(57)【要約】【課題】  省スペース化可能とした光源冷却システム及び内視鏡システムを提供する。【解決手段】  光源（１０３）と、高圧ガスを減圧する高圧ガス減圧手段と、断熱手段を有し、高圧ガス減圧手段により生じる冷却作用を光源（１０３）に伝達する熱伝達手段と、を備えた光源冷却システム（１０１）を、高圧ガス減圧手段は、内視鏡用送気装置において、高圧送気ガスを減圧する減圧弁（１１１及び１１２）であるとして、内視鏡システム用光源に用いることを特徴とする。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
高圧ガスを減圧する高圧ガス減圧手段と、
断熱手段を有し、前記高圧ガス減圧手段により生じる冷却作用を前記光源に伝達する熱伝達手段と、
を備えたことを特徴とする光源冷却システム。
【請求項２】
請求項１に記載の光源冷却システムであって、前記熱伝達手段は前記光源の第１の電極に電気を供給するための第１の導電体と、第２の電極に電気を供給するための第２の導電体とにより構成され、前記第１の導電体と前記第２の導電体とは、所定のクリアランスを設けて配置されていることを特徴とする光源冷却システム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の光源冷却システムであって、前記熱伝達手段は絶縁物により構成されていることを特徴とする光源冷却システム。
【請求項４】
請求項１に記載の光源冷却システムであって、前記熱伝達手段は熱伝導体によることを特徴とする光源冷却システム。
【請求項５】
請求項１に記載の光源冷却システムであって、前記熱伝達手段は流体の循環によることを特徴とする光源冷却システム。
【請求項６】
請求項１から請求項５のうちいずれか１項に記載の光源冷却システムを用いる内視鏡システムであって、
前記高圧ガス減圧手段は、内視鏡用送気装置において、高圧送気ガスを減圧する減圧弁であることを特徴とする内視鏡システム。
【請求項７】
請求項６に記載の内視鏡システムであって、
前記光源の温度検出手段と、
該温度検出手段の検出結果により、送気装置の圧力調整を行うリリーフバルブの開閉を制御するリリーフバルブ開閉制御手段と、
を備えたことを特徴とする内視鏡システム。
【請求項８】
請求項６又は請求項７に記載の内視鏡システムであって、前記光源冷却システムは、一体型筐体であることを特徴とする内視鏡システム。
【請求項９】
請求項６から請求項８のうちいずれか１項に記載の内視鏡システムであって、前記光源冷却システムは、医療用トロリーを一体化したことを特徴とする内視鏡システム。
【請求項１０】
請求項６から請求項９のうちいずれか１項に記載の内視鏡システムであって、医療用トロリーの複数箇所に設けられた中継コネクタに、搭載する各種機器のケーブルを接続することを特徴とする内視鏡システム。
【請求項１１】
請求項６から請求項８のうちいずれか１項に記載の内視鏡システムであって、前記光源冷却システムは、天井懸架システムを一体化したことを特徴とする内視鏡システム。
【請求項１２】
請求項６から請求項８、及び請求項１１のうちいずれか１項に記載の内視鏡システムであって、天井懸架システムの複数箇所に設けられた中継コネクタに、搭載する各種機器のケーブルを接続することを特徴とする内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、省スペース化を可能とした光源冷却システム及び内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の医療機器からなる医療システムである内視鏡システムは、一般に、医療用トロリーと呼ばれる台車の上、又は天井懸架装置に搭載される。
内視鏡システムの光源装置や高周波処置装置等の発熱部を有する医療機器には、発熱部冷却用のファンが取り付けられている。また、放熱効果を向上させるために、医療機器筐体内部に空間を設け、筐体側面や背面には放熱用の開口部を設けている。このような発熱部を備える医療機器の冷却ファンは、各機器の電源をＯＮすると自動的に回転し、冷却処理を行っている。
【０００３】
一方、内視鏡の視野確保のため、気腹器に代表される送気装置を使用して、患者の腹腔内にＣＯ2ガス（炭酸ガス）等を送気する。ＣＯ2ガスは、一般に高圧ボンベに充填されており、気腹送気時に高圧のＣＯ2ガスを、一次減圧弁で減圧する。このため、気体の物理法則によりＣＯ2ガスの減圧弁が冷却され、長時間の連続運転時には凍結する場合もある。減圧弁凍結防止のため、従来は減圧弁の床部にスペーサを備え、凍結防止を行っていた。
【０００４】
以上のような内視鏡システムは大規模であり、限られた手術空間を圧迫しているため、内視鏡システムの小型化が潜在的なニーズであった。
また、光源装置のハロゲンランプ部の温度は、４００度近傍の高温であり、この温度がハロゲンランプの寿命に大きく影響を与えていた。このため、種々の光源冷却手法が特許文献１乃至特許文献３に開示されている。これらの技術の基本はすべて、冷却ファンを常時運転させる空冷方式である。空冷方式の場合、空気循環が良好となるように光源装置筐体内部に空間を設ける必要があり、光源装置小型化の障害となっていた。また、冷却効率を向上させるためには、大型の冷却ファンを備える必要があり、光源装置の大型化を招いてしまっていた。なお、冷却ファンを長時間使用すると、光源装置冷却ファンの吹出孔部に外気吸引時に塵埃が集積するため、定期的な清掃メンテナンスが必要であった。
【０００５】
一方、送気装置においては、ＣＯ2ガスを減圧する際の気化熱により配管内部にドライアイス状の凝固体が付着して送気不具合を引き起こす問題点があった。この問題を解決するために、特許文献４に開示されているように、熱伝導用管路で減圧弁と光源装置のヒートシンクを接続し、光源部発熱量を減圧弁の加温に流用する手法がある。この手法によると、送気配管中におけるＣＯ2ガス凝固の問題は解決できるが、光源装置の冷却は、光源装置に備えている冷却ファンにより実施されており、光源装置の省スペース化を満足させることができなかった。
【０００６】
光源装置や冷却装置は、各々が独立した筐体にパッケージされて医療用トロリーや天井懸架システムに搭載されている。そのため、システムコントローラが搭載されている内視鏡システムにおいては、各々機器が通信ケーブルで接続されている。ケーブル接続は、煩雑な作業であり、また、ケーブル長は、様々なレイアウトを満足するため、あらかじめ長く設定する必要があり、余剰配線が内視鏡システムの大型化を招いていた。
【特許文献１】特開平７−１９４５１５号公報
【特許文献２】特開２００４−１８０９４７号公報
【特許文献３】特開平７−３０３６０３号公報
【特許文献４】特開平１１−１８８００５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであり、省スペース化を可能とした光源冷却システム及び内視鏡システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の光源冷却システムは、光源と、高圧ガスを減圧する高圧ガス減圧手段と、断熱手段を有し、上記高圧ガス減圧手段により生じる冷却作用を上記光源に伝達する熱伝達手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の第２の光源冷却システムは、上記第１の光源冷却システムであって、上記熱伝達手段は上記光源の第１の電極に電気を供給するための第１の導電体と、第２の電極に電気を供給するための第２の導電体とにより構成され、上記第１の導電体と上記第２の導電体とは、所定のクリアランスを設けて配置されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の第３の光源冷却システムは、上記第１又は第２の光源冷却システムであって、上記熱伝達手段は絶縁物により構成されていることを特徴とする。
本発明の第４の光源冷却システムは、上記第１の光源冷却システムであって、上記熱伝達手段は熱伝導体によることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第５の光源冷却システムは、上記第１の光源冷却システムであって、上記熱伝達手段は流体の循環によることを特徴とする。
本発明の第１の内視鏡システムは、上記第１から第５の光源冷却システムのうちいずれか１つの光源冷却システムを用いる内視鏡システムであって、上記高圧ガス減圧手段は、内視鏡用送気装置において、高圧送気ガスを減圧する減圧弁であることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第２の内視鏡システムは、上記第１の内視鏡システムであって、上記光源の温度検出手段と、上記温度検出手段の検出結果により、送気装置の圧力調整を行うリリーフバルブの開閉を制御するリリーフバルブ開閉制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の第３の内視鏡システムは、上記第１又は第２の内視鏡システムであって、上記光源冷却システムは、一体型筐体であることを特徴とする。
