CN117297515A - 内窥镜流体控制***及控制装置、其控制方法 - Google Patents
内窥镜流体控制***及控制装置、其控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供内窥镜流体控制***及控制装置、其控制方法。一种内窥镜流体控制***(1),其具有:吸水泵(14)和吸水压力计(16),它们与吸水管路连接;存储器(11B),其记录表示吸水压力计(16)所示出的压力值与吸水泵(14)的输出值之间的相关性的、内窥镜(30)的每个类别的相关数据;相关数据确定部(11h),其确定与类别对应的相关数据;以及控制器(11),其根据所确定的相关数据,监视吸水泵(14)的动作。
Description
技术领域
本发明涉及进行送水和吸水而产生灌流的内窥镜流体控制***、内窥镜用流体控制装置、内窥镜流体控制***的控制方法以及内窥镜用流体控制装置的控制方法。
背景技术
已经提出了一种内窥镜流体控制***,其针对如肾脏内部那样的具有端末封闭结构的灌流对象,利用激光将灌流对象内的结石破碎成碎石片,组合执行送水和吸水,使灌流对象内发生灌流,从灌流对象内回收结石。
例如,国际公开WO 2019/176131号公报中记载了具备光纤用通道、送水用通道及吸水用通道的内窥镜***。
然而,基于灌流的结石的回收要在确保脏器等灌流对象内的空间的状态下进行。但是,灌流对象的内部的压力(内压)根据送水与吸水的平衡而变化。因此,需要对送入灌流对象内的液体施加某个程度的压力,适当地维持该压力,从而确保灌流对象内的空间。
为了确切地维持内压,需要测量内压。因此,在内窥镜的***部的前端部配置压力传感器等,将压力传感器配置在灌流对象内来测量内压。
此时,如果考虑到由压力传感器测量的压力值不准确的情况,则考虑在灌流对象内配置多个压力传感器,确保测量的压力值的准确性的方法。例如,在灌流对象内配置两个压力传感器的情况下,在分别测量的压力值间产生阈值以上的差时,能够判断为某一个压力传感器发生了异常。
另一方面,从内窥镜的细径化的观点出发,配置于***部的前端部的压力传感器的大小及个数存在制约。另外,能够配置于***部的前端部的压力传感器一般价格高。在内窥镜为一次性内窥镜的情况下,从避免成本高的观点出发,希望减少配置于***部的前端部的压力传感器的个数。
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种能够低成本且节省空间地掌握被检体的内压的内窥镜流体控制***、内窥镜用流体控制装置、内窥镜流体控制***的控制方法以及内窥镜用流体控制装置的控制方法。
发明内容
本发明的一个方式的内窥镜流体控制***具有:内窥镜,其具有第一吸水管路;第二吸水管路,其与所述第一吸水管路装卸自如地连接;泵,其与所述第二吸水管路连接;压力计,其设置在所述第二吸水管路上;存储器,其记录相关数据,所述相关数据是表示所述压力计所示出的压力值与所述泵的输出值之间的相关性的数据,按照所述内窥镜的每个类别而设定;相关数据确定部,其确定与所述第一吸水管路连接于所述第二吸水管路的所述内窥镜的类别对应的相关数据;以及控制器,其根据由所述相关数据确定部确定的所述相关数据,监视所述泵的动作。
本发明的一个方式的内窥镜流体控制***的控制方法在内窥镜所具备的第一吸水管路和与泵连接的第二吸水管路连接的状态下,从记录在存储器中的相关数据中确定与所述第一吸水管路连接于所述第二吸水管路的所述内窥镜的类别对应的相关数据,所述相关数据是表示设置在所述第二吸水管路上的压力计所示出的压力值与所述泵的输出值之间的相关性的数据,且按照所述内窥镜的每个类别而设定,根据所确定的所述相关数据监视所述泵的动作。
本发明的一个方式的内窥镜用流体控制装置具有:第二吸水管路,其与内窥镜具有的第一吸水管路装卸自如地连接;泵,其与所述第二吸水管路连接;压力计,其设置在所述第二吸水管路上;存储器,其记录相关数据,所述相关数据是表示所述压力计所示出的压力值与所述泵的输出值之间的相关性的数据,按照所述内窥镜的每个类别而设定;相关数据确定部,其确定与所述第一吸水管路连接于所述第二吸水管路的所述内窥镜的类别对应的相关数据;以及控制器,其根据由所述相关数据确定部确定的所述相关数据,监视所述泵的动作。
本发明的一个方式的内窥镜用流体控制装置具有:第二吸水管路,其与内窥镜具有的第一吸水管路装卸自如地连接;泵,其与所述第二吸水管路连接;压力计,其设置在所述第二吸水管路上;存储器,其记录第一最小相关数据,所述第一最小相关数据是表示所述压力计所示出的压力值与所述泵的输出值之间的相关性的数据,且该第一最小相关数据是基于所述压力计所示出的第一压力值和与所述第一压力值对应的所述泵的输出值而构建的;以及控制器,在所述第一吸水管路与所述第二吸水管路连接而使所述泵动作时,所述控制器基于由所述压力计测量的第二压力值和与所述第二压力值对应的所述泵的输出值来构建第二最小相关数据,基于所述第一最小相关数据与所述第二最小相关数据的组合来构建相关数据,基于所构建的所述相关数据来监视所述泵的动作。
在本发明的一个方式的内窥镜用流体控制装置的控制方法中,在内窥镜所具备的第一吸水管路和与泵连接的第二吸水管路连接的状态下,使所述泵动作,从存储器读出第一最小相关数据,所述第一最小相关数据是表示设置在所述第二吸水管路上的压力计所示出的压力值与所述泵的输出值之间的相关性的数据,且所述第一最小相关数据是根据所述压力计所示出的第一压力值和与所述第一压力值对应的所述泵的输出值而构建的,根据由所述压力计测量的第二压力值和与所述第二压力值对应的所述泵的输出值构建第二最小相关数据,根据所述第一最小相关数据与所述第二最小相关数据的组合构建相关数据,根据所构建的所述相关数据监视所述泵的动作。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式中的内窥镜流体控制***的一个结构例的图。
图2是示出上述第一实施方式中的内窥镜流体控制***的与流体路径相关联的一个结构例的图。
图3是示出上述第一实施方式中的内窥镜的***部的前端部的结构的立体图。
图4是表示上述第一实施方式中的控制器的功能性结构的框图。
图5是示意性地表示在上述第一实施方式中阀处于关闭状态时的内窥镜流体控制***的吸水***的流体的流动的图。
图6是示意性地表示在上述第一实施方式中阀处于打开的状态时的内窥镜流体控制***的吸水***的流体的流动的图。
图7是表示在上述第一实施方式中向灌流对象进行了送水以及吸水时的、由内压传感器测量的压力值Pi和由吸水压力计测量的压力值P2的时间变化的图表。
图8是表示在上述第一实施方式的图7所示的图表中从将送水泵的驱动电压设为2V的动作条件变更为其他的驱动电压的动作条件时的、处于稳定状态的区域的压力值Pi以及压力值P2的相对的压力变化量的柱状图。
图9是将表示上述第一实施方式中的送水***及吸水***中的泵的驱动电压与由压力计测量的压力值的关系的图表排列起来的图表。
图10是将表示上述第一实施方式中的送水***及吸水***中的泵的驱动电压与由压力计测量的压力值的关系的正常区域的图表排列起来的图表。
图11是表示上述第一实施方式中的内窥镜流体控制***的压力基准生成处理的流程图。
图12是表示上述第一实施方式中的送水异常检测处理的流程图。
图13是表示上述第一实施方式中的吸水异常检测处理的流程图。
图14是表示上述第一实施方式中的堵塞检测处理的流程图。
图15是表示上述第一实施方式中的内压传感器异常检测部的结构例的框图。
图16是表示上述第一实施方式中的内压传感器异常检测处理的流程图。
图17是表示在上述第一实施方式中吸水管路的流量与压力损失的关系的图表。
图18是表示上述第一实施方式中的吸水流量和由内压传感器测量的压力值的、基于经过时间的变化的图表。
图19是表示在上述第一实施方式中,根据由吸水流量计测量的流量估计灌流对象内的压力的处理的流程图。
图20是表示上述第一实施方式中的停止送水泵及吸水泵的方法的第一例的时序图。
图21是表示上述第一实施方式中的停止送水泵及吸水泵的方法的第二例的时序图。
图22是表示上述第一实施方式中的停止送水泵和吸水泵的方法的第三例的时序图。
图23是表示上述第一实施方式中的停止送水泵及吸水泵的方法的第四例的时序图。
图24是表示上述第一实施方式中的停止送水泵及吸水泵的方法的第五例的时序图。
图25是表示上述第一实施方式中的停止送水泵及吸水泵时的内压反馈控制处理的一例的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。但是,本发明并不限定于以下说明的实施方式。
另外,在附图的记载中,对相同或对应的要素适当标注相同的标号。另外,需要注意的是,附图是示意性的,为了简化说明,一个附图内的各要素的长度的关系、各要素的长度的比率、各要素的数量等有时与现实不同。并且,在多个附图相互之间,有时也包含彼此的长度的关系、比率不同的部分。
[第一实施方式]
图1至图25表示本发明的第一实施方式。图1是示出第一实施方式中的内窥镜流体控制***的一个结构例的图。
如图1所示,本实施方式的内窥镜流体控制***1构成为内窥镜***,具备内窥镜用流体控制装置10、激光***20、内窥镜30以及视频处理器40。
内窥镜30是进行被检体的观察、处置的设备。内窥镜30具备被***于被检体内的细长的***部31、设置于***部31的基端侧的操作部32及从操作部32延伸的通用缆线33。此外,设想***部31所***的被检体为人或动物等生物体。而且,内窥镜流体控制***1的灌流对象90的具体例是肾脏(肾盂、肾杯等)、尿管、膀胱、尿道等。
***部31从前端向基端依次具备前端部31a、弯曲部31b以及管状部31c。
前端部31a具备观察***和照明***。观察***通过物镜光学***31a(参照图3)成像被检体的光学像,通过摄像元件对光学像进行光电转换而生成摄像信号。照明***例如通过光导传输照明光,从照明窗31a2(参照图3)向被检体照射照明光。与摄像元件连接的信号线及光导配设在***部31、操作部32及通用缆线33内,例如与兼作光源装置的视频处理器40连接。
图3是表示第一实施方式中的内窥镜30的***部31的前端部31a的结构的立体图。
