JP2007014475A - 内視鏡装置用のバルーン制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バルーンにエアを供給、吸引する管路に緩衝部を設けることによって管路とバルーンとの圧力差を小さくし、バルーンの内圧を正確にコントロールすることのできる内視鏡装置用のバルーン制御装置を提供する。
【解決手段】バルーン制御装置１００は、内視鏡１０の挿入部１２に装着された第１バルーン６０、及び挿入補助具７０に装着された第２バルーン８０にエアを供給、吸引することによって第１バルーン６０、第２バルーン８０の膨張、収縮を制御する。バルーン制御装置１００は、管路１７３、１７４に、圧力変動を緩衝するエア溜まり部１７１、１７２を備える。
【選択図】 図４

Description

本発明は内視鏡装置用のバルーン制御装置に係り、特に小腸や大腸等の深部消化管を観察する内視鏡装置においてバルーンを制御するバルーン制御装置に関する。

内視鏡の挿入部を小腸などの深部消化管に挿入する場合、単に挿入部を押し入れていくだけでは、腸管の複雑な屈曲のために挿入部の先端に力が伝わりにくく、深部への挿入は困難である。例えば、挿入部に余分な屈曲や撓みが生じると、挿入部をさらに深部に挿入することができなくなる。そこで、内視鏡の挿入部に挿入補助具を被せて体腔内に挿入し、この挿入補助具で挿入部をガイドすることによって、挿入部の余分な屈曲や撓みを防止する方法が提案されている。

例えば特許文献１には、内視鏡の挿入部の先端部に第１バルーンを設けるとともに、挿入補助具（オーバーチューブまたはスライディングチューブともいう）の先端部に第２バルーンを設けた内視鏡装置が記載されている。第１バルーンや第２バルーンは、膨張させることによって、挿入部や挿入補助具を小腸等の腸管内に固定させることができる。したがって、第１バルーンや第２バルーンの膨張、収縮を繰り返しながら、挿入部と挿入補助具を交互に挿入することによって、挿入部を小腸等の複雑に屈曲した腸管の深部に挿入することができる。

上述した第１バルーンや第２バルーンは、バルーン制御装置によって、その膨縮動作が制御される。バルーン制御装置は、装置本体を有し、この装置本体にチューブが連結され、さらにそのチューブの先端が第１バルーンや第２バルーンに連通される。装置本体とチューブとの連結部分にはトラップが設けられており、このトラップによって、チューブを流れる体液等の液体が装置本体内に浸入することを防止している。トラップとしては、瓶を利用したものが従来より使用されているが、近年では気液分離用のフィルタを用いたものが提案されている。
特開２００２−３０１０１９公報

しかしながら、トラップとしてフィルタを用いると、管路の抵抗が大きくなり、装置本体内の管路とバルーンの内部との間で大きな圧力差を生じるという問題があった。バルーン制御装置は通常、装置本体内に圧力センサを設け、この圧力センサで装置本体内の管路の圧力を測定し、さらにその測定値に基づいてエアの供給、吸引を行ってバルーンの膨縮動作を制御している。したがって、装置本体内の管路とバルーンの内部との間で大きな圧力差を生じると、圧力センサの測定値と実際のバルーンの内圧との間に誤差が生じ、バルーンの内圧を精度良くコントロールすることができなくなる。すなわち、装置本体からバルーンへ流体を供給或いは吸引した際に、装置本体内の管路が急激に圧力変動してしまうので、バルーンの内圧が設定値に到達する前に、圧力センサの測定値がすぐに設定値に達してしまい、バルーンの内圧を正確にコントロールすることが困難になる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、バルーンと管路の圧力差を小さくすることによって、バルーンの内圧を正確にコントロールすることのできる内視鏡装置用のバルーン制御装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は前記目的を達成するために、内視鏡の挿入部に装着されたバルーン、又は前記挿入部に被せられて該挿入部の挿入を補助する挿入補助具に装着されたバルーンに対して、流体の供給、吸引を行うバルーン制御装置において、前記流体の管路に、該流体の圧力変動を緩衝する緩衝部を設けたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、緩衝部を設けて流体の圧力変動を緩衝するようにしたので、管路の圧力が急激に変動することを抑制できる。したがって、管路の圧力とバルーンの内圧との差を小さくすることができるので、バルーン制御装置で管路の圧力をコントロールすることによって、バルーンの内圧を正確にコントロールすることができる。

請求項２に記載の発明は請求項１の発明において、前記流体の管路にマニホールドを介して圧力センサが接続されるとともに、前記マニホールドに前記緩衝部が設けられることを特徴とする。したがって、請求項２の発明によれば、緩衝部をマニホールドに設けるので、緩衝部を別部材で構成した場合に比べて、装置を小型化することができる。また、圧力センサと管路を接続するマニホールドに緩衝部を設けたので、圧力センサの測定値は実際のバルーンの内圧に対する誤差が小さくなる。よって、バルーン制御装置においてバルーンの内圧を正確にコントロールすることができる。

請求項３に記載の発明は請求項１又は２の発明において、前記管路には、気液分離用のフィルタが配設され、前記緩衝部は、前記フィルタを挟んで前記バルーンの反対側に配設されることを特徴とする。本発明は、このように気液分離用のフィルタを備えた場合において特に有効である。すなわち、気液分離用のフィルタを備えた場合はフィルタの管路抵抗が大きいため、フィルタを挟んでバルーン側の管路と反対側の管路とで圧力差が大きくなるが、本発明を適用することによって、両者の圧力差を小さくすることができ、バルーンの内圧を正確にコントロールすることができる。

請求項４に記載の発明は請求項１〜３のいずれか１の発明において、前記緩衝部は装置本体の内部に設けられることを特徴とする。

本発明によれば、流体の管路に緩衝部を設けて流体の圧力変動を緩衝させ、管路の急激な圧力変動を抑制したので、管路とバルーンとの圧力差を小さくすることができ、バルーンの内圧を正確にコントロールすることができる。

