BRPI0912573B1

BRPI0912573B1 - método e aparelho para avançar uma sonda

Info

Publication number: BRPI0912573B1
Application number: BRPI0912573A
Authority: BR
Inventors: Soutorine Mikhail
Original assignee: Endogene Ltd; Endogene Pty Ltd
Priority date: 2008-05-05
Filing date: 2009-05-05
Publication date: 2020-05-19
Also published as: WO2009135251A1; EP2271395B1; EP2271395A4; HUE038575T2; BRPI0912573B8; AU2009243914A1; JP2011519639A; CN102036709B; KR101605577B1; RU2506966C2; BRPI0912573A2; JP5443472B2; EP2271395A1; US20110270037A1; AU2009243914B2; US20170112367A1; US10772487B2; CN102036709A; ES2664743T3; KR20110009215A

Abstract

método e aparelho para avançar uma sonda a presente invenção refere-se a algumas modalidades que se referem a um aparelho compreendendo um tubo flexível alongado (140) dimensionado para ser recebido no interior de um trato e tendo uma extremidade proximal (142) e uma extremidade distal (144); um mecanismo de acionamento (130) acoplado à extremidade proximal do tubo; e uma coluna de líquido (156) estendendo-se a partir da extremidade proximal até a extremidade distal; em que o mecanismo de acionamento é configurado para provocar o movimento da coluna de líquido dentro do tubo para transmitir momento positivo ao tubo e promover assim o avanço pelo menos da extremidade distal do tubo dentro do trato quando pelo menos a extremidade distal é recebida dentro de uma parte do trato.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para MÉTODO E APARELHO PARA AVANÇAR UMA SONDA.

CAMPO TÉCNICO

[001] As modalidades descritas estão relacionadas a métodos e aparelhos para uso no avanço de uma sonda. Em particular, as modalidades podem ser usadas para avançar uma sonda ao longo de uma superfície ou no interior de um trato, como um trato biológico.

ANTECEDENTES

[002] Pode ser difícil explorar tratos, espaços apertados ou áreas que não estão prontamente acessíveis a uma pessoa. Isto se verifica particularmente onde o controle adequado do avanço de uma sonda pode ser problemático. Por exemplo, tratos intestinais são muitas vezes relativamente longos e formam uma trajetória convoluta, que é difícil para uma sonda atravessar sem a ajuda de alguma forma de dispositivo que ajude no avanço da sonda.

[003] Tratos como os tratos intestinal e vascular podem ser proveitosamente explorados utilizando-se uma sonda com finalidades médicas.

[004] Deseja-se abordar ou amenizar uma ou mais deficiências ou desvantagens associadas aos métodos e/ou aparelhos existentes para o avanço de sondas, ou pelo menos proporcionar uma alternativa útil para os mesmos.

SUMÁRIO

[005] Algumas modalidades se referem ao aparelho compreendendo:

[006] um tubo flexível alongado dimensionado para ser recebido dentro de um trato e tendo uma extremidade proximal e uma extremidade distal,

[007] um mecanismo de acionamento acoplado à extremidade proximal do tubo; e

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[008] uma coluna de líquido estendendo-se a partir da extremidade proximal até a extremidade distal;

[009] em que o mecanismo de acionamento é configurado para provocar o movimento da coluna de líquido dentro do tubo para transmitir momento positivo ao tubo e promover assim o avanço pelo menos da extremidade distal do tubo dentro do trato quando pelo menos a extremidade distal é recebida dentro de uma parte do trato.

[0010] A coluna de líquido pode ser parte de um volume de líquido encerrado pelo tubo e pelo mecanismo de acionamento. O tubo pode apresentar irregularidades periódicas formadas em uma superfície externa do tubo ao longo de pelo menos parte da extremidade distal. As irregularidades periódicas podem se estender de forma circular em volta do tubo e podem apresentar uma variação radial da mesma ordem de magnitude da espessura radial de uma parede do tubo.

[0011] Uma superfície externa do tubo pode ter uma conformação tal que aumente a resistência ao movimento do tubo em uma direção reversa. Uma superfície interna do tubo pode ter uma conformação tal que aumente a resistência ao movimento da coluna através do tubo numa direção para frente. As superfícies externa e interna do tubo (isto é, irregularidades periódicas) podem ser formadas em um padrão de pinheiro proximalmente arrastado. Irregularidades periódicas internas podem ser formadas ao longo de pelo menos uma seção do tubo que é distal da extremidade proximal.

[0012] Um líquido da coluna de líquido pode ter uma densidade aproximadamente igual ou maior que a densidade da água, de modo que o líquido exerça uma compressão mínima quando a coluna de líquido é afetada pelo mecanismo de acionamento.

[0013] O mecanismo de acionamento pode ser configurado para transmitir um perfil de velocidade específico para uma extremidade proximal da coluna de líquido para intensificar o movimento para frente

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3/40 do tubo dentro do trato. O perfil de velocidade pode compreender um ou mais dentre:

[0014] uma porção de aceleração gradual em uma primeira parte de um movimento para frente da coluna de líquido;

[0015] uma porção de desaceleração acentuada em uma segunda parte do movimento para frente da coluna de líquido em seguida à primeira parte do movimento para frente;

[0016] uma porção de aceleração acentuada em uma primeira parte de um movimento reverso da coluna de líquido; e

[0017] uma porção de desaceleração gradual em uma segunda parte do movimento reverso da coluna de líquido em seguida à primeira parte do movimento reverso.

[0018] O mecanismo de acionamento pode compreender um pistão e um membro de acionamento, tal como um eixo, co nfigurados para provocarem avanço e retração repetidos da coluna de líquido dentro do tubo. O mecanismo de acionamento pode ser configurado para fazer com que o pistão desacelere acentuadamente ao fim de cada curso do pistão e/ou acelere acentuadamente na direção oposta da parte final de cada curso do pistão.

[0019] O aparelho pode compreender ainda uma membrana flexível dentro do tubo na extremidade distal para encerrar uma extremidade distal da coluna de fluido. A extremidade distal do tubo pode alojar um volume de fluido compressivo (por exemplo, ar ou outro gás inerte de baixa densidade) confinado pelo tubo, pela membrana flexível e por outra membrana posicionada distalmente da membrana flexível. A outra membrana também pode ser flexível, sendo ambas as membranas deformáveis em resposta a um avanço da coluna de líquido.

[0020] Um diâmetro interno do tubo pode se estreitar na direção distal. Esse estreitamento pode ser escalonado e/ou gradual. Esse estreitamento pode auxiliar a minimizar a perda de pressão na coluna de

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4/40 líquido na direção da extremidade distal enquanto o mecanismo de acionamento move a coluna de líquido. A parede do tubo pode ser reforçada por alguma forma de meio de reforço para ajudar o tubo a resistir à expansão ou à quebra em resposta a diferenças de pressão criadas pela ação do mecanismo de acionamento.

[0021] Uma sonda pode estar localizada na extremidade distal do tubo. A sonda pode alojar um dispositivo de formação de imagem para capturar imagens de uma área à frente da sonda. Uma pluralidade de condutos pode se estender ao longo do tubo e estar acoplados à sonda, por exemplo, para enviar e/ou receber sinais para a sonda e/ou da mesma. Os condutos podem estar dispostos dentro do tubo ao longo de pelo menos parte do tubo. Pelo menos um dos condutos pode se estender em uma espiral ao longo de pelo menos parte do tubo. Em algumas modalidades, um lúmen secundário pode se estender por dentro de um lúmen principal definido pelo tubo e um ou mais dos condutos pode(m) se estender dentro do lúmen secundário ao longo de pelo menos parte do tubo. Em algumas modalidades, um ou mais dos condutos pode(m) estar embutido(s) dentro da parede de tubo ao longo de pelo menos parte de uma extensão do tubo.

[0022] O trato dentro do qual o tubo é dimensionado para se estender pode ser um trato digestivo ou um trato vascular, por exemplo. Alternativamente, o trato pode ser uma estrutura ou área nãobiológica, tal como um tubo, conduto, contêiner ou outra estrutura que possa ser difícil ou perigosa para acesso e/ou inspeção por parte de uma pessoa.

[0023] Outras modalidades se referem a um método para avançar uma sonda, o método compreendendo:

[0024] posicionar uma extremidade distal de um tubo flexível alongado pelo menos parcialmente dentro de uma extremidade inferior de um trato, o tubo sendo dimensionado para ser recebido dentro do trato

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5/40 e tendo uma coluna de líquido que se estende a partir de uma extremidade proximal do tubo até a extremidade distal, em que a sonda está localizada na extremidade distal do tubo; e

[0025] operar um mecanismo de acionamento para provocar o avanço da coluna de líquido dentro do tubo para transmitir um momento positivo no tubo e favorecer desta forma o avanço pelo menos da extremidade distal do tubo dentro do trato.

[0026] A operação pode compreender transmitir um perfil específico de velocidade para uma extremidade proximal da coluna de líquido para intensificar o movimento para frente do tubo dentro do trato. O perfil de velocidade pode compreender pelo menos um dentre:

[0027] uma porção de aceleração gradual de uma primeira parte de um movimento para frente da coluna de líquido;

[0028] uma porção de desaceleração acentuada de uma segunda parte do movimento para frente da coluna de líquido em seguida à primeira parte do movimento para frente;

[0029] uma porção de aceleração acentuada de uma primeira parte de um movimento reverso da coluna de líquido; e

[0030] uma porção de desaceleração gradual em uma segunda parte do movimento reverso da coluna de líquido em seguida à primeira parte do movimento reverso.

[0031] A operação pode compreender operar um pistão e um eixo de acionamento para provocarem avanço e retração repetidos da coluna de líquido dentro do tubo. A operação pode fazer com que o pistão desacelere acentuadamente próximo ao fim de cada curso do pistão (isto é, imediatamente antes do ponto de curso máximo). A operação pode fazer com que o pistão acelere acentuadamente na direção oposta da parte final de cada curso do pistão (isto é, imediatamente após o ponto de curso máximo).

[0032] O método pode compreender ainda proporcionar conformaPetição 870190036058, de 15/04/2019, pág. 8/54

6/40 ções ao longo do exterior do tubo para resistir ao movimento do tubo em uma direção reversa dentro do trato, e pode compreender proporcionar conformações ao longo do interior do tubo para resistir ao movimento da coluna de líquido através do tubo em uma direção distal. [0033] A sonda pode compreender um dispositivo de formação de imagem, e o método pode compreender ainda capturar imagens dentro do trato utilizando o dispositivo de formação de imagem. O método pode compreender ainda transmitir dados de imagens que correspondem às imagens capturadas para um sistema configurado para processar e exibir as imagens. Condutos, incluindo pelo menos um conduto elétrico, podem se estender ao longo do tubo para desempenhar pelo menos uma entre as funções de enviar e receber imagens para a sonda e a partir da mesma, e a transmissão pode ser realizada utilizando-se o conduto elétrico mínimo.

