(57)【要約】外科用洗浄器は、細長い洗浄液チューブによってハンドピースに接続されたポンプ装置を含む。ポンプ装置は、羽根車、電池および羽根車を駆動させる電池式モータを含む。ハンドピースは、押されると弁を開いて洗浄液が手術部位へ流れるのを許容する洗浄液弁を含む。流動感知装置は、ポンプ装置の流出口に配置されている。洗浄液弁が開かれると、重力の影響下で流動感知装置を通る液体流動は、液体と一緒にフロートの動きを引き起こす。光源は、フロートの動きによって中断される光ビームを提供する。これは、モータのスイッチを入れる信号を発生し、ポンプの作動を引き起こす光センサによって検出される。電池断路器スイッチは、装置が運搬中および保存中にはスイッチが入らないように電池とモータの間の回路を中断することを提供する。洗浄液源とポンプとの間に接続された一方向弁は、洗浄液弁が閉鎖されると洗浄器内の液体を大気圧より高い圧力で維持する。ポンプ装置は、他方の端がポンプ装置を洗浄液バッグに接続するための標準のスパイクに接続されている短い可撓性チューブの一端に接続される流入口を含む。ポンプ装置は、ＩＶポール等にポンプ装置を支持するクリップも含む。スパイクは、シリコーンでコーティングされており、これは洗浄液バッグにポンプ装置を容易に接続させる。
2004509674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入口および流出口を有するポンプ装置と、前記ポンプ装置の流出口に接続された流出チューブを組み合わせてなる外科用洗浄器であって、前記ポンプ装置が羽根車および該羽根車を駆動させるための電動モータを含み、改善が前記ポンプ装置を通る液体流動を感知するための光学的流動センサと、前記羽根車を駆動させるために前記モータのスイッチを入れるために前記光学的流動センサに反応する手段とからなる外科用洗浄器。
【請求項２】
前記光学的流動センサが、洗浄液弁が閉じているときの第１位置および洗浄液弁が開いているときの第２位置を有するフロートを含む請求項１記載の外科用洗浄器。
【請求項３】
前記光学的流動センサが、光源および前記光源からの光線に反応する光センサを含み、前記フロートが前記位置の１つにおいて光源と光センサとの間の光路を遮断する請求項２記載の外科用洗浄器。
【請求項４】
前記モータのスイッチを入れるための前記手段が、前記モータを電気エネルギー源に接続するための前記光センサに反応する検出器を含む請求項３記載の外科用洗浄器。
【請求項５】
前記ポンプの流出口から前記ポンプの流入口への液体流動を防止するために一方向弁をさらに含む請求項１記載の外科用洗浄器。
【請求項６】
前記一方向弁が前記流入口と洗浄液源との間に接続される請求項５記載の外科用洗浄器。
【請求項７】
流出口を有するポンプ装置と、ハンドピースと、前記ポンプ装置の流出口を前記ハンドピースに接続するチューブを組み合わせてなる外科用洗浄器であって、前記ハンドピースが洗浄液弁を含み、前記ポンプ装置が羽根車と、電池と、および羽根車を駆動させるための電池式モータと、前記洗浄液弁が開いているときに前記チューブを通る液体流動を感知するための光学的流動センサと、前記羽根車を駆動させるために前記モータのスイッチを入れるための前記光学的流動センサに反応する手段と、回路内の電池をモータと選択的に接続するための手動で操作可能なスイッチを含む外科用洗浄器。
【請求項８】
前記光学的流動センサが、洗浄液弁が閉じているときの第１位置および洗浄液弁が開いているときの第２位置を有するフロートを含む請求項５記載の外科用洗浄器。
【請求項９】
前記光学的流動センサが、光源および前記光源からの光線に反応する光センサを含み、前記フロートが光源と前記位置の１つにある光センサとの間の光路を遮断する請求項６記載の外科用洗浄器。
【請求項１０】
前記モータのスイッチを入れるための前記手段が、手動で操作可能なスイッチが回路における前記電池を前記モータと接続したときに、前記モータを前記電池に接続するための前記光センサに反応する検出器を含む請求項７記載の外科用洗浄器。
【請求項１１】
前記羽根車、電池および電池式モータが、羽根車を電池およびモータから分離する水平板を有するハウジング内に位置しており、プリント基板が電池およびモータと同一区画において水平板に取り付けられ、前記光源、光センサおよび前記モータのスイッチを入れるための手段が前記プリント基板に取り付けられている請求項７記載の外科用洗浄器。
