JPH0824663B2 - 体腔部を通して液体を循環させる装置の電気制御回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は関節を通して生理的液体をその液体の圧力と
流量を調整しつつ循環させるための装置における電気的
回路に関するものである。

更に詳しくは，本発明は内視鏡（endoscopique）によ
る切除（ｄ′une rsection et/ou d′ue examen endo
scopique）及び又はそれによる検査装置における該液体
の圧力と流量の制御に関するものである。

〔従来の技術〕

関節部に対する内視鏡検査或はその手段において、
又、その他多くの形式による検査、手段及び治療におい
て、典型的には無菌の食塩水のような生理的液体をポン
プにより関節のある部位或は影響をうけている他の部位
に送り込み、そして隣接する部位においてそれを排出す
るということが必要である。

このことは特に、関節の画像が膝関節の中に挿入され
た器具に携行されている光ファイバーケーブルによりビ
デオ表示器に伝達されるような膝の関節鏡による検査
（ｌ′arthroscopie des articulations）において必要
である。

この技術は又一定の条件で半月破裂、ひだ状滑膜、或
は骨破片のようなものを手術するか膝関節部を単に洗い
出すということのみならず、関節内半月、膝靱帯、軟骨
の滑膜及び大腿骨や脛骨の凹部関節面の検出するのにも
又使用される。

このような手術道具と共に、関節に注入される液体の
圧力（力／単位面積）を制御することだけではなくその
流量（体積／単位時間）も又制御されうることが必要で
ある。

血液や切除された物が排除されないような簡単な検査
の間は流量は重要なものではないが、望んでいない付随
的な物体の発生を伴う内視鏡による切除を実行する時に
は流量を増加しうることが必要でありかようにして、不
必要な物質を関節から取り除きながら可視性を維持する
ものである。このことは通常はその物質が吸い出される
べき場所に医者によって移動せしめられうる特別な作用
をもった補助的管を用いて実行される。

このように、液体供給装置は通常は、関節の上部にお
いて取りはずされることを除いては、実質的に動く可能
性がないように埋め込まれた主吸引管、ポンプの出力と
接続され又該主吸引管と対向して膝部に埋め込まれてい
る供給管及び該器具を通過しておりかつ隣接の逆転可能
な回転刃状体に開口している補助的な吸引管とを含むも
のである。

このように、内視鏡器具により切り取られ又すり砕か
れた物質はそれが切り取られたその場所で吸い出される
ことが出来る。この装置を制御するための結果として、
刃状体を駆動しているモーターを逆回転させるためのス
イッチ、モーターを始動及び停止せしめうるスイッチ、
吸引及び／又は供給ポンプ比率を上げるか下げることが
出来るスイッチ及びいづれと吸引管が吸引状態のポンプ
と接続されるかを選択しうるスイッチとが設けられる必
要がある。

このことは、その器具を使用する時にその器具が載っ
ている吸引ラインをつなぐことを可能とし、そして又そ
の装置が該器具の操作なしに単に検査及び／又は吸引の
目的のために使用されることを可能としている。

