BR0305994B1

BR0305994B1 - Dispositivo médico para realizar procedimentos médicos dentro de um lúmen de um organismo oco do corpo de um paciente.

Info

Publication number: BR0305994B1
Application number: BRPI0305994-4A
Authority: BR
Inventors: Gary L Long
Priority date: 2002-12-05
Filing date: 2003-12-05
Publication date: 2014-02-18
Also published as: BRPI0305994B8; JP2004181250A; CA2452182A1; US20040111019A1; CN1506023A; AU2003266436B2; US7226410B2; CN100384365C; DE60324378D1; BR0305994A; ATE412441T1; AU2003266436A1; EP1426072A1; JP4531378B2; DE60321764D1; CA2452182C; EP1426072B1

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO

MÉDICO PARA REALIZAR PROCEDIMENTOS MÉDICOS DENTRO DE UM LÚMEN DE UM ORGANISMO OCO DO CORPO DE UM PACIENTE".

CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a um dispositivo médico e, mais particularmente a um dispositivo médico que pode ser propelido ao longo de um cabo localizado dentro de um lúmen do corpo de um paciente.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Um médico tipicamente acessa e visualiza o tecido dentro do trato gastrointestinal (Gl) de um paciente com um endoscópio longo, flexível.

Para o Gl superior, um médico pode inserir um gastroscópio na boca do pa- ciente sedado a fim de examinar e tratar um tecido no esôfago, estômago, e duodeno próximo. Para o Gl inferior, um médico pode inserir um colonoscó- pio através do ânus do paciente sedado a fim de examinar o reto e o cólon.

Alguns endoscópios possuem um canal de trabalho, tipicamente de aproxi- madamente 2,5 a 3,5 mm de diâmetro, que se estendem a partir de um ca- nal da peça manual até a ponta distai do eixo flexível. Um médico pode inse- rir instrumentos médicos no canal de trabalho a fim de ajudar a diagnosticar ou tratar tecidos dentro do paciente. Os médicos geralmente fazem uma bi- ópsia do tecido a partir do revestimento mucosal do trato Gl usando um fór- ceps de biópsia flexível através do canal de trabalho do endoscópio. A inserção de um endoscópio flexível, especialmente no cólon, é geralmente um procedimento muito demorado e desconfortável para o pa- ciente, mesmo quando sedado com drogas. Um médico, com freqüência, precisa de vários minutos para empurrar um endoscópio flexível através das porções descendentes, transversais, e ascendentes do sigmóide convoluto do cólon. O médico pode diagnosticar e/ou tratar os tecidos dentro do cólon durante a inserção ou remoção do endoscópio. Com freqüência, o endoscó- pio flexível se "enlaça" dentro do cólon, como por exemplo no cólon sigmói- de ou na flexura esplênica do cólon, de modo que se torna difícil avançar ainda mais o endoscópio ao longo do cólon. Quando um laço é formado, a força exercida para empurrar o escópio estica o mesentério e provoca dor no paciente. Dependendo da anatomia do paciente e da capacidade do médico na manipulação do endoscópio flexível, algumas porções do cólon podem ficar não examinadas, aumentando, assim, o risco de uma doença não diag- nosticada. A Given® Engineering LTD, Yoqneam, Israel vende um dispositi- vo nos Estados Unidos chamado Cápsula de Geração de Imagem Deglutível M2A®. O dispositivo contém uma câmera de vídeo minúscula, uma bateria, e um transmissor. O mesmo é propelido através do trato gastrointestinal por meio da peristalse natural. O dispositivo é atualmente usado com fins diag- nósticos e passa pelo trato intestinal com uma velocidade determinada pela ação peristáltica natural do corpo do paciente. A Publicação Mundial N° WO 0108548A1 depositada por C. Mosse et al. descreve um dispositivo autopro- pulsor adaptado de modo a atravessar uma passagem que possui paredes contendo tecido contrátil. As requerentes apresentam o dispositivo como sendo particularmente útil como um enteroscópio e que pode também portar objetos, como, por exemplo, tubos de alimentação, fios de guia, sensores fisiológicos ou endoscópios convencionais dentro do intestino. Um sumário de outras alternativas para fazer uma endoscopia pode ser encontrado no documento "Technical Advances and Experimental Devices for Enteroscopy" de C. Mosse, et al., publicado na Gastrointestinal Endoscopy Clinics of North America. Volume 9, Número 1, Janeiro de 1999, pp. 145-161.

Os cientistas e engenheiros continuam a pesquisar métodos e dispositivos aperfeiçoados para acessar, diagnosticar e/ou tratar tecidos dentro de lúmens corpóreos, incluindo o trato Gl.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO A requerente reconheceu a necessidade de um dispositivo intra- luminal localmente propelido, potencialmente descartável, de baixo custo que possa oferecer aos médicos uma alternativa desejável ao uso de um endoscópio flexível, reutilizável, convencional. A eliminação da necessidade de o operador fazer ajustes constantes dos controles de articulação de um endoscópio pode reduzir a habilidade requerida de se entubar o dispositivo, permitindo que outros operadores além dos médicos usem o dispositivo. Isto é vantajoso no sentido de que os gastroenterologistas atualmente não têm a capacidade de manipular todos os pacientes que precisam de colonoscopi- as, sendo assim um equipamento que possibilitasse outro pessoal, como, por exemplo, enfermeiros, a auxiliar no procedimento poderia aumentar a capacidade e possibilitar aos gastroenterologistas tratar mais pacientes.