[0034] Algumas modalidades se referem a um método de avanço compreendendo induzir movimento recíproco de uma coluna de líquido que se estende pelo interior de um membro alongado a partir de uma extremidade do membro até uma extremidade oposta do membro para transmitir movimento para frente do membro ao longo de uma extensão do membro alongado.

[0035] Algumas modalidades se referem a um aparelho compreendendo uma sonda posicionada em uma extremidade de um membro alongado e um mecanismo de acionamento em uma extremidade oposta do membro alongado, o membro alongado alojando uma coluna de líquido que se estende de uma extremidade até a outra extremidade, em que o mecanismo de acionamento provoca movimento recíproco da coluna de líquido dentro do membro alongado para transmitir movimento para frente para a sonda.

[0036] Algumas modalidades se referem a um conjunto de tubo de avanço automático substituível compreendendo um tubo flexível alon

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7/40 gado, uma câmara de líquido disposta em uma extremidade proximal do tubo e uma sonda disposta em uma extremidade distal do tubo, o tubo tendo uma coluna de líquido que se estende entre a câmara de liquido e a extremidade distal.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0037] Modalidades são descritas abaixo em detalhe, a título de exemplo, com referência aos desenhos anexos, nos quais:

[0038] figura 1 é um diagrama de blocos esquemático de um sistema para uso no avanço de uma sonda dentro de um trato;

[0039] figura 2 é um gráfico de um perfil de velocidade ilustrativo a ser transmitido a uma coluna de líquido;

[0040] figura 3 é uma representação esquemática de um aparelho de avanço a ser usado para avançar uma sonda;

[0041] figura 4A é uma vista esquemática em corte lateral de uma porção proximal de uma parte formadora de tubo do aparelho de avanço da Figura 3;

[0042] figura 4B é uma vista esquemática em corte lateral de uma parte distal do aparelho de avanço da Figura 3;

[0043] figura 5A é uma representação esquemática ilustrativa de uma membrana flexível posicionada na direção de uma extremidade distal do aparelho de avanço, sendo a membrana ilustrada em uma posição relaxada;

[0044] figura 5B é um diagrama esquemático ilustrativo da membrana da Figura 5A, com a membrana ilustrada em uma posição deformada;

[0045] figura 6 é um diagrama esquemático de um sistema para avançar uma sonda de acordo com algumas modalidades;

[0046] figura 7A é uma vista em corte lateral parcial de um tubo de acordo com algumas modalidades;

[0047] figura 7B é uma vista em corte transversal do tubo da FiguPetição 870190036058, de 15/04/2019, pág. 10/54

8/40 ra 7A, tomada ao longo da linha 7-7;

[0048] figura 8A é uma vista lateral de um tubo de acordo com algumas modalidades;

[0049] figura 8B é uma vista em corte transversal do tubo da Figura 8A, tomada ao longo da linha 8-8;

[0050] figura 9A é uma vista lateral de um tubo de acordo com algumas modalidades;

[0051] figura 9B é uma vista em corte transversal do tubo da Figura 9A, tomada ao longo da linha 9-9;

[0052] figura 10A é uma vista lateral de um tubo de acordo com algumas modalidades;

[0053] figura 10B é uma vista em corte transversal do tubo da Figura 10A, tomada ao longo da linha 10-10;

[0054] figura 11A é uma vista lateral de um tubo de acordo com algumas modalidades;

[0055] figura 11B é uma vista em corte transversal do tubo da Figura 11A, tomada ao longo da linha 11-11;

[0056] figura 12A é uma vista em corte lateral parcial de um tubo de acordo com algumas modalidades;

[0057] figura 12B é uma vista em corte transversal do tubo da Figura 12A, tomada ao longo da linha 12-12;

[0058] figura 13A é uma vista em corte lateral parcial de um tubo de acordo com algumas modalidades;

[0059] figura 13B é uma vista em corte transversal do tubo da Figura 13A, tomada ao longo da linha 13-13;

[0060] figura 13C é uma vista em corte transversal alternativa do tubo da Figura 13A, tomada ao longo da linha 13-13;

[0061] figura 14A é uma vista em corte lateral parcial de um tubo de acordo com algumas modalidades;

[0062] figura 14B é uma vista em corte transversal do tubo da FiPetição 870190036058, de 15/04/2019, pág. 11/54

9/40 gura 14A, tomada ao longo da linha 14-14;

[0063] figura 15A é uma vista em corte lateral parcial de um tubo de acordo com algumas modalidades;

[0064] figura 15B é uma vista em corte transversal do tubo da Figura 15A, tomada ao longo da linha 15-15;

[0065] figuras 16A e 16B são representações esquemáticas de um pistão que se move dentro de uma câmara de acordo com algumas modalidades de um mecanismo de acionamento;

[0066] figuras 17A e 17B são representações esquemáticas de um pistão que se move dentro de uma câmara de acordo com algumas modalidades de um mecanismo de acionamento;

[0067] figura 18 é uma representação esquemática de um pistão atuando em uma membrana flexível de uma câmara de fluido de acordo com algumas modalidades de um mecanismo de acionamento;

[0068] figura 19 é uma representação esquemática de um pistão em corte transversal circular que é excentricamente giratório para deslocar uma membrana de uma câmara de fluido de acordo com algumas modalidades de um mecanismo de acionamento;

[0069] figura 20 é uma representação esquemática de uma câmara de fluido tendo um pistão móvel dentro da câmara sob controle de elementos eletromagnéticos, de acordo com algumas modalidades de um mecanismo de acionamento;

[0070] figura 21 é uma representação esquemática de uma câmara de deflexão distal de acordo com algumas modalidades;

[0071] figura 22 é uma representação esquemática de uma câmara de deflexão distal de acordo com algumas modalidades;

[0072] figura 23 é uma representação esquemática de uma câmara de deflexão distal de acordo com algumas modalidades;

[0073] figura 24 é uma representação esquemática de uma câmara de deflexão distal de acordo com algumas modalidades;

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[0074] figura 25 é uma representação esquemática de uma câmara de deflexão distal de acordo com algumas modalidades, ilustrada em estado não-comprimido;

[0075] figura 26 é uma representação esquemática da câmara de deflexão distal da Figura 25 em estado comprimido;

[0076] figura 27 é uma representação esquemática de uma câmara de deflexão distal de acordo com algumas modalidades, ilustrada em estado não-comprimido;

[0077] figura 28 é uma representação esquemática da câmara de deflexão distal da Figura 27, ilustrada em estado comprimido;

[0078] figura 29 é uma representação esquemática de uma câmara de deflexão distal de acordo com algumas modalidades;

[0079] figura 30 é uma representação esquemática de uma câmara de deflexão distal de acordo com algumas modalidades;

[0080] figura 31 é uma representação esquemática de uma câmara de deflexão distal de acordo com algumas modalidades;

[0081] figura 32 é uma representação esquemática de uma câmara de deflexão distal de acordo com algumas modalidades, ilustrada em estado não-comprimido;

[0082] figura 33 é uma representação esquemática da câmara de deflexão distal da Figura 32 em estado comprimido;

[0083] figura 34 é uma representação esquemática de uma câmara de deflexão distal de acordo com algumas modalidades, ilustrada em estado não-comprimido;

[0084] figura 35 é uma representação esquemática da câmara de deflexão distal da Figura 34 em estado comprimido;

[0085] figura 36 é uma representação esquemática de uma câmara de deflexão distal de acordo com algumas modalidades;

[0086] figura 37A é uma vista em corte lateral parcial de parte de um tubo de acordo com algumas modalidades, mostrando irregulariPetição 870190036058, de 15/04/2019, pág. 13/54

11/40 dades periódicas ao longo de uma superfície externa do tubo;

[0087] figura 37B é uma vista em corte lateral parcial de parte de um tubo de acordo com algumas modalidades, mostrando irregularidades periódicas ao longo de uma superfície externa do tubo;

[0088] figura 38A é uma vista em corte lateral parcial de parte de um tubo de acordo com algumas modalidades, mostrando irregularidades periódicas ao longo de uma superfície externa do tubo;

[0089] figura 38B é uma vista em corte lateral parcial de parte de um tubo de acordo com algumas modalidades, mostrando irregularidades periódicas ao longo de uma superfície externa do tubo;

[0090] figura 39B é uma vista em corte lateral parcial de parte de um tubo de acordo com algumas modalidades, mostrando irregularidades periódicas ao longo de uma superfície externa do tubo;

[0091] figura 40A é uma vista em corte lateral parcial de um tubo de acordo com algumas modalidades, mostrando irregularidades periódicas ao longo de uma superfície interna do tubo;

[0092] figura 40B é uma vista em corte lateral parcial de um tubo de acordo com algumas modalidades, mostrando irregularidades periódicas ao longo de uma superfície interna do tubo;

[0093] figura 41A é uma vista em corte lateral parcial de um tubo de acordo com algumas modalidades, mostrando irregularidades periódicas ao longo de uma superfície interna do tubo;

[0094] figura 41B é uma vista em corte lateral parcial de um tubo de acordo com algumas modalidades, mostrando irregularidades periódicas ao longo de uma superfície interna do tubo;

[0095] figura 42A é uma vista em corte lateral parcial de um tubo de acordo com algumas modalidades, mostrando irregularidades periódicas ao longo de uma superfície interna do tubo;

[0096] figura 42B é uma vista em corte lateral parcial de um tubo de acordo com algumas modalidades, mostrando irregularidades pePetição 870190036058, de 15/04/2019, pág. 14/54

12/40 riódicas ao longo de uma superfície interna do tubo;

[0097] figura 43A é uma vista em corte lateral parcial de uma parte de um tubo de acordo com algumas modalidades, mostrando irregularidades periódicas ao longo das superfícies interna e externa do tubo; [0098] figura 43B é uma vista em corte lateral parcial de uma parte de um tubo de acordo com algumas modalidades, mostrando irregularidades periódicas ao longo das superfícies interna e externa do tubo; e

[0099] figura 44 é uma vista em corte lateral parcial de uma parte de um tubo de acordo com algumas modalidades, mostrando irregularidades periódicas ao longo de superfícies internas e externas de um tubo em cortes que são espaçados ao longo do tubo.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[00100] As modalidades descritas se referem em geral a métodos e aparelhos para uso no avanço de uma sonda. Como tipos diferentes de sondas podem ser usados com as modalidades descritas, essa descrição irá se fixar principalmente em aparelhos e métodos para avançar a sonda dentro de um trato, passagem ou área. Os métodos e aparelhos descritos empregam um tubo flexível alongado que define um lúmen e dimensionado para ser recebido dentro do trato, passagem ou área, e tendo uma extremidade proximal e uma extremidade distal. Um mecanismo de acionamento é acoplado à extremidade proximal do tubo e uma coluna de líquido se estende dentro do lúmen a partir da extremidade proximal até a extremidade distal do tubo. O mecanismo de acionamento é configurado para provocar movimento da coluna de líquido dentro do tubo para transmitir movimento para frente ao tubo, o que favorece o avanço pelo menos da extremidade distal do tubo dentro do trato, passagem ou área quando pelo menos a extremidade distal está sustentada por uma parte do trato, passagem ou área.