以下添付図面に従って本発明に係る内視鏡装置用のバルーン制御装置の好ましい実施の形態について詳述する。

図１は本発明に係るバルーン制御装置が適用された内視鏡装置の実施形態を示すシステム構成図である。図１に示すように内視鏡装置は主として、内視鏡１０、挿入補助具７０、及びバルーン制御装置１００で構成される。

内視鏡１０は、手元操作部１４と、この手元操作部１４に連設され、体腔内に挿入される挿入部１２とを備える。手元操作部１４には、ユニバーサルケーブル１６が接続され、このユニバーサルケーブル１６の先端にＬＧコネクタ１８が設けられる。ＬＧコネクタ１８は光源装置２０に着脱自在に連結され、これによって後述の照明光学系５４（図２参照）に照明光が送られる。また、ＬＧコネクタ１８には、ケーブル２２を介して電気コネクタ２４が接続され、この電気コネクタ２４がプロセッサ２６に着脱自在に連結される。

手元操作部１４には、送気・送水ボタン２８、吸引ボタン３０、シャッターボタン３２、及び機能切替ボタン３４が並設されるとともに、一対のアングルノブ３６、３６が設けられる。手元操作部１４の基端部には、Ｌ状に屈曲した管によってバルーン送気口３８が形成されている。このバルーン送気口３８にエア等の流体を供給、或いは吸引することによって、後述の第１バルーン６０を膨張、或いは収縮させることができる。

挿入部１２は、手元操作部１４側から順に軟性部４０、湾曲部４２、及び先端部４４で構成され、湾曲部４２は、手元操作部１４のアングルノブ３６、３６を回動することによって遠隔的に湾曲操作される。これにより、先端部４４を所望の方向に向けることができる。

図２に示すように、先端部４４の先端面４５には、観察光学系５２、照明光学系５４、５４、送気・送水ノズル５６、鉗子口５８が設けられる。観察光学系５２の後方にはＣＣＤ（不図示）が配設され、このＣＣＤを支持する基板には信号ケーブル（不図示）が接続される。信号ケーブルは図１の挿入部１２、手元操作部１４、ユニバーサルケーブル１６等に挿通されて電気コネクタ２４まで延設され、プロセッサ２６に接続される。よって、観察光学系５２で取り込まれた観察像は、ＣＣＤの受光面に結像されて電気信号に変換され、そして、この電気信号が信号ケーブルを介してプロセッサ２６に出力され、映像信号に変換される。これにより、プロセッサ２６に接続されたモニタ５０に観察画像が表示される。

図２の照明光学系５４、５４の後方にはライトガイド（不図示）の出射端が配設されている。このライトガイドは、図１の挿入部１２、手元操作部１４、ユニバーサルケーブル１６に挿通され、ＬＧコネクタ１８内に入射端が配設される。したがって、ＬＧコネクタ１８を光源装置２０に連結することによって、光源装置２０から照射された照明光がライトガイドを介して照明光学系５４、５４に伝送され、照明光学系５４、５４から前方に照射される。

図２の送気・送水ノズル５６は、図１の送気・送水ボタン２８によって操作されるバルブ（不図示）に連通されており、さらにこのバルブはＬＧコネクタ１８に設けた送気・送水コネクタ４８に連通される。送気・送水コネクタ４８には不図示の送気・送水手段が接続され、エア又は水が供給される。したがって、送気・送水ボタン２８を操作することによって、送気・送水ノズル５６からエア又は水を観察光学系５２に向けて噴射することができる。

図２の鉗子口５８は、図１の鉗子挿入部４６に連通されている。よって、鉗子挿入部４６から鉗子等の処置具を挿入することによって、この処置具を鉗子口５８から導出することができる。また、鉗子口５８は、吸引ボタン３０によって操作されるバルブ（不図示）に連通されており、このバルブはさらにＬＧコネクタ１８の吸引コネクタ４９に接続される。したがって、吸引コネクタ４９に不図示の吸引手段を接続し、吸引ボタン３０でバルブを操作することによって、鉗子口５８から体液等を吸引することができる。

挿入部１２の外周面には、ゴム等の弾性体から成る第１バルーン６０が装着される。第１バルーン６０は、両端部が絞られた略筒状に形成されており、挿入部１２を挿通させて第１バルーン６０を所望の位置に配置した後、図２に示すように第１バルーン６０の両端部にゴム製の固定リング６２、６２を嵌め込むことによって、第１バルーン６０が挿入部１２に固定される。

第１バルーン６０の装着位置となる挿入部１２の外周面には、通気孔６４が形成されている。通気孔６４は、図１の手元操作部１４に設けられたバルーン送気口３８に連通されている。このバルーン送気口３８はチューブ１１０を介してバルーン制御装置１００に接続される。したがって、バルーン制御装置１００によってエアを供給、吸引することによって、第１バルーン６０を膨張、収縮させることができる。なお、第１バルーン６０はエアを供給することによって略球状に膨張し、エアを吸引することによって挿入部１２の外表面に張り付くようになっている。

一方、図１に示す挿入補助具７０は、基端側に設けられた筒状で硬質の把持部７２と、この把持部７２の先端に装着された本体チューブ７３で構成されており、前述した内視鏡１０の挿入部１２は、把持部７２から本体チューブ７３内に挿入される。

本体チューブ７３は、ウレタン等から成る可撓性の樹脂チューブを基材とし、この基材の外周面と内周面が親水性コート材（潤滑性コート材）によってコーティングされている。親水性コート材としては例えば、ポリビニルピロリドン、アクリル樹脂、シリコン樹脂が用いられる。

本体チューブ７３の先端近傍には、第２バルーン８０が装着される。第２バルーン８０は、両端が窄まった筒状に形成されており、挿入補助具７０を貫通させた状態で装着され、不図示の糸を巻回することによって固定される。第２バルーン８０には、挿入補助具７０の外周面に貼り付けたチューブ７４が連通され、このチューブ７４の基端部にコネクタ７６が設けられる。コネクタ７６には、チューブ１２０が接続され、このチューブ１２０を介してバルーン制御装置１００に接続される。したがって、バルーン制御装置１００でエアを供給、吸引することによって、第２バルーン８０を膨張、収縮させることができる。第２バルーン８０は、エアを供給することによって略球状に膨張し、エアを吸引することによって挿入補助具７０の外周面に貼りつくようになっている。