Em uma modalidade, a presente invenção provê um dispositivo médico que compreende um aparelho, como, por exemplo, uma cápsula formada, adaptada para um movimento dentro de um lúmen de corpo, e uma trilha que se estende no sentido proximal e distai da cápsula. Uma porção da trilha que se estende no sentido distai da cápsula compreende um laço. A trilha pode compreender uma porção fixa, como, por exemplo, uma extremidade fixa que fica presa estacionária com relação ao corpo do paciente, e uma extremidade livre que pode ser manipulada de modo a adi- cionar uma trilha adicional através da cápsula a fim de aumentar o compri- mento da porção da trilha que compreende o laço. As extremidades fixas e livres da trilha podem se localizar no sentido proximal da cápsula, e a porção da trilha que compreende o laço pode se localizar no sentido distai da cápsu- la. A trilha pode se estender a partir da extremidade livre até passar através da cápsula, como, por exemplo, por meio de um deslizamento atra- vés de um canal da cápsula, e pode se estender a partir do canal em torno do laço, e, em seguida, reentrar na cápsula para encaixe com um mecanis- mo de acionamento suportado sobre a cápsula. O mecanismo de aciona- mento pode compreender uma polia de tração e uma disposição de engre- nagem. A cápsula pode compreender um canal de trabalho que se es- tende através da cápsula de modo a prover acesso a um instrumento médico a partir de fora do lúmen de corpo até uma parede interna do lúmen de cor- po. A cápsula pode incluir ainda um dispositivo de iluminação, uma janela de visualização, e uma câmera ou outro dispositivo de visualização. Um umbigo flexível para a acomodação do canal de trabalho, dos tubos de vácuo, dos cabos elétricos, e/ou dos cabos ópticos pode se estender a partir da cápsula a fim de proporcionar uma comunicação entre a cápsula e um ponto fora do corpo do paciente. A presente invenção provê ainda um método para a movimenta- ção de um aparelho médico através do corpo de um paciente, como, por e- xemplo, através do trato Gl. O método pode compreender as etapas de pro- pelir um aparelho, como, por exemplo, uma cápsula ao longo de uma trilha disposta pelo menos parcialmente dentro do corpo, e aumentar o compri- mento da trilha no sentido distai da cápsula enquanto mantém uma porção da trilha, como, por exemplo, uma extremidade da trilha, estacionária com relação a uma parte do corpo do paciente. Em uma modalidade, o método compreende a provisão de uma trilha no trato Gl do paciente; a propulsão do aparelho ao longo da trilha até uma posição proximal de uma dobra do trato Gl; a provisão de uma trilha adicional no comprimento distai do aparelho a fim de prover uma porção de trilha que se estende no sentido distai da dobra do trato Gl; e a propulsão do aparelho sobre a trilha através da dobra do tra- to Gl. A presente invenção provê ainda um método que avança uma porção intermediária da trilha no sentido distai através de um lúmen de corpo, e, em seguida a propulsão de um aparelho ao longo da porção intermediária da trilha, em oposição ao avanço de uma extremidade de um tubo de guia no sentido distai através de um lúmen de corpo. A presente invenção pode ser usada para auxiliar na colocação de instrumentos, incluindo sem limitação, balões, dilatadores, prendedores de tecido, dispositivos de corte de tecido, dispositivos de grampeamento de tecidos, dispositivos de manchamento ou tratamento de tecidos, dispositivos de ligação de vasos, e dispositivos de ablação de tecidos. A trilha, na forma de um cabo, pode ser alimentada pelo operador no lúmen à frente da cápsu- la propelida localmente a fim de prover uma trilha para a cápsula seguir atra- vés da trajetória tortuosa do cólon, provendo um meio para o avanço ou re- tração do dispositivo. A trilha de cabo permite a propulsão ao longo de uma trilha, independente das características da parede de lúmen, a qual pode estar doente, fatigada, ou formada estranhamente. Conforme o operador desliza mais cabo através da cápsula, o tamanho do laço de cabo aumenta (por exemplo, uma vez que outra porção ou extremidade do cabo é mantida estacionária, como, por exemplo, por meio do mecanismo de acionamento de cápsula ou por meio de um ponto de ancoragem). Quando o laço fica maior, o laço se "desenrola" em torno das dobras ou outras obstruções do cólon, criando, assim, uma trajetória em torno das dobras ou obstruções do trato Gl sem a manipulação pelo operador de controles de articulação.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Embora os aspectos novos da presente invenção sejam apre- sentados com particularidade nas reivindicações em apenso, a presente in- venção em todas as suas modalidades pode ser mais completamente en- tendida com referência à descrição a seguir e aos desenhos em anexo. A Figura 1 mostra uma primeira modalidade da presente inven- ção, um dispositivo médico 70, de modo geral, compreendendo um aparelho móvel, como, por exemplo, uma cápsula 80 adaptada para movimento den- tro de um lúmen de corpo, uma luva compressível 40, uma chapa de fixação 50, um umbigo 30, um cabo 25, uma unidade de vídeo 72, uma peça de mão 20, e um controle de movimento 58. A Figura 2 é uma vista em seção do dispositivo médico 70 mos- trado na Figura 1 e inclui um carretei de cabo 74, uma âncora de cabo 52, e um cabo 25 formado em um laço de cabo 54. A Figura 3 é uma vista em seção transversal de uma porção do trato gastrointestinal com um dispositivo médico 70 colocado com relação aos marcos quilométricos anatômicos, incluindo um sigmóide 100, um cólon descendente 102, uma flexura esplênica esquerda 112, um cólon transversal 104, uma flexura hepática 110, um cólon ascendente 106, e um ceco 108. A Figura 4 é uma vista detalhada de um dispositivo médico 70 da Figura 1 mostrando uma montagem de fiação 34, um cabo de aciona- mento 32, e uma cápsula 80 compreendendo uma extremidade dianteira 64, uma extremidade traseira 65, uma primeira seção 77, uma segunda