミュレーション駆動を
用いてのテストの後、実際の検査での駆動においては、
装置に設けられている表示器を通じて、設定されたガス
圧とガス流量の値を維持するよう監視しながら、ガスの
弁をそれに応じて調節するようにしている。
テストした後、すなわち上述のシミュレーション駆動を
用いてのテストの後、実際の検査での駆動においては、
装置に設けられている表示器を通じて、設定されたガス
圧とガス流量の値を維持するよう監視しながら、ガスの
弁をそれに応じて調節するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】操作者、例えば検査を
行う医師を、彼の注意をそらすこのような機器の読み取
りから解放するためには、吹込み装置の自動駆動化が望
ましい。そこで、子宮腔の拡張を維持しながら予め設定
されたガス圧とガス流量の最大値よりもなるべく小さい
値を維持するよう自動的に監視し、それに応じて弁調節
を自動的に行うようにする。
行う医師を、彼の注意をそらすこのような機器の読み取
りから解放するためには、吹込み装置の自動駆動化が望
ましい。そこで、子宮腔の拡張を維持しながら予め設定
されたガス圧とガス流量の最大値よりもなるべく小さい
値を維持するよう自動的に監視し、それに応じて弁調節
を自動的に行うようにする。
【０００７】したがって、本発明の課題は、例えば子宮
内視を、従来よりも小さいガス圧並びにガス流量で実施
することができ、それにもかかわらず体腔の充分な広が
りが保障されるようにすると共に、操作者（医師）の作
業を軽減できる吹込み装置を提供することである。
内視を、従来よりも小さいガス圧並びにガス流量で実施
することができ、それにもかかわらず体腔の充分な広が
りが保障されるようにすると共に、操作者（医師）の作
業を軽減できる吹込み装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、冒頭で述べた種類の分野の吹込み装置は、本発明の
基本的な特徴によれば、制御装置は自動ユニットを有し
ており、この自動ユニットは、自動ガス吹込み運転中に
圧力センサが圧力降下を検出した場合、又は検出された
圧力がもはや上昇しないことを検出した場合は、測定さ
れたガス流量がゼロに達するまでガス圧を減少させるよ
うに構成されている。
に、冒頭で述べた種類の分野の吹込み装置は、本発明の
基本的な特徴によれば、制御装置は自動ユニットを有し
ており、この自動ユニットは、自動ガス吹込み運転中に
圧力センサが圧力降下を検出した場合、又は検出された
圧力がもはや上昇しないことを検出した場合は、測定さ
れたガス流量がゼロに達するまでガス圧を減少させるよ
うに構成されている。
【０００９】なお、圧力降下または圧力が一定に維持さ
れる場合のガス圧またはガス流量の設定値は、上述の最
大値より低いいずれの値でもよい。
れる場合のガス圧またはガス流量の設定値は、上述の最
大値より低いいずれの値でもよい。
【００１０】吹込み装置の制御特性は、通常運転（手
動）においても自動運転においても原則的に同一であ
る。ガス圧とガス流量という２つのパラメータに従っ
て、所定の制御アルゴリズムを介してアクチュエータの
操作値が調節される。２つのパラメータのいずれかがそ
れぞれ設定された最大の限界値に達するかあるいは超え
た場合には、アクチュエータは無条件に閉鎖される。そ
うでない場合（限界値を越えていない場合）、アクチュ
エータは、比例／積分制御特性によって調節されるのが
望ましい。
動）においても自動運転においても原則的に同一であ
る。ガス圧とガス流量という２つのパラメータに従っ
て、所定の制御アルゴリズムを介してアクチュエータの
操作値が調節される。２つのパラメータのいずれかがそ
れぞれ設定された最大の限界値に達するかあるいは超え
た場合には、アクチュエータは無条件に閉鎖される。そ
うでない場合（限界値を越えていない場合）、アクチュ
エータは、比例／積分制御特性によって調節されるのが
望ましい。
【００１１】自動運転においては、圧力センサが、例え
ば腹腔内に通ずる卵管の開放に因って生じる子宮腔の圧
力降下を検出した後、またはそれ以上圧力上昇がないこ
とを検出した後に、自動ユニットによってガス流量が減