***部31具有送水通道34、吸水通道35以及处置器具通道36。送水通道34在前端部31a具备通道开口34a。吸水通道35在前端部31a具备通道开口35a。处置器具通道36在前端部31a具有通道开口36a。
送水通道34输送生理盐水等液体(流体),从通道开口34a向被检体内送水。
吸水通道35将被检体内的液体(流体)与例如破碎的结石一起从通道开口35a吸引(吸水)。吸水通道35也称为吸引通道,但为了与送水通道34匹配,在本说明书中使用“吸水”的称呼。
在处置器具通道36中贯穿***包括激光探头22的处置器具。另外,也可以在处置器具通道36中贯穿***钳子等处置器具来代替激光探头22。
另外,图3中示出了内窥镜30在送水通道34及吸水通道35之外单独具备处置器具通道36的例子,但并不限定于该结构。例如,也可以采用将吸水通道35兼用作处置器具通道而将激光探头22贯穿***于吸水通道35的结构。
弯曲部31b设置于前端部31a的基端侧,例如构成为能够向两个方向或上下左右四个方向弯曲。当弯曲部31b弯曲时,前端部31a的方向发生变化,观察***的观察方向和照明***的照明光的照射方向发生变化。另外,为了提高被检体内的***部31的***性,弯曲部31b也弯曲。
管状部31c是将弯曲部31b的基端与操作部32的前端连结的管状的部位。管状部31c例如具备根据所***的被检体的形状而挠曲的软性的形态。
操作部32设置于***部31的基端侧,是进行与内窥镜30相关的各种操作的部位。操作部32例如具有把持部32a、弯曲操作杆32b、操作按钮32c、送水通道34的基端侧的通道开口34b、处置器具通道36的基端侧的通道开口36b以及吸水通道35的吸水管连接器35b。另外,在吸水通道35兼用作处置器具通道的情况下,通道开口36b和吸水管连接器35b设置于T字管。
把持部32a是用户用手掌把持内窥镜30的部位。
弯曲操作杆32b是用于使用把持着把持部32a的手的例如拇指等进行使弯曲部31b弯曲的操作的操作设备。
操作按钮32c例如包括送水按钮和吸水按钮。送水按钮是用于经由送水通道34向前端部31a侧进行送水的操作按钮。吸水按钮是用于经由吸水通道35从前端部31a侧进行吸水的操作按钮。另外,多个操作按钮32c例如也可以包括用于进行与摄像相关联的操作(释放操作等)的按钮开关。
送水通道34的基端侧的通道开口34b设置于把持部32a的前端侧的一侧面。在通道开口34b连接有送水管53。送水通道34及送水管53构成送水管路。
处置器具通道36的基端侧的通道开口36b设置于把持部32a的前端侧的另一侧面。使用保护管24将激光探头22***到处置器具通道36的通道开口36b中。保护管24防止激光探头22所具备的光纤的折断。
吸水通道35将被检体内的液体与破碎的结石一起从通道开口35a吸引。在设于吸水通道35的基端侧的吸水管连接器35b装卸自如地连接有第一吸水管54a。此外,将第一吸水管54a、第二吸水管54b和第三吸水管54c包括在内适当地称为吸水管54。吸水通道35(第一吸水管路)和吸水管54(第二吸水管路)构成吸水管路。吸水管54也称为吸引管,吸水管路也称为吸引管路,但基于与吸水通道35同样的理由,使用“吸水”的称呼。
通用缆线33例如从操作部32的基端侧的侧面延伸,与视频处理器40连接。
视频处理器40兼作光源装置,控制内窥镜30,对从内窥镜30取得的摄像信号进行处理,向内窥镜30供给照明光。视频处理器40对摄像信号进行图像处理,生成能够显示的图像信号。将由视频处理器40生成的图像信号输出到监视器41,将内窥镜图像显示在监视器41上。另外,光源装置也可以与视频处理器40分体构成。
激光***20是具备激光光源装置21和激光探头22的结石破碎装置。激光光源装置21产生将位于肾脏、尿管、膀胱、尿道等尿路中的结石(***)破碎的激光(能量)并向激光探头22供给。激光探头22具备传输激光的光纤。使激光探头22的前端从吸水通道35的前端侧的通道开口35a延伸,由激光光源装置21产生激光。于是,由激光探头22的光纤传送的激光从光纤的前端向被检体内的结石照射,结石被破碎而成为碎石片。
此外,在本实施方式中,作为结石破碎装置的例子列举了激光***20,但并不限定于此,只要是能够破碎结石的装置即可。例如,在使用超声波破碎结石的情况下,代替激光探头22以及激光光源装置21,将超声波探头以及向超声波探头供给能量的超声波装置用作结石破碎装置即可。
内窥镜用流体控制装置10具有阀12、送水泵13以及吸水泵14。在内窥镜用流体控制装置10及激光***20上连接有显示各种信息的显示装置25。上述监视器41显示内窥镜图像,与此相对,显示装置25显示与流体控制以及激光照射相关的信息等。
并且,在内窥镜流体控制***1的流体路径上设置有送水源51、废水罐52、送水管53、初级过滤器55以及次级过滤器56。
图2是示出第一实施方式中的内窥镜流体控制***1的与流体路径相关联的一个结构例的图。
如图2所示,内窥镜用流体控制装置10还具备控制器11、送水压力计15、吸水压力计16、送水流量计17及吸水流量计18。
送水源51、送水管53、送水泵13、送水压力计15、送水流量计17以及送水通道34构成送水***。另外,送水***中的送水压力计15及送水流量计17的排列顺序并不限定于图2所示的例子。
吸水通道35、吸水管54、吸水流量计18、吸水压力计16、吸水泵14、阀12以及废水罐52构成吸水***。在此,吸水***中的吸水流量计18、吸水压力计16以及阀12的排列顺序不限定于图2、图5以及图6所示的例子。另外,将送水***和吸水***合在一起适当地称为流体***。
送水源51储存用于向被检体内输送的液体。如上所述,储存于送水源51的液体例如为生理盐水。
送水源51通过送水管53与送水泵13连接,比送水泵13靠前端侧的送水管53与送水通道34的基端侧的通道开口34b连接。
送水压力计15设置于送水管53上的例如送水泵13与送水流量计17之间。送水压力计15具备压力传感器等,检测送水管53内的流体的压力。控制器11的处理器11A取得由送水压力计15检测出的压力。
送水泵13将从送水源51供给的液体向送水管53及送水通道34输送,从通道开口34a向被检体的灌流对象90内放出。
另外,也可以代替经由送水通道34进行送水,而采用如下结构:将送水管53***送水通道34内,使送水管53的前端从***部31的前端部31a的前端面突出,从送水管53的前端进行送水。
当第一吸水管54a与吸水管连接器35b连接时,第一吸水管54a与吸水通道35的内部连通。另外,第一吸水管54a与初级过滤器55连接。
另外,也可以代替经由吸水通道35进行吸水,而采用如下结构:将第一吸水管54a***吸水通道35内,使第一吸水管54a的前端从***部31的前端部31a的前端面突出,从第一吸水管54a的前端进行吸水。
第二吸水管54b的一端与初级过滤器55连接,另一端与次级过滤器56连接。另外,第二吸水管54b具有在吸水流量计18与吸水泵14的中途分支的分支部,在分支部的终端连接有阀12。阀12例如构成为电磁阀。另外,作为阀12,也可以代替电磁阀而使用夹紧阀或注射器等。
控制器11控制阀12的开闭。阀12在打开的状态下使吸水管54向大气开放,在关闭的状态下封闭分支部。
初级过滤器55和次级过滤器56是过滤从灌流对象90内吸引的结石、粘膜的过滤器。这些过滤器中的例如初级过滤器55用于采集结石。初级过滤器55例如安装于内窥镜30的操作部32中的把持部32a的前端侧。但是,初级过滤器55以及次级过滤器56并不限定于图1所示的配置,也可以仅设置任一方,也可以不设置。
吸水压力计16设置在吸水管54上的吸水泵14与吸水通道35之间的、例如通向阀12的分支部与吸水流量计18之间。吸水压力计16具备压力传感器等,检测吸水管54内的流体的压力。控制器11的处理器11A取得由吸水压力计16检测出的压力。
第三吸水管54c的一端与次级过滤器56连接,另一端经由吸水泵14与废水罐52连接。
吸水泵14与吸水管54连接。吸水泵14将灌流对象90内的液体与结石一起吸引,经由吸水管54向废水罐52侧输送。
废水罐52储存通过初级过滤器55和次级过滤器56过滤了结石等的液体。
送水泵13和吸水泵14分别由控制器11驱动。当送水泵13及吸水泵14动作时,同时进行向灌流对象90内的送水和灌流对象90内的液体的吸引。
于是,产生从送水通道34放出的液体在灌流对象90内循环的流动(灌流),破碎的结石随着流动而被运送。由此,灌流对象90内的液体与结石一起从吸水通道35的通道开口35a被吸引,结石的回收效率提高。
送水流量计17设置在送水管53上,检测送水管53中的送水流量。控制器11的处理器11A取得由送水流量计17检测出的送水流量。
吸水流量计18设置在吸水管54上,检测吸水管54中的吸水流量。处理器11A取得由吸水流量计18检测出的吸水流量。
控制器11具备处理器11A和存储器11B。
处理器11A例如具备包括CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)等的ASIC(Application Specific Integrated Circuit:专用集成电路)、FPGA(FieldProgrammable Gate Array:场可编程门阵列)等硬件。
存储器11B是记录(或存储,以下同样)由处理器11A执行的处理程序、各种设定值等的记录介质(或存储介质、记录装置或存储装置,以下同样)。
此外,在此,对处理器11A通过读入并执行记录于存储器11B的处理程序来实现各部的功能的例子进行说明,但并不限定于此。例如,控制器11实现的各部的功能中的至少一部分也可以构成为专用的电子电路。
图4是表示第一实施方式中的控制器11的功能结构的框图。
控制器11例如具备压力基准生成部11a、送水异常检测部11b、吸水异常检测部11c、堵塞检测部11d、内压传感器异常检测部11e、内压估计部11f、泵控制部11g以及相关数据确定部11h作为功能部。依次说明各功能部的结构。
图5是示意性地表示在第一实施方式中阀12处于关闭的状态时的内窥镜流体控制***1的吸水***的流体的流动的图。
在内窥镜30的***部31的前端部31a中的例如吸水通道35的通道开口35a的附近配置有测量灌流对象90内的压力(适当称为内压)的内压传感器37。