挿入補助具７０の基端側には注入口７８が設けられている。この注入口７８は、挿入補助具７０の内周面に形成された開口（不図示）に連通される。したがって、注入口７８から注射器等で潤滑剤（例えば水等）を注入することによって、挿入補助具７０の内部に潤滑剤を供給することができる。よって、挿入補助具７０に挿入部１２を挿入した際に、挿入補助具７０の内周面と挿入部１２の外周面との摩擦を減らすことができ、挿入部１２と挿入補助具７０の相対的な移動をスムーズに行うことができる。

バルーン制御装置１００は、第１バルーン６０にエア等の流体を供給・吸引するとともに、第２バルーン８０にエア等の流体を供給・吸引する装置である。バルーン制御装置１００は主として、装置本体１０２、及びリモートコントロール用のハンドスイッチ１０４で構成される。

装置本体１０２の前面には、電源スイッチＳＷ１、停止スイッチＳＷ２、第１圧力表示部１０６、第２圧力表示部１０８、及び第１機能停止スイッチＳＷ３、第２機能停止スイッチＳＷ４が設けられる。第１圧力表示部１０６、第２圧力表示部１０８はそれぞれ、第１バルーン６０、第２バルーン８０の圧力値を表示するパネルであり、バルーン破れ等の異常発生時にはこの圧力表示部１０６、１０８にエラーコードが表示される。

第１機能停止スイッチＳＷ３、第２機能停止スイッチＳＷ４はそれぞれ、後述の内視鏡用制御系統Ａ、挿入補助具用制御系統Ｂの機能をＯＮ／ＯＦＦするスイッチであり、第１バルーン６０と第２バルーン８０の一方のみを使用する場合には、使用しない方の機能停止スイッチＳＷ３、ＳＷ４を操作して機能をＯＦＦにする。機能がＯＦＦになった制御系統Ａ又はＢでは、エアの供給、吸引が完全に停止し、その系統の圧力表示部１０６、又は１０８もＯＦＦになる。機能停止スイッチＳＷ３、ＳＷ４は両方をＯＦＦにすることによって、初期状態の設定等を行うことができる。例えば、両方の機能停止スイッチＳＷ３、ＳＷ４をＯＦＦにして、ハンドスイッチ１０４の全スイッチＳＷ５〜ＳＷ９を同時に押下操作することによって、大気圧に対するキャリブレーションが行われる。

装置本体１０２の前面には、第１バルーン６０へのエア供給・吸引を行うチューブ１１０、及び第２バルーン８０へのエア供給・吸引を行うチューブ１２０が接続される。各チューブ１１０、１２０と装置本体１０２との接続部分にはそれぞれ、第１バルーン６０、或いは第２バルーン８０が破れた時の体液の逆流を防止するための逆流防止ユニット１１２、１２２が設けられる。逆流防止ユニット１１２、１２２は、装置本体１０２に着脱自在に装着された中空円盤状のケース（不図示）の内部に気液分離用のフィルタを組み込むことによって構成されており、装置本体１０２内に液体が流入することをフィルタによって防止する。

なお、圧力表示部１０６、１０８、機能停止スイッチＳＷ３、ＳＷ４、及び逆流防止ユニット１１２、１２２は、内視鏡１０用と挿入補助具７０用とが常に一定の配置になっている。すなわち、内視鏡１０用の圧力表示部１０６、機能停止スイッチＳＷ３、及び逆流防止ユニット１１２がそれぞれ、挿入補助具７０用の圧力表示部１０８、機能停止スイッチＳＷ４、及び逆流防止ユニット１２２に対して右側に配置されている。

一方、ハンドスイッチ１０４には、装置本体１０２側の停止スイッチＳＷ２と同様の停止スイッチＳＷ５と、第１バルーン６０の加圧／減圧を指示するＯＮ／ＯＦＦスイッチＳＷ６と、第１バルーン６０の圧力を保持するためのポーズスイッチＳＷ７と、第２バルーン８０の加圧／減圧を指示するＯＮ／ＯＦＦスイッチＳＷ８と、第２バルーン８０の圧力を保持するためのポーズスイッチＳＷ９とが設けられており、このハンドスイッチ１０４はコード１３０を介して装置本体１０２に電気的に接続されている。なお、図１には示してないが、ハンドスイッチ１０４には、第１バルーン６０や第２バルーン８０の送気状態、或いは排気状態を示す表示部が設けられている。

上記の如く構成されたバルーン制御装置１００は、各バルーン６０、８０にエアを供給して膨張させるとともに、そのエア圧を一定値に制御して各バルーン６０、８０を膨張した状態に保持する。また、各バルーン６０、８０からエアを吸引して収縮させるとともに、そのエア圧を一定値に制御して各バルーン６０、８０を収縮した状態に保持する。

バルーン制御装置１００は、バルーン専用モニタ８２に接続されており、各バルーン６０、８０を膨張、収縮させる際に、各バルーン６０、８０の圧力値や膨張・収縮状態をバルーン専用モニタ８２に表示する。なお、各バルーン６０、８０の圧力値や膨張・収縮状態は、内視鏡１０の観察画像にスーパーインポーズしてモニタ５０に表示するようにするようにしてもよい。

次に上記の如く構成された内視鏡装置の操作方法について図３（ａ）〜（ｊ）に従って説明する。なお、図３（ａ）〜（ｊ）は経門的に挿入を行う例であるが、経口的に挿入を行うようにしても良い。

まず、挿入補助具７０に挿入部１２に挿通させた状態で、図３（ａ）に示すように挿入部１２を肛門９０Ａから腸管（大腸）９０内に挿入する（挿入操作）。このとき、第１バルーン６０及び第２バルーン８０は収縮させておく。