seção 78, e uma terceira seção 79. A Figura 5 é uma vista em seção transversal tomada na linha 5-5 da Figura 1, mostrando a chapa de fixação 50, uma âncora de cabo 52, uma fixação de centralização 56, e um umbigo 30. A Figura 6 é uma vista detalhada de uma seção transversal do umbigo 30 da Figura 5, mostrando o cabo 25, a montagem de fiação 34, o cabo de acionamento 32, e um canal de trabalho 36. A Figura 7 é uma vista isométrica da cápsula 80 da Figura 4, mostrando um canal de deslizamento 90, um canal de aperto 91, um canal de trabalho 36, e um mecanismo de propulsão 44 compreendendo uma pri- meira engrenagem cônica 82, uma segunda engrenagem cônica 83, uma polia 86, e um aperto de polia 87. A Figura 8 é uma vista em seção transversal da cápsula 80 to- mada na linha 8-8 da Figura 7, mostrando o cabo de acionamento 32, a pri- meira engrenagem cônica 82, a segunda engrenagem cônica 83, a polia 86, o aperto de polia 87, e o cabo 25. A Figura 9 é uma vista em seção transversal da cápsula 80 to- mada na linha 9-9 da Figura 8, mostrando a montagem de fiação 34, um dis- positivo de iluminação 96, e um dispositivo de visualização 95. A Figura 10 é uma vista em seção transversal da cápsula 80 to- mada na linha 10-10 da Figura 9, mostrando a primeira engrenagem cônica 82, a segunda engrenagem cônica 83, a polia 86, o aperto de polia 87, o ca- bo 25 dentro do canal de deslizamento 90, e o cabo 25 dentro do canal de aperto 91.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Em uma modalidade, a presente invenção provê um dispositivo médico intraluminal localmente propelido. À guisa de exemplo, a presente invenção é ilustrada e descrita para aplicação no cólon do trato Gl inferior de um paciente humano. No entanto, a presente invenção é aplicável para uso nos lúmens de corpo de outros órgãos ocos em humanos e em outros mamí- feros. A Figura 1 mostra um dispositivo médico 70 da presente inven- ção. O dispositivo médico pode incluir um aparelho móvel, como, por exem- plo, uma cápsula 80 formada e dimensionada para um movimento através de um lúmen de corpo, uma luva compressível 40, uma chapa de fixação 50, um umbigo 30, um cabo 25, uma unidade de vídeo 72, e uma peça de mão 20. A cápsula 80, de modo geral, possui uma extremidade dianteira 64 que é lisa para uma passagem atraumática através de um percurso tortu- oso de um trato gastrointestinal (Gl), como, por exemplo, um cólon. Em uma modalidade da cápsula 80, a extremidade dianteira 64 é hemisférica, e uma extremidade traseira 65 é chata a fim de receber os conteúdos contidos no umbigo 30. Outros formatos de cápsula 80 são possíveis, como, por exem- plo, mas não se limitando a, configurações afuniladas, cilíndricas, ovóides, ou em forma de ovo, de modo a facilitar a navegação através do cólon. A luva compressível 40 pode se estender a partir da extremidade traseira 65 da cápsula 80 até a chapa de fixação 50. A chapa de fixação 50 pode ficar ancorada no paciente com um adesivo. Outros métodos de fixa- ção no paciente incluem, mas não se limitam a, cola, fita, ou um envoltório de encaixe estrito. Sutura ou grampos podem também ser usados, porém são menos desejáveis devido à dor envolvida em sua colocação ou remo- ção. Nas aplicações relacionadas ao trato Gl inferior, a chapa de fixação 50 pode se estender no ânus do paciente. Uma fixação segura da chapa 50 no corpo do paciente ou outra fixação é desejável de modo que a chapa de fi- xação 50 provenha uma âncora, aumentando, deste modo, o movimento da cápsula 80 mais fundo dentro do cólon. A porção proximal do umbigo 30 pode se estender para fora do corpo e pode ser conectada ao equipamento, incluindo uma unidade de ví- deo 72 e uma peça de mão 20. A porção distai do umbigo 30 pode ser co- nectada à extremidade traseira 65 da cápsula 80 dentro do cólon. O umbigo 30 pode se estender através das aberturas da chapa 50 e da luva 40, e o umbigo 30 pode deslizar através das aberturas com relação à chapa 50 e à luva 40. O umbigo 30 é, de preferência, feito de um tubo de múltiplos lú- mens, de plástico, flexível, leve. Por exemplo, o umbigo 30 pode ter quatro lúmens: um lúmen de 3 mm de diâmetro para um canal de trabalho 36, um lúmen de 3 mm de diâmetro para a montagem de fiação 34, um lúmen de 5 mm de diâmetro para receber um cabo de acionamento 32, e um lúmen de 3 mm para receber o cabo 25. Muitos outros tamanhos e combinações de lú- mens são possíveis. O umbigo 30 pode compreender ainda tubos de plástico flexível, de parede fina que são enfeixados entre si com tiras, com um envol- tório de contração, ou semelhante. O cabo 25 pode prover uma trilha sobre a qual a cápsula 80 é suportada e propelida. O cabo 25 pode ser construído em inúmeros forma- tos, incluindo uma tira trançada de fibras, um fio revestido, uma fita chata, ou pode ter um formato em seção transversal constante, incluindo circular, tri- angular, ou retangular. O cabo 25 pode incluir um padrão periódico e/ou não- periódico de recursos que ajudam na tração, como, por exemplo, dentes, furos, ou ranhuras. O cabo 25 pode ser feito de qualquer material adequado, incluindo sem limitação um ou mais metais, incluindo aço, nitinol, alumínio, ou titânio, e ter diâmetros que incluem, porém não se limitando a, de 0,5 mm a 2,5 mm. Uma porção proximal do cabo 25 se estende para fora do corpo, de modo que um operador possa manipular o mesmo. O cabo 25 é alimen- tado através do umbigo 30, através da cápsula 80, de modo a formar um laço de cabo 54 na frente (no sentido distai) da cápsula 80. Conforme descri- to abaixo, o laço de cabo 54 pode ser usado de modo a navegar em torno do percurso tortuoso do cólon, eliminando a necessidade de o operador fazer ajustes constantes nos controles de articulação de um endoscópio, reduzin- do, assim, a habilidade requerida para entubar o dispositivo. Como alternati- vas ao cabo 25, outras configurações de trilha adequadas podem ser usa- das, incluindo sem limitação, trilhos flexíveis, correntes, cursores e correias.