典型的には、これ等の機能は足ペタルにより制御され
外科医の手を自由な状態となす。

一般的には、この種の通常使用されている該器具は極
めて操作が複雑で正確に制御することは困難である。

〔発明が解決すべき課題〕

本発明の目的は内視鏡切除器具又はそれに類するもの
における液体の流れを制御するための装置を提供するも
のである。

又本発明の他の目的は装置を操作する医者に対して使
用における著しい簡便さを維持しながら高度の制御性を
提供しうる同様の器具装置を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記の目的を達成する為，以下の構成を有す
るもので有る。即ち， 体腔の内視鏡による切除或は検査を行うために体腔（ca
nit du corps）内を通して定められた圧力と流量で生
理的液体を循環させるための装置における電気的制御回
路であって、一方では前記生理的液体の流体源（１）を
供給ポンプ（２）と検出器（４）によって測定された圧
力の制御をうける該ポンプのサーボ制御回路に接続され
た検出器（４）との手段によって該体腔に接続するため
の供給管が設けられており又他方では吸引源（７）を介
して該体腔から該液体を排除するための少くとも１つの
出力管（5,6）が設けられており、該制御回路は該吸引
源（７）の流量の値を個々に決定するための設定点発生
機（CD₁,CD₂）と該吸引源（７）を該発生機（CD₁,CD₂）
の１つと接続するための手段とを含んでおり更に該制御
回路は一方では該発生機（CD₁,CD₂）の１つに該吸引源
を接続するための該手段（Ｃ）に接続されており他方で
は内視鏡による切除手段についての補助的制御スイッチ
（I_G,I_D）に接続されている、少くとも１つの作動手段
（I₄,I₅）を含んでいる生理的液体の循環用装置におけ
る電気的制御回路である。

本発明を更に詳述すれば，本発明に係る装置は、液体
源、該液体源に接続され又該体腔の内に延びていて該体
腔内に該液体を供給するための主供給管を有している入
力ポンプ及び関節部における圧力を検出し、該検出され
た圧力が予め決められた範囲を越えて変化した時に入力
ポンプを停止するためのセンサーを有している入力制御
器を持っている。

吸引ポンプは、該液体を体腔から吸い出すため該体腔
の内に延びている吸引管を有しており、又該吸引ポンプ
の吸引量を検出し該検出された吸引量が別に予め決めら
れた範囲を越えて変化した時は該ポンプを停止するよう
な制御器によって操作されるものである。

該吸引ポンプは駆動モーターをもった容量ポンプであ
り、又吸引制御器はモーターに接続された回転計、モー
ター速度の設定点を発生させるための手段及び実際のモ
ーター速度をモーター速度の設定点と比較するため前記
手段と回転計とにそれぞれ接続した入力をもち又実際の
モーター速度が設定点を越えた時にモーターを減速し又
実際のモーター速度が該設定点以下に低下した時にはモ
ーターを増速するためにモーターと作動的に接続されて
いる１つの出力を持った比較器とを含むものである。

本発明の別の特徴によれば、設定点発生手段は２つの
異った設定点を発生することが出来又それを交互に選択
的に比較器に供給することが出来る。

これに加えて、該装置は吸引ポンプと比較器の間に接
続された吸引ポンプ遮蔽スイッチ、低圧力限界出力を発
生するための手段及び該低圧力出力発生手段と遮蔽スイ
ッチを開くためのセンサーとに接続され、そして該比較
器により検出された圧力が低圧力限界よりも低い時に吸
引ポンプを停止する他の比較器とを有している。

更に本発明における装置は関節内に挿入しうる器具、
該器具において開放されている端部とその反対側の端部
とをもつ第２の吸引管及び該吸引管に接続された出力部
を有し、１つは第１に言及した吸引管と接続され又他は
第２の吸引管と接続された２つの交互に選択可能な入力
部とを持つバルブを有している。

該バルブは該吸引ポンプを第１の吸引管のみに接続す
る位置と該吸引ポンプを第２の吸引管のみに接続する位
置との間を移動しうるものである。

本装置の器具は又刃状体を有し又該装置は更に該刃状
体の回転を停止しうるスイッチを含んでいる。

このように本発明によれば、吸引ポンプは吸引管内の
一般的に一定の低い流量に対応した比率で作動せしめら
れ又供給ポンプは予め決められた望ましい水準を越える
圧力を維持するために関節内の検出された圧力に応じて
作動せしめられる。

更に補助的な吸引管の一端部を担持している器具が関
節内に挿入されそれによって液体が該補助的管を通して
関節から吸出されるように該管が該ポンプと周期的に接
続される場合、その方法は、補助的管が吸引ポンプと接
続された時に吸引ポンプ比率を予め決められた相対的に
高い比率にまで自動的に増加させる工程を含んでいる。
該器具が刃状体と該刃状体を作動的に動かすモーターと
を含んでいる時には、該方法は更に自動的に吸引ポンプ
を主吸引管から分離し補助の吸引管を接続させ又同時に
吸引ポンプ比率をモーターが刃状体を動かすために作動
せしめられた時に低比率から高比率に増加する工程を含
むものである。