本発明の第４の内視鏡システムは、上記第１乃至第３のいずれか１つの内視鏡システムであって、上記光源冷却システムは、医療用トロリーを一体化したことを特徴とする。
【００１４】
本発明の第５の内視鏡システムは、上記第１乃至第４のいずれか１つの内視鏡システムであって、医療用トロリーの複数箇所に設けられた中継コネクタに、搭載する各種機器のケーブルを接続することを特徴とする。
【００１５】
本発明の第６の内視鏡システムは、上記第１乃至第３のいずれか１つの内視鏡システムであって、上記光源冷却システムは、天井懸架システムを一体化したことを特徴とする。
本発明の第７の内視鏡システムは、上記第１乃至第３、又は第６のいずれか１つの内視鏡システムであって、天井懸架システムの複数箇所に設けられた中継コネクタに、搭載する各種機器のケーブルを接続することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、高圧ガス減圧手段により生じる冷却作用を光源に伝達する熱伝達手段を備えたことにより、冷却ファンを稼動させることなく、光源の発熱を抑えることが可能となる。よって、冷却ファンが不要となり、光源冷却システムの省スペース化が可能となる。
【００１７】
なお、熱伝達手段を光源の第１の電極に電気を供給するための第１の導電体と、第２の電極に電気を供給するための第２の導電体とにより構成し、第１の導電体と第２の導電体とは、所定のクリアランスを設けて配置することで、ショート等の危険が防止され、安全性が確保される。
【００１８】
また、以上の光源冷却システムを内視鏡システムに用いることで、内視鏡システムの省スペース化が可能となる。
また、温度検出手段の検出結果によりリリーフバルブの開閉を制御するリリーフバルブ開閉制御手段を備えたことにより、高圧ガス減圧手段の稼動状況に影響されず、光源の冷却が可能となる。
【００１９】
なお、光源冷却システムに医療用トロリー又は天井懸架システムを一体化することで、個々に筐体フレームを備える必要がなくなり、省スペース化が可能となる。
また、医療用トロリー又は天井懸架システムの複数箇所に設けられた中継コネクタにケーブルを接続することで、ケーブルの必要長が短くなり、余剰ケーブルが発生せず、省スペース化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
まず、図１乃至図３を用いて、光源冷却システム及び内視鏡システムを説明する。
図１は、内視鏡システムの概略斜視図である。同図に示すように、内視鏡手術室１内には、患者３０が横たわる患者ベッド１９と、第１の内視鏡システム２などが配置される。この第１の内視鏡システム２は、第１の医療用トロリー１２を有している。また、手技によっては第２の内視鏡システム３を有する場合がある。
【００２１】
第１の医療用トロリー１２には、被制御装置である医療機器として例えば高周波処置装置１３、送気装置１４、光源装置１５、内視鏡用ビデオプロセッサ１６、ＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）１７等の装置類と、二酸化炭素等を充填したガスボンベ１８が載置される。光源装置１５や内視鏡用ビデオプロセッサ１６は第１のカメラヘッド３１に接続される。
【００２２】
また、第１の医療用トロリー１２には、内視鏡表示パネル１１、第１の集中表示装置２１等も載置される。内視鏡表示パネル１１は、内視鏡画像等を表示する例えばＴＶモニタである。第１の集中表示装置２１は、手術中のあらゆるデータを選択的に表示させることが可能な表示手段となっている。操作パネル３３は、例えば液晶ディスプレイ等の表示部と、この表示部上に一体的に設けられた例えばタッチセンサとにより構成され、非滅菌域にいる看護師等が操作する集中操作装置になっている。また、別置きの内視鏡表示パネル２０には、手術中のデータに加えて、ＣＴスキャンデータ、バイタルサイン、又は過去の症例情報など、手技に関するあらゆる情報を表示する手段となっている。別置きの内視鏡表示パネル２０は移動が容易であり、術者の所望の位置に配備可能である。
【００２３】
さらに、第１の医療用トロリー１２には、制御装置であるシステムコントローラ２２が載置されている。このシステムコントローラ２２には、高周波処置装置１３、送気装置１４、光源装置１５、内視鏡用ビデオプロセッサ１６、ＶＴＲ１７などの被制御装置に不図示の通信線を介して接続されている。
【００２４】
一方、手技によって配備される第２の医療用トロリー２５には、被制御装置である光源装置２６、内視鏡用ビデオプロセッサ２７、超音波凝固切開処置装置３４、内視鏡表示パネル３５、第２の集中表示パネル３６などが載置される。光源装置２６や内視鏡用ビデオプロセッサ２７は、第２のカメラヘッド３２に接続される。内視鏡表示パネル３５は、内視鏡用ビデオプロセッサ２７で捉えた内視鏡画像等を表示する。第２の集中表示装置３６は、手術中のあらゆるデータを選択的に表示可能となっている。光源装置２６、内視鏡用ビデオプロセッサ２７等の第２の医療用トロリー２５に載置された医療機器は、不図示のインターフェースケーブルにより中継ユニット２８に接続されている。さらに、この中継ユニット２８は、中継ケーブル２９によって、第１の医療用トロリー１２に搭載されているシステムコントローラ２２に接続されている。
【００２５】
よって、システムコントローラ２２は、これらの第２の医療用トロリー２５に搭載されている光源装置２６、内視鏡用ビデオプロセッサ２７、及び超音波凝固切開処置装置３４と、第１の医療用トロリー１２に搭載されている高周波処置装置１３、送気装置１４、光源装置１５、カメラ装置１６及びＶＴＲ１７とを集中制御可能である。このため、システムコントローラ２２は、上述の操作パネル３３のディスプレイ上に、接続されている装置の設定状態や操作スイッチ等の設定画面を表示できる。さらに、システムコントローラ２２は、所望の操作スイッチが触れられて所定領域のタッチセンサが操作されることによって設定値の変更等の操作入力が行えるようになっている。
【００２６】
有線リモートコントローラ２３は、滅菌域にいる執刀医等が操作する第２集中操作装置であり、通信が成立している他の装置を、システムコントローラ２２を介して操作することができるようになっている。また、第３の集中操作装置である赤外線に代表される無線リモートコントローラ２４により、システムコントローラ２２を介して通信が成立している他の機器を操作することが可能である。無線リモートコントローラ２４の図示しない受信ポートは、第１の集中表示装置２１近傍等の受信しやすい位置に設けられ、システムコントローラ２２との間がケーブルで接続されている。
【００２７】
上記周辺機器は、医療用トロリー内に具備されているトロリー棚４０又はトロリー棚４２上に搭載されている。場合によっては、トロリートッププレート４１又はトロリートッププレート４３上に搭載されている。
【００２８】
以上のような周辺機器レイアウトは、あくまで一例である。搭載する機器外形や術者の要望に合わせて柔軟にレイアウトを変更する。また、実施の形態で以下に述べる内視鏡システムに特化するものだけでなく、送気装置及び光源装置が医療用トロリーに搭載されている例、つまり、システムコントローラが搭載されていない場合についても適用可能である。
【００２９】
図２は、送気装置の内部構成を示す概略図である。腹腔鏡下内視鏡外科手術は、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を患者５０の腹部に挿入し、内視鏡で処置具と処置部位を観察しながら治療処理を行う。この手法では、内視鏡の視野確保のため、気腹器に代表される送気装置５１を使用して、患者５０の腹腔内に例えばＣＯ2ガスを送気する。送気ガスボンベ６０に貯留されている高圧のＣＯ2ガスが高圧ホース６１を介して、送気管路５２内にて一次減圧弁５３及び二次減圧弁５４を通過させ、マニホールド５５をＯＮ／ＯＦＦする送気バルブ５６で制御している。送気管路５２中には、供給圧力計５８と送気圧力計５７で圧力を、流量計５９により送気流量を制御している。また、圧力開放用にリリーフバルブ（図示せず）を備えている。ここで、ＣＯ2ガスが充填されている送気ガスボンベ６０内部は高圧状態であり、例えばボンベ圧約１３４ｋｇｆ／ｃｍ2を一次減圧弁で４ｋｇｆ／ｃｍ2まで減圧する。このとき、気体の物理法則により気化熱が発生し減圧器が冷却される。以上の説明で用いた一次減圧弁５３、二次減圧弁５４、及び送気バルブ５６の駆動は駆動基盤６２より行われ、送気圧力計５７、供給圧力計５８、及び流量計の制御は制御基盤６３により行われるものとする。
【００３０】
一方、腹腔鏡下内視鏡外科手術で使用される光源装置や高周波焼灼装置には、複数の制御基盤が備えられ、各制御基盤の発熱量を抑えるため、冷却ファンによる空冷処理を行っている。特に、光源装置は、その発熱温度がキセノンランプ部で４００度近くとなり、光源装置の冷却方法には様々な手法が用いられている。
【００３１】