[00101] Geralmente, o movimento da coluna de líquido dentro do

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13/40 lúmen transmite um momento para a parede interna do tubo ao longo da maior parte da extensão do tubo por atrito e/ou turbulência. Por exemplo, para um tubo de cerca de 3 metros de comprimento, o movimento da coluna de líquido dentro do tubo irá transmitir algum movimento para o tubo relativo a uma superfície ou passagem subjacente ao longo da maior parte dos 3 metros de extensão do tubo, exceto naquelas seções próximas do mecanismo de acionamento ou não sustentadas pela superfície de passagem subjacente.

[00102] Conforme empregados aqui, os termos “proximal” e “distal” se destinam a ter significados relativos quanto à posição. Geralmente, o termo “distal” se destina a indicar uma posição ou direção em geral no sentido de uma extremidade do tubo que deve ser avançada dentro do trato à frente do restante do tubo. O termo “proximal” se destina a indicar uma posição ou direção em geral oposta àquela “distal” e pode indicar uma posição ou direção no sentido de uma extremidade do tubo à qual o mecanismo de acionamento está acoplado. As modalidades descritas são geralmente relativas ao avanço da sonda em uma direção distal.

[00103] Com referência em particular à figura 1, um sistema 100 para avançar uma sonda 160 é descrito em maior detalhe. O sistema 100 compreende um aparelho de avanço 110 que responde a um módulo de controle 115 para avançar a sonda 160 dentro de um trato 180 ou outra área quando a sonda 160 é colocada dentro do trato 180 ou outra área.

[00104] O aparelho de avanço 110 compreende um mecanismo de acionamento 130 acoplado a uma extremidade proximal 142 de um tubo flexível alongado 140. O tubo tem uma extremidade distal 144 na qual a sonda 160 está localizada. O mecanismo de acionamento 130 responde a sinais de controle recebidos do módulo de controle 115 para operar determinado tipo de meio de acionamento, tal como um

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14/40 eixo de acionamento que aciona um pistão, para provocar movimento recíproco (para frente e para trás) de uma coluna de líquido 156 dentro do tubo 140.

[00105] O tubo flexível 140 define um lúmen interno principal 141 dentro do qual a coluna de líquido 156 se estende. Esse lúmen principal 141 se estende a partir do mecanismo de acionamento 130 adjacente até a extremidade distal 144 e a coluna de líquido se estende substancialmente por toda a extensão do lúmen 141. A coluna de líquido156 pode não se estender diretamente até a sonda 160, a fim de permitir que um meio de deflexão distal (descrito abaixo) seja posicionado em posição proximal na sonda 160 para defletir a coluna de líquido 156 em uma direção proximal uma vez que ela tenha sido avançada distalmente. A coluna de líquido 156 é parte de um volume de líquido que está confinado pelo tubo 140, pelo meio de deflexão distal e por uma câmara de fluido do mecanismo de acionamento 130. Exemplos de meios de deflexão distal estão ilustrados e descritos abaixo com relação às Figuras 21 a 36.

[00106] O tubo flexível alongado 140 pode ter um diâmetro e um comprimento escolhidos para se adequarem a uma aplicação exploratória específica. O material do tubo 140 pode ser da mesma forma escolhido para se adequar a uma aplicação específica. Por exemplo, onde se emprega o aparelho de avanço 110 para avançar uma sonda dentro de um trato biológico, tal como um trato gastrointestinal, o tubo pode ter um diâmetro externo máximo de cerca de 5 mm até cerca de 15 mm (possivelmente mais próximo de 7 mm) e pode ter um comprimento de cerca de 1 metro até cerca de 10 metros, possivelmente cerca de 3 metros até de cerca de 6 metros. Um comprimento de tubo de cerca de 3 a 4 metros pode ser adequado para avançar a sonda 160 dentro de um trato intestinal (isto é, no intestino delgado), através do ânus.

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[00107] O material do tubo quando usado para explorar um trato intestinal (isto é, para endoscopia gastrointestinal) pode ser formado de um material flexível inerte e adequado para finalidades médicas, tal com materiais adequados de policloreto de vinila (PVC), silicone, látex ou borracha. O material do tubo 140 deve permitir que o tubo 140 seja dobrável para ser capaz de ser formado em um laço com um diâmetro mínimo relativamente pequeno (dependendo da aplicação) sem que a parede do tubo se enrosque o u quebre ou se deforme de alguma outra maneira para diminuir a seção transversal interna do tubo 140. Com esse propósito, a parede do tubo pode ser reforçada visando uma integridade estrutural aumentada. Em aplicações de endoscopia, o diâmetro mínimo de laço pode ser de cerca de 2 cm e pode variar de cerca de 1 cm a cerca de 5 cm, por exemplo.

[00108] Para aplicações médicas ou veterinárias nas quais se deseja explorar um trato vascular (isto é, para angioscopia), o diâmetro e o comprimento do tubo podem ser proporcionalmente menores, por exemplo, cerca de 3 mm a cerca de 10 mm (possivelmente mais próximos de 5 mm) de diâmetro e cerca de 0,8 a cerca de 3 mm de comprimento, com a sonda 160 sendo também selecionada de modo a apresentar um diâmetro adequadamente pequeno.

[00109] Para aplicações de exploração de natureza mais industrial, tais como exploração de tubos, dutos, contêineres, passagens, tratos ou outras áreas que são inconvenientes, inseguras ou de difícil acesso para uma pessoa, o tubo 140 pode ser formado de um material mais áspero, pelo menos em sua superfície externa, para evitar ou reduzir dano para o tubo à medida que ele passa por superfícies potencialmente mais abrasivas. Em algumas aplicações, o tubo 140 precisa ser relativamente flexível e ser capaz de obter algum ponto de apoio em uma superfície, estrutura ou objeto através do qual o tubo 140 irá se deslocar. Assim, irregularidades periódicas formadas ao longo de uma

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16/40 superfície externa do tubo 140, conforme descrito em maior detalhe abaixo com referência às figuras 37A a 44, podem ajudar a engatar com atrito a superfície ou estrutura através da qual o tubo 140 irá se deslocar.

[00110] O sistema 100 pode compreender um sistema de computador 120 para proporcionar funções de controle, processamento de sinal e interface de usuário em relação ao avanço da sonda 160. Assim, o sistema de computador 120 pode compreender um módulo de controle 115, que pode ser proporcionado na forma de hardware, software ou uma combinação de ambos. Embora não ilustrado, o sistema de computador 120 compreende pelo menos um processador e memória configurados para desempenhar as funções descritas aqui.

[00111] O sistema de computador pode compreender um módulo 124 de interface de usuário. O sistema de computador 120 também pode compreender um módulo 122 de processamento de sinal para receber e processar sinais a partir da sonda 160, tais como sinais que correspondem a dados de imagens ou sinais de status ou de resposta. O módulo 122 de processamento de sinal pode servir de interface com o módulo 124 de interface do usuário a fim de proporcionar imagens capturadas pela sonda 160 em um visor (não ilustrado), de modo que um usuário do sistema 100 possa obter uma resposta à medida que a sonda 160 progride.

[00112] O módulo 124 de interface do usuário pode ser configurado para permitir que disposições e/ou funções do módulo 122 de processamento de sinal e do módulo de controle 115 sejam modificadas ou feitas sob medida para servir a um determinado ambiente, aplicação ou circunstância.

[00113] Cada um dos módulos 115, 122, e 124 pode ser executável como um código de programa armazenado na memória acessível a pelo menos um processador e pode ser complementado por compo

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17/40 nentes de software e/ou hardware adequados, tais como componentes de entrada-saída, componentes de sistema de operação, dispositivos periféricos de computador, etc.

[00114] Para complementar o mecanismo de acionamento 130, um equipamento auxiliar 135 pode ser proporcionado sob o controle do módulo 115 de controle para proporcionar energia, sinais e/ou substâncias para a sonda 160. Por exemplo, o equipamento auxiliar 135 pode proporcionar energia elétrica para uma ou mais fontes de luz, tais como diodos emissores de luz (LED) posicionados em uma face distal da sonda 160, por exemplo, através de pelo menos um conduto elétrico que se estende ao longo do tubo 140. Além disso, onde a sonda 160 compreende um dispositivo para captura de imagem tendo um dispositivo acoplado por carga (CCD) ou outro dispositivo de formação de imagem adequadamente pequeno, o conduto elétrico mínimo também pode ser usado para transmitir energia para esse dispositivo para captura de imagem.

[00115] O equipamento auxiliar 135 pode compreender ainda uma fonte de ar purificado e/ou água a ser proporcionado para a sonda 160 ao longo de um ou mais condutos adicionais que se estendem ao longo do tubo 140. Para essa finalidade, o equipamento auxiliar 135 pode compreender um compressor adequado para pressurizar o ar, água ou outra substância a ser proporcionada para a sonda 160. A sonda 160 pode, dependendo da aplicação, utilizar um respiro de ar posicionado em sua extremidade para insuflar um trato, tal como um trato vascular ou intestinal. A sonda 160 também pode distribuir água a partir de uma abertura em sua superfície distal para limpar uma área em frente do dispositivo de formação de imagem, por exemplo.

[00116] O equipamento auxiliar 135 pode estar parcial ou totalmente sob o controle do módulo de controle 115, o qual por sua vez pode ser controlado por um usuário através de um módulo 124 de interface

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18/40 de usuário, ou ele pode ser controlado separadamente, por exemplo, por manipulação manual de componentes adequados do equipamento auxiliar, para proporcionar a interação necessária com a sonda 160. Dependendo da aplicação, o equipamento auxiliar 135 pode compreender também um mecanismo para controlar a captura de um material adjacente à sonda 160, por exemplo, para fazer a biópsia do material ou então sujeitá-lo a uma análise posterior. Com esse propósito, o equipamento auxiliar 135 pode se comunicar mecanicamente, pneumaticamente e/ou eletricamente com a sonda 160 através de um ou conduto de sucção adicional e/ou conduto de cabo de controle que se estende ao longo do tubo 140.

