CN101312763B - 用于控制向内窥镜装置供应膨胀介质的喷注系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明致力于提供一种用于控制从膨胀介质源向内窥镜装置供应膨胀介质(如喷注气体)以防止膨胀介质的过度排出和/或浪费的系统、方法以及计算机程序产品。更具体地说，本发明检测内窥镜装置的内腔内的压力水平，并且至少部分地基于检测到的压力水平，并在某些情况下基于检测到的压力水平与用户定义的阈值之间的关系来调节膨胀介质的供应参数。

Description

用于控制向内窥镜装置供应膨胀介质的喷注系统和方法
技术领域
本发明总体上涉及通常在内窥镜医疗过程中用于选择性地膨胀患者解剖体内限定的一个或更多个空腔的气体喷注(insufflating)装置。更具体地说，本发明涉及一种在医疗过程期间对提供给喷注装置的喷注气体的供应提供更精确的电-气控制从而可以更好地节约喷注气体的系统、方法，和/或计算机程序产品。 
背景技术
在目前惯用的胃肠(GI)内窥镜中，在进行这种过程时主要使用周围室内空气作为用于使GI道的某些部分膨胀的气态介质。在医疗实践的范围内普遍已知的是，在用周围室内空气来膨胀GI道(或其它体腔，如腹腔镜检查的情况下)时，周围室内空气中的氮气组分不能容易地通过正常代谢和呼吸过程而被消耗掉(remediated)。因而，在医疗过程之后，人体不易忍受氮气泡，从而导致医疗过程后的痛苦和不适，直到它们本身溶解为止。类似的是，周围室内空气中的氧气也不容易被吸收。另一方面，二氧化碳(CO2)可以被经历需要通过喷注法来膨胀体腔的医疗过程的个人通过正常呼吸后过程而非常快速地吸收并排出。本领域技术人员应当清楚，通常将CO2喷注法(通过使用电-气喷注器)用于涉及腹部或妇科腹腔镜检查以及新近的虚拟结肠镜检查的医疗过程。为了进行这些医疗过程，利用电-气喷注器使封闭的组织腔膨胀(很像气球)。这种过程中利用的电-气喷注器以调整过的恒定流速，通过套管针、注射针或导管来递送CO2直到达到选定压力为止，从而使期望的膨胀水平维持医疗过程的持续时间。万一在腹腔镜检查或虚拟结肠镜检查过程中存在CO2的泄漏或吸收，电-气喷注器就通过递送额外的CO2来补偿这种不足，以维持所设置的膨胀压力。 
然而，在利用内窥镜来进行胃肠内窥镜检查的医疗过程中，膨胀介质空气通过内窥镜的内腔传递至患者的GI道。这种利用现行设备对GI道的膨胀通常要涉及执行医疗过程的医生，在该医疗过程期间医生手动地操纵内窥镜的控制部上的端口或阀，以获得期望的膨胀水平。不同于腹腔镜检查或虚拟结肠镜检查，膨胀介质并不是以指定流速自动地递送，直到组织腔达到指定压力或膨胀水平为止，此后以设置压力维持在平衡状态下。对于GI内窥镜检查来说，GI道喷注法通常被局部化，以支持内窥镜的导航，并且通过该内窥镜进行任何评定或远端铰接过程。另外，支持使用内窥镜，还要频繁地使用冲洗和抽吸(suction)特征。因而，在用于GI内窥镜检查的现行系统和方法中，利用适当超出针对腹腔镜检查或虚拟结肠镜检查的临床需求的最大源压力，以持续流速向内窥镜供应膨胀气体(周围室内空气)。通过操纵内窥镜控制(包括多数情况下的旁通排气阀)，将没有通过内窥镜被引导至患者的过度膨胀气体旁通至大气中。目前可用的内窥镜检查光源中集成有简单膜片式压缩机泵，以通过内窥镜的内腔来供应作为膨胀介质的室内空气。在这种情况下，不能解决任意特定空气体积的问题，而泵通常会持续运行达医疗过程的持续时间。 
还存在目前市场可购买到的并不完善的用于内窥镜检查过程的CO2喷注支持装置。然而，它们是由与瓶装气体源(如CO2罐)串联的压力调整器和流量限制器构成的非电子装置，所述瓶装气体源将等效的流量和压力输出模拟为内窥镜光源中的周围室内空气压缩机的流量和压力输出。而且，这种现有的CO2喷注支持装置存在将CO2持续排出到周围大气由此可能需要考虑适当通风的缺点。而且，现有CO2喷注支持装置还可能因将未用CO2连续排出到医疗过程室而造成CO2供应的快速耗尽，并由此可能需要频繁改变与其流体连通的CO2供应缸。 
因而，需要一种响应于检测到的可能与医生的对于GI内窥镜的控制部的控制输入相关联的压力变化来精确地控制对于GI内窥镜的喷注气体(如CO2)的流量的系统、方法，和/或计算机程序产品。另外，需要一种系统和方法，其在“备用”CO2节约模式(以低流速为特征)与临床激 活喷注模式(以较高流速为特征)之间自动地调节流速而不会干预用户的、除了对于内窥镜的正常控制输入以外的其它部分。还需要一种计算机程序产品，其用于对电-气喷注器进行控制以使用户可以输入喷注气体控制参数，从而优化针对选定过程的喷注气体的控制。 
发明内容
本发明的各种系统、方法以及计算机程序产品实施方式满足上列需要，并且提供了下述其它优点。在至少一个另选实施方式中，本发明提供了一种适于与膨胀介质的源和内窥镜装置进行流体连通，以将膨胀介质递送至内窥镜装置的喷注系统。根据一个实施方式，该喷注系统包括：控制器，用于检测内窥镜装置的内腔内的压力水平；和阀组件，其与该控制器连通，并且在该膨胀介质的源与该内窥镜装置之间进行流体连通。因此，该阀组件能够将该膨胀介质递送至该内窥镜装置，并且响应于检测到的压力水平以及至少一个预定压力阈值来调节递送至该内窥镜装置的膨胀介质的流速，以防止过度提供和浪费该膨胀介质，其中所述至少一个压力阈值包括低压力转变点和高压力转变点，其中所述控制器适于在检测到的压力水平上升到该低压力转变点以上的情况下自动控制所述阀组件以将流速从感测流速增大至喷注流速，并且其中所述控制器还适于在由于利用该内窥镜装置将膨胀介质排到大气中而导致检测到的压力水平下降到该高压力转变点以下的情况下自动控制所述阀组件以将流速从该喷注流速减小至感测流速。例如，在内窥镜组件的内腔中检测到高压力水平可以表示将膨胀介质递送至患者，而检测到低压力水平可以表示将膨胀介质排出至过程室。因此，本发明的喷注系统实施方式可以响应于这些检测到的压力水平来快速且有效地调节膨胀介质的流速，从而防止将膨胀介质过度排出至周围环境。 