図３は、光源装置の内部構成を示す概略図である。光源装置７１は、図示しない内視鏡から延出するライトガイドケーブル７２に設けられているライトガイドコネクタ７２ａにより着脱自在な構造になっており、光源装置７１に設けられているキセノンランプに代表されるランプ７３で発生した照明光が、照明レンズ７４によってライトガイドケーブル７２の端面７２ｂに集光されるようになっている。このライトガイドケーブル７２の端面７２ｂに集光された照明光は、ライトガイドケーブル７２を挿通している図示しないライトガイドファイバ束を介して内視鏡の先端まで伝送されて被写体を照射する構造となっている。その他にもヒートシンク７５、そのベース７６、電源ユニット７７などを備える。
【００３２】
以上を踏まえ、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
［実施の形態１］
【００３３】
図４は、実施の形態１における光源冷却システムを示す説明図である。まず、同図に示す送気装置と光源装置の一体型筐体である光源冷却システム１０１の光源装置機構に関して以下に述べる。ライトガイドコネクタ１０２にライトガイド１０２ａが接続され、このライトガイド１０２ａを介して図示しない内視鏡カメラヘッドと接続されている。光源装置機構には、キセノンランプに代表されるランプ１０３と、照明光を透過する図示しない回転フィルタと、照明レンズ１０４と、絞り機構１０５がほぼ直線的に配置され、ランプ１０３より発光された照明光がライトガイド端面１０２ｂに照射するようになっている。光源機構の正面パネル１０６には、各機器設定値や現状値を表示するための表示画面１０６ａや上記設定値を設定するためのスイッチ１０６ｂ等が備えられる。このほか、回転フィルタを駆動するための駆動回路と、照明光量を調整する調光回路と、各部の制御を行う制御基盤１０７から構成されている。ランプ１０３と、放熱部からなるヒートシンク１０８は熱的に結合されており、ランプ１０３にて発生した熱量はヒートシンク１０８から放熱される。
【００３４】
次に送気機構について述べる。送気機構には、ガス入力ポート１０９が備えられており、供給されるガスを図示しない高圧口金で受ける。供給された高圧ガスは、金属製の配管チューブ１１０を介して一次減圧弁１１１及び二次減圧弁１１２に送気される。配管チューブ１１０には、供給される高圧ガスを検出するためのガス供給検出センサー１１３が具備されており、送気ガスの供給状況を監視する。送気された高圧ガスは、一次減圧弁１１１で例えばボンベ圧約１３４ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力から、約４ｋｇｆ／ｃｍ2まで、さらに二次減圧弁１１２で例えば約８０ｍｍＨｇ以下まで減圧され、マニホールド１１４に送られる。マニホールド１１４には、腹腔圧を測定する図示しない送気圧力計が具備されている。また、測定している腹腔圧と設定圧力に従い、開閉し、腹腔内圧力を調整する送気バルブ１１６を備える。送気されたガスは、装置フロントパネルに具備されている送気口金１１７に接続されている送気チューブ１１８を介して患者腹腔に接続されている。また、腹腔内圧力が設定圧力よりも高い場合に、腹腔内圧力を減少させるリリーフバルブ１１９も備える。ここで、送気圧力計や送気バルブ１１６等のバルブは配線により、制御基盤１０７に電気的に接続されているものとする。
【００３５】
また、光源装置と送気装置の一体型筐体である光源冷却システム１０１には、図示しない電源コードが延出しており、この電源コードを介して商用のＡＣ電源が供給され、各制御基盤に電源が供給される構成になっている。また、電源スイッチ１２０は例えば正面パネル１０６に共通で１つ具備される。
【００３６】
次に、実施の形態１における光源冷却システムの要部構成について、図５乃至図７を用いて説明する。
図５は、実施の形態１における光源冷却システムの要部を示す説明図である。同図（ａ）は斜視図であり、同図（ｂ）は断面図である。
【００３７】
図６は、実施の形態１における光源冷却システムのヒートシンクとランプを示す断面図である。
図６に示すように、キセノンランプに代表されるランプ１０３を使用した場合、そのランプ１０３には、ランプ電極１０３ａ及び１０３ｂが存在し、金属製のヒートシンク１０８を介して電源を供給する。ランプ電極１０３ａ及び１０３ｂは、電気抵抗が極めて低い金属部材であり、ヒートシンク１０８との接触面積を確保し、かつ密着性を高めるため、例えばシリコンに代表される熱伝導率の高い導電性樹脂などの導電接続部１２１により接続される。ランプ１０３は、セラミック性のケーシングにより保護されているのが好ましい。
【００３８】
図７は、実施の形態１における熱伝導板を示す断面図である。破線はヒートシンクの位置を説明するためのものである。一対のヒートシンク１０８のうち一方が熱伝導板１２３に接続され、もう一方が熱伝導板１２４に接続されているものとする。ヒートシンク１０８がランプの電源供給部品となっている場合、ヒートシンク１０８のショートを防止するために、熱伝導板１２３及び１２４のクリアランスは、医療機器として安全性が確保できるよう十分な距離を開けてある。熱伝導板１２３及び１２４は、減圧弁と熱的に結合されており、熱伝導板１２３及び１２４に均等に熱量が分配できるよう減圧弁が配置されている。なお、熱伝導板１２３及び１２４に絶縁性の高い熱伝導率をもった樹脂やセラミックを採用した場合、分離する必要はない。
【００３９】
以下、実施の形態１における作用を説明する。
図５に示すように、ランプ１０３で発熱した熱は、導電接続部１２１を介してヒートシンク１０８に伝導される。
【００４０】
つまり、電気絶縁性熱伝導板１２２により、熱は、熱伝導板１２３及び熱伝導板１２４に伝導されるが、電気的には絶縁される。ランプ１０３への給電方法は、図示しない電源から、ヒートシンク１０８、図６で示す導電接続部１２１、ランプ電極１０３ａ及び１０３ｂを介してランプ１０３に供給される。
【００４１】
ガスボンベからの送気ガスを減圧する一次減圧弁１１１と二次減圧弁１１２は配管チューブ１１０により接続される。減圧降下は一次減圧弁の方が二次減圧弁より高く気化冷却熱も低いが、二次減圧時に発生する気化冷却熱も有効に活用するため、両減圧弁の間隔は極力短くするか、もしくは一体構造としてもよい。一次減圧弁１１１及び二次減圧弁１１２は、光源冷却システム１０１に取り付けられたベース１２５に設置されている。ガスボンベからの送気ガスを減圧した際に発生した気化冷却熱は、熱伝導率の高い例えば金属製の熱伝導板１２３及び熱伝導板１２４を介してヒートシンク１０８に伝導される。
【００４２】
ここで、減圧弁で発生した気化熱量を損失無く熱伝導板１２３及び１２４に伝導させるため、図５（ｂ）に示すように、減圧弁１１１及び１１２外部を熱伝導体１２６で覆い、熱伝導板に接触させる。このとき、減圧弁１１１及び１１２の外形形状は段付きの構造の場合が一般的であるため、例えば形状追従性の高いシリコーンに代表される樹脂の熱伝導体１２６によって、減圧弁１１１及び１１２を覆うことで、減圧弁１１１及び１１２と熱伝導体１２６の密着性が向上し、気化熱量を効率よく伝達できる。
【００４３】
また、図５に示すように、ヒートシンク冷却の熱損失を防止するため、一次減圧弁１１１及び二次減圧弁１１２に断熱処理を施すように、一次減圧弁１１１及び二次減圧弁１１２を断熱素材の断熱カバー１２７で保護し、発生した気化熱の浪費を防止する。断熱カバー１２７は、上述した熱伝導体１２３及び１２４の側面も覆う構造となっており、ヒートシンク１０８までの熱伝導時における熱損失も防止する。なお、断熱カバー１２７は、ベース１２５に取り付けられている。
【００４４】
図８は、実施の形態１におけるヒートシンクを冷却する流れを示すフローチャートである。同図に示すフローチャートを順に説明する。
（１）ＣＯ2ガスを光源冷却システムに送気開始する。
（２）一次減圧弁により気化冷却熱が発生する。
（３）同様に、二次減圧弁により気化冷却熱が発生する。
（４）その気化冷却熱が熱伝導板に伝導する。
（５）さらに、ヒートシンクに冷却熱が伝導し、ヒートシンクは冷却される。
【００４５】
本実施例では、キセノンランプについて述べたが、特定のランプだけでなく冷却用処理を行っている光源装置すべてに本技術を適応することが可能である。また、一次減圧弁及び二次減圧弁とヒートシンクを熱的に結合したが、装置筐体のスペース上の制約がある場合、一次減圧弁のみヒートシンクと熱的結合してもよい。
【００４６】
本実施例において、送気ガスが封入されている高圧ガスがなくなった場合、ランプの冷却ができなくなることが想定される。このため、図４に示すガス供給検出センサー１１３によりガスの供給状況を監視する。ガス供給センサー１１３は制御基盤１０７と電気的な接続がなされており、ガスが無くなった場合、ブザーや信号等により術者に知らせる。もしくは、光源冷却システム１０１の運転を一時的に停止する制御を行う。もしくは、図示しない予備のガスボンベに切り替えバルブ等によって自動的に切り替わってもよい。
【００４７】