[00117] O sistema 100 como ilustrado na figura 1 pode empregar uma coleta de dados de imagem sem a utilização de fios capturados pelo dispositivo de formação de imagem na sonda 160, sendo esses dados recebidos por uma antena adequada associada ao sistema de computador 120 para prover os dados de imagem diretamente para o módulo 124 processador de dados para processamento. Alternativamente ou, além disso, os sinais de controle podem ser recebidos sem a utilização de fios a partir da sonda 160 ou transmitidos para a mesma em resposta à utilização, pelo módulo de controle 115 e/ou pelo equipamento auxiliar 135 de um transceptor de rádio de baixa energia e curto alcance.

[00118] A fim de avançar a sonda 160, o mecanismo de acionamento 130 transmite um perfil de velocidade específico para a coluna de líquido 156 dentro do lúmen 141 de maneira repetitiva. Um exemplo de tal perfil de velocidade é ilustrado no gráfico de velocidade x tempo ilustrado na figura 2. O movimento da coluna de líquido 156 transmitido pelo mecanismo de acionamento pode ser dividido em uma seção 30 de movimento para frente e uma seção 34 de movimento reverso, sendo cada uma das seções 31, 34 dividida em duas partes ou fases.

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O movimento para frente da seção 30 é dividido em uma primeira fase 31, na qual o mecanismo de acionamento 130 transmite uma aceleração gradual para uma extremidade proximal da coluna de líquido. Uma segunda fase 32 imediatamente em seguida à primeira fase envolve a transmissão, pelo mecanismo de acionamento 130, de uma desaceleração acentuada, até que a coluna de líquido 156 venha momentaneamente a repousar em uma posição de repouso 33, que co rresponde à movimentação do líquido 156 para sua posição mais distal (correspondente ao ponto de curso máximo) dentro do tubo 140. A seção 34 de movimento reverso pode compreender então uma primeira fase 35 de aceleração acentuada na direção proximal, seguida imediatamente de uma segunda fase 36 de desaceleração gradual na direção proximal, que continua até que a coluna de líquido 156 esteja novamente em repouso momentâneo em sua posição mais proximal, como indicado pelo numeral de referência 37.

[00119] Embora as primeira e segunda fases 31, 32, 35 e 36 das seções 30, 34 de movimento para frente e reverso sejam mostradas na figura 2 como tendo uma mudança constante na velocidade (isto é, aceleração constante) em cada fase, essas mudanças na velocidade não precisam ser lineares. Ao invés disso, um perfil de velocidade envolvendo uma inversão acentuada (isto é, de uma aceleração pequena, mas positiva, até uma aceleração negativa maior ou vice-versa) é considerado como sendo eficaz para transmitir uma transferência de momento da coluna de líquido 156 para o tubo 140 na direção para frente (isto é, distal).

[00120] Se for desejado retrair a sonda 160, o perfil de velocidade pode ser invertido para ter uma aceleração e desaceleração acentuadas em qualquer lado da posição de descanso mais proximal indicada pelo numeral de referência 37. Por exemplo, uma fase de aceleração acentuada seria seguida de uma fase de desaceleração gradual na

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20/40 seção de movimento para frente e uma fase de aceleração gradual seria imediatamente seguida de uma fase de desaceleração acentuada na seção de movimento reverso.

[00121] Em algumas modalidades, a inversão de velocidade acentuada pode ser empregada apenas na seção de movimento para frente 30 ou apenas na seção de movimento reverso 34, a outra seção de movimento apresentando mudanças de velocidade relativamente graduais.

[00122] Embora o mecanismo de acionamento possa ser operado para transmitir um perfil de velocidade desejado para uma extremidade proximal da coluna de líquido 156, uma vez que o movimento da coluna de líquido 156 se baseia nas diferenças de pressão criadas pelo mecanismo de acionamento e comunicadas para a coluna de líquido 156 da extremidade proximal 142 até a extremidade distal 144, pode haver alguma perda de pressão ao longo da extensão da coluna de líquido 156. Assim o perfil de velocidade transmitido pelo mecanismo de acionamento 130 para a coluna de líquido 156 na extremidade proximal 142 pode não ser o mesmo perfil de velocidade experimentado pela coluna de líquido 156 na extremidade distal 144. A fim de minimizar ou reduzir a perda de pressão ao longo da extensão do tubo 140, a parede geralmente cilíndrica do tubo 140 pode ser reforçada para resistir à expansão ou quebra da parede de tubo em resposta a diferenças de pressão induzidas ao longo da co luna de líquido 156. Além disso, um diâmetro interno do lúmen 141 pode ser gradualmente reduzido ao longo da extensão do tubo 140 a partir de um primeiro diâmetro interno na extremidade proximal 142 até um segundo diâmetro interno menor na extremidade distal 144. Essa redução em diâmetro pode ser conseguida de maneira suave ou escalonada. Por exemplo, reduções escalonadas podem compreender reduções de, por exemplo, 0,05 mm ou 0,1 mm a cada 15, 20, 25 ou 30 cm ao longo do tubo 140. Essa rePetição 870190036058, de 15/04/2019, pág. 23/54

21/40 dução em diâmetro pode ser linear ou não-linear ao longo da extensão do tubo 140. Nesse contexto, a redução no diâmetro interno ao longo da extensão do tubo 140 é independente de qualquer variação periódica no diâmetro interno do lúmen devido a irregularidades periódicas, tais como descritas abaixo em relação às Figuras 37A a 44.

[00123] A perda de pressão ao longo do tubo 140 pode ser minimizada pela utilização de um líquido que tem uma densidade à temperatura ambiente e temperaturas de corpo internas aproximadamente iguais ou maiores que aquela da água a tais temperaturas. Líquidos de tais densidades geralmente não se comprimem apreciavelmente sob a pressão relativamente pequena exercida pelo mecanismo de acionamento. Assim, água, tal como água purificada, ousem minerais, por exemplo, pode ser usada como o líquido da coluna de líquido 156.

[00124] Ao se usar o sistema 100, a maior parte do comprimento do tubo 140 pode ser em forma de bobina, enroscada ou mantida frouxa de forma que ela pode se endireitar gradualmente enquanto a extremidade distal 144 e a sonda 160 estão posicionadas no trato 180 ou outro local e avançam dentro do mesmo. Uma vez que toda a folga no tubo 140 é eliminada e que parte do tubo 140 que está fora do trato 180 não pode mais avançar, a sonda 160 terá alcançado o limite até o qual ela pode se estender por dentro do trato 180.

[00125] Uma vez que a endoscopia, angioscopia ou outra forma de exploração é terminada, a sonda 160 pode ser retirada do trato 180 puxando-se cuidadosamente com a mão aquela parte do tubo 140 que permanece fora do trato 180. Esse procedimento pode ser auxiliado e/ ou substituído operando-se o mecanismo de acionamento 130 de forma a proporcionar um perfil de velocidade invertido para a coluna de líquido 156 o que tende a transmitir um movimento reverso e retrair o tubo 140 em uma direção em geral proximal.

[00126] O aparelho de avanço 110 é mostrado e descrito em maior

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22/40 detalhe em relação às figuras 3, 4A e 4B. Como mostrado na Figura 3, o aparelho de avanço 110 compreende o mecanismo de acionamento 130 acoplado à extremidade proximal 142 do tubo 140. A sonda 160 está acoplada à extremidade distal 144 do tubo 140. O mecanismo de acionamento 130 pode compreender um pistão de acionamento 352 que é móvel de maneira recíproca em relação a uma câmara 351 definida por uma parede 350 de câmara. O movimento do pistão 352 dentro da parede 350 pode pressurizar e despressurizar líquido, tal como água dentro da câmara 351, forçando líquido para fora da câmara 351 através de uma abertura 356 ou puxando o mesmo de volta para a câmara 351. Várias modalidades alternativas do mecanismo de acionamento 130 são ilustradas e descritas abaixo em relação às figuras 16A a 20.

[00127] O mecanismo de acionamento 130 pode compreender uma roda de tração 322 montada para contatar e agir em um membro de acionamento 324 acoplado a um eixo de acionamento 354 que aciona o pistão 352. A roda de tração 322 e o membro de acionamento 324 estão dispostos de modo que a rotação da roda de tração 322 em sentido horário ou anti-horário provoca movimento linear do elemento de acionamento 324 em uma direção proximal ou distal, respectivamente. A roda de tração 322 pode estar posicionada firmemente dentro de uma braçadeira de montagem 310 para montagem em uma superfície e/ou estrutura (não mostrada) através de um ou mais prendedores recebidos através de fendas 312 formadas na braçadeira de montagem 310. O membro de acionamento 324 é corrediço com relação ao suporte 326 com relativamente pouco atrito.

[00128] Em algumas modalidades, o membro de acionamento 324 e/ou o eixo de acionamento 354 podem estar presos de forma removível no pistão 352, de modo que a câmara 350 e todas as partes distais da mesma (incluindo o tubo 140 e a sonda 160) podem ser substituí

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23/40 das após serem usadas uma ou mais vezes ou devido uma piora no desempenho.

[00129] A roda de tração 322 pode ser girada sob o controle de um motor escalonado (não ilustrado) compreendido pelo mecanismo de acionamento 130. O controle do motor escalonado pode ser desempenhado pelo módulo de controle 115 utilizando-se um programa de acionamento apropriado tal como está comumente disponível com motores escalonados comercialmente disponíveis. O módulo de controle pode ser configurado para fazer com que o motor escalonado gire a roda de tração 322 de forma a transmitir o perfil de velocidade desejado para a extremidade proximal da coluna de liquido 156 pelo avanço e retração do pistão 352 dentro da parede 350.

[00130] Como mostrado nas figuras 3 e 4A, o mecanismo de avanço 110 pode compreender uma junção tipo Y 330 acoplada entre a saída 356 da câmara de acionamento 351 e uma extremidade do tubo 140. A junção tipo Y 330 atua como um meio que permite que um ou mais condutos 340, 342 passem ou sejam misturados em uma parte proximal do tubo 140 de modo que os condutos se estendam por dentro do lúmen 141 e tenham a mesma extensão da coluna de líquido 156 ao longo da maior parte do comprimento do tubo 140. A junção tipo Y 330 tem uma extremidade proximal 332 acoplada para comunicação de fluido com a câmara de acionamento 351 através da abertura 356. A extremidade proximal 332 forma um primeiro membro da junção tipo Y 330, enquanto um segundo membro se estende em ângulo agudo na direção oposta da extremidade proximal 332 como ilustrado na figura 3. A junção tipo Y 330 tem uma extremidade distal 336 através da qual passam a coluna de líquido 156 e os condutos de fluido 340, 342.

