| 【発明の名称】 |
送気装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】碓井 健夫
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| 【要約】 |
【課題】高精度で大流量まで測定可能な流量測定手段を備えた送気装置を提供する。
【解決手段】管路２０４の途中に、この管路２０４を流れる気体の分岐出口３０６と分岐入口３０７とを有する分流分岐部材３０４を直列に接続する。分流分岐部材３０４の分岐出口３０６と分岐入口３０７とを、途中に流量センサ３１０が設けられたバイパス管路３０８によって連通する。また、分流分岐部材３０４に、分岐出口３０６と分岐入口３０７との間の距離を可変とし、管路２０４からバイパス管路３０８に分流される気体の分流比を調整する分流比調整手段４０４を設ける。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 生体の体腔内に炭酸ガス等の気体を注入する送気装置において、気体を供給源から体腔へ導入するための主管路と、前記主管路の途中に直列に接続され、この主管路を流れる気体の分岐出口と分岐入口とを有する分流分岐部材と、前記分岐出口と前記分岐入口とを連通して前記主管路を流れる気体の一部を所定の分流比でバイパスするバイパス管路と、前記バイパス管路に直列に接続され該バイパス管路の気体の流量を測定する流量センサと、前記バイパスされる気体の分流比と前記流量センサで測定したバイパス管路の気体の流量とに基づき主管路の気体の流量を導く演算手段と、前記主管路から前記バイパス管路に分流される気体の流量の比率を変化させる分流比調整手段と、を備えたことを特徴とする送気装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する分野】本発明は、気体供給源であるガスボンベから供給される高圧のガスを所定の圧力に減圧して腹腔に送り込む送気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、患者への侵襲を小さくするために開腹することなく、観察用の内視鏡を体腔内に導くトラカールと、処置具を処置部位に導くトラカールとを患者の腹部に穿刺して、内視鏡で処置具と処置部位とを観察しながら治療処置を行う腹腔鏡下外科手術が行われている。この手法では、内視鏡の視野や処置のための空間領域を確保するため炭酸ガスなどの送気ガスを腹腔内に送り込む送気装置が使用される。
【０００３】送気装置の従来例を図１３を参照して説明する。従来の気腹装置は、患者の腹腔内にガスとして例えば炭酸ガス（以下二酸化炭素ガスあるいはＣＯ2 ガスとも記載する）を送気する際、高圧ボンベに貯溜されている高圧のＣＯ2 ガスを、装置内の１次減圧器、２次減圧器を通過させマニホールドバルブをＯＮ／ＯＦＦ制御することで達成していた。
【０００４】図に示すように送気装置２０１には、ＣＯ2 ガスの供給元であるＣＯ2 ボンベ（ガスボンベと記載する）２０２が高圧ホース２０３を介して接続される。前記ガスボンベ２０２から送られる高圧の炭酸ガスは、気腹装置本体内を挿通する主管路２０４に入力されるようになっている。この主管路２０４には、上流側から、順に、ガスボンベ２０２内のＣＯ2 ガスの圧力を約１／２０に減圧する１次減圧器２０５、閉止バルブ２０６、ＣＯ2 ガスの圧力を更に約１／３０に減圧する２次減圧器２０７、腹腔内に送気されたＣＯ2 ガスの量を監視する流量センサー２０８、電磁弁マニホールド２０９が直列に挿入されている。
【０００５】また、前記高圧ホース２０３が接続される入力側の主管路２０４には、ＣＯ２ボンベ２０２から送られるＣＯ2 ガスの圧力値を監視するボンベ圧センサー２１１が設けられている。また、前記電磁弁マニホールド２０９には腹腔内の圧力を監視する腹腔圧力センサー２１２が設けられている。この腹腔圧力センサー２１２及び前記ボンベ圧センサー２１１，流量センサー２０８は制御回路２１３に電気的に接続され、また、前記閉止バルブ２０６，電磁弁マニホールド２０９は駆動回路２１４を介して前記制御回路２１３に電気的に接続されている。前記駆動回路２１４は、排煙機能を制御するピンチバルブ２１５に接続されている。このピンチバルブ２１５には吸引チューブ２１６と排気チューブ２１７とが連結されており、前記制御回路２１３に電気的に接続されているフットスイッチ２１８によって、術中に腹腔内に充満した煙を排煙することができる。
【０００６】送気装置２０１からは施設内の医用コンセントに接続される電源供給用の電源コード２１９が延出しており、電源スイッチ２２１を介して電源部２２２に接続されている。そして、この電源部２２２から前記制御回路２１３，駆動回路２１４へ電力が供給される。