【請求項１２】
前記ポンプ装置が、前記電池の端子に噛み合うための上方および下方接点を含み、前記手動で操作可能なスイッチが連結接点の１つとの電気接触から電池の１つを移動させる請求項７記載の外科用洗浄器。
【請求項１３】
前記手動で操作可能なスイッチが、回転式アームおよび前記１個の電池を移動させるための前記アームの回転に反応するカム作用手段を含む請求項１２記載の外科用洗浄器。
【請求項１４】
前記ポンプの流出口から前記ポンプの流入口への液体流動を防止するための一方向弁をさらに含む請求項７記載の外科用洗浄器。
【請求項１５】
前記一方向弁が前記流入口と洗浄液源との間で接続されている請求項１４記載の外科用洗浄器。
【請求項１６】
流入口および流出口を有するポンプ装置と、前記ポンプ装置の流出口に接続された流出チューブと、ポンプ装置を通る液体流動を開始させるための弁を組み合わせてなる外科用洗浄器であって、前記ポンプ装置が羽根車および羽根車を駆動させるための電動式モータを含み、改善が前記弁が開いているとき前記ポンプ装置を通る液体流動を感知するための流動センサと、前記羽根車を駆動させるために前記モータのスイッチを入れるための前記流動センサに反応する手段と、前記ポンプの流出口から前記ポンプの流入口への液体流動を防止するための一方向弁を含む外科用洗浄器。
【請求項１７】
前記流動センサが、弁が閉じられているときの第１位置および弁が開いているときの第２位置を有するフロートを含む請求項１６記載の外科用洗浄器。
【請求項１８】
前記流動センサが、光源および前記光源からの光線に反応する光センサを含み、前記フロートが前記位置の１つで光源と光センサとの間の光路を遮断する請求項１７記載の外科用洗浄器。
【請求項１９】
前記モータのスイッチを入れるための前記手段が、前記モータを電気エネルギー源に接続するための前記光センサに反応する検出器を含む請求項１８記載の外科用洗浄器。
【請求項２０】
前記一方向弁が、前記流入口と洗浄液源との間で接続されている請求項１６記載の外科用洗浄器。
【請求項２１】
流入口および流出口を有するポンプ装置と、前記ポンプ装置の流出口に接続されたチューブとからなる外科用洗浄器であって、前記ポンプ装置がポール等へポンプ装置を支持するための手段、一端で前記流入口に接続している可撓性チューブ、および前記流入口を洗浄液バッグに接続するための前記可撓性チューブの他方の端に接続されているスパイクを含み、前記スパイクが潤滑剤でコーティングされている外科用洗浄器。
【請求項２２】
前記潤滑剤がシリコーンからなる請求項２１記載の外科用洗浄器。
【請求項２３】
前記チューブに接続されたハンドピースをさらに含む請求項２１記載の外科用洗浄器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【従来の技術】
現在、内視鏡下手術のためにいくつかの種類の外科用洗浄器が使用されている。ハイドロ・サージ・プラス（Ｈｙｄｒｏ−Ｓｕｒｇ　Ｐｌｕｓ）（商標）洗浄器として知られている一般に普及している１種の外科用洗浄器は、ここに参照して本明細書に組み込まれるデェルク（Ｄｅｌｋ）らへ付与された米国特許第５，８０７，３１３号に例示かつ記載されている（特許文献１参照。）。
【０００２】
第‘３１３号特許に例示されている外科用洗浄器は電池式である。この洗浄器は、外科医がハンドピースに取り付けられたワンドまたはプローブによって手術部位を洗浄できるように、圧力下で洗浄液バッグからハンドピースまで水を流れさせるために羽根車を駆動させる小型電動モータを含む。特定のケースでは、ハンドピースにはトランペットバルブによって制御される吸引ラインおよび洗浄液ラインが含まれている。外科医が洗浄液ライン用の弁を作動させると、ハンドピースの電気スイッチが接して、該電気スイッチがポンプ装置内でモータを電池に接続させてポンプの作動を引き起こす。
【０００３】
第‘３１３号特許およびサラヴィア（Ｓａｒａｖｉａ）らに付与された米国特許第５，４８４，４０２号に開示されている電池式洗浄器では、電池およびモータは洗浄液バッグ内へ直接にスパイクされるハウジング内に保持されている（特許文献２参照。）。ポンプの流出口はチューブによってハンドピースに接続されている。典型的には、チューブは長さ約１０フィートであるが、これはハンドピースのオン／オフスイッチをハウジング内の電池およびモータに接続するワイヤーもまた長さ１０フィートであることを意味する。ワイヤーは２本なければならないので、ハンドピースにスイッチを配置するために必要な追加のワイヤーの合計は約２０フィートである。この銅線の長さは、下記のようないくつかの重大な欠点を生じさせる：