少するよう制御される。すなわち、圧力降下または圧力
が一定に留まることが検出された後、ガス圧はガス流量
がゼロに達するまで減少される。
ば腹腔内に通ずる卵管の開放に因って生じる子宮腔の圧
力降下を検出した後、またはそれ以上圧力上昇がないこ
とを検出した後に、自動ユニットによってガス流量が減
少するよう制御される。すなわち、圧力降下または圧力
が一定に留まることが検出された後、ガス圧はガス流量
がゼロに達するまで減少される。
【００１２】センサによるガス圧の検出と制御装置の自
動ユニットによる処理は、腹腔内へガスが漏出すること
による圧力降下と、器械、例えば子宮内視鏡を通して外
部へガスが漏出することによる圧力降下とを区別しな
い。これは検査を行う医師が他の判断基準を用いて決定
しなければならない。
動ユニットによる処理は、腹腔内へガスが漏出すること
による圧力降下と、器械、例えば子宮内視鏡を通して外
部へガスが漏出することによる圧力降下とを区別しな
い。これは検査を行う医師が他の判断基準を用いて決定
しなければならない。
【００１３】本発明による吹込み装置の好ましい実施態
様においては、センサとして少なくとも１つの圧力セン
サとガス流量センサが設けられており、これらはこの順
序で吹込み装置の圧力パイプ内でアクチュエータの下流
に設けられている。
様においては、センサとして少なくとも１つの圧力セン
サとガス流量センサが設けられており、これらはこの順
序で吹込み装置の圧力パイプ内でアクチュエータの下流
に設けられている。
【００１４】圧力センサと流量センサから供給される信
号の制御装置と、自動ユニットにおける信号処理は、デ
ジタルで行われるのが好ましい。その場合、圧力センサ
は、圧力パイプ内の圧力に相当する第１のアナログの直
流電圧値を発生し、それが制御装置に含まれている第１
のアナログ／デジタル変換器によって、対応する第１の
デジタルの実際値に変換される。
号の制御装置と、自動ユニットにおける信号処理は、デ
ジタルで行われるのが好ましい。その場合、圧力センサ
は、圧力パイプ内の圧力に相当する第１のアナログの直
流電圧値を発生し、それが制御装置に含まれている第１
のアナログ／デジタル変換器によって、対応する第１の
デジタルの実際値に変換される。
【００１５】また、流量センサは、圧力パイプ内のガス
流量に相当する第２のアナログの直流電圧値を発生し、
それが制御装置内の第２のアナログ／デジタル変換器に
よって、対応する第２のデジタルの実際値に変換され
る。その後、制御装置はデジタルの第１と第２の実際値
並びに所定の目標値に応じて所定の制御アルゴリズムに
従ってデジタル処理を実施し、それによってデジタルの
目標値を生成して、それがアクチュエータへ供給される
ようになっている。
流量に相当する第２のアナログの直流電圧値を発生し、
それが制御装置内の第２のアナログ／デジタル変換器に
よって、対応する第２のデジタルの実際値に変換され
る。その後、制御装置はデジタルの第１と第２の実際値
並びに所定の目標値に応じて所定の制御アルゴリズムに
従ってデジタル処理を実施し、それによってデジタルの
目標値を生成して、それがアクチュエータへ供給される
ようになっている。
【００１６】アクチュエータは、制御装置内で生成され
供給されるパルス幅変調信号によって無段階に調節され
る。そして、このアクチュエータは好ましくはソレノイ
ド制御される比例弁である。したがって、子宮腔からの
ガスの漏出を最少にし、または防止するために、圧力パ
イプ内でセンサによって検出されたデジタルの実際値と
所定の目標値に基づいて、制御装置内の自動ユニットに
よってデジタル処理が行われ、この処理によりアクチュ
エータを用いて、圧力が一定値、すなわち腔内はまだ広
がったままであるが、卵管はまったくあるいはそれ以上
開放しない値まで戻るように制御される。このような無
段階に調節可能な圧力制御によって、通気媒体の逃げ
（即ち、ガスの漏出）が最少となるので、患者身体への
負担を軽減する事が出来る。
供給されるパルス幅変調信号によって無段階に調節され
る。そして、このアクチュエータは好ましくはソレノイ
ド制御される比例弁である。したがって、子宮腔からの
ガスの漏出を最少にし、または防止するために、圧力パ