此外，根据本发明的喷注系统的一些另选实施方式，该喷注系统还可以包括：易处理(disposable)管路，该易处理管路在所述阀组件的输出与该内窥镜装置的内腔之间流体连通；和/或过滤器装置，其在所述阀组件的输出与该内窥镜装置的内腔之间流体连通。该过滤器装置可以包 括生物过滤器和疏水过滤器中的至少一种，以防止病原体从该内窥镜装置进入该喷注系统的该阀组件。根据本发明的一些系统实施方式，该控制器可以包括用于检测该内窥镜装置的内腔内的压力水平的压力换能器。此外，根据一些实施方式，该阀组件可以包括与该控制器连通的用于控制膨胀介质的流速的电-气阀。另外，根据各种实施方式，由该喷注系统递送的膨胀介质可以包括以下至少一种：二氧化碳；抗痉挛气态介质；弛缓性气态介质；和/或这些介质的组合。 
根据本发明的一些喷注系统实施方式还可以包括用户界面，该用户界面与所述控制器和所述阀组件连通，用于接收用户输入，从而可以设置该喷注系统的操作参数。根据一些系统实施方式，该用户界面还可以包括用于显示数据的显示器，该数据包括但不限于：递送至该内窥镜装置的膨胀介质的体积；该膨胀介质源中剩余的膨胀介质的体积；用户输入的表示；以及其组合。 
在一些系统实施方式中，用户输入可以包括所述至少一个压力阈值。例如，根据各种系统实施方式，(高)喷注流速可以在大约每分钟1升到大约每分钟20升之间，而(低)感测流速可以在大约每分钟0.05升到大约每分钟0.5升之间。 
根据其中喷注系统包括用户界面的另一个例子，所述至少一个压力阈值可以同时包括低压力转变点和高压力转变点。在一些这种实施方式中，如果检测到的压力上升至该低压力转变点以上，则该控制器可以控制该阀组件以将流速从感测流速增大至喷注流速。此外，如果检测到的压力下降至该高压力转变点以下，则该控制器还可以控制该阀组件以将流速从喷注流速减小至感测流速。因而，使用这两个压力转变点，可以通过消除有时与单个压力阈值相关联的气动延迟而改进系统性能和响应特性。 
在本发明的一些系统实施方式中，该控制器可以包括编程时限，该编程时限用于最小化感测流速与喷注流速之间的错误和/或不希望的变化。例如，如果检测到的压力上升到该低压力转变点达超出时间阈值的时段，则该控制器可以控制该阀组件以将流速从(低)感测流速增大至(高)喷注流速。此外，如果检测到的压力下降到低于该高压力转变点 达超出该时限的时段，则该控制器还可以控制该阀组件以将流速从喷注流速减小至(相对较低的)感测流速。因而，如果临床医生的用于控制内窥镜装置的输入周期性地引起较短的压力下降，则该系统不会过早地将膨胀介质的递送切换为用于节约膨胀介质的较低感测流速。 
此外，根据一些实施方式，该喷注系统可以自适应地“学习”以利用所存储的检测到的压力数据来自动地应用适当的低和高压力阈值以及时限。例如，一些这种系统实施方式可以包括与该控制器连通的存储器装置，该存储器装置用于存储包括针对多个喷注过程而检测到的压力的数据。该控制器还可以自动地限定时限、低压力转变点以及高压力转变点，以使该控制器可以利用上述规则恰当地控制该阀组件，以便在内窥镜中检测到的压力水平表示可能不需要喷注流速时节约膨胀介质。 
本发明还提供了用于向与膨胀介质的源流体连通的内窥镜装置递送膨胀介质的多种方法和计算机程序实施方式。在一些实施方式中，这些方法和计算机程序产品可以包括以下步骤：检测该内窥镜装置的内腔内的压力水平；将该膨胀介质递送至该内窥镜装置；以及响应于检测到的压力水平和至少一个压力阈值来自动调节递送至该内窥镜装置的膨胀介质的流速，从而防止过度供应和浪费该膨胀介质，其中所述至少一个压力阈值包括低压力转变点和高压力转变点，其中该调节步骤还包括：在检测到的压力水平上升到该低压力转变点以上的情况下，将流速从感测流速增大至喷注流速；以及在由于利用该内窥镜装置将膨胀介质排到大气中而导致检测到的压力水平下降到该高压力转变点以下的情况下，将流速从该喷注流速减小至感测流速。本发明的这些方法和计算机程序产品实施方式还可以包括以下步骤：过滤该源与该内窥镜装置之间的流体通道以防止病原体从该内窥镜装置进入该膨胀介质的源。其它实施方式还可以包括接收用于控制该调节步骤的用户输入。 
在一些方法和计算机程序实施方式中，接收到的用户输入可以包括所述至少一个压力阈值。例如，如上针对那些系统实施方式所述，喷注流速可以在大约每分钟1升到大约每分钟20升之间，而感测流速可以在大约每分钟0.05升到大约每分钟0.5升之间。 
根据其它方法和计算机程序产品，所述调节步骤包括响应于低压力转变点和高压力转变点来调节膨胀介质的流速。在一些这种实施方式中，调节步骤还可以包括以下步骤：如果检测到的压力上升到该低压力转变点以上，则将流速从感测流速增大至喷注流速；以及如果检测到的压力下降到该高压力转变点以下，则将流速从喷注流速增大至感测流速。在其中设置了时限的其它方法和计算机程序产品实施方式中，调节步骤还可以包括以下步骤：只有在检测到的压力上升到该低压力转变点以上达超出该时限的时间段时，才将流速从感测流速增大至喷注流速；以及只有在检测到的压力下降到该高压力转变点以下达超出该时限的时间段时，才将递送参数从喷注流速减小至感测流速。在这种实施方式中，该时限可以确保这些方法和计算机程序产品实施方式不提供对于不表示所需膨胀介质流速的变化的临时和/或异常压力上升和/或下降反应过度的流速调节。 
一些其它方法和计算机程序实施方式可以提供对于在多个内窥镜检查过程期间存储的检测压力的自适应响应。例如，方法实施方式可以包括以下步骤：存储包括与多个喷注过程相对应地检测到的多个压力分布图的数据；以及至少部分地基于所存储的数据来定义时限、低压力转变点以及高压力转变点。根据一些这种实施方式，调节步骤还可以包括以下步骤：如果检测到的压力上升到该低压力转变点以上达超出该时限的时间段，则将流速从感测流速增大至喷注流速；以及如果检测到的压力下降到该高压力转变点以下达超出该时限的时间段，则将流速从喷注流速减小至感测流速。 