実施の形態１によれば、送気された高圧ガスを減圧することで発生する気化冷却熱により熱伝導板が冷却され、上記熱伝導板が接続している光源装置発熱部のランプを冷却するヒートシンクが冷却され、冷却ファンを稼動させることなく光源装置の発熱を抑えることが可能となる。
【００４８】
よって、光源装置の冷却ファンが不要となり、光源装置の小型化が可能となる。
また、冷却ファンが不要になることから、冷却ファン通風孔も不要になり、よって、冷却ファン通風孔部に塵埃が溜まるといった問題も解消され、メンテナンス性が向上する。
［実施の形態２］
【００４９】
本実施の形態は、実施の形態１の応用例である。
実施の形態１は、腹腔鏡手術において送気装置稼動中は光源装置を冷却することが可能であるが、術中においては、常時送気処理が行われるとは限らない。そこで、ヒートシンクの温度を監視して、発熱量に応じて、つまり送気装置の使用状況に応じて、送気ガスをリークして減圧弁を作動して気化冷却熱を発生させ、ヒートシンクの冷却を図るものである。
【００５０】
図９は、実施の形態２における光源冷却システムを示す概略図である。本実施の形態の光源冷却システム２０１は、上述した実施の形態１の光源冷却システムに対して、ヒートシンク２０２の温度を常時監視する温度検出センサー２０３を備える。温度検出センサー２０３は、制御基盤２２１と電気的な接続が施してある。配管チューブ２０４は、一次減圧弁２０５及び二次減圧弁２０６を越えた時点で、患者側に送気されるメイン系統２０７と冷却用の冷却系統２０８に分岐される。メイン系統２０７には、送気バルブ２０９やリリーフバルブ２１０、患者の腹腔圧を測定する送気圧力計２１１などが備えられる。一方、冷却系統２０８には、冷却バルブ２１２が設けられる。
【００５１】
ヒートシンク２０２の加熱状況を温度検出センサー２０３で検出し、ヒートシンク２０２の温度が設定した温度よりも上昇した場合に冷却バルブ２１２を開放する。冷却バルブ２１２の開放のしきい値は、あらかじめ制御基盤２０４側に設定しておく。もしくは、フロントパネルなどで設定可能である。冷却系統２０８の終端２０８ａは、図示しないノズルが装着されており、冷却バルブ２１２の開放時、放出されたガスがヒートシンク２０２に吹きかかるようにし、ガスブローによる冷却効果を図るようになっている。
【００５２】
図１０は、実施の形態２における光源冷却システムを示す斜視図である。光源冷却システム２０１のランプは、一般に約３００時間でランプ寿命となる。ランプ交換時には、ランプが組みつけられているヒートシンク２０２をユニットごと光源冷却システム２０１から取り外せる構造が望ましいため、ヒートシンク固定ステー２１３によって、固定ブロック２１４と光源冷却システム２０１のベース２１５を固定することにより、スライド式のヒートシンクユニット２１６を固定する構造である。
【００５３】
図１１は、実施の形態２におけるヒートシンクユニットを示す説明図であり、同図（ａ）はスライド前を示す説明図、同図（ｂ）はスライド後を示す説明図である。ヒートシンクユニット２１６は、ヒートシンク固定ステー２１３と、固定ブロック２１４からなるヒートシンクユニット固定機構２１７により固定されている。ヒートシンクユニット固定機構２１７は、ヒートシンクユニット２１６の取り外しが容易となる側面側に備えられている。
【００５４】
図１０及び図１１で述べたヒートシンクユニット固定方法は一例であり、本発明で述べた構成に特化するものではない。
実施の形態２は、上述したように実施の形態１とほぼ同様に構成されているため、その作用については省略しつつ説明する。
【００５５】
図１２は、実施の形態２におけるヒートシンクユニット固定機構の例を示す概略図である。ヒートシンクユニットランプと照明レンズとの位置関係が観察時における光量に影響するため、ヒートシンクユニット２１６の固定は精度良く行う必要がある。位置決めブロック２１８によりヒートシンクユニット２１６の奥行き方向を固定する。図示しないが、同様にフロントパネルに対しての奥行き方向についても同様の位置決めブロックが備えるとよい。ヒートシンクユニット２１６を固定するため、例えば耐熱性の高い樹脂材からなるヒートシンク押さえ２１９がヒートシンク押さえステー２２０に固定されている。このヒートシンク押さえステー２２０を蝶ねじ等のヒートシンク押さえネジ２２１で締め付け、ヒートシンク２１６とヒートシンク押さえステー２２０を固定する。このとき、ヒートシンク押さえ２１９は弾性変形することで、ヒートシンクユニット２１６のがたつきが防止され、ヒートシンクユニット２１６の固定が可能となる。
【００５６】
図１３は、実施の形態２におけるヒートシンクを冷却する流れを示すフローチャート及び時間経緯とヒートシンクの監視温度の関係を示す特性図である。同図（ａ）に示すフローチャートを順に説明する。
（１）ヒートシンク温度ｔを常時監視する。
（２）ヒートシンク温度ｔが冷却バルブ“開”動作温度Ｔ１（同図（ｂ）Ａ点）未満であると、（１）の監視状態に戻り、以上であると、（３）に進む。
（３）冷却バルブを“開”とすることで、冷却バルブベースが気化熱により冷却しヒートシンクを冷却する。その一方で、ＣＯ2ブローで、冷却効率を向上させる。
（４）よって、監視中のヒートシンク温度ｔが徐々に下がり、ヒートシンク温度ｔが冷却バルブ“閉”動作温度Ｔ２（同図（ｂ）Ｂ点）以下であると、（５）に進む。
（５）冷却バルブを“閉”とし、（１）の監視状態に戻る。
【００５７】
冷却バルブ開閉の駆動温度を駆動開始と駆動停止とで２つ設けているのは、温度の微小変化による冷却バルブのチャタリング動作（信号がＯＮ／ＯＦＦを繰り返す動作）を防止するためである。
【００５８】
以上のように、冷却バルブの開閉を制御するため、同図（ｂ）に示すような時間経緯とヒートシンクの監視温度ｔの関係となる。ここで、ヒートシンク温度ｔが一定期間以上T２よりも下がらない場合は、光源保護のため電源をOFFする。
【００５９】
基本的に、腹腔鏡下内視鏡外科手術では、送気装置は常時作動しており減圧弁での気化冷却熱が発生しているが、手術の進捗状況によっては、腹腔の送気ガスリークが少ない場合があり、送気ガスが送気されず、気化冷却熱が不十分の場合がある。
【００６０】
また、内視鏡検査など常時送気装置を運転しない場合が考えられる。本実施の形態を適応した場合、送気ガスが冷却のためだけに放出されるケースが考えられる。しかし、一般に送気ガスとして採用されている炭酸ガスは、２ｋｇで５０００円程度であり、およそ１０時間の連続運転が可能である。内視鏡検査に要する時間は１５分乃至３０分であり、また、内視鏡検査中に消化器を膨らませる等の処置で送気装置を稼動する場合もある。このため、冷却のためだけに放出されている送気ガスは少ないと考えられ、ランニングコストアップの影響も少ないと考えられる。
【００６１】
実施の形態２によれば、上記実施の形態１と同様に、送気された高圧ガスを減圧することで発生する気化冷却熱により熱伝導板が冷却され、上記熱伝導板が接続している光源装置発熱部のランプを冷却するヒートシンクが冷却され、冷却ファンを稼動させることなく光源装置の発熱を抑えることが可能となる。よって、光源装置の冷却ファンが不要となり、光源装置の小型化が可能となる。また、冷却ファン通風孔部に塵埃が溜まりにくくなり、メンテナンス性が向上する。
【００６２】
また、ヒートシンクの温度を監視して、発熱量、つまり送気装置の使用状況に応じて、送気ガスをリークして減圧弁を作動して気化冷却熱を発生させることにより、送気装置の稼動状況に影響されず、ヒートシンクの冷却が可能となる。
［実施の形態３］
【００６３】
本実施の形態は、実施の形態１及び実施の形態２において、ヒートシンクの冷却効果が不十分である場合や光源装置本体のスペースに余裕がある場合を想定して、従来の技術で使用されている冷却ファンを取り付ける例である。そのため、構成については説明を省略する。
【００６４】
冷却効果が不十分な場合、一時的なランプ冷却を計るために冷却ファンを運転させる。もしくは、常時冷却ファンの運転をしてもよい。送気ガスの冷却熱をヒートシンク冷却に流用していることから冷却ファンの大きさは、従来に比べ、小型使用を選定することが可能である。冷却ファンの運転は、ヒートシンク部に備えられている温度センサーにより制御する。この制御方法は実施の形態２で述べた図１３のヒートシンクシンクを冷却する流れを示すフローチャートと同様である。図１３（ａ）に示すフローチャートを参考に順を追って説明する。
（１）ヒートシンク温度ｔを常時監視する。
（２）ヒートシンク温度ｔが冷却ファン回転動作温度Ｔ３（図１３（ｂ）Ａ点に相当する）以上で冷却ファンを回転させる。
（３）冷却ファンを回転させることで、ヒートシンクが冷却され、ヒートシンク温度ｔが徐々に下がる。
（４）よって、監視中のヒートシンク温度ｔが徐々に下がり、ヒートシンク温度ｔが冷却ファン停止動作温度Ｔ４（同図（ｂ）Ｂ点）未満の時点で冷却ファンを停止する。
【００６５】
ここで、一定時間以上冷却ファンを運転させてもヒートシンク温度ｔが下がらない場合は、光源保護のため光源装置の電源をＯＦＦにする。