イプ内でセンサによって検出されたデジタルの実際値と
所定の目標値に基づいて、制御装置内の自動ユニットに
よってデジタル処理が行われ、この処理によりアクチュ
エータを用いて、圧力が一定値、すなわち腔内はまだ広
がったままであるが、卵管はまったくあるいはそれ以上
開放しない値まで戻るように制御される。このような無
段階に調節可能な圧力制御によって、通気媒体の逃げ
（即ち、ガスの漏出）が最少となるので、患者身体への
負担を軽減する事が出来る。
【００１７】制御装置には、目標値と測定された実際値
から算術的な計算に基づいてそれぞれの操作値を発生す
るマイクロプロセッサが備えられる。あるいは、制御装
置には、少なくとも１つの制御アルゴリズム（例えばＰ
／Ｉ特性）と所望の目標値を、その特徴を示すテーブル
の形式で記憶し、測定後デジタル変換された実際値をも
とにテーブル処理を行ってそれぞれの操作値を求めるマ
イクロプロセッサが備えられる。
から算術的な計算に基づいてそれぞれの操作値を発生す
るマイクロプロセッサが備えられる。あるいは、制御装
置には、少なくとも１つの制御アルゴリズム（例えばＰ
／Ｉ特性）と所望の目標値を、その特徴を示すテーブル
の形式で記憶し、測定後デジタル変換された実際値をも
とにテーブル処理を行ってそれぞれの操作値を求めるマ
イクロプロセッサが備えられる。
【００１８】マイクロプロセッサには、比較的簡単に圧
力および流量それぞれの目標値を所定の限界内で自在に
入力することのできる入力装置が備えられる。そしてマ
イクロプロセッサには、測定された実際値と目標値とを
視認表示できる表示装置を接続することができる。さら
に、マイクロプロセッサには、ハードおよびソフトウエ
アインターフェイスを設けて、市販のパーソナルコンピ
ュータと接続可能とすることができる。それによって本
発明による吹込み装置の機能をよりフレキシブルに構成
することができる。
力および流量それぞれの目標値を所定の限界内で自在に
入力することのできる入力装置が備えられる。そしてマ
イクロプロセッサには、測定された実際値と目標値とを
視認表示できる表示装置を接続することができる。さら
に、マイクロプロセッサには、ハードおよびソフトウエ
アインターフェイスを設けて、市販のパーソナルコンピ
ュータと接続可能とすることができる。それによって本
発明による吹込み装置の機能をよりフレキシブルに構成
することができる。
【００１９】
【実施例】以下、図面に示す実施例を用いて本発明を詳
細に説明する。図１は、圧力貯蔵器から患者へつながる
圧力パイプ２の一部を概略的に示すものであって、圧力
パイプ２には制御装置１が接続されている。この制御装
置１の測定部分として、圧力パイプ２におけるアクチュ
エータ８の下流に、圧力センサ７とガス流量センサ６と
が配置されており、これらはそれぞれ測定された実際値
としての実際圧力Ｐi と実際ガス流量Ｑi を検出する。
この実際値Ｐi とＱi は制御装置１の自動ユニット１０
へ供給されて、そこで積分／比例制御アルゴリズムによ
って、任意設定自在とされた圧力および流量の目標値Ｐ
S 、ＱS に基づき処理される。点線で示す自動ユニット
１０内には、それぞれ連続する操作値Ｐ1, 2,3 およびＱ
1,2,3 を発生する別々の制御回路が設けられており、こ
れら操作値はアクチュエータ８へ供給される。制御装置
１全体としては、いわゆるフィードバック制御を実施す
るようになっている。というのは、圧力パイプ２におい
てアクチュエータ８は、流量センサ６と圧力センサ７の
上流に設けられているからである。
細に説明する。図１は、圧力貯蔵器から患者へつながる
圧力パイプ２の一部を概略的に示すものであって、圧力
パイプ２には制御装置１が接続されている。この制御装
置１の測定部分として、圧力パイプ２におけるアクチュ
エータ８の下流に、圧力センサ７とガス流量センサ６と
が配置されており、これらはそれぞれ測定された実際値
としての実際圧力Ｐi と実際ガス流量Ｑi を検出する。
この実際値Ｐi とＱi は制御装置１の自動ユニット１０
へ供給されて、そこで積分／比例制御アルゴリズムによ
って、任意設定自在とされた圧力および流量の目標値Ｐ
S 、ＱS に基づき処理される。点線で示す自動ユニット