内压传感器37例如能够利用压电电阻式或者利用了法布里-珀罗干涉的光纤式。这些传感器非常小型,价格比较高。另外,作为内压传感器37,也可以使用与压力传感器连接的管从远方延伸的类型。
处理器11A取得由内压传感器37测量的压力(内压)。
吸水通道35设置于内窥镜30的***部31内,因此设想内径比吸水管54小。在吸水管54上,沿着流路配置有吸水流量计18、吸水压力计16、阀12以及吸水泵14。
在阀12处于关闭的状态时,由于吸水泵14的吸引力,吸水***的管路内成为负压。因此,灌流对象90内的流体被吸引,成为废液。
图6是示意性地表示在第一实施方式中阀12处于打开的状态时的内窥镜流体控制***1的吸水***的流体的流动的图。
另一方面,在吸水过程中阀12打开的情况下,大气从阀12流入为负压的吸水***的管路内,并流入吸水泵14侧。因此,在阀12的分支部的上游侧(吸水通道35侧),流体的流动停止。但是,由于惯性力作用于流体,因此流体继续向阀12的分支部流入,形成局部的高压部。通过该高压部,如上所述,产生吸水通道35内的流体逆流(逆喷射)的水捶作用(waterhammer)。
当发生水捶作用时,卡在吸水***的管路中的结石由于逆喷射产生的流体的压力而从吸水***的管路脱离。因此,控制器11适当地(例如定期地)进行使阀12在一瞬间打开的状态之后恢复到关闭的状态的控制,消除吸水***的管路中的结石的卡住。
图7是表示在第一实施方式中向灌流对象90进行了送水以及吸水时的、由内压传感器37测量的压力值Pi和由吸水压力计16测量的压力值P2的时间变化的图表。在图7中,横轴表示经过时间,左侧的纵轴表示由内压传感器37测量的压力值Pi(用虚线表示)的刻度,右侧的纵轴表示由吸水压力计16测量的压力值P2(用实线表示)的刻度。
图7所示的压力值Pi、P2表示使吸水泵14在固定的动作条件(固定的电压)下动作、使送水泵13在按级别地变化的动作条件(使电压按照2V→2.5V→3V→3.5V→4V等按级别地增加)下动作时的值的例子。并且,在图7中还图示了在各动作条件下压力稳定的区域。
如图7的左侧的纵轴所示,为了使灌流对象90的内部膨胀而确保视野,使压力值Pi基本上为正压。
另外,如图7的右侧的纵轴所示,吸水***为了吸引(吸水)流体,基本上设为负压。
观察图7的图表可知,内压的压力值Pi和吸水压的压力值P2示出大致并行的行为。
图8是表示在第一实施方式的图7所示的图表中,从将送水泵13的驱动电压设为2V的动作条件变更为其他的驱动电压(2.5V、3.0V、3.5V、4.0V)的动作条件时的、处于稳定状态的区域的压力值Pi以及压力值P2的相对的压力变化量的柱状图。
观察图8可知,压力值Pi与压力值P2具有非常良好的相关性。即,虽然内压传感器37和吸水压力计16测量的压力的绝对值不同,但在处于稳定状态等适当的条件下,能够比较压力的相对值。
因此,在本实施方式中,基于压力值Pi与压力值P2的相关关系,使用由吸水压力计16测量的压力值P2来判定内压传感器37是否正常,来确保内压传感器37正常动作。
另外,与此相反,也可以基于相关关系使用由内压传感器37测量的压力值Pi来判定吸水压力计16是否正常,来确保吸水压力计16正常动作。
[正常状态的定义]
图9是将表示第一实施方式中的送水***及吸水***中的泵的驱动电压与由压力计测量的压力值的关系的图表排列起来的图表。
图9的A栏中示出给出送水泵13的驱动电压V1与由送水压力计15测量的压力值P1的关系的图表。当驱动电压V1增加时,送水流量增加,因此压力值P1也增大。
图9的B栏中示出了给出吸水泵14的驱动电压V2与由吸水压力计16测量的压力值P2的关系的图表。当驱动电压V2增加时,吸水流量增加,因此压力值P2减小。
在图9的A、B各栏中,点表示压力值,虚线所示的直线表示根据压力值得到的最优直线。
如图9所示,送水***及吸水***均在稳定状态下,泵的驱动电压(对应于泵的输出)与所测量的压力值例如存在线性的相关性。因此,如果驱动电压V1时的压力值P1落在最优直线上,则能够判定为送水***正常。另外,如果驱动电压V2时的压力值P2落在最优直线上,则能够判定为吸水***正常。这样,在图9的例子中,最优直线表示各***的正常区域(表示各***处于正常状态的区域)。
但是,有时即使压力值不落在最优直线上也能够判定为正常。这是因为,由于压力计15、16的个体差异、送水***、吸水***的偏差、例如因送水***及吸水***的管路的姿势引起的管路阻力的变化等的影响,图9所示的相关关系产生偏差。
因此,图10表示以具有某种程度的余量的方式来定义正常区域的例子。
图10是将在第一实施方式中表示送水***及吸水***中的泵的驱动电压与由压力计测量的压力值的关系的正常区域的图表排列起来的图表。在图10的A栏中,示出了给出驱动电压V1与压力值P1的关系的正常区域的图表的两个例子。在图10的B栏中,示出了给出驱动电压V2与压力值P2的关系的正常区域的图表的两个例子。
图10的A栏中用直线表示的P1c是表示压力值P1相对于驱动电压V1的标准的正常关系的压力基准线的(例如,与图9的A栏的最优直线对应的)图表。P1u是给出压力值P1相对于驱动电压V1的正常区域的上限值的压力上限线的图表。P1d是给出压力值P1相对于驱动电压V1的正常区域的下限值的压力下限线的图表。
在图10的A1栏所示的例子中,(P1u-P1c)和(P1c-P1d)与驱动电压V1无关地取固定值。此外,(P1u-P1c)和(P1c-P1d)不需要是相同的固定值,也可以是各自不同的固定值。另外,也可以在内窥镜用流体控制装置10中存在能够由用户或进行***的维护检查的作业员变更(P1u-P1c)和(P1c-P1d)的模式。
在图10的A2栏所示的示例中,(P1u-P1c)以及(P1c-P1d)取随着驱动电压V1的增加而增加的值。另外,(P1u-P1c)和(P1c-P1d)在相同驱动电压V1时不需要是相同值,也可以是各自不同的值。
图10的B栏中用直线表示的P2c是表示压力值P2相对于驱动电压V2的标准的正常关系的压力基准线的(例如,与图9的B栏的最优直线对应的)图表。P2u是给出压力值P2相对于驱动电压V2的正常区域的上限值的压力上限线的图表。P2d是给出压力值P2相对于驱动电压V2的正常区域的下限值的压力下限线的图表。
在图10的B1栏所示的例子中,(P2u-P2c)以及(P2c-P2d)与驱动电压V2无关地取固定值。此外,(P2u-P2c)和(P2c-P2d)不需要是相同的固定值,也可以是各自不同的固定值。另外,也可以在内窥镜用流体控制装置10中存在能够由用户或进行***的维护检查的作业员变更(P2u-P2c)和(P2c-P2d)的模式。
在图10的B2栏所示的示例中,(P2u-P2c)以及(P2c-P2d)取随着驱动电压V2的增加而增加的值。另外,(P2u-P2c)和(P2c-P2d)在相同的驱动电压V2时不需要是相同的值,也可以是各自不同的值。
如图10的A2栏和B2栏所示,通过使正常区域的上限和下限根据驱动电压V1、V2而变化,能够应对根据驱动电压V1、V2而变化的异常时的压力变化的程度,能够更确切地判断是否为正常区域。
此外,在图9以及图10的各图表中,作为表示泵的输出值的坐标,在横轴上绘制泵驱动电压,但并不限定于此。也可以代替泵驱动电压,将泵的每单位时间的流量或泵的转速用作表示泵的输出值的值。这是因为泵驱动电压、泵的每单位时间的流量、泵的转速大致成比例关系,能够相互换算。
图9或图10所示的正常区域的信息例如也可以预先记录于存储器11B。
另外,有时根据检查而在一个内窥镜用流体控制装置10上连接不同类别(不同机型、不同制造批次等)的内窥镜30。在该情况下,根据内窥镜30的类别,送水***和/或吸水***的管路存在变化。因此,也可以按照每个变化(内窥镜30的每个类别)将图9或图10所示的正常区域(相关数据)预先记录于存储器11B。在此,相关数据是表示吸水压力计16(或送水压力计15)所示的压力值与吸水泵14(或送水泵13)的输出值之间的相关性的数据。
在该情况下,控制器11识别与内窥镜用流体控制装置10连接的内窥镜30的类别,从存储器11B选择一个与识别出的类别对应的正常区域(相关数据)并读出。内窥镜30的类别可以由控制器11基于根据用户的操作从操作开关等输入装置发送的类别信息来识别。
并且,也可以在内窥镜30中设置EEPROM(Electrically ErasableandProgrammable Read Only Memory:电可擦除可编程只读存储器)等非易失性存储器,在非易失性存储器中记录内窥镜30的类别信息,处理器11A从内窥镜30的非易失性存储器中读出(取得)类别信息。处理器11A根据所取得的类别信息判别内窥镜30的类别。
进而,也可以在内窥镜30中设置写入有包含类别信息的识别数据的RFID(RadioFrequency Identification:射频识别)标签,在内窥镜用流体控制装置10中设置RFID读取器,处理器11A使用RFID读取器读入(取得)类别信息。处理器11A根据所取得的类别信息判别内窥镜30的类别。
不限于这些例子,也可以适当利用处理器11A从与内窥镜用流体控制装置10连接的内窥镜30直接或间接地读入(取得)类别信息的技术。
控制器11的相关数据确定部11h从记录于存储器11B中的按内窥镜30的每个类别设定的相关数据中,确定与内窥镜30(吸水管54上连接有吸水通道35的内窥镜30)的类别对应的相关数据。
控制器11基于由相关数据确定部11h确定的相关数据(或者由处理器11A如后述的式(1)所示那样计算(构建)的相关数据),监视吸水泵14的动作。
另外,也可以在进行内窥镜检查时取得图9、图10所示的正常区域的信息的一部分或全部。
与泵驱动电压V1、V2(如上所述,也可以是流量或转速)对应的压力值P1、P2受到管路的影响。即,严格地说,压力值P1、P2受到与泵13、14连接的管53、54的类别差异、内窥镜30的类别差异等的影响。特别是,在如进行管路的堵塞检测的情况那样检测比较小的压力变化的情况下,有可能无法忽视这些类别差异的影响。
因此,通过将管53、54以及内窥镜30与内窥镜用流体控制装置10连接,在内窥镜流体控制***1的设置完成后的状态下定义正常状态,能够去除类别差异、组合的影响。