Ainda com referência à Figura 1, a unidade de vídeo 72 supre força para um dispositivo de iluminação 96 (Figura 9), e processa as ima- gens de vídeo tomadas por um dispositivo de visualização 95 (Figura 9) na cápsula 80 conforme se movimenta através do cólon de modo que o opera- dor seja capaz de visualizar a superfície interna do lúmen. O dispositivo de iluminação 96 pode incluir um bulbo ou LED (Diodo Emissor de Luz) contido dentro da cápsula 80, ou incluir uma fibra óptica, um tubo de luz, ou uma lente de uma fonte de luz contida na unidade de vídeo 72. Um exemplo de um bulbo que poderia se localizar na cápsula 80 é o Xenon N° 724 da Carley Lamps (Torrance, CA). O dispositivo de visualização 95 pode ser um CMOS

(Semicondutor de Óxido Metálico Complementar) ou uma câmera de CCD (Dispositivo Acoplado Carregado), ambos comercialmente disponíveis em tamanhos adaptáveis para uso na cápsula 80. Por exemplo, um chip CMOS, como, por exemplo, o N° OV7620 da Omnivision Technologies (Sunnyvale, CA) poderia ser usado. A montagem de fiação 34 transfere sinais entre a unidade de vídeo 72 e o dispositivo de iluminação 96 e entre a unidade de vídeo 72 e o dispositivo de visualização 95. A peça de mão 20 provê um controle de movimento 58 no senti- do de ativar a propulsão da cápsula 80 ao longo do cabo 25. A cápsula 80 pode ser propelida ao longo do cabo 25 de qualquer maneira adequada. Em uma modalidade, a peça de mão 20 contém um motor e controla operacio- nalmente um cabo de acionamento flexível 32, que é construído de modo a transmitir torque, a operar um mecanismo de propulsão 44 (Figura 7) locali- zado dentro da cápsula 80 a fim de movimentar o dispositivo médico 70 mais ainda para dentro do cólon. Em uma modalidade, o controle de movimento 58 possui um ajuste dianteiro e reverso de modo a modificar a rotação de um motor dentro da peça de mão 20 de modo que a cápsula 80 se movimen- te em uma direção para frente e para trás ao longo do cabo 25. A porção proximal do canal de trabalho 36 se estende para fora do corpo até um local próximo à peça de mão 20, de modo que o operador possa passar os instrumentos médicos dentro e fora do cólon inúmeras ve- zes. A porção distai do canal de trabalho 36 se estende através da cápsula 80 para uma abertura na superfície externa da borda dianteira 64 da cápsula 80. Os instrumentos médicos podem ser inseridos na extremidade proximal do canal de trabalho 36 e ser direcionados através do canal de trabalho para a abertura na superfície externa da cápsula 80 sem remover a cápsula 80 do lúmen de corpo. Por conseguinte, o operador pode acessar o tecido de lú- men adjacente à cápsula 80 com os instrumentos médicos conforme a cáp- sula se movimenta através do lúmen. Os instrumentos médicos que podem ser direcionados através de um canal de trabalho incluem sem limitação, prendedores de tecido, grampos, cortadores, aplicadores de grampo, dispo- sitivos de ablação de tecido, dispositivos de coloração de tecido, e dispositi- vos para a dispensa de agentes farmacêuticos. A Figura 2 mostra o dispositivo médico 70 da Figura 1 incluindo um carretei de cabo 74 fora do corpo, e laço de cabo 54 na frente (no senti- do distai) da cápsula 80. O carretei de cabo 74 armazena uma porção pro- ximal do cabo 25, e pode ser usado para desenrolar um comprimento adi- cional do cabo 25 através do umbigo 30 e um canal deslizante 90, de modo a aumentar o tamanho do laço de cabo 54 na frente da cápsula 80 no cólon. O laço de cabo 54 é formado na frente da cápsula 80 a partir de uma porção intermediária do cabo 25. Uma extremidade do laço de cabo 54 é formada pelo cabo que se estende no sentido distai para fora de um canal deslizante 90, e a outra extremidade (a extremidade de retorno) do laço de cabo 54 é formada pelo cabo que se estende no sentido proximal para den- tro de uma abertura na superfície externa da cápsula 80, onde o cabo é ali- mentado através de (e engatado por) um canal de aperto 91 da cápsula 80. O cabo se estende do canal de aperto 91 proximal através da luva compres- sível 40 (fora do umbigo 30) para a âncora de cabo 52. Esta disposição per- mite que um operador alimente uma porção adicional do cabo 25 através do canal deslizante 90 de modo a aumentar o tamanho do laço de cabo 54 (a outra extremidade do laço é presa pelo canal de aperto 91). Conforme o laço de cabo 54 aumenta em tamanho, o mesmo se "desenrola" dentro do lúmen diretamente à frente da cápsula 80, e, de modo geral, se conforma às dobras ou curvas do lúmen, deste modo assentando uma trilha ao longo e/ou no sentido distai da dobra sobre a qual propele a cápsula. Esta disposição do laço de cabo 54 pode ser vantajosa para a simplificação do processo de na- vegação do cólon. O operador pode simplesmente acrescentar um compri- mento à porção de laço do cabo de modo a negociar as dobras e voltas no trato Gl, ao invés de tentar manipular a extremidade de um tubo de guia ou fio de guia através da curvatura tridimensional do lúmen. O operador em se- guida usa o controle de movimento 58 (Figura 1) de modo a avançar a cáp- sula 80 em uma direção dianteira ao longo da trilha (o laço de cabo 54) a fim de movimentar a cápsula 80 através das dobras do cólon. A Figura 3 mostra um dispositivo médico 70 posicionado no có- lon. O laço de cabo 54 é introduzido primeiro, com a cápsula 80, a luva com- pressível 40, e a chapa de fixação 50 atrás do mesmo. A chapa de fixação 50 pode, em seguida, ser firmemente fixada no ânus ou em outro local ade- quado com adesivo ou por outro meio, criando um ponto de âncora com re- lação ao paciente. O laço de cabo 54 é mostrado desdobrado em torno de uma do- bra no cólon sigmóide 100. O operador monitora o progresso da cápsula 80 e do laço de cabo 54 ao visualizar a unidade de vídeo 72 (Figura 1), a qual exibe imagens tomadas pelo dispositivo de visualização 95 (Figura 9).

