特許 6097246 送気システム及び送気装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6097246

(24)【登録日】2017年2月24日

(45)【発行日】2017年3月15日

(54)【発明の名称】送気システム及び送気装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 1/00 20060101AFI20170306BHJP

【ＦＩ】

   A61B1/00 332C

【請求項の数】8

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2014-80255(P2014-80255)

(22)【出願日】2014年4月9日

(65)【公開番号】特開2015-198820(P2015-198820A)

(43)【公開日】2015年11月12日

【審査請求日】2015年12月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】306037311

【氏名又は名称】富士フイルム株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】504176911

【氏名又は名称】国立大学法人大阪大学

(74)【代理人】

【識別番号】100083116

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲三

(72)【発明者】

【氏名】鳥澤 信幸

(72)【発明者】

【氏名】宮本 学

(72)【発明者】

【氏名】中島 清一

【審査官】 北島 拓馬

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０５０５３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０４３１３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２００５３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１２９９４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−３２９０９８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ １／００− １／３２

Ｇ０２Ｂ ２３／２４−２３／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

気体供給源から供給された気体を生体の管腔内に送気する送気システムであって、
前記管腔内に前記気体を自動的に送気する第１の送気管路と、
手動操作により前記管腔内に前記気体を送気する第２の送気管路と、
前記管腔内の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段により検出された圧力と予め設定された設定圧力との圧力差に基づいて、前記第１の送気管路の送気流量を制御する制御手段と、
前記第１の送気管路を経由して前記気体の送気が行われているか否かを判別する判別手段と、
前記判別手段の判別結果に応じて、前記第２の送気管路を経由して送気される前記気体の送気流量を、第１送気流量ＭＦ_１と前記第１送気流量ＭＦ_１よりも多い第２送気流量ＭＦ_２とで選択的に切り替える流量切替手段と、
を備え、
前記流量切替手段は、前記第１の送気管路を経由して前記気体の送気が行われている場合には、前記第２の送気管路を経由して送気される前記気体の前記送気流量を第１送気流量ＭＦ_１とする、
送気システム。

【請求項2】

前記第１の送気管路を経由して送気される前記気体の送気流量をＡＦとしたとき、次式を満たす請求項１に記載の送気システム。
ＭＦ_１＜ＡＦ≦ＭＦ_２

【請求項3】

前記第１の送気管路を経由して送気される前記気体の送気流量をＡＦとしたとき、次式を満たす請求項１に記載の送気システム。
ＭＦ_１＋ＡＦ≦ＭＦ_２

【請求項4】

前記制御手段は、前記第１の送気管路を経由して前記気体を送気する送気ステップと、前記第１の送気管路を経由した前記気体の送気を停止して前記圧力検出手段によって前記管腔内の圧力を検出する圧力検出ステップとを交互に繰り返す請求項１〜３のいずれか１項に記載の送気システム。

【請求項5】

気体供給源から供給された気体を生体の管腔内に送気する送気装置であって、
前記管腔内の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段により検出された圧力と予め設定された設定圧力との圧力差に基づいて、前記送気装置に接続され前記管腔内に前記気体を自動的に送気する第１の外部管路への送気流量を制御する制御手段と、
前記第１の外部管路への前記気体の送気が行われているか否かを判別する判別手段と、
前記判別手段の判別結果に応じて、前記送気装置に接続され手動操作により前記管腔内に前記気体を送気する第２の外部管路への送気流量を、第１送気流量ＭＦ_１と前記第１送気流量ＭＦ_１よりも多い第２送気流量ＭＦ_２とで選択的に切り替える流量切替手段と、
を備え、
前記流量切替手段は、前記第１の外部管路への前記気体の送気が行われている場合には、前記第２の外部管路へ送気される前記気体の前記送気流量を第１送気流量ＭＦ_１とする、
送気装置。

【請求項6】

前記第１の外部管路へ送気される前記気体の送気流量をＡＦとしたとき、次式を満たす請求項５に記載の送気装置。
ＭＦ_１＜ＡＦ≦ＭＦ_２

【請求項7】

前記第１の外部管路へ送気される前記気体の送気流量をＡＦとしたとき、次式を満たす請求項５に記載の送気装置。
ＭＦ_１＋ＡＦ≦ＭＦ_２

【請求項8】

前記制御手段は、前記第１の外部管路へ前記気体を送気する送気ステップと、前記第１の外部管路への前記気体の送気を停止して前記圧力検出手段によって前記管腔内の圧力を検出する圧力検出ステップとを交互に繰り返す請求項５〜７のいずれか１項に記載の送気装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は送気システム及び送気装置に関し、特に生体の管腔内に手動送気及び自動送気を行うことが可能な送気システム及び送気装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、内視鏡を用いて検査や治療を行うときには、内視鏡の視野確保及び処置具の操作領域を確保するために、内視鏡に設けた送気管路を介して管腔内に送気が行われている。管腔内に送気する気体としては、従来は主に空気を使用していたが、近年になって炭酸ガス（ＣＯ_２ガス）が用いられるようになっている。炭酸ガスは生体吸収性が良好であることから、被検者に対して与えるダメージが少ない。このため、送気源として炭酸ガスが使用される傾向になっている。

【0003】

管腔内に送気を行う送気システムにおいて、術者の操作に応じて管腔内に炭酸ガスを手動送気しようとすると、術者の意図に応じて管腔内に送気される気体の量を自由に調節できるメリットがある反面、管腔内の圧力を一定に保つためには術者による頻繁な操作が必要となるため、術者にかかる操作負担が大きくなる問題がある。

【0004】

そこで、管腔内が所定圧力となるように管腔内に炭酸ガスを自動送気できる機能を備えた送気システムが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。この送気システムによれば、術者の煩雑な操作を要することなく、管腔内の圧力を所望する状態に安定して制御することが可能となり、術者にかかる操作負担を軽減できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９−１３１４６７号公報

【特許文献2】特開２０１２−２３１８９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、手動送気及び自動送気を行うことが可能な送気システムの開発が要望されている。この送気システムによれば、管腔内の圧力が所定圧力となるように自動送気しながら、術者の操作に応じて管腔内に手動送気できるので、術者の操作負担を軽減することができるとともに、術者の意図に応じて管腔内の圧力を微調整することが可能となり、利便性が向上する。

【0007】

しかしながら、上記のような送気システムにおいて、自動送気の送気流量（単位時間あたりに送られる気体の体積）に比べて手動送気の送気流量が多く設定されていると、管腔内に自動送気を行いながら手動送気を行った場合、管腔内の圧力が急激に高くなってしまい、患者に係る負担が大きくなる問題がある。また、術者にとっては応答感度が高く操作性が悪いと感じることがある。

【0008】

その一方で、自動送気を行わずに手動送気のみを行う場合、自動送気の送気流量に比べて手動送気の送気流量が少なく設定されていると、管腔内の圧力を調節するのに要する時間が長くなり、術者にとっては応答感度が低く操作性が悪いと感じることがある。

【0009】

特に、胃や大腸などの管腔内に送気を行う場合には、腹腔などの体腔内に送気を行う場合に比べて、細かい作業が要求されることがあり、手動送気と自動送気を併用する場合であっても術者の感覚に合った操作性を実現することが切望されている。

【0010】

特許文献１、２には、管腔内が所定圧力となるように管腔内に炭酸ガスを自動送気できる機能を備えた送気システムが記載されているが、上記のような課題については何ら着目されておらず、その解決手段は何も示されていない。

【0011】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、生体の管腔内に手動送気及び自動送気を行うことが可能な送気システム及び送気装置において、管腔内の圧力が急激に高くなることを防止しつつ、術者の感覚に合った操作性を実現することができる送気システム及び送気装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る送気システムは、気体供給源から供給された気体を生体の管腔内に送気する送気システムであって、管腔内に気体を自動的に送気する第１の送気管路と、手動操作により管腔内に気体を送気する第２の送気管路と、管腔内の圧力を検出する圧力検出手段と、圧力検出手段により検出された圧力と予め設定された設定圧力との圧力差に基づいて、第１の送気管路の送気流量を制御する制御手段と、第１の送気管路を経由して気体の送気が行われているか否かを判別する判別手段と、判別手段の判別結果に応じて、第２の送気管路を経由して送気される気体の送気流量を、第１送気流量ＭＦ_１と第１送気流量ＭＦ_１よりも多い第２送気流量ＭＦ_２とで選択的に切り替える流量切替手段と、を備える。