次に、図３（ａ）の如く、挿入部１２の先端がＳ状結腸９０Ｂに達した状態で第１バルーン６０を膨張させ、挿入部１２の先端を腸管９０に固定する（固定操作）。

次いで、挿入補助具７０を押し込むことによって、挿入部１２に沿わせて挿入する（押し込み操作）。そして、図３（ｂ）に示すように、挿入補助具７０の先端部を第１バルーン６０の近傍まで持っていった後、第２バルーン８０にエアを供給して膨張させる。これにより、第２バルーンが腸管９０に固定され、腸管９０が第２バルーン８０を介して挿入補助具７０に把持された状態になる。

次に図３（ｃ）に示すように、挿入補助具７０を手繰り寄せ、腸管９０の余分な撓みや屈曲を無くす（手繰り寄せ操作）。

次いで第１バルーン６０からエアを吸引し、第１バルーン６０を収縮させる。そして、図３（ｄ）に示すように、挿入部１２を腸管９０の深部に（例えば下行結腸９０Ｃの上端の屈曲部まで）挿入する（挿入操作）。そして、上述したように、第１バルーン６０を膨張させる固定操作、挿入補助具７０を挿入部１２に沿わせて押し込む押し込み操作を行った後、第２バルーン８０を膨張させて把持操作し、挿入補助具７０による手繰り寄せ操作を行う。これにより、図３（ｅ）に示す如く、腸管９０の余分な撓みや屈曲が取り除かれる。

このような一連の操作（挿入操作、固定操作、押し込み操作、把持操作、手繰り寄せ操作）を繰り返し行うことによって、挿入部１２の先端を腸管９０の深部に徐々に挿入することができる。また、挿入補助具７０によって腸管９０の余分な撓みを取り除くことができる。

例えば図３（ｆ）は、挿入部１２の先端を横行結腸９０Ｄの端部まで挿入し、挿入補助具７０を手繰り寄せ操作して腸管９０の余分な撓みを取り除いた状態である。図３（ｇ）は挿入部１２の先端をさらに挿入して小腸の回腸９０Ｅまで挿入し、腸管９０の余分な撓みを取り除いた状態である。図３（ｈ）は挿入部１２の先端を小腸のさらに深部に挿入し、腸管９０の余分な撓みを取り除いた状態である。

このような操作を繰り返して行い、挿入部１２の先端を小腸の深部に挿入していくと、挿入補助具７０は図３（ｉ）に示すようなループ状を形成するようになる。したがって、図３（ｊ）に示す如く挿入部１２を押し込むことによって、腸管９０のさらに深部に挿入することができる。

次にバルーン制御装置１００の内部構造について説明する。図４はバルーン制御装置１００の内部構造の実施形態を示すブロック図である。同図に示すように、バルーン制御装置１００の装置本体１０２は主として、電源回路１６０、シーケンサ又は制御回路１７０、内視鏡用制御系統Ａ、及び、挿入補助具用制御系統Ｂで構成される。

電源回路１６０は、電源プラグ１６２から入力する商用電源を所要の電圧の直流電源に変換して装置本体１０２内の各部に供給するもので、ヒューズ１６４、スイッチング電源１６６で構成される。スイッチング電源１６６は、電源スイッチ１６６Ａ、電源一次側１６６Ｂ、電源二次側１６６Ｃから成り、電源一次側１６６Ｂと電源二次側１６６Ｃの間は強化絶縁されている。なお、図４の符号１６８は当電位化端子、符号１６９は保護接地端子であり、一点鎖線で示す中間回路が保護接地されるとともに、実線で示す外装が保護接地される。

シーケンサ又は制御回路１７０は、ハンドスイッチ１０４からの各種の指令に基づいて内視鏡用制御系統Ａと挿入補助具用制御系統Ｂとを別々に制御するとともに、圧力異常等の検出や異常検出時にブザーＢＺを鳴らしたり異常表示を行う。

また、シーケンサ又は制御回路１７０は、画像処理回路１８０に接続されており、圧力センサＳＡ、ＳＢの測定値を示す信号はここで画像信号に変換処理される。そして、処理された信号はバルーン専用モニタ８２に送られ、両バルーン６０、８０の膨張、収縮状態がバルーン専用モニタ８２にグラフィック表示される。また、画像処理回路１８０は、プロセッサ２６に接続されており、入力端子ａから、内視鏡１０の観察画像信号が入力されると、これにバルーン６０、８０の膨張、収縮状態をスーパーインポーズした信号を形成し、そのスーパーインポーズ信号を出力端子ｂからプロセッサ２６に出力する。これにより、観察画像にバルーン状態をスーパーインポーズした画像を図１のモニタ５０に表示することができる。

シーケンサ又は制御回路１７０は、冷却ファン１９０や、フットスイッチ装置１９２にも接続されている。冷却ファン１９０は、電源スイッチＳＷ１（図１参照）をＯＮにした際に駆動し、装置本体１０２内にエアを送風することによって過熱を防止する。フットスイッチ装置１９２は、不図示のペダルを備え、このペダルを術者が踏むことによって操作される。フットスイッチ装置１９２を操作することによって、第１バルーン６０や第２バルーン８０の加圧処理、減圧処理、或いはその停止処理（ポーズ処理）を行うことができる。

内視鏡用制御系統Ａは主として、加圧用のポンプＰＡ１、減圧用のポンプＰＡ２、ポンプＰＡ１からのエア供給をＯＮ／ＯＦＦさせる電磁弁ＶＡ１と、ポンプＰＡ２によるエア吸引をＯＮ／ＯＦＦさせる電磁弁ＶＡ２と、加圧／減圧を切り替えるための電磁弁ＶＡ３と、エア管路内の圧力を検出する圧力センサＳＡと、エアの圧力変動を緩衝するエア溜まり部（緩衝部に相当）１７１とで構成される。加圧用のポンプＰＡ１、及び減圧用のポンプＰＡ２は、シーケンサ又は制御回路１７０によって起動／停止が制御される。また、三つの電磁弁ＶＡ１、ＶＡ２、ＶＡ３は、シーケンサ又は制御回路１７０からの駆動信号によって切替制御される。