[00131] O conduto 340 pode definir um lúmen secundário através do qual passam outros condutos a fim de comunicar sinais e/ou subs

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24/40 tâncias entre o equipamento auxiliar 135 e a sonda 160. Tais condutos podem incluir, por exemplo, passagens de ar e/ou água, condutos elétricos para transmissão de sinais, cabos de controle, um tubo para biópsia, etc. O conduto 342 pode compreender condutos elétricos para, por exemplo, fornecer uma tensão para uma voltagem para uma ou mais fontes de luz expostas em uma face distal 162 da sonda 160. O conduto 342 pode estar ligado eletricamente ao conduto 340 de forma a se estender ao longo do mesmo á medida que ambos os condutos 340 e 342 se estendem pelo interior do lúmen 141 do tubo 140. A coluna de líquido 156 se estende dentro do lúmen 141 nos espaços 376 que não são absorvidos pelos condutos 340, 342.

[00132] Como ilustrado nas figuras 4A e 4B, os conectores ocos de fluido 410, 412, 414 e 416 podem ser usados para acoplar seções diferentes do aparelho de avanço 110 umas às outras. Por exemplo, um primeiro conector 410 acopla a extremidade proximal da junção tipo Y 330 a um tubo 440 que está acoplado à parede 350 em torno da abertura 356. Um segundo conector 412 acopla uma extremidade distal 336 da junção do tipo Y 330 a uma extremidade proximal 142 do tubo 140. Um terceiro conector acopla uma extremidade distal do tubo 140 a uma seção distal 450 de tubo a qual por sua vez é acoplada a uma seção flexível 460 através de um quarto conector 416. A seção flexível 460 pode ser acoplada diretamente á sonda 160 e pode ter sua direção controlada pela utilização, por exemplo, de cabos de controle que se estendem por dentro dos condutos 340 e/ou 342.

[00133] A seção de extremidade distal 450 inclui uma membrana 454 que veda uma extremidade distal da coluna de líquido 156 por meio da vedação de uma parede interna da seção distal de tubo 452 e da vedação das paredes externas dos condutos 340, 342. Um a seção de vedação 455 geralmente cilíndrica pode também ser fornecida para evitar que fluido da coluna de líquido 156 entre na seção flexível 460.

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[00134] A seção flexível 460 pode definir um lúmen interno ou pleno 464 através do qual os condutos 340, 342 passam de forma a serem acoplados à sonda 160. A seção flexível 460 tem uma parede flexível 462 que define o pleno 464. A parede flexível está acoplada ao quarto conector 416 em uma extremidade proximal da parede flexível 462 e à sonda 160 em uma extremidade distal da parede flexível 462.

[00135] Conforme mostrado na figura 4B, a sonda 160 pode alojar um dispositivo de formação de imagem 474 e uma ou mais fontes de luz 472, tais como LEDs, posicionados na face distal 162 a fim de emitir uma luz para uma posição distal e capturar imagens da área iluminada pelas fontes de luz 472.

[00136] Com referência agora às figuras 5A e 5B, uma forma alternativa de seção de extremidade distal 450 é mostrada e descrita. A seção de extremidade distal alternativa 550 é mostrada esquematicamente nas figuras 5A e 5B e não está representada em escala. A seção distal de extremidade 550 compreende uma membrana flexível 554 acoplada de modo vedante a uma superfície interna da parede cilíndrica 552 e estendendo-se para dentro em forma de cone em uma direção distal para ser acoplada circular e vedantemente em torno do conduto 340. A membrana flexível 554 está posicionada de forma que a coluna de líquido 156 esteja disposta em geral próxima da membrana flexível 554, com um segundo volume fluido 556, tal como ar, estando disposto em uma posição distal da flexível 554. O segundo volume fluido 556 deve ser um volume fluido compressível de modo que, quando a coluna de líquido 156 é movida de maneira distal devido á ação do mecanismo de acionamento 130, a membrana flexível 554 pode se deformar, conforme ilustrado na Figura 5B, e comprimir levemente o segundo volume fluido 556. Essa compressão do segundo volume fluido 556 e a deformação elástica da membrana flexível 554 proporcionam uma função de deflexão porque a deformação e a com

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26/40 pressão tendem a empurrar de volta a coluna de líquido 156 em uma direção proximal em seguida ao movimento distal do líquido 156.

[00137] Com referência agora à figura 6, é proporcionada uma representação esquemática alternativa do sistema 100. O sistema 100 como ilustrado na figura 6 tem características e funções semelhantes àquelas descritas acima em relação à figura 1. Além disso, o sistema de computador 120 compreende um visor 612 para exibir imagens capturadas, um dispositivo de entrada 614, como um teclado, e um dispositivo 616 de controle para o usuário, como um manete, para interface com o módulo de controle 115. Um equipamento auxiliar 135, que pode estar integrado a um sistema de computador 120, é utilizado para proporcionar ar e/ou água e/ou sucção para um tubo de biópsia, caso apropriado. O módulo de controle 115 pode ser configurado para traduzir dados recebidos a partir do dispositivo 616 de controle de dados recebidos do usuário em sinais de controle a serem providos a uma seção flexível 662 com controle de direção acoplada entre a sonda 160 e uma seção de extremidade distal (tal como mostrada e descrita em relação às figuras 4B, 5A, 5B ou 21 a 36) a fim de mudar a posição da sonda 160.

[00138] Os condutos 340, 342 são providos no tubo 140 para proporcionar um controle adequado e/ou funções de resposta para a seção flexível 662 e sonda 160. Alternativamente, ou, além disso, outros condutos ou meios de controle podem ser proporcionados para controlar a direção da sonda 160. Como mostrado na figura 6, a seção de extremidade distal 450 (ou 550, 2150, 2250, 2350, 2450, 2550, 2750, 2950, 3050, 3150, 3250, 3450 ou 3650), a seção flexível 662 e a sonda 160 formam uma porção distal 644 em uma extremidade distal do tubo 140. Versões do sistema 100 mostradas na figura 6 podem ser adequadas para endoscopia ou angioscopia, por exemplo.

[00139] Com referência agora às figuras 7A e 7B, um tubo 740 de

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27/40 acordo com algumas modalidades específicas do tubo 140 é ilustrado e descrito. O tubo 740 tem uma parede 750 geralmente cilíndrica definindo um lúmen 741 através do qual se estende a coluna de líquido 156 e, opcionalmente, condutos 340, 342. Os membros de reforço longitudinais 752 podem estar embutidos ou dispostos de outra maneira dentro da parede 750, espaçados circularmente em torno da parede 750. Alternativamente, ou, além disso, os membros de reforço 752 podem compreender condutos para acoplamento à sonda 160 para proporcionar as funções de conduto descritas acima.

[00140] Com referência agora às figuras 8A e 8B, um tubo 840 de acordo com algumas modalidades específicas do tubo 140 é ilustrado e descrito. O tubo 840 tem uma parede substancialmente cilíndrica 850 definindo um lúmen 841 e tem uma pluralidade de membros de reforço 852 dispostos circularmente em torno da parte externa da parede 850. Os membros de reforço 852 podem ser colados ou ligados de alguma outra forma a uma superfície externa da parede 850, de uma maneira adequadamente flexível para resistir a mudanças no diâmetro da parede 850, permitindo ao mesmo tempo que o tubo 840 se curve o quanto for necessário enquanto passa ao longo de um trato. Os membros de reforço 852 são, desta forma, semelhantes em função e finalidade aos membros de reforço 752 do tubo 740.

[00141] Os tubos 940, 1040 e 1140, conforme ilustrado nas figuras 9A, 9B, 10B, 11A e 11B, também usam respectivos membros de reforço 952, 1052 e 1152 a fim de proporcionar integridade estrutural para a parede do tubo e resistir à quebra ou expansão da parede de tubo devido a mudanças na pressão, ao mesmo tempo em que permitem flexão adequada para permitir passagem flexível através de um trato convoluto. As figuras 9A e 9B mostram os membros de reforço 952 formados em uma espiral em torno e ao longo de um lado externo da parede 950 que define um lúmen central 941.

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[00142] O tubo 1040 é semelhante aos tubos 840 e 940, pelo fato do tubo 1040 combinar membros de reforço longitudinais e espirais 1052, combinando assim as características dos tubos 840 e 940. Os membros de reforço 1052 estão dispostos em volta do lado externo da parede 1050 que define um lúmen central 1041.

[00143] O tubo 1140 é semelhante ao tubo 940 exceto pelo fato de que os membros de reforço 1152 são formados em espirais separadas que se cruzam à medida que se deslocam em torno da parede 1150. Os membros de reforço 1152 são, portanto, angulados opostamente com relação à suas formas espirais. Essas formas espirais podem ter ângulos diferentes com relação ao eixo geométrico longitudinal do tubo 1140 e podem, portanto, ter bobinas espaçadas de maneira diferente. A parede 1150 define um lúmen central 1141 o qual, tal como os lúmens 741, 841, 941 e 1041, permite a passagem da coluna de líquido 156 pelo seu interior.

[00144] Em algumas modalidades, os membros de reforço 752, 852, 952, 1052 e 1152 podem compreender um ou mais condutos para acoplamento à sonda 160 para proporcionar as funções de conduto descritas acima. Assim, esses membros de reforço podem proporcionar uma função dupla. Para os membros de reforço 852, 952, 1052 e 1152 dispostos em volta do lado de fora da parede do tubo, esses membros podem estar ligados ao lado de fora pelo lado de fora da parede, por exemplo, por um adesivo adequado ou soldagem ultrassônica ou por sobreposição de uma camada de adesivo ou revestimento. Para aplicações médicas, esses materiais adesivos ou de ligação devem ser adequadamente medicamente neutros. Em algumas modalidades, os membros de reforço 952, 1052 e 1152 podem atuar como irregularidades periódicas ao longo do exterior da parede do tubo para aumentar o engate com atrito do tubo com uma área em volta até um ponto suficiente para aumentar a capacidade do tubo de progredir den

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29/40 tro do trato ou outra área sob a ação do mecanismo de acionamento 130.

[00145] As figuras 12A, 12B, 13A, 13B, 13C, 14A, 14B, 15A e 15B ilustram várias modalidades específicas do tubo 140 com relação ao arranjo de condutos que se estende dentro do lúmen 141 do tubo 140. Como mostrado nas figuras 12A e 12B, um tubo 1240 pode ter múltiplos condutos 1262 que se estendem dentro de um lúmen 1241 definido pelo tubo 1250. Os condutos 1262 podem se estender em um arranjo envolvendo múltiplos condutos 1262 espiralados em volta de um conduto central 1262, o qual pode ter um diâmetro maior (por exemplo, para alojar outros condutos) do que os condutos espiralados 1262. Os condutos 1262 podem eliminar quase todo o espaço dentro do lúmen 1241, deixando ao mesmo tempo espaço suficiente para a coluna de líquido 156 ser móvel dentro dos espaços restantes 376.