本発明の上記目的及び他の目的並に利点は以下の図面
を参照した説明から明らかとなろう。

〔実施例〕

第１図に示すように、円Ｇで示される膝部の標準的な
内視鏡による切除は該液体を液体源１から関節部Ｇの一
方の側に注入すること及び該関節部Ｇの反対側から該液
体を吸い出すことが要求されている。

ポンプ２は液体源１から液体を引き出しアキュムレー
ター３に注入する。該アキュムレーターの圧力はポンプ
２の速度とアキュムレーター３から供給管11を通って関
節Ｇに供給される液体の通過量を制御するために検出器
４により監視される。

該液体は切除或は検査を必要とする部位における関節
Ｇ内に埋め込まれている管５を経由し或は関節内におい
て切除器具を可動自在に担持している他の管６を経由し
て引き出される。

三方切換バルブ８がこれ等の管５及び６と更には吸引
ポンプ７とに接続されている。このように、このポンプ
７はバルブ８の位置に従って管５及び６のいづれかから
液体を吸引することが出来る。

第２図に別に示されているように、本発明によれば、
ポンプ２の供給量或は流量は関節における圧力をある一
定のレベルに保つために変化せしめられる。このこと
は、ポンプ２をその出力が比較器D₁の出力の関数である
増幅器A₁より順次制御される可変速度電気モーターM₂に
よって付勢することにより達成される。

第２図のブロックダイアグラムにはそれぞれ電動機M₂
及びM₇により駆動されている２台のポンプが再び見られ
る。

M₂はスイッチ手段（I₁）介して増幅器A₁の出力端に接
続されている。この増幅器A₁の入力端は比較器D₁に接続
され，この比較器が指示圧力（P_c）とセンサー（４）が
測定した圧力の差を比較する。

この測定圧力は一定では表示装置（Ａ）に測定値を伝
送するためのアナログ−デジタル変換器（AD）へ，他方
では差動増幅器A₂の片方の入力端へ伝送される。

尚，この増幅器A₂のもう一方の入力端は許容圧力下限
（P_i）を与える値に接続されている。

このように手術の前に、医者は関節Ｇにおける許容し
うる最も低い圧力のために発生機Piをセットし、又関節
内における通常やや高目の望ましい圧力のために発生機
P_cをセットする。

手術中は、このシステムは関節の圧力をポンプ２を適
当に増速するか減速することにより発生機P_cの望ましい
値に維持しながら表示装置Ａに実際の圧力を読み出す。

圧力が、めったに変化しないが、発生機Piの下限より
下った場合には、例えば流体源からの供給１がなくなり
ポンプ２がスイッチI₁により閉鎖されるというような事
が生じる。ポンプ７の吸水量或は流速が要求に応じて下
記に述べるように交互に選択された２つのプリセットレ
ベルの１つに変化せしめられる。

この目的に対し、ポンプ７は、比較器A₂のスイッチI₂
を介して比較器D₂から付勢される増幅器A₃から電力を受
ける可変速度電気モーターM₇によって駆動される。

比較器D₂の１つの入力はモーターM₇により直接駆動さ
れる回転計Ｔに接続されそれによってモーターの回転比
率に直接関係する出力を発生する。

他の入力は単極双投スイッチＣのリレーＲによって選
択的に２つの設定点発生機CD₁とCD₂のいずれかに接続さ
れる。

発生機CD₁とCD₂は発生機P_i及びP_cのような簡単な電位
差計であってもよいが、それ等の出力は手術の前に医者
によって高い排出流量及び低い排出流量とにそれぞれ設
定される。