【０００７】送気装置２０１の装置本体の前面には入力部とパネルからなる表示部とを備えたパネル表示スイッチ入力２２３が設けられており、このパネル表示スイッチ入力２２３の入力部を介して設定される各種設定値がパネルコントローラー２２４を介して制御回路に入力される。
【０００８】なお、このパネル表示スイッチ入力２２３には前記制御回路２１３、パネルコントローラー２２４を介して電力が供給されるようになっている。また、符号２２５はこの送気装置２０１を例えば外部コントローラー（不図示）により制御する場合に使用されるシステム用コネクタである。
【０００９】前述のように構成されている送気装置２０１の作用を説明する。先ず、術前にトラカール２２０、送気チューブ２１０や必要に応じて排煙を行う為のフットスイッチ２１８、吸引チューブ２１６、排気チューブ２１７を所定の状態に準備しておく。
【００１０】次に、送気装置２０１の電源スイッチ２２１を操作して電源を投入する。すると、制御回路２１３が作動して送気装置２０１を初期状態に設定する。この初期状態では閉止バルブ２０６が閉状態であるので、ガスボンベ２０２から供給された高圧なＣＯ2 ガスは、１次減圧器２０５で減圧された状態で前記閉止バルブ２０６の前段で閉止される。
【００１１】次いで、パネル表示スイッチ入力２２３によって、術式に合った出力設定を行うと共に、送気開始の設定を行い、パネル表示スイッチ入力２２３に設けられている送気スイッチ（不図示）を操作して「オン状態」にする。すると、前記閉止バルブ２０６が開放され、２次減圧器２０７以降の主管路２０４内にＣＯ2 ガスが流れていく。そして、流量及び圧力が高精度に制御されたＣＯ2 ガスが、送気装置２０１に接続されている送気チューブ２１０へ送られ、腹腔に穿刺されているトラカール２２０を介して腹腔内に送られていく。このときの送気装置２０１から腹腔内へ送られるＣＯ2 ガス供給量は毎分２０リッター程度であった。
【００１２】ところで、近年、術中に素早く所望の量のＣＯ2 ガスを腹腔内に送り込むことができる送気装置が望まれ、使用者の間からは具体的に現状の２倍である、毎分４０リッターで連続して送気可能な高流量の送気装置が要望されていた。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】このように、毎分４０リッター以上の高流量で気体を送気可能にするためには、この高流量に対応した流量の計測手段が必要でる。しかし、毎分４０リッター程度のレンジの測定が可能な流量センサは一般的に高価であり、上述のように主管路に直列に流量センサを挿入し、主管路の流量を直接的に計測する方式の送気装置は、気体を高流量で送気可能な構成とした場合、装置全体の原価が上昇してしまうという問題があった。
【００１４】これに対し、ドイツ特許ＤＥ４２３３８４９号、及び、特開平５−２０７９７０号に示されている送気装置では、主管路を流れる気体の流量計測手段として、主管路にオリフィスを設け、その両端の差圧を測定し、その差圧から、主管路の流量を計算して求める方法が用いられている。
【００１５】このような差圧から流量を計算する方法によれば、差圧測定用の圧力センサは安価であり、原価を低く構成することができる。しかし、差圧から流量を求めるには、流量は差圧の平方根に比例するという特性から、計算式が複雑になり、制御用のソフトウェアに大きな負荷がかかってしまうという問題があった。
【００１６】また、このような差圧から流量を求める方法によれば、平方根の特性から、差圧の計測誤差を流量に変換すると、流量誤差は、差圧誤差の２乗に比例するため、低流量域での誤差が大きくなってしまうという問題もあった。
【００１７】また、その他にも、送気装置の主管路を流れる気体の流量を求める方法として、主管路の気体の流れを分流させて分流側の流量を測定し、この分流流量の値から、全体の流量を計算により求める方法が知られている。
【００１８】しかし、この方式の流量測定は、分流の取り出し部分の形状により主となる主管路の流量に対する分流側流量（以下、分流比）が変化するため、製造誤差による形状の違いが測定精度の悪化につながってしまうという問題があった。