【0013】

この態様によれば、第１の送気管路を経由して気体の送気が行われているか否かに応じて、第２の送気管路を経由して送気される気体の送気流量が、第１送気流量ＭＦ_１と第１送気流量ＭＦ_１よりも多い第２送気流量ＭＦ_２とで選択的に切り替えられる。これにより、自動送気及び手動送気が併用された場合でも、管腔内の圧力が急激に高くなることを防止できるとともに、術者の感覚に合った操作性を実現することができる。

【0014】

本発明の一態様に係る送気システムにおいて、流量切替手段は、第１の送気管路を経由して気体の送気が行われている場合には、第２の送気管路を経由して送気される気体の送気流量を第１送気流量ＭＦ_１とする態様が好ましい。

【0015】

この態様によれば、自動送気が行われる場合には手動送気の送気流量は低流量に切り替えられるので、自動送気及び手動送気の併用時でも、手動送気により管腔内の圧力を微調整しやすくなり、管腔内を適切な拡張状態に維持することが容易となる。したがって、管腔内の圧力が急激に高くなることを防止できるとともに、術者の感覚に合った操作性を実現することができる。

【0016】

本発明の一態様に係る送気システムにおいて、第１の送気管路を経由して送気される気体の送気流量をＡＦとしたとき、次式を満たす態様が好ましい。

【0017】

ＭＦ_１＜ＡＦ≦ＭＦ_２
この態様によれば、第１の送気管路を経由して送気される気体の送気流量（ＡＦ）を第２送気流量（ＭＦ_２）以下とすることで、自動送気のみが行われる場合には手動送気に近い感覚で管腔内への送気を行うことが可能となる。また、第１の送気管路を経由して送気される気体の送気流量（ＡＦ）を第１送気流量（ＭＦ_１）よりも大きくすることで、自動送気が行われている際に手動送気を併用しても、管腔内の圧力が急激に高くなることなく、手動送気により管腔内の圧力を微調整することができ、管腔内を適切な拡張状態に維持することが容易となる。

【0018】

本発明の一態様に係る送気システムにおいて、第１の送気管路を経由して送気される気体の送気流量をＡＦとしたとき、次式を満たす態様が好ましい。

【0019】

ＭＦ_１＋ＡＦ≦ＭＦ_２
この態様によれば、自動送気が行われる際に手動送気を併用しても、そのときに管腔内に送気される全体の送気流量（ＭＦ_１＋ＡＦ）は、手動送気のみで送気が行われる場合の送気流量（ＭＦ_２）以下となる。したがって、自動送気及び手動送気が併用される場合でも、管腔内の圧力が急激に高くなることを防止できるとともに、術者の感覚に合った操作性を実現することができる。

【0020】

本発明の一態様に係る送気システムにおいて、制御手段は、第１の送気管路を経由して気体を送気する送気ステップと、気体の送気を停止して圧力検出手段によって管腔内の圧力を検出する圧力検出ステップとを交互に繰り返す態様が好ましい。

【0021】

この態様によれば、管腔内への自動送気が間欠的に行われ、かつ自動送気が停止している間に管腔内の圧力検出が行われるので、管腔内への自動送気の安定化を図ることができる。

【0022】

本発明の他の態様に係る送気装置において、気体供給源から供給された気体を生体の管腔内に送気する送気装置であって、管腔内の圧力を検出する圧力検出手段と、圧力検出手段により検出された圧力と予め設定された設定圧力との圧力差に基づいて、送気装置に接続され管腔内に気体を自動的に送気する第１の外部管路への送気流量を制御する制御手段と、第１の外部管路への気体の送気が行われているか否かを判別する判別手段と、判別手段の判別結果に応じて、送気装置に接続され手動操作により管腔内に気体を送気する第２の外部管路への送気流量を、第１送気流量ＭＦ_１と第１送気流量ＭＦ_１よりも多い第２送気流量ＭＦ_２とで選択的に切り替える流量切替手段と、を備える。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、管腔内の圧力が急激に高くなることを防止しつつ、術者の感覚に合った操作性を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の一実施形態である送気システムの概略構成を示した全体構成図

【図2】内視鏡の挿入部の先端部を示す斜視図

【図3】内視鏡及び挿入補助具の管路構成を模式的に示した構成図

【図4】送気装置の構成を示したブロック図

【図5】送気装置のフロントパネルを示した図

【図6】本実施形態の送気システムの使用状態を示した図

【図7】手動送気の態様の説明に使用した説明図

【図8】自動送気の態様の説明に使用した説明図

【図9】自動送気の態様の説明に使用した説明図

【図10】圧力差と送気ステップのデューティー比（送気ステップの時間）との関係を例示した図

【図11】送気装置の動作の一例を示したフローチャート

【図12】自動送気制御の処理手順を示したフローチャート

【図13】第１の変形例としての内視鏡の管路構成を模式的に示した概略図

【図14】第２の変形例としての送気システムの概略構成を示した全体構成図

【図15】図１４に示した内視鏡の内部構成を示す管路構成図

【図16】第３の変形例としての内視鏡の管路構成を模式的に示した概略図

【図17】第３の変形例としての送気装置の構成を示したブロック図

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

【0026】

図１は、本発明の一実施形態である送気システムの概略構成を示した全体構成図である。図１に示した送気システムは、主として、内視鏡１０、挿入補助具７０、光源装置２０、プロセッサ３０、及び送気装置６６で構成される。

【0027】

内視鏡１０は、患者の管腔内、例えば、患者の胃や大腸などの消化管内に挿入される挿入部１２と、この挿入部１２に連設される手元操作部１４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、ユニバーサルケーブル１６の先端にはＬＧコネクタ１８が設けられる。このＬＧコネクタ１８を光源装置２０に着脱自在に連結することによって、後述する照明光学系５４（図２参照）に照明光を伝送することができる。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３０に着脱自在に連結される。なお、ＬＧコネクタ１８には送気・送水用のチューブ２６や吸引用のチューブ２８が接続される。

【0028】

手元操作部１４には、送気・送水ボタン３２、吸引ボタン３４、及びシャッターボタン３６が並設されるとともに、一対のアングルノブ３８、３８、及び鉗子挿入部４０が設けられる。

【0029】

一方、挿入部１２は、先端部４６、湾曲部４８、及び軟性部５０で構成され、湾曲部４８は、手元操作部１４に設けられた一対のアングルノブ３８、３８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４６の先端面４７を所望の方向に向けることができる。

【0030】

図２に示すように、先端部４６の先端面４７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）が配設されており、このＣＣＤを支持する基板には信号ケーブルが接続されている。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に挿通されて電気コネクタ２４まで延設され、プロセッサ３０に接続される。したがって、図２の観察光学系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図１のプロセッサ３０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３０に接続されたモニタ６０に観察画像が表示される。

【0031】

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に挿通される。そして、ライトガイドの入射端がＬＧコネクタ１８のライトガイド棒（図３参照）１９に配設される。したがって、ＬＧコネクタ１８のライトガイド棒１９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から照射される。

【0032】

挿入補助具７０は、内視鏡１０の挿入部１２を消化管内に案内するために用いられる。挿入補助具７０は、十分な可撓性を有する筒状体であり、基端から先端まで貫通する挿通路６８（図３参照）を有する。挿入補助具７０の内径、即ち、挿通路６８の直径は、挿入部１２の外径よりも僅かに大きく、挿入部１２が挿通可能な大きさを有する。

【0033】

内視鏡１０の挿入部１２を消化管内に挿入した際には、挿入部１２が挿入補助具７０の挿通路６８に挿通配置され、挿入補助具７０が挿入部１２の外周面を覆った状態に配置される。

【0034】

また、挿入補助具７０の基端には硬質の把持部７４が設けられる。その把持部７４の基端面には、内視鏡１０の挿入部１２を挿入補助具７０の挿通路６８に挿入する開口が設けられ、把持部７４の外周面には、炭酸ガスを供給するためのガス供給口７６が設けられる。ガス供給口７６は自動送気チューブ６４を介して送気装置６６に接続される。なお、自動送気チューブ６４は第１の外部管路に相当する。