実施の形態３によれば、小型の冷却ファンを備えることで、送気ガスがなくなった場合における冷却補助が可能となる。また、冷却効果を上げることでランプの運転寿命が延長する。
【００６６】
なお、気化冷却熱もヒートシンク冷却に流用していることから、常時冷却ファンが運転することがなくなるため、吹出孔に塵埃が集積する頻度が低減し、メンテナンス性が向上する。
［実施の形態４］
【００６７】
実施の形態１及び実施の形態２では、ヒートシンクの冷却を熱伝導板にて実施したが、本実施の形態では熱交換器を使用した例である。
図１４は、実施の形態４における光源冷却システムを示す概略図である。光源冷却システム４０１は、一次減圧弁４０２及び二次減圧弁４０３の取り付けベース部４０４に熱交換器４０５を備え、小型の循環ポンプ４０６を駆動源として、循環配管４０７内の冷媒を循環し、ヒートシンク４０８ａ及び４０８ｂを冷却する。循環ポンプ４０６は、図示しない電気的信号線により制御基盤４０９と接続されている。この循環ポンプ４０６は、ヒートシンク４０８ａ及び４０８ｂに備えられた図示しない温度検出センサーによって検出したヒートシンク温度が、あらかじめ設定した温度に対して高くなった場合に運転する制御を行う。
【００６８】
その他の構成に関しては、実施の形態１乃至実施の形態２と同様であるため、説明を省略する。
以下、その作用について図１４乃至図１８を用いて説明する。
【００６９】
図１４に示すように、光源冷却システム４０１の熱交換の流れは、一次減圧弁４０２及び二次減圧弁４０３が気化熱により冷却されて、熱交換器４０５が冷却する流れとなっている。循環ポンプ４０６を運転し、循環配管４０７内の冷媒が循環する。熱交換器４０５を起点とすると、熱交換器４０５から循環された冷媒は、ヒートシンク４０８ａ及び４０８ｂの直前で２つに分岐され、ヒートシンク４０８ａ、４０８ｂにそれぞれ送られる。ヒートシンク４０８ａ及び４０８ｂ内で熱せられた冷媒と、ヒートシンク４０８ａ及び４０８ｂ内の循環配管４０７とを介して冷却された冷媒がヒートシンク４０８ａ及び４０８ｂの熱量を奪い冷却する。暖められた冷媒は、ヒートシンク４０８ａ及び４０８ｂを出た後、再び結合されて熱交換器４０５に送られる。一方で、暖められた冷媒は、熱交換器４０５を介して再び冷却される。以上の流れが循環して行われる。
【００７０】
図１５は、実施の形態４における光源冷却システムの説明図であり、同図（ａ）は光源冷却システムの斜視図、同図（ｂ）は一次減圧弁及び二次減圧弁を示す断面図である。
同図（ｂ）示すように、一次減圧弁４０２及び二次減圧弁４０３を断熱カバー４０９で覆い、ベース４１０に固定する。断熱カバー４０９内部は、熱伝導体４１１で一次減圧弁４０２及び二次減圧弁４０３を覆い、減圧弁４０２及び４０３のケーシングに発生した気化熱を、一次減圧弁４０２及び二次減圧弁４０３下部に備えられた熱交換器４０５へ熱伝導体４１１にて伝導する。ここで、冷媒が封入されている循環配管４０７は、電気絶縁性の高い配管が好ましい。また、循環配管４０７は、断熱処理が施されており、循環中における熱損失を極力低減するのが好ましい。ヒートシンク４０８へ気化冷却熱が効率よく伝導できれば、循環ポンプを運転することなくヒートシンク４０８冷却が可能である。
【００７１】
図１６は、実施の形態４における熱交換器を示す説明図であり、同図（ａ）は熱交換器を示す部分透視図、同図（ｂ）は熱交換器を示す断面図である。同図に示すように、減圧弁一体型の熱交換器４０５の形状は、例えば熱伝導率の高いアルミや胴等の部材で構成され、冷媒用配管４１２として熱交換器４０５内の距離を長く取るようにし、効率よく熱交換が可能な構造である。特に、減圧弁４０２及び４０３のケーシング部分と熱交換器４０５を同一ケーシングとすることで、熱損失を抑えることが可能となる。熱交換器４０５の形状は、蛇腹形状や螺旋状の配管等を用いてもよい。熱交換器４０５の冷媒用配管４１２は、冷媒が注入されており循環ポンプによって冷媒が循環する。熱交換器４０５には、循環ポンプ側とランプ側とにそれぞれポンプ側配管接続ポート４１３と、ランプ側配管接続ポート４１４が備えられている。
【００７２】
図１７は、実施の形態４におけるヒートシンクを示す説明図であり、同図（ａ）はヒートシンクを示す概略斜視図、同図（ｂ）はヒートシンクを示す断面図である。ヒートシンク４０８には、熱交換配管４１５が備えられ、ヒートシンク４０８内の距離を長く取り、効率よく冷却処理が行えるようにする。特に、ヒートシンク４０８のランプハウジング４１６が高温となるため、熱交換配管４１５は、極力ランプハウジング４１６近傍に備えるとよい。ヒートシンク４０８には、図示しない温度検出センサーが備えられ、この温度検出センサーは、制御基盤と電気的な接続がなされており、いずれかのヒートシンク４０８の温度が、あらかじめ設定したしきい温度を越えた場合に循環ポンプを運転するようになっている。
【００７３】
図１８は、実施の形態４におけるヒートシンクを冷却する流れを示すフローチャート、及び時間経緯とヒートシンクの監視温度の関係を示す特性図である。同図（ａ）に示すフローチャートを順に説明する。
（１）ヒートシンク温度ｔを常時監視する。
（２）ヒートシンク温度ｔが循環ポンプ“ＯＮ”温度動作温度Ｔ５（同図（ｂ）Ａ点）に達すると、（３）に進む。
（３）循環ポンプを“ＯＮ”とすることで、ヒートシンクを冷却し、監視中のヒートシンク温度ｔが徐々に下がる。
（４）ヒートシンク温度ｔが循環ポンプ“ＯＦＦ”動作温度Ｔ６（同図（ｂ）Ｂ点）まで下がると、（５）に進む。
（５）循環ポンプを“ＯＦＦ”とし、（１）の監視状態に戻る。
【００７４】
ここで、循環ポンプの駆動温度を駆動開始と、駆動停止とで２つ設けているのは、温度の微小変化による循環ポンプ運転のチャタリング動作（信号がＯＮ／ＯＦＦを繰り返す動作）を防止するためである。
【００７５】
以上のように、送気装置の減圧弁冷却熱を、熱交換器を介して循環することにより、光源装置のヒートシンク部の発熱量を奪い、光源装置のヒートシンクを冷却することが可能である。
【００７６】
実施の形態４によれば、実施の形態１及び実施の形態２と同様に、光源装置の冷却ファンが不要となり、装置の省スペース化が可能となる。
また、循環ポンプを運転することで、確実なランプ冷却が可能となり、ランプ寿命が向上する。
［実施の形態５］
【００７７】
実施の形態１乃至実施の形態４において、送気装置と光源装置の一体構造としての光源冷却システムを述べたが、一般に送気装置や光源装置などの手術中又は検査中に使用される機器は、医療用トロリーや天井懸架システムに搭載されているケースが多い。また、各機器の集中的に制御及びコントロールするシステムコントローラも同様に医療用トロリー又は天井懸架システムに搭載されている。
【００７８】
本実施の形態では、光源冷却システム、医療用トロリー、及びシステムコントローラを一体化する内視鏡システムについて述べる。
一般に、医療用トロリーに周辺機器を搭載する場合、システムコントローラは最下段に搭載される。これは、システムコントローラの操作画面や表示画面は、図１に示すようにシステムコントローラ本体とは別の位置に配置し、操作者の作業性や表示内容の視認性を向上しているためであり、システムコントローラ本体の搭載位置関係は重要視されないためである。一方で、送気装置は腹腔からの血液や生理食塩水の逆流防止のため、トッププレートに配置される場合が多い。また、腹腔下手術においては腹腔圧力が手技中の視野確保のための重要なパラメータとなるため、設定値が容易に把握できるよう送気装置をトッププレートに配置するケースが一般的である。
【００７９】
また、光源装置とビデオプロセッサは、カメラヘッドとの配線長さの関係から、医師の腕の高さに合わせ、床面からおよそ１０００ｍｍ程度の高さに設定するのが一般的である。その他の周辺機器の搭載位置は、使用する機器や環境により異なり、医師や補助者のニーズに合わせて臨機応変に変更可能となる必要がある。このため、システムコントローラで各周辺機器を制御する場合、システムコントローラと各周辺機器とも間を電気的に接続する通信ケーブルはあらかじめ長めに設定する必要がある。医療用トロリーの配線は、余剰配線を整理するため、作業が極めて煩雑である。また、ケーブルを収容するためのスペースが必要となり、医療用トロリーの大型化を招き、手術環境を圧迫してしまう。
【００８０】
図１９は、実施の形態５における内視鏡システムを示す正面図である。内視鏡システム５０１の医療用トロリー筐体５０２には、自在に動作可能なキャスター５０３が備えられ、手術室や検査室を自在に移動可能となっている。また、内視鏡表示パネル５０４を搭載することが可能であり、図示しないパネル固定アームが取り付けられる。医療用トロリー筐体５０２前面上部にはフロントパネル５０５として、表示パネル５０６や集中電源５０７などが備えられる。また、タッチパネルなどを備えてもよい。実使用下では、各周辺機器のフロントパネル５０５が患者ベッド側を向いて配置されることが一般的である。
【００８１】