【００１９】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、高精度で大流量まで測定可能な流量測定手段を備えた送気装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、本発明による送気装置は、生体の体腔内に炭酸ガス等の気体を注入する送気装置において、気体を供給源から体腔へ導入するための主管路と、前記主管路の途中に直列に接続されこの主管路を流れる気体の分岐出口と分岐入口とを有する分流分岐部材と、前記分岐出口と前記分岐入口とを連通して前記主管路を流れる気体の一部を所定の分流比でバイパスするバイパス管路と、前記バイパス管路に直列に接続され該バイパス管路の気体の流量を測定する流量センサと、前記バイパスされる気体の分流比と前記流量センサで測定したバイパス管路の気体の流量とに基づき主管路の気体の流量を導く演算手段と、前記主管路から前記バイパス管路に分流される気体の流量の比率を変化させる分流比調整手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】すなわち、前記分流比調整手段により主管路からバイパス管路への気体の分流比を調整することにより、前記演算手段によって導かれる主管路の気体の流量の精度を向上させる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１〜図４は本発明の第１の実施の形態に係わり、図１は送気装置の構成を示す説明図、図２は流量計測手段の構成を示す説明図、図３は分流分岐部材の外観を示す分解斜視図、図４は分流分岐部材の断面図、である。
【００２３】図１に示すように送気装置３０１には、ＣＯ2 ガスの供給元であるＣＯ2 ボンベ（ガスボンベと記載する）２０２が高圧ホース２０３を介して接続される。前記ガスボンベ２０２から送られる高圧の炭酸ガスは、気腹装置本体内を挿通する管路（以下、主管路ともいう）２０４に入力されるようになっている。この管路２０４には、上流側から順に、ガスボンベ２０２内のＣＯ2 ガスの圧力を約１／２０に減圧する１次減圧器２０５、閉止バルブ２０６、ＣＯ2 ガスの圧力を更に約１／３０に減圧する２次減圧器２０７、腹腔内に送気されたＣＯ2 ガスの量を監視する流量計測手段３０２、電磁弁マニホールド２０９が直列に挿入されている。
【００２４】また、前記高圧ホース２０３が接続される入力側の管路２０４には、ＣＯ２ボンベ２０２から送られるＣＯ2 ガスの圧力値を監視するボンベ圧センサー２１１が設けられている。また、前記電磁弁マニホールド２０９には腹腔内の圧力を監視する腹腔圧力センサー２１２が設けられている。この腹腔圧力センサー２１２及び前記ボンベ圧センサー２１１，流量計測手段３０２は制御回路２１３に電気的に接続され、また、前記閉止バルブ２０６，電磁弁マニホールド２０９は駆動回路２１４を介して前記制御回路２１３に電気的に接続されている。前記駆動回路２１４は、排煙機能を制御するピンチバルブ２１５に接続されている。このピンチバルブ２１５には吸引チューブ２１６と排気チューブ２１７とが連結されており、前記制御回路２１３に電気的に接続されているフットスイッチ２１８によって、術中に腹腔内に充満した煙を排煙することができる。
【００２５】送気装置３０１からは施設内の医用コンセントに接続される電源供給用の電源コード２１９が延出しており、電源スイッチ２２１を介して電源部２２２に接続されている。そして、この電源部２２２から前記制御回路２１３，駆動回路２１４へ電力が供給される。
【００２６】送気装置３０１の装置本体の前面には入力部とパネルからなる表示部とを備えたパネル表示スイッチ入力２２３が設けられており、このパネル表示スイッチ入力２２３の入力部を介して設定される各種設定値がパネルコントローラー２２４を介して制御回路に入力される。
【００２７】なお、このパネル表示スイッチ入力２２３には前記制御回路２１３、パネルコントローラー２２４を介して電力が供給されるようになっている。また、符号２２５はこの送気装置２０１を例えば外部コントローラー（不図示）により制御する場合に使用されるシステム用コネクタである。また、符号２１０は送気チューブ，符号２２０はトラカールであり、術前に所定の状態に準備される。
【００２８】前述の送気装置３０１は、例えば毎分４０リッター以上の高流量でＣＯ2 ガスを供給可能に構成されたもので、これに対応して前記流量計測手段３０２は毎分４０リッター以上の流量の測定が可能なものとなっている。
【００２９】そして、前記送気装置では、制御回路２１３において、前記流量計測手段３０２で測定した流量データや前記腹腔圧力センサーで測定した圧力データ等を基にして、閉止バルブ２０６，電磁弁マニホールド２０９等の制御を行い、腹腔の圧力及び送気流量の自動制御を行うようになっている。
【００３０】次に、高レンジの測定が可能な前記流量測定手段３０２について、図２〜図４を用いて詳しく説明する。この流量測定手段３０２は、図２に示すように、管路２０４の途中に挿入され該管路２０４を流れる気体の一部を分岐する分岐出口３０６と前記分岐された気体の一部を前記管路２０４に戻す分岐入口３０７とを備えた分流分岐部材３０４と、前記分岐出口３０６と前記分岐入口３０７とを連通して前記管路２０４をバイパスするバイパス管路３０８と、前記バイパス管路３０８に直列に接続され該バイパス管路３０８の気体の流量を測定する流量センサ３１０と、を有している。