１０内には、それぞれ連続する操作値Ｐ1, 2,3 およびＱ
1,2,3 を発生する別々の制御回路が設けられており、こ
れら操作値はアクチュエータ８へ供給される。制御装置
１全体としては、いわゆるフィードバック制御を実施す
るようになっている。というのは、圧力パイプ２におい
てアクチュエータ８は、流量センサ６と圧力センサ７の
上流に設けられているからである。
【００２０】図２のチャートを用いて吹込み装置の本発
明による重要な機能を説明する。図２においては時間ｔ
が横軸に圧力Ｐとガス流量Ｑが縦軸にとられている。圧
力値１．９９と２．６６×１０4 Ｐａの間は、子宮内腔
内の圧力が超えてはならない最大領域幅として斜線で示
されている。圧力センサ７が検出する圧力Ｐi の理想的
な推移は一点鎖線のカーブで示されており、部分Ｐ1 、
Ｐ2 、Ｐ3 の３つからなっている。部分Ｑ1 、Ｑ2 、Ｑ
3 からなる点線のカーブは、ガス流量Ｑi の推移を示
す。
明による重要な機能を説明する。図２においては時間ｔ
が横軸に圧力Ｐとガス流量Ｑが縦軸にとられている。圧
力値１．９９と２．６６×１０4 Ｐａの間は、子宮内腔
内の圧力が超えてはならない最大領域幅として斜線で示
されている。圧力センサ７が検出する圧力Ｐi の理想的
な推移は一点鎖線のカーブで示されており、部分Ｐ1 、
Ｐ2 、Ｐ3 の３つからなっている。部分Ｑ1 、Ｑ2 、Ｑ
3 からなる点線のカーブは、ガス流量Ｑi の推移を示
す。
【００２１】吹込みプロセスが開始される時点ｔ0 か
ら、ガス流量Ｑi と圧力パイプ２内の圧力Ｐi のカーブ
が急峻に上昇する。ガス流量Ｑi と圧力Ｐi は短時間の
うちにそれぞれ最大値に達し、この最大値は圧力Ｐi に
ついては斜線で示された１．９９から２．６６×１０4
Ｐａ間の領域にある。また、ガス流量Ｑi は最大値Ｑma
x を超えないようになっている。したがって、制御装置
１は、まず腔内で測定した圧力Ｐi とガス流量Ｑi がそ
れぞれ最大値Ｐmax およびＱmax を超えないように制御
する（部分Ｐ1 と部分Ｑ2 ）。ある時点、例えばｔ
1 で、例えば患者の体内で卵管の開放による圧力降下が
発生した場合には、自動運転中において自動ユニット１
０がこれを検出して、ガス流量センサ６で測定されたガ
ス流量Ｑi をゼロに下がるか（部分Ｑ3 ）あるいは最小
値Ｑmin を下回るように制御し、圧力Ｐが最大の圧力値
部分Ｐ1 から減少する部分Ｐ2 となるようにする。これ
は、図２では例えば時点ｔ2 で示される。この時点ｔ2
から後は圧力Ｐi が一定に維持され（部分Ｐ3 ）、圧力
が低下した状態で所望の検査ないしは腔内での作業を実
施することができるようになっている。
ら、ガス流量Ｑi と圧力パイプ２内の圧力Ｐi のカーブ
が急峻に上昇する。ガス流量Ｑi と圧力Ｐi は短時間の
うちにそれぞれ最大値に達し、この最大値は圧力Ｐi に
ついては斜線で示された１．９９から２．６６×１０4
Ｐａ間の領域にある。また、ガス流量Ｑi は最大値Ｑma
x を超えないようになっている。したがって、制御装置
１は、まず腔内で測定した圧力Ｐi とガス流量Ｑi がそ
れぞれ最大値Ｐmax およびＱmax を超えないように制御
する（部分Ｐ1 と部分Ｑ2 ）。ある時点、例えばｔ
1 で、例えば患者の体内で卵管の開放による圧力降下が
発生した場合には、自動運転中において自動ユニット１
０がこれを検出して、ガス流量センサ６で測定されたガ
ス流量Ｑi をゼロに下がるか（部分Ｑ3 ）あるいは最小
値Ｑmin を下回るように制御し、圧力Ｐが最大の圧力値
部分Ｐ1 から減少する部分Ｐ2 となるようにする。これ
は、図２では例えば時点ｔ2 で示される。この時点ｔ2
から後は圧力Ｐi が一定に維持され（部分Ｐ3 ）、圧力
が低下した状態で所望の検査ないしは腔内での作業を実
施することができるようになっている。
【００２２】図３によれば、部分２′と２″を含む圧力
パイプ２は、ガス貯蔵器１５から第１の減圧器３、流量
絞り５、第２の減圧器４、アクチュエータ（比例弁）
８、圧力センサ７、およびガス流量センサ６を介して、
例えば子宮内視鏡アダプタを介して患者へ通じている。
ガス貯蔵器１５の後段に接続された第１の減圧器３はガ