这些实施方式提供了此处描述或讨论的显著优点。 
附图说明
下面对附图进行说明，附图不必按比例绘制。这些附图只是出于例示的目的，而不是要限制本发明的范围。 
图1示出了根据本发明一个实施方式的在膨胀介质的源与内窥镜装置之间流体连通的喷注系统的非限定性示意图。 
图2示出了根据本发明一个实施方式的喷注系统的前面板用户界面的非限定性示意图。 
图3示出了非限定性时间-压力曲线，该曲线示出了在与定义了单个 
图4示出了非限定性时间-压力曲线，该曲线示出了在与低压力转变点和高压力转变点有关的喷注过程的示范部分期间内窥镜装置的内腔中的检测压力对时间的曲线。 
图5示出了非限定性时间-压力曲线，该曲线示出了在与低压力转变点、高压力转变点以及定义的时限有关的喷注过程的示范部分期间内窥镜装置的内腔中的检测压力对时间的曲线。 
图6示出了包括压力检测、递送以及流速调节步骤的本发明的方法和/或计算机程序实施方式的非限定性流程图，其中调节步骤包括响应于检测压力对于阈值压力的相对值来调节流速。 
图7示出了包括压力检测、递送以及流速调节步骤的本发明的方法和/或计算机程序实施方式的非限定性流程图，其中调节步骤包括响应于检测压力对于低压力转变点和高压力转变点的相对值来调节流速。 
图8示出了包括压力检测、递送以及流速调节步骤的本发明的方法和/或计算机程序实施方式的非限定性流程图，其中调节步骤包括响应于检测压力对于低压力转变点、高压力转变点以及时限的相对值来调节流速。 
图9示出了包括压力检测、递送以及流速调节步骤的本发明的方法和/或计算机程序实施方式的非限定性流程图，其中调节步骤包括响应于检测压力对于包括低压力转变点、高压力转变点以及时限的几个自动确定的阈值的相对值来调节流速。 
具体实施方式
在适用的情况下，参照附图对本发明进行说明。应当明白，本发明可以按许多不同形式来实施，而不应视为受限于在此阐述的实施方式；相反，这些实施方式是以例示目的而提供的。贯穿所有附图用相同标号来指代相同要素。 
虽然下文中是在向内窥镜检查过程(如结肠镜检查)提供包括二氧 化碳的喷注介质的背景下来描述用于向内窥镜装置递送膨胀介质的系统、方法以及计算机程序产品的实施方式，但应当明白，还可以利用本发明的实施方式来向需要供应膨胀介质的各种不同内窥镜检查和/或腹腔镜检查仪器提供各种类型的膨胀介质(包括各种气体混合物和包含有弛缓药和/或非痉挛药剂的介质)的精确可控供应。 
如在此所述，术语“内窥镜”和“内窥镜装置”是指构成常规内窥镜系统的组件的内窥镜130(包括其控制部135)和与其可操作接合的光源单元120。 
本领域技术人员应当清楚，针对胃肠内窥镜检查的常规实践涉及将内窥镜130连接至光源单元120。图1总体上示出了这种结构(arrangement)。内窥镜130是系统的由临床医生活动地操纵同时根据估计在组织腔内进行导航的那部分。内窥镜130的远端可以包括多个组件和内腔，包括但不限于：照明光纤束、成像光学器件、冲洗内腔、喷注内腔150和/或其它有用内腔。内窥镜130的中部可以包括控制部135，内窥镜的操作员可借以控制关节(articulation)、冲洗、喷注以及其它内窥镜130功能。在内窥镜130的近端，内窥镜可以可操作地与光源单元120相接合。系统的光源120部分可以提供几种功能，包括但不限于：提供光纤光源；提供带视频或数字图像转换的物镜光学器件；提供用于喷注和冲洗的内部空气压缩机；以及提供经由“水瓶”121的冲洗和冲洗连接。 
用于在内窥镜检查过程中递送膨胀介质的常规空气喷注利用了可能位于光源120内部的空气压缩机。在使用中，光源120内部的空气泵或压缩机(未示出)可以开启，而在大多数情况下，空气泵都会在窥镜检查过程的持续时间内连续工作。压缩空气流可以从光源120经由内窥镜130的内腔124行进。通过空气泵移动的室内空气经由内腔124流到内窥镜的控制部135。本领域技术人员应当清楚，内窥镜130可以包括可操作地与控制部135相接合的空气/水阀，临床医生可使用该空气/水阀来调节通过内窥镜的剩余部分(参见喷注流速路径150)到达患者的气体。对于多数内窥镜130的构造来说，调整到达患者的喷注空气的空气/水阀的部 分(参见要素150)只是内窥镜130的控制部135中的开放端口。在工作中，临床医生根据需要将手指选择性地放置在作为内窥镜130的空气/水阀的一部分而设置的端口上，就可以把来自持续运行的空气泵的喷注空气排出至空气或者通过内窥镜转向至患者(参见要素150，示出了喷注流速路径)。 
常规内窥镜130还包括冲洗内腔，以使来自空气泵的喷注空气还被分流到水瓶121中。来自空气泵的喷注空气充当对于水瓶121中的水的加压介质。如果内窥镜的操作员选择通过内窥镜130的远端150递送水来冲洗或成像光学器件清洁，则临床医生可以简单地将手指放置在空气/水阀上的端口上并向内按压它，从而打开来自水瓶121的流速路径。在这种情况下，通过并行冲洗内腔将冲洗水而非喷注空气转向患者。空气泵生成的压力可以将水从水瓶121转移到内窥镜130中。与喷注空气的情况相同，冲洗水经由内窥镜130的控制部135上的手操作端口选择性地施加至患者。 
图1示出了根据本发明一个实施方式的喷注系统100，该喷注系统100在膨胀介质的源110(如喷注气体的瓶)与内窥镜装置120/130之间(例如，经由光源单元120)进行流体连通，从而能够将膨胀介质递送至根据本发明一个实施方式的内窥镜装置120/130。根据一些实施方式，喷注系统100包括用于检测内窥镜装置120/130的内腔(例如，内窥镜130的内腔124和/或在喷注系统100与光源单元120之间流体连通的管路106中限定的内腔)内的压力水平的控制器101。本发明的喷注系统100实施方式还可以包括与控制器101连通的阀组件103。阀组件103还可以在膨胀介质的源110与内窥镜120/130的组件之间流体连通，以向内窥镜130递送膨胀介质，并且响应于检测到的压力水平来调节递送至内窥镜130(例如，经由光源单元120)的膨胀介质的流速，从而防止过度供应和浪费膨胀介质。如图1所示，本发明的喷注系统100可以可操作地与常规光源120和/或内窥镜130相接合。 