【００３１】前記分流分岐部材３０４は、前記分岐出口３０６を有する第１の分岐部材４０１と、前記分岐入口３０７を有する第２の分岐部材４０２と、が互いに連結されて構成されている。
【００３２】前記第１の分岐部材４０１は、円筒状の部材で構成され（図３参照）、この第１の分岐部材４０１の管路としての貫通穴３０５ａには、前記分岐出口３０６が開口されている（図４参照）。
【００３３】また、前記第１の分岐部材４０１の一端側は、テーパー状に形成され、前記管路２０４の上流側と接続可能な接続部４０３として構成されている。
【００３４】また、前記第１の分岐部材４０１の他端側の外周には、雄ねじ４０４ａが螺刻されている。
【００３５】前記第２の分岐部材４０２は、円筒状の部材で構成され（図３参照）、この第２の分岐部材４０２の管路としての貫通穴３０５ｂには、前記分岐入口３０７が開口されている（図４参照）。ここで、前記貫通穴３０５ｂは、前記貫通穴３０５ａと同径に形成されている。
【００３６】また、前記第２の分岐部材４０２の一端側の内周には、前記雄ねじ４０４ａと螺合される雌ねじ４０４ｂが螺刻されている。ここで、前記雄ねじ４０４ａと前記雌ねじ４０４ｂは、前記バイパス管路３０８に分流される気体の流量の比率を変化させる分流比調整手段４０４として構成される。
【００３７】また、前記第２の分岐部材４０２の他端側は、テーパー状に形成され、前記管路２０４の下流側と接続可能な接続部４０５として構成されている。
【００３８】なお、前記第１の分岐部材４０１及び前記第２の分岐部材４０２は、貫通穴３０５ａ及び３０５ｂが１００ｍｍＨｇ程度の圧力によって変形しない材質であれば、どのようなものでもよく、例えば、ステンレス等の金属や、プラスチック等の樹脂によって構成されている。
【００３９】前記第１の分岐部材４０１と前記第２の分岐部材４０２は、雄ねじ４０４ａと雌ねじ４０４ｂとが螺合されることにより分流分岐部材３０４として互いに連結され、この分流分岐部材３０４には、前記貫通穴３０５ａと前記貫通穴３０５ｂとによって管路（以下、主管路ともいう）３０５が形成されている（図４参照）。
【００４０】この分流分岐部材３０４は、管路２０４の途中に直列に接続され（図２参照）、この分流分岐部材３０４の管路３０５によって、前記管路２０４の上流側と下流側とが連通されている。すなわち、前記接続部４０３に前記管路２０４の上流側が接続され、前記接続部４０５に前記管路２０４の下流側が接続されている。
【００４１】また、前記分流分岐部材３０４の分岐出口３０６と分岐入口３０７とは、途中に流量センサ３１０が接続されたバイパス管路３０８によって連通されている。すなわち、分岐出口３０６と流量センサ３１０の上流側とがバイパス管路３０８ａによって接続され、流量センサ３１０の下流側と分岐入口３０７とがバイパス管路３０８ｂによって接続されている。
【００４２】また、前記流量センサ３１０は、演算手段としての機能を有する前記制御回路２１３に電気的に接続されている。
【００４３】ここで、前記流量センサ３１０は、例えば、流量レンジ最大１リッター毎分の小さなレンジのものが使用されている。この場合、前記バイパス管路３０８を流れる気体の流量と主管路２０４を流れる気体の流量との分流比を１：１００とすると、前記流量センサ３１０による計測値と分流比との関係から、この流量計測手段３０２は、最大１００リッター毎分までの流量を計測可能となる。
【００４４】上記構成による流量計測手段３０２において、分流分岐部材３０４により主管路３０５とバイパス管路３０８とに分流される気体の分流比は、前記主管路３０５の管路径，前記分岐出口３０６及び分岐入口３０７の口径が固定であるため、前記分岐出口３０６と前記分岐入口３０７との相対距離Ｄ（図４参照）によって変化する。
【００４５】すなわち、距離Ｄが長い場合、主管路３０５の流路抵抗が大きくなるため、分流側の流量は大きくなる。逆に距離Ｄが短い場合、主管路３０５の流路抵抗は小さくなるため、分流側の流量は小さくなる。
【００４６】以下、上記特性を利用した流量計測手段３０２の初期誤差の補正方法を説明する。
【００４７】送気装置３０１の気体出口にチューブ２１０を接続し、基準となる流量計（図示しない）を接続して、炭酸ガスの送気を行う。この時の基準となる流量計の読み値と流量センサ３１０の出力の関係を、あらかじめ設定した関係となるように、分岐部材４０１，４０２を相対回転させ、距離Ｄを調整する。
【００４８】このように、送気装置３０１に適用される流量計測手段３０２は、分流分岐部材３０４によって、分流比を容易に調整することが可能となる。これは、流量センサ３１０のオフセット誤差、管路径のバラツキ等による精度の悪化を防止することが可能になるため、前記流量計測手段３０２による高精度の測定が可能となる。