[00146] Como mostrado nas figuras 13A, 13B e 13C, o tubo 1340 tem uma parede externa 1350 geralmente cilíndrica que define pelo menos um lúmen 1341. Pelo menos uma membrana divisora 1364 dentro do lúmen 1341 para dividir a área de corte transversal interna definida pela parede 1350 em duas ou mais seções, como ilustrado nas figuras 13 B e 13C. A figura 13B ilustra um tubo 1340a no qual uma membrana divisória 1364 divide o lúmen 1341 em uma seção ao longo da qual passam condutos 1362 e outra porção ao longo da qual a coluna de líquido 156 é livre para passar. A figura 13C ilustra uma seção em corte alternativa da figura 13A, onde um tubo 1340b tem pelo menos duas membranas divisórias 1364 que dividem o lúmen 1341 em quatro seções, duas das quais são usadas para alojar o conduto 1362, enquanto as duas porções restantes do lúmen 1341 permitem livre movimento da coluna de líquido 156 ao longo da mesma.

[00147] Como mostrado nas figuras 14A e 14B, um tubo 1440 de acordo com algumas modalidades tem uma parede 1450 definindo um

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30/40 lúmen 1441 que é um lúmen principal dentro do qual passa um conduto secundário 1464 definindo um lúmen secundário. Este conduto secundário 1464 aloja uma pluralidade de condutos 1462, contido dentro da forma geralmente cilíndrica do lúmen secundário. O conduto secundário 1464 pode ser colado ou ligado de outra forma ou integrado a uma superfície interna da parede 1450.

[00148] Com referência às figuras 15 A e 15B, um tubo 1540 de acordo com de acordo com outras modalidades é ilustrado, tendo uma parede 1550 definindo um lúmen 1541. O lúmen 1541 é um lúmen principal através do qual através do qual se estende um conduto secundário 1564 definindo um lúmen secundário semelhante ao conduto secundário 1464, exceto em que está posicionado centralmente dentro do lúmen principal 1541. O conduto secundário 1564 aloja uma pluralidade de condutos 1562 dentro de um tubo geralmente cilíndrico. O conduto secundário 1564 pode compreender um tubo que está posicionado centralmente dentro do lúmen principal 1541 por meio de uma série de elementos espaçados de posicionamento, tais como costelas de localização, estendendo-se para dentro a partir da parede 1550 de uma maneira que não obstrui consideravelmente o movimento da coluna de líquido 156 dentro do lúmen principal 1541.

[00149] Com referência agora às figuras 16A, 16B, 17A, 17B, 18, 19 e 20, várias modalidades do mecanismo de acionamento 130 estão ilustradas esquematicamente. Conforme mostrado nas figuras 16A e 16B, o mecanismo de acionamento 130 pode compreender um pistão simples 1652 e um eixo de acionamento 1654 dispostos para mover o pistão 1652 para frente e para trás dentro de uma câmara 1651 definida por uma parede 1650. À medida que o pistão 1652 se move seguidamente para frente e para trás dentro da parede 1650, o líquido na câmara 1651 é seguidamente forçado para fora de uma abertura 1656 formada na parede 1650 e então puxado de volta para a câmara 1651

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31/40 através da abertura 1656. O pistão 1652 engata na parede 1650 vedando a mesma, de modo que o líquido na câmara 1651 não passe próximo do pistão 1652.

[00150] O arranjo de mecanismo de acionamento ilustrado nas figuras 17A e 17B é substancialmente semelhante àquele mostrado nas figuras 16A e 17B, exceto em que um fole ou sifão 1770 longitudinalmente compressível/extensível está disposto de forma a se estender entre uma parte distal da parede 1650 e pistão 1652, definindo desta maneira um volume de fluido 1751 limitado pelo pistão 1652 em uma extremidade, as paredes em forma de acordeom do sifão 1770 e as paredes 1650 que definem a abertura distal 1656. O sifão 1770 elimina a necessidade de um engate vedante do pistão 1652 com a parede 1650, por exemplo, onde esse engate pode acarretar um total de fricção indesejável ou pode se tornar difícil de ser vedado adequadamente. Em algumas modalidades, o sifão 1770 pode ser substituído por outra membrana flexível que também é compressível flexivelmente, mas que é menos estruturada que o sifão 1770.

[00151] Com referência agora à figura 18, outras modalidades do mecanismo 130 são descritas, que empregam uma membrana flexível 1870 elasticamente deformável que forma uma parede de um alojamento que encerra um volume líquido 1851. Uma parede 1850 do alojamento coopera com a membrana flexível 1870 para encerrar o volume líquido 1851. Um eixo de acionamento 1854 acoplado a um pistão 1852 liso ou ligeiramente curvo é usado para forçar a membrana flexível 1870 por dentro expelindo líquido desta forma do volume líquido 1851 para fora por uma abertura 1856 na parede 1850 do alojamento. Mediante a liberação (isto é, retração) do eixo de acionamento 1854, permite-se que a membrana flexível 1870 retorne pelo menos parcialmente a uma posição a partir da qual ela é defletida de forma resiliente, aumentando assim o total de líquido no volume líquido 1851 pela

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32/40 criação de sucção e desta forma puxando líquido de volta pela abertura 1856. O eixo de acionamento 1854 é operado pelo mecanismo de acionamento para defletir seguidamente a membrana flexível 1870 para mover a coluna de líquido 156 para frente e para trás no interior do lúmen 141. Em algumas modalidades, o eixo de acionamento 1854 pode estar acoplado à membrana flexível 1870 de modo que a retração do eixo de acionamento 1854 faz com que a membrana flexível 1870 retorne com mais força à sua posição relaxada, (ou pelo menos uma posição menos defletida), criando assim uma sucção maior do que aquela que pode se conseguir apenas com a membrana flexível 1870.

[00152] O mecanismo de acionamento esquematicamente ilustrado na figura 19 opera em um princípio semelhante ao do mecanismo de acionamento ilustrado na figura 18, exceto em que ao invés de uma haste de perfuração e de um pistão, um pistão cilíndrico é girado excentricamente em torno de um eixo de acionamento 1954 para defletir ciclicamente para dentro uma membrana flexível resiliente 1970, diminuindo desta forma o volume de líquido 1951 dentro de um alojamento definido pela parede 1950 e membrana flexível 1970. À medida que o pistão 1952 gira em torno do eixo de acionamento 1954, líquido é expelido para fora e sugado para dentro através da abertura 1956 formada na parede 1950. Em algumas modalidades, o pistão 1952 pode ter um formato oblongo, não-circular (mas curvo) para transmitir um perfil específico de velocidade para a coluna de líquido 156. Por exemplo, o pistão 1952 pode ser mais em forma de bulbo ou ter uma parte frontal relativamente lisa, ao invés de circular, mas assim mesmo girar excentricamente em volta do eixo de acionamento 1954.

[00153] Com referência agora à figura 20, um mecanismo de acionamento alternativo adicional é ilustrado que utiliza os elementos eletromagnéticos 2054 posicionados do lado de fora de uma parede 2050

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33/40 que define uma câmara 2051. Um pistão 2052 é móvel sob o controle de elementos eletromagnéticos 2054 de modo a expelir líquido para fora da câmara 2051 através da abertura 2056 formada na parede 2050 e subsequentemente sugar líquido de volta para a câmara 2051. O pistão 2052 é formado de um material adequado para permitir controle eletromagnético utilizando elementos 2054 e, assim como o mecanismo de acionamento de modalidades descritas acima em relação às figuras 16A, 16B, 17A e 17B, usa ou um engate vedante do pistão 2052 com a parede 2050 ou um sifão para eliminar esse engate vedante.

[00154] As modalidades de mecanismos de acionamento descritas acima em relação às figuras 16A a 20 dão apenas alguns exemplos de mecanismos possíveis para criar movimento recíproco da coluna de líquido 156 dentro do tubo 140. Outras modalidades podem ser empregadas envolvendo, por exemplo, meios pneumáticos, hidráulicos, elétricos ou mecânicos para criar repetidas diferenças de pressão positivas e negativas no interior e ao longo da coluna de líquido 156, tendendo a causar movimento recíproco da mesma de maneira que ela seja adequadamente controlável para transmitir um perfil de velocidade desejado para a coluna de líquido 156.

[00155] Com referência agora às figuras 21 a 36, várias modalidades de uma seção de deflexão distal são ilustradas e descritas. Assim como na seção de deflexão distal 550, essas modalidades utilizam vários meios ou mecanismos diferentes para defletir a coluna de líquido 156 de volta para a direção proximal uma vez que ela tenha sido avançada distalmente. Isso também pode ajudar a evitar quebra da parede do tubo à medida que o líquido é sugado na região proximal sob a pressão negativa pelo mecanismo de acionamento 130. Consequentemente, as seções defletoras distais ilustradas nas figuras 21 a 36 são todas destinadas a se posicionarem distantes da coluna de lí

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34/40 quido 156, mas próximas da sonda 160 e se destinam a estarem posicionadas dentro de uma parede de tubo, proporcionada pelo tubo 140 ou por uma seção de tubo adjacente ou contígua ao tubo 140.

[00156] A câmara 2150 de deflexão distal mostrada na figura 21 tem a construção mais básica, consistindo principalmente de uma parede cilíndrica 2152 com um elemento móvel 2154, tal como um pistão, móvel dentro de uma câmara 2156. Em sua face proximal, o elemento 2154 está exposto à extremidade distal da co luna de líquido 156 e, em resposta ao movimento distal da coluna de líquido 156 é distalmente empurrado. A câmara 2156 compreende um volume de fluido compressivo, tal como ar, e está cercada pela parede 2152 e uma extremidade distal provida por outra estrutura posicionada distalmente (não ilustrada). O elemento 2154 engata a parede 2152 vedando a mesma de modo que o líquido da coluna de líquido 156 não passa para o interior da câmara 2156. O aumento da pressão na câmara 2156 como resultado do movimento distal do elemento 2154 proporciona uma força proximal dirigida para o elemento 2154 para devolvê-lo na direção proximal à medida que a coluna de líquido 156 é sugada quando próxima pela ação do mecanismo de acionamento 130.

[00157] A câmara de deflexão distal 2250 da figura 22 opera de maneira idêntica àquela da figura 21, exceto que a parede 2252 define passagens de extremidade mais restritas nas extremidades proximal e distal. O membro móvel 2254 se move pelo interior da parede 2252 para comprimir a câmara 2256 em resposta ao movimento distal da coluna de líquido 156.