如图1概括表示的那样，本发明的一些实施方式可以包括由经由常规内窥镜光源单元120连接至胃肠内窥镜130的电-气喷注器组成的喷注 系统100。喷注系统100与光源单元120之间的连接可以通过设置在喷注系统100的出口部208与光源单元120的水瓶121中的连接部之间的管道106来实现。根据本发明的各种实施方式，管道106可以包括可在每次使用之后替换和/或丢弃的易处理医用级和/或生物相容管。因而，本发明的喷注系统100在内窥镜检查过程期间可以与可能被引入内窥镜130和/或光源单元120的病原体相隔离。此外，本发明的喷注系统100的一些实施方式还可以包括在喷注系统100的阀组件103的输出部与内窥镜装置130的内腔124之间流体连通的过滤器装置107。此外，如图1所示，在一些实施方式中，过滤器装置107可以可操作地接合在喷注系统100的阀组件103的输出部与光源单元120的输入部(举例来说，如限定在光源单元120的水瓶121中的端口)之间的流体连通中，以防止病原体从内窥镜装置130进入本发明的喷注系统100的阀组件103。例如，如果临床医生更换水瓶121并且由于疏忽使流体通过管道106溢回，则过滤器装置107可以防止病原体进入阀组件103。根据本发明的各种系统实施方式，过滤器装置107可以包括但不限于：生物过滤器、疏水过滤器及其组合。 
按与常规内窥镜实践类似的方式，本发明的喷注系统100的附件(如图1概括所示)可以向内窥镜130的内腔124的至少一个提供喷注介质流和/或冲洗水。然而，本发明的系统实施方式还可以响应于经由内窥镜的控制部135输入的用户控制，从膨胀介质的源110向内窥镜130提供膨胀和/或喷注介质的“随选(on-demand)”流。 
本领域技术人员应当清楚，常规胃肠内窥镜可能需要每分钟3升到350至400mmHg最大递送压力的范围内的标称流速，以恰当地喷注和/或冲洗人体内限定的组织腔。这些示范性能规范与喷注介质(例如，CO2 或室内空气)和递送方法(集成有光源单元120的空气泵，或通过本发明的各种实施方式提供的电-气膨胀介质调节)无关。本发明的喷注系统100的各种实施方式的一个特别优点是，当内窥镜操作员操纵内窥镜的控制部135以通过喷注流速路径150在内窥镜130的远端处发送膨胀介质时，以喷注流速(即，大约每分钟3升)“随选地”提供膨胀介质。另外， 本发明的喷注系统100实施方式还提供了节约感测流速(例如，0.5升/分钟)，从而在内窥镜130的操作员不需要全喷注流速时经由感测流速路径140在内窥镜控制部135处排出至大气。由此，可以更好地节约膨胀介质(如瓶装二氧化碳)。此外，本发明的实施方式可以防止将大量二氧化碳排出到周围临床环境中(如医学实践或医院内的内窥镜组)。从光源空气泵或经由连接至内窥镜130的医学CO2调节装置提供膨胀介质的常规系统和方法没有提供这种可以响应于临床医生或其它内窥镜操作员的控制输入而“随选地”提供膨胀介质的特性。 
根据本发明的各种实施方式，喷注系统100的控制器101能够检测内窥镜130的内腔124内的压力水平。需要喷注流速(对应于膨胀介质通过喷注流速路径150的输送)与需要感测流速(对应于膨胀介质通过感测流速路径140的输送)之间的可检测压力差可能是给定过程中利用的特定内窥镜130所固有的。当打开控制部135的空气-水阀时，内窥镜内腔124内存在相对较低的恒定压力水平。此外，当关闭空气-水阀时，作为与内窥镜内腔的额外长度(从控制部135起到喷注流速路径150)相关联的流动阻力和要检查的组织腔的压力水平的结果，内窥镜内腔124内的压力增大。例如，随着膨胀介质(如喷注气体)在空气-水阀打开的情况下流过内窥镜，内窥镜控制部135的上游内腔压力大约为10到30mmHg的量级。当关闭空气-水阀时，在相对较低的恒定流速下，内窥镜控制的内窥镜流内腔下游的额外长度赋予的额外流动阻力可能将内窥镜内腔124中和/或喷注介质连接部处(例如，水瓶121端口处)的可检测压力水平增大至大约50到150mmHg。类似的是，当重新打开空气-水阀时，喷注介质连接部(例如，水瓶121端口)的上游压力可以返回至较低压力。 
因而，根据本发明的各种喷注系统100实施方式，控制器101可以包括用于检测内窥镜装置的内腔内的压力的压力换能器。喷注系统100的一些实施方式可以包括可以测量控制部135的内窥镜130介质连接上游的压力水平的在线出口压力换能器(作为控制器101的部件)。在一些实施方式中，控制器101能够检测内窥镜130的内腔124内的压力。在 其它实施方式中，控制器101能够检测在与可以作为常规内窥镜装置的部件而设置的常规光源单元120的水瓶121中限定的端口流体连通的管道106中限定的内腔内的压力。在另一实施方式中，控制器101能够检测连接至光源单元120的内窥镜130的光源单元120上游内的内腔的压力。由此，随着操作员在内窥镜检查过程中周期性地关闭和打开位于内窥镜控制部135上的空气-水阀，出口压力换能器能够解决图3-5概况示出的压差。在内窥镜检查过程中，喷注系统100的控制器101部分可以监测压力换能器的输出。在本发明的一些实施方式中，控制器101还可以包括与其进行通信的例如用于存储压力阈值(参见图3-5的要素305、401、402)的存储器装置108。存储器装置108和/或控制器101还可以包括编程逻辑(例如，参见图6-9)，用于在空气-水阀打开时决定控制阀组件103输出(相对较低的)感测流速(并且经由感测流速路径140放出膨胀介质)或者在空气-水阀关闭时控制阀组件103输出(相对较高的)喷注流速(并且经由内窥镜130的远端处的喷注流速路径150放出膨胀介质)。根据一些喷注系统100实施方式，阀组件103可以包括用于控制可以响应于控制器101(和/或可以设置在其中的压力换能器)检测到的压力水平而从瓶装源110(如压缩二氧化碳瓶)经由喷注系统100递送的膨胀介质的流速的电-气阀组件或其它电动机械机构。根据本发明的各种实施方式，喷注流速可以在大约每分钟1升到大约每分钟20升之间，而感测流速可以在大约每分钟0.05升到大约每分钟0.5升之间。 