【００４９】また、前記流量計測手段３０２に使用する流量センサ３１０は、低流量型の安価なものを使用するので、装置全体のコストを低く押さえることができる。
【００５０】また、分流分岐部材３０４によって分流比を大きく変化させることにより、一つの測定レンジの流量センサを使用して、流量測定範囲を変えることができる。従って、最大流量の異なる流量計測手段のモデルを想定した場合、流量センサ３１０を含む管路構成を共通にすることができるという効果もある。
【００５１】次に、図５，図６は本発明の第２の実施の形態に係わり、図５は分流分岐部材の外観を示す分解斜視図、図６は分流分岐部材の断面図、である。なお、本実施の形態による送気装置は、分流分岐部材の構成が上述の第１の実施の形態と異なる。その他、同様の構成については同符号を付して説明を省略する。
【００５２】この実施の形態による分流分岐部材４０７は、分岐出口３０６を有する第１の分岐部材５０１と、分岐入口３０７を有する第２の分岐部材５０２と、が互いに連結されて構成されている。
【００５３】前記第１の分岐部材５０１は、円筒状の部材で構成され（図５参照）、この第１の分岐部材５０１の管路としての貫通穴３０５ａには、前記分岐出口３０６が開口されている（図６参照）。
【００５４】また、前記第１の分岐部材５０１の一端側は、テーパー状に形成され、管路２０４の上流側と接続可能な接続部４０３として構成されている。
【００５５】また、前記第１の分岐部材５０１の他端側の外周には、断面形状が半円をなす複数の周溝５０３が所定間隔毎に周設されている。
【００５６】前記第２の分岐部材５０２は、円筒状の部材で構成され（図５参照）、この第２の分岐部材５０２の管路としての貫通穴３０５ｂには、分岐入口３０７が開口されている（図６参照）。ここで、前記貫通穴３０５ｂは、前記貫通穴３０５ａと同径に形成されている。
【００５７】また、前記第２の分岐部材５０２の一端側の内周には、前記周溝５０３に対応する形状の周溝５０４が周設されている。ここで、前記周溝５０４は、前記周溝５０３のうちの何れかとＯリング５０５を介して係合可能となっており、これら周溝５０３，５０４、及びＯリング５０５は、前記バイパス管路に分流される気体の流量の比率を変化させる分流比調整手段５０６として構成される。
【００５８】また、前記第２の分岐部材５０２の他端側は、テーパー状に形成され、前記管路２０４の下流側と接続可能な接続部４０５として構成されている。
【００５９】なお、前記第１の分岐部材５０１及び前記第２の分岐部材５０２は、貫通穴３０５ａ及び３０５ｂが１００ｍｍＨＧ程度の圧力によって変形しない材質であれば、どのようなものでもよく、例えば、ステンレス等の金属や、プラスチック等の樹脂によって構成されている。
【００６０】前記第１の分岐部材５０１と前記第２の分岐部材５０２は、前記周溝５０４と、前記周溝５０３の何れかとがＯリング５０５を介して係合されることにより分流分岐部材４０７として互いに連結され、この分流分岐部材４０７には、前記貫通穴３０５ａと前記貫通穴３０５ｂとによって管路（以下、主管路ともいう）３０５が形成される（図６参照）。
【００６１】このとき、前記Ｏリング５０５は、前記第１の分岐部材５０１と前記第２の分岐部材５０２との連結部のガス漏れに対するシールと、これらの両部材の相対的な位置決めのための役割を兼用することになる。
【００６２】上記構成による流量計測手段３０２において、分流分岐部材４０７により主管路３０５とバイパス管路３０８とに分流される気体の分流比は、前記主管路３０５の管路径，前記分岐出口３０６及び分岐入口３０７の口径が固定であるため、前記分岐出口３０６と前記分岐入口３０７との相対距離Ｄ（図６参照）によって変化する。
【００６３】この分流分岐部材４０７では、分岐部材５０１に設けた周溝５０３のうち、どの周溝にＯリング５０５を嵌めるかによって、分岐出口３０６と分岐入口３０７との間の距離Ｄが変わる。従って、予め各周溝５０３を使用したときの分流比を測定しておけば、使用する周溝５０３を変えることで、分流比の調整が可能となる。従って、このような実施の形態においても、上述の第１の実施の形態と略同様の効果を得ることができる。
【００６４】次に、図７，図８は本発明の第３の実施の形態に係わり、図７は分流分岐部材の外観を示す斜視図、図８は分流分岐部材の断面図、である。なお、本実施の形態による送気装置は、分流分岐部材の構成が上述の第１の実施の形態と異なる。その他、同様の構成については同符号を付して説明を省略する。
【００６５】この実施の形態による分流分岐部材６０１は、円筒形の部材で構成され（図７参照）、この分流分岐部材６０１の貫通穴は、管路（以下、主管路ともいう）６０６として構成されている（図８参照）。