如图9及图10所示,表示标准的正常关系的压力基准线P1c、P2c基本上能够进行线性近似,用一次直线表示。因此,只要取得至少2个由泵的驱动电压和通过压力计测量的压力值的组合决定的坐标点,就能够定义压力基准线P1c、P2c。
但是,并不限定于此,在预先知道优选使用多维线性近似、指数近似、对数近似等近似曲线作为由压力计测量的压力值相对于泵的驱动电压所形成的曲线的情况下,通过取得决定各近似曲线所需的多个点的数据,能够定义各曲线。
然而,在实际的医疗现场,难以长时间地定义正常状态,期望尽可能简便地定义正常状态。因此,例如如参照图11在下述说明的那样,将不容易受到类别差异的影响的点的数据预先记录于存储器11B,在医疗现场仅取得1点的数据即可。由此,能够在短时间内定义考虑了类别差异的正常状态。
图11是表示第一实施方式中的内窥镜流体控制***1的压力基准生成处理的流程图。图11所示的处理由控制器11的压力基准生成部11a执行。
当开始处理时,处理器11A进行加入预先记录于存储器11B的值(constant1,constant2)作为第一点(va,pa)的值的初始化(步骤S1)。
在此,在吸水***的情况下,va是吸水泵14的驱动电压V1的第一值,pa是在驱动电压V1=va时由吸水压力计16测量的压力值。另外,在送水***的情况下,va是送水泵13的驱动电压V2的第一值,pa是在驱动电压V2=va时由送水压力计15测量的压力值。即,存储器11B按照内窥镜30的每个类别至少记录有第一最小相关数据,该第一最小相关数据是基于压力计15或16所示的第一压力值pa和与第一压力值pa对应的泵13或14的输出值(驱动电压va)而构建的。另外,为了简单,以下举吸水***为例进行说明。
通常,驱动电压越大,即流量越大,所测量的压力值的偏差越大。因此,预先记录于存储器11B中的值(constant1、constant2)成为与流量小的状态(例如10(mL/分)的流量)对应的值(第一最小相关数据)。
存储器11B记录有吸水压力计16所示的第一压力值或吸水泵14的输出值分别不同的多种第一最小相关数据。控制器11的处理器11A从记录于存储器11B的多种第一最小相关数据中选择与内窥镜30的类别对应的1个最小相关数据并读出。
另外,在医疗现场有时间上的富余的情况下,也可以通过实测取得第一点(va,pa)。
接着,处理器11A驱动泵,以使驱动电压成为某个目标值set_vb(步骤S2)。在此,目标值set_vb例如是与设想的医疗现场的流量的最大值(例如,40(mL/分))对应的驱动电压。目标值set_vb可以是预先确定的值,也可以是用户设定的值。
处理器11A监视从以目标值set_vb驱动泵开始的经过时间t中由压力计测量的压力值p(t),判定p(t)是否稳定(步骤S3)。
此外,也可以基于经过时间t是否大于稳定所需的规定的阈时间t_th来判定p(t)是否稳定。规定的阈时间t_th是作为稳定所需的时间而预先确定的时间。
并且,当当前的压力值p(t)与当前的规定时间之前的压力值之间的偏移或偏差小于规定值时,处理器11A也可以判定为p(t)稳定。或者,处理器11A也可以根据***的传递函数判定p(t)的稳定性。
并且,也可以将p(t)的时间变化作为图表或者数值的变化例如显示于显示装置25,由观看显示装置25的用户判断p(t)是否稳定。
在此,在不稳定的情况下,处理器11A待机直至稳定。
另外,在步骤S3中稳定的情况下,处理器11A将稳定时的值(v(t),p(t))作为第二点(vb,pb)的值而取入(步骤S4)。取入了稳定时的值(v(t),p(t))的第二点(vb,pb)是第二最小相关数据。即,处理器11A在吸水管54上连接吸水通道35而使吸水泵14动作时,基于由吸水压力计16测量的第二压力值pb和与第二压力值pb对应的吸水泵14的输出值(驱动电压vb)来构建第二最小相关数据。
然后,处理器11A如式(1)所示算出通过第一点(va,pa)和第二点(vb,pb)的直线(给出压力Pstd相对于驱动电压Vstd的直线),作为压力基准线(步骤S5)。在此,处理器11A基于第一最小相关数据(第一点(va,pa))与第二最小相关数据(第二点(vb,pb))的组合,构建相关数据(压力基准线)。
另外,当在存储器11B中记录有按照内窥镜30的每个类别设定的相关数据时,处理器11A可以从记录在存储器11B中的按照内窥镜30的每个类别设定的相关数据中确定与第一最小相关数据和第二最小相关数据的组合数据近似的相关数据。
由此,定义了相对于驱动电压(如上所述,也可以是流量或转速)的压力基准线,因此处理器11A使处理返回到未图示的主处理等。
[送水/吸水异常检测]
在驱动电压与压力值的关系偏离上述的正常区域的情况下,能够检测出发生了在管路产生压曲、或者在管路的中途存在连接不良等而产生泄漏等异常状态。
为了确切地判断发生了异常状态的情况,可以考虑起动时或者变更了设定的情况等瞬态。在起动时或者变更了设定的情况下,在驱动电压与压力值的关系达到稳定状态为止,需要与各个状况相应的时间。通过考虑这样的瞬态,能够确切地检测送水异常和吸水异常。
图12是表示第一实施方式中的送水异常检测处理的流程图。图12所示的处理由控制器11的送水异常检测部11b执行。
当开始了送水异常检测处理时,处理器11A判定送水Brake是否断开(步骤S11)。在此,送水Brake是停止送水泵13的信号。在送水Brake接通的情况下,送水泵13停止,因此处理器11A返回到送水异常检测处理的开始时刻的处理,等待送水Brake断开。
并且,当送水Brake为断开时,处理器11A计算规定的时间间隔T1中的送水泵13的驱动电压V1(对送水泵13的指示电压)的移动平均值V1_ave及由送水压力计15测量的压力值P1的移动平均值P1_ave(步骤S12)。
时间间隔T1是用于考虑随着时间经过而依次取得的数据(原始数据)的偏差来进行平均化处理的时间。根据对数据进行采样的频率,对于时间间隔T1而言适当的值不同,例如优选为1秒左右。
在此,如图10的A1栏所示,正常区域以压力基准线P1c为中心上下为固定宽度。在该情况下,若对压力基准线P1c加上固定值(P1u-P1c),则得到压力上限线P1u。另外,如果从压力基准线P1c减去固定值(P1c-P1d),则得到压力下限线P1d。
因此,处理器11A对将移动平均值V1_ave代入到通过图11的处理生成的压力基准线P1c而得到的压力值加上固定值(P1u-P1c),计算正常区域的上限值P1th_max。进而,处理器11A从将移动平均值V1_ave代入到通过图11的处理生成的压力基准线P1c而得到的压力值减去固定值(P1c-P1d),计算正常区域的下限值P1th_min(步骤S13)。
然后,处理器11A判定P1_ave<P1th_min的状态是否持续规定的判定时间T2以上(步骤S14)。
判定时间T2是小于下限值P1th_min的移动平均值V1_ave由于瞬态响应而达到正常区域的下限值P1th_min为止的时间的上限阈值。判定时间T2是判断是瞬态响应还是异常所需的时间。作为判定时间T2,适当的时间取决于管路阻力、到压力值P1上升为止的流体***的响应性等,例如为40秒。
在此,在未持续判定时间T2以上的情况下,处理器11A判定对送水泵13设定的当前的流量、即送水泵13的当前的驱动电压V1与过去相比是否降低(步骤S15)。
当驱动电压V1未降低时,处理器11A判定P1th_max<P1_ave的状态是否持续规定的判定时间T4以上(步骤S16)。判定时间T4是移动平均值P1_ave超过正常区域的上限值P1th_max的时间的阈值。由于不希望移动平均值P1_ave超过正常区域的上限值P1th_max的时间变长,所以将判定时间T4设定为较短的时间。作为判定时间T4,适当的时间例如为1秒。
在未持续判定时间T4以上的情况下,处理器11A返回到送水异常检测处理的开始时刻的处理。
在步骤S15中,当驱动电压V1降低时,处理器11A判定P1th_max<P1_ave的状态是否持续规定的判定时间T3以上(步骤S17)。
判定时间T3是在驱动电压V1(进而为设定流量)降低时,比上限值P1th_max大的移动平均值V1_ave通过瞬态响应而达到正常区域的上限值P1th_max为止的时间的上限阈值。判定时间T3是判断是瞬态响应还是异常所需的时间。作为判定时间T3,适当的时间取决于管路阻力、到压力值P1下降为止的流体***的响应性等,例如为20秒。
在未持续判定时间T3以上的情况下,处理器11A返回到送水异常检测处理的开始时刻的处理。
在步骤S14中持续判定时间T2以上时、在步骤S16中持续判定时间T4以上时、或在步骤S17中持续判定时间T3以上时,处理器11A检测为送水异常(步骤S18)。
若检测为送水异常,则处理器11A将处理返回到未图示的主处理等,例如执行与送水异常对应的另外的处理等。与送水异常对应的另外的处理的一例是如下处理:使泵***停止,由于发生了送水异常,因此以文章、颜色、声音等中的至少一个向用户进行通知和请求以确认送水管路有无异常。
另外,内窥镜用流体控制装置10也可以具有能够由用户或进行***的维护检查的作业员变更上述的时间间隔T1、判定时间T2-T4的模式。
图13是表示第一实施方式中的吸水异常检测处理的流程图。图13所示的处理由控制器11的吸水异常检测部11c执行。
当开始吸水异常检测处理时,处理器11A判定吸水Brake是否断开(步骤S21)。在此,吸水Brake是停止吸水泵14的信号。在吸水Brake接通的情况下,吸水泵14停止,因此处理器11A返回吸水异常检测处理的开始时刻的处理,等待吸水Brake断开。
另外,在吸水Brake为断开的情况下,处理器11A计算规定的时间间隔T5中的吸水泵14的驱动电压V2的移动平均值V2_ave。进而,处理器11A取得时间间隔T5中的由吸水压力计16测量的压力值P2的最小值P2_min(步骤S22)。
时间间隔T5是用于考虑随着时间经过而依次取得的数据(原始数据)的偏差来进行平均化处理的时间。时间间隔T5也可以与图12所示的时间间隔T1相同。但是,在周期性地进行在图5所示的阀12关闭的状态下进行图6所示的阀12打开的状态的动作,从而产生水捶作用而解除堵塞的情况下,作为时间间隔T5,优选设定对阀12进行开闭的周期时间。作为时间间隔T5,适当的时间例如为3秒。另外,在代替阀12而连接了注射器、且周期性地进行利用注射器的冲洗操作的情况下,使时间间隔T5与冲洗操作的周期一致。