医療用トロリー筐体５０２には、トロリー棚５０８が複数備えられ、所望の位置に固定可能である。トロリー棚５０８には周辺装置５０９が搭載される。また、医療用トロリー筐体５０２下部には、搭載する各機器に電源供給を行う電源トランス５１０が備えられている。電源トランス５１０には、集中電源５０７のＯＮ／ＯＦＦが可能である図示しない集中電源スイッチが備えられる。
【００８２】
ライトガイドコネクタ５１１は、フロントパネル５０５に備えられる。ライトガイドコネクタ５１１の位置は、内視鏡検査において使用する図示しないスコープのとり回しが容易となるよう、例えば床高１０００ｍｍの位置に配置しておくとよい。
【００８３】
送気装置は、術中に腹腔内の圧力を用意に把握できるよう腹腔圧力表示や送気流量設定値の表示をフロントパネル５０５に設ける。送気装置の送気ガス入口ポート５１２及び送気ガス出口ポート５１３は、患者のベッド側となるようフロントパネル５０５前部に備えられる。また、送気ガスポート５１２及び５１３の位置は、図示しない送気チューブ経由で腹腔内の血液や洗浄に使用した生理食塩水が逆流しないよう医療用トロリー筐体５０２上部に備えられる。送気ガスボンベ５１４は、医療用トロリー筐体５０２に取り付けてあるボンベホルダ５１５上に設置されており、図示しない固定ベルトによって医療用トロリー筐体５０２に取り付けられる。この固定ベルトは、容易に締付・開放が可能であり、検査中・手術中に送気ガスが無くなった場合に俊敏に交換可能とするのが好ましい。送気ガスボンベ５１４は、医療用トロリー筐体５０２に備えられている送気ガス入口ポート５１２に高圧ホース５１６を介して接続されている。図示しないが、送気ガス入口ポート５１２に送気ガス切り替えバルブが備えられており、送気ガスボンベ５１４がなくなった際、医療用トロリー筐体５０２に搭載されている他の送気ガスボンベに切り替えられるようになっていることが好ましい。
【００８４】
また、医療用トロリー筐体５０２上部及び下部搭載部の間に取り付け位置を自由に変更できるトロリー棚５０８を設けることにより、ビデオプロセッサやＶＴＲ等の周辺機器を医師の要望に合わせて搭載することが可能となる。
【００８５】
図２０は、実施の形態５における内視鏡システムを示す概略図である。内視鏡システム５０１の構成は、大きく上部搭載部５１７と下部搭載部５１８に分かれる。
上部搭載部５１７には、光源ランプ等のヒートシンクユニット５１９が備えられている。また、送気装置として、一次減圧弁５２０及び二次減圧弁５２１が備えられ、送気ガスボンベ５１４より送気された高圧送気ガスを減圧する。また、腹腔内圧力を測定する送気圧力計５４０と、腹腔内圧力に従い開閉する送気バルブ５２２が備えられている。なお、腹腔内圧力を減圧したい場合にリリーフバルブ５２３が備えられている。
【００８６】
下部搭載部５１８には、内視鏡システム制御基盤５２４が備えられる。内視鏡システム制御基盤５２４内は、送気装置や光源装置を含む周辺機器と電気的な接続をし、集中制御するシステムコントローラ制御基盤も含まれる。
【００８７】
なお、システムコントローラ、送気装置、及び光源装置などの内視鏡システムの基盤レイアウトは、一例であり、必要に応じて基盤を分散させてもよく、構成は限定されない。
図２１は、実施の形態５における内視鏡システムを透視的に示す斜視図である。内視鏡システム５０１の棚一体型システムコントローラ筐体５２５は、医療用トロリーと兼用構造となっており、上部にＶＴＲ等周辺機器が搭載可能である。このため、棚一体型システムコントローラ筐体５２５の上面には、棚構造としての棚補強リブ５２６が設けられている。また四角には、棚ガード５２７が設けられており、内視鏡システム５０１が搬送中に施設壁等に衝突しても衝撃を吸収できる構成となっている。図１９の説明で述べた集中電源５０７とは別に、棚一体型システムコントローラ筐体５２５単体のシステムコントローラメインスイッチ５２８を備え、棚一体型システムコントローラ筐体５２５単体でも電源ＯＮ／ＯＦＦが可能である。システムコントローラメインスイッチ５２８には、スイッチ保護用のシステムコントローラメインスイッチガード５２９が設けてある。
【００８８】
システムコントローラ制御基盤５３０は、棚一体型システムコントローラ筐体５２５内部に設けられている。このシステムコントローラ制御基盤５３０の背面には、各周辺機器と通信ができるように各機器通信コネクタ５３１が設けられている。各周辺機器との通信は、例えばＲＳ−２３２Ｃケーブルにより行う。また、棚一体型システムコントローラ筐体５２５内部には、送気装置制御基盤５３１及び光源装置制御基盤５３２も備えられ、システムコントローラ制御基盤５３０と、例えばＢｔｏＢコネクタと呼ばれる基盤と基盤を接続する基盤間コネクタ５３３で接続することが可能であり、もしくは、図示しないフラットケーブルを用いて基盤間接続を行ってもよい。
【００８９】
システムコントローラ基盤５３０と上部搭載部５１７に備えられている表示パネル５３４と操作ボタン５３５は図示しない配線で接続されており、システムコントローラ制御基盤５３０を介して制御可能である。また、上部搭載部５１７には、排熱用の熱排気スリット５３６が設けられている。熱排気スリット５３６は、断面図に示すような形状となっており、上部搭載部５１７内部の冷却効果を高める。
【００９０】
システムコントローラ制御基盤５３０への電源供給は、背面に備えられている電源コネクタ５３７により行う。周辺機器の搭載は、医療用トロリー支柱５３８に棚固定用ネジ穴５３９が複数備えられており、周辺機器搭載位置を自由に設定可能である。
【００９１】
実施の形態５における作用は、実施の形態１乃至実施の形態４と同様のため、省略しつつ説明する。図２０に示したように、一次減圧弁及び二次減圧弁のケーシングが熱伝導板に熱的に接触しており、高圧送気ガス冷却時に発生する気化冷却熱をヒートシンクユニットへ伝導し、ヒートシンクの冷却を図る。ヒートシンクユニットには、温度検出センサーが備えられ、通常運転時にヒートシンクの冷却が不十分の場合、リリーフバルブを運転させる。また、冷却が十分に行われなかった場合、上記温度検出センサーによりヒートシンクの異常温度上昇を検出し、ヒートシンク温度上昇の警告の表示や、光源装置の運転を一時的な停止を行う。
【００９２】
実施の形態５によれば、実施の形態１乃至実施の形態４の効果に加えて、送気装置及び光源装置を一体化し医療用トロリーを組み込むことで、個々に備えていた筐体フレームが不要となり、省スペース化が可能となる。
【００９３】
また、制御基盤を医療用トロリー下部に搭載することで、上部搭載部の重量分布を下部搭載部にも分配して低重心化が可能となり、医療用トロリーの重量バランスが安定する。
［実施の形態６］
【００９４】
本実施の形態は、実施の形態５を応用したものであり、医療用トロリー内部の余剰ケーブルによる医療用トロリーの大型化を改善するものである。
図２２は、実施の形態６におけるシステムコントローラの背面部分を示す概略図である。システムコントローラ筐体６０２の背面には、電源供給用の電源コネクタ６０３と、各周辺機器と通信を実現する通信ポート６０４とが設けられている。各周辺機器との通信は、例えばＲＳ−２３２Ｃ方式による通信方法がある。
【００９５】
通信ポート６０４と図示しない各周辺機器の通信ポートとは、通信ケーブルにより接続されている。上述の通り、各周辺機器は、医師のニーズや手術環境によってレイアウトが様々であるため、通信ケーブルはあらかじめ長めに設定する必要があった。このため、余剰配線が医療用カート内部にたまり、整線作業の煩雑や、配線を収納するためのスペースの必要性から医療用トロリーの大型化を招いていた。
【００９６】
図２３は、実施の形態６における内視鏡システムを示す背面図である。医療用トロリー筐体６０５下部にシステムコントローラ筐体６０２を備え、上部に送気装置及び光源装置一体の光源冷却システム６１６を備える。各筐体は、トロリー支柱６０６により、頑強に固定されている。また、トロリー支柱６０６中間にトロリー棚６０７が備えられており、例えばビデオプロセッサ６０８が搭載される。また、システムコントローラ筐体６０２上部には、例えばＶＴＲ６０９やプリンタ６１０等の周辺機器が搭載されている。
【００９７】
医療用トロリー支柱６０６には、一般にアルミ製の引き抜き材が使用される。このため、引き抜き材は中空構造となっており、引き抜き材にケーブル入口・出口部に開口部を設けて、内部に信号ケーブルを通す。ケーブル入口部は、システムコントローラ筐体６０２内部に備えられている。また、ケーブル出口は、頻繁にトロリー棚６０７が取り付けられる位置近傍に備え、リモート通信コネクタ６１１が備えられる。リモート通信コネクタ６１１と、搭載される周辺機器を短通信ケーブル６１２により接続する。
【００９８】
また、システムコントローラ筐体６０２の背面にもシステムコントローラ通信コネクタ６１３を備え、搭載されている周辺機器背面の通信コネクタ６１４とシステムコントローラ通信コネクタ６１３までの距離が、リモート通信コネクタ６１１に対して、システムコントローラ通信コネクタ６１３までの方が短い場合は、システムコントローラ通信コネクタ６１３に接続する。なお、医療用トロリーの支柱は、引き抜き材としたが、支柱内部に配線が通せない場合は、支柱側面に通信ケーブルを束ねる束線バンド等で行ってもよい。中継コネクタまでの配線長を必要長とすることで、余剰ケーブルが発生せず、医療用トロリー支柱に配線を固定しても医療用トロリー内部への空間占拠量は少ない。