Quando o laço de cabo 54 atinge uma orientação suficiente de modo a na- vegar uma dobra do cólon, a cápsula 80 é propelida a uma curta distância ao longo do cabo 25 pelo mecanismo de propulsão 44 (Figura 7) sob o controle do operador que ativa o controle de movimento 58 (Figura 1). Este processo encurta o comprimento do laço de cabo 54 à frente (no sentido distai) da cápsula 80.

De modo a avançar ainda mais a cápsula 80 mais fundo no có- lon, o operador desliza mais da porção proximal do cabo 25 através do um- bigo 30 e do canal deslizante 90 de modo a mais uma vez aumentar o tama- nho do laço de cabo 54 à frente da cápsula 80. Este procedimento dispõe uma trilha adicional através das dobras adicionais que ficam mais fundas no cólon, como, por exemplo, a flexura esplênica esquerda 112 ou a flexura hepática 110. O operador continua a deslizar o cabo 25 e a ativar o controle de movimento 58 (Figura 1), em sequência, de modo a movimentar incre- mentalmente a cápsula 80 através do cólon descendente 102, do cólon transversal 104, e do cólon ascendente 106 até o ceco 108.

Conforme a cápsula 80 avança ao longo do cabo 25, a luva compressível 40 começa a se descomprimir (aumentar em tamanho) de mo- do que uma superfície ininterrupta, lisa seja mantida a partir da chapa de fixação 50 até a cápsula 80. A Figura 4 é uma vista detalhada do dispositivo médico 70 de modo geral compreendendo a cápsula 80, a luva compressível 40, a chapa de fixação 50, e o umbigo 30. Nesta modalidade, a cápsula 80 é constituída de três seções (uma primeira seção 77, uma segunda seção 78, e uma ter- ceira seção 79) para a montagem e contém o mecanismo de propulsão 44 (Figura 7). Outras modalidades com uma diferente disposição ou número de seções, ou outros locais do mecanismo de propulsão 44 são possíveis. O dispositivo de visualização 95 (Figura 9) e o dispositivo de iluminação 96 (Figura 9), localizados próximos à extremidade dianteira 64 da cápsula 80, se comunicam com a unidade de vídeo 72 através da montagem de fiação 34 de modo a permitir a visualização do lado de dentro do lúmen nas proxi- midades da cápsula 80. O canal de trabalho 36 permite que um operador passe repetidamente instrumentos médicos dentro e fora do paciente a fim de realizar o tratamento nas proximidades da cápsula 80, sem remover a cápsula 80 do lúmen de corpo. A luva compressível 40 pode realizar pelo menos duas funções.