在此,如图10的B1栏所示,正常区域以压力基准线P2c为中心上下为固定宽度。在该情况下,若对压力基准线P2c加上固定值(P2u-P2c),则得到压力上限线P2u。另外,如果从压力基准线P2c减去固定值(P2c-P2d),则得到压力下限线P2d。
因此,处理器11A对将移动平均值V2_ave代入到通过图11的处理生成的压力基准线P2c而得到的压力值加上固定值(P2u-P2c),计算正常区域的上限值P2th_max。进而,处理器11A从将移动平均值V2_ave代入到通过图11的处理生成的压力基准线P2c而得到的压力值减去固定值(P2c-P2d),计算正常区域的下限值P2th_min(步骤S23)。
然后,处理器11A判定P2_min<P2th_min的状态是否持续规定的判定时间T6以上(步骤S24)。判定时间T6是低于正常区域的下限值P2th_min的状态持续的时间的阈值。若判定时间T6长,则有可能吸水过剩,因此优选设定为短时间。作为判定时间T6,适当的时间例如为3秒。
在此,当未持续判定时间T6以上时,处理器11A判定P2th_max<P2_min的状态是否持续规定的判定时间T7以上(步骤S25)。判定时间T7是最小值P2_min超过正常区域的上限值P2th_max的时间的阈值。这是为了区分最小值P2_min超过正常区域的上限值P2th_max的状态是瞬态还是异常状态所需的时间。由于区分需要某种程度的时间,所以作为判定时间T7适当的时间例如是40秒。
当未持续判定时间T7以上时,处理器11A返回到吸水异常检测处理的开始时刻的处理。
在步骤S24中持续判定时间T6以上的情况下,或者在步骤S25中持续判定时间T7以上的情况下,处理器11A检测为吸水异常(步骤S26)。
如果检测到吸水异常,则处理器11A使处理返回到未图示的主处理等,例如执行与吸水异常对应的另外的处理等。与吸水异常对应的另外的处理的一例是如下处理:使泵***停止,由于发生了吸水异常,因此以文章、颜色、声音等中的至少一个向用户进行通知和请求以确认吸水管路有无异常。
另外,在上述中,进行了基于最小值P2_min的判断。这是因为,在对阀12进行开闭而防止及解除吸水管路的堵塞的结构的情况下,压力值以对阀12进行开闭的时间间隔(间隔)恢复到大气压附近,因此优选使用间隔内的压力的最小值P2_min进行判断。
与此相对,在阀12为注射器冲洗或手泵等通过定期地产生压力变动来防止和解除吸水管路的堵塞的结构的情况下,可以进行基于压力的最小值P2_min的判断,也可以进行基于压力的平均值P2_ave的判断。
另外,也可以在内窥镜用流体控制装置10中具备能够由用户或进行***的维护检查的作业员变更上述的时间间隔T5、判定时间T6、T7的模式。
[堵塞检测]
图14是表示第一实施方式中的堵塞检测处理的流程图。图14所示的处理由控制器11的堵塞检测部11d执行。
若利用图9以及图10所示的正常区域,则能够检测由结石引起的吸水管54的堵塞。在吸水时,当相对于正常区域的压力下降为规定量以上且持续规定时间以上时,处理器11A判断为发生了堵塞。堵塞大致分为在吸水***的前端产生的类型和在吸水管路内产生的类型这两种。
因堵塞而产生的压力下降根据堵塞的类型而不同,因此,如下述说明的那样,优选设定至少两个级别的检测条件。但是,也可以根据各类型中的堵塞的程度进一步分级。在该情况下,需要更多级别的检测条件,因此也可以设定三个级别以上的检测条件。
此外,发生了堵塞时的压力下降(后述的(Pth-P2_min))的值比较小,根据情况也有可能成为正常区域内的变化。因此,为了能够更确切地检测堵塞,也可以使压力上限线P2u及压力下限线P2d更接近压力基准线P2c来缩小正常区域。另外,也可以以压力基准线P2c为基准来监视压力下降。此时,也可以使检测为发生了堵塞的压力下降量根据吸水泵14的驱动电压V2(如上所述,也可以是流量或转速)而变化。
以下,对以压力基准线P2c为基准监视压力下降的例子进行说明。
当开始堵塞检测处理时,处理器11A判定吸水Brake是否断开(步骤S31)。在此,在吸水Brake接通的情况下,处理器11A等待吸水Brake断开。
另外,在吸水Brake为断开的情况下,处理器11A计算规定的时间间隔(例如,与步骤S22同样的时间间隔T5)中的吸水泵14的驱动电压V2的移动平均值V2_ave。并且,处理器11A取得规定的时间间隔中的由吸水压力计16测量的压力值P2的最小值P2_min(步骤S32)。
处理器11A计算将移动平均值V2_ave代入到通过图11的处理生成的压力基准线P2c而得到的压力值Pth(步骤S33)。
然后,处理器11A判定(Pth-P2_min)>dP1的状态是否持续了规定的判定时间T10以上(步骤S34)。
在此,dP1是用于检测重度堵塞的、针对相对于压力值Pth的压力下降而预先确定的阈值(异常判定用的压力的阈值)。另外,判定时间T10是用于检测重度堵塞的时间的阈值。在检测重度堵塞的情况下,阈值dP1可以比较大,判定时间T10可以比较短。阈值dP1例如为3(kPa),判定时间T10例如为0.1秒。
在此,当未持续判定时间T10以上时,处理器11A判定(Pth-P2_min)>dP2的状态是否持续规定的判定时间T11以上(步骤S35)。
在此,dP2是用于检测轻度堵塞的、针对相对于压力值Pth的压力下降而预先确定的阈值(异常判定用的压力的阈值)。另外,判定时间T11是用于检测轻度堵塞的时间的阈值。在检测到轻度堵塞的情况下,阈值dP2比阈值dP1小,判定时间T11比T10长。阈值dP2例如为1(kPa),判定时间T11例如为60秒。
当未持续判定时间T11以上时,处理器11A返回到堵塞探测处理的开始时刻的处理。
当在步骤S34中持续了判定时间T10以上时,或者当在步骤S35中持续了判定时间T11以上时,处理器11A判断为检测到堵塞(步骤S36)。
若检测到堵塞,则处理器11A将处理返回到未图示的主处理等,例如执行与堵塞对应的另外的处理等。与堵塞对应的的另外的处理的一例是如下处理:由于发生了堵塞,因此以文章、颜色、声音等中的至少一个来对用户进行通知及请求以进行解除堵塞的操作。此外,也可以在使泵***停止的基础上进行上述通知等。或者,也可以根据堵塞的程度而区分地进行泵***的停止或不进行泵***的停止。
另外,内窥镜用流体控制装置10中也可以具有能够由用户或进行***的保养检查的作业员变更上述的判定时间T10、T11及阈值dP1、dP2的模式。
[内压传感器异常检测]
图15是示出第一实施方式中的内压传感器异常检测部11e的结构例的框图。
内压传感器异常检测部11e具备压力基准取得部11e1、吸水压力相对变化运算部11e2、内压相对变化运算部11e3、相对变化量比较部11e4以及异常通知部11e5。按照图16的流程图说明各部的功能。
图16是示出第一实施方式的内压传感器异常检测处理的流程图。图16所示的处理由控制器11的内压传感器异常检测部11e执行。另外,以下,用F(假)、T(真)表示逻辑值。
处理器11A首先开始使送水泵13和吸水泵14动作时的内压传感器异常检测处理。
于是,处理器11A进行对标志ref.Flag设置F,对标志IS_Error设置F,对压力值ref.v_suc设置0,对压力值ref.v_IS设置0,对电压值ref.v_V2设置0的初始化(步骤S41)。
在此,标志ref.Flag是表示是否设定有计算相对变化量的压力基准(T)(F)的标志。标志IS_Error是表示是(T)否(F)检测到内压传感器37的异常的标志。压力值ref.v_suc是成为计算相对变化量时的基准的吸水压力计16的压力值。压力值ref.v_IS是成为计算相对变化量时的基准的内压传感器37的压力值。电压值ref.v_V2是取得压力值ref.v_suc及压力值ref.v_IS时的吸水泵14的驱动电压。
处理器11A判定吸水Brake是否断开(步骤S42)。
[压力基准的生成](包括压力基准取得部11e1的作用)
在此,当吸水Brake为断开时,处理器11A判定送水泵13的驱动电压V1与由送水压力计15测量的压力值P1的组合是否处于如图10的A栏所示的正常区域,且吸水泵14的驱动电压V2与由吸水压力计16测量的压力值P2的组合是否处于如图10的B栏所示的正常区域(步骤S43)。
在步骤S43中处于正常区域的情况下,处理器11A进一步判定是否从进入正常区域起经过了规定时间T20(步骤S44)。
为了求出如图8所示的由内压传感器37测量的压力值Pi与由吸水压力计16测量的压力值P2的相对变化量,需要基准。在内压传感器37的情况下,以在某个时刻测量的压力值为基准即可。与此相对,在吸水压力计16的情况下,要求使用在送水泵13和吸水泵14的动作稳定时测量出的压力值。
因此,在由吸水压力计16测量的压力值P2进入图10所示的正常区域的状态持续了规定时间T20的情况下,判断为动作稳定。规定时间T20例如为30秒。
在步骤S44中经过了规定时间T20的情况下,处理器11A对标志ref.Flag设置T,对压力值ref.v_suc设置P2_min,对压力值ref.v_IS设置IRPressure,对电压值ref.v_V2设置移动平均值V2_ave(步骤S45)。
在此,P2_min是过去规定时间内的由吸水压力计16测量的压力值P2的最小值。此外,也可以代替P2_min而使用过去规定时间内的由吸水压力计16测量的压力值P2的平均值P2_ave。IRPressure是规定时间内的由内压传感器37测量的压力值Pi的平均值。如上所述,V2_ave是吸水泵14的驱动电压V2在规定时间内的移动平均值。
这样,通过步骤S42~S45的处理,压力基准取得部11e1生成压力基准。图4的压力基准生成部11a生成图9和图10所示那样的压力基准线、正常区域,与此相对,图15的压力基准取得部11e1取得成为用于计算图8的相对压力变化的基准的压力值(在图8的例子中,送水泵电压为2.0V时的压力值P2、Pi)。
[内压传感器异常的判定]
然后,处理器11A判定是否(ref.v_V2-dV2)<V2_ave且V2_ave<(ref.v_V2+dV2)(步骤S46)。
