JPH03151981A - 識別型排泄処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、排便困難患者等の直腸内に挿入し、超音波の
機械的振動を介して糞便を効率的にに破砕吸引して体外
に除去する排泄処理装置、とくに糞便状態を識別検知し
て処理条件を自動的に制御させることができる機構の識
別型排泄処理装置に関する。

〔従来の技術〕

人口の高齢化が進むに従い、寝た切り老人が益々増加の
傾向にある。これらの人々にとって排泄物の処理は日常
生活上の一大問題であるにも拘らず、排泄機器としては
採尿器が開発されている程度であって、一般にはおむつ
が依然として使用されているのが現状である。しかし、
おむつの着用は、患者に大きな精神的苦痛を与えると共
に、交換に伴う介護者の肉体的精神的負担も過大となる
ため、寝た切り老人問題の重大な処理課題となっている
。

また、糞便の排泄処理には、通常、患者の便秘状況に応
じて緩下剤、浣腸、肛門刺激などによって排便を促す方
法が採られており、特に排便困難症状を呈する患者に対
しては、高圧浣腸、摘便、坐剤などが単独または組み合
わせて行われている。

しかしながら、これらの方法には下記のような問題点が
ある。

（１）高圧浣腸では、糞便が固い患者に適用する場合に
長時間を要するうえに完全に排便し切れないため、患者
の大きな苦痛となる。

（２）摘便の方法は、内診用手袋を装着し、直接に患者
の肛門から指を挿入して便を掻き出す手法であるため、
糞便が固いときには指を直腸内に入れることが困難とな
り、場合によっては直腸内粘膜を損傷する危険性もある
。そのうえ、患者に羞恥心を与え、また摘便術者にとっ
ても臭気等を伴う極めて嫌悪的な作業である。

（３）坐剤による方法は、軽い便秘に対しては効果を発
揮するものの、糞便が固い患者に対しては殆んど効果が
ない。

このように、従来の排便処理方法は患者および排便施術
者に対する肉体的、精神的な苦痛が極めて大きく、更に
時により直腸粘膜を傷付けて、出血、感染等の危険を招
く問題があった。

上記の諸問題を解決するための手段として、超音波ある
いは可聴域の振動を利用して直腸内の糞便を効率よく破
砕吸引除去する排泄処理装置が本発明者らによって開発
されている（特開平１−１９８５４０号公報、実願昭６
３−６４０２０号、特願昭６３−３２３３５９号、特願
昭６３−３２６０４１号）。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した排泄処理装置によれば排便困難症患者等の固い
糞便であっても迅速、円滑に排泄処理を進行させること
が可能であるが、直腸壁の損傷を防止する面において改
良の必要性が残されていた。

すなわち、肛門から直腸内に挿入された挿入具の破砕な
らびに吸引作用により糞便の除去が進行するに従って直
腸が次第に縮小し、糞便が完全に除去された段階では直
腸の内壁が挿入具のホーン先端部分に接触する事態が生
しる。この状態で機械的振動を継続すると直腸壁に損傷
を与える危険性が多くなる。

本発明は上記の問題点を解消するために開発されたもの
で、挿入具のホーン先端部が接触する物質について糞便
、直腸壁、液体、ガス等であることを検知し得る識別機
構を装置構成に付加することにより直腸壁の十分な保護
と安全性を図った識別型排泄処理装置の提供を目的とし
ている。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するための本発明による識別型排泄処
理装置は、超音波により機械的振動する振動子を内蔵し
、該振動子にホーンを接続した挿入具を肛門から直腸内
に挿入して糞便を破砕吸引除去する排泄処理装置におい
て、前記振動子と同一の共振周波数で発振する弱振幅高
周波発振器、振動子および３＆！Ｉのコンデンサー要素
で構成されるブリッジからなり、前記弱振幅高周波発振
器からブリッジに高周波電力を供給するとともに振動子
から受けたブリッジの動インピーダンスの絶対値または
変化量を検知するための弱振幅インピーダンス検知器と
、前記弱振幅インピーダンス検知器からの出力信号を受
けて糞便の破砕、洗浄および吸引除去を制御するための
限時設定器とを介設したことを構成上の特徴とする。

すなわち、本発明の構成においては従来の排泄処理装置
に弱振幅インピーダンス検知装置および限時設定器を新
たに設置し、これらの装置機構を介して、ホーン先端部
に接触している物質が糞便であると識別検知されたとき
には破砕、洗浄、吸引除去の工程に移行させ、接触して
いる物質が糞便以外の物質、例えば直腸壁であると識別
検知された場合には前記工程を停止に切換える制御操作
性能を有するものである。