Primeiro, a luva compressível pode prover uma conexão flexível, ininterrupta, lisa entre a chapa de fixação 50 e a cápsula 80 conforme a mesma avança mais fundo para dentro do cólon, de modo a assim ajudar a proteger o lúmen de corpo contra danos conforme o dispositivo médico 70 navega no cólon.

Além disso, a luva compressível 40 pode atuar de modo a confinar no senti- do radial uma porção do cabo 25 localizado entre o canal de aperto 91 e a âncora de cabo 52 de modo a ajudar na propulsão da cápsula 80 em uma direção dianteira mais funda para dentro do cólon. Ao se confinar no sentido radial uma porção do cabo 25 entre o canal de aperto 91 e a âncora 52, a luva 40 pode ajudar a impedir que um laço secundário se forme no cabo 25 entre a cápsula 80 e a chapa de fixação 50 (impede a formação de um laço de cabo atrás (proximal) da cápsula 80). A luva compressível 40 pode ser feita de qualquer material adequado, incluindo, sem limitação, um ePTFE (politetrafluoroetileno expandido), ou outro material flexível adequado que estica ou de outra forma aumenta em comprimento de modo a acomodar a distância aumentada entre a âncora 52 e a cápsula 80 conforme a cápsula se movimenta mais fundo dentro do trato Gl. O mecanismo de propulsão 44 usa uma porção do cabo 25 den- tro do canal de aperto 91 de modo a propelir a cápsula 80 ainda mais para dentro do cólon. Quando o controle de movimento 58 (Figura 1) é ativado, o mecanismo de propulsão 44 movimenta uma porção do cabo 25, inicialmen- te compreendendo o laço de cabo 54, atrás através do canal de aperto 91 para uma posição entre a cápsula 80 e a chapa de fixação 50. Sendo assim, o comprimento do cabo 25 entre a cápsula 80 e a chapa de fixação 50 au- menta. Uma vez que o cabo 25 fica ancorado no paciente por meio da chapa de fixação 50 e confinado no sentido radial pela luva compressível 40, o ca- bo 25 supre uma força axial de modo a contrapor a uma força de tração apli- cada pelo mecanismo de propulsão 44, resultando na cápsula 80 sendo pro- pelida ainda mais para dentro do cólon. O local do mecanismo de propulsão 44 dentro da cápsula 80 é vantajoso, uma vez que o mesmo propele a cápsula 80 a uma curta distân- cia a partir de uma posição já dentro do cólon. Isto diminui as forças neces- sárias para empurrar todo um comprimento do endoscópio ou outra exten- são flexível e longa através do cólon tortuoso. No entanto, outros mecanis- mos ou locais para os mecanismos podem ser usados para se obter a pro- pulsão. Por exemplo, o mecanismo de propulsão 44 pode ser posicionado em qualquer lugar que permita o comprimento do cabo 25 entre a chapa de fixação 50 e a cápsula 80 variar em comprimento, incluindo uma meia-cana separada entre a cápsula 80 e a chapa de fixação 50, um alojamento sepa- rado fixado à chapa de fixação 50, ou contido dentro de uma porção da cha- pa de fixação 50. A Figura 5 é uma seção transversal do dispositivo médico 70 tomada na linha 5-5 da Figura 1, mostrando uma modalidade da chapa de fixação 50 tendo um diâmetro relativamente grande dimensionado de modo a fixar a mesma no ânus de um paciente. A âncora de cabo 52 é mostrada como uma fixação rígida à chapa de fixação 50, de modo que a porção distai do cabo 25 não se movimente com relação à chapa de fixação 50. A fixação de centralização 56 prende o umbigo 30 no centro da chapa de fixação 50 para o alinhamento através do ânus para dentro do cólon. A Figura 6 mostra uma vista detalhada da seção transversal do umbigo 30 da Figura 5, incluindo um lúmen para o cabo 25, um lúmen para a montagem de fiação 34, um lúmen para o cabo de acionamento 32, e o ca- nal de trabalho 36. A Figura 6 indica as posições relativas e os tamanhos destes lúmens e elementos nesta modalidade do umbigo 30. Inúmeros ou- tros tamanhos e disposições são possíveis. Por exemplo, os canais de traba- lho adicionais podem ser adicionados, o canal de trabalho 36 pode ser di- mensionado maior de modo a permitir a passagem de instrumentos maiores, ou o lúmen do cabo de acionamento 32 pode ser menor. Em geral, é vanta- joso se ter um umbigo de diâmetro pequeno e leve 30 de modo que a cápsu- la 80 tenha um arrasto tão pequeno quanto possível ao avançar através do cólon. A Figura 7 é uma vista isométrica de uma modalidade da luva compressível 40 e da cápsula 80, incluindo o canal deslizante 90, o canal de aperto 91, o canal de trabalho 36, e o mecanismo de propulsão 44 incluindo uma primeira engrenagem cônica 82, uma segunda engrenagem cônica 83, uma polia 86, e um aperto de polia 87. Esta ilustração mostra as posições relativas destes elementos em um espaço tridimensional. O mecanismo de propulsão 44 trabalha mudando o comprimento do cabo 25 entre a cápsula 80 e a chapa de fixação 50, a qual é presa no corpo do paciente. Desta maneira, a cápsula 80 pode se movimentar mais fundo para dentro do cólon quando este comprimento do cabo 25 aumenta, e se movimenta para trás para fora do cólon quando este comprimento dimi- nui. Nesta modalidade, o mecanismo de propulsão 44 compreende um sis- tema de engrenagem descrito abaixo contido dentro da cápsula 80, porém outros locais e sistemas são possíveis. A Figura 8 é uma vista em seção transversal da cápsula 80 to- mada na linha 8-8 da Figura 7, mostrando uma disposição de engrenagens nesta modalidade do mecanismo de propulsão 44 (Figura 7). A porção distai do cabo de acionamento 32 passa através da extremidade traseira 65 da cápsula 80 e se conecta no sentido coaxial à primeira engrenagem cônica 82. O cabo de acionamento 32 é construído de modo a transmitir um torque da peça de mão 20 para a primeira engrenagem cônica 82, de modo que quando o operador ativa o controle de movimento 58 (Figura 1), a primeira engrenagem cônica 82 gira em torno de um eixo geométrico colinear com o cabo de acionamento 32.

