內窺鏡的送氣系統的製作方法
2023-05-31 21:49:11
專利名稱：內窺鏡的送氣系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及內窺鏡的送氣系統。
背景技術：
作為醫療用的內窺鏡，在插入部的前端具有照明窗、觀察窗及鉗子出口。在使用時，將插入部插入到受檢者的體腔內。然後，使照明光從照明窗向體腔內照射，從而從觀察窗對體腔內進行觀察。當發現患部等時，將高頻處理工具或鉗子等穿過鉗子通道，從而利用從鉗子出口伸出的鉗子等對患部進行處置。因此，內窺鏡系統除了內窺鏡之外，還具有光源裝置、處理器及監控器。而且，根據需要還可以安裝高頻電源裝置或VTR裝置、印相機等。所述各種設備與內窺鏡自身一起設置在載物車上。載物車具有用於設置各種設備的多段擱板，且其構成為移動自如。通過該載物車能夠將內窺鏡系統搬入到臨床現場，從而利用內窺鏡進行檢查和治療。來自光源裝置的光源的照明光經由導光器從照明窗照射到體腔內。在面對觀察窗的位置，攝像單元配置在插入部前端內部。攝像單元從觀察窗對體腔內進行拍攝。來自攝像單元的圖像信號經由通用軟線向處理器發送。由處理器對圖像信號進行處理並在監控器顯示觀察圖像。在利用內窺鏡進行檢查或治療時，做手術的人(操作者)控制連接有內窺鏡的各種設備。例如，在光源裝置中調整光源光量，從而使顯示在監控器上的體腔內的影像清晰。 而且，當使用高頻處理工具時，適當控制高頻電源的電壓或電流，以進行安全且有效的處置。內窺鏡具有加壓後的液體及氣體的供給通路。加壓液體用於觀察窗的清洗、體腔內壁的清洗、藥液的分散、以及使液體在內臟器官或組織中流動的灌流等。加壓氣體用於體腔內的膨脹、清洗後的觀察窗的液滴的除去等。作為所述液體及氣體的加壓源，例如使用氣泵。當供給加壓氣體時，對氣泵進行驅動。而且，在用於送液時的液體加壓的情況下，從氣泵向送液罐供給加壓空氣。氣泵通常內置在光源裝置中。而且，送液罐以可拆裝的方式安裝在光源裝置上。不僅可通過對氣泵進行接通/切斷來使加壓空氣的壓力及流量變化，而且還可通過控制其轉速而使加壓空氣的壓力及流量變化。近年來，替代基於氣泵的空氣加壓而以二氧化碳(CO2)作為加壓氣體源的情況得到實際應用。與空氣相比，二氧化碳更容易被生物體吸收，基於安全性和減輕患者的負擔等觀點考慮，優選使用二氧化碳。當以二氧化碳為加壓氣體源時，採用利用了二氧化碳高壓儲氣瓶的二氧化碳供給裝置。二氧化碳供給裝置以可拆裝的方式與內窺鏡的送氣通路連接， 將來自二氧化碳高壓儲氣瓶的二氧化碳減壓而進行供給。作為加壓氣體源，除了氣泵之外，例如在專利文獻1中提出有一種還使用二氧化碳高壓儲氣瓶的送氣系統。在該送氣系統中，除了供給來自二氧化碳高壓儲氣瓶的二氧化碳之外，還能夠供給來自氣泵的加壓空氣。專利文獻1日本特開2006-14961號公報
然而，在專利文獻1記載的內窺鏡的送氣系統中，雖然除了二氧化碳之外還可以選擇供給加壓空氣，但是該切換由做手術的人來進行。因此，當二氧化碳被消耗時雖然會做出高壓儲氣瓶剩餘量警告，但是需要人工進行切換操作。
發明內容
本發明是為了解決上述課題而做出的，其目的在於提供一種如下的內窺鏡的送氣系統，即，該內窺鏡的送氣系統能夠選擇性地切換基於泵的加壓空氣和基於高壓儲氣瓶的氣體，當在基於高壓儲氣瓶的氣體供給中高壓儲氣瓶的剩餘量成為一定量以下時，自動地切換成加壓空氣，從而能夠進行連續送氣。為了實現上述目的，本發明具有加壓空氣供給裝置，其具有產生加壓空氣的氣泵、調節所述加壓空氣的供給流量的加壓空氣供給流量調節部，並向連接通用軟線的供氣配管的管路連接部供給所述加壓空氣；氣體供給裝置，其具有供給氣體的氣體高壓儲氣瓶、 調節所述氣體的供給流量的氣體供給流量調節單元，並向所述管路連接部供給所述氣體； 氣體切換控制部，其控制所述加壓空氣供給裝置及氣體供給裝置，向所述管路連接部輸送所述加壓空氣及所述氣體中的一方，並使用切換前的所述加壓空氣及所述氣體中的另一方的供給流量設定值進行切換控制。