【００９９】
実施の形態６は以上のように構成されており、以下、省略しつつ作用を説明する。
通常の信号ケーブルは、１５００ｍｍから２０００ｍｍである。リモート通信コネクタ６１１を医療用トロリー筐体６０５で中継することにより、短通信ケーブル長を例えば５００ｍｍ程度とすることが可能である。リモート通信コネクタ６１１の位置は、例えば医療用トロリー支柱６０６の中間高さとする。システムコントローラ筐体６０２からリモート通信コネクタ６１１までの位置は固定となるため、中継ケーブル６１５長は必要長だけ準備すればよく、余剰配線がなくなる。
【０１００】
また、光源装置のヒートシンク冷却は、実施の形態１乃至実施の形態４の技術を適用することが可能であり、説明を省略する。
実施の形態６によれば、実施の形態１乃至実施の形態４と同様の効果に加えて、医療用トロリー支柱に中継コネクタを具備することで、通信ケーブルの余剰ケーブルが不要となり、医療用トロリー背面が整理され、セットアップに要する時間が短縮可能である。また、余剰ケーブルが不要となることで、ケーブル原価の低減が可能である。
【０１０１】
実施の形態では、医療用トロリーについて述べたが、天井懸架システムについても同様の技術が適用可能である。
また、実施の形態では、高さ方向を低くするため、熱伝導板を用いる構造としたが、高さ方向の制限がない場合は、一次減圧弁及び二次減圧弁を電気的に絶縁性を有する熱伝導体を介して直接的にヒートシンクの上部又は下部に設けてもよい。あるいは、ヒートシンクの側面に直接的に配置してもよい。
（付記１）
内視鏡用光源装置において、光源ランプを冷却する機構があって、
内視鏡用送気装置において、高圧送気ガスを減圧する減圧弁があって、
上記光源ランプ冷却機構に、高圧送気ガスが減圧する際に発生する気化冷却熱を熱伝導する手段を有し、
上記熱伝導手段は、少なくとも熱伝導率の高い熱伝導板であって、
もしくは、冷媒を循環する循環機構であって
上記熱伝導手段には断熱手段を有し、
光源装置及び送気装置が一体筐体となっていることを特徴とする内視鏡システム。
（付記２）
付記１に記載の内視鏡システムであって、
上記光源ランプ冷却機構の温度を検出する検出手段があって、
上記検出手段による検出結果に従って、上記送気装置の減圧弁に接続されている送気装置リリーフバルブの開閉を制御する制御手段があって、
上記リリーフバルブは、上記光源ランプ冷却機構にブローできる手段を有している、光源装置及び送気装置が一体筐体となっていることを特徴とする内視鏡システム。
（付記３）
付記１又は付記２に記載の内視鏡システムであって、
内視鏡検査もしくは内視鏡外科手術に使用される医療機器を通信し、制御するシステムコントローラを有し、
上記システムコントローラを搭載する医療用カートもしくは天井懸架装置において、
上記光源装置、上記送気装置、及びシステムコントローラの筐体が、医療用カートもしくは天井懸架装置と一体となっていることを特徴とする内視鏡システム。
（付記４）
付記１から付記３に記載の内視鏡システムにおいて、
上記システムコントローラの通信コネクタが、上記医療用カートもしくは天井懸架システムの支柱に予め具備されているシステムにおいて、
上記通信コネクタと搭載されている周辺機器とを通信する手段を有し、
上記通信コネクタを経由してシステムコントローラと通信する手段を有する内視鏡システム。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】内視鏡システムの概略斜視図である。
【図２】送気装置の内部構成を示す概略図である。
【図３】光源装置の内部構成を示す概略図である。
【図４】実施の形態１における光源冷却システムを示す説明図である。
【図５】実施の形態１における光源冷却システムの要部を示す説明図である。同図（ａ）は斜視図であり、同図（ｂ）は断面図である。
【図６】実施の形態１における光源冷却システムのヒートシンクとランプを示す断面図である。
【図７】実施の形態１における熱伝導板を示す断面図である。
【図８】実施の形態１におけるヒートシンクを冷却する流れを示すフローチャートである。
【図９】実施の形態２における光源冷却システムを示す概略図である。
【図１０】実施の形態２における光源冷却システムを示す斜視図である。
【図１１】実施の形態２におけるヒートシンクユニットを示す説明図であり、同図（ａ）はスライド前を示す説明図、同図（ｂ）はスライド後を示す説明図である。
【図１２】実施の形態２におけるヒートシンクユニット固定機構の例を示す概略図である。
【図１３】実施の形態２におけるヒートシンクを冷却する流れを示すフローチャート及び時間経緯とヒートシンクの監視温度の関係を示す特性図である。
【図１４】実施の形態４における光源冷却システムを示す概略図である。
【図１５】実施の形態４における光源冷却システムの説明図であり、同図（ａ）は光源冷却システムの斜視図、同図（ｂ）は一次減圧弁及び二次減圧弁の取り付けベース部を示す断面図である。
【図１６】実施の形態４における熱交換器を示す説明図であり、同図（ａ）は熱交換器を示す部分透視図、同図（ｂ）は熱交換器を示す断面図である。
【図１７】実施の形態４におけるヒートシンクを示す説明図であり、同図（ａ）はヒートシンクを示す概略斜視図、同図（ｂ）はヒートシンクを示す断面図である。
【図１８】実施の形態４におけるヒートシンクを冷却する流れを示すフローチャート、及び時間経緯とヒートシンクの監視温度の関係を示す特性図である。
【図１９】実施の形態５における内視鏡システムを示す正面図である。
【図２０】実施の形態５における内視鏡システムを示す概略図である。
【図２１】実施の形態５における光源冷却システムを透視的に示す斜視図である。
【図２２】実施の形態６におけるシステムコントローラの背面部分を示す概略図である。
【図２３】実施の形態６における内視鏡システムを示す背面図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１      内視鏡手術室
２      第１の内視鏡システム
３      第２の内視鏡システム
１１    内視鏡表示パネル
１２    第１の医療用トロリー
１３    高周波処置装置
１４    送気装置
１５    光源装置
１６    内視鏡用ビデオプロセッサ
１７    ＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）
１８    ガスボンベ
１９    患者ベッド
２０    別置きの内視鏡表示パネル
２１    第１の集中表示装置
２２    システムコントローラ
２３    有線リモートコントローラ
２４    無線リモートコントローラ
２５    第２の医療用トロリー
２６    光源装置
２７    内視鏡用ビデオプロセッサ
２８    中継ユニット
２９    中継ケーブル
３０    患者
３１    第１のカメラヘッド
３２    第２のカメラヘッド
３３    操作パネル
３４    超音波凝固切開処置装置
３５    内視鏡表示パネル
３６    第２の集中表示装置
４０    トロリー棚
４１    トロリートッププレート
４２    トロリー棚
４３    トロリートッププレート
５０    患者
５１    送気装置
５２    送気管路
５３    一次減圧弁
５４    二次減圧弁
５５    マニホールド
５６    送気バルブ
５７    送気圧力計
５８    供給圧力計
５９    流量計
６０    送気ガスボンベ
６１    高圧ホース
６２    駆動基盤
６３    制御基盤
７１    光源装置
７２    ライトガイドケーブル
７２ａ    ライトガイドコネクタ
７２ｂ    端面
７３    ランプ
７４    照明レンズ
７５    ヒートシンク
７６    ベース
７７    電源ユニット
１０１  光源冷却システム
１０２  ライトガイドコネクタ
１０２ａ  ライトガイド
１０２ｂ  端面
１０３  ランプ
１０３ａ  ランプ電極
１０３ｂ  ランプ電極
１０４  照明レンズ
１０５  絞り機構
１０６  正面パネル
１０６ａ  表示画面
１０６ｂ  操作スイッチ
１０７  制御基盤
１０８  ヒートシンク
１０９  ガス入力ポート
１１０  配管チューブ
１１１  一次減圧弁
１１２  二次減圧弁
１１３  ガス供給検出センサー
１１４  マニホールド
１１６  送気バルブ
１１７  送気口金
１１８  送気チューブ
１１９  リリーフバルブ
１２０  電源スイッチ
１２１  導電接続部
１２２  電気絶縁性熱伝導体
１２３  熱伝導板
１２４  熱伝導板
１２５  ベース
１２６  熱伝導体
１２７  断熱カバー
２０１  光源冷却システム
２０２  ヒートシンク
２０３  温度検出センサー
２０４  配管チューブ
２０５  一次減圧弁
２０６  二次減圧弁