〔作　用〕

本発明の機構は、ホーン先端部で捕捉された振動子の動
インピーダンスの絶対値または変化量を識別検知するこ
とが主要な要素となる。

挿入具の振動子を構成する電磁音響変換器には、磁歪型
振動子のような電磁エネルギーを仲介とする電磁変換系
と、電磁型振動子に代表される静電エネルギーを仲介と
する静電変換系の２種類があり、これらの動作を支配す
る基本式は下記（１）および（２）により示される。

（１）電磁変換系 Ｅ＝ＺＩ＋ＡＶ Ｆ＝ｚＶ−ＡＩ （２）静電変換系 ［＝ＹＥ＋ＡＶ Ｆ＝ｚＶ−ＡＥ 上式において、Ｅ、Ｉ、ＺおよびＹはそれぞれ電気音響
変換器の電気端子における電圧、電流、制動インピーダ
ンスおよび制動アドミッタンスであり、Ｆ、　　Ｖおよ
び２はそれぞれ電気機械端子からみた駆動力、振動速度
および機械音響インピーダンスである。制動インピーダ
ンスおよび制動アドミッタンスは機械音響系の振動を制
御したときの電気インピーダンスおよび電気アドミッタ
ンスとなる。Ａは力係数である。電気音響変換器で電圧
Ｅにより発生する力と駆動力Ｆとの間にはＡ＝Ｆ／Ｅの
関係があり、電磁変換系のケースでは、機械的エネルギ
ーを電気的エネルギーに変換する際は電気機械変換部分
が単位速度で振動するときに電気端子に誘起される起電
力であり、逆に電気的エネルギーを機械的エネルギーに
変換する際には電気端子に単位電流を流したときに電気
機械変換部分に誘起される起振力である。また、静電変
換系の場合は、機械的エネルギーを電気的エネルギーに
変換する際には電気機械変換部分が単位速度で振動した
ときに電気端子に流れる短絡電流であり、電気的エネル
ギーを機械的エネルギーに変換する際には電気端子に単
位電圧を与えたときに電気機械変換部分に誘起される起
振力である。

そして、電気音響変換器の振動系を自由に振動し得る状
態で測定した電気インピーダンスが自由インピーダンス
であり、これと振動部を制動させて測定した制動インピ
ーダンスとの差が本発明の機構で識別信号となる動イン
ピーダンスである。

本発明の装置機構において羽振幅インピーダンス検知器
を作動させると、挿入具に供給された高周波電力により
振動子およびホーンは共振条件を満足しながら弱振幅下
に振動するが、ホーンの先端部分が接触する物質の密度
、粘性、硬さ等の粘弾性差によって制動レベルに差異を
生じ、動インピーダンスが変化する。この動インピーダ
ンスを羽振幅インピーダンス検知器に内蔵されたブリッ
ジ回路で識別検知し、この識別信号を限時設定器に入力
させて処理の制御をおこなう。

上記の一連作用によってホーン先端が直腸内壁に接触し
た場合には破砕、洗浄、唆引除去の操作は自動的に停止
するから、直腸壁の損傷は完全に防止される。

（実施例〕 以下、本発明を図示の一実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る識別型排泄処理装置を示した全体
構成図で、大別して超音波発生部、イリゲーション部、
吸引部および羽振幅インピーダンス検知部から構成され
ている。

超音波発生部は、先端部に超音波振動するホーンｌを有
し振動子を内蔵した挿入具２と、挿入具内の振動子にケ
ーブル３を介して高周波電力を供給するための超音波発
振器４からなっている。

イリゲーション部は、生理食塩水のような生体に等張あ
るいは無害な浣腸液等の洗浄液を満たした洗浄液容器５
からイリゲーションチューブ６を介して挿入具２に送液
するためのイリゲーションポンプ７、直腸内に注入され
る前記洗浄液を例えば直腸内温度に近似する３５〜４２
°Ｃ程度の予め加温するするための予熱器８から構成さ
れる。このうち、イリゲーションポンプ７は、洗浄液容
器５を挿入具２の位置よりも高く（例えば５０〜１００
ｃｍ）設置して自然落差によって流れるようにした場合
には省略することができる。イリゲーションチューブ６
は、通常、軟質塩化ビニル樹脂、シリコン樹脂などの柔
軟性樹脂で形成される。また、予熱器８は電熱ヒーター
等を内蔵した貯槽で挿入具２と洗浄液容器５の間の任意
の位置に設置すればよい、しかし、イリゲーションポン
プの送圧影響を受けることがない洗浄液容器５とイリゲ
ーションポンプ７の間に設けることが好ましい態樟とな
る。