[00158] A câmara de deflexão distal 2350 da figura 23 opera de maneira idêntica àquela da figura 21, exceto por ter uma parede extrema distal 2380 que, juntamente com o elemento móvel 2350 na parede 2352, define uma câmara cercada 2356 compreendendo um fluido compressível, como o ar.

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[00159] A câmara de deflexão distal 2450 mostrada na Figura 24 é semelhante àquela da figura 23, exceto que uma membrana flexível 2480 é proporcionada na parede de extremidade distal. Juntamente com o elemento móvel 2454 e a parede 2452, a membrana flexível 2480 define uma câmara cercada 2456 compreendendo um fluido compressível, como o ar. A membrana flexível 2480 se expande e se contrai, dependendo da pressão dentro da câmara 2456 e pode auxiliar a esticar o elemento móvel 2454 na direção proximal.

[00160] A câmara de deflexão distal 2550 mostrada nas figuras 25 e 26 é semelhante àquela mostrada na figura 22, exceto em que o elemento móvel 2254 é defletido distalmente por uma mola 2580 alojada no interior da parede 2552. A mola 2580 se comprime quando o elemento móvel 2554 progride distalmente e, portanto, tende a defletir o elemento móvel 2554 na direção proximal. A mola 2580 está sediada em uma câmara 2556 definida distalmente do elemento móvel 2554.

[00161] A câmara de deflexão distal 2750 ilustrada nas figuras 27 e 28 é idêntica àquela mostrada nas figuras 25 e 26, exceto em que ao invés de uma mola, uma trama ou esponja que pode ser defletida resilientemente 2780 é proporcionada no interior de uma câmara 2756 definida pela parede 2752 distalmente do elemento móvel 2754.

[00162] A câmara de deflexão distal 2950 mostrada na figura 29 é semelhante àquelas descritas acima, mas tem um sifão 2970 acoplada a um lado próximo do elemento móvel 2954 para definir uma câmara proximal 2958 que pode se expandir em resposta ao movimento distal da coluna de líquido 156, mas que tende a se retrair de acordo com a memória de forma do sifão e/ou pressão aumentada no volume de fluido distal 2956, defletindo assim o elemento móvel 2954 na direção proximal. O sifão 2970 está acoplado a uma parede 2952 na extremidade proximal da câmara de deflexão distal 2950. O volume de fluido distal compressivo 2956 é proporcionado distalmente do elemento mó

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36/40 vel 2954 para defletir ainda mais o elemento móvel 2954 na direção proximal.

[00163] A câmara de deflexão distal 3050 mostrada na figura 30 emprega um primeiro sifão 3070 de maneira semelhante àquela mostrada na figura 29 e um segundo sifão 3071 disposta no interior de uma câmara distal 3056 definida pela parede 3052. As memórias de forma opostas dos primeiro e segundo sifões 3070 e 3071 tendem a defletir o elemento móvel 3054 na direção proximal. A câmara de deflexão distal 3150 mostrada na figura 31 é idêntica àquela mostrada na figura 30, exceto em que sua parede de extremidade distal é substituída por uma membrana flexível resilientemente defletível 3180.

[00164] A câmara de deflexão distal 3250 mostrada nas figuras 32 e 33 representa uma combinação das características de mola e sifão mostradas e descritas em relação às figuras 25, 26 e 29. A câmara de deflexão distal 3450 mostrada nas figuras 34 e 35 representa uma combinação das características de sifão e esponja/trama e funções descritas acima em relação às Figuras 27, 28 e 29. Todas as figuras 32 a 35 empregam um sifão 3270/3470 disposto proximalmente definindo uma câmara proximal 3258/3458 e acoplado a um elemento móvel 3254/3454, com um elemento defletor, tal como uma mola 3280 ou esponja ou trama 3480 posicionado distalmente do elemento móvel 3254/3454 dentro da parede 3252/3452.

[00165] A câmara de deflexão distal 3650 mostrada na figura 36 tem uma parede 3652 que define uma câmara de fluido compressível interna 3656 entre uma membrana flexível proximal que pode ser defletida 3654 e uma membrana flexível distal que pode ser defletida resilientemente 3680. Ambas as membranas flexíveis 3654 e 3680 podem se defletir distalmente em resposta ao movimento distal da coluna de líquido 156 e vão tender a voltar a uma posição de repouso na qual elas não são deslocadas distalmente, tendendo assim a defletir a co

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37/40 luna de líquido 156 na direção proximal.

[00166] Com referência às figuras 37A, 37B, 38A, 38B, 39A e 39B, várias modalidades do tubo 140 estão descritas. Cada uma das modalidades tem uma espessura de parede nominal X relativa à qual irregularidades periódicas são formadas ao longo de uma superfície externa do tubo. As irregularidades periódicas têm uma amplitude máxima Y e uma separação Z. Como ilustrado nessas figuras, as irregularidades periódicas têm são formadas de maneira a apresentar um padrão geralmente semelhante a um pinheiro ou aos recortes em forma de dente na lâmina de uma serra. Entretanto, em algumas modalidades as irregularidades periódicas podem ser mais arredondadas e/ou não varridas proximalmente (como no caso do padrão de pinheiro).

[00167] Como mostrado na figura 37A, a espessura mínima da parede do tubo 3470 é X com a espessura da parede variando ao longo das irregularidades periódicas entre X e X + Y. O tubo 3745 mostrado na figura 37B tem uma espessura de parede variando entre a espessura nominal X e X - Y.

[00168] As figuras 38A e 38B mostram um padrão de pinheiro ligeiramente diferente em relação às figuras 37A e 37B, sem um corte inferior, mas em outros aspectos virtualmente igual, com o tubo 3845 apresentando uma espessura nominal X maior que o tubo 3840.

[00169] O tubo 3940 mostrado na figura 39A tem um espaçamento maior Z entre as irregularidades periódicas, com a espessura da parede variando entre a espessura nominal X e X + Y. O tubo 3945 mostrado na figura 39B é o mesmo da figura 39A, mas com uma espessura nominal maior X e a espessura de parede variando entre X e X - Y.

[00170] Nas modalidades descritas e ilustradas, as separações das irregularidades periódicas podem estar em algum ponto entre, por exemplo, cerca de 2 mm e cerca de 50 mm. A variação em espessura (isto é, amplitude) Y pode ser da ordem de 0,5 mm até 5 mm, depen

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38/40 dendo da aplicação de exploração para a qual o tubo deve ser usado. A espessura nominal de parede X pode ser de cerca de 0,5 mm até cerca de 10 mm, dependendo mais uma vez da aplicação. Em algumas modalidades, a variação da espessura de parede pode ser baseada em proporções de amplitude Y (ou M, descrita abaixo), por exemplo, a espessura pode variar entre X + + ¹ZY e X - ¹ZY ou entre X + %Y e X - %Y.

[00171] Com referência agora às figuras 40A, 40B, 41A, 41B, 42A e 42B, várias modalidades do tubo 140 estão ilustradas e descritas nas quais irregularidades periódicas são proporcionadas em uma parede interna do tubo. A espessura nominal L da parede do tubo pode variar, juntamente com a amplitude M e o período N das irregularidades periódicas. As várias modalidades ilustradas têm um padrão de pinheiro proximalmente varrido, que também pode ser descrito como um padrão de dente de serra, embora irregularidades arredondadas e/ou não-varridas proximalmente também possam ser empregadas. O tubo 4040 é mostrado na figura 40A com a espessura de parede variando entre a espessura nominal L e L + M. Na figura 40B, o tubo 4045 tem uma espessura de parede nominal variando entre L e L - M. Os tubos 4140 e 4145 mostrados nas figuras 41A e 41B são substancialmente iguais aos tubos 4040 e 4045, com exceção do corte inferior mais acentuado do padrão de pinheiro mostrado nestas últimas figuras. O tubo 4240 mostrado na figura 42A tem uma espessura nominal de parede L que varia entre L e L - M, como ilustrado na Figura 42B. Em algumas modalidades, a variação da espessura de parede pode ser baseada em proporções de amplitude M, como descrito acima.

[00172] Como mostrado nas figuras 43A e 43B, modalidades do tubo 140 incluem tubos 4340 e 4345, representando combinações de modalidades de tubo 38A, 38B, 41A e 41B, descritas acima. O tubo 4340 tem uma espessura nominal X, com a espessura variando entre

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X e X + Y + M. O espaçamento Z das irregularidades periódicas externas pode ser diferente do espaçamento N das irregularidades periódicas internas. Além disso, as irregularidades periódicas internas e externas não precisam ter a mesma forma de dente de serra ou pinheiro. Especificamente, uma das irregularidades periódicas internas ou externas pode ser em forma de dente de serra, enquanto a outra pode ser mais arredondada e mais separada. O tubo 4345 mostrado na figura 43B é semelhante ao tubo 4340, exceto em que ele tem uma maior espessura nominal X. a espessura variando entre X e X - Y - M. Em algumas modalidades, a variação da espessura de parede pode ser baseada em proporções de amplitude M e/ou Y, conforme descrito acima.

[00173] A figura 44 mostra uma representação esquemática de um tubo 4440 de acordo com algumas modalidades nas quais uma primeira seção 4441 do tubo pode ter irregularidades periódicas internas, enquanto uma segunda seção do tubo 4440 pode ter irregularidades periódicas externas. As primeira e segunda seções do tubo podem estar separadas por uma seção 4442 que não contém quaisquer irregularidades periódicas internas ou externas.

[00174] De acordo com as modalidades descritas, algumas modalidades do tubo 140 podem apresentar irregularidades periódicas ao longo de parte ou de uma porção substancial de uma superfície interna ou externa da parede do tubo 140. Tais irregularidades periódicas na superfície interna da parede do tubo podem ajudar a proporcionar maior resistência ao avanço da coluna de líquido 156, em virtude do formato proximalmente varrido das irregularidades em algumas modalidades, melhorando assim a transferência de momento da coluna de líquido 156 para o tubo 140 na direção distal. As irregularidades periódicas formadas na parede externa do tubo 140 podem ajudar da mesma forma em avançar o tubo 140 por proporcionar uma maior resis

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40/40 tência ao movimento do tubo 140 na direção proximal que na direção distal de modo que a retração da coluna de líquido 156 resulta em um pequeno movimento de tubo na direção reversa se comparada com o movimento de tubo alcançado na direção para frente.

