JPWO2019151298A1 - 異常検出システム及び、レーザ治療装置、レーザ治療システム - Google Patents
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Abstract
Description
またこの発明は、上述のレーザ治療装置と、前記レーザ伝送管を挿通可能とした内視鏡システムとで構成されたレーザ治療システムであることを特徴とする。
なお、前記冷却部流体変化検出部は、一つの検出計で構成されてもよく、また例えば液面計と圧力検出計とのように、複数の異なる機能の検出計で構成されてもよい。
詳述すると、前記レーザ伝送管が破損した場合や前記冷却流体を供給する装置に異常があった場合などには、前記冷却空間を導通する前記冷却流体の圧力に変化が生じる。この圧力変化は前記冷却流体全体に作用するため、前記冷却部流体変化検出部により短時間に精度良く検出することができる。このため、前記冷却部流体変化検出部が前記冷却流体の圧力変化を検出することにより、前記レーザ治療装置の異常を精度良く検出することができる。
前記気体は、人体に影響の少ない気体であればどのような気体であってもよく、空気の他、窒素ガス、ヘリウムガスなどを含む。なお、これらの気体は前記レーザ光を導光する導光管体の内部を導通するため、前記レーザ光を吸収しない気体であることが好ましい。
詳述すると、前記導光管体が破損した場合、前記冷却流体の一部が前記導光空間内に流入する。また流入した前記冷却流体の一部は前記導光空間を導通する前記気体の流路を塞ぐ形になり、前記導光空間を導通する前記気体は抵抗を受ける。さらに、前記導光空間を導通する前記気体の一部が前記冷却空間内に流れ込むこととなる。このため、前記冷却流体の圧力は大きく変化し、前記冷却部流体変化検出部でその圧力変化を検出するとともに、前記気体の流れの変化を前記導光部流体変化検出部で検出することができ、前記冷却流体の圧力変化と前記気体の流れの変化とを組み合わせて前記導光管体が破損していることを特定して検出することができる。
この発明によると、例えば前記導光空間に前記冷却流体が流れ込むことにより、前記気体の圧力及び流量は流入した前記冷却流体の影響を明確に受ける。このように影響を受ける前記気体の圧力変化及び流量の変化の少なくとも一方を前記導光部流体変化検出部で検出することで、前記導光管体の破損を特定して検出できる。
この発明によると、前記レーザ伝送管において前記導光管体、前記復方向空間、前記往方向空間が径内側からこの順で配置されることとなる。このため、前記復方向空間を導通する前記冷却流体は前記導光管体の破損の影響を直接受けることととなり、前記導光管体の破損をより精度良く検出できる。
この発明によると、前記冷却流体が人体に影響がないため、前記導光管体が破損して前記冷却流体が前記導光管体に沿って流れてきても、人体に影響はない。このため、より安全かつ安心して施術することができる。また、前記冷却流体を水とすることにより、コストを削減することができる。なお、前記水は、水道水、イオン交換水、蒸留水等であってよい。
図1はレーザ治療装置200と内視鏡システム300とで構成するレーザ治療システム2の概略構成図を示し、図2はレーザ治療システム2のうちレーザ治療ユニット10及び内視鏡装置100の構成を示すブロック図を示す。
なお、図4(a)において、レーザ伝送管20の構成を明確にするため、一部分を断面で表す。
以下、内視鏡装置100について、図1及び図2に基づいて簡単に説明する。
内視鏡スコープ112は、主にスコープ操作部113と内視鏡チューブ121とで構成されている。
操作ボタン118は、送気、送水、吸引、ズームなどの操作入力を受け付ける。
湾曲管部123は、上下アングルノブ116の操作によって上下方向に湾曲操作され、左右アングルノブ117によって左右方向に湾曲操作される。
ライトガイド131,135は、撮像のための照明となる光を照射する照明部位である。これにより、光の届かない体内を照らして観察及び施術できるようにする。
レンズ133は、ライトガイド131,135等の照明による光を集光し、撮像画像を取得するためのレンズ及びその後方に配置された撮像素子である。
デバイス出口136は、レーザ治療ユニット10と連結部30により接続されたレーザ伝送管20等の治療用デバイスの出口である。このレーザ伝送管20は、内視鏡チューブ121の全長でもあるデバイス挿入路長よりも長く形成されている。