Na modalidade mostrada, as engrenagens cônicas 82 e 83 são suportadas na cápsula 80 (como, por exemplo, por meio de um mancai ou bucha adequada) para rotação em torno de seus respectivos eixos geomé- tricos de rotação, os quais são, de modo geral, perpendiculares um ao outro.

Os dentes da primeira engrenagem cônica 82 e da segunda engrenagem cônica 83 são cada qual cortados em um ângulo de 45 graus, de modo que o movimento rotacional em torno do eixo geométrico do cabo de acionamen- to 32 seja convertido a uma rotação em torno de um outro eixo geométrico de 90 graus com relação ao primeiro. Sendo assim, quando o operador ativa o controle de movimento 58, a primeira engrenagem cônica 82 gira em torno de seu eixo geométrico de rotação, e transmite um torque para a segunda engrenagem cônica 83, fazendo com que a engrenagem 83 gire em torno de seu eixo geométrico de rotação. A polia 86 é acoplada no sentido coaxial à segunda engrenagem cônica 83, e a polia 86 é suportada para rotação em torno do eixo geométri- co de rotação da engrenagem cônica 83. Quando a segunda engrenagem cônica 83 gira, a polia 86 gira com a engrenagem 83 em torno de seu eixo geométrico de rotação. Uma porção do cabo 25 contida dentro do canal de aperto 91 fica em contato com a polia 86. O canal de aperto 91 e o aperto de polia 87 atuam em concerto de modo a impedir um deslizamento e aplicam uma força de tração a partir da polia 86 para o cabo 25, conforme a polia 86 gira. De maneira similar a uma roda de trem que propele uma locomotiva ao longo de uma trilha de estrada, a polia 86 propele a cápsula 80 ao longo do cabo 25. O resultado deste movimento aumenta o comprimento do cabo 25 entre a cápsula 80 e a chapa de fixação 50 de modo a propelir a cápsula 80 ainda mais para dentro do cólon. A Figura 9 é uma vista em seção da cápsula 80 tomada na linha 9-9 da Figura 8. A mesma mostra as posições relativas do dispositivo de vi- sualização 95, do dispositivo de iluminação 96, do cabo 25, e da polia 86 dentro da cápsula 80. Nesta modalidade, a montagem de fiação 34 se divide em dois feixes antes de passar pela extremidade traseira 65 da cápsula 80.

Um feixe se comunica com o dispositivo de iluminação 96, e o outro feixe se comunica com o dispositivo de visualização 95. O dispositivo de iluminação 96 emite uma luz de modo a iluminar a região do lúmen nas proximidades da cápsula 80. O dispositivo de visualização 95 transmite imagens tomadas neste local de volta através da montagem de fiação 34 para a unidade de vídeo 72 para o operador visualizar. A Figura 10 é uma vista em seção transversal da cápsula 80 to- mada na linha 10-10 da Figura 9. Conforme mostrado nesta vista, o canal de aperto 91 é posicionado e alinhado de modo a direcionar o cabo 25 para dentro do aperto de polia 86, e o aperto de polia 86 mantém o cabo 25 em contato com a polia 86. O canal deslizante 90 é também mostrado em uma posição dentro do trato Gl que é livre de obstruções (por exemplo, as curvas ou dobras agudas do cólon) de modo que o operador possa deslizar o cabo 25 em uma direção dianteira a fim de aumentar o tamanho do laço de cabo 54 (Figura 2) à frente da cápsula 80. Esta modalidade mostra a montagem de fiação 34 dividida em dois feixes, um feixe nos dois lados da primeira en- grenagem cônica 82. Um dos feixes conecta o dispositivo de visualização 95, e outro feixe conecta o dispositivo de iluminação 96.

De modo geral, o dispositivo médico 70 é propelido através do cólon sob controle do operador para o exame e tratamento dos locais dentro do lúmen. O dispositivo médico 70 é colocado no cólon de um paciente atra- vés do ânus. A chapa de fixação 50 é fixada no paciente neste local. O ope- rador avança uma porção proximal do cabo 25 através do umbigo 30 e do canal deslizante 90 a fim de aumentar o tamanho do laço de cabo 54 à fren- te da cápsula 80. Conforme descrito acima, esse processo provê um percur- so em torno de curvas tortuosas do cólon para a cápsula 80 seguir.