[00175] As diferentes modalidades do tubo 140 descritas aqui podem ser combinadas, por exemplo, de modo a proporcionar irregularidades periódicas em combinação com membros de reforço tais como aqueles que se estendem externamente ao longo da parede do tubo ou no interior da parede do tubo. Em particular, a extensão de condutos, tais como os condutos 340, 342 dentro do lúmen 141 pode ser combinada com irregularidades periódicas internas e/ou externas na parede do tubo e/ou pode ser combinada com membros de reforço longitudinais ou espirais externos ou embutidos.

[00176] As modalidades descritas do tubo 140 podem ser formadas por um processo de moldagem, por exemplo, utilizando materiais adequados conforme descrito acima.

[00177] As modalidades descritas aqui e ilustradas nos desenhos se destinam a serem proporcionadas a título de exemplo e sem limitação. Consequentemente, as modalidades descritas se destinam a ser não-limitantes e devem ser interpretadas desta forma.

Claims

1. Aparelho (100) compreendendo:

um tubo flexível alongado (140) que define um lúmen central (141) e é dimensionado para ser recebido dentro de um trato e tendo uma extremidade proximal (142) e uma extremidade distal (144);

um mecanismo de acionamento (130) acoplado à extremidade proximal (142) do tubo (140); e uma coluna de líquido (156) que se estende dentro do lúmen central a partir da extremidade proximal (142) até a extremidade distal (144);

caracterizado por mecanismo de impulsão (550, 2150, 2250, 2350, 2450, 2550, 2750, 2950, 3050, 3150, 3250, 3450, 3650) disposto na extremidade distal (144) e configurado para promover movimento proximal da coluna de líquido (156) em resposta ao movimento distal da coluna de líquido (156);

em que o mecanismo de acionamento (130) é configurado para provocar o movimento alternativo da coluna de líquido (156) dentro do tubo (140) para impor momento positivo ao tubo (140) e assim promover avanço pelo menos da extremidade distal (144) do tubo (140) dentro do trato quando pelo menos a extremidade distal (144) é recebida dentro de uma parte do trato.

2. Aparelho (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tubo (140) tem irregularidades periódicas formadas em uma superfície externa do tubo (140) ao longo de pelo menos parte do tubo (140).

3. Aparelho (100) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que:

(i) as irregularidades periódicas se estendem de forma circunferencial em volta do tubo (140); e /ou

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2/7 (ii) as irregularidades periódicas são formadas em um padrão de pinheiro varrido proximalmente.

4. Aparelho (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que uma superfície externa do tubo (140) é conformada para resistir movimento do tubo (140) em uma direção proximal.

5. Aparelho (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que uma superfície do tubo (140) é conformada para aumentar a resistência ao movimento da coluna de líquido (156) através do tubo (140) na direção para frente.

6. Aparelho (100) de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que:

(i) a superfície interna do tubo (140) compreende irregularidades periódicas ao longo de pelo menos uma seção do tubo (140) que é distal da extremidade proximal (142); e/ou (ii) as irregularidades periódicas são formadas em um padrão de pinheiro varrido proximalmente.

7. Aparelho (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que inclui uma ou mais das seguintes características:

(i) o líquido da coluna de líquido (156) possui uma densidade aproximadamente igual ou maior que a densidade da água;

(ii) o mecanismo de acionamento (130) é configurado para transmitir um perfil de velocidade específico (30, 34) para uma extremidade proximal da coluna de líquido (156) para intensificar o movimento para frente do tubo (140) dentro do trato; e em que o perfil de velocidade (30, 34) compreende pelo menos uma dentre:

uma porção de aceleração gradual de uma primeira parte (31) de um movimento para frente da coluna de líquido (156);

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3/7 uma porção de desaceleração acentuada de uma segunda parte (32) do movimento para frente da coluna de líquido (156) em seguida à primeira parte (31) do movimento para frente;

uma porção de aceleração acentuada de uma primeira parte (35) de um movimento reverso da coluna de líquido (156); e uma porção de desaceleração gradual em uma segunda parte (36) do movimento reverso da coluna de líquido (156) em seguida à primeira parte (35) do movimento reverso;

(iii) em que o mecanismo de acionamento (130) compreende um pistão (352, 1652, 1852, 1952, 2052) e um membro de acionamento (324, 1654, 1854, 1954, 2054) configurados para provocar avanço e retração repetidos da coluna de líquido (156) dentro do tubo (140);

(iv) em que o mecanismo de acionamento (130) compreende um pistão (352, 1652, 1852, 1952, 2052) e um membro de acionamento (324, 1654, 1854, 1954, 2054) configurados para provocar avanço e retração repetidos da coluna de líquido (156) dentro do tubo (140); e em que pelo menos um dentre:

o mecanismo de acionamento (130) é configurado para fazer com que o pistão (352, 1652, 1852, 1952, 2052) desacelere acentuadamente ao fim de cada curso do pistão (352, 1652, 1852, 1952, 2052); ou o mecanismo de acionamento (130) é configurado para fazer com que o pistão (352, 1652, 1852, 1952, 2052) acelere acentuadamente na direção oposta da parte final de cada curso do pistão (352, 1652, 1852, 1952, 2052);

(v) em que um diâmetro interno do tubo (140) se estreita na direção distal;

(vi) ainda compreende uma sonda (160) localizada na extremidade distal (144) do tubo (140);

(vii) ainda compreende um dispositivo de formação de

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4/7 imagem (474) localizado em uma extremidade distal (144) do tubo (140);

(viii) em que o trato é um trato digestivo ou vascular; ou (ix) em que o trato é um trato estrutural.

8. Aparelho (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma membrana flexível (554, 3654) ou um elemento móvel (2154, 2254, 2354, 2454, 2754, 2954, 3054, 3154, 3254, 3454) na extremidade distal (144) para encerrar uma extremidade distal da coluna de fluido (156).

9. Aparelho (100) de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a extremidade distal (144) do tubo (140) aloja um volume fluido compressivo (3656) confinado pelo tubo (140), pela membrana flexível (3654) e por outra membrana (3680) em posição distal da membrana flexível (3654).

10. Aparelho (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma sonda (160) localizada na extremidade distal (144) do tubo (140) e uma pluralidade de condutos (340, 342, 1462, 1562) que se estendem ao longo do tubo (140) e acoplados à sonda (160).

11. Aparelho (100) de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que inclui pelo menos uma das seguintes características:

(i) em que a pluralidade de condutos (340, 342) compreende pelo menos um conduto elétrico (342) que se estende ao longo do tubo (140) e acoplado à sonda (160) para realizar pelo menos um dentre o envio e o recebimento de sinais para e a partir da sonda (160);

(ii) em que a pluralidade de condutos (340, 342) compreende pelo menos um dentre um conduto de suprimento de ar, um conduto de suprimento de água, e um conduto para biópsia;

(iii) em que pelo menos um dos condutos (340 ,342) se estende em espiral ao longo de pelo menos parte do tubo (140);

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5/7 (iv) em que os condutos (340, 342) se estendem dentro do lúmen central (141); ou (v) ainda compreende um lúmen secundário (1464, 1564) se estendendo pelo interior do tubo (140), em que os condutos (1462, 1562) se estendem por dentro do lúmen secundário (1464, 1564) ao longo de pelo menos parte do tubo (140).

12. Método para avançar uma sonda (160) compreendendo: posicionar uma extremidade distal (144) de um tubo flexível alongado (140) dentro de uma extremidade inferior de um trato nãobiológico, o tubo definindo um lúmen central (141) e sendo dimensionado para ser recebido dentro do trato não biológico e tendo uma coluna de líquido (156) que se estende dentro do lúmen central (141) a partir de uma extremidade proximal (142) do tubo (140) até uma extremidade distal (144), em que a sonda (160) é disposta na extremidade distal (144) do tubo (140); caracterizado por operar um mecanismo de acionamento (130) para provocar o avanço da coluna de líquido (156) dentro do tubo (140) para transmitir um momento positivo para o tubo (140) e favorecer desta forma o avanço pelo menos da extremidade distal (144) do tubo (140) dentro do trato não-biológico; em que a operação compreende operar um pistão (352, 1652, 1852, 1952, 2052) e um eixo de acionamento (324, 1654, 1854, 1954, 2054) para provocar avanço e retração repetidos da coluna de líquido (156); e por meio do uso de um meio de impulsão (550, 2150, 2250, 2350, 2450, 2550, 2750, 2950, 3050, 3150, 3250, 3450, 3650) disposto na extremidade distal (144), promovendo o movimento proximal da coluna de líquido (156) em resposta ao movimento distal da coluna de líquido (156).

13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a operação compreende transmitir um perfil específico

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6/7 de velocidade (30, 34) para uma extremidade proximal da coluna de líquido (156) para intensificar o movimento para frente do tubo (140) dentro do trato não-biológico.

14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o perfil de velocidade (30, 34) compreende pelo menos um dentre:

uma porção de desaceleração acentuada de uma segunda parte (32) do movimento para frente da coluna de líquido (156) em seguida à primeira parte (31) do movimento para frente;

uma porção de aceleração acentuada de uma primeira parte (35) de um movimento reverso da coluna de líquido (156); e uma porção de desaceleração gradual em uma segunda parte (36) do movimento reverso da coluna de líquido (156) em seguida à primeira parte (35) do movimento reverso.

15. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 14, caracterizado pelo fato de que inclui pelo menos uma das seguintes características:

(i) em que a operação faz com que o pistão (352, 1652, 1852, 1952, 2052) desacelere acentuadamente ao fim de cada curso do pistão (352, 1652, 1852, 1952, 2052);

(ii) em que a operação faz com que o pistão (352, 1652, 1852, 1952, 2052) acelere acentuadamente na direção oposta da parte final de cada curso do pistão (352, 1652, 1852, 1952, 2052) (iii) que ainda compreende prover conformações ao longo da parte externa do tubo (140) para resistir ao movimento do tubo (140) em uma direção proximal no interior do trato não-biológico durante a operação;

(iv) que ainda compreende proporcionar conformações ao

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7/7 longo da parte interna do tubo (140) para resistir ao movimento da coluna de líquido (156) através do tubo (140) em uma direção distal;

(v) em que a sonda (160) compreende um dispositivo de formação de imagem (474), o método compreendendo ainda capturar imagens dentro do trato não-biológico utilizando o dispositivo de formação de imagem (474);

(vi) em que a sonda (160) compreende um dispositivo de formação de imagem (474), o método compreendendo ainda capturar imagens dentro do trato não-biológico utilizando o dispositivo de formação de imagem (474) e transmitir dados de imagem correspondendo às imagens capturadas para um sistema configurado para processar e exibir as imagens; ou (vii) em que pelo menos um conduto elétrico (342) se estende ao longo do tubo (140) para desempenhar pelo menos uma entre as funções de enviar e receber sinais para e a partir da sonda (160), em que a transmissão é realizada utilizando-se o pelo menos um conduto elétrico (342).