第３図は該器具が２つの作動リレーR_DとR_Gのうちどれ
が閉じられたかによって右手方向回転或は左手方向回転
のために反転しうるモーターM₉をいかに有しているかを
示している。

第３図は更に第３のスイッチ（I₆）も有する第２段の
２つのスイッチ（I₄及びI₅）に結合されている１つのス
イッチ（I₃）を含むものを含めて２つの切り換え段を有
する装置の制御を図示している。

スイッチ（I₄及びI₅）は２つのダイオード（Di₁とD
i₂）により分路設置されたそれぞれR_GおよびR_Dと言う２
つのリレーと共に直列にとりつけられいる。

これ等のリレーは各々，外科用切断具を選択的に左右
に回すためのそれぞれI_G,I_Dと言う切断具始動用スイッ
チを制御する。

これ等のスイッチ（I₄及びI₅）は更に，ダイオード
（Di₃,Di₄及びDi₅）によりスイッチ（I₆）と直列接続さ
れたリレー（Ｒ）に接続されている。

このリレー（Ｒ）はスイッチ（Ｃ）を起動させ発生機
CD₁とCD₂を第２図に示すように切換えて比較器D₂に接続
する。

さらにスイッチI₄およびI₅はダイオードDi₃およびDi₄
により３方弁（８）の制御用リレー（R_v）に接続されて
いる。

この配置の御陰で，スイッチ（I₄及びI₅）が閉じられ
ると，高い洗浄回転数に相当するポジション（CD₂）に
あるスイッチ（Ｃ）（第２図）並びに補助吸引導管上
で，即ち切断具を受け入れる導管を通して３方ゲート弁
（８）を切り換えるリレー（R_v）が常に制御される。

例えこの切断具が無くても同様である。

スイッチ（I₃）が開いていると，リレーR_GもリレーR_D
も給電を受けず，スイッチ（I_G,I_D）は開放した状態に
とどまり，従って切断具は機能しない。

こうして，既に述べたように，補助導管を通して高い
回転数での吸引を局所的に導くことが可能となる。

該スイッチI₃は又閉じられた時にパイロットランプを
発光させる。

吸引ポンプ７のために高速と低速とを選択するための
スイッチＣを操作するリレーＲはリレーR_G或はR_Dのいず
れかが付勢されている時はいつでも、閉じとして発生機
CD₂における高い限界を選択するために付勢される。

このことは、このリレーＲの一端側を電源と接続し、
他端側もダイオードDi₃Di₅を介してリレーR_Gに又ダイオ
ードDi₄を介してリレーR_Dに接続することによって達成
される。

こうして外科医は，内視鏡検査で切除を続行したいと
考える場合，補助導管（６）に再度切断具をつなぎ，ス
イッチ（I₃）を閉じる。

このスイッチ（I₃）は，スイッチ（I₄）が閉じられて
いるかスイッチ（I₅）がとじられているかによってリレ
ー（R_D又はR_G）内に電流を通過される事になる。

リレー（Ｒ）が制御する高回転数での吸引および補助
導管（６）上の３方ゲート弁の切り換えの他に、スイッ
チ（I₄およびI₅）を閉鎖するとそれぞれリレー（R_Dおよ
びR_G）を介してスイッチ（I_G,I_D）を閉鎖してモータM₉
が回転する。

一方，スイッチ（I₆）はスイッチ（I₃）が閉じている
か否かに係わらずリレーＲしか起動させず，従って通常
の導管（５）をとうして高回転数で吸引を制御する。

このように、以下に述べるように各設定値は余り変化
しない多種の圧力レベルを設定することに加えて、装置
を作動させるごとに外科医が必要とする全てのものがい
かなる実際の切除が実行されようとしていたか否かに基
づいてスイッチI₃にセットされる。

一般に手術の間，外科医はスイッチ（I₃）を閉じさせ
る。次に３制御ペダルを用いて外科医はこの同じスイッ
チにより選択的に右又は左回転方向で切断具を始動さ
せ，この工具を通して高回転数で同時に吸引を行わせる
か，或いは通常の導管（５）を通じて高回転数で吸引を
行わせる事が出来る。