【0035】

ここで、内視鏡１０及び挿入補助具７０の管路構成について説明する。

【0036】

図３は内視鏡１０及び挿入補助具７０の管路構成を模式的に示した構成図である。図３に示すように、挿入部１２の先端面４７に設けられた送気・送水ノズル５６には、送気・送水チューブ８０が接続されている。送気・送水チューブ８０は、送気チューブ８２と送水チューブ８４に分岐され、それぞれが、手元操作部１４に配設したバルブ８６に接続される。バルブ８６には給気チューブ８８と給水チューブ９０が接続されるとともに、送気・送水ボタン３２が取り付けられる。この送気・送水ボタン３２が突出した状態では送気チューブ８２と給気チューブ８８が連通され、送気・送水ボタン３２を押下操作することによって、送水チューブ８４と給水チューブ９０が連通される。送気・送水ボタン３２には通気孔（不図示）が形成されており、この通気孔を介して給気チューブ８８が外気に連通される。

【0037】

給気チューブ８８と給水チューブ９０は、ユニバーサルケーブル１６に挿通され、ＬＧコネクタ１８の送水コネクタ９２まで延設される。送水コネクタ９２には、チューブ２６が着脱自在に接続され、このチューブ２６の先端が貯水タンク２７に連結される。そして、給水チューブ９０が貯水タンク２７の液面下に連通され、給気チューブ８８が液面上に連通される。

【0038】

送水コネクタ９２には、エアチューブ９４が接続されており、このエアチューブ９４は、給気チューブ８８に連通されている。また、エアチューブ９４は、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内のエアポンプ２１に連通される。

【0039】

したがって、エアポンプ２１を駆動してエアを送気すると、エアチューブ９４を介して給気チューブ８８にエアが送気される。このエアは、送気・送水ボタン３２の非操作時には、通気孔（不図示）を介して外気に逃げるようになっている。そして、術者が通気孔を塞ぐことによって、給気チューブ８８のエアが送気チューブ８２に送気され、送気・送水ノズル５６からエアが噴射される。また、送気・送水ボタン３２を押下操作すると、給気チューブ８８と送気チューブ８２が遮断されるため、エアチューブ９４に給気されたエアは、貯水タンク２７の液面上に供給される。これにより、貯水タンク２７の内圧が高まって給水チューブ９０に水が送液される。そして、送水チューブ８４を介して送気・送水ノズル５６から水が噴射される。このように送気・送水ノズル５６から水またはエアが噴射され、観察光学系５２に吹き付けられることによって、観察光学系５２が洗浄される。

【0040】

挿入部１２の先端面４７に設けられた鉗子口５８には、鉗子チューブ９６が接続される。鉗子チューブ９６は分岐して鉗子挿入部４０とバルブ９８に連通される。よって、鉗子挿入部４０から鉗子等の処置具を挿入することによって、鉗子口５８から処置具を導出することができる。

【0041】

バルブ９８には、吸引チューブ１００が接続されるとともに、吸引ボタン３４が取り付けられる。この吸引ボタン３４が突出した状態では、吸引チューブ１００が外気に連通され、吸引ボタン３４を押下操作することによって、吸引チューブ１００と鉗子チューブ９６とが接続される。

【0042】

吸引チューブ１００は、ＬＧコネクタ１８の吸引コネクタ１０２まで延設されており、この吸引コネクタ１０２にチューブ２８（図１参照）を接続することによって、不図示の吸引装置に連通される。したがって、吸引装置を駆動した状態で吸引ボタン３４を押下操作することによって、鉗子口５８から病変部等を吸引することができる。

【0043】

また、貯水タンク２７には、手動送気チューブ６５の一端が着脱自在に接続され、液面上に連通される。手動送気チューブ６５の他端は送気装置６６の手動送気コネクタ１４５に連結される。これにより、送気装置６６の手動送気コネクタ１４５から送気された炭酸ガスは、手動送気チューブ６５を介して貯水タンク２７に供給される。そして、光源装置２０のエアポンプ２１からエアが給気チューブ８８に送気される場合と同様に、術者が送気・送水ボタン３２を操作すると、送気・送水ノズル５６から水又は炭酸ガスが噴射される。なお、手動送気チューブ６５は第２の外部管路に相当する。

【0044】

なお、送気装置６６から送気される炭酸ガスとエアポンプ２１から送気されるエアとが同時に給気チューブ８８に供給されることがないように、これらの駆動を択一的に制御する制御手段（不図示）が設けられていることが好ましい。例えば、制御手段は光源装置２０又は送気装置６６或いはプロセッサ３０に設けられ、送気装置６６から送気される炭酸ガスの方がエアポンプ２１から送気されるエアよりも優先的に供給されるように制御を行う。この場合、エアポンプ２１は、炭酸ガスボンベ１１０の残量がなくなった場合の予備の気体供給源として用いられる。

【0045】

このように、内視鏡１０における送気・送水ボタン３２のような所定の手動操作部材を術者が手動操作することにより、その手動操作にしたがって送気装置６６からの炭酸ガスを消化管内に送気することを、本明細書では「手動送気」という。

【0046】

一方、挿入補助具７０の把持部７４に設けられたガス供給口７６には、自動送気チューブ６４の一端が着脱自在に接続され、自動送気チューブ６４の他端が送気装置６６の自動送気コネクタ１４４に連結される。

【0047】

挿入補助具７０の把持部７４に設けられたガス供給口７６は、把持部７４を形成された管路７７を介して挿入補助具７０の内部の挿通路６８に連通される。挿通路６８に挿入部１２を挿入した状態においては、挿入補助具７０の内周面と挿入部１２の外周面との間に隙間が形成されるようになっており、その隙間が挿入補助具７０の先端に先端開口部６８ａを形成する。したがって、ガス供給口７６は、管路７７及び挿通路６８（隙間）を介して先端開口部６８ａに連通している。

【0048】

これにより、送気装置６６の自動送気コネクタ１４４から送気された炭酸ガスは、自動送気チューブ６４及び管路７７を経由して挿通路６８に供給され、挿通路６８の先端開口部６８ａから消化管内に導入される。

【0049】

なお、図では省略したが、挿入補助具７０の把持部７４の基端側における挿通路６８の開口付近には、消化管内に送気された炭酸ガスが挿通路６８を介して体外に流出することを防ぐために、内視鏡１０の挿入部１２の外周部に密着して気密性を保持する気密保持手段としての弁部材が設けられている。これにより、送気装置６６から挿入補助具７０の挿通路６８に供給された炭酸ガスは、挿通路６８を通じて体外に流出することなく先端開口部６８ａから消化管内に供給される。

【0050】

このように、術者が所定の手動操作部材を手動操作することなく、自動的に送気装置６６からの炭酸ガスを消化管内に送気することを、本明細書では「自動送気」という。

【0051】

次に送気装置６６の構成について説明する。

【0052】

図４は、送気装置６６の構成を示したブロック図である。

【0053】

送気装置６６は、以下に説明するように内部の送気管路を通じて手動送気コネクタ１４５から手動送気用の炭酸ガスを送出する機能を有する。その送気管路は、手動送気コネクタ１４５が、図１、図３にも示したように手動送気チューブ６５を介して貯水タンク２７に接続されることによって、貯水タンク２７及び内視鏡１０を介して消化管内に炭酸ガスを送気する送気管路に接続される。これにより、本実施形態の送気システムにおいて、内視鏡１０における送気・送水ボタン３２の手動操作により消化管内に炭酸ガスを送気するための手動送気用の送気管路（第２の送気管路）が設けられる。

【0054】

また、送気装置６６は、以下に説明するように内部の送気管路を通じて自動送気コネクタ１４４から自動送気用の炭酸ガスを送出する機能を有する。その送気管路は、自動送気コネクタ１４４が、図１、図３にも示したように自動送気チューブ６４を介して挿入補助具７０に接続されることによって、挿入補助具７０を介して消化管内に炭酸ガスを送気する送気管路に接続される。これにより、本実施形態の送気システムにおいて、消化管内に炭酸ガスを自動的に送気するための自動送気用の送気管路（第１の送気管路）が設けられる。