另外，本發明具有存儲加壓空氣供給流量調節部中的供給流量設定值及氣體供給流量調節單元中的供給流量設定值的供給流量設定值存儲部，氣體切換控制部從所述供給流量設定值存儲部讀出切換前的所述供給流量設定值來進行切換。此外，優選，所述氣體例如是二氧化碳，在初始設定時優先使用所述氣體供給裝置。所述氣體供給流量調節單元具有串聯連接第一減壓閥及第二減壓閥的減壓機構；設置在所述第一減壓閥入口側的壓力計；設置在所述第二減壓閥出口側的流量控制閥；根據所述供給流量設定值來控制所述流量控制閥的氣體供給控制部。而且，所述加壓空氣供給流量調節部具有控制氣泵轉速的泵驅動電路。所述氣體供給控制部在所述壓力計的壓力成為第一值PSl時向所述氣體切換控制部發送氣體切換信號，所述氣體切換控制部將所述流量控制閥切斷而驅動所述氣泵，從二氧化碳切換成加壓空氣。此外，氣體供給控制部在所述壓力計的壓力成為第二值PS2(PS2 > PSD時，優選使氣泵怠速旋轉，這種情況下能夠在短時間內進行切換。優選，具有檢測二氧化碳濃度的濃度傳感器，當濃度傳感器的檢測濃度成為第一值CSl時向氣體切換控制部發送氣體切換信號，氣體切換控制部將流量控制閥切斷而驅動氣泵，從二氧化碳切換成加壓空氣。在這種情況下，根據環境氣氛或體腔內的二氧化碳濃度來對二氧化碳和加壓空氣進行切換。此外，氣體供給控制部在濃度傳感器的檢測濃度成為第二值CS2(CS2<CS1)時優選使氣泵怠速旋轉。而且，優選氣體供給控制部在濃度傳感器的檢測濃度成為第三值CS3 (CS3 < CS2)時向氣體切換控制部發送氣體切換信號，使氣泵停止而將流量控制閥接通。在這種情況下，當二氧化碳濃度返回到適當範圍內時，自動地從加壓空氣切換成二氧化碳。優選具備處理器，其具有面對所述內窺鏡的插入部前端的觀察窗配置的攝像單元，並用於接收來自所述攝像單元的圖像信號而進行圖像處理並將其顯示在監控器上，通過處理器的控制部構成氣體切換控制部。在這種情況下，能夠利用處理器的控制部而通過軟體來構成氣體切換控制部，從而不需要增設新的控制器而使結構簡單。另外，優選具有溢流閥，該溢流閥在其與連接管路連接部的管路連接器之間形成腔室並與所述腔室連通，在所述腔室成為一定壓力以上時釋放氣體。發明效果根據本發明，具有如氣泵和氣體高壓儲氣瓶那樣雙系統的氣體供給源，在氣體高壓儲氣瓶的氣體的剩餘量減少而無法以規定的壓力進行供給之前自動切換成加壓空氣，從而自動地進行連續的氣體供給。而且，由於以切換前的壓力自動地切換成其他氣體，因此不會為做手術的人帶來不適感，從而能夠順暢地進行基於內窺鏡的送氣·送液操作。
圖1是表示本發明的內窺鏡的送氣系統的簡圖。
圖2是表示將內窺鏡關聯設備收納於載物車的內窺鏡系統的主視圖。
圖3是表示光源裝置、處理器、二氧化碳供給裝置的結構的框圖。
圖4是表示光源裝置的外觀的立體圖。
圖5是表示根據二氧化碳高壓儲氣瓶的剩餘量變化而切換送氣的處理的流程圖。
圖6是表示第一壓力計的壓力變化與閾值的關係的曲線圖。
圖7是表示根據二氧化碳濃度的變化而切換送氣的處理的流程圖。
圖8是表示周圍的二氧化碳的濃度變化與閾值的關係的曲線圖。
圖9是表示使用兩個二氧化碳高壓儲氣瓶的另一實施方式的簡圖。
符號說明
10內窺鏡系統
11內窺鏡
12光源裝置
1 操作面板
13 二氧化碳供給裝置
14送液裝置
15處理器
17載物車
18加壓空氣供給裝置
19氣體切換控制部
19a存儲器(供給流量設定值存儲部)
20主體操作部
21插入部
22通用軟線
38加壓空氣供給流量調節部
40光源燈
41氣泵
42泵驅動電路
43轉速控制機構CN 102334973 A
說明書
4/10 頁44多重管路50、50A、50B 二氧化碳高壓儲氣瓶51 二氧化碳供給流量調節單元56氣體供給控制部60光源控制部61整體控制部62光量調整部63送氣量調整部