スイッチ（I₄,I₅又はI₆）のいずれも閉じられていな
い場合には，吸引は自動的にスイッチ（Ｃ）（第２図）
により流量指示器（CD₁）に切り換えられる。

圧力が限界値（Pi）より下に下がった場合，差動増幅
器（A₂）の出力がスイッチ（I₁及びI₂）を開き，同時に
ポンプ（２及び７）を停止させる。

ここで問題となっているのは安全性，特に生理液供給
源が尽きた場合の安全性である。

１つの同一ペタルの上のスイッチ（I₄,I₅及びI₆）の
３つの制御装置があるため外科医は補助もなしに自分の
手を使用せずにこれ等のスイッチそしてそれに結びつい
た要素即ち電磁弁（８），内視鏡検査用切除機構及びス
イッチ（Ｃ）の制御を行う事ができる。

スタート時には、少くとも関節Ｇ内に圧力が形成され
る迄はスイッチI₂を開放しておくことが勿論必要であ
る。

このように単に二位置動作を有する足踏みペタルによ
って容易に操作されうる３種のスイッチI₄,I₅及びI₆を
使用することにより以下に示す操作が実行されるのであ
る。

スイッチI₃が閉じられた時、モータースイッチI₄か或
はI₅のいづれかを操作することによってカッターを適当
な方向に回転させるようにセットする。

これに加えて、リレーＲは自動的に吸引ポンプ７を高
速に切り換えそして該器具に丁度開口している管６から
吸出すために吸引ポンプ７を切り換える。このことは切
除している間に切除物質と血液をその場所から取り除く
という利点を有する。

スイッチI₃が開いている時、モータースイッチI₄或い
はI₅のいづれかを閉じることはカッターの回転に対し何
らの効果も持たないであろう。なぜならばリレーR_GとR_D
は開路せしめられるからであるが、上述のように吸引ポ
ンプ７を高速にセットして吸引ポンプ入力を器具の管６
に切り換えるからである。

このことは真空にされるべき区域の中に器具を特別に
挿入することによって関節鏡と共に関節を清浄化するた
めに有効なものである。

スイッチI₃の位置とは無関係に、吸引スイッチI₆のみ
を閉じることは主管５を通してではあるが吸引ポンプ７
を高率排水に切換えるであろう。

排水比率を増加することは関節の圧力を減少せしめる
ので検出器４がこれを検出し関節を良く洗浄するために
ポンプ２を増速する。

スイッチI₄,I₅,I₆のいづれもが作動されないがシステ
ムには圧力がかけられている場合、本発明の制御システ
ムは実際の状態に従って入力を正に一定に維持しつつ吸
引を調整しながら関節を通して低流量を維持しようとす
るであろう。

このように刃状体を持たない検査器具が使用された
時、スイッチI₃は開いたままとされ又主ライン５を介し
た高吸引或は器具ライン６を介した高吸引という２つの
可能性選択モードはスイッチI₄,I₅及びI₆のいづれかを
操作することにより選択される。器具が刃状体を有して
いる場合には、三種類のモード、即ち器具ライン６を介
して高吸引比率を伴う右方向への器具の回転、器具ライ
ン６を介して高吸引比率を伴う左方向への器具の回転或
は器具の回転を伴わない高吸引比率からなりこれ等全て
は又個々のモードスイッチI₄,I₅及びI₆により選択され
る。

いづれの場合においても、スイッチI₄,I₅或はI₆のい
づれもが作動されない時はシステムは主ライン５を介し
て低圧力操作に戻る。

本発明のシステムは従って制御が極めて容易である。
本システムは必要な時には自動的に高吸引比率に切替わ
るので外科医に対しそれ等の手術に関するパラメーター
を制御するという彼等自身の負荷から開放する。