在步骤S46中,根据在以生成基准时的吸水泵14的电压值ref.v_V2为中心的规定的范围ref.v_V2±dV2内是否包含当前的吸水泵14的驱动电压V2的移动平均值V2_ave(或V2_min),来判定生成基准时的吸水条件是否有变化。因此,dV2是表示判定吸水条件有无变化的范围的规定值。
在此,当满足步骤S46的判定条件时,处理器11A判定是否满足|(P2_min-ref.v_suc)-(IRPressure-ref.v_IS)|>dP(步骤S47)。在此,dP是用于判定由吸水压力计16测量的压力值P2与由内压传感器37测量的压力值Pi的差分是否异常的阈值。
具体而言,吸水压力相对变化运算部11e2运算第一相对变化量(P2_min-ref.v_suc)。内压相对变化运算部11e3运算第二相对变化量(IRPressure-ref.v_IS)。然后,相对变化量比较部11e4进行步骤S47的比较判定。
在步骤S47中,对由吸水压力计16测量的压力值P2的最小值P2_min相对于第一基准值ref.v_suc的第一相对变化量(P2_min-ref.v_suc)和由内压传感器37测量的压力值Pi的平均值IRPressure相对于第二基准值ref.v_IS的第二相对变化量(IRPressure-ref.v_IS)进行比较。
若第一相对变化量与第二相对变化量的差分为阈值dP以下(即,差量小),则吸水压力计16及内压传感器37均正常。另一方面,若差分大于阈值dP,则有可能吸水压力计16和内压传感器37中的至少一方(例如内压传感器37)异常,发生了故障。
此外,阈值dP优选根据能够以何种程度准确地捕捉相对变化、以及为了确保安全性所需的允许误差等因素来决定。阈值dP例如为30(mmHg)。
当满足步骤S47的判定条件时,处理器11A判定满足步骤S47的判定条件的情况是否持续了规定时间T21以上(步骤S48)。
在此,T21是用于判定由吸水压力计16测量的压力值P2与由内压传感器37测量的压力值Pi的差分是否异常的规定时间。规定时间T21例如为3秒。通过等待经过规定时间T21,也能够防止颤动。
当不满足步骤S47或步骤S48的判定条件时,处理器11A返回到步骤S46的处理。
并且,当不满足步骤S46的判定条件时,处理器11A对标志ref.Flag设置F(步骤S49)。这是因为,在生成基准时的吸水条件发生变化的情况下,需要重新生成基准。
当不满足步骤S43或步骤S44的判定条件时,或者进行了步骤S49的处理时,处理器11A返回到步骤S42的处理。
[吸水泵停止的情况]
以上,说明了吸水泵14动作的情况。与此相对,在吸水泵14停止时,如果吸水***的管路充满水,则能够基于由吸水压力计16测量的压力值P2,测量吸水***的前端的压力、即灌流对象90的内压。因此,能够将由吸水压力计16测量的压力值P2与由内压传感器37测量的压力值Pi进行比较。
在步骤S42中,当吸水Brake为接通时,处理器11A对标志ref.Flag设置F(步骤S50)。在此,标志ref.Flag是表示是否能够设定计算相对变化量的压力基准的标志。
然后,处理器11A转移到使吸水泵14动作时的内压传感器异常检测处理(步骤S51)。
于是,处理器11A判定由吸水压力计16测量的压力值P2的平均值P2_ave是否大于0(步骤S52)。
在此,在刚停止吸水后,吸水压力计16有时测量出负压。因此,在步骤S52中,确认了平均值P2_ave至少为大气压以上(即,压力值为正)。
在此,在平均值P2_ave大于0的情况下,处理器11A判定是否|P2_ave-IRPressure|>dP(步骤S53)。如上所述,阈值dP例如为30(mmHg)。
在此,当满足步骤S53的判定条件时,处理器11A判定满足步骤S53的判定条件的情况是否持续上述规定时间T21以上(步骤S54)。
在步骤S52、S53或S54中不满足判定条件的情况下,处理器11A返回步骤S42的处理。
在满足步骤S48或S54的判定条件的情况下,处理器11A对标志IS_Error设置T,例如产生警告而停止***(步骤S55)。
这样,通过步骤S45~S48、S55的处理,进行使送水泵13及吸水泵14动作时的内压传感器异常的判定。另外,通过步骤S51~S55的处理,进行使送水泵13动作时的内压传感器异常的判定。
[异常后的行为](包括异常通知部11e5的作用)
在判定了内压传感器37的异常之后,处理器11A通过警报、LED(Light EmittingDiode:发光二极管)点亮、LED闪烁或向GUI(Graphical User Interface:图形用户界面)的消息显示等,向用户通知发生了异常。另外,处理器11A也可以进行消除原本显示的压力值、对原本显示的压力值加上括号来表示是参考值等。
并且,由于是由内压传感器37测量的压力值的可靠性低的状态,因此处理器11A也可以停止送水泵13和吸水泵14的动作。
用户也可以在确认了通知的基础上,一边注意作为灌流对象90的例如肾脏的膨胀情况,一边继续手术。另外,用户也可以不使用送水泵13及吸水泵14,而与以往的手术同样地,从位于比灌流对象90高的位置的生理盐水袋等送水源51经由吸水通道35向灌流对象90内以自然灌流进行送水,继续进行手术。
在进行了步骤S55的处理后,处理器11A使处理返回未图示的主处理等。
另外,为了确认步骤S55的警告是否正确,用户也能够在停止了吸水泵14的状态下仅进行送水,确认由吸水压力计16测量的压力值P2与由内压传感器37测量的压力值Pi是否真正偏离。
此外,在图16中,说明了通过将由吸水压力计16测量的压力值P2与由内压传感器37测量的压力值Pi进行比较来检测内压传感器37的异常的例子,但不限定于此。例如,也可以通过比较由送水压力计15测量的压力值P1和由内压传感器37测量的压力值Pi来检测内压传感器37的异常。
并且,也可以通过对由吸水压力计16测量的压力值P2和由内压传感器37测量的压力值Pi进行比较,来检测吸水压力计16的异常。另外,也可以通过比较由送水压力计15测量的压力值P1和由内压传感器37测量的压力值Pi来检测送水压力计15的异常。
另外,只要是以检测内压传感器37、送水压力计15或吸水压力计16的异常为目的,也可以不设置送水流量计17及吸水流量计18。另外,阀12可以设置,也可以不设置。
能够搭载于内窥镜30的前端部等的内压传感器37小型且昂贵。与此相对,设置于送水压力计15和吸水压力计16的压力传感器能够搭载于内窥镜用流体控制装置10内,是可重用的,并且比较廉价。
因此,通过进行图16所示的处理,能够利用设置于送水压力计15或吸水压力计16的压力传感器确保内压传感器37的可靠性,实现前端部的小型化及内窥镜30的低成本化,成为也适合于一次性内窥镜的内窥镜流体控制***1的结构。
[根据流量的内压估计]
在上述中,利用由送水压力计15或吸水压力计16测量的压力值与由内压传感器37测量的压力值之间的相关性,根据由送水压力计15或吸水压力计16测量的压力值估计灌流对象90的内压。
并且,灌流对象90的内压也能够通过以下说明的方法来估计。
参照图5及图6,如上所述,在内窥镜流体控制***1中,通过在吸水中将阀12短时间打开而向大气开放,从而产生水捶作用而使吸水管路内的流体逆流,消除结石的卡住。根据因水捶作用而产生的逆流的流量与吸水***的管路阻力的关系,能够推测吸水管路的前端所处的灌流对象90的内压。
此外,在根据逆流的流量估计内压的情况下,也可以不设置送水压力计15以及吸水压力计16,但需要阀12(或者夹紧阀等)。
首先,管路阻力ΔP通过以下的式(2)算出。
在此,Re是雷诺数,L是管的长度,D是管的内径,ρ是流体的密度,v是流速。
如以下的式(3)所示,流量Q由流速v与管的内径的截面积之积给出。
将式(3)变形为流速v的式(4),
/>
将式(4)的流速v代入式(2),得到式(5)。
即,如果得到管路长度L、管的内径D等信息,则通过式(5)根据流量Q求出管路阻力ΔP。
与图5所示的状态相比,在图6所示的状态下,吸水管路内的流量显著降低。其结果是,在吸水管路的前端侧,因惯性力而欲流入的流体被推回而逆流。但是,从吸水***整体来看,吸水***的前端因灌流对象90的内压(例如,肾内压)而施加正压,阀12附近向大气开放而成为大气压附近的气压。因此,在吸水管路中,沿吸水方向稍微产生水的流动。
此时的吸水管路的流量由吐出压力(此时为肾内压)与因管路阻力ΔP引起的压力损失的差分决定,如图17所示,吸水流量与灌流对象90的内压(肾内压)的关系成比例关系。在此,图17是表示在第一实施方式中吸水管路的流量与压力损失的关系的图表。
在图17所示的图表中,灌流对象90的内压相对于吸水流量的比例常数a接近1,但比例常数a根据吸水管路的结构而变化。因此,优选预先取得图6所示的状态时的吸水流量与灌流对象90的内压的关系,掌握比例常数a。如果预先得到吸水管路的流量与压力损失的关系,则能够根据由吸水流量计18测量的流量来估计灌流对象90的内压。
流量与内压的关系受到管路阻力ΔP的影响。因此,若管路阻力ΔP根据实际使用时的管路的姿势而变化,则估计的内压产生误差。
观察式(5)(或式(2))可知,当管的内径D变大时,管路阻力ΔP变小。因此,为了减小所估计的内压的误差,优选使管路能够***的部分***,减小管路阻力ΔP。
另外,同样的想法也适用于内窥镜30内的管路,但关于内窥镜30内的管路,存在现实中无法***的情况。在该情况下,产生与实际使用时的管路的姿势相应的管路阻力ΔP的些许变化。也需要考虑由于这样的管路阻力ΔP的变化而产生的内压估计误差。另外,有时管路阻力ΔP因管路的个体差异而不同,同样地产生内压估计误差,因此需要同样地进行考虑。
在如上述那样管路存在变化的情况下,也可以由处理器11A读入从用户的设定、EEPROM或RFID等得到的内窥镜30的类别信息,来应对管路阻力ΔP的差异。
图18是表示第一实施方式中的吸水流量和由内压传感器37测量的压力值的基于经过时间的变化的图表。在图18中,实线表示由吸水流量计18测量的吸水流量(单位为(mL/分))的变化,虚线表示由内压传感器37测量的灌流对象90内的压力(单位为(mmHg))的变化。
在图18的例子中,以固定的间隔对阀12进行开闭,通过水捶作用进行消除结石的卡住的动作。因此,图18所示的实线上,数值例如以3秒左右的间隔上下变动。