具體實施例方式如圖1所示，內窺鏡系統10具有內窺鏡11、光源裝置12、二氧化碳供給裝置13、送液裝置14、處理器15、監控器16及載物車17 (參照圖2)。如圖2所示，載物車17保持各設備12 16且構成為移動自如。在載物車17中， 除了各設備12 16之外，還根據需要設有各種內窺鏡關聯設備。需要說明的是，二氧化碳供給裝置13或送液裝置14也可以與載物車17分開地外置。如圖1所示，內窺鏡11具有主體操作部20、插入部21、通用軟線22。插入部21與主體操作部20連結設置，其插入到受檢者的體腔內。插入部21的前端部具有照明窗23、觀察窗M、鉗子出口 25a、送氣送水噴嘴沈。鉗子出口 2 是穿過插入部21內的鉗子穿過通道25的一端，而另一端作為鉗子入口 2 在主體操作部20開口。在鉗子穿過通道25的中途連接吸引路32的一端，而吸引路32的另一端與吸引閥31連接。送氣送水噴嘴沈配置在觀察窗M的附近。送氣送水噴嘴沈在插入部21內與流體通路27連通。流體通路27在插入部21的中途分離成送氣路28和送水路四，並與主體操作部20的送氣送水閥30連接。例如通過對該送氣送水閥30的按鈕進行全按壓操作而輸送液體，從而從噴嘴沈朝觀察窗M噴射液體。由此，對觀察窗M進行清洗。另外，例如通過對送氣送水噴嘴沈的按鈕進行半按壓操作而輸送氣體，從而從噴嘴沈朝觀察窗M噴射氣體。由此，吹掉附著在觀察窗M上的液滴。在送氣送水閥30上連接供氣配管33及供液配管34。另外，在吸引閥31上連接吸引配管35。所述供氣配管33、供液配管34、吸引配管35沿著通用軟線22延伸。在通用軟線22的前端設有連接器部36。連接器部36具有光源連接部36a、管路連接部36b、軟線連接部36c。光源連接部36a以可拆裝的方式經由金屬蓋12b與光源裝置12連接。另外， 管路連接部36b經由管路連接器45及多重管路44與送液罐1 連接。此外，軟線連接部 36c經由連接軟線48與處理器15連接。送液裝置14由送液罐14a和多重管路44構成。多重管路44的一端與送液罐1 連接，另一端經由管路連接器45與光源裝置12的連接器部36連接。供氣配管33在連接器部36內分支。其中一方的分支配管33a沿著光源連接部 36a延伸，並與氣泵41連接。另一方的分支配管3 在管路連接部36b開口。多重管路44 的管路連接器45以可拆裝的方式與管路連接部36b連接。並且，當管路連接器45與管路連接部36b連接時，在其內部形成腔室46。分支配管3 在該腔室46開口。在管路連接器 45上安裝有溢流閥47。溢流閥47在因氣泵41連續運轉而送液罐1 及腔室46內的壓力超過一定值時溢流，從而將送液罐Ha及腔室46內保持成恆定壓力。需要說明的是，除了管路連接器45之外，溢流閥也可以安裝在連接器部36或送液裝置14上。多重管路44由內管4 和外管44b這雙重管形成。並且，內管4 的另一端在送液裝置14的接近底面處開口。由此，內管4 的開口始終插入到液體中。外管44b的另一端以位於送液罐14a的液面上方的方式與送液罐14a的上部連接。當管路連接器45與管路連接部36b連接時，內管4 與供液配管34連通，外管44b與腔室46連通。當向腔室46 內導入二氧化碳或加壓空氣時，所述二氧化碳或加壓空氣對送液罐14a內的液面加壓，從而能夠通過送氣送水閥30的送液操作將液體向送氣送水閥30輸送。在內窺鏡11的前端內部，在面對觀察窗M的位置配置有攝像單元39。通過該攝像單元39經由觀察窗M對體腔內進行拍攝。該圖像信號經由信號軟線39a及連接軟線48 向處理器15發送。信號軟線39a通過插入部21、主體操作部20、通用軟線22內而到達連接器部36的軟線連接部36c。在軟線連接部36c上連接有連接軟線48，信號軟線39a和連接軟線48電連接。該連接軟線48與處理器15連接。處理器15對圖像信號進行規定的信號處理，從而在監控器16上顯示內窺鏡圖像。