電磁弁ＶＡ３と逆流防止ユニット１１２とを連通する管路にはマニホールドＭＡが配設されており、このマニホールドＭＡに圧力センサＳＡが接続されている。圧力センサＳＡは、予め設定した加圧力Ｐ₁ （例えば、大気圧よりも５．６ｋＰａ高い圧力）と、この加圧力Ｐ₁ よりも高い異常圧力Ｐ₂ （例えば、大気圧よりも８．２ｋＰａ高い圧力）と、予め設定した減圧力Ｐ₃ （例えば、大気圧よりも６．０ｋＰａ低い圧力）を検出できるようになっている。圧力センサＳＡによって検出される圧力は、シーケンサ又は制御回路１７０に加えられ、圧力表示部１０６に表示される。

電磁弁ＶＡ３とマニホールドＭＡを連通する管路１７３には、エア溜まり部１７１が設けられる。エア溜まり部１７１は、管路１７３よりも断面積が大きいものであればよく、例えば図５（Ａ）に斜視図、図５（Ｂ）に縦断面図を示すように、管路１７３よりも径の大きい円筒状に形成される。エア溜まり部１７１の大きさ（内部容量）は特に限定するものではないが、大きいほど緩衝効果が増加する反面、装置が大型化するので、装置構成に応じて適宜設定される。例えば管路１７３がφ５〜６ｍｍのチューブで構成される場合に、φ２０ｍｍで長さ５０ｍｍの大きさで形成される。このようなエア溜まり部１７１を設けることによって、管路１７３を流れるエアの圧力変動が緩衝される。

一方、挿入補助具用制御系統Ｂは内視鏡用制御系統Ａと同様に構成され、主として、加圧用のポンプＰＢ１、減圧用のポンプＰＢ２、ポンプＰＢ１からのエア供給をＯＮ／ＯＦＦさせる電磁弁ＶＢ１と、ポンプＰＢ２によるエア吸引をＯＮ／ＯＦＦさせる電磁弁ＶＢ２と、加圧／減圧を切り替えるための電磁弁ＶＢ３と、チューブ１２０の圧力を検出する圧力センサＳＢと、エアの圧力変動を緩衝するエア溜まり部（緩衝部に相当）１７２とで構成される。加圧用のポンプＰＢ１、及び減圧用のポンプＰＢ２は、シーケンサ又は制御回路１７０によって起動／停止が制御される。また、三つの電磁弁ＶＢ１、ＶＢ２、ＶＢ３は、シーケンサ又は制御回路１７０からの駆動信号によって切替制御される。

電磁弁ＶＢ３と逆流防止ユニット１２２とを連通する管路にはマニホールドＭＢが配設されており、このマニホールドＭＢに圧力センサＳＢが接続されている。圧力センサＳＢは、予め設定した加圧力Ｐ₁ （例えば、大気圧よりも５．６ｋＰａ高い圧力）と、この加圧力Ｐ₁ よりも高い異常圧力Ｐ₂ （例えば、大気圧よりも８．２ｋＰａ高い圧力）と、予め設定した減圧力Ｐ₃ （例えば、大気圧よりも６．０ｋＰａ低い圧力）を検出できるようになっている。圧力センサＳＢによって検出される圧力は、シーケンサ又は制御回路１７０に加えられ、圧力表示部１０８に表示される。

電磁弁ＶＢ３とマニホールドＭＢを連通する管路１７４には、エア溜まり部１７２が設けられる。エア溜まり部１７２は、管路１７４よりも断面積が大きいものであればよく、例えば図５に示したエア溜まり部１７１と同様のものが使用される。このようなエア溜まり部１７２を設けることによって、管路１７４を流れるエアの圧力変動が緩衝される。

次に、図６乃至図９のフローチャートを参照しながらシーケンサ又は制御回路１７０の動作について詳述する。なお、シーケンサ又は制御回路１７０による内視鏡側のバルーン制御と挿入補助具側のバルーン制御とは同様に行われるため、以下、内視鏡側のバルーン制御について説明する。

図６はシーケンサ又は制御回路１７０の動作の概略を示すフローチャートである。シーケンサ又は制御回路１７０は、ハンドスイッチ１０４から第１バルーン６０の減圧指令（すなわち、スイッチＳＷ６のＯＦＦ）を入力したか否かを判別する（ステップＳ１０）。減圧指令を入力した場合には、図７に示す減圧処理を実行する。

同様に、シーケンサ又は制御回路１７０は、ハンドスイッチ１０４から第１バルーン６０の加圧指令（すなわち、スイッチＳＷ６のＯＮ）を入力したか否か、バルーン６０の圧力を保持するポーズ指令（ポーズスイッチＳＷ７のＯＮ）を入力したか否かを判別する（ステップＳ２０、Ｓ３０）。そして、加圧指令を入力した場合には、図８に示す加圧処理を実行し、ポーズ指令を入力した場合には、図９に示すポーズ処理を実行する。

なお、スイッチＳＷ６、及びポーズスイッチＳＷ７のキートップにはそれぞれ緑色ＬＥＤ、白色ＬＥＤが設けられており、これらの緑色ＬＥＤ、白色ＬＥＤは、スイッチＯＮ時に点灯する。また、スイッチＳＷ８、ポーズスイッチＳＷ９にもそれぞれ緑色ＬＥＤ、白色ＬＥＤが設けられている。

次に、図７のフローチャートを参照しながら減圧処理について説明する。

まず、シーケンサ又は制御回路１７０は、時間を計時するためのタイマの時間Ｔを０にリセットし（ステップＳ１０２）、その後、制御系統Ａを減圧動作させる（ステップＳ１０４）。すなわち、図４に示す各電磁弁ＶＡ１をＯＦＦ、ＶＡ２をＯＮ、ＶＡ３を減圧に切り替えるとともに、減圧用のポンプＰＡ２を駆動させる。

続いて、圧力センサＳＡからの検出信号により、チューブ１１０内の圧力が予め設定した減圧力Ｐ₃ に達したか否かを判別し（ステップＳ１０６）、減圧力Ｐ₃ に達すると、減圧動作を停止させる（ステップＳ１０８）。減圧動作の停止は、電磁弁ＶＡ２をＯＦＦにすることによって行われる。