ス圧力を減圧する。流量絞り５は最大流量を制限するた
めに圧力パイプ２に接続されている。第２の減圧器４は
最大許容圧力に制限する。アクチュエータ８は、マイク
ロプロセッサ１０ａを有する制御装置によって制御さ
れ、特にそれぞれ圧力センサ７およびガス流量センサ６
によって測定された圧力およびガス流量の実際値並びに
設定された目標値に応じて制御される。
パイプ２は、ガス貯蔵器１５から第１の減圧器３、流量
絞り５、第２の減圧器４、アクチュエータ（比例弁）
８、圧力センサ７、およびガス流量センサ６を介して、
例えば子宮内視鏡アダプタを介して患者へ通じている。
ガス貯蔵器１５の後段に接続された第１の減圧器３はガ
ス圧力を減圧する。流量絞り５は最大流量を制限するた
めに圧力パイプ２に接続されている。第２の減圧器４は
最大許容圧力に制限する。アクチュエータ８は、マイク
ロプロセッサ１０ａを有する制御装置によって制御さ
れ、特にそれぞれ圧力センサ７およびガス流量センサ６
によって測定された圧力およびガス流量の実際値並びに
設定された目標値に応じて制御される。
【００２３】マイクロプロセッサ１０ａは、ガス流量セ
ンサ６からのガス流量の実際値に相当する直流電圧ＵQ
を、対応するデジタル信号値へ変換する第１のアナログ
／デジタル変換器１１、圧力センサ７からの圧力の実際
値に相当する直流電圧ＵP を、対応するデジタル信号値
に変換する第２のアナログ／デジタル変換器１２、並び
にパルス幅変調された操作信号を発生する変調器１３を
含み、この操作信号は電磁弁として形成されたアクチュ
エータ８へ供給される。さらにマイクロプロセッサ１０
ａには、入力装置２０とディスプレイ装置３０が接続さ
れている。入力装置２０を用いて圧力およびガス流量の
目標値、所望の制御アルゴリズム、時間変量および吹込
み装置の駆動を開始・終了させる制御信号などのシステ
ムパラメータを入力することができる。ディスプレイ装
置３０は制御装置１のデータ、特に目標値と実際値を視
覚化する。
ンサ６からのガス流量の実際値に相当する直流電圧ＵQ
を、対応するデジタル信号値へ変換する第１のアナログ
／デジタル変換器１１、圧力センサ７からの圧力の実際
値に相当する直流電圧ＵP を、対応するデジタル信号値
に変換する第２のアナログ／デジタル変換器１２、並び
にパルス幅変調された操作信号を発生する変調器１３を
含み、この操作信号は電磁弁として形成されたアクチュ
エータ８へ供給される。さらにマイクロプロセッサ１０
ａには、入力装置２０とディスプレイ装置３０が接続さ
れている。入力装置２０を用いて圧力およびガス流量の
目標値、所望の制御アルゴリズム、時間変量および吹込
み装置の駆動を開始・終了させる制御信号などのシステ
ムパラメータを入力することができる。ディスプレイ装
置３０は制御装置１のデータ、特に目標値と実際値を視
覚化する。
【００２４】次にセンサ信号の原則的な信号処理を詳細
に説明する。圧力センサ 圧力パイプ２の部分２′内で検出された実際圧力Ｐi は
圧力センサ７によってそれに比例する電圧、 Ｕp ＝Ｐi ×Ｋp に変換される。ここで、Ｋp はそれぞれ使用する圧力セ
ンサ７に応じてボルト／Ｐａまたはボルト／ｍｍＨｇま
たはボルト／ｍｂａｒの単位を有する比例係数である。
に説明する。圧力センサ 圧力パイプ２の部分２′内で検出された実際圧力Ｐi は
圧力センサ７によってそれに比例する電圧、 Ｕp ＝Ｐi ×Ｋp に変換される。ここで、Ｋp はそれぞれ使用する圧力セ
ンサ７に応じてボルト／Ｐａまたはボルト／ｍｍＨｇま
たはボルト／ｍｂａｒの単位を有する比例係数である。
【００２５】電圧Ｕp に基づいて第２のアナログ／デジ
タル変換器１２内でデジタルの実際値が形成され、制御
装置１のマイクロプロセッサ１０ａで処理される。そし
て、デジタルの操作量Ｘp が次の式にしたがって求めら
れる。 Ｘp ＝［Ｐs −（Ｐi −Ｏｆｆｓｅｔ）］×制御定数 ここで、Ｐs は圧力のデジタルの目標値、Ｐi は圧力の
デジタルの実際値、Ｏｆｆｓｅｔは圧力センサ７に関係
する値であり、制御定数はプロセッサシステム、プログ
ラム言語およびアクチュエータ８に関係する一定の値で
ある。
タル変換器１２内でデジタルの実際値が形成され、制御