１．ワイヤー自体が相当に高価である；
２．銅線の重量がチューブの重量に付け加えられ、当然洗浄器の総重量に付け加えられる；
３．ワイヤーの長さが相当に長いので、追加の抵抗は所定の電池源に対するポンプの性能を低下させる；および
４．スイッチをハンドピース内に収容させる必要は人間工学的なハンドピースのデザインの価値を減らす。
【０００４】
【特許文献１】
米国特許第５８０７３１３号明細書
【特許文献２】
米国特許第５４８４４０２号明細書
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記に言及した先行技術の欠点を回避する電動式外科用洗浄器を提供することである。
【０００６】
本発明のより特定の目的は、ポンプモータのためのスイッチ機構が相当に長いワイヤーによってモータに接続されていない電池式洗浄器を提供することである。
【０００７】
さらにまた、電池式洗浄器は典型的には体腔が膨張させられる内視鏡下手技、即ち関節鏡検査法および子宮鏡検査法では使用されていない。その理由は、手術を通して膨張を維持することが必要であるからである。これは、常にポンプのスイッチが入れられていなければならず、極めて頻繁に電池寿命が不十分であることを意味する。しかし、例えば膝または子宮からの流出が止まった場合に、液体流動が欠如することからポンプのスイッチが切られたときに、膨張を維持できれば、これらの手技のために電池式洗浄器を使用することは実現可能であろう。
【０００８】
従って、本発明のもう１つの目的は体腔が膨張させられる関節鏡検査法および子宮鏡検査法のような内視鏡手技で使用できる電池式洗浄器を提供することである。
【０００９】
より詳細には、本発明の目的は、ポンプが液体流動によって作動するが、それでも液体流動が停止したときに、大気圧より高い圧力を維持できる電池式洗浄器を提供することである。
【００１０】
最後に、上記の両方の特許において、ポンプ装置は、従来の洗浄液バッグに取り付けられたときに、ポンプ装置の総重量がスパイクによって支持されるように特別に構成されているスパイクをその流入ポート上に含む。装置の重量は相当に重いので、スパイクはリブなどの特殊支持手段を含んでいなければならないか、または装置を支持する摩擦はめ合いを作り出せるように径が大きくなっていなければならない。使用される方法とは無関係に、変形スパイクを標準の洗浄液バッグの中に挿入することは相当に困難である。
【００１１】
従って、本発明のさらなる目的は、ポンプ装置が標準の洗浄液バッグの中に容易に挿入できるスパイクを備えた入口手段を含む外科用洗浄器を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の特徴によると、電動式洗浄液ポンプは、洗浄液バッグの近傍に配置されたポンプ装置および洗浄液チューブによってポンプ装置に接続されたハンドピースを含む。ポンプ装置の流出口で接続されている流動感知装置は、外科医がハンドピース内の洗浄液弁を開くと動くフロートを含み、洗浄液バッグからポンプ装置を通って液体が流動するのを引き起こす。光センサは初期位置からのフロートの動きを検出する。光センサがフロートの動きを検出すると、電気動力源とモータとの間の回路の閉鎖を引き起こし、その後羽根車を駆動させる。ハンドピース内の洗浄液弁が閉鎖されると、フロートは初期位置へ戻る。これが光センサによって検出され、その後電源とモータの間の回路が開かれ、ポンプのスイッチオフが引き起こされる。
【００１３】
好ましい実施形態では、一方向弁が洗浄液弁とポンプとの間の流入ライン内に配置されている。一方向弁は、洗浄液がポンプ内に流入することを許容するが、例えば関節鏡検査法または子宮鏡検査法におけるハンドピース内の洗浄液弁の閉鎖または流動の遮断によってシステムを通る流動が止まると、液体が洗浄液バッグ内に逆流することを許容しない。従って、そのような手技において流動が止まったときに体腔の膨張を維持することができる。
【００１４】