本実施の形態では、管路に圧力損失の大きい逆流防止ユニット１１２が配設されているため、エア吸引（減圧）が開始されると、第１バルーン６０の圧力が減圧力Ｐ₃ に達する前に管路１７３内の圧力が先に減圧力Ｐ₃ に達し、減圧動作が停止する。しかし、第１バルーン６０の圧力が減圧力Ｐ₃ に達していない場合には、管路１７３内の圧力は再び上昇し、減圧力Ｐ₃ よりも大きくなる。この場合、シーケンサ又は制御回路１７０は、圧力センサＳＡからの検出信号により再び減圧動作を開始する。このようにして減圧動作の開始と停止とを複数回繰り返すことで、第１バルーン６０の圧力を減圧力Ｐ₃ にすることができる。なお、本実施の形態では、後述するように、エア溜まり部１７１によって管路１７３と第１バルーン６０との圧力差を小さくすることができるので、減圧動作を繰り返し行う回数を減らすことができ、設定の減圧力Ｐ₃ に迅速に到達させることができる。

一方、減圧力Ｐ₃ に達しない場合には、減圧動作の開始からの時間Ｔが３０秒に達したか否かを判別する（ステップＳ１１０）。そして、時間Ｔが３０秒に達するまでステップＳ１０４、Ｓ１０６、Ｓ１１０の処理を繰り返す場合には、異常（例えば、チューブ１１０とバルーン送気口３８とが外れている）と判別する。

上記のようにして異常が検出されると、タイマの時間Ｔを０にリセットするとともに、エラーメッセージを表示し、同時にブザーＢＺを鳴らす（ステップＳ１１２、Ｓ１１３、Ｓ１１４）。エラーメッセージは、エラーコード（例えば「Ｅｒｒ７」）を第１バルーン６０の圧力値と交互に圧力表示部１０６に表示する。同時に装置本体１０２に設けられた停止スイッチＳＷ２、及びハンドスイッチ１０４に設けられた停止スイッチＳＷ３の各キートップに配設された赤色ＬＥＤを点灯させる。

その後、停止スイッチＳＷ２又はＳＷ５のいずれかが押されたか否かを判別し（ステップＳ１１６）、押された場合には、エラーメッセージの表示とブザーＢＺを止める（ステップＳ１１７、Ｓ１１８）。一方、停止スイッチＳＷ２又はＳＷ５が押されない場合には、エラーメッセージを表示し、ブザーＢＺが鳴った状態を維持する。

上記減圧動作中にブザーＢＺ等により異常が報知されると、通常、ダブルバルーン式内視鏡の操作者は、停止スイッチＳＷ２又はＳＷ５を押した後、チューブ１１０の外れがないかどうか等をチェックする。

次に、図８のフローチャートを参照しながら加圧処理について説明する。

まず、シーケンサ又は制御回路１７０は、タイマの時間Ｔを０にリセットし（ステップＳ２０２）、その後、制御系統Ａを加圧動作させる（ステップＳ２０４）。すなわち、電磁弁ＶＡ１をＯＮ、ＶＡ２をＯＦＦ、ＶＡ３を加圧に切り替えるとともに、加圧用のポンプＰＡ１を駆動させる。

続いて、圧力センサＳＡからの検出信号により、圧力が予め設定した加圧力Ｐ₁ に達したか否かを判別し（ステップＳ２０６）、加圧力Ｐ₁ に達している場合には、さらに異常圧力Ｐ₂ に達しているか否かを判別する（ステップＳ２０８）。そして、異常圧力Ｐ₂ に達していない場合には、加圧動作を停止させる（ステップＳ２１０）。加圧動作の停止は、電磁弁ＶＡ１によって行われる。

本実施の形態では、管路に圧力損失の大きい逆流防止ユニット１１２が配設されているため、エア供給（加圧）が開始されると、第１バルーン６０の圧力が加圧力Ｐ₁ に達する前に管路１７３内の圧力が先に加圧力Ｐ₁ に達し、加圧動作が停止する。しかし、第１バルーン６０の圧力が加圧力Ｐ₁ に達していない場合には、管路１７３内の圧力は再び低下し、加圧力Ｐ₁ よりも小さくなる。この場合、シーケンサ又は制御回路１７０は、圧力センサＳＡからの検出信号により再び加圧動作を開始する。このようにして加圧動作の開始と停止とを複数回繰り返すことで、第１バルーン６０の圧力を加圧力Ｐ₁ にすることができる。なお、本実施の形態では、後述するように、エア溜まり部１７１によって管路１７３と第１バルーン６０との圧力差を小さくすることができるので、加圧動作を繰り返し行う回数を減らすことができ、設定の加圧力Ｐ₁ に迅速に到達させることができる。

一方、小腸がぜん動運動を行ったり、装置本体１０２の異常（例えば、電磁弁ＶＡ１の異常等）により加圧動作が停止しない場合には、チューブ１１０内の圧力が異常圧力Ｐ₃ に達する場合がある。この場合、ステップＳ２０８からステップＳ２１２に進み、ここで異常圧力Ｐ₃ が５秒継続したか否かを判別する。

異常圧力Ｐ₃ が５秒継続すると、タイマの時間Ｔを０にリセットするとともに、エラーメッセージを表示し、同時にブザーＢＺを鳴らす（ステップＳ２１４、Ｓ２１５、Ｓ２１６）。エラーメッセージは、エラーコード（例えば「Ｅｒｒ４」）をバルーン圧力値とを交互に圧力表示部１０６に表示する。

その後、停止スイッチＳＷ２又はＳＷ５のいずれかが押されたか否かを判別し（ステップＳ２１８）、押された場合には、エラーメッセージ表示を停止し、ブザーＢＺを止める（ステップＳ２１９、Ｓ２２０）。続いて、異常圧力Ｐ₂ が加圧力Ｐ₁ になるまで、減圧動作させる（ステップＳ２２２）。この減圧動作は、電磁弁ＶＡ３を減圧側に切り替えることによって行われる。この場合、例えば、電磁弁ＶＡ１が故障していて加圧動作を停止できない場合でも、電磁弁ＶＡ３の切り替えにより減圧させることができる。