装置１のマイクロプロセッサ１０ａで処理される。そし
て、デジタルの操作量Ｘp が次の式にしたがって求めら
れる。 Ｘp ＝［Ｐs −（Ｐi −Ｏｆｆｓｅｔ）］×制御定数 ここで、Ｐs は圧力のデジタルの目標値、Ｐi は圧力の
デジタルの実際値、Ｏｆｆｓｅｔは圧力センサ７に関係
する値であり、制御定数はプロセッサシステム、プログ
ラム言語およびアクチュエータ８に関係する一定の値で
ある。
【００２６】流量センサ 流量センサ６はガス流量Ｑi に相当する電圧ＵQ を次の
式にしたがって発生する。 ＵQ ＝Ｑi ×Ｋq ここで、Ｋq は使用する流量センサの非線形の特性曲線
から得られるものである。したがってそれ自体Ｑに関係
する。
式にしたがって発生する。 ＵQ ＝Ｑi ×Ｋq ここで、Ｋq は使用する流量センサの非線形の特性曲線
から得られるものである。したがってそれ自体Ｑに関係
する。
【００２７】上述の式に基づいて得られたガス流量に相
当する電圧ＵQ から第１のアナログ／デジタル変換器１
１内でデジタルの実際値が形成され、制御装置１によっ
て処理される。そこから次の式にしたがってデジタルの
操作量ＸQ が求められる。 ＸQ ＝［Ｑs −（Ｑi −Ｏｆｆｓｅｔ）］×制御定数 ここで、Ｑs はガス流量のデジタルの目標値であり、Ｑ
i はデジタルの実際値であって、Ｏｆｆｓｅｔはガス流
量センサ６に関係する値であり、制御定数はプロセッサ
システム、プログラム言語およびアクチュエータ８に関
係する制御定数である。
当する電圧ＵQ から第１のアナログ／デジタル変換器１
１内でデジタルの実際値が形成され、制御装置１によっ
て処理される。そこから次の式にしたがってデジタルの
操作量ＸQ が求められる。 ＸQ ＝［Ｑs −（Ｑi −Ｏｆｆｓｅｔ）］×制御定数 ここで、Ｑs はガス流量のデジタルの目標値であり、Ｑ
i はデジタルの実際値であって、Ｏｆｆｓｅｔはガス流
量センサ６に関係する値であり、制御定数はプロセッサ
システム、プログラム言語およびアクチュエータ８に関
係する制御定数である。
【００２８】ガスの圧力と流量のどちらの操作量が支配
的であるかにしたがって、Ｘp またはＸQ がマイクロプ
ロセッサ１０ａ内で変調器１３によって対応するパルス
幅変調信号に変換されて、アクチュエータ８へ供給され
る。アクチュエータ８を調節する制御方法は好ましくは
比例／積分特性を有する。
的であるかにしたがって、Ｘp またはＸQ がマイクロプ
ロセッサ１０ａ内で変調器１３によって対応するパルス
幅変調信号に変換されて、アクチュエータ８へ供給され
る。アクチュエータ８を調節する制御方法は好ましくは
比例／積分特性を有する。
【００２９】マイクロプロセッサ１０ａに属する自動ユ
ニット１０は、自動運転において、例えば入力装置２０
によって自動運転が初期化されたとき、すでに図２を用
いて説明した機能を有する。その場合、ガスが腹腔内に
漏出したか内視鏡から外部に漏出したかにかかわらず、
ガスの圧力降下が検出される。手動運転において、すな
わち自動駆動でない場合には、圧力またはガス流量の２
つの実際値の一方が設定された最大の限界値を超えた場
合に、アクチュエータ８が閉鎖されるようになってい
る。圧力またはガス流量の２つの実際値がそうでない値
である場合（限界値内である場合）には、アチュエータ
８は比例／積分特性によって調節される。自動運転にお
いては、マイクロプロセッサ１０ａ内の自動ユニット１
０によるガスの送り込みの間に、腔内拡張後に何等かの
圧力降下が検出された場合には、より低い圧力に制御す
るようにすることによって、患者に不必要な負担をかけ
ず、且つ腔内拡張を最低限保障することができるように
なっている。
ニット１０は、自動運転において、例えば入力装置２０
によって自動運転が初期化されたとき、すでに図２を用
いて説明した機能を有する。その場合、ガスが腹腔内に
漏出したか内視鏡から外部に漏出したかにかかわらず、
ガスの圧力降下が検出される。手動運転において、すな
わち自動駆動でない場合には、圧力またはガス流量の２
つの実際値の一方が設定された最大の限界値を超えた場
合に、アクチュエータ８が閉鎖されるようになってい
る。圧力またはガス流量の２つの実際値がそうでない値