光源裝置12具有加壓空氣供給裝置18、光源燈(照明光源)40、光源控制部60、氣泵41、轉速控制部43、泵驅動電路42、整體控制部61、操作面板12a。當光源連接部36a與光源裝置12連接時，從光源連接部36a突出的導光器37的入射端面對光源燈40，照明光嚮導光器37入射。導光器37的出射端位於插入部21的前端的照明窗23處，從而照明光從照明窗23照射到體腔內。如圖4所示，在光源裝置12的前面部設有操作面板12a。在操作面板1 上設有光量調整部62、送氣量調整部63、電源開關64及泵開關65。光量調整部62具有操作按鈕 (或操作旋鈕)，從而能夠通過壓下操作或旋轉操作來指示光量的增減。基於操作旋鈕的光量增減指示信號向整體控制部61 (參照圖幻發送。在整體控制部61中，根據光量增減指示信號對光源控制部60進行控制，從而使光源燈40的光源光量連續變化。因此，做手術的人可在觀察監控器16上顯示的內窺鏡圖像的狀態下調整光源燈40的光量，從而能夠調整監控器16上顯示的內窺鏡圖像的亮度，因此能夠在最佳的照明環境下對體腔內進行觀察。如圖3所示，本發明的內窺鏡的送氣系統具有二氧化碳供給裝置13、加壓空氣供給裝置18、氣體切換控制部19。加壓空氣供給裝置18具有氣泵41、加壓空氣供給流量調節單元38。氣泵41由電動機旋轉驅動而產生加壓空氣。加壓空氣供給流量調節單元38由泵驅動電路42構成，該泵驅動電路42具有電動機的轉速控制部43。轉速控制部43控制與氣泵41連接的電動機 (未圖示)的轉速，從而將氣泵41的噴出流量切換成例如流量H、流量M、流量L這三個等級。需要說明的是，雖然可以對氣泵41的噴出流量進行無級調整，但進行大流量(流量H)、 中流量(流量M)、小流量(流量L)這三個等級的切換在實際應用中並沒有問題。因此，在本實施方式中，切換成流量H、流量M、流量L這三個等級。整體控制部61根據來自操作面板12a的各種操作指令的輸入信號控制加壓空氣供給流量調節單元38及光源控制部60。操作面板1 具有光量調整部62、送氣量調整部 63、電源開關64、泵開關65。根據來自操作面板12a的輸入指令能夠使光量連續變化或使送氣量分級變化。
二氧化碳供給裝置13具有二氧化碳高壓儲氣瓶50、二氧化碳供給流量調節單元 51、止回閥75。二氧化碳高壓儲氣瓶50及二氧化碳供給流量調節單元51通過氣體供給管 5 連接。止回閥75經由氣體供給管52b與管路連接器45(參照圖1)連接。氣體切換控制部19形成在處理器15的控制部71內，其控制二氧化碳供給裝置 13、加壓空氣供給裝置18，從而向管路連接部36b(參照圖1)輸送加壓空氣及二氧化碳中的任一方。當利用該氣體切換控制部19進行氣體的切換時，使用在切換前向管路連接部36b 供給的加壓空氣及二氧化碳中的另一方的供給流量設定值。因此，氣體切換控制部19具有存儲器(供給流量設定值存儲部)19a。存儲器19a存儲加壓空氣供給流量調節單元38及氣體供給流量調節單元51的當前的供給流量設定值。並且，在切換二氧化碳和加壓空氣而進行供給時，從存儲器19a讀出切換前的供給流量設定值而進行使用。如此，通過使用處理器15的控制部71並利用軟體構成氣體切換控制部19，從而無需新增設控制器而使結構變得簡單。如圖3所示，氣體供給流量調節單元51具有減壓機構53、流量控制閥M、壓力計 55a、55b、氣體供給控制部56及操作面板13a。從氣體高壓儲氣瓶50側依次串聯連接減壓機構53、流量控制閥M、止回閥75，來自氣體高壓儲氣瓶50的二氧化碳經由氣體供給管52b 向管路連接器45輸送。減壓機構53由串聯配置的兩個調壓閥(減壓閥)53a、5 構成。調壓閥53a、53b 將來自氣體高壓儲氣瓶50的二氧化碳的壓力減壓到二級，從而形成對人體安全的壓力。例如，利用第一調壓閥53a將二氧化碳高壓儲氣瓶50內的二氧化碳的壓力從IOMI^a減壓至 0. 3MPa。另外，利用第二調壓閥53a將二氧化碳的壓力從0. 3MPa減壓至0. 05MPa。