続いて、タイマの時間Ｔを０にリセットし（ステップＳ２２４）、スイッチＳＷ６のＯＦＦ（減圧）操作等の他のスイッチＳＷの操作の有無を判別する（ステップＳ２２６）。ステップＳ２２６において、他のスイッチＳＷの操作があることが判別されると、そのスイッチＳＷの指令に基づくバルーン制御を行う。

また、ステップＳ２１８において、停止スイッチＳＷ２又はＳＷ５が押されていないと判別されると、エラーメッセージを表示し、ブザーＢＺが鳴った状態が維持される。

一方、ステップＳ２０６に戻って、加圧動作中にチューブ１１０の圧力が加圧力Ｐ₁ に達しない場合には、加圧動作の開始からの時間Ｔが６０秒に達したか否かを判別する（ステップＳ２３８）。そして、時間Ｔが６０秒に達するまでステップＳ２０４、Ｓ２０６、Ｓ２３８の処理を繰り返す場合には、異常（例えば、チューブ１１０とバルーン送気口３８とが外れている）と判別する。

上記のようにして異常が検出されると、タイマの時間Ｔを０にリセットするとともに、エラーメッセージを表示し、さらにブザーＢＺを鳴らす（ステップＳ２４０、Ｓ２４２）。エラーメッセージは、エラーコード（例えば「Ｅｒｒ５」）をバルーン圧力値とを交互に圧力表示部１０６に表示する。

その後、停止スイッチＳＷ２又はＳＷ５のいずれかが押されたか否かを判別し（ステップＳ２４４）、押された場合には、エラーメッセージ表示を停止するとともにブザーＢＺを止める（ステップＳ２４６）。続いて、タイマの時間Ｔを０にリセットし（ステップＳ２４８）、他のスイッチＳＷの操作の有無を判別する（ステップＳ２５０）。ブザーＢＺが停止してから２０秒の間に他のスイッチＳＷの操作がない場合には加圧動作が維持される。なお、ステップＳ２５０において、他のスイッチＳＷの操作があることが判別されると、そのスイッチＳＷの指令に基づくバルーン制御を行う。

一方、ステップＳ２４４において、停止スイッチＳＷ２又はＳＷ５が押されない場合には、エラーメッセージの表示とブザーＢＺが鳴った状態が維持される。

次に、第１バルーン６０が破れている場合の異常検出について説明する。

バルーン式内視鏡１０の挿入部１２に沿って設けられたエア供給チューブの径（約０．８ｍｍ）はチューブ１１０の径（約６ｍｍ）に比べて小さく形成されており、さらに、チューブ１１０と装置本体１０２との連結部分には、圧力損失の大きいフィルタから成る逆流防止ユニット１１２が配設されている。このため、エア供給（加圧）が開始されると、第１バルーン６０の圧力が加圧力Ｐ₁ に達する前に、装置本体１０２内の管路の圧力が先に加圧力Ｐ₁ に達し、加圧動作が停止する。しかし、第１バルーン６０の圧力が加圧力Ｐ₁ に達していない場合には、装置本体１０２内の管路のエアは、エア供給チューブを介して第１バルーン６０に供給されるため、装置本体１０２内の管路の圧力は再び低下し、加圧力Ｐ₁ よりも小さくなる。この場合、シーケンサ又は制御回路１７０は、圧力センサＳＡからの検出信号により再び加圧動作を開始する。

第１バルーン６０が破れていない場合には、上記加圧動作の開始と停止とを複数回繰り返すことで、第１バルーン６０の圧力を加圧力Ｐ₁ にすることができるが、第１バルーン６０が破れている場合には、長時間、加圧動作を繰り返しても第１バルーン６０の圧力を加圧力Ｐ₁ にするができない。

そこで、加圧動作の開始と停止の短い周期での繰り返し（すなわち、電磁弁ＶＡ１のＯＮ／ＯＦＦのチャタリング）が、収縮している正常な第１バルーン６０の加圧動作時に生じるチャタリング期間よりも十分に長い時間（例えば、４０秒間）継続する場合には、第１バルーン６０が破れていると判断し、エラーメッセージを表示するとともにブザーＢＺを鳴らすようにしている。エラーメッセージは、エラーコード（例えば「Ｅｒｒ５」）をバルーン圧力値とを交互に圧力表示部１０６に表示する。

次に、図９のフローチャートを参照しながらポーズ処理について説明する。

シーケンサ又は制御回路１７０は、第１バルーン６０の圧力を保持するポーズ指令（ポーズスイッチＳＷ７のＯＮ）の入力が、減圧動作中にあったか、又は加圧動作中にあったかを判別する（ステップＳ３０２）。そして、減圧動作中にポーズ指令を入力した場合には、電磁弁ＶＡ２を切り替え、減圧動作を停止させる（ステップＳ３０４）。

一方、加圧動作中にポーズ指令を入力した場合には、電磁弁ＶＡ１を切り替え、加圧動作を停止させる（ステップＳ３０６）。

このポーズ機能は、例えば、大腸でバルーンを膨らませながらダブルバルーン式内視鏡を挿入する際に使用する。すなわち、小腸に比べて管腔の直径の大きい大腸では、バルーンの大きさが管腔まで達しているのに、バルーンの圧力が予め設定した加圧力Ｐ₁ まで上昇しない場合があるが、この場合に上記ポーズ機能を使用して加圧動作を停止させる。

なお、減圧動作又は加圧動作の一時停止中に、再度ポーズスイッチＳＷ７を押すと、一時停止前の減圧動作又は加圧動作に復帰する。さらに、減圧動作又は加圧動作の一時停止中に、加圧又は減圧スイッチ（内視鏡ＯＮ／ＯＦＦスイッチＳＷ６）が押されると、押されたスイッチによる動作が優先される。