である場合（限界値内である場合）には、アチュエータ
８は比例／積分特性によって調節される。自動運転にお
いては、マイクロプロセッサ１０ａ内の自動ユニット１
０によるガスの送り込みの間に、腔内拡張後に何等かの
圧力降下が検出された場合には、より低い圧力に制御す
るようにすることによって、患者に不必要な負担をかけ
ず、且つ腔内拡張を最低限保障することができるように
なっている。
【００３０】
【効果】以上説明したように、本発明の腔内ガス吹き込
み装置は、自動運転中において卵管の開放などによる腔
内圧力降下を検出し、または腔内圧力が一定以上増加し
ないことを逐次検出して、ガス流量がゼロになるまで圧
力を減少させ、腔内拡張を維持した状態で腔内圧力をな
るべく下げるように自動制御しているので、単にガス圧
力とガス流量の最大値を設定してそれを越えないように
制御する場合よりもより低いガス圧での内視検査が実現
でき、患者の身体に不要な負担をかけないで済むと同時
に操作者（医師）などの腔内圧力の監視作業をも軽減で
きるという効果を奏する。
み装置は、自動運転中において卵管の開放などによる腔
内圧力降下を検出し、または腔内圧力が一定以上増加し
ないことを逐次検出して、ガス流量がゼロになるまで圧
力を減少させ、腔内拡張を維持した状態で腔内圧力をな
るべく下げるように自動制御しているので、単にガス圧
力とガス流量の最大値を設定してそれを越えないように
制御する場合よりもより低いガス圧での内視検査が実現
でき、患者の身体に不要な負担をかけないで済むと同時
に操作者（医師）などの腔内圧力の監視作業をも軽減で
きるという効果を奏する。
【図１】本発明による腔内ガス吹込み装置用の制御装置
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】腔内ガス吹込み装置の制御機能を説明するタイ
ミング図である。
ミング図である。
【図３】本発明による腔内ガス吹込み装置の実施例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
１ 制御装置 ２ 圧力パイプ ６ ガス流量センサ ７ 圧力センサ ８ アクチュエータ １０ 自動ユニット １０ａ マイクロプロセッサ １１ 第１のアナログ／ディジタル変換器 １２ 第２のアナログ／ディジタル変換器 １３ 変調器 ２０ 入力装置 ３０ 表示装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｄ 7/06 Ｚ
Claims (12)
- 【請求項１】 ガスを供給する貯蔵器（１５）と、体腔
内へ導入されるガスの圧力および流量を測定する圧力セ
ンサ（７）とガス流量センサ（６）とアクチュエータ
（８）が接続された制御装置（１）とを有し、任意に設
定可能な限界ガス圧（Ｐmax ）に達したときガス供給を
終了させるようになった腔内ガス吹込み装置において、 制御装置（１）には自動ユニット（１０）が設けられて
おり、この自動ユニットは、自動ガス吹込み運転中に圧
力センサ（７）が圧力降下を検出した場合又は検出され
た圧力の増加状態が停止したことを検出した場合に、ガ
ス流量（Ｑ）がゼロに達するまでガス圧力を減少させる
ように構成されていることを特徴とする腔内ガス吹込み
装置。 - 【請求項２】 アクチュエータ（８）の下流側となるガ
ス供給用の圧力パイプ（２′、２″）に、圧力センサ
（７）と流量センサ（６）とがこの順序で設けられてい
る請求項１記載の腔内ガス吹込み装置。 - 【請求項３】 圧力センサ（７）が圧力パイプ（２′、
２″）内の圧力に相当する第１のアナログの直流電圧値
（Ｕp ）を発生し、 制御装置（１）はデジタルで作動すると共に、上記第１
のアナログの直流電圧値（ＵP ）に対応するデジタルの
実際値に変換する第１のアナログ／デジタル変換器（１
２）を有する請求項１または請求項２記載の腔内ガス吹
込み装置。 - 【請求項４】 流量センサ（６）が圧力パイプ（２′、
２″）内のガス流量（Ｑ）に相当する第２のアナログの
直流電圧値（ＵQ ）を発生し、 制御装置（１）はデジタルで作動すると共に、上記第２
のアナログの直流電圧値（ＵP ）に対応する第２のデジ
タルの実際値に変換する第２のアナログ／デジタル変換