在阀12的开闭的间隔中,实线上的最小值是阀12处于如图6所示那样打开的状态时的流量。从吸水流量计18取得实线上的间隔的最小值的流量,通过参照与取得的最小值对应的图17的图表,得到灌流对象90内的压力的估计值。
如图17所示,在间隔中的吸水流量的最小值和由内压传感器37测量的压力值处于正比例的关系时,也可以通过将吸水流量的最小值除以从图17的关系得到的比例常数a,得到灌流对象90内的压力的估计值。
图19是表示在第一实施方式中根据由吸水流量计18测量的流量估计灌流对象90内的压力的处理的流程图。图19所示的处理由控制器11的内压估计部11f执行。
当开始图19所示的处理时,处理器11A从吸水流量计18取得实时的吸水流量值FR_r(步骤S61)。
处理器11A计算所取得的吸水流量值FR_r中的、阀12的开闭的间隔中的最小值FR_min(步骤S62)。
处理器11A通过将最小值FR_min除以比例常数a,算出内压的估计值IRP_e(步骤S63),使处理返回未图示的主处理等。
如参照图17~图19说明的那样,如果根据对阀12进行开闭时由吸水流量计18测量的流量来估计灌流对象90内的压力,则不需要在内窥镜30的前端部搭载小型且高价的内压传感器37。由此,能够降低成本,使内窥镜30进一步细径化。
另外,即使在内窥镜30的前端部搭载有内压传感器37的情况下,通过对由内压传感器37测量的压力值和根据由吸水流量计18测量的流量而估计出的值进行比较,也能够检测内压传感器37的异常(参照图18)。
[泵停止方法]
使用生理盐水等进行送水和吸水,在一定时间内进行灌流对象90内的灌流,结石被排出后,控制器11的泵控制部11g停止送水泵13和吸水泵14。在使泵停止时,要求考虑灌流对象90内的压力。
例如,在将***部31贯穿***于尿管等细的部分而向作为灌流对象90的肾内进行灌流的情况下,有时管路变细而管路阻力变大。
此时,例如若送水侧的管路阻力比吸水侧的管路阻力大,则在管路阻力大的送水***中有时会残留加压。于是,在停止送水泵13及吸水泵14后,也会进行向灌流对象90内的送水,灌流对象90内的压力有可能上升。
以下,参照图20~图25,说明一边抑制灌流对象90内的压力上升,一边停止送水泵13及吸水泵14的方法。由控制器11的泵控制部11g进行各方法的控制。
图20是表示第一实施方式中的停止送水泵13和吸水泵14的方法的第一例的时序图。
例如,设泵驱动信号在时刻t1从接通变为断开。于是,通过处理器11A的控制,在时刻t1,送水泵13停止驱动,但吸水泵14继续驱动。
之后,在时间上比时刻t1靠后的时刻t2,通过处理器11A的控制,吸水泵14停止驱动。时刻t1与时刻t2的时间间隔例如为5秒,但并不限定于此。
例如,也可以根据泵驱动信号从接通变为断开的时刻t1(或者时刻t1的紧前面的时刻)(以下,将时刻t1或者时刻t1的紧前面的时刻称为时刻t1等)的送水泵13的流量和吸水泵14的流量中的至少一方,来变更时刻t1与时刻t2的时间间隔。
具体而言,例如也可以以1(秒)/10(mL/分)的比率变更时间间隔。此时,在时刻t1等中以30(mL/分)驱动送水泵13的情况下,只要将时刻t1与时刻t2的时间间隔设为3秒即可。
并且,在设置上述那样的测量或估计灌流对象90内的压力的结构中的任一个的情况下,也可以在时刻t1停止送水泵13的驱动之后,在灌流对象90的内压成为规定的值(例如10(mmHg))以下的时刻,停止吸水泵14的驱动。
图21是表示第一实施方式中的停止送水泵13和吸水泵14的方法的第二例的时序图。
通过处理器11A的控制,从泵驱动信号从接通变为断开的时刻t1起,使吸水流量以固定的比率(固定的梯度)逐渐减小。此时的逐渐减小的比率例如为-5((mL/分)/秒)。
例如,在时刻t1等以30(mL/分)驱动送水泵13的情况下,时刻t1与时刻t2的时间间隔为6秒。
此外,也可以根据时刻t1等的送水泵13的流量和吸水泵14的流量中的至少一方而变更逐渐减小的比率。
图22是表示第一实施方式中的停止送水泵13和吸水泵14的方法的第三例的时序图。
图22所示的第三例是图20所示的第一例和图21所示的第二例的组合方法。
即,通过处理器11A的控制,在泵驱动信号从接通变为断开的时刻t1,送水泵13停止驱动,但吸水泵14继续驱动。
之后,从比时刻t1在时间上靠后且比时刻t2在时间上靠前的时刻t3起,通过处理器11A的控制,使吸水流量以固定的比率(固定的梯度)逐渐减小。
此时的逐渐减小的比率是时刻t3的吸水泵14的流量在时刻t2成为0的比率。
此外,也可以根据时刻t1等的送水泵13的流量和吸水泵14的流量中的至少一方而变更时刻t1与时刻t3的时间间隔。
同样地,也可以根据时刻t1等的送水泵13的流量和吸水泵14的流量中的至少一方而变更时刻t3与时刻t2的时间间隔。
图23是表示第一实施方式中的停止送水泵13和吸水泵14的方法的第四例的时序图。
通过处理器11A的控制,在泵驱动信号从接通变为断开的时刻t1,送水泵13停止驱动,但是吸水泵14使吸水流量增加固定量而继续驱动。
之后,从比时刻t1在时间上靠后且比时刻t2在时间上靠前的时刻t3起,通过处理器11A的控制,使吸水流量以固定的比率(固定的梯度)逐渐减小。
在此,从时刻t1到时刻t3的吸水流量与时刻t1以前的吸水流量的差分、即吸水流量的增加量例如为10(mL/分)。另外,时刻t1与时刻t3的时间间隔例如为2秒。
另外,也可以根据时刻t1等的送水泵13的流量和吸水泵14的流量中的至少一方而变更吸水流量的增加量。
另外,也可以根据时刻t1等的送水泵13的流量和吸水泵14的流量中的至少一方而变更时刻t1与时刻t3的时间间隔。
同样地,也可以根据时刻t1等的送水泵13的流量和吸水泵14的流量中的至少一方而变更时刻t3与时刻t2的时间间隔。
另外,在图23的例子中,从时刻t3起使吸水流量逐渐减小,但也可以不逐渐减小,而在时刻t2停止吸水泵14。也可以根据时刻t1等的送水泵13的流量和吸水泵14的流量中的至少一方而变更此时的时刻t1与时刻t2的时间间隔。
在刚停止送水泵13之后,灌流对象90的内压上升的可能性最高。因此,通过在刚停止送水泵13之后立即增加吸水泵14的吸水流量,能够更确切地抑制灌流对象90的内压的上升。
图24是表示第一实施方式中的停止送水泵13和吸水泵14的方法的第五例的时序图。图25是表示第一实施方式中的停止送水泵13及吸水泵14时的内压反馈控制处理的一例的流程图。图25所示的处理由控制器11的泵控制部11g执行。
另外,在进行图25所示的处理时,设想设置上述那样的测量或估计灌流对象90内的压力的结构中的任意结构的情况。以下,列举设置内压传感器37的例子进行说明。
当开始图25所示的处理时,例如处理器11A判定处理器11A是否接收到根据用户的操作而从操作开关等输入装置发送的泵停止指令(步骤S71)。
在此,在未接收到泵停止指令的情况下,处理器11A等待泵停止指令的接收。
另外,在步骤S71中接收到泵停止指令时,处理器11A将由内压传感器37测量的灌流对象90内的压力值P_irp记录为内压的阈值Pth_irp。然后,处理器11A在图24的时刻t1使泵驱动信号从接通变为断开,停止送水泵13(步骤S72)。
之后,处理器11A判定是否继续送水泵13的停止(步骤S73)。在此,在例如因泵停止指令被解除等而不继续送水泵13的停止的情况下,处理器11A返回步骤S71的处理而等待新的泵停止指令的接收。
并且,当在步骤S73中继续送水泵13的停止时,处理器11A判定由内压传感器37测量的灌流对象90内的压力值P_irp是否小于内压的阈值Pth_irp(步骤S74)。
在此,在压力值P_irp为内压的阈值Pth_irp以上的情况下,处理器11A增加吸水泵14的吸水流量(提高吸引输出)(步骤S75),返回步骤S73的处理。
并且,在步骤S74中,当压力值P_irp小于内压的阈值Pth_irp时,处理器11A减少吸水泵14的吸水流量(降低吸引输出)(步骤S76)。
然后,处理器11A判定压力值P_irp是否小于规定的内压值P_safe(步骤S77)。在此,规定的内压值P_safe是被判断为即使停止吸水泵14也安全(具体而言,即使在停止吸水泵14的情况下,灌流对象90内的压力也不会高于固定的压力(例如,内压的阈值Pth_irp))的压力。
在步骤S77中,当压力值P_irp为规定的内压值P_safe以上时,处理器11A返回步骤S73的处理。
并且,在步骤S77中,当压力值P_irp小于规定的内压值P_safe时(对应于图24的时刻t2),处理器11A停止吸水泵14(步骤S78),使处理返回到未图示的主处理等。
当进行了这样的处理时,进行例如图24所示那样的吸水泵14的吸水动作。但是,通过反馈控制,吸水泵14如何进行吸水动作将根据内窥镜流体控制***1及灌流对象90的状况而变化,因此图24所示的吸水动作是作为一例而示出的。
此外,并不限定于图25所示那样的进行反馈控制直至小于规定的内压值P_safe的例子。例如,也可以在泵停止时采用通过输出值与目标值的偏差、其积分以及微分这3个要素进行输入值的控制的PID(Proportional-Integral-Differential Controller:比例积分微分控制)控制等反馈控制。
通过进行图24及图25所示的处理,也能够确切地抑制停止送水泵13及吸水泵14时的灌流对象90的内压的上升。
另外,作为第一~第五例所示的停止送水泵13及吸水泵14的方法,只要选择对内窥镜流体控制***1最适当地发挥功能的方法即可。另外,在实现大致相同的功能的情况下,也可以选择更简单的控制方法。
这样,在具备向灌流对象90内输送流体的送水泵13、回收所输送的流体的吸水泵14、控制送水泵13及吸水泵14的泵控制部11g的内窥镜用流体控制装置10中,在泵控制部11g从用户接收到停止送水泵13及吸水泵14的指示时,使上述吸水泵14比送水泵13延后停止。由此,能够抑制灌流对象90的内压的上升。
根据第一实施方式,在测量灌流对象90内的压力的单元中,能够使用测量送水管路内的流体的压力的送水压力计15或测量吸水管路内的流体的压力的吸水压力计16,监视测量灌流对象90内的压力的内压传感器37是否正常动作。