本発明のさらなる特徴によると、ポンプ装置は洗浄液バッグを保持するＩＶポールまたはその他の装置上でポンプ装置の重量を支持するクリップを含む。ポンプ装置は、一方の端ではポンプ装置の流入ポートと接続され、他方の端では従来のスパイクに接続されている短い可撓性ホースを含む。スパイクは、看護婦またはその他の技術者がポンプ装置を洗浄液バッグに取り付けるのを極めて容易にする例えばシリコーンなどの潤滑剤でコーティングされている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の好ましい実施形態による外科用洗浄器の主要コンポーネントを示している。この場合、図示された装置は洗浄および吸引を提供し、第‘３１３号特許明細書に示されている洗浄／吸引器と構造が類似である。
【００１６】
電池式ポンプ装置１０は、流入口では洗浄液バッグ１２（例、生理食塩液バッグ）、および流出口では吸引ライン１５にも接続されているハンドピース１４へ取り外し可能に固定されている。ポンプ装置１０は、短い可撓性チューブ１３およびスパイク１８によってバッグ１２に取り付けられている流入ポート１７を通して洗浄液を受け入れる。本発明の１つの特徴によると、スパイク１８は、市販で入手可能な装置であり、洗浄液バッグの従来の取付具内へ容易にスパイクできるように、即ち挿入できるように例えばシリコーンなどの潤滑剤でコーティングされている。この装置を用いると、スパイクとバッグとの間の摩擦力が非常に小さくなるので、ポンプ装置１０の重量を支持することはできない。従って、ポンプ装置１０はさらに、洗浄液バッグ１２が支持されるＩＶ（点滴）ポール１９に噛み合うのに適合する一体成型されたクリップ１６も含む。使用時には、スパイクを洗浄液バッグ１２の取付具内に挿入する前に、医療技術者がポンプ装置をＩＶポール１９に取り付ける。ポンプ装置および洗浄液バッグを取り付けた後は、該スパイクは従来の方法で使用される。ポンプ装置１０とバッグ１２とが軸方向に整列していない典型的な状態に適応するために、可撓性チューブ１３が必要になる。
【００１７】
ポンプ装置１０は、洗浄液をポンプから流動センサ２４および可撓性洗浄液チューブ２６を通ってハンドピース１４へ導くための流入ポート１７および流出ポート２３を含むポンプヘッド２０を含む。ハンドピース１４は、腹腔鏡用カニューレを通して洗浄部位まで前進させることのできる細長いワンド２８を通して洗浄液を患者の身体内の洗浄部位へ導く。ラッパ弁２９および３１は、外科医が洗浄液または吸引源を各々手術部位へ選択的に連結することを可能にする。
【００１８】
ポンプ装置１０は、米国特許第５，８０７，３１３号に記載されたポンプ装置と類似しているので、ここではすべての詳細は記載しない。ポンプヘッド２０に付け加えて、ポンプ装置はケースの外周の周囲に配列された８個の電池３０を保持する電池ケース２８を含む。ポンプ装置は、さらにまたポンプヘッド２０内で羽根車３２を回転可能に支持する水平板３５を含む。モータ３４は、水平板を通って羽根車３２内へ伸びる出力軸３８とともにネジ３６によって水平板３５の底面に取り付けられている。モータが電池３０に接続されると、モータは羽根車を駆動し、洗浄液を流入ポート１７から流出ポート２３へポンプで推進する。
【００１９】
水平板３５の上方のポンピング・チャンバーは、シーリングガスケット４０と水平板３５上の直立つば４４内の溝の中に据えられているＯリング４２とによって水平板の下方のモータ３４および電池３０からシールされている。ガスケット４０はシール・リテイナー４６によってつば４４上に保持されている。
【００２０】
電池３０は、５個の上方接点５０Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥ（図５）および４個の同一の下方接点５２によってモータ３４に接続される。米国特許第５，８０７，３１３号において説明されているように、電池３０はモータ３４と直列接続されている。図２に示されているように、下方接点５２の各々は、Ｖ形連結ストリップによって接続された２枚の扁平な円板５２Ａを含み、さらに各々の円板は１個の電池の下方端子に接触している。電池ケースの底部では、８本のコイルバネ５４が底部接点５２の円板５２Ａに圧力を加え、その結果下方接点５２および電池３０は上方接点５０Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥに対してバネによるバイアスがかけられている。