如图1概况所示，喷注系统100的各种实施方式可以在内窥镜装置(例如，包括光源单元120和内窥镜130)与膨胀介质的源110(如压缩喷注介质的瓶)之间流体连通。根据本发明的各种实施方式，膨胀介质可以包括但不限于：二氧化碳；抗痉挛气态介质；弛缓性气态介质；以及可以在内窥镜检查过程中充当膨胀介质的这种介质的组合。虽然本发明的实施方式特别有助于节约瓶装膨胀介质(如二氧化碳)并且有助于防止将二氧化碳过度排出到内窥镜检查组中，但本发明的喷注系统100实施方式还可用于从例如包括压缩空气(包括氮成分)的瓶的多种源110递送膨胀介质。 
本发明的喷注系统100的一些实施方式还可以包括用户界面200(参见图2)，该用户界面200用于接收用户输入(如压力阈值(例如，参见图3的要素305))，以使喷注系统100可以充分响应于检测到的内窥镜装置的组件120/130内的压力变化。如图2所示，用户界面200可以包括喷注装置100的前面板。用户界面200可以包括用于显示喷注系统100状态(和/或内窥镜装置的膨胀介质供应部110或组件120/130的状态)的多种信息显示。例如，用户界面200可以包括用于表示递送至内窥镜装置120/130的膨胀介质的体积的体积显示202。用户界面还可以包括用于显示膨胀介质源110中剩余膨胀介质的体积的剩余体积显示203。用户界面200还可以包括用户输入显示206，用于表示可以通过操作员经由还可以作为用户界面200的组件而设置的控制标度盘105输入的压力阈值和/或高压力转变点(如下面进一步讨论的)。而且，用户界面200还可以包括用于接收多种用户输入的按钮和/或开关。例如，可以设置“体积重置”按钮204来重置如上所述的体积显示202(例如，当开始新的内窥镜检查过程时)。用户界面200例如还可以包括用于选择性地开始和/或中止经由喷注系统100的膨胀介质流动的“运行/停止”控制按钮207。另外，喷注系统100用户界面200还可以包括用于在喷注系统100未使用时切断到喷注系统100的控制器101、阀组件103以及/或其它组件的电力的电源按钮205(如翘板开关)。最后，根据喷注系统100的一些实施方式，用户界面200还可以包括流量输出部124，用于(例如，经由如上所述的管道106和/或过滤器装置107)建立喷注系统100与内窥镜装置的组件120/130之间的流体连通。 
喷注系统100的用户界面200和/或控制器101在一些实施方式中可以提供额外的功能特征。例如，如果控制标度盘105上的转变点压力(参见图3的要素305，和图2的转变显示206)被设置成0(零)，则对于那些更喜欢喷注系统100不自动转变的临床医生来说，可以禁止流速转变并且喷注系统100仅可以按喷注(高)流速来递送膨胀介质。而且，喷注系统100可以在递送了25升之后自动暂停膨胀介质的递送。对于正常内窥镜检查过程来说，典型的膨胀介质体积应当小于这个体积阈值。由 此，如果操作员在结束内窥镜检查过程时忘记(经由控制输入部207)停止内窥镜装置或者出于无论什么原因挂起内窥镜检查过程而没有切断喷注系统100，则喷注系统100将在体积达到25升时自动暂停，以防止非故意地浪费膨胀介质。如果需要额外的膨胀介质，操作员就简单地按压启动按钮207来恢复操作，并且体积显示将从25升增加直到在50升处再次暂停为止。操作员能够在内窥镜检查过程之间或者在内窥镜检查过程期间他们认为合适时(经由体积重置按钮204)重置体积。 
根据本发明的一些实施方式，用户界面200能够(例如，经由控制标度盘105)接收包括至少一个压力阈值(参见图3的要素305)的用户输入。在一些实施方式中，系统100还可以包括用于存储压力阈值305的存储器装置108，从而如果检测到的压力大于压力阈值305，则控制器101可以控制阀组件103将流速调节成喷注流速。此外，如果检测到的压力小于所述至少一个压力阈值305，则控制器101可以控制阀组件103将流速调节成感测流速。例如，参照图3，其示出了针对示范内窥镜检查过程的检测压力302对时间310的简化标绘图，感测流动期间的低检测压力302可以为大约20mmHg，而喷注流速(高)检测压力301可以为大约60mmHg。(作为通过操作员经由控制标度盘105输入的)阈值压力305可以被建立在这些检测压力301、302(例如，40mmHg)之间的中间处。由此，当操作员关闭控制部135处的空气-水阀时，控制器101检测到的内腔压力增大。如果控制器101确定已经检测到了阈值305(40mmHg)内腔压力，则控制器101可以控制阀组件103将膨胀介质流速从低感测流速增大至高喷注流速。随着以更高的流速持续流动，可以在内窥镜内腔中检测到60mmHg的“高”均衡压力301。接着，系统100可以按高膨胀流速向内窥镜装置120/130继续提供膨胀介质达空气-水阀关闭的持续时间。最后，随着操作员在建立了喷注流速之后打开空气-水阀，内窥镜内腔中的压力减小。一旦压力下降造成喷注系统100所测量到的压力下降到40mmHg压力阈值305以下，控制器101就可以检测打开的空气-水阀，并且自动地设置流速参数从而返回至感测低流速，由此在内窥镜控制部135空闲时缩减向临床周围大气排放的气体量。 