【0055】

図４に示すように、送気装置６６は、減圧機構１１４、第１〜第３電磁弁１２０、１２２、１２４、第１〜第４圧力センサ１２６、１２７、１２８、１２９、制御部１３０、及びフロントパネル（操作パネル）１３１を備えて構成される。

【0056】

送気装置６６の高圧コネクタ１１３には、高圧ホース１１２の一端が着脱自在に連結され、その他端は気体供給源である炭酸ガスボンベ１１０に接続されている。すなわち、送気装置６６は、高圧ホース１１２を介して炭酸ガスボンベ１１０に連通されている。これにより、炭酸ガスボンベ１１０からの炭酸ガスが、高圧ホース１１２及び高圧コネクタ１１３を介して送気装置６６に供給される。なお、送気装置６６に炭酸ガスを供給するガス供給源は炭酸ガスボンベ１１０以外であってもよい。

【0057】

高圧コネクタ１１３には、送気装置６６の内部に設けられる内部管路１４２の一端が接続されている。内部管路１４２には、炭酸ガスボンベ１１０から供給された炭酸ガスを所定圧に減圧するための減圧機構１１４が配設されており、減圧機構１１４の出口側（高圧コネクタ１１３とは反対側）は２つの管路１４２ａ、１４２ｂ（以下、第１分岐管路１４２ａ、第２分岐管路１４２ｂという。）に分岐されている。

【0058】

減圧機構１１４は、炭酸ガスボンベ１１０から供給された炭酸ガスの圧力を段階的に適正圧まで減圧する減圧手段であり、直列に配置した２個のレギュレータ（減圧弁）１１６、１１８から構成される。例えば、第１レギュレータ１１６は炭酸ガスボンベ１１０からの炭酸ガスの圧力を１０ＭＰａから０．６ＭＰａに減圧する。そして、第２レギュレータ１１８は第１レギュレータ１１６で減圧された炭酸ガスの圧力を０．６ＭＰａから０．０５ＭＰａに減圧する。

【0059】

第１圧力センサ１２６は、炭酸ガスボンベ１１０から供給される炭酸ガスの圧力を検出する圧力検出手段であり、高圧コネクタ１１３と減圧機構１１４との間における内部管路１４２に接続される。第１圧力センサ１２６の検出結果は制御部１３０に出力される。

【0060】

第２圧力センサ１２７は、減圧機構１１４で減圧された炭酸ガスの圧力を検出する圧力検出手段であり、減圧機構１１４と第１電磁弁１２０との間における内部管路１４２に接続される。第２圧力センサ１２７の検出結果は制御部１３０に出力される。

【0061】

第１電磁弁１２０は、内部管路１４２を連通／遮断可能な開閉手段であり、内部管路１４２における減圧機構１１４よりも下流側であり、かつ各分岐管路１４２ａ、１４２ｂに分岐する分岐部よりも上流側に設けられる。第１電磁弁１２０は、制御部１３０から出力される制御信号に基づいて開閉動作する。第１電磁弁１２０の開閉動作により内部管路１４２は連通／遮断され、各分岐管路１４２ａ、１４２ｂへの炭酸ガスの供給／非供給が一括して行われる。

【0062】

なお、第１電磁弁１２０が管路を連通させているときの第１電磁弁１２０の状態をオープン状態、管路を遮断しているときの第１電磁弁１２０の状態をクローズ状態という。第２電磁弁１２２及び第３電磁弁１２４についても同様とする。

【0063】

第１分岐管路１４２ａは、自動送気用の送気管路（第１の送気管路）の一部を構成し、その端部は自動送気コネクタ１４４に接続される。第１分岐管路１４２ａの上流側（内部管路１４２の分岐部側）には、第２電磁弁１２２が配設される。

【0064】

第２電磁弁１２２は、第１分岐管路１４２ａを連通／遮断可能な開閉手段であり、制御部１３０から出力される制御信号に基づいて開閉動作し、第１分岐管路１４２ａを連通させたオープン状態と、第１分岐管路１４２ａを遮断したクローズ状態とに切り替わる。

【0065】

第１分岐管路１４２ａには、第２電磁弁１２２よりも下流側において第１の流量制限手段としての第１のオリフィス１４６（絞り部）が設けられる。第１のオリフィス１４６は、管路の有効開口面積がその上流側及び下流側よりも小さく、第１分岐管路１４２ａを流れる炭酸ガスの流量、即ち、自動送気における炭酸ガスの送気流量を制限する。

【0066】

なお、管路の有効開口面積とは、管路の軸線に直交する断面の面積を示し、管路の断面が円形である場合には管路の半径の二乗に円周率をかけた値となる。

【0067】

第３圧力センサ１２８及び第４圧力センサ１２９は、消化管内に炭酸ガスを供給するための送気管路（第１分岐管路１４２ａ、自動送気チューブ６４、及び挿入補助具７０）を介して消化管内の圧力を検出する圧力検出手段であり、第１分岐管路１４２ａにおいて第１のオリフィス１４６よりも下流側に接続される。各圧力センサ１２８、１２９の検出結果は制御部１３０に出力される。

【0068】

本実施形態では、第３圧力センサ１２８及び第４圧力センサ１２９のうち、いずれか一方の圧力センサが主センサとして用いられ、他方の圧力センサが予備センサとして用いられる。これにより、主センサが故障した場合でも予備センサで消化管内の圧力を検出することが可能となり、消化管内の圧力検出の信頼性が向上する。

【0069】

なお、第３圧力センサ１２８及び第４圧力センサ１２９の各々が検出した圧力が一定値以上異なる場合には、いずれかの圧力センサが故障したと判断することができる。また、第３圧力センサ１２８及び第４圧力センサ１２９として、圧力測定レンジ、耐圧力、及び分解能のうちの少なくとも１つの要素が異なる特性のものを使用することによって、２つの圧力センサが同時に故障することを防止するようにしてもよい。さらに、このように異なる特定のものを使用することによって、各々の圧力センサのみにより圧力を検出する場合よりも高い分解能、広い圧力測定レンジの両立を可能にすることもできる。

【0070】

第２分岐管路１４２ｂは、手動送気用の送気管路（第２の送気管路）の一部を構成し、その端部は手動送気コネクタ１４５に接続される。第２分岐管路１４２ｂには、第２の流量制限手段としての第２のオリフィス１４８（絞り部）が設けられ、また、第２のオリフィス１４８を迂回するバイパス管路１２３が接続される。バイパス管路１２３の途中には、第３電磁弁１２４が配設され、その下流側に、第３の流量制限手段としての第３のオリフィス１５０（絞り部）が設けられる。

【0071】

第２のオリフィス１４８は、管路の有効開口面積がその上流側及び下流側よりも小さく、バイパス管路１２３を経由せずに第２分岐管路１４２ｂを流れる炭酸ガスの流量を制限する。

【0072】

第３のオリフィス１５０は、管路の有効開口面積がその上流側及び下流側よりも小さく、バイパス管路１２３を流れる炭酸ガスの流量を制限する。なお、第１〜第３の流量制限手段としての第１〜第３のオリフィス１４６、１４８、１５０は、有効開口面積が固定のものでも可変できるものでもよく、また、第１〜第３の流量制限手段は、オリフィス以外の手段によって送気流量を制限するものであってもよい。

【0073】

第３電磁弁１２４は、バイパス管路１２３を連通／遮断可能な開閉手段であり、制御部１３０から出力される制御信号に基づいて開閉動作し、バイパス管路１２３を連通させたオープン状態と、バイパス管路１２３を遮断したクローズ状態とに切り替わる。この第３電磁弁１２４がオープン状態とクローズ状態とで切り替わることによって手動送気コネクタ１４５から送出可能となる炭酸ガスの送気流量が２段階で切り替わる構成となっている。

【0074】

第３電磁弁１２４がオープン状態のときは、第２のオリフィス１４８を通過した炭酸ガスと、バイパス管路１２３の第３のオリフィス１５０を通過した炭酸ガスとを合わせた高流量の炭酸ガスが手動送気コネクタ１４５から送出可能な状態となる。

【0075】

一方、第３電磁弁１２４がクローズ状態のときは、炭酸ガスがバイパス管路１２３を流れないため、第２のオリフィス１４８のみを通過した低流量の炭酸ガスが手動送気コネクタ１４５から送出可能な状態となる。