在各調壓閥53a、53b的入口側設有壓力計55a、55b。所述壓力計55a、5 計測第一級的調壓閥53a的前後的壓力。來自各壓力計55a、5^的壓力信號向氣體供給控制部56 發送。氣體供給控制部56根據來自兩個壓力計55a、55b的壓力信號檢測來自二氧化碳高壓儲氣瓶50的輸出壓的變化，從而進行流量控制閥M的控制、剩餘量顯示及警告顯示。 首先，根據來自壓力計55a、5^的檢測壓力對供給流量和氣體高壓儲氣瓶50的二氧化碳剩餘量進行檢測。然後，將檢測到的二氧化碳剩餘量顯示在剩餘量顯示部57上。另外，當氣體剩餘量成為規定的水平以下時，通過警告顯示部58來顯示警告並且發出警報。此外，當二氧化碳的輸出壓力成為規定的水平以下時，控制流量控制閥M，從而停止二氧化碳的供給而從氣泵41供給加壓空氣。操作面板13a具有剩餘量顯示部57、警告顯示部58及閥控制開關73，其與氣體供給控制部56連接。通過做手術的人操作閥控制開關73而輸入用於接通/切斷流量控制閥 54的指示信號。該指示信號向氣體供給控制部56發送，根據該信號來接通/切斷流量控制閥54。流量控制閥M由電磁比例閥構成，其調整流經減壓機構53的二氧化碳的流量。流量控制閥M由氣體供給控制部56控制，並與氣泵41的噴出流量同樣地切換成大流量(流量H)、中流量(流量M)、小流量(流量L)這三個等級。流量控制閥M的出口流量被氣體供給控制部56形成為與氣泵41的噴出流量相同。氣體供給流量調節單元51和加壓空氣供給裝置18被處理器15的氣體切換控制部19選擇性地驅動。因此，並不是同時供給加壓空氣和二氧化碳，而是有選擇性地進行供給。而且，對加壓空氣、二氧化碳都能分別調整其供給流量。如上所述，具有氣泵41的驅動所產生的加壓空氣和從二氧化碳高壓儲氣瓶50供給的二氧化碳這樣雙系統的氣體供給系統。並且，通過氣體切換控制部19選擇氣體供給控制部56或光源裝置12的整體控制部61的任一個而使用加壓空氣或二氧化碳中的一方。在本實施方式中，從減輕受檢者的負擔的觀點出發，優選供給二氧化碳，而加壓空氣只是輔助性使用。因此，在初始設定中，為了供給二氧化碳，氣體切換控制部19對氣體供給控制部 56進行驅動，從而優先供給二氧化碳。此外，例如當二氧化碳高壓儲氣瓶50內的二氧化碳的剩餘量成為無法供給的狀態時、或因故障等無法供給二氧化碳時、或根據做手術的人的選擇而選擇供給加壓空氣時，停止從二氧化碳高壓儲氣瓶50向氣體供給管52b供給二氧化碳。另外，在停止二氧化碳的供給的同時對氣泵41進行驅動，從而供給加壓空氣。需要說明的是，在做手術的人進行操作的情況下，通過二氧化碳供給裝置13的閥控制開關73的切斷操作及光源裝置12的泵開關65的接通操作而從二氧化碳切換成加壓空氣。送氣量調整部63具有操作按鈕(或操作旋鈕)，通過按壓操作或旋轉操作而將送氣量切換成三個等級。從送氣量調整部63輸入的送氣量指示信號經由整體控制部61向泵驅動電路42發送，然後經由處理器15的氣體切換控制部19向氣體供給控制部56發送。因此，氣體切換控制部19具有存儲器19a。在存儲器19a中存儲有送氣量指示值(H、M、L中的任一種)。當設定新值時，則更新成該新值。並且，對轉速控制部43或流量控制閥M進行控制，以成為該更新後的值。氣體供給控制部56經由處理器15的氣體切換控制部19與光源裝置12連接。處理器15具有信號處置電路70及控制部71。控制部71為了進行例如可變光圈(iris)控制而與光源裝置12的整體控制部61電連接。另外，二氧化碳供給裝置13的氣體供給控制部56經由該處理器15的控制部71與整體控制部61電連接。需要說明的是，氣體供給控制部56也可以不經由處理器15而與整體控制部61直接連接。在使用時，如圖1所示，通用軟線22的連接器部36的光源連接部36a與光源裝置 12的金屬蓋12b連接。而且，在管路連接部36b上經由管路連接器45連接多重管路44。在該狀態下，當將設置在光源裝置12的操作面板1 上的電源開關64接通時，各設備成為開動狀態。