参照图4，根据一些系统实施方式，用户界面200能够(例如，经由控制标度盘105)接收包括低压力转变点401和高压力转变点402的用户输入。而且，根据一些实施方式，可以用低压力转变点401(其例如可以存储在与控制器101进行通信的存储器装置108中)对系统100进行预编程，使得可以使用控制标度盘105来输入限定了低感测流速与高喷注流速之间的转变的高压力转变点402，以简化操作员必须键入的压力输入，从而有效地操作喷注系统100。根据一些这种实施方式，如果检测到的压力300上升到低压力转变点401以上，则控制器101可以控制阀组件103将流速从感测流速调节成喷注流速。而且，控制器101还适于在检测到的压力300下降到高压力转变点402以下的情况下控制阀组件103将流速从喷注流速调节成感测流速。例如，如图4的压力300对时间310的标绘图中所示，本发明的一些喷注系统100实施方式可以考虑到操作员指定两个压力转变点401、402的情况。使用低和高压力转变点401、402允许将喷注系统100有效地用于内窥镜装置120/130的更宽范围。例如，单个转变点305(如图3所示)仅可以在其中控制部135的打开的空气-水阀在内腔中产生足够压降从而导致小于阈值压力305的检测压力的情况下有效。考虑两个压力转变点(401、402)－其中一个(401)针对感测流速到喷注流速，另一个(402)针对从喷注流速到感测流速－的系统实施方式可以通过消除与单个转变设置点305相关联的气动延迟来改进系统100性能和响应特性。通过非限定性实例，图4中所示压力时序图可以结合两个转变压力401、402，以限定“死区(dead band)”。如图4概况所示，在与空气-水阀打开时的感测流速140(参见图1)相关联的10mm Hg均衡压力302上方设置了低压力转变点401(例如，20mmHg)，而在针对空气-水阀关闭时的喷注流速150(参见图1)的60mm Hg均衡压力的下方设置了高压力转变点402(例如，50mmHg)。 
根据本发明一些其它系统实施方式，控制器101(或设置在其中和/或与其进行通信的存储器装置108)可以包括经编程的时限510(例如，参见图5)。因而，时限510可以提供定时的“过滤器”，用于施加如图5概况示出的低和高压力转变点401、402。在其它实施方式中，用户界面 200能够接收包括这种时限的用户输入。因而，根据一些系统100实施方式，如果检测到的压力300上升到低压力转变点401以上达超出时间阈值510的时段，则控制器101可以控制阀组件将流速从感测流速调节成喷注流速。而且，如果检测到的压力300下降到高压力转变点402以下达超出时限510的时段，则控制器101可以控制阀组件103将流速从喷注流速调节成感测流速。例如，如图5的示范性压力300对时间310的标绘图所示，可以结合(例如，通过预编程的时间阈值510定义的)过滤算法来使用两个压力转变点401、402，以最小化感测流速与喷注流速之间的错误或不希望的变化。这种过滤的必要性起因于如下临床事实，即，因为内窥镜130的操作员在内窥镜检查期间可能会快速地重复打开和关闭控制部135的水阀，所以喷注流速很难长时间地表现为均衡压力301。本领域技术人员应当清楚，这种变化可以通过在主动导航期间测量控制部135的内窥镜气体内腔上游的压力时间历史而通过实验方法观察到。例如，图5示出了可以表示实际临床内窥镜检查过程的示范性压力300对时间310历史。 
如图5概况所示，一旦主动内窥镜导航开始并且已经发生了从感测流速到喷注流速的流速转变，本发明的喷注系统100测量出的内窥镜压力300就会与内窥镜130的控制部135的空气-水流动阀的调制同步地周期性上下变化。这种尖峰信号(spike)的振幅会在高压力转变点402下面产生短暂的骤降(dip)。为避免疏忽和临床混乱地转变至低感测流速，本发明的控制器101(得益于预编程时限510和/或计时器装置(未示出))可以在预定时段510内细察检测到的压力301。只有当该时间窗口510内的所有这种检测到的压力300都低于高压力转变点402，喷注系统100(或其中包括的控制器101)才自动地控制阀组件103将流速减小至感测流速。时间阈值510的持续时间可以基于迄今为止的临床经验，并由此在一些实施方式中可以被限定在2秒钟到5秒钟的范围内。因而，一旦喷注系统100的控制器101检测到的压力300持续保持在高压力转变点402以下达所述经编程时限510，则这可能表示空气-水阀被故意打开，并且同样地，希望切换成较低的气体节约感测流速，直到再次关闭空气-水阀为止。 
根据本发明的系统100的其它实施方式，控制器101收集并存储压力300对时间310标绘图(例如，图3-5所示)，以自适应地“学习”自动地应用高和低压力阈值402、401以及时限510，从而更有效地响应于内窥镜装置的内腔内的检测到的压力变化。用户界面200(参见图2)可以包括控制标度盘105，从而操作员可以选择用于开始这种“自适应”控制例程的“自动”模式。在一些实施方式中，喷注系统100可自动地确定高压力转变点402。如上所述，内窥镜控制部135的上游检测到的压力300可以在主动内窥镜使用或导航期间振荡。观察到的压力振荡具有这样的频率，以使得先前讨论的实施方式的2-5秒时限510在其中打开的空气-水阀压力下降到高压力转变点402以下的几乎全部情况下是足够的。然而，在一些特殊临床情况下(或许使用特定的内窥镜装置而呈现出来)，打开控制部135处的空气-水阀可能不会导致下降到高压力转变点402以下的检测压力。因此，在一些情况下，先前讨论的实施方式可能不会产生希望的喷注流速到感测流速的转变。因此，根据本发明的一些系统100实施方式，可以将添加的逻辑编程到喷注系统100的存储器装置108中和/或硬件布线到喷注系统100的控制器101中(例如，参见图9)，从而可以通过检测到的压力300的适当稳定性标准实时自适应地确定高和/或低压力转变点401、402。 
例如，该自适应系统可以首先寻找存储在存储器108中的几乎相同量级的一连续系列的压力测量值300，而不是使控制器101的编程逻辑寻找表示预定时段510的一系列压力300测量值全部低于转变之前预先编程的压力阈值402。这种稳定性条件例如可以在操作员的主动内窥镜导航已经停止之后控制部135的空气-水阀保持打开时出现。如果这一系列压力测量值300保持稳定(在预定公差带内)达继之以预定时段510的预定采样数，则喷注系统100可以从喷注流速转变成感测流速，而不需要参照任何预置或预先编程的转变压力402。图9概况示出了用于自适应学习的关联方法的逻辑步骤。 