２０７  メイン系統
２０８  冷却系統
２０８ａ  終端
２０９  送気バルブ
２１０  リリーフバルブ
２１１  送気圧力計
２１２  冷却バルブ
２１３  ヒートシンク固定ステー
２１４  固定ブロック
２１５  ベース
２１６  ヒートシンクユニット
２１７  ヒートシンクユニット固定機構
２１８  位置決めブロック
２１９  ヒートシンク押さえ
２２０  ヒートシンク押さえステー
２２１  制御基盤
４０１  光源冷却システム
４０２  一次減圧弁
４０３  二次減圧弁
４０４  取り付けベース部
４０５  熱交換器
４０６  循環ポンプ
４０７  循環配管
４０８  ヒートシンク
４０８ａ  ヒートシンク
４０８ｂ  ヒートシンク
４０９  制御基盤
４１０  ベース
４１１  熱伝導体
４１２  冷媒用配管
４１３  ポンプ側配管接続ポート
４１４  ランプ側配管接続ポート
４１５  熱交換配管
４１６  ランプハウジング
５０１  内視鏡システム
５０２  医療用トロリー筐体
５０３  キャスター
５０４  内視鏡表示パネル
５０５  フロントパネル
５０６  表示パネル
５０７  集中電源
５０８  トロリー棚
５０９  周辺装置
５１０  電源トランス
５１１  ライトガイドコネクタ
５１２  送気ガス入口ポート
５１３  送気ガス出口ポート
５１４  送気ガスボンベ
５１５  ボンベホルダ
５１６  高圧ホース
５１７  上部搭載部
５１８  下部搭載部
５１９  ヒートシンクユニット
５２０  一次減圧弁
５２１  二次減圧弁
５２２  送気バルブ
５２３  リリーフ弁
５２４  内視鏡システム制御基盤
５２５  棚一体型システムコントローラ筐体
５２６  棚補強リブ
５２７  棚ガード
５２８  システムコントローラメインスイッチ
５２９  システムコントローラスイッチガード
５３０  システムコントローラ制御基盤
５３１  送気装置制御基盤
５３２  光源装置制御基盤
５３３  基盤間コネクタ
５３４  表示パネル
５３５  操作ボタン
５３６  熱排気スリット
５３７  電源コネクタ
５３８  医療用トロリー支柱
５３９  棚固定用ネジ穴
５４０  送気圧力計
６０１  内視鏡システム
６０２  システムコントローラ筐体
６０３  電源コネクタ
６０４  通信ポート
６０５  医療用トロリー筐体
６０６  医療用トロリー支柱
６０７  トロリー棚
６０８  ビデオプロセッサ
６０９  ＶＴＲ
６１０  プリンタ
６１１  リモート通信コネクタ
６１２  短通信ケーブル
６１３  システムコントローラ通信コネクタ
６１４  周辺機器通信コネクタ
６１５  中継ケーブル
６１６  光源冷却システム
【図１】
2006223605.tif 000003
【図２】
2006223605.tif 000004
【図３】
2006223605.tif 000005
【図４】
2006223605.tif 000006
【図５】
2006223605.tif 000007
【図６】
2006223605.tif 000008
【図７】
2006223605.tif 000009
【図８】
2006223605.tif 000010
【図９】
2006223605.tif 000011
【図１０】
2006223605.tif 000012
【図１１】
2006223605.tif 000013
【図１２】
2006223605.tif 000014
【図１３】
2006223605.tif 000015
【図１４】
2006223605.tif 000016
【図１５】
2006223605.tif 000017
【図１６】
2006223605.tif 000018
【図１７】
2006223605.tif 000019
【図１８】
2006223605.tif 000020
【図１９】
2006223605.tif 000021
【図２０】
2006223605.tif 000022
【図２１】
2006223605.tif 000023
【図２２】
2006223605.tif 000024
【図２３】
2006223605.tif 000025
【手続補正書】
【提出日】平成17年3月8日(2005.3.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
図２は、送気装置の内部構成を示す概略図である。腹腔鏡下内視鏡外科手術は、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を患者５０の腹部に挿入し、内視鏡で処置具と処置部位を観察しながら治療処理を行う。この手法では、内視鏡の視野確保のため、気腹器に代表される送気装置５１を使用して、患者５０の腹腔内に例えばＣＯ2ガスを送気する。送気ガスボンベ６０に貯留されている高圧のＣＯ2ガスを、高圧ホース６１を介して、送気管路５２内にて一次減圧弁５３及び二次減圧弁５４を通過させ、マニホールド５５内に送気し、送気バルブ５６でＯＮ／ＯＦＦ制御をしている。送気管路５２中には、供給圧力計５８と送気圧力計５７で圧力を、流量計５９により送気流量を制御している。また、圧力開放用にリリーフバルブ（図示せず）を備えている。ここで、ＣＯ2ガスが充填されている送気ガスボンベ６０内部は高圧状態であり、例えばボンベ圧約１３４ｋｇｆ／ｃｍ2を一次減圧弁で４ｋｇｆ／ｃｍ2まで減圧する。このとき、気体の物理法則により気化熱が発生し減圧器が冷却される。以上の説明で用いた一次減圧弁５３、二次減圧弁５４、及び送気バルブ５６の駆動は駆動基盤６２より行われ、送気圧力計５７、供給圧力計５８、及び流量計の制御は制御基盤６３により行われるものとする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
以上のように、冷却バルブの開閉を制御するため、同図（ｂ）に示すような時間経緯とヒートシンクの監視温度ｔの関係となる。ここで、ヒートシンク温度ｔが一定期間以上T２よりも下がらない場合は、光源保護のため電源を自動的にOFFするか、もしくはスタンバイモードとする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
冷却効果が不十分な場合、一時的なランプ冷却を計るために冷却ファンを運転させる。もしくは、常時冷却ファンの運転をしてもよい。送気ガスの冷却熱をヒートシンク冷却に流用していることから冷却ファンの大きさは、従来に比べ、小型仕様を選定することが可能である。冷却ファンの運転は、ヒートシンク部に備えられている温度センサーにより制御する。この制御方法は実施の形態２で述べた図１３のヒートシンクシンクを冷却する流れを示すフローチャートと同様である。図１３（ａ）に示すフローチャートを参考に順を追って説明する。
（１）ヒートシンク温度ｔを常時監視する。
（２）ヒートシンク温度ｔが冷却ファン回転動作温度Ｔ３（図１３（ｂ）Ａ点に相当する）以上で冷却ファンを回転させる。
（３）冷却ファンを回転させることで、ヒートシンクが冷却され、ヒートシンク温度ｔが徐々に下がる。
（４）よって、監視中のヒートシンク温度ｔが徐々に下がり、ヒートシンク温度ｔが冷却ファン停止動作温度Ｔ４（同図（ｂ）Ｂ点）未満の時点で冷却ファンを停止する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
ここで、一定時間以上冷却ファンを運転させてもヒートシンク温度ｔが下がらない場合は、光源保護のため光源装置の電源を自動的にＯＦＦにするか、もしくはスタンバイモードとする。
実施の形態３によれば、小型の冷却ファンを備えることで、送気ガスがなくなった場合における冷却補助が可能となる。また、冷却効果を上げることでランプの運転寿命が延長する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
送気装置は、術中に腹腔内の圧力を容易に把握できるよう腹腔圧力表示や送気流量設定値の表示をフロントパネル５０５に設ける。送気装置の送気ガス入口ポート５１２及び送気ガス出口ポート５１３は、患者のベッド側となるようフロントパネル５０５前部に備えられる。また、送気ガスポート５１２及び５１３の位置は、図示しない送気チューブ経由で腹腔内の血液や洗浄に使用した生理食塩水が逆流しないよう医療用トロリー筐体５０２上部に備えられる。送気ガスボンベ５１４は、医療用トロリー筐体５０２に取り付けてあるボンベホルダ５１５上に設置されており、図示しない固定ベルトによって医療用トロリー筐体５０２に取り付けられる。この固定ベルトは、容易に締付・開放が可能であり、検査中・手術中に送気ガスが無くなった場合に俊敏に交換可能とするのが好ましい。送気ガスボンベ５１４は、医療用トロリー筐体５０２に備えられている送気ガス入口ポート５１２に高圧ホース５１６を介して接続されている。図示しないが、送気ガス入口ポート５１２に送気ガス切り替えバルブが備えられており、送気ガスボンベ５１４がなくなった際、医療用トロリー筐体５０２に搭載されている他の送気ガスボンベに切り替えられるようになっていることが好ましい。