并且,根据第一实施方式的内窥镜流体控制***、内窥镜用流体控制装置、内窥镜流体控制***的控制方法以及内窥镜用流体控制装置的控制方法,能够低成本且节省空间地掌握被检体的内压。
另外,在上述中,主要说明了本发明是内窥镜用流体控制装置10和包含内窥镜用流体控制装置10的内窥镜流体控制***1的情况,但不限于此。例如,本发明也可以是内窥镜用流体控制装置10的控制方法或内窥镜流体控制***1的控制方法。另外,本发明也可以是用于使计算机进行与内窥镜用流体控制装置10或内窥镜流体控制***1同样的处理的计算机程序。进而,本发明也可以是记录所述计算机程序的计算机可读取的非暂时性的记录介质等。
在此,记录计算机程序产品的记录介质的几个例子是软盘、CD-ROM(Compact DiscRead only memory:只读光盘)、DVD(Digital Versatile Disc:数字多功能光盘)、USB(Universal Serial Bus:通用串行总线)闪存或者SD存储卡等闪存等可移动记录介质、或者HDD(Hard Disk Drive:硬盘驱动器)、SSD(Solid State Drive:固态驱动器)等记录介质等。不限于在记录介质中记录计算机程序的全部,也可以记录一部分。另外,也可以经由通信网络流通或提供计算机程序的全体或一部分。利用者通过从记录介质将计算机程序安装于计算机,或者经由通信网络下载计算机程序并安装于计算机,能够由计算机读取计算机程序,执行动作的全部或者一部分,执行上述的装置的动作。
参照附图对本发明的优选实施方式进行了叙述,应当理解为本发明并不限于这些实施方式,本领域技术人员能够在不脱离权利要求书中所记载的本发明的主旨的范围内做出各种变形和变更。
Claims (21)
1.一种内窥镜流体控制***,其特征在于,该内窥镜流体控制***具有:
内窥镜,其具有第一吸水管路;
第二吸水管路,其与所述第一吸水管路装卸自如地连接;
泵,其与所述第二吸水管路连接;
压力计,其设置在所述第二吸水管路上;
存储器,其记录相关数据,所述相关数据是表示所述压力计所示出的压力值与所述泵的输出值之间的相关性的数据,按照所述内窥镜的每个类别而设定;
相关数据确定部,其确定与所述第一吸水管路连接于所述第二吸水管路的所述内窥镜的类别对应的相关数据;以及
控制器,其根据由所述相关数据确定部确定的所述相关数据,监视所述泵的动作。
2.根据权利要求1所述的内窥镜流体控制***,其特征在于,
所述存储器按照所述内窥镜的每个类别至少记录有第一最小相关数据,所述第一最小相关数据是根据所述压力计所示出的第一压力值和与所述第一压力值对应的所述泵的输出值而构建的,
在所述第一吸水管路与所述第二吸水管路连接而使所述泵动作时,所述控制器根据由所述压力计测量的第二压力值和与所述第二压力值对应的所述泵的输出值构建第二最小相关数据,
所述控制器从记录在所述存储器中的按照所述内窥镜的每个类别而设定的相关数据中确定与所述第一最小相关数据和所述第二最小相关数据的组合数据近似的相关数据,根据所确定的所述相关数据监视所述泵的动作。
3.根据权利要求1所述的内窥镜流体控制***,其特征在于,
所述内窥镜在***部的前端部具备内压传感器,
所述控制器计算由所述压力计测量的压力值相对于第一基准值的第一相对变化量与由所述内压传感器测量的压力值相对于第二基准值的第二相对变化量的差分,在所述差分超过阈值的情况下判定为所述内压传感器异常。
4.根据权利要求1所述的内窥镜流体控制***,其特征在于,所述压力计设置在所述第二吸水管路上且所述泵与所述第一吸水管路之间。
5.一种内窥镜流体控制***的控制方法,其特征在于,
在内窥镜所具备的第一吸水管路和与泵连接的第二吸水管路连接的状态下,
从记录在存储器中的相关数据中确定与所述第一吸水管路连接于所述第二吸水管路的所述内窥镜的类别对应的相关数据,所述相关数据是表示设置在所述第二吸水管路上的压力计所示出的压力值与所述泵的输出值之间的相关性的数据,且按照所述内窥镜的每个类别而设定,
根据所确定的所述相关数据监视所述泵的动作。
6.根据权利要求5所述的内窥镜流体控制***的控制方法,其特征在于,
所述存储器按照所述内窥镜的每个类别至少记录有第一最小相关数据,所述第一最小相关数据是基于所述压力计所示出的第一压力值和与所述第一压力值对应的所述泵的输出值而构建的,
在所述第一吸水管路与所述第二吸水管路连接而使所述泵动作时,基于由所述压力计测量的第二压力值和与所述第二压力值对应的所述泵的输出值来构建第二最小相关数据,
从记录于所述存储器的、按照所述内窥镜的每个类别设定的相关数据中确定与所述第一最小相关数据和所述第二最小相关数据的组合数据近似的相关数据,
基于所确定的所述相关数据来监视所述泵的动作。
7.一种内窥镜用流体控制装置,其特征在于,该内窥镜用流体控制装置具有:
第二吸水管路,其与内窥镜具有的第一吸水管路装卸自如地连接;
泵,其与所述第二吸水管路连接;
压力计,其设置在所述第二吸水管路上;
存储器,其记录相关数据,所述相关数据是表示所述压力计所示出的压力值与所述泵的输出值之间的相关性的数据,按照所述内窥镜的每个类别而设定;
相关数据确定部,其确定与所述第一吸水管路连接于所述第二吸水管路的所述内窥镜的类别对应的相关数据;以及
控制器,其根据由所述相关数据确定部确定的所述相关数据,监视所述泵的动作。
8.根据权利要求7所述的内窥镜用流体控制装置,其特征在于,
所述存储器按照所述内窥镜的每个类别至少记录有第一最小相关数据,所述第一最小相关数据是根据所述压力计所示出的第一压力值和与所述第一压力值对应的所述泵的输出值而构建的,
在所述第一吸水管路与所述第二吸水管路连接而使所述泵动作时,所述控制器根据由所述压力计测量的第二压力值和与所述第二压力值对应的所述泵的输出值构建第二最小相关数据,
所述控制器从记录在所述存储器中的按照所述内窥镜的每个类别而设定的相关数据中确定与所述第一最小相关数据和所述第二最小相关数据的组合数据近似的相关数据,根据所确定的所述相关数据监视所述泵的动作。
9.根据权利要求7所述的内窥镜用流体控制装置,其特征在于,
所述相关数据确定部基于根据用户的操作而从输入装置发送的信息,从记录在所述存储器中的按照所述内窥镜的每个类别而设定的相关数据中选择一个所述相关数据。
10.根据权利要求7所述的内窥镜用流体控制装置,其特征在于,
所述相关数据确定部根据所述第一吸水管路与所述第二吸水管路连接的所述内窥镜的类别,从记录在所述存储器中的按照所述内窥镜的每个类别而设定的相关数据中选择1个相关数据。
11.根据权利要求7所述的内窥镜用流体控制装置,其特征在于,
所述压力计设置在所述第二吸水管路上且所述泵与所述第一吸水管路之间。
12.一种内窥镜用流体控制装置,其特征在于,所述内窥镜用流体控制装置具备:
第二吸水管路,其与内窥镜具有的第一吸水管路装卸自如地连接;
泵,其与所述第二吸水管路连接;
压力计,其设置在所述第二吸水管路上;
存储器,其记录第一最小相关数据,所述第一最小相关数据是表示所述压力计所示出的压力值与所述泵的输出值之间的相关性的数据,且该第一最小相关数据是基于所述压力计所示出的第一压力值和与所述第一压力值对应的所述泵的输出值而构建的;以及
控制器,在所述第一吸水管路与所述第二吸水管路连接而使所述泵动作时,所述控制器基于由所述压力计测量的第二压力值和与所述第二压力值对应的所述泵的输出值来构建第二最小相关数据,基于所述第一最小相关数据与所述第二最小相关数据的组合来构建相关数据,基于所构建的所述相关数据来监视所述泵的动作。
13.根据权利要求12所述的内窥镜用流体控制装置,其特征在于,
所述存储器记录有所述压力计所示出的所述第一压力值或所述泵的输出值分别不同的多种第一最小相关数据,
所述控制器从记录于所述存储器的所述多种第一最小相关数据中选择一个所述第一最小相关数据。
14.根据权利要求13所述的内窥镜用流体控制装置,其特征在于,
所述控制器根据所述第一吸水管路与所述第二吸水管路连接的所述内窥镜的类别,从记录于所述存储器的所述多种第一最小相关数据中选择1个所述第一最小相关数据。
15.根据权利要求13所述的内窥镜用流体控制装置,其特征在于,
所述控制器基于根据用户的操作而从输入装置发送的信息,从记录于所述存储器的所述多种第一最小相关数据中选择一个所述第一最小相关数据。
16.根据权利要求14所述的内窥镜用流体控制装置,其特征在于,
所述控制器从所述第一吸水管路与所述第二吸水管路连接的所述内窥镜取得类别信息,根据所述类别信息判别所述内窥镜的类别。
17.一种内窥镜用流体控制装置的控制方法,其特征在于,
在内窥镜所具备的第一吸水管路和与泵连接的第二吸水管路连接的状态下,使所述泵动作,
从存储器读出第一最小相关数据,所述第一最小相关数据是表示设置在所述第二吸水管路上的压力计所示出的压力值与所述泵的输出值之间的相关性的数据,且所述第一最小相关数据是根据所述压力计所示出的第一压力值和与所述第一压力值对应的所述泵的输出值而构建的,
根据由所述压力计测量的第二压力值和与所述第二压力值对应的所述泵的输出值构建第二最小相关数据,
根据所述第一最小相关数据与所述第二最小相关数据的组合构建相关数据,
根据所构建的所述相关数据监视所述泵的动作。
18.根据权利要求17所述的内窥镜用流体控制装置的控制方法,其特征在于,
所述存储器记录有所述压力计所示出的所述第一压力值或所述泵的输出值分别不同的多种第一最小相关数据,
从记录于所述存储器的所述多种第一最小相关数据中选择一个所述第一最小相关数据。
19.根据权利要求18所述的内窥镜用流体控制装置的控制方法,其特征在于,
根据所述第一吸水管路与所述第二吸水管路连接的所述内窥镜的类别,从记录于所述存储器的所述多种第一最小相关数据中选择1个所述第一最小相关数据。
20.根据权利要求18所述的内窥镜用流体控制装置的控制方法,其特征在于,
基于根据用户的操作而从输入装置发送的信息,从记录于所述存储器的所述多种第一最小相关数据中选择一个所述第一最小相关数据。
21.根据权利要求19所述的内窥镜用流体控制装置的控制方法,其特征在于,
从所述第一吸水管路与所述第二吸水管路连接的所述内窥镜取得类别信息,根据所述类别信息判别所述内窥镜的类别。
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