因而，在一些喷注系统100实施方式中，存储器装置108可以包括“压力稳定性检查存储器”，其可以包括具有可以堆栈或提供针对设置有 滚动时间窗口或时间点(epoch)的存储数据的基准指针的支持编码的有限阵列变量。这种时间窗口或时间点将随内窥镜检查过程实时地同步移动，从而可以获得恰当的回顾压力历史来进行评估。在内窥镜检查过程中实时处理的这种分组压力历史数据内，可以应用许多不同类型的算法和支持逻辑来标识可以表示打开的空气-水阀的压力稳定性(以及对较低的、能节省膨胀介质的感测流速的需要)。 
可以将类似的稳定性方法和关联逻辑应用至图9概况示出的关联方法，来处理从感测(低)流速到喷注(高)流速的转变，由此使喷注系统100自动地适应于多数(如果不是全部的话)内窥镜130和/或光源单元120类型和品牌。在“自适应”方法的又一实施方式中，还可以应用人工智能技术来扩大这种自适应系统。更具体地说，辅助装置存储器108和处理算法还可以细察表示可能是实践或用户特有的确定使用模式的压力时间历史。在这种情况下，可以将这种收集历史用于发展用户/临床特定预期响应逻辑，以进一步最优化装置针对特定内窥镜操作员或临床应用(如特定过程类型)的性能。 
图6-9概况示出了本发明的用于向与膨胀介质的源110流体连通的内窥镜装置(包括光源单元120和/或内窥镜130)递送膨胀介质(例如，来自膨胀介质的源110)的几个另选方法实施方式。如下面进一步所述，可以将各种方法实施方式实现为计算机程序产品的步骤，该计算机程序产品可以由电子控制器101(与存储器装置108和阀组件103进行通信)来执行，该电子控制器101可以作为可以在膨胀介质源110与内窥镜装置的组件120/130之间流体连通的电-气喷注系统100的部件而被包括进来。 
根据本发明的一个方法实施方式，例如，如图6所示，该方法可以包括以下步骤：检测内窥镜装置的内腔124(和/或由插入在喷注系统100与光源单元120之间的管道106限定的内腔)内的压力水平(和/或响应于检测到的压力来有条件地调节流速)的步骤610；对向内窥镜装置递送膨胀介质进行调节的递送和/或调节步骤620；以及响应于检测到的压力水平来调节递送至内窥镜装置的膨胀介质的流速以防止过度提供和浪费 膨胀介质的检测和/或有条件调节步骤630。步骤610(如图6-9中概况示出的)可以包括检测压力和/或响应于检测到的压力有条件地调节膨胀介质的流速的步骤。而且，如上概括描述的，检测和/或有条件地调节步骤630可以包括以下步骤：如果检测到的压力表示内窥镜的控制部135处的空气/水阀打开(这造成通过控制部135处的感测流速路径140排出膨胀介质)，则将膨胀介质的流速调节成(低)感测流速(大约每分钟0.05升到大约每分钟0.5升之间)。而且，检测和/或有条件调节步骤630可以包括以下步骤：如果检测到的压力表示内窥镜的控制部135处的空气/水阀关闭(这造成通过喷注流速路径150引导膨胀介质并且经由内窥镜130的远端进入到人体组织腔中)，则将膨胀介质的流速调节成更高的喷注流速(大约每分钟1升到大约每分钟20升之间)。 
如图6-9所示，该方法还可以包括检测“过程停止”命令的步骤640，该“过程停止”命令可以通过操作员按压“流动停止/运行”按钮207(其可以作为根据本发明一些系统100实施方式的用户界面200的部件而包括进来)来发出。而且，该方法还可以包括响应于检测到的压力来调节膨胀介质的流速的控制反馈循环650(如下面进一步详细所述)。 
根据本发明的一些方法实施方式，该方法还可以包括以下步骤：对源110与内窥镜装置(参见图1的要素120和130)之间流体连通的流体路径(如易处理管道106)进行过滤，以防止病原体通过内窥镜装置进入膨胀介质的源。该过滤步骤例如可以包括在本发明的喷注系统100与内窥镜装置的光源单元120之间流体连通中提供过滤装置107。根据各种实施方式，过滤装置107例如可以包括生物过滤器、疏水过滤器，或能够防止病原体通过内窥镜装置进入喷注系统100的阀组件103的其它过滤装置。 
而且，一些方法实施方式还可以包括以下步骤：接收用于控制检测和/或有条件调节步骤630的用户输入。例如，该接收步骤可以包括以下步骤：作为可以作为本发明的喷注系统100的部件而提供的用户界面200(例如，参见图2)的部件来提供控制标度盘105。因而，操作员可以输入可能存储在存储器装置108中的一个或更多个压力阈值305(例如，参 见图3)和/或一个或更多个低和高压力转变点401、402(例如，参见图4)，以使本发明的系统100实施方式的控制器101可以将一个或更多个用户输入与检测到的压力(例如，在步骤610中近实时获取的)进行比较，从而执行检测和/或有条件调节步骤630。 
如以上针对本发明的系统100实施方式所述，用户输入(通过用户界面200例如经由控制标度盘105接收到的，参见图2)可以包括至少一个压力阈值(参见图3的要素305)。因而，检测和/或有条件调节步骤630还可以包括：如果检测到的压力大于所述至少一个压力阈值305，则将流速调节成喷注流速的步骤631。而且，检测和/或有条件调节步骤630还可以包括：如果检测到的压力小于所述至少一个压力阈值305，则将流速调节成感测流速的步骤632。因而，根据图6的流程图所示的一个示范方法实施方式，该方法首先可以包括启动阶段，在该启动阶段中，将流速设置成与从感测流速路径140(参见图1)排出膨胀介质相对应的感测流速(低)。该方法随后可以包括步骤610(例如，开始过程)，该步骤610可以包括检测内窥镜装置的内腔内的压力的步骤。步骤620包括将膨胀介质对于内窥镜的递送调节为设置流速(开始内窥镜检查过程时，为感测流速)。步骤630包括按顺序将检测到的压力与一个或更多个压力阈值进行比较并由此来调节流速的步骤。因而，该方法(如图6示意性所示)的电子实施方式可以包括反馈循环650，该反馈循环650用于响应于可能作为检测和/或有条件调节步骤630的一部分而出现的压力比较来调节递送的膨胀介质的流速。 