上方接点５０Ｃ、ＤおよびＥは隣接する電池の正および負の端子を一緒に接続するが、接点５０Ａおよび５０Ｂは各々１個の電池端子だけに接続されている。接点５０Ａおよび５０Ｂは下記で説明するプリント基板（ＰＣＢ）上に取り付けられる。接点５０Ａおよび５０Ｂは、ＰＣＢ５３上の回路トレース（図示されていない）によってＰＣＢ上の端子へハンダ付けされている２本のワイヤー５６の上端に接続されている。ワイヤー５６の他方の端はモータ端子（符号付けされていない）へハンダ付けされている。図６に最も明白に示されているように、電池はケースの床面から上向きに伸びている一連の突起部５８および６０によって電池ケース２８内の適所に保持されている。突起部５８は各々２個の隣接電池に接触し、突起部６０は単一電池とのみ接触している。
【００２１】
本発明の好ましい実施形態では、使用前に、即ち運搬中および保管中に電池とモータとの間の回路を開けておくために電池断路器６２が提供されている（図２および図８〜１０）。電池断路器６２は、電池３０の１つを摩擦によって保持しているつば６４およびつば６４の上面にあるカム６６を含む。図８に最も明白に示されているように、つば６４は断路器が「オン」であるときに、連結接点５０Ｃと電気接触できるように保持された電池３０の正の端子３０Ａが中央開口部を通って伸びる中央開口部を有する上方プレート６５を含む。カム６６は、水平板３５の下面内の円形軌道（符号付けされていない）に乗っている。つば６４およびそれが保持する電池３０は、半径方向に伸びるアクチュエーターアーム６８を回転させることによって回転可能である（図６）。カム６６の正反対にある上向き突起部７２が回転中のつば６４を安定化させる。
【００２２】
水平板３５の下面内の溝にはカム従動子用凹部７４が含まれている。スイッチが「オフ」の場合、即ち使用前の運搬中および保管中につば６４が「オフ」位置へ回転させられている場合、カム６６は溝７４内には着座せず、つば６４によって保持された電池３０の端子３０Ａは上方接点５０Ｃとの噛み合いから押し出される（図１０）。アクチュエーターアーム６８を回転させると、カム６６は凹部７４内へ移動し、コイルバネ５４は電池３０を接点５０Ｃとの電気接触へ押し入れる。その後、モータは、下記で説明するように洗浄液弁が開かれると、流動センサによって始動することができる。システムのスイッチを「オフ」に切るためには、アクチュエーターアーム６８を回転させるとカム６６が凹部７４から持ち上がり、電池端子３０Ａを押して接点５０Ｃから分離させる。
【００２３】
流動センサ２４（図２および４〜７）は、従来の方法でシールできる接合面を含む上方シュラウド７６および下方シュラウド７８を含む。上方シュラウド７６は、エルボーとして役立ち、その上端はポンプの流出ポート２３に対してシールされている。２つのシュラウド７６および７８は一緒に、下方スリーブ８０および上方スリーブ８２を含む実際の検出器のためのハウジングとして機能する。スリーブ８０の上方部分は、スリーブ８２を受け入れることができるように広がっている。各スリーブ８０、８２は、２つのスリーブの湾曲部分は相互に対して相対的に固定されるように平面を含む。これらのスリーブが組み立てられると、横木８２Ａおよび８０Ａはフロートまたはボール８４の各々上方および下方ストッパーとして機能するようにスリーブ８０は下方横木８０Ａを含み、スリーブ８２は下方横木８２Ａを含む。図７では、ボール８４がその上方および下方位置で破線で示されている。スリーブが平面を噛み合わせて組み立てられると、横木８０Ａおよび８２Ａは相互に平行になる。
【００２４】
本装置が準備された後、即ち洗浄液チューブ２６に洗浄液が充填された後、洗浄液弁２９が押されなければ、ボール８４は横木８２Ａによって上向き動きが制限されているスリーブによって形成されたケージ内で浮いている。洗浄液弁２９が押されると、ボール８４を下方横木８０Ａと噛み合うように下向きへ追い立てる重力の影響下で液体の流動が開始する。検出されてモータの始動に使用されるのは、このボールの動きである。
【００２５】