在此，氣體切換控制部19對氣體供給控制部56進行控制而將來自二氧化碳高壓儲氣瓶50的二氧化碳優選向送液裝置14及供氣配管33供給。當將插入部21插入到體腔內而使體腔的內部膨脹時或對觀察窗M進行清洗時等，若做手術的人對主體操作部20的送氣送水閥30進行操作，則向體腔內供給的是二氧化碳。並且，做手術的人通過對操作面板12a的送氣量調整部63進行操作，能夠將送氣流量切換成流量H、流量M或流量L中的任一種。需要說明的是，當內窺鏡系統10啟動時，對送氣流量進行初始設定而使其成為流量H。因此，對送氣量調整部63的操作是在使送氣流量下降時或在下降後使其上升時進行的。如圖5、圖6所示，當因供給二氧化碳而使二氧化碳高壓儲氣瓶50內的二氧化碳被消耗時，內部的壓力下降而成為無法供給二氧化碳的狀態。為了在事前檢測出該無法供給的情況，每隔一定時間例如3秒對第一壓力計5 的壓力Pl進行檢測(STl)。並且，當檢測壓力Pl為第二閾值PS2 (例如0. 4 0. 5Pa的範圍內的一定值，例如0. 45Pa)以上時返回 STl，每隔3秒對壓力Pl進行檢測。而且，當檢測壓力Pl小於第二閾值PS2時(ST2)，使氣泵41進行怠速旋轉(ST3)。氣泵41在怠速旋轉狀態下進行微量的送氣，並不會將加壓空氣向供氣配管33或送液罐1 送出。每隔一定時間例如3秒對第一壓力計55a的壓力Pl進行檢測(ST4)，當檢測壓力 Pl為第一閾值PSl (PSl PS2)時返回ST9，從而繼續對壓力Pl進行檢測(ST9)。並且，當取下空的二氧化碳高壓儲氣瓶50而安裝新的二氧化碳高壓儲氣瓶50 時，第一壓力計55a的檢測壓力Pl成為第三閾值PS3以上(STlO)的壓力，氣泵41被切斷 (ST11)。接下來，從存儲器19a讀出當前的供給流量設定值(ST12)，流量控制閥M被接通 (ST13)。然後，利用氣體供給控制部56對流量控制閥M進行控制而成為供給流量設定值。 從而，供給新的二氧化碳，而且其供給流量也與供給加壓空氣時相同而沒有變化。另外，能夠根據做手術的人的操作而有意地從供給二氧化碳的狀態切換成氣泵41 供給加壓空氣的狀態。在這種情況下，對二氧化碳供給裝置13的閥控制開關73進行按壓而將其切斷。接下來，使光源裝置12的泵開關65從切斷變為接通。如上所述，當做手術的人進行內窺鏡11的操作時，可以不用在意二氧化碳的剩餘量而進行操作，因此能提高操作性。而且，除了自動切換之外，通過對光源裝置12的操作面板1 進行操作能夠進行送氣量的調整或切換。而且，雖然能進行二氧化碳和加壓空氣這兩種氣體的送氣，但仍以二氧化碳的送氣為優先而輔助性或選擇性地切換加壓空氣的供給。此外，二氧化碳與加壓空氣之間的基於手動的切換操作可以由光源裝置12的操作面板 12a與調整光源燈40的光量的光量調整部62 —起進行，從而能夠容易地進行操作。接下來，對替代剩餘量減少引起的自動切換或做手術的人的有意的切換而使二氧化碳的供給停止並自動切換成供給加壓空氣的狀態的情況進行說明。例如在利用內窺鏡11 進行檢查及治療的周圍的二氧化碳濃度成為規定值以上的高濃度時進行自動切換。在這種情況下，如圖3所示，設置對氣氛的二氧化碳濃度進行測定的二氧化碳濃度傳感器76，並與處理器15的氣體切換控制部19連接。並且，如圖7、圖8所示，當在濃度傳感器76 二氧化碳超過一定濃度時，從二氧化碳切換成加壓空氣。該切換以如下方式進行，即，為了使切換前的二氧化碳的供給量與切換後的加壓空氣的供給量相同，從存儲器19a讀出切換前的供給量，並據此進行新的加壓空氣的切換。此外，也可以取代這種自動切換，或者在自動切換之前向做手術的人發出警告，使做手術的人判斷是否切換成加壓空氣的供給狀態。如圖7所示，首先，利用二氧化碳濃度傳感器76例如每隔3秒地對周圍的二氧化碳濃度進行檢測(ST21)。當濃度傳感器76的檢測濃度Cl為第二閾值CS2(CS2<CS1)以下時返回ST21 (ST22)。