【００６６】また、前記分流分岐部材６０１の両端部は、テーパ状に形成され、管路２０４の上流側，下流側にそれぞれ接続可能な接続部４０３，４０５として構成されている。
【００６７】また、前記分流分岐部材６０１の接続部４０３よりも下流側には、前記管路６０６と連通するねじ孔６０３が穿設されている。
【００６８】このねじ孔６０３には、外周に該ねじ孔６０３に対応するねじ部を有する筒状の分岐部材６０２が螺合されている。
【００６９】この分岐部材６０２の前記管路６０６に臨まされる側の端部には、軟性チューブ６０４が接続されている。この軟性チューブ６０４は、前記管路６０６内部でこの管路６０６の壁面に当接され、下流側に屈曲されている。なお、前記軟性チューブ６０４は、シリコン等の材質のもので構成される。
【００７０】また、前記分流分岐部材６０１の前記ねじ孔６０３よりも下流には、分岐入口６０５が設けられている。
【００７１】ここで、この実施の形態においては、軟性チューブ６０４が接続された分岐部材６０２と前記分岐入口６０５とが、途中に流量センサ３１０を有するバイパス管路３０８によって接続されるようになっている。
【００７２】この分流分岐部材６０１では、主管路６０６からバイパス管路３０８への気体の分流比は、軟性チューブ６０４の先端部と分岐入口６０５との間の距離Ｄによって変化する。
【００７３】従って、この実施の形態においては、分岐部材６０２のねじ孔６０３への螺入量を変化させて、管路６０６内での軟性チューブ６０４の先端位置をスラスト方向に変化させることによって、前記分流比を調整することができ、上述の第１の実施の形態と略同様の効果を得ることができる。
【００７４】次に、図９は本発明の第４の実施の形態に係わり、分流分岐部材の要部断面図、である。なお、本実施の形態による送気装置は、分流分岐部材の構成が上述の第１の実施の形態と異なる。その他、同様の構成については同符号を付して説明を省略する。
【００７５】この実施の形態における分流分岐部材７０１は、円筒形の部材で構成され、この分流分岐部材７０１の貫通穴は、管路（以下、主管路ともいう）７０７として構成されている。
【００７６】また、前記分流分岐部材７０１には、分岐出口３０６と分岐入口３０７とが互いに所定間隔隔ててそれぞれ開口されている。
【００７７】また、前記分岐出口３０６と分岐入口３０７との間の主管路７０７には、ゴム等で構成され、内部に磁性流体が充填されたメンブレン７０４が設けられている。また、このメンブレン７０４の上流位置と下流位置には、電極７０３，７０３が設けられている。
【００７８】また、前記電極７０３，７０３には、電源７０５が可変抵抗７０６を介して接続されている。
【００７９】この分流分岐部材７０１では、前記電極７０３，７０３に電圧を印加し、可変抵抗７０６によってこの電圧値を変化させることにより、メンブレン７０４が変形される。これにより、前記分岐出口３０６と分岐入口３０７との間の主管路７０７の断面積が変化し、該主管路７０７の流路抵抗が変化する。
【００８０】これにより、分流比を変化させることができ、上述の第１の実施の形態と略同様の効果を得ることができる。
【００８１】次に、図１０は本発明の第５の実施の形態に係わり、分流分岐部材の要部断面図、である。なお、本実施の形態による送気装置は、分流分岐部材の構成が上述の第１の実施の形態と異なる。その他、同様の構成については同符号を付して説明を省略する。
【００８２】この実施の形態における分流分岐部材７１０は、円筒形の部材で構成され、この分流分岐部材７１０の貫通穴は、管路（以下、主管路ともいう）７１４として構成されている。
【００８３】また、前記分流分岐部材７１０には、分岐出口３０６と分岐入口３０７とが互いに所定間隔隔ててそれぞれ開口されている。
【００８４】また、前記分岐出口３０６と分岐入口３０７との間の主管路７１４には、外部と連通するねじ孔７１３が穿設されている。
【００８５】また、前記主管路７１４には、この主管路７１４内部で前記ねじ孔７１３を閉塞するゴム膜７１１が設けられている。
【００８６】また、前記ねじ孔７１３には、ねじ７１２が螺入されている。
【００８７】この分流分岐部材７１０では、ねじ７１２の螺入量を変化させることにより、主管路７１４内のゴム膜７１１の形状が変化される。これにより、前記分岐出口３０６と分岐入口３０７との間の主管路７１４の断面積が変化し、該主管路７１４の流路抵抗が変化する。
【００８８】これにより、分流比を変化させることができ、上述の第１の実施の形態と略同様の効果を得ることができる。
【００８９】次に、図１１は本発明の第６の実施の形態に係わり、分流分岐部材の要部断面図、である。なお、本実施の形態による送気装置は、分流分岐部材の構成が上述の第１の実施の形態と異なる。その他、同様の構成については同符号を付して説明を省略する。