操作部141は、スコープ操作部113(図1参照)による操作入力を中央制御部143に伝達する。すなわち、上下アングルノブ116や左右アングルノブ117の操作による湾曲管部123の湾曲動作、操作ボタン118による押下操作などを伝達する。また、内視鏡スコープ112のものとは別個に、例えば内視鏡装置100の制御器本体(図示省略)に操作部を設け、照明の光量、静止画の撮影記憶等の操作を中央制御部143に伝達する。
照明部144は、ライトガイド131,135(図7参照)からの照明を実行する。
この異常検出システム1について図3に基づいて詳述すると、異常検出システム1は、レーザ伝送管20と、レーザ伝送管20を流れる冷却水18aの水圧を検出する水圧検出部40とが、例えば供給用水道管Pbや排出用水道管Pcなどにより連結されている。また、レーザ伝送管20に放出する放出ガス17aの変化を検出するエアー圧力計50が送気管Paに連結されている。
電源部12は、中央制御部13など各部に動作電力を供給する。
レーザ出力制御部13aは、操作部・表示部11で設定された出力や動作モード、判定部14での判定結果に応じてレーザ発振部16によるレーザ光16aの出力値を制御する。記憶部13bは、出力の設定や動作モードの設定内容、判定部14による判定の基準値や判定結果に基づく動作の設定内容などの制御データなどの他に適宜のデータを記憶している。
上述したガイド光発光部15が照射するガイド光15a、及びレーザ発振部16が発振するレーザ光16aは、全て1つのレーザ伝送管20によって伝送される(図2参照)。
なお、冷却水18aは、水道水やイオン交換水、蒸留水、空気や窒素ガス、ヘリウムガスなどの気体、ゲル状物質に置き換えてもよい。
後側筒部24bは、前側筒部24aの外径端部から後方に向けて延出する円筒体であり、その内径が後方に向けて滑らかに拡径するように構成されている。換言すると、前側筒部24aの後端部と後側筒部24bの先端との連結部位は、断面視において円弧状となるように形成されている。(図4(b)参照)。
外装部材固定部63は、図4(a)及び図4(b)に示すように、レーザチップ装着部61の外径と略同一の外径を有する円筒体である。この外装部材固定部63の外周面は緩やかな凹凸状に形成されているため、装着部60を外装部材22に対して固定することができる。
内壁部32bは、伝送管連結部32の正面視中央部分に中空導波路21の外径と略同径の内径を有する貫通孔を形成している。
仕切部32dは水路形成チューブ23と略同径の内径及び外径を有する、基端側が閉じた有底の円筒体であり、先端側挿通孔31aから挿入したレーザ伝送管20における水路形成チューブ23と連結する。
このように形成された中空導波路挿通部33の正面視中央部分には、中空導波路21の外径と略同径の内径を有する固定用貫通孔33dが長手方向に沿って設けられている。
また、貯水部43aの液面Lsが一定である場合、貯水部43a内における空気圧も一定となる。この貯水部43a内部の空気圧は圧力計43cで測定している。
また、上記の排水側水圧センサ42と、水圧検出用液面計43と、レーザ伝送管20とで、後述するようにレーザ治療装置200の異常を検出する異常検出システム1を構成する。
なお、エアー圧力計50は送気管Paを流れる放出ガス17aの流量を計測する流量計としてもよい。
以下、その検出方法を図7に基づいて簡単に説明する。
なお、図8に示す表の値はあくまで一例であり、適宜設定などによって変更される。また、エアーポンプや冷却水ポンプでなく、ガス制御部13cや冷却水制御部13dの故障の疑いを検出してもよい。
このようにレーザ伝送管20と、水圧検出部40とで構成された異常検出システム1は、水圧検出部40が望ましくは排水側水圧センサ42及び水圧検出用液面計43とで構成され、排水側水圧センサ42及び水圧検出用液面計43によりレーザ伝送管20の圧力変化を検知することにより、レーザ治療装置200の異常を検知できる。
詳述すると、中空導波路21が破損した場合、冷却水18aが導光空間S内に流入する、または導光空間Sを導通する放出ガス17aが往方向空間T1及び復方向空間T2内に流れ込むこととなるため、冷却水18aの圧力変化を少なくとも排水側水圧センサ42や水圧検出用液面計43で検出するとともに、放出ガス17aの圧力変化をエアー圧力計50で検出することができる。このように冷却水18aの圧力変化と放出ガス17aの圧力変化とを組み合わせて中空導波路21の破損を検出することができるため、中空導波路21が破損していることを特定して検出することができる。