好ましい実施形態では、赤外線（ＩＲ）発光ダイオード（ＬＥＤ）８６およびフォトトランジスター８８を含む光検出器がプリント基板５３上に取り付けられたクレードル９０内に保持されている。ＰＣＢはネジ９３によって水平板３５の底部へ固定されている（図２）。水平板３５はプリント基板５３およびクレードル９０を支持しているフランジ９４を含む。プリント基板５３は、下記で図１１を参照しながら説明するように光源を作動させ、ボールの動きを感知し、モータ３４に対して回路を閉鎖するための回路構成を含む。ボールの動きは光学的に感知されるので、スリーブ８０の材料は好ましい実施形態では赤外線である光学エネルギーに対して透過性でなければならない。ボールは光学エネルギーに対して不透過性であり、さらに図７に示されているように、浮いているとき、つまりそれが「上方」位置にあるときには、ＩＲ　ＬＥＤ８６からフォトトランジスター８８への光の通過を遮断する。ボールが重力の影響を受けて下方位置へ移動するときには、ＬＥＤ８６とフォトトランジスター８８との間の光路は開かれている。
【００２６】
図１１は、赤外線ＬＥＤ８６を駆動させ、ボール８４の下方位置を感知し、さらにモータ３４を駆動させるための回路構成の１つの実施形態をブロック図の形で例示している。下記で言及する電圧および周波数は、説明することだけを目的としている。明らかに、ボールの動きを感知するために多くの異なる光学感知装置を使用することができる。
【００２７】
電池断路器６２のスイッチが入れられると、電圧調整器１００には１２ボルトがかけられて、例えば５．１ボルトの調節電圧が作り出される。電圧調整器１００からの電圧出力は、クロック発振器１０２に接続され、その出力上で４．５Ｋｈｚの方形波を作り出す。クロック発振器１０２の出力は、ＩＲ　ＬＥＤ駆動装置１０４へ送られ、赤外線ＬＥＤ８６を駆動させるパルスが発生する。駆動装置１０４は１２ボルト電池電源によって電力が与えられる。
【００２８】
ボールが上方位置にある場合は、ＩＲ　ＬＥＤ８６とフォトトランジスター８８との間の光路が遮断され、信号は生じない。しかし、ボールが下方位置にある場合は、ＩＲセンサ８８はＩＲ受信器／増幅器１０６に接続されているＬＥＤ８６からのパルス光学信号を受信する。増幅器１０６もまた調整器１００からの５．１ボルト出力によって電力供給される。増幅器１０６およびクロック発振器１０２からの出力は同期積算検出器１０８へ送られ、フォトトランジスター８８からのデータ信号がクロック信号と比較されて、それらが規定時間の間類似である場合は出力が発生する。静的データ信号は、検出器１０８からのデータ出力を引き起こさないが、フォトトランジスター８８からの信号上にランダム雑音が出現しても妥当な出力が発生する。検出器１０８はクロック信号とデータ信号の交替相を比較し、（ａ）両方の信号が高い場合、および（ｂ）両方の信号が低い場合にのみ出力を発生させる。検出器は、洗浄液弁２９が開かれてから規定の時間（例、１０ミリ秒）後にモータのスイッチが入れられ、また弁が閉鎖されてから規定の時間（例、１５ミリ秒）後にモータのスイッチが切られるように時間遅延も導入する。検出器出力はモータを始動（または停止）させるポンプモータ駆動装置と接続されている。
【００２９】
システムの作動は次の通りである。ポンプ装置１０がＩＶポールへ固定されてスパイク１８が洗浄液バッグ１２へ挿入された後は、ハンドピースまでのチューブ２６はたいていは空気で満たされている。流動センサボール８４は下方位置にあり、電池断路器６２のスイッチは切られている。
【００３０】
システムを準備するために、洗浄液弁２９が押され、弁が開いて洗浄液が洗浄液バッグ１２から重力によってチューブ２６を通ってハンドピース１４へ流入する。液体流路が液体で満たされると、洗浄液弁２９は弁を閉じるために解除される。その後センサボール８４は上方位置へ浮き上がり、電池断路器６２のスイッチを入れることができる。モータ３４のスイッチは、ボール８４が上方位置にあるのでオフに切れたままである。システムが準備され作動準備が整う。洗浄液弁２９が押されると、液体が流動してボール８４は下方位置へ移動して上記のようにモータのスイッチが入る。
【００３１】
このシステムはポンプを使用して準備することもできる。これを行うためには、洗浄液弁２９を開き、スイッチ６２のスイッチを入れる。ボールは下方位置にあるので、モータ３４のスイッチが入り、液体流路を満たす。液体流路が液体で満たされると、洗浄液弁を閉じることが流動センサボール８４を上方位置へ浮かび上がらせる。
【００３２】