【００９０】この実施の形態における分流分岐部材７２０は、円筒形の部材で構成され、この分流分岐部材７２０の貫通穴は、管路（以下、主管路ともいう）７２４として構成されている。
【００９１】また、前記分流分岐部材７２０には、分岐出口３０６と分岐入口３０７とが互いに所定間隔隔ててそれぞれ開口されている。
【００９２】また、前記分岐出口３０６と分岐入口３０７との間の主管路７２４には、外部と連通する貫通孔７２３が穿設されている。
【００９３】また、前記主管路７２４には、この主管路７２４内部で前記貫通孔７２３を閉塞するゴム膜７２１が設けられている。
【００９４】また、前記貫通孔７２３には、圧力源７２２が接続されている。
【００９５】この分流分岐部材７２０では、圧力源７２２によるゴム膜７２１への圧力を変化させることにより、主管路７２４内のゴム膜７２１の形状が変化される。これにより、前記分岐出口３０６と分岐入口３０７との間の主管路７２４の断面積が変化し、該主管路７２４の流路抵抗が変化する。
【００９６】これにより、分流比を変化させることができ、上述の第１の実施の形態と略同様の効果を得ることができる。
【００９７】ところで、特開平５−２０７９７０号公報に示されている送気装置には、差圧センサを使用して、流量を測定する方法が示されているが、この方法では、差圧センサが故障した場合、腹腔圧を検出する手段がなくなり、患者に対して危険となる可能性があった。また、流量を測定するためのオリフィスを設ける必要があるため、コストが上昇してしまうという問題があった。
【００９８】図１２は本発明の第７の実施の形態に係わり、送気装置の構成を示す説明図、である。なお、上述の各実施の形態は、主管路から分流させた気体の流量から該主管路を流れる気体の流量を求める構成であるのに対し、この実施の形態は、管路の管路圧に基づき流量を求める構成である点が異なる。その他、同様の構成については同符号を付して説明を省略する。
【００９９】この送気装置８０１の管路２０４の途中には、上流側から順に、１次減圧器２０５、２次減圧器２０７、第１の電磁弁８０２、第２の電磁弁８０３、が直列に接続されている。
【０１００】また、前記管路２０４の、前記第１の電磁弁８０２よりも下流であって前記第２の電磁弁８０３よりも上流には分岐管路８０４が設けられ、この分岐管路８０４には、前記管路２０４の管路圧を測定する第１の圧力センサ８０５が接続されている。
【０１０１】また、前記管路２０４の前記第２の電磁弁８０３よりも下流側には分岐管路８０６が設けられ、この分岐管路８０６には、前記管路２０４の管路圧を測定する第２の圧力センサ８０７が接続されている。
【０１０２】前記第１，第２の電磁弁８０２，８０３は、駆動回路２１４を介して制御回路２１３に電気的に接続され、また、前記第１，第２の圧力センサ８０５，８０６は、制御回路２１３に電気的に接続されている。
【０１０３】次に、上記構成の送気装置８０１による腹腔圧力制御方法について説明する。第１，第２の電磁弁８０２，８０３が解放されると、管路２０４にガスボンベ２０２からのガスが流れ、送気が開始される。
【０１０４】このとき、第１の圧力センサ８０５では管路圧Ｐ１が測定され、第２の圧力センサ８０７では管路圧Ｐ２が測定される。ここで、前記管路圧Ｐ２は、前記第２の電磁弁８０３の管路抵抗により圧力が低下するため、Ｐ１より低い値となる。
【０１０５】前記第１，第２の圧力センサ８０５，８０７で測定された管路圧Ｐ１，Ｐ２は制御回路２１３に入力され、この制御回路２１３では、前記管路圧Ｐ１，Ｐ２の差を、管路２０４における第２の電磁弁８０３の両端の差圧ΔＰとして演算する。
【０１０６】次いで、前記制御回路２１３は、前記差圧ΔＰに基づき管路２０４を流れる気体の流量を求める。ここで、前記電磁弁８０３の両端において、管路２０４を流れる気体の流量は、前記電磁弁８０３の両端の差圧ΔＰの平方根に比例するため、差圧ΔＰの平方根に事前に測定しておいた定数を乗じることによって求めることができる。
【０１０７】また、腹腔圧を測定する際には、送気を停止した状態、すなわち、第１の電磁弁８０２を閉じ、第２の電磁弁８０３を開いた状態で、第１，第２の圧力センサ８０５、８０６による管路圧Ｐ１，Ｐ２を読み込む。管路２０４による送気が停止されている場合、通常２つの管路圧Ｐ１，Ｐ２の値は同じ値を示すが、どちらかが故障した場合、２つの値が異なるため、２つのうちどちらかが故障であると判断することができる。
【０１０８】なお、以上の動作は、制御回路２１３内部にある、ソフトウェアを搭載したマイコン（図示せず）により制御される。
【０１０９】このような送気装置８０１によれば、流量センサを使用せず、圧力センサのみで流量を計測できるため、大幅なコスト削減が可能となる。