詳述すると、冷却水18aの圧力を検出する排水側水圧センサ42と、貯水部43aに貯水された冷却水18aの液面Lsの高さを検出する水圧検出用液面計43とは、冷却水18aの圧力変化を異なる手法で検出しているため、排水側水圧センサ42及び水圧検出用液面計43の一方のみで検出する場合と比べて高精度で冷却水18aの圧力変化を検出できる。
冷却流体は、冷却水18aに対応し、
冷却空間は、往方向空間T1及び復方向空間T2に対応し、
冷却部流体変化検出部は、水圧検出部40に対応し、より詳しくは水圧検出部40は供給側水圧センサ41、排水側水圧センサ42及び水圧検出用液面計43に対応し、
気体は、放出ガス17aに対応し、
導光部流体変化検出部は、エアー圧力計50に対応し、
貯液部は、貯水部43aに対応し、
液面検出部は、液面計43bに対応し、
圧力検出部は、圧力計43cに対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
2 レーザ治療システム
10 レーザ治療ユニット
16a レーザ光
17a 放出ガス
18a 冷却水
20 レーザ伝送管
21 中空導波路
22 外装部材
40 水圧検出部(冷却部流体変化検出部)
41 供給側水圧センサ
42 排水側水圧センサ
43 水圧検出用液面計
43a 貯水部
43b 液面計
43c 圧力計
50 エアー圧力計(導光部流体変化検出部)
100 内視鏡装置
200 レーザ治療装置
T1 往方向空間(冷却空間)
T2 復方向空間(冷却空間)
T3 連通空間
S 導光空間
Claims (9)
- レーザ光を発振するレーザ治療ユニットに連結され、前記レーザ光を伝送するレーザ伝送管と、
前記レーザ伝送管における冷却空間を導通する冷却流体の圧力変化を検出する冷却部流体変化検出部とで構成され、
前記レーザ伝送管は、
前記レーザ光を導光する導光空間が長手方向に沿って形成された導光管体と、
前記長手方向に沿って前記導光管体の外周を囲繞する外装部材とで構成され、
前記導光管体と前記外装部材との間に、前記長手方向に沿う前記冷却空間が形成され、
前記冷却部流体変化検出部が、
前記冷却空間を導通する前記冷却流体の圧力変化を検出することで異常を検出する
異常検出システム。 - 前記導光空間に気体が導通され、
前記導光空間を導通する気体の流れの変化を検出する導光部流体変化検出部が備えられた
請求項1に記載の異常検出システム。 - 前記導光部流体変化検出部は、
前記導光空間を導通する気体の圧力変化、及び流量変化の少なくとも一方を検出する
請求項2に記載の異常検出システム。 - 前記冷却空間は、
前記長手方向に沿って基端側から先端側に向かう往方向に前記冷却流体を導通させる往方向空間と、
該往方向空間を導通した前記冷却流体を前記長手方向に沿って前記先端側から前記基端側に向かう復方向に導通させる復方向空間と、
前記先端側において、前記往方向空間と前記復方向空間とを互いに連通する連通空間とで構成され、
前記冷却部流体変化検出部が、
前記復方向空間における前記冷却流体の圧力変化を検出する
請求項1乃至請求項3のうちのいずれかに記載の異常検出システム。 - 前記往方向空間は、前記復方向空間の外周側に形成された
請求項4に記載の異常検出システム。 - 前記冷却部流体変化検出部は、
液体を貯めるとともに、前記冷却空間を導通する前記冷却流体の圧力変化に応じて液面が変化する貯液部と、
前記貯液部の液面の変位を検出する液面検出部、又は、前記貯液部の圧力の変化を検出する圧力検出部とで構成された
請求項1乃至請求項5のうちのいずれかに記載の異常検出システム。 - 前記冷却流体が、水で構成された
請求項1乃至請求項6のうちのいずれかに記載の異常検出システム。 - 請求項1乃至請求項7のうちのいずれかに記載の異常検出システムと、
前記レーザ光を発振するレーザ治療ユニットとで構成された
レーザ治療装置。 - 請求項8に記載のレーザ治療装置と、
前記レーザ伝送管を挿通可能とした内視鏡とで構成された
レーザ治療システム。
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