當檢測濃度Cl超過第二閾值CS2時(ST2》，使氣泵41進行怠速旋轉(ST23)。利用濃度傳感器76每隔一定時間例如3秒對檢測濃度Cl進行檢測(ST24)，並對檢測濃度Cl與第一閾值CSl進行比較(ST2Q。在ST25中，當檢測濃度Cl為第一閾值CSl 以下時返回STM。並且，在ST25中，當檢測濃度Cl超過第一閾值CSl時(ST25)，氣體切換控制部19切斷流量控制閥M(ST26)。接下來，從處理器15的存儲器19a讀入當前的供給量(ST27)，將其作為氣泵41的新流量向轉速控制部43設定，使氣泵41以該轉速旋轉而開始送氣(ST28)。因此，向供氣配管33或送液罐1 輸送與二氧化碳供給裝置13相同的供給量的加壓空氣。如此，由於以與切換前的二氧化碳的供給流量相同的流量來供給加壓空氣，因此能確保操作的連續性，並且不會產生送氣或送水的流量變化引起的不適感。繼續利用二氧化碳濃度傳感器76檢測二氧化碳濃度Cl (ST29)，並對檢測濃度Cl 與第三閾值CS3進行比較(ST30)。當檢測濃度Cl超過第三閾值CS3時返回SD9。而且， 當檢測濃度Cl成為第三閾值CS3以下時(ST30)，使氣泵41停止(ST31)，使流量控制閥M 接通(ST3!3)。流量控制閥M根據來自存儲器19a的設定值被控制而成為供給流量(ST32)， 因此能以切換前的供給流量來供給二氧化碳。第三閾值CS3(CS3<CS》是判定是否成為可以使用二氧化碳的狀態的值，例如使用第二閾值CS2的一半的值，但並不局限於該值，也可以適當進行變更。需要說明的是，圖8的CSO是內窺鏡系統的使用環境的氣氛的使用二氧化碳前的穩定時的二氧化碳濃度。也可以替代做手術的人的周邊的二氧化碳濃度傳感器所檢測的二氧化碳濃度或在此基礎上根據體腔內的二氧化碳濃度來對二氧化碳和加壓空氣進行切換。在這種情況下，在鉗子出口附近以面向鉗子穿過通道內的方式設置二氧化碳濃度傳感器。此外，也可以從監控受檢者的狀態的裝置在線取得受檢者的血中二氧化碳濃度，並據此與上述同樣地當二氧化碳濃度超過一定值時從二氧化碳切換成加壓空氣。需要說明的是，二氧化碳濃度傳感器也可以安裝在鉗子穿過通道以外的其它部位。在上述實施方式中，舉例說明了二氧化碳高壓儲氣瓶50為一瓶的情況，但也可以如圖9所示將兩瓶二氧化碳高壓儲氣瓶50A、50B與切換閥80連接。由此，當一方的二氧化碳高壓儲氣瓶的剩餘量減少時，通過切換成另一方的二氧化碳高壓儲氣瓶能夠連續地供給二氧化碳。需要說明的是，二氧化碳高壓儲氣瓶的切換除了通過手動進行切換之外，還可以在二氧化碳剩餘量檢測部檢測到剩餘量為一定值以下時自動地對切換閥進行切換。在上述實施方式中，與根據二氧化碳高壓儲氣瓶的剩餘量的切換操作並行地進行根據濃度傳感器的二氧化碳濃度信號的二氧化碳與加壓空氣的切換操作，但上述切換也可以在內窺鏡的送氣系統中分別單獨使用。二氧化碳供給裝置13及加壓空氣供給裝置18中的流量的調整除了三個等級的切換之外，也可以是三個等級以外的多個等級，而且還可以無級地連續進行切換。在這種情況下，也通過預先在存儲器19a中存儲切換前的供給流量設定值並根據該供給流量設定值使二氧化碳供給裝置和加壓空氣供給裝置的供給流量設定值相同，從而能夠無不適感地對二氧化碳和加壓空氣進行切換。 在上述實施方式中，以加壓空氣與二氧化碳的切換為例進行了說明，但通過氣體高壓儲氣瓶所供給的氣體並不局限於二氧化碳，也可以是例如氦氣等其他氣體。
權利要求
1.一種內窺鏡的送氣系統，該內窺鏡具有插入受檢者的體內的插入部、與所述插入部連續的主體操作部、與所述主體操作部連接的通用軟線，所述內窺鏡的送氣系統從連接所述通用軟線的供氣配管的管路連接部對所述內窺鏡進行送氣，其特徵在於，包括加壓空氣供給裝置，其具有產生加壓空氣的氣泵、調節所述加壓空氣的供給流量的加壓空氣供給流量調節部，並向所述管路連接部供給所述加壓空氣；氣體供給裝置，其具有供給氣體的氣體高壓儲氣瓶、調節所述氣體的供給流量的氣體供給流量調節單元，並向所述管路連接部供給所述氣體；氣體切換控制部，其控制所述加壓空氣供給裝置及氣體供給裝置，向所述管路連接部輸送所述加壓空氣及所述氣體中的一方，並使用切換前的所述加壓空氣及所述氣體中的另一方的供給流量設定值進行切換控制。