【０１１０】また、流量計測のために差圧センサを使用せず、２個の圧力センサを使用しているので、片方の故障の検出が可能になり、安全性が向上する。
【０１１１】［付記］以上記述したような本発明の上記実施形態によれば、以下の如き構成を得ることができる。
【０１１２】（１）生体の体腔内に炭酸ガス等の気体を注入する送気装置において、気体を供給源から体腔へ導入するための主管路と、前記主管路の途中に直列に接続され、主管路とこの主管路を流れる気体の分岐出口と分岐入口とを有する分流分岐部材と、前記分岐出口と前記分岐入口とを連通して前記主管路を流れる気体の一部を所定の分流比でバイパスするバイパス管路と、前記バイパス管路に直列に接続され該バイパス管路の気体の流量を測定する流量センサと、前記バイパスされる気体の分流比と前記流量センサで測定したバイパス管路の気体の流量とに基づき主管路の気体の流量を導く演算手段と、前記主管路から前記バイパス管路に分流される気体の流量の比率を変化させる分流比調整手段と、を備えたことを特徴とする送気装置。
【０１１３】（２）前記分流比調整手段は、前記分岐出口と分岐入口との間の主管路の長さを変化させる構成であることを特徴とする付記１記載の送気装置。
【０１１４】（３）前記分流分岐部材を、前記分岐出口を有する第１の分岐部材と、前記分岐入口を有する第２の分岐部材と、に分割し、前記第１の分岐部材と前記第２の分岐部材とを互いに螺合させて連結し、これら第１の分岐部材と第２の分岐部材との螺合量によって前記分岐出口と分岐入口との間の主管路の長さを可変としたことを特徴とする付記２記載の送気装置。
【０１１５】（４）前記分流分岐部材を、前記分岐出口を有する第１の分岐部材と、前記分岐入口を有する第２の分岐部材と、に分割し、前記第１の分岐部材の下流側外周に周溝を所定間隔毎に複数設け、前記第２の分岐部材の上流側内周に周溝を設け、前記第１の分岐部材の周溝の何れか一と前記第２の分岐部材の周溝とをＯリングを介して接続可能とすることにより、前記分岐出口と分岐入口との間の主管路の長さを可変としたことを特徴とする付記２記載の送気装置。
【０１１６】（５）前記分岐出口あるいは前記分岐入口の少なくとも何れか一方を、前記分流分岐部材の外周と前記主管路とを連通するねじ孔と、外周に前記ねじ孔に対応するねじ部を有し前記ねじ孔に螺合される筒状の分岐部材と、この分岐部材の前記主管路に臨まされる側の端部に接続され前記主管路の内部で該主管路の壁面に当接され屈曲される軟性チューブと、を有して構成し、前記分岐部材の螺入量を変化させて前記軟性チューブの先端部を前記主管路内でスラスト方向に移動させることによって、前記分岐出口と前記分岐入口との間の主管路の長さを可変としたことを特徴とする付記２記載の送気装置。
【０１１７】（６）前記分流比調整手段は、前記分岐出口と前記分岐入口との間の主管路の流路抵抗を変化させる構成であることを特徴とする付記１記載の送気装置。
【０１１８】（７）前記分流比調整手段は、前記分岐出口と前記分岐入口との間の主管路の断面積を変化させる構成であることを特徴とする付記１記載の送気装置。
【０１１９】（８）生体の体腔内に炭酸ガスなどの気体を注入する送気装置において、気体を供給源から体腔へ導入するための管路と、前記管路の途中に直列に接続された少なくとも一つの管路開閉手段と、少なくとも前記管路開閉手段の上流側と下流側との両端に分岐管路を介してそれぞれ接続され前記管路の管路圧を測定する管路圧測定手段と、を備え、前記２つの管路圧測定手段で測定した管路圧の差圧から管路を流れる気体の流量を測定することを特徴とする送気装置。
【０１２０】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、高精度で大流量まで測定可能な、流量測定手段を備えた送気装置を提供することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００３７６
【氏名又は名称】オリンパス光学工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）５月２８日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 進
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| 【公開番号】 |
特開平１１−３３２８２４ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１２月７日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−１４８０４５ |
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