【0076】

フロントパネル（操作パネル）１３１は、送気装置６６を構成する筐体の前面に配置される。フロントパネル１３１には、電源スイッチ１３２、表示部１３４、及び操作部１３６が設けられており、これらの各部は制御部１３０に接続されている。

【0077】

図５は、送気装置６６のフロントパネル１３１を示した図である。図５に示すように、表示部１３４は、炭酸ガスボンベ１１０の炭酸ガスの残量を表示する残量表示部２０２と、炭酸ガスの残量が所定レベル以下となった場合に警告を表示するガス警告表示部２０４と、消化管内の設定圧力を表示する設定圧表示部２０６と、消化管内の圧力（現圧力）を表示する圧力表示部２０８と、消化管内の圧力が設定圧力を超えた場合に警告を表示する圧力警告表示部２０９とを備える。

【0078】

操作部１３６は、消化管内の設定圧力を設定するための圧力設定部２１０と、自動送気のオン（実行）又はオフ（停止）を選択するための自動送気ボタン２１２等を備える。操作部１３６の各部が操作された場合には、その操作に対応した操作信号が制御部１３０に出力される。

【0079】

図４に戻り、制御部１３０は、送気装置６６の全体制御を行っており、ＣＰＵやメモリ（いずれも不図示）などを備えて構成される。メモリには、送気装置６６を動作させるための制御プログラムや各種設定情報（例えば圧力設定部２１０で設定された消化管内の設定圧力など）が記憶される。

【0080】

制御部１３０は、第１圧力センサ１２６の検出結果に基づき、炭酸ガスボンベ１１０の炭酸ガスの残量を残量表示部２０２に表示する。また、制御部１３０は、炭酸ガスの残量が所定レベル以下になると、ガス警告表示部２０４により警告を表示するとともに、警報を発生する。これにより、炭酸ガスの残量がなくなる前に炭酸ガスボンベ１１０を新しいものに交換することが可能となる。

【0081】

また、制御部１３０は、圧力検出手段としての第３圧力センサ１２８又は第４圧力センサ１２９の検出結果に基づき、消化管内の圧力を圧力表示部２０８に表示するとともに、圧力設定部２１０により設定された消化管内の設定圧力を設定圧表示部２０６に表示する。

【0082】

更に、制御部１３０は、自動送気ボタン２１２の押下操作にしたがって自動送気のオン（実行）とオフ（停止）との設定を切り替える。

【0083】

自動送気ボタン２１２は例えば自動復帰型スイッチと連動しており、制御部１３０はそのスイッチの状態に応じて変化する操作信号により自動送気ボタンが押下操作されたか否かを検出する。そして、自動送気をオフに設定しているときに、自動送気ボタンが押下操作されたことを検出すると、次に自動送気ボタンが押下操作されたことを検出するまでの間は自動送気をオンに設定する。自動送気をオンに設定しているときに、自動送気ボタンが押下操作されたことを検出すると、次に自動送気ボタンが押下操作されたことを検出するまでの間は自動送気をオフに設定する。

【0084】

なお、制御部１３０は、自動送気のオン／オフを判別する判別手段を構成しており、自動送気のオン／オフを判別する手段は本実施形態のような自動送気ボタン２１２によるものでなくてもよい。

【0085】

そして、自動送気をオンに設定しているときは、制御部１３０は、自動送気における送気流量を制御する制御手段として、第２電磁弁１２２の開閉を制御して第１分岐管路１４２ａを通じて自動送気コネクタ１４４から炭酸ガスを送出し、消化管内の圧力が圧力設定部２１０により設定された消化管内の設定圧力となるように、自動送気チューブ６４及び挿入補助具７０を介して消化管内に炭酸ガスを供給する。

【0086】

また、自動送気をオフに設定しているときは、制御部１３０は、第２電磁弁１２２をクローズ状態にし、自動送気コネクタ１４４からの炭酸ガスの送気を行わない状態にする。

【0087】

一方、手動送気コネクタ１４５からは、第２分岐管路１４２ｂを通じて炭酸ガスが常時送出され得る状態に設定されており、術者が内視鏡１０の送気・送水ボタン３２を操作することによって、貯水タンク２７、及び内視鏡１０を介して、即ち、手動送気用の送気管路を介して消化管内に炭酸ガスを供給することが可能である。

【0088】

ただし、自動送気をオンに設定している場合には、制御部１３０は、第３電磁弁１２４をクローズ状態とし、第２分岐管路１４２ｂを通じて手動送気コネクタ１４５から送出可能な炭酸ガスの送気流量を低流量の送気流量に設定する。これによって、自動送気と手動送気とが同時に行われた際に増加する消化管内への炭酸ガスの送気流量を適切な流量に制限する。

【0089】

また、自動送気をオフに設定している場合には、制御部１３０は、第３電磁弁１２４をオープン状態とし、手動送気コネクタ１４５から送出可能な炭酸ガスの送気流量を、手動送気のみが行われる場合に適切となる高流量の送気流量に設定する。

【0090】

以上のように構成された本実施形態の送気システムでは、例えば図６に示すように、内視鏡１０の挿入部１２は挿入補助具７０の挿通路６８を挿通した状態で挿入補助具７０と共に患者の消化管内に挿入された状態に配置される。そして、送気装置６６から貯水タンク２７（不図示）及び内視鏡１０又は挿入補助具７０を介して消化管内に炭酸ガスが供給される。

【0091】

なお、内視鏡１０の挿入部１２が挿入される消化管としては、胃、食道、小腸（十二指腸、空腸、回腸）、大腸（盲腸、結腸、直腸）があり、特に好ましくは胃や大腸などである。図６では、内視鏡１０の挿入部１２及び挿入補助具７０が患者の口から食道を経由して胃の内部に挿入された様子を示している。

【0092】

次に、本実施形態の送気システムにおける手動送気及び自動送気の態様について説明する。

【0093】

手動送気においては、例えば図７（Ａ）に示すように、術者が内視鏡１０の送気・送水ボタン３２の通気孔を塞いだ状態（手動送気操作を行っている状態）にすると、その間は、第２分岐管路１４２ｂを介した手動送気コネクタ１４５からの炭酸ガスが消化管内へと連続的に送気される。そして、内視鏡１０の送気・送水ボタン３２の通気孔を開放すると、消化管内への送気が停止する。このように、手動送気は、炭酸ガスの連続的な送気によって行われる。

【0094】

また、手動送気において実際に送気が行われている際の送気流量（単位時間当たりに送られる炭酸ガスの体積）は、制御部１３０が流量切替手段として、第２分岐管路１４２ｂにおける第３電磁弁１２４をオープン状態とクローズ状態とで切り替えることによって、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、互いに異なる第１送気流量と第２送気流量との２段階に切り替えられるようになっている。

【0095】

この送気流量の切替えは、自動送気がオンか否かに基づいて自動的に行われる。自動送気がオフの場合には、第３電磁弁１２４がオープン状態に設定され、図７（Ａ）のように第１送気流量と第２送気流量のうちの高流量の送気流量ＭＦ_Ｈ（単位は例えばリットル／分）に設定される。なお、送気流量ＭＦ_Ｈは第２送気流量ＭＦ_２に相当する。

【0096】

この高流量の送気流量ＭＦ_Ｈは、第２分岐管路１４２ｂにおける第２のオリフィス１４８による流量制限で決まる送気流量と、第２分岐管路１４２ｂのバイパス管路１２３における第３のオリフィス１５０により流量制限で決まる送気流量とを加算した値となる。

【0097】

一方、自動送気がオンの場合には、第３電磁弁１２４がクローズ状態に設定され、図７（Ｂ）のように第１送気流量と第２送気流量のうちの低流量の送気流量ＭＦ_Ｌに設定される。なお、送気流量ＭＦ_Ｌは第１送気流量ＭＦ_１に相当する。

【0098】

この低流量の送気流量ＭＦ_Ｌは、第２分岐管路１４２ｂにおける第２のオリフィス１４８による流量制限で決まる送気流量に等しい。

【0099】

これらの送気流量は、患者に負担が生じないとされる送気流量ＭＦｍａｘ以下の値となるように設定され、次の関係を有する。

【0100】

ＭＦ_Ｌ＜ＭＦ_Ｈ≦ＭＦｍａｘ
このように自動送気がオンされているか否かに応じて、手動送気における送気流量を高流量と低流量とで切り替えることにより、自動送気及び手動送気が併用された場合でも、消化管内の圧力が急激に高くなることが防止され、また、術者の感覚に合った操作性が実現される。