吸引部は、ホー７１の超音波振動によって破砕された糞
便等をサクションチューブ９を介して吸引貯溜するため
の貯溜容器１０と、サクシ町ンボンプ１１から構成され
ている。貯溜容器１０の材質はプラスチック容器、ガラ
ス瓶あるいは使い捨て可能なプラスチック袋など適宜な
ものが適用され、挿入具２とサクションポンプ１１の間
に設置される。また、サクションチューブ９には、軟質
塩化ビニル樹脂、シリコン樹脂などの材質が用いられる
。

羽振幅インピーダンス検知部は、挿入具２内の振動子か
ら受けた動インピーダンスの絶対値または変化量を識別
検知するための羽振幅インピーダンス検知器１２と、こ
の羽振幅インピーダンス検知器１２からの信号を受けて
超音波発振器４、イリゲーションポンプ７およびサクシ
ョンポンプ１１の作動を制御するための限時設定器１３
により構成されている。

羽振幅インピーダンス検知器１２に内蔵されている動イ
ンピーダンス検知回路は第２図のような回路構成となっ
ている。

羽振幅高周波発振器１４は低パワーの超音波発振器であ
り、これからの高周波電力はブリッジ１５に供給される
。ブリッジ１５は、振動子１６と３組のコンデンサー要
素１７．１８．１９からなっており、振動子１６のキャ
パシタンスをＣＯ，コンデンサー要素１７のキャパシタ
ンスをＣ１，コンデンサー要素１８のキャパシタンスを
Ｃ２，コンデンサー要素１９のキャパシタンスを０３と
すると、Ｃｏ　ＸＣ２＝ＣＩ　ＸＣ３の関係が静的状態
で満足する条件に設計する。このブリッジ１５の接続点
２０および２１に羽振幅高周波発振器１４から振動子１
６の共振周波数と同一周波数の高周波電力を供給すると
、ブリッジ１５の接続点２２と２３の間に電位差を生じ
て電位差計であるインピーダンス計測器２４に表示され
る。

この電位差は挿入具２のホーン１に接触している物質の
粘弾性による制動インピーダンスの度合よって変動し、
接触圧力の増大に応じて大きな値を示す。

第３図は挿入具２を拡大して示したもので、先端の保護
カバー２５内にホーンｌがセットされ、後部の広径部分
に振動子１６が内蔵されている。

そして保護カバー２５と広径部分との間のテーパ一部に
はイリゲシッンニップル２６が、後端の裏Ｍ２７にはサ
クシコンニアプル２８およびケーブル３が設置されてい
る。系内にはホーンｌと保護カバー２５との間に形成さ
れる環状の通路から洗浄液が振動子１６側に流入するこ
とを防止するためにイリゲシッンニップル２６の後段位
置に〇−リング２９が介設されており、さらに振動子１
６の固定板３０の前段位置に振動子保持用の０−リング
２９′が介設されている。

振動子１６は、電歪型振動子または磁歪型振動子等で構
成されるが、電歪型振動子とする場合には通常ＰＴＺ　
（チタン酸ジルコン酸鉛）が使用され、ボルト締めラン
ジェバン型トランスジューサ一方式の構造が採られる。

使用にあたっては、挿入具２のイリゲーションニップル
２６をイリゲーションチューブ６と接続し、振動子１６
のケーブル３を超音波発振器４に連結するとともに、サ
クシジンニップル２８にサクションチューブ９を接続す
る。

施療前に挿入具２の保護カバー全面にゼリー等の潤滑剤
を塗布する。ついで、第３図（ａ）に示すように挿入具
２を患者の肛門３１から直Ｉ！３２内に挿入してイリゲ
ーションニップル２６から洗浄液を送入すると共に、超
音波発振器４、サクションポンプ１１、羽振幅インピー
ダンス検知器１２および限時設定器１３を作動させる。

この段階でホーン先端部近傍の糞便は機械的振動とジェ
ット状に噴出する洗浄液によって破砕されながら乳化し
液状となって吸引孔３３を通って吸引除去される。この
排泄進行過程で、第３図（ａ）のようにホーン１の先端
部が糞便３４に接触している状態においては羽振幅イン
ピーダンス検知器１２は振動子１６からの動インピーダ
ンスを識別検知し、糞便の識別信号を限時設定器１３に
入力する。

識別信号を人力した限時設定器Ｌ３は、予め設定した時
間内で超音波発振Ｈ４を作動させ、同時にイリゲーショ
ンポンプ７を作動させて一定時間挿入具先端から洗浄液
を噴射する。このようにして設定時間の破砕、洗浄処理
が終了すると、限時設定器１３に設定した吸引時間だけ
サクションポンプ１１の作動に切り換わり、破砕乳化さ
れた糞便が吸引除去される。