器（１１）を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載
の腔内ガス吹込み装置。 - 【請求項５】 制御装置（１）は第１及び第２のデジタ
ルの実際値を所定の制御アルゴリズムと所定の目標値に
従って処理して、デジタルの操作値を発生し、それをア
クチュエータ（８）へ供給する請求項１〜４に記載の腔
内ガス吹込み装置。 - 【請求項６】 制御装置（１）にはパルス幅変調装置
（１３）が備えられており、このパルス幅変調装置（１
３）がデジタルの操作値をパルス幅変調信号の形式で発
生すると共に、アクチュエータ（８）は上記デジタルの
操作値に従ってソレノイド制御される弁である請求項１
〜５のいずれか１項に記載の腔内ガス吹込み装置。 - 【請求項７】 制御装置（１）にはマイクロプロセッサ
（１０ａ）が備えられ、このマイクロプロセッサが所定
の目標値とセンサによって測定された実際値とから算術
的計算に基づいてアクチュエータの操作値を求める請求
項１〜６のいずれか１項に記載の腔内ガス吹込み装置。 - 【請求項８】 制御装置（１）にはマイクロプロセッサ
（１０ａ）が備えられ、このマイクロプロセッサ内に制
御アルゴリズムと目標値がテーブル形式で格納されてお
り、そしてマイクロプロセッサがアクチュエータの操作
値を求めるためにテーブル処理を実施する請求項１〜６
のいずれか１項記載の腔内ガス吹込み装置。 - 【請求項９】 マイクロプロセッサ（１０ａ）に接続さ
れた入力装置（２０）を有し、この入力装置によってガ
ス圧およびガス流量目標値が所定の限界値内で入力でき
るようになっている請求項７又は８に記載の腔内ガス吹
込み装置。 - 【請求項１０】 マイクロプロセッサ（１０ａ）に接続
された表示装置（３０）を有し、この表示装置がセンサ
によって測定された各々の実際値と目標値の視認表示を
行う請求項７〜９のいずれか１項記載の腔内ガス吹込み
装置。 - 【請求項１１】 マイクロプロセッサ（１０ａ）内に自
動ユニットが含まれている請求項７〜１０項のいずれか
１項に記載の腔内ガス吹込み装置。 - 【請求項１２】 マイクロプロセッサ（１０ａ）に市販
のパーソナルコンピュータに接続するためのハードおよ
びソフトウエアインターフェイスが設けられている請求
項７〜１１のいずれか１項に記載の腔内ガス吹込み装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4402467:3 | 1994-01-28 | ||
| DE4402467A DE4402467A1 (de) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | Insufflationsgerät |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07265261A true JPH07265261A (ja) | 1995-10-17 |
| JP2695625B2 JP2695625B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=6508858
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|---|---|---|---|
| JP7012630A Expired - Fee Related JP2695625B2 (ja) | 1994-01-28 | 1995-01-30 | 腔内ガス吹込み装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
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| US (1) | US5549546A (ja) |
| EP (1) | EP0669140B1 (ja) |
| JP (1) | JP2695625B2 (ja) |
| DE (2) | DE4402467A1 (ja) |
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