次に本実施の形態のバルーン制御装置１００の作用を説明する。

上述したように逆流防止ユニット１１２、１２２は気液分離用のフィルタを備え、このフィルタにエアを通過させているので、逆流防止ユニット１１２、１２２の圧力損失は非常に大きい。したがって、従来装置（すなわちエア溜まり部１７１、１７２のない場合）は、ポンプＰＡ１、ＰＡ２、ＰＢ１、ＰＢ２を駆動した際に、逆流防止ユニット１１２、１２２よりもポンプ側の管路で圧力が迅速に変動するのに対し、逆流防止ユニット１１２、１２２よりもバルーン側では圧力の変動が遅くなる。このため従来装置では、圧力センサＳＡ、ＳＢの測定値と、バルーン６０、８０の実際の圧力との間に誤差が生じ、バルーン６０、８０の内圧を正確にコントロールすることができないという問題があった。特に、加圧処理時は、逆流防止ユニット１１２、１２２よりポンプ側の管路の圧力が急激に上がってしまい、バルーン６０、８０の実際の内圧が加圧力Ｐ₁ に到達する前に、圧力センサＳＡ、ＳＢの測定値がＰ₁ に到達してしまうので、その度にポンプＰＡ１、ＰＢ１が停止し、バルーン６０、８０の実際の内圧を加圧力Ｐ₁ に到達させるまでに時間がかかるという問題があった。

これに対して、本実施の形態は、ポンプＰＡ１、ＰＡ２、ＰＢ１、ＰＢ２とマニホールドＭＡ、ＭＢとを連通する管路１７３、１７４にエア溜まり部１７１、１７２を設けているので、各ポンプＰＡ１、ＰＡ２、ＰＢ１、ＰＢ２を駆動した際、管路１７３、１７４を流れるエアの圧力変動は内部容積の大きいエア溜まり部１７１、１７２によって緩衝される。したがって、エア溜まり部１７１、１７２よりもバルーン６０、８０側の管路では圧力が急激に変動することが抑制されるので、その管路とバルーン６０、８０内との圧力差を小さくすることができる。これにより、圧力センサＳＡ、ＳＢの測定値と、バルーン６０、８０の実際の内圧との誤差が小さくなるので、圧力センサＳＡ、ＳＢの測定値に基づいてバルーン６０、８０の膨縮を制御することによって、バルーン６０、８０の内圧を正確にコントロールすることができる。

このように本実施の形態のバルーン制御装置１００によれば、装置本体１０２内の管路１７３、１７４にエア溜まり部１７１、１７２を設けたので、圧力センサＳＡ、ＳＢの測定値とバルーン６０、８０の実際の内圧との誤差を小さくすることができ、バルーン６０、８０の内圧を正確にコントロールすることができる。したがって、上述した加圧処理或いは減圧処理において、加圧動作或いは減圧動作の停止、再駆動を繰り返し行う回数が減少するので、バルーン６０、８０の内圧を、設定した加圧力Ｐ₁ 或いは減圧力Ｐ₃ に迅速に到達させることができる。

なお、上述した実施形態は、エア溜まり部１７１、１７２を円筒状に形成したが、エア溜まり部１７１、１７２の形状はこれに限定するものではなく、管路１７３、１７４を流れる流体の圧力変動を緩衝する構成であれば良い。したがって、エア溜まり部１７１、１７２を中空の箱型に形成したり、中空の球状に形成したりしても良い。また、エア溜まり部１７１、１７２を膨縮自在なゴム製の袋体で形成しても良い。

さらに、エア溜まり部１７１、１７２は、他の構成部品を利用して形成しても良い。例えば図１０（Ａ）に斜視図、図１０（Ｂ）に縦断面図を示すように、マニホールドＭＡ（或いはＭＢ）の内部を中空状に形成することによってエア溜まり部１７１、１７２を形成しても良い。

また、上述した実施形態は、マニホールドＭＡ、ＭＢと電磁弁ＶＡ３、ＶＢ３を接続する管路１７３、１７４にエア溜まり部１７１、１７２を設けたが、エア溜まり部１７１、１７２の配置はこれに限定するものではなく、圧力センサＳＡ、ＳＢの測定位置（マニホールドＭＡ、ＭＢ）と、各ポンプＰＡ１、ＰＡ２、ＰＢ１、ＰＢ２との間の管路であればよい。

なお、上述した実施形態は、第１バルーン６０と第２バルーン８０を備えたダブルバルーン式の内視鏡装置に適用されるバルーン制御装置１００の例であるが、本発明はこれに限定するものではなく、バルーンを一つだけ備えた内視鏡装置のバルーン制御装置にも適用することができる。

本発明に係る内視鏡装置のシステム構成図 内視鏡の挿入部の先端部を示す斜視図 本発明に係る内視鏡装置の操作方法を示す説明図 バルーン制御装置の内部構造を示すブロック図 エア溜まり部を示す図 図４のシーケンサ又は制御回路の動作の概略を示すフローチャート 図６の減圧処理の動作を説明するフローチャート 図６の加圧処理の動作を説明するフローチャート 図６のポーズ処理の動作を説明するフローチャート エア溜まり部を有するマニホールドを示す図

符号の説明

１０…内視鏡、１２…挿入部、１４…手元操作部、２６…プロセッサ、５０…モニタ、６０…第１バルーン、７０…挿入補助具、８０…第２バルーン、１００…バルーン制御装置、１０２…装置本体、１０４…ハンドスイッチ、１７０…シーケンサ又は制御回路、１７１、１７２…エア溜まり部、ＳＡ、ＳＢ…圧力センサ、ＭＡ、ＭＢ…マニホールド

Claims (4)

1. 内視鏡の挿入部に装着されたバルーン、又は前記挿入部に被せられて該挿入部の挿入を補助する挿入補助具に装着されたバルーンに対して、流体の供給、吸引を行うバルーン制御装置において、
   前記流体の管路に、該流体の圧力変動を緩衝する緩衝部を設けたことを特徴とする内視鏡装置用のバルーン制御装置。
2. 前記流体の管路にマニホールドを介して圧力センサが接続されるとともに、前記マニホールドに前記緩衝部が設けられることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置用のバルーン制御装置。
3. 前記管路には、気液分離用のフィルタが配設され、
   前記緩衝部は、前記フィルタを挟んで前記バルーンの反対側に配設されることを特徴とする請求項１又は２に記載の内視鏡装置用のバルーン制御装置。
4. 前記緩衝部は装置本体の内部に設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載の内視鏡装置用のバルーン制御装置。

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