上記の操作が自動的に反復されて直腸３２内部の糞便３
４が破砕吸引除去されていくと、直腸自身の収縮作用と
相俟って糞便３４はホーンｌ側に急速に送り込まれ、最
終的には第３図（ｂ）に示すように直腸３２の内壁がホ
ーンｌの先端部分と接触する状態が発生する。この時点
で羽振幅インピーダンス検知器１２は直腸内壁である動
インピーダンスを識別検知し、識別信号を限時設定器１
３に入力する。直腸内壁の識別信号を受けた限時設定器
１３は、次の破砕、洗浄の工程を停止するために作動し
、同時に看護人または患者にブザーあるいはランプ等で
処理終了を知らせる。

上記の識別機能は、排便途中の段階でホーン先端部が直
腸内壁に接触した場合にも当然に発揮される。

本発明の識別排泄処理装置を使用するための好適な条件
は以下のとおりである。

超音波発振器４で発生させる超音波の周波数は、肛門を
介して直腸内に挿入される保護カバ一部分を長くし、ホ
ーンの振動振幅を大きくとるため、１７〜４０ＫＨｚ、
望ましくは１８〜２３ＫＨｚにすることが適切である。

振動子１６を駆動させるに必要な電力は１００Ｗ〜ＩＫ
Ｗ、望ましくは２００〜５００Ｗの範囲がよい、ホーン
ｌの振動振幅は４０〜３００μｍ、好ましくは１００〜
２００μｍに設定することである。

羽振幅インピーダンス検知器１２に内蔵されている羽振
幅高周波発振器１４で発生させる超音波の周波数は超音
波発振器４と同一周波数とし、この場合のホーン先端の
振幅は０．１〜１０ａｍ、望ましくは０．５〜３μｍと
する。

限時設定器１３による工程時間は、識別工程０２〜３秒
、好ましくは１〜２秒、破砕およびイリゲーション工程
３〜２０秒、好ましくは５〜ｌＯ秒、吸引工程１〜１０
秒、好ましくは３〜７秒である。

なお、上記の実施例は糞便と直腸内壁の識別を対象とし
て説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく
、ホーン先端に接触する物質が液体、ガス、種子等の固
形物であっても同様の効果がある。

（発明の効果〕 以上のとおり、本発明で提供される識別型排泄処理装置
によれば、従来の浣腸、摘便、生薬等の排泄処理に比べ
て蟲かに効率よく排便が進行し、そのうえ振動するホー
ン先端によって直腸内壁が損傷する事態は効果的に防止
される。

したがって、排便困難症患者等の排便処理を常に安全、
確実かつ短時間内に完結できるから、施療にあたって患
者、施術者および看護者の肉体的、精神的負担を大幅に
軽減することができる医療上の効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の識別型排泄処理装置を例示した全体構
成図、第２図は羽振幅インピーダンス検知器を示した回
路図、第３圀は挿入具の拡大図、第４図（ａ）および（
ｂ）は挿入具を肛門から直腸内に挿入した状態を示す排
泄処理説明図である。 ｌ・・・ホーン　　　　２・・・挿入具３・・・ケーブ
ル　　　４・・・超音波発振器５・・・洗浄液容器　　
６・・・イリゲーションチューブ７・・・イリゲーショ
ンポンプ ８・・・予熱器　　　　９・・・サクションチェーブｌ
Ｏ・・・貯溜容器　　１１・・・サクションポンプ１２
・・・羽振幅インピーダンス検知器１３・・・限時設定
器　１４・・・羽振幅高周波発振器１５・・・ブリッジ
　　１６・・・振動子１７．１８．１９・・・コンデン
サー要素２０．２１，２２．２３・・・接続点 ２４・・・インピーダンス計測器 ２５・・・保ｊＩカバー　２６・・・イリゲーションニ
ップル２７・・・裏！　　　　　２Ｂ・・・サクション
ニノプル２９． ２９′・・・０−リング ３０・・・固定板 ３１・・・肛門 ３２・・・直腸 ３３・・・吸引孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、超音波により機械的振動する振動子を内蔵し、該振
   動子にホーンを接続した挿入具を肛門から直腸内に挿入
   して糞便を破砕吸引除去する排泄処理装置において、前
   記振動子と同一の共振周波数で発振する弱振幅高周波発
   振器、振動子および３組のコンデンサー要素で構成され
   るブリッジからなり、前記弱振幅高周波発振器からブリ
   ッジに高周波電力を供給するとともに振動子から受けた
   ブリッジの動インピーダンスの絶対値または変化量を検
   知するための弱振幅インピーダンス検知器と、前記弱振
   幅インピーダンス検知器からの出力信号を受けて糞便の
   破砕、洗浄および吸引除去を制御するための限時設定器
   とを介設したことを特徴とする識別型排泄処理装置。