Ao visualizar a unidade de vídeo 72, o operador vê o lado interno do lúmen nas proximidades da cápsula 80. O controle de movimento 58 da peça de mão 20 é ativado de modo a avançar a cápsula 80 ao longo do cabo 25, movimentando a mesma mais fundo para dentro do cólon. A fim de a- vançar ainda mais a cápsula 80, o operador alimenta novamente o cabo 25 de modo a aumentar o tamanho do laço de cabo 54, e mais uma vez ativar o controle de movimento 58. Estas etapas são repetidas até que a cápsula 80 atinja uma profundidade considerada suficiente por um operador, que é o ceco 108 em muitos casos. A qualquer momento durante o procedimento, o operador pode introduzir e remover os instrumentos médicos através do ca- nal de trabalho 36 a fim de tratar um local no paciente. O dispositivo médico 70 é, portanto, útil para diagnóstico assim como para terapia.

Embora várias modalidades da presente invenção tenham sido apresentadas, ficará óbvio àqueles versados na técnica que tais modalida- des são providas à guisa de exemplo somente. A presente invenção pode ser provida em forma de kit com outros dispositivos médicos, incluindo dis- positivos médicos úteis no canal de trabalho, e os elementos de kit podem ser pré-esterilizados e embalados em um recipiente selado ou envelope a fim de impedir contaminação. A presente invenção pode ser provida como um dispositivo descartável, de uso único, ou de maneira alternativa, pode ser construída para múltiplos usos. Além disso, cada elemento ou componente da presente invenção pode ser alternativamente descrito como um meio pa- ra a realização da função ou funções realizadas pelo elemento ou compo- nente. Inúmeras variações, mudanças, e substituições ocorrerão agora à- queles versados na técnica sem se afastar da presente invenção. Por con- seguinte, pretende-se que a presente invenção seja limitada apenas pelo espírito e âmbito das reivindicações em apenso.

Claims

1. Dispositivo médico (70) para realizar procedimentos médicos dentro de um lúmen (102) de um organismo oco (106) do corpo de um paci- ente caracterizado pelo fato de que compreende: uma cápsula (80) posicionável dentro do lúmen (102); um cabo (25) acoplado na cápsula (80), em que o cabo inclui: uma porção ancorada (50) adaptada para permanecer fixa com relação ao paciente; um laço de cabo (54) que se estende a partir da cápsula (80); e um meio de propulsão (44) encaixando o cabo (25) para posicionar a cápsula (80) ao longo do cabo (25).

2. Dispositivo médico, de acordo com a reivindicação 1, caracte- rizado pelo fato de que compreende uma luva (40) para a constringir radi- almente um segmento do cabo (25) entre a porção ancorada (50) e a cápsu- la (80).

3. Dispositivo médico, de acordo com a reivindicação 1, caracte- rizado pelo fato de que a cápsula (80) compreende: um primeiro canal (90) para receber o cabo (25), em que o cabo (25) fica livre para deslizar através da cápsula (80); e um segundo canal (91) para receber o cabo (25), em que o cabo (25) é encaixado pela cápsula (80) para proporcionar um movimento da cáp- sula (80) ao longo do cabo (25).

4. Dispositivo médico, de acordo com a reivindicação 1, caracte- rizado pelo fato de que ainda compreende um canal de trabalho (36) que se estende através da cápsula (80) para proporcionar acesso com um ins- trumento médico a partir de fora do lúmen (102) de corpo para a uma parede interna do lúmen (102) de corpo.

5. Dispositivo médico, de acordo com a reivindicação 4, caracte- rizado pelo fato de que ainda compreende uma janela de visualização dis- posta na cápsula (80).

6. Dispositivo médico, de acordo com a reivindicação 1, caracte- rizado pelo fato de que ainda compreende um dispositivo de visualização (72) para visualizar o lúmen (102) de corpo nas proximidades da cápsula (80).

7. Dispositivo médico, de acordo com a reivindicação 1, caracte- rizado pelo fato de que ainda compreende um dispositivo de iluminação para iluminar o lado de dentro do lúmen (102) de corpo, em que o dispositivo de iluminação ilumina o lúmen (102) de corpo nas proximidades da cápsula (80).

8. Dispositivo médico, de acordo com a reivindicação 1, caracte- rizado pelo fato de que ainda compreende um umbigo (30) que se estende a partir da cápsula (80), em que o umbigo (30) é flexível e de comprimento suficiente para se estender para fora do lúmen (102) de corpo enquanto a cápsula (80) fica dentro do lúmen (102) de corpo.

9. Dispositivo médico, de acordo com a reivindicação 8, caracte- rizado pelo fato de que ainda compreende uma peça de mão (20) opera- cionalmente fixada a uma extremidade proximal do umbigo (30) para que o operador controle a cápsula (80).

10. Dispositivo médico, de acordo com a reivindicação 1, carac- terizado pelo fato de que o meio de propulsão (44) compreende: pelo menos uma polia (86) rotativamente suportada na cápsula (80), a polia (86) para aplicar uma força de tração ao cabo (25) para movi- mentar a cápsula (80) ao longo do cabo (25); um eixo de acionamento flexível (32) para transmitir um torque a partir de uma extremidade proximal do eixo de acionamento flexível (32) até uma extremidade distai do eixo de acionamento flexível (32); e pelo menos uma engrenagem (82) operacionalmente associada à extremidade distai do eixo de acionamento flexível (32) e rotativamente suportada na cápsula (80) para transmitir torque a partir da extremidade dis- tai do eixo de acionamento flexível (32) até a polia (86).