図１〜図１１に示された実施形態では、洗浄液弁２９が閉じられているときは、洗浄液はポンプからスパイク１８を通って洗浄液バッグ１２内へ流れる可能性がある。これは、洗浄液弁２９を押した時間と電動による洗浄液流が手術部位に到達する時間との間に僅かな遅延を引き起こす可能性がある。図１２〜図１６は、洗浄液弁２９が閉じられている場合、または洗浄液の流動が何らかの理由で停止した場合にポンプシステム内の圧力を大気圧より上方で維持するための本発明の好ましい実施形態において使用できる弁構造を例示している。
【００３３】
図１２〜図１６に示されているように、一方向弁１１２がスパイク１８のすぐ下にある流入ライン１３内に配置されている。下記で説明するように、弁１１２は液体が洗浄液バッグ１２からポンプ装置１０内へ流入するのを防止するが、ポンプのスイッチが切れているときに洗浄液が逆流するのを許容しない。従って、洗浄液弁２９が解除されている（即ち、弁が閉じられている）ときには、ポンプシステム（一方向弁１１２と洗浄液弁２９との間）内の液体は、液体ヘッドによって引き起こされる洗浄システム内の圧力より高い圧力で維持される。従って、洗浄液弁２９が押されると、蓄積されたエネルギーの解放がフロート８４を急速に移動させ、ほぼ直後にポンプの作動開始を引き起こす。
【００３４】
一方向弁１１２のもう１つの利点は、システム内の気泡が作動に影響を及ぼすのを防止することにある。弁がなければ、洗浄液弁２９が解除されたときにシステム内の圧力は平衡する傾向を示すので、システム内の気泡は洗浄液バッグへ向かって上向きに浮くであろう。これらの気泡はＩＲセンサ８６，８８（図７）を通過するので、それらは故意ではなくモータを作動させる可能性がある。これはいくつかの理由から望ましくない。第１に、外科医は洗浄液弁を押していない場合はモータのスイッチが切れていると想定している。第２に、ポンプの無用の作動はノイズを引き起こし、モータの加熱および電池寿命の不必要な減耗を引き起こす可能性がある。流入ライン１３内の一方向弁１１２を使用すると、洗浄液弁２９を解除したときに、システム内の気泡は加圧システム内に閉じこめられる；このため、それらは移動しないので、モータのスイッチが入る事態を引き起こさない。
【００３５】
好ましい一方向弁１２１の構造は図１３から図１６に示されている。弁は、上端ではスパイク１８に、下端では流入チューブ１３に取り付けられている外側円筒形ハウジング１２０を含む。円筒形内側弁座１２２はハウジング１２０の上方部分に固定されており、底部では外向きに広がっていて弁体１２６のための弁座として機能する円錐面１２４を含む。
【００３６】
弁体１２６は、図１５に示されているように、基部上にＯリング１３０を保持できるように下端で広がっている概して円筒形の基部１２８を含む。横材１３２は、基部１２８から上向きに伸びており、２つの外向きに伸びる保持リップ１３４を含む。図１６に示されているように、横材１３２の幅はスパイク導管１３６の径より小さい。コイルバネ１３８は、保持リップ１３４の下面とそこから円錐形の座面１２４が伸びている内縁１４０の上面との間で圧縮されている。バネ１３８は弁体１２６をスパイク１８に向けて推し進め、これが座面１２４に対してＯリング１３０を偏らせて弁を閉じさせる。
【００３７】
洗浄液弁２９が閉じられると、弁体１２６は図１３に示されている位置になる、即ち弁１１２は閉じられる。外科医が弁２９を押すと、水は重力のためにスパイク１８および導管１３６を通って流れ始める。水によって弁体１２６に加えられる力はバネ１３８によってかけられる保持力より大きいので、弁体は図１４に示されている位置へ下向きに移動し、洗浄液はＯリング１３０を通過して流入チューブ１３内へと流れる。洗浄液弁２９が解除されると（即ち閉じられると）、バネ１３８は、弁を閉じる、図１３に示されている位置に弁を戻し、液体がスパイク１８を通って洗浄液バッグ１２内へ上向きに流れるのを防止する。これはポンプシステム内の液体を圧力下に置く。その結果として、モータのスイッチは弁２９が押されたほぼ直後に入るので、気泡の存在はシステムの作動に影響を及ぼさない。
【００３８】
さらにその上、ポンプは、体腔からの流出が停止したときに、洗浄液の逆流が一方向弁によって防止されるので、体腔が膨張する内視鏡手技（例、関節鏡検査法および子宮鏡検査法）のために使用できる。これは、システム内の圧力を液体ヘッドにより大気圧より上方で維持し、膨張を維持する。
【００３９】