2.根據權利要求1所述的內窺鏡的送氣系統，其特徵在於，具有供給流量設定值存儲部，其存儲所述加壓空氣供給流量調節部中的供給流量設定值及所述氣體供給流量調節單元中的供給流量設定值，所述氣體切換控制部從所述供給流量設定值存儲部讀出切換前的所述供給流量設定值來進行切換。
3.根據權利要求1或2所述的內窺鏡的送氣系統，其特徵在於，所述氣體是二氧化碳，在初始設定時優先使用所述氣體供給裝置。
4.根據權利要求1或2所述的內窺鏡的送氣系統，其特徵在於，所述氣體供給流量調節單元具有串聯連接第一減壓閥及第二減壓閥的減壓機構；設置在所述第一減壓閥的入口側的壓力計；設置在所述第二減壓閥的出口側的流量控制閥； 根據所述供給流量設定值控制所述流量控制閥的氣體供給控制部。
5.根據權利要求1或2所述的內窺鏡的送氣系統，其特徵在於，所述加壓空氣供給流量調節部具有控制所述氣泵的轉速的泵驅動電路。
6.根據權利要求4所述的內窺鏡的送氣系統，其特徵在於，所述氣體供給控制部在所述壓力計的壓力成為第一值PSl時向所述氣體切換控制部發送氣體切換信號，所述氣體切換控制部將所述流量控制閥切斷而驅動所述氣泵，從二氧化碳切換成加壓空氣。
7.根據權利要求4所述的內窺鏡的送氣系統，其特徵在於，所述氣體供給控制部在所述壓力計的壓力成為第二值PS2時使所述氣泵怠速旋轉，其中，PS2 > PSl。
8.根據權利要求1或2所述的內窺鏡的送氣系統，其特徵在於，具有檢測二氧化碳濃度的濃度傳感器，當所述濃度傳感器成為第一值CSl時向所述氣體切換控制部發送氣體切換信號，所述氣體切換控制部將所述流量控制閥切斷而驅動所述氣泵，從二氧化碳切換成加壓空氣。
9.根據權利要求8所述的內窺鏡的送氣系統，其特徵在於，所述氣體供給控制部在所述濃度傳感器的檢測濃度成為第二值CS2時使所述氣泵怠速旋轉，其中，CS2 < CSl。
10.根據權利要求9所述的內窺鏡的送氣系統，其特徵在於，所述氣體供給控制部在所述濃度傳感器的檢測濃度成為第三值CS3時向所述氣體切換控制部發送氣體切換信號，使所述氣泵停止且將所述流量控制閥接通，其中，CS3 < CS2。
11.根據權利要求1或2所述的內窺鏡的送氣系統，其特徵在於，具備處理器，其具有面對所述插入部前端的觀察窗配置的攝像單元，並用於接收來自所述攝像單元的圖像信號而對所述攝像信號進行圖像處理並將其顯示在監控器上， 通過所述處理器的控制部構成所述氣體切換控制部。
12.根據權利要求1或2所述的內窺鏡的送氣系統，其特徵在於，具有溢流閥，該溢流閥在其與連接所述管路連接部的管路連接器之間形成腔室，並且與所述腔室連通，在所述腔室成為一定壓力以上時釋放氣體。
全文摘要
本發明提供內窺鏡的送氣系統。在使用氣泵及二氧化碳高壓儲氣瓶等雙系統的氣體供給源時順暢地自動切換氣體。在光源裝置(12)上設有光源燈(40)和氣泵(41)。通過具有轉速控制部(43)的泵驅動電路(42)旋轉驅動氣泵(41)而供給加壓空氣。通過氣體供給流量調節單元(51)向內窺鏡供給二氧化碳，進行使用了二氧化碳的送氣和送水。檢測二氧化碳高壓儲氣瓶(50)的二氧化碳的剩餘量，當二氧化碳的檢測壓力P1小於一定值PS1時，使氣泵(41)旋轉而供給加壓空氣。控制氣泵(41)的轉速，以與二氧化碳供給時相同的供給量來供給加壓空氣。向加壓空氣的切換自動進行。切換前後的供給量相同而不會給予做手術的人以不適感。
文檔編號A61B1/12GK102334973SQ20111019158
公開日2012年2月1日 申請日期2011年7月8日 優先權日2010年7月14日
發明者林健太郎 申請人:富士膠片株式會社