【0101】

また、自動送気が行われる場合には手動送気の送気流量は低流量に切り替えられるので、自動送気及び手動送気の併用時でも、手動送気により消化管内の圧力を微調整しやすくなり、管腔内を適切な拡張状態に維持することが容易となる。

【0102】

一方、自動送気の場合には、図８に示すように炭酸ガスの間欠的（パルス的）な送気によって行われる。

【0103】

即ち、術者等が送気装置６６の自動送気ボタン２１２を操作して自動送気をオフからオンへの設定に切り替えると、自動送気をオンに設定している間では、第２電磁弁１２２がオープン状態とクローズ状態とに所定時間ごとに切り替えられる。これにより、第１分岐管路１４２ａを介した自動送気コネクタ１４４からの炭酸ガスが消化管内へと間欠的に送気される。自動送気をオフへの設定に切り替えると、第２電磁弁１２２がクローズ状態に切り替えられて消化管内への送気が停止する。

【0104】

また、自動送気をオンに設定している間であっても、圧力検出手段（第３圧力センサ１２８又は第４圧力センサ１２９）により取得された消化管内の圧力が圧力設定部２１０により設定された設定圧力以上となった場合には第２電磁弁１２２がクローズ状態に維持されて消化管内への送気が停止する。ただし、自動送気自体の停止を意味するものではなく、消化管内の圧力が設定圧力より小さくなった場合には消化管内への間欠的な送気が再開される。

【0105】

このように、自動送気の場合には、図８に示すように実際に炭酸ガスが連続的に送気されている送気ステップ（１パルス分の工程）と、送気が連続して停止（休止）している非送気ステップ（圧力検出ステップ）との交互の繰り返しによって間欠的な送気が行われる。

【0106】

また、１つの送気ステップと、これに後続する１つの非送気ステップとからなる１つの繰り返し単位を１サイクルというものとすると、その１サイクルの周期Ｔａは、予め決められた時間に設定される。そして、消化管内の圧力に基づいて、１サイクル毎に、各サイクルにおける送気ステップの時間（時間の長さ）ｔ１の割合（ｔ１／Ｔａ：デューティー比という）が設定、変更され、それにしたがって送気ステップの時間ｔ１と非送気ステップの時間ｔ２とが設定、変更される。

【0107】

ここで、図９（Ａ）〜（Ｃ）はデューティー比が異なる３つのサイクルを例示した図であり、同図（Ｂ）は、デューティー比が変更可能とする値のうちの最大値となる場合を示している。

【0108】

同図に示すように各サイクルの送気ステップにおける送気流量は、第１分岐管路１４２ａの第１のオリフィス１４６の有効開口面積Ｓ１による流量制限によって決まる略一定の送気流量Ａとなる。

【0109】

そして、１つの送気ステップに対して後続する１つの非送気ステップを含めた１サイクルあたりの送気流量の平均値を１サイクルあたりの平均流量というものとすると、その平均流量ＡＦは、デューティー比をＤとして、
ＡＦ＝Ａ・Ｄ
となる。

【0110】

このとき、第１のオリフィス１４６は、デューティー比Ｄが最大値Ｄｍａｘとなるときの平均流量ＡＦ（同図（Ｂ）に示すサイクルの平均流量）が、手動送気における高流量の送気流量ＭＦ_Ｈ以下（平均流量ＡＦ≦送気流量ＭＦ_Ｈ）で、かつ、低流量の送気流量ＭＦ_Ｌより大きい（送気流量ＭＦ_Ｌ＜平均流量ＡＦ）という条件を満たすように第１分岐管路１４２ａの送気流量を制限する。即ち、次式（１）の条件を満たす。

【0111】

送気流量ＭＦ_Ｌ＜平均流量ＡＦ≦送気流量ＭＦ_Ｈ ・・・（１）
これによって、デューティー比Ｄが変更可能とする値のうちの任意の値の場合において、平均流量ＡＦ≦送気流量ＭＦ_Ｈ（≦ＭＦｍａｘ）という条件を満たし、自動送気の際に患者に負担がかかることを未然に防止している。また、自動送気のみが行われる場合には手動送気に近い感覚で消化管内への送気を行うことが可能となる。さらに、平均流量ＡＦを送気流量ＭＦ_Ｌよりも大きくすることで、自動送気が行われている際に手動送気を併用しても、消化管内の圧力が急激に高くなることなく、手動送気により管腔内の圧力を微調整することができ、管腔内を適切な拡張状態に維持することが容易となる。

【0112】

また、自動送気と手動送気とが同時に行われた場合の最大の送気流量は、自動送気において、デューティー比Ｄが最大値Ｄｍａｘとなるとき平均流量ＡＦと、手動送気における低流量の送気流量ＭＦ_Ｌとを加算した送気流量（平均流量ＡＦ＋送気流量ＭＦ_Ｌ）となる。この送気流量（平均流量ＡＦ＋送気流量ＭＦ_Ｌ）も手動送気における高流量の送気流量ＭＦ_Ｈ以下（即ち、ＭＦｍａｘ以下）であることが望ましく、次式（２）の条件を満たす。

【0113】

平均流量ＡＦ＋送気流量ＭＦ_Ｌ≦送気流量ＭＦ_Ｈ ・・・（２）
これによって、自動送気が行われる際に手動送気を併用しても、そのときに消化管内に送気される全体の送気流量（ＡＦ＋ＭＦ_Ｌ）は、手動送気のみで送気が行われる場合の送気流量ＭＦ_Ｈ以下となり、自動送気及び手動送気が併用される場合でも、消化管内内の圧力が急激に高くなることを防止できるとともに、術者の感覚に合った操作性を実現することができる。

【0114】

一方、デューティー比Ｄは、圧力検出手段（第３圧力センサ１２８又は第４圧力センサ１２９）により取得された消化管内の圧力Ｐと圧力設定部２１０により設定された設定圧力Ｐｓとの圧力差ΔＰ（＝Ｐｓ−Ｐ）と、その圧力差ΔＰに対するデューティー比Ｄを対応付ける対応データに基づいて設定される。対応データは、事前に作成されて制御部１３０のメモリ等に記憶される。

【0115】

対応データは、圧力差ΔＰが所定の閾値以下である場合には、圧力差ΔＰが大きくなるほどデューティー比Ｄが大きな値となるように（即ち、送気ステップの時間ｔ１が長くなるように）に対応付け、圧力差ΔＰが閾値を超える場合には、圧力差ΔＰによらずデューティー比Ｄが一定値となるように（即ち、送気ステップの時間ｔ１が一定時間となるように）対応付けるものとなっている。

【0116】

図１０に、その対応付けによる圧力差ΔＰと送気ステップの時間ｔ１との関係を例示すると、同図のように、圧力差ΔＰが閾値４．０ｍｍＨｇ（約５３３Ｐａ）以下である場合には、圧力差ΔＰが大きくなるほど１サイクルにおける送気ステップの時間ｔ１が長くなるように設定される。圧力差ΔＰが閾値４．０ｍｍＨｇ（約５３３Ｐａ）を超える場合には、１サイクルにおける送気ステップの時間ｔ１を６００（ｍｓ）に設定される。

【0117】

なお、消化管内の圧力Ｐが設定圧力Ｐｓ以上となった場合には、送気ステップの時間ｔ１を０とした場合と同様にして送気を停止させるため、圧力差ΔＰが０以下の値（０及び負の値）となる場合にはデューティー比Ｄを０に設定することに等しい。しかしながら、この場合の送気の停止は、本実施形態では、デューティー比Ｄの値の設定によるものではないため、デューティー比Ｄの変更可能とする値に０は含まれないものとする。また、圧力差ΔＰは０よりも大きい場合のみを想定する。