本発明の数多くの変形が可能である。ＩＲエネルギーの代わりに、他の光学周波数を使用することができる。図１〜図２０に示されている実施形態では、光学ビームはボールが浮いているときに遮断され、流動が開始すると遮断が除去される。下記で説明するように、本装置は正反対の方法で、即ち流動が始動した（即ち、ボールが下がっている）ときに光路を遮断することによって作動することもできる。本発明の基本原理は使用される光検出の種類によらない。
【００４０】
図１７〜図１９は、本発明の第２実施形態に従った流動感知装置を例示している。これらの図面を参照すると、第１実施形態のスリーブ８０および８２（図７）が管状部材１５０およびポンプ流出チューブ２６を保持する下方スリーブ１５２に取り替えられている。管状部材１５０は、セクションまたはチャンバー１５２中で不透過性フロート／シャッター１５４が液体流動に反応して移動できる径の大きなセクションまたはチャンバー１５２を含む。シャッター１５４は、４個のフィン１５６および上方ドーム１５８を含む。上方ドームは、破線で示されているようにシャッターがその最上位置にある時に管状部材１５０を通る流路を閉塞する。フィン付き構造は、シャッターがスリーブ１５２の上端に接触するその最下位置へ駆動させられたときに液体流動を許容する。
【００４１】
管状部材１５０は、ポリカーボネートまたはこの実施形態では同様に赤外線である光学エネルギーが透過性であるその他の材料から製造することができる。赤外線送信器および受信器は、図５〜図７に図示されているものと同一であってよい。しかし、この実施形態では、シャッター１５４がその最上位置へ浮かび上がったとき、即ち液体が管状部材１５０を通って流れていないときは、赤外線ビームは送信器から透明部材１５０を通って赤外線受信器へ通過する。ハンドピース弁２９が押されて流動が開始すると、シャッターは図１９に実線で示されている位置へ下向きに押され、そこで赤外線ビームを遮断する。ビームの遮断はプリント基板（図２および５を参照）における回路によって感知され、その後モータへのエネルギー供給回路が閉鎖される。
【００４２】
例示した実施形態では、外科用洗浄器は腹腔鏡検査法のために慣習的に使用される種類のハンドピースと接続して使用される。上記で指摘したように、本発明はさらにまた例えば関節鏡検査法および子宮鏡検査法のような他の種類の内視鏡下手技においても有用である。ここで使用する用語「ハンドピース」は、腹腔鏡下手術のために使用する種類のハンドピース並びに関節鏡下手術および子宮鏡下手術において使用する種類のカニューレを含むことが意図されている。用語洗浄液弁は、手術部位への液体の流動を始動および停止させるあらゆる装置を含むことが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の好ましい実施形態による洗浄システムの斜視図である。
【図２】
本発明の好ましい実施形態によるポンプ装置の分解斜視図である。
【図３】
ポンプ装置の側平面図である。
【図４】
図３の線４−４に沿った側断面図である。
【図５】
図３の線５−５に沿った平断面図である。
【図６】
図３の線６−６に沿った平断面図である。
【図７】
図３の線７−７に沿った断面図である。
【図８】
電池断路器の側断面図である。
【図９】
図８の線９−９に沿った平断面図である。
【図１０】
図９の線１０−１０に沿った断面図である。
【図１１】
好ましい実施形態による流動センサの制御回路を示すブロック図である。
【図１２】
洗浄液弁が閉鎖されているときに一方向弁が洗浄液の洗浄液バッグへの流入を防止する本発明のさらなる実施形態の図である。
【図１３】
閉鎖位置にある一方向弁の好ましい実施形態を示している図１２の線１３−１３に沿った側断面図である。
【図１４】
開放位置にある一方向弁を示している部分的な側断面図である。
【図１５】
好ましい実施形態による弁体の斜視図である。
【図１６】
図１４の線１５−１５に沿った断面図である。
【図１７】
本発明の第２実施形態による流動感知器具の部分的な正面断面図である。
【図１８】
図１７の線１７−１７に沿った平断面図である。
【図１９】
図１８の線１８−１８に沿った正面断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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