更に実際に検出された圧力に応じて単に２種類のレベ
ルの間で吸引を切り換ながら管を通して入力を制御する
ことは装置の簡単にし又間違える危険のないものとな
す。

【図面の簡単な説明】

第１図は内視鏡検査方法の基礎を示すブロックダイアグ
ラムである。 第２図は本発明の比率と圧力制御についての概略ダイア
グラムである。 第３図は本発明に関する方法及び装置の多数の機能の切
換を示す詳細な概略ダイアグラムである。 １……液体源、２……ポンプ、 ３……アキュムレーター、４……検出器、 ５……管、６……管、 ７……吸引ポンプ、８……バルブ、弁、 Ｇ……膝部、 R,R_G,R_D……リレー、 D₁,D₂……比較器、 Di₁,Di₂,Di₃,Di₄,Di₅……ダイオード、 Ｃ……単極双投スイッチ、 CD₁,CD₂……設定点発生機、 I₁,I₂,I₃,I₄,I₅,I₆……スイッチ、 P_c,P_i……発生機、RV……ソレノイド、 A₁,A₂,A₃……増幅器、 M₂,M₇……モーター、 Ｔ……回転計。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ポール ピドー スイス国，ツェーハー 1261 バッサン （番地なし) (56)参考文献 特開 昭56−75131（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】体腔の内視境により切除或は検査を行うた
   めに体腔内を通して定められた圧力と流量で生理的液体
   を循環させるための装置における電気的制御回路であっ
   て、一方では前記生理的液体の液体源（１）を供給ポン
   プ（２）と検出器（４）によって測定された圧力の制御
   をうける該ポンプのサーボ制御回路に接続された検出器
   （４）との手段によって該体腔に接続するための供給管
   が設けられており又他方では吸引源（７）を介して該体
   腔から該液体を排除するための少くとも１つの出力管
   （5,6）が設けられており、該制御回路は該吸引源
   （７）の流量の値を個々に決定するための設定点発生機
   （CD₁,CD₂）と、該吸引源（７）を該発生機（CD₁,CD₂）
   の１つと接続するためのスイッチ手段（Ｃ）とを含んで
   おり、更に該制御回路は一方では該発生機（CD₁,CD₂）
   の１つに該吸引源（７）を接続するための該スイッチ手
   段（Ｃ）の開閉操作を制御する為に該スイッチ手段
   （Ｃ）に接続されており、他方では内視鏡による切除手
   段を制御する為の補助的制御スイッチ（I_G,I_D）に接続
   されている、少くとも１つの作動手段（I₄,I₅）を含ん
   でいることにより特徴付けられている生理的液体の循環
   用装置における電気的制御回路。
2. 【請求項２】該回路は一方では吸引源（７）を該発生機
   （CD₁,CD₂）の１つに接続させるための該スイッチ手段
   （Ｃ）に接続され他方では内視境的切除部材の２つの個
   々の補助的制御スイッチ（I_G,I_D）と接続されている２
   個の作動手段（I₄,I₅）を含んでおり、かつ該２つの補
   助的スイッチの各々との接続が該切除部材の回転方向を
   決定するものであることを特徴とする請求項１記載の回
   路。
3. 【請求項３】該吸引源を通して該体腔内から液体を排出
   するための２個の出力管（5,6）、その出力管の１つを
   該吸引源と接続する電気バルブとを含んでおり更に該回
   路は設定点発生機（CD₁,CD₂）と専ら接続されている第
   ３の作動手段（I₆）と吸引源を、切除部材を囲っている
   出力管と接続するための該電気バルブ（８）に又接続さ
   れている他の２つの作動手段（I₄,I₅）とを含んでいる
   ことを特徴とする請求項２記載の回路。
4. 【請求項４】２個の作動手段（I₄,I₅）と切除手段の補
   助制御スイッチ（I_G,I_D）にそれ等を接続するための要
   素（R_G,R_D）が他のスイッチ（I₃）と直列に接続されて
   いることを特徴とする請求項１乃至３記載の回路。