【0118】

デューティー比Ｄは、具体的には、０．１〜０．７の範囲で変更され、これに対応して送気ステップの時間ｔ１は、Ｔａ・０．１〜Ｔａ・０．７の範囲で変更される。

【0119】

例えば、１サイクルの周期Ｔａを６／７秒とすると、送気ステップの時間ｔ１は０．６／７〜０．６秒の範囲で変更される。

【0120】

また、自動送気における非送気ステップの時間ｔ２は、最小（デューティー比Ｄを最大の０．７としたときの時間）でも（６／７−０．６）秒の期間を有しており、図９（Ａ）に示すように、その非送気ステップの時間ｔ２のうち、送気ステップの終了直後からの所定の時間（待機時間）ｔ３は、消化管内の圧力が安定するのを待機し、待機時間ｔ３が経過した後の残りの時間（測定時間）ｔ４において圧力検出手段（第３圧力センサ１２８又は第４圧力センサ１２９）により消化管内の圧力の検出を実施する。

【0121】

このように自動送気においては、送気が間欠的に行われ、かつ送気が停止している間に消化管内の圧力検出が行われるので、消化管内への自動送気の安定化が図られている。

【0122】

なお、待機時間ｔ３は、少なくとも非送気ステップの時間ｔ２よりも短くなるような値であればよく、非送気ステップの時間ｔ２に応じて変更してもよい。

【0123】

次に、本実施形態における送気装置６６の動作について図１１、図１２のフローチャートを参照して説明する。

【0124】

図１１は、送気装置６６の動作の一例を示したフローチャートである。

【0125】

まず、送気装置６６の電源スイッチ１３２がＯＮにされた後、各部の動作確認などの初期処理が行われる（ステップＳ１０）。

【0126】

次に、制御部１３０は、前処理として、第１電磁弁１２０をオープン状態にして内部管路１４２を連通状態とする（ステップＳ１２）。これにより、内視鏡１０の送気・送水ボタン３２の操作によって消化管内への炭酸ガスの手動送気が可能な状態となる。以後、電源スイッチ１３２がオフされたとき等、制御部１３０が第１電磁弁１２０をクローズ状態に切り替えるまでは、制御部１３０が特別な処理を行うことなく、術者の操作にしたがって手動送気が行われる。

【0127】

次に、制御部１３０は、消化管内の圧力を取得する（ステップＳ１４）。消化管内の圧力検出は、圧力検出手段としての第３圧力センサ１２８又は第４圧力センサ１２９により行われ、その検出結果が制御部１３０に出力される。制御部１３０は、圧力検出位置から消化管内までの間に生じる圧力損失を補正して消化管内の実際の圧力を算出する。これにより得られた消化管の圧力が圧力表示部２０８に表示される。

【0128】

次に、制御部１３０は、自動送気がオンに設定されているか否か判定する（ステップＳ１６）。自動送気がオンに設定されているか否かは、上述のように自動送気ボタン２１２の操作に基づいて判断される。なお、送気装置６６の動作開始時には自動送気のオフに設定された状態とするが、これに限らない。

【0129】

次に、制御部１３０は、ステップＳ１６においてＮＯと判定した場合、即ち、自動送気がオンに設定されていないと判定（自動送気がオフに設定されていると判定）した場合には、ステップＳ１８に移行し、第２電磁弁１２２をクローズ状態にして第１分岐管路１４２ａを非連通状態する。既に、第２電磁弁１２２がクローズ状態の場合にはその状態を維持する。これにより、消化管内への自動送気をオフ（停止）にした状態にする。

【0130】

続いて、制御部１３０は、第３電磁弁１２４をオープン状態にして第２分岐管路１４２ｂのバイパス管路１２３を連通状態にする（ステップＳ２０）。既に、第３電磁弁１２４がオープン状態の場合にはその状態を維持する。これにより、手動送気による消化管内への送気流量を高流量の送気流量ＭＦ_Ｈに設定する。そして、ステップＳ１４に戻ってステップＳ１４からの処理を繰り返し行う。

【0131】

一方、制御部１３０は、ステップＳ１６においてＹＥＳと判定した場合、即ち、自動送気がオンに設定されていると判定した場合には、ステップＳ２２に移行し、次に説明する自動送気制御の処理を実施し、消化管内への自動送気をオン（実行）にした状態にする。そして、ステップＳ１４に戻ってステップＳ１４からの処理を繰り返し行う。

【0132】

以上のように制御部１３０は、ステップＳ１４からの処理を繰り返し実行し、電源スイッチ１３２をオフにする操作が行われると、第１電磁弁１２０をクローズ状態にして動作を停止する。なお、第１電磁弁１２０をオープン状態とクローズ状態とを電源スイッチ１３２によって切り替えるのではなく、所定の操作部材の操作にしたがって切り替えるようにしてもよい。

【0133】

続いて、自動送気制御の処理について説明する。

【0134】

自動送気がオンに設定されている間では、図１１のステップＳ１６においてＹＥＳと判定されることによって、ステップＳ１４とステップＳ２２の処理が繰り返されて図１２のフローチャートのような自動送気制御の処理が繰り返し行われる。なお、図１２ではステップＳ１６の判定処理や、電源スイッチ１３２のオフによって第１電磁弁１２０をクローズ状態にして送気装置６６自体の動作を停止する際の処理については省略しており、これらの処理は適宜行われるものとする。

【0135】

まず、制御部１３０は、消化管内の圧力を取得した後（ステップＳ１４）、第３電磁弁１２４をクローズ状態にして第２分岐管路１４２ｂのバイパス管路１２３を非連通状態にする（ステップＳ３０）。既に、第３電磁弁１２４がクローズ状態の場合にはその状態を維持する。これにより、手動送気による消化管内への送気流量を低流量の送気流量ＭＦ_Ｌに制限する。

【0136】

次に、制御部１３０はステップＳ１４により取得した消化管内の圧力Ｐと圧力設定部２１０により事前に設定された設定圧力Ｐｓとを比較し、消化管内の圧力Ｐが設定圧力Ｐｓ以上であるか否かを判定する（ステップＳ３２）。

【0137】

続いて、制御部１３０は、ステップＳ３２においてＹＥＳと判定した場合、即ち、消化管内の圧力が設定圧力以上であると判定した場合には、以下の処理を行わずにステップＳ１４に戻ってステップＳ１４からの処理を繰り返す。なお、このとき、第２電磁弁１２２はクローズ状態に維持されており、消化管内への送気は停止した状態となる。

【0138】

一方、ステップＳ３２においてＮＯと判定した場合、即ち、消化管内の圧力Ｐが設定圧力Ｐｓ未満であると判定した場合には、ステップＳ３４に移行し、消化管内の圧力Ｐと設定圧力Ｐｓとの差分である圧力差ΔＰ（設定圧力Ｐｓ−消化管内の圧力Ｐ）を算出する（ステップＳ３４）。

【0139】

次に、制御部１３０は、ステップＳ３４により算出した圧力差に基づいて、自動送気における送気ステップのデューティー比Ｄを上述のように事前にメモリに記憶した対応データを用いて設定する（ステップＳ３６）。

【0140】

これにより、圧力差ΔＰが所定の閾値以下である場合には、圧力差ΔＰが大きいほど送気ステップのデューティー比Ｄが大きい値に設定され、圧力差ΔＰが閾値を超える場合には、圧力差ΔＰによらずデューティー比Ｄが一定値（最大値Ｄｍａｘ）に設定される。

【0141】

次に、制御部１３０は、ステップＳ３４により設定した送気ステップのデューティー比Ｄに基づいて送気ステップの時間（長さ）ｔ１と非送気ステップの時間（長さ）ｔ２とを設定する（ステップＳ３８）。具体的には、１サイクルの周期Ｔａに送気ステップのデューティー比Ｄを乗じて得られる値が送気ステップの時間ｔ１となり、１サイクルの周期Ｔａから送気ステップの時間ｔ１を減じて得た値が非送気ステップの時間ｔ２となる。

【0142】

次に、制御部１３０は、第２電磁弁１２２をクローズ状態からオープン状態に切り替えた後、ステップＳ３８で設定した送気ステップの時間ｔ１が経過すると、第２電磁弁１２２をクローズ状態に切り替える（ステップＳ４０）。これにより、第２電磁弁１２２がオープン状態となっていた間に、消化管内への送気が行われる。

【0143】

次に、制御部１３０は、ステップＳ４０において第２電磁弁１２２をクローズ状態に切り替えてから所定の待機時間ｔ３が経過するまで待機する（ステップＳ４２）。消化管内の圧力はこの待機時間ｔ３の間に安定する。

【0144】

次に、制御部１３０は、ステップＳ４２により待機時間ｔ３が経過すると、ステップＳ１４に戻り、消化管内の圧力を取得する。

【0145】

続いて、制御部１３０は、ステップＳ４０により第２電磁弁１２２をクローズ状態に切り替えてからの経過時間が非送気ステップの時間ｔ２に達する前に、ステップＳ３０〜ステップＳ３８の処理を行い、ステップＳ３２においてＹＥＳと判定した場合を除いて、新たに取得した消化管内の圧力に基づいて送気ステップの時間ｔ１と非送気ステップの時間ｔ２を設定する。

【0146】

そして、前回設定した非送気ステップの時間ｔ２の経過（待機時間ｔ３の経過時からの時間ｔ２の経過）と同時にステップＳ３８の送気ステップの処理を実施し、消化管内への送気を行う。

【0147】

以上のように自動送気制御の処理を繰り返すことによって、消化管内の圧力が設定圧力に維持される。

【0148】

なお、本実施形態では、消化管内に送気される気体として炭酸ガスが適用される場合を例にとって説明したが、消化管内に送気される気体は炭酸ガスに限らず、例えばヘリウムガスなどの他の気体であってもよい。

【0149】

以上、本発明に係る送気装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。以下、変形例のいくつかを説明する。

【0150】

［第１の変形例］
図１３は、第１の変形例としての内視鏡の管路構成を模式的に示した概略図である。図１３中、図３と共通又は類似する部材には同一符号を付し、その説明を省略する。

【0151】

第１の変形例では、図１３に示すように、自動送気により消化管内に炭酸ガスを供給するための送気管路の一部が、内視鏡１０の挿入部１２の長手方向に沿って配置された外付け器具である外付けチューブ１６０により構成される。外付けチューブ１６０は、テープなどの固定手段（不図示）によって内視鏡１０の挿入部１２の外周部に固定される。外付けチューブ１６０の基端側には、自動送気チューブ６４の一端が着脱自在に接続されるガス供給口１６２が形成される。ガス供給口１６２は、外付けチューブ１６０の内部に形成される管路（不図示）を介して外付けチューブ１６０の先端開口部１６４に連通している。したがって、送気装置６６からガス供給口１６２に供給された炭酸ガスは、外付けチューブ１６０内部の管路を通って先端開口部１６４から消化管内に導入される。

【0152】

第１の変形例によれば、挿入補助具７０を挿入できない消化管深部でも自動送気することが可能となる。

【0153】

［第２の変形例］
図１４は、第２の変形例としての内視鏡システムの概略構成を示した全体構成図である。図１５は、図１５に示した内視鏡の内部構成を示す管路構成図である。図１４及び図１５中、図１及び図３と共通又は類似する部材には同一符号を付し、その説明を省略する。

【0154】

第２の変形例では、図１４及び図１５に示すように、自動送気により消化管内に炭酸ガスを供給するための送気管路の一部が、内視鏡１０の鉗子チューブ９６により構成される。

【0155】

鉗子挿入部４０には自動送気チューブ６４の一端が着脱自在に接続され、自動送気チューブ６４の他端が送気装置６６の自動送気コネクタ１４４に連結される。これにより、送気装置６６の自動送気コネクタ１４４から送気された炭酸ガスは、自動送気チューブ６４、鉗子挿入部４０、及び鉗子チューブ９６を経由して鉗子口５８から噴射される。

【0156】

第２の変形例によれば、挿入補助具７０を使用しない内視鏡システムにおいても特別な管路を設けることなく自動送気を行うことができる。

【0157】

［第３の変形例］
図１６は、第３の変形例としての内視鏡の管路構成を模式的に示した概略図である。図１７は、第３の変形例としての送気装置の構成を示したブロック図である。図１６及び図１７中、図３及び図４と共通又は類似する部材には同一符号を付し、その説明を省略する。

【0158】

第３の変形例では、内視鏡１０の挿入部１２に長手方向に沿って外付けされた外付けチューブ１６０が送気管路の一部として構成される点は第１の変形例と同一であるが、消化管内の圧力を検出するための圧力検出管路が上記送気管路とは別に構成される点で異なる。

【0159】

具体的には、図１６に示すように、内視鏡１０の鉗子挿入部４０には圧力検出用チューブ１６６の一端が着脱自在に接続され、圧力検出用チューブ１６６の他端は送気装置６６の圧力検出用コネクタ１６８に連結される。

【0160】

送気装置６６の内部には、図１７に示すように、内部管路１４２及び各分岐管路１４２ａ、１４２ｂとは非連通状態にある内部管路１７０が設けられる。内部管路１７０の一端は圧力検出用コネクタ１６８に接続される。内部管路１７０には第５圧力センサ１７２が接続される。第５圧力センサ１７２は、消化管内に炭酸ガスを供給するための送気管路（第１分岐管路１４２ａ、自動送気チューブ６４、及び外付けチューブ１６０）とは別に構成される圧力検出管路（内部管路１７０、圧力検出用チューブ１６６、及び鉗子チューブ９６）を経由して消化管内の圧力を検出する。

【0161】

第３の変形例では、消化管内の圧力検出が行われる際、消化管内に炭酸ガスを供給するための送気管路とは別に構成される圧力検出管路を介して消化管内の圧力検出が行われる。これにより、消化管内への送気による影響を受けることなく消化管内の圧力を安定かつ高精度に検出することが可能となる。このため、消化管内の圧力を簡単かつ高精度に目標圧力にすることが可能となる。

【0162】

なお、第３の変形例では、送気管路の一部が外付けチューブ１６０で構成され、圧力検出管路の一部が鉗子チューブ９６で構成される態様を示したが、これに限らず、例えば、第３の変形例とは逆の構成として、送気管路の一部が鉗子チューブ９６で構成され、圧力検出管路の一部が外付けチューブ１６０で構成されてもよい。すなわち、自動送気チューブ６４の一端が鉗子挿入部４０に接続され、圧力検出用チューブ１６６の一端が外付けチューブ１６０のガス供給口１６２に接続されてもよい。

【0163】

また、内視鏡１０の挿入部１２に複数の処置具チャンネル（処置具挿通路）が設けられる場合には、一方の処置具チャンネルを送気管路の一部として構成し、他方の処置具チャンネルを圧力検出管路の一部として構成してもよい。

【0164】

また、図１の実施形態のように挿入補助具７０が用いられる場合には、挿入補助具７０の挿通路６８を送気管路の一部として構成し、内視鏡１０の内部管路である鉗子チューブ９６を圧力検出管路の一部として構成してもよい。また、これとは逆の構成であってもよい。

【符号の説明】

【0165】

１０…内視鏡、１２…挿入部、１４…手元操作部、１６…ユニバーサルケーブル、１８…ＬＧコネクタ、２０…光源装置、２１…エアポンプ、２７…貯水タンク、３０…プロセッサ、３２…送気・送水ボタン、４０…鉗子挿入部、５６…送気・送水ノズル、５８…鉗子口、６０…モニタ、６４…自動送気チューブ、６５…手動送気チューブ、６６…送気装置、６８…挿通路、７０…挿入補助具、７４…把持部、７６，１６２…ガス供給口、９２…送水コネクタ、１１０…炭酸ガスボンベ、１１３…高圧コネクタ、１１４…減圧機構、１１６…第１レギュレータ、１１８…第２レギュレータ、１２０…第１電磁弁、１２２…第２電磁弁、１２４…第３電磁弁、１２６…第１圧力センサ、１２７…第２圧力センサ、１２８…第３圧力センサ、１２９…第４圧力センサ、１３０…制御部、１３１…フロントパネル、１３２…電源スイッチ、１３４…表示部、１３６…操作部、１４２ａ…第１分岐管路，１４２ｂ…第２分岐管路、１４４…自動送気コネクタ、１４５…手動送気コネクタ、１４６…第１のオリフィス、１４８…第２のオリフィス、１５０…第３のオリフィス、１７２…第５圧力センサ、２０６…設定圧表示部、２０８…圧力表示部、２１０…圧力設定部、２１２…自動送気ボタン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】