在其它方法实施方式中，用户输入可以包括一对压力转变点(例如，如4所示，高402和低401)。根据一些实施方式，用户输入可以仅包括高402压力转变点，而可以用低压力转变点401对作为一些系统100实施方式的一部分而提供的控制器101进行预编程。在图7示意性示出的一个这种示范方法实施方式中，检测和/或有条件调节步骤630还可以包括将检测到的内窥镜内腔中的压力水平与高402和低401压力转变点进行比较的分步骤731和732。例如，步骤731可以包括以下步骤：如果检测到的压力上升到低压力转变点401以上(这可以表示控制部135中所 包括的阀关闭并且将膨胀介质引导向喷注流速路径150(如图1所示))，则将流速从感测流速调节成喷注流速。而且，步骤732可以包括以下步骤：如果检测到的压力下降到高压力转变点402以下(这可以表示控制部135中所包括的阀打开并且通过感测流速路径150排出膨胀介质(如图1所示))，则将流速从喷注流速调节成感测流速。 
如上所述，本发明的一些系统100实施方式可以提供经编程的时限510(参见图5)，该时限用于过滤和/或忽略检测压力300的可能与低401和高402压力转变点交叉一次或更多次的瞬间变化，以使系统100可以几乎不会不恰当地将以高喷注流速来递送膨胀介质变换成以低感测流速来递送膨胀介质。例如，根据图8示意性所示的方法实施方式，该方法可以包括计时器重置步骤810，用于在启动压力检测和/或条件流速调节(步骤610)以及膨胀介质递送调节(步骤620)之前重置计时器(其可以被设置为作为控制器101的一部分的计时器芯片)。如图8所示，检测和/或有条件调节步骤630可以包括用于对压力检测进行时间过滤以避免响应于检测压力的瞬间和/或短暂变换而不恰当地变换膨胀介质流速的几个子例程。根据一个方法实施方式，检测和/或有条件调节步骤630可以包括以下步骤：如果检测到的压力上升到低压力转变点以上达超出时限的时段，则将流速从感测流速调节成喷注流速。然而，在多数情况下，该方法实施方式可以包括如果检测到的压力下降到高压力转变点402以下达超出时限的时段510(参见图5)，则将流速从喷注流速调节成感测流速的时间过滤器步骤831-834。例如，在步骤831中，如果检测到的压力超出低压力转变点甚至片刻，该方法也可以从感测流速变换成喷注流速。而且，步骤832可以包括在检测到的压力首次下降到高压力转变点402以下时启动计时器(从编程的时限起递减计数)。根据步骤833和834，该方法随后可以包括：如果检测到的压力下降到高压力转变点402以下达超出时限510的未间断时段，则将喷注流速调节成感测流速(参见步骤834)。这种方法实施方式的电子执行实施方式还可以包括在进行了流速调节之后重新开始处理的电子反馈循环650。 
如图9的例子所示，本发明的其它方法实施方式可以包括基于可以 随时间收集并且存储在存储器装置108(其可以与本发明的系统100实施方式中的控制器101进行通信)中的历史性压力数据而自适应地和/或自动地确定低和高压力转变点401、402以及/或时限510的方法。因而，这种自适应方法可以包括存储数据的步骤，该数据包括与“压力稳定性检查器存储器”(如步骤932中概况表示的)中的多个喷注过程相对应的多个检测压力分布图。这种方法还可以包括至少部分地基于存储的数据来定义时限510、低压力转变点401以及高压力转变点402的步骤。根据一些实施方式，可以动态地定义高压力转变点402，使得存储器装置108可以存储恰好在压力确定之前的样本并且确定随后的测量值是否落在相对于前述测量值的限定范围内(如步骤933概括所示)。在一些实施方式中，低压力转变点401可以在控制器101内进行编程，从而随着检测到的压力超出低压力转变点401，控制器101可以启动该方法的自适应部分。然而，在一些实施方式中，该方法的自适应部分同样可以包括定义动态低压力转变点401。因而，检测和/或有条件调节步骤630可以包括以下步骤：如果检测到的压力上升到动态低压力转变点以上达超出时限的时段，则将流速从感测流速调节成喷注流速，和/或如果检测到的压力下降到动态高压力转变点以下达超出时限的时段，则将流速从喷注流速调节成感测流速。 
除了提供系统和方法以外，本发明还提供了执行上述操作的计算机程序产品。该计算机程序产品具有计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中包含有计算机可读程序代码手段。参照图1，计算机可读存储介质可以作为与阀组件103进行通信的控制器101和/或存储器装置108的一部分而包括进来，并且可以实现用于执行上述操作的计算机可读程序代码装置。 
图6-9是根据本发明的实施方式的方法、系统以及程序产品的非限定性框图、流程图以及控制流程例示图。应当明白，这些框图、流程图以及控制流程例示图中的每一个框或步骤以及框图、流程图以及控制流程例示图中的框的组合都可以通过计算机程序指令来实现。可以将这些计算机程序指令加载到计算机(包括但不限于与针对本发明的实施方式 在此描述的喷注系统100的阀组件103和/或电-气组件连通的控制器101)或用于制造机器的其它可编程装置上，从而在该计算机或其它可编程装置上执行的指令构成了用于实现在这些框图、流程图或控制流程框或步骤中指定的功能。这些计算机程序指令还可以存储在可以引导计算机或其它可编程装置以特定方式运行的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令可以生成包括可以实现在这些框图、流程图或控制流程框或步骤中指定的功能的指令手段的制品。除此以外，计算机程序指令还可以加载到计算机或其它可编程装置上，从而在该计算机或其它可编程装置上执行一系列可操作步骤。这可以生成计算机实现的处理，使得在该计算机和其它可编程装置上执行的指令提供用于执行在这些框图、流程图或控制流程框或步骤中指定的功能的步骤。 
相应地，除此以外，这些框图、流程图或控制流程例示图的框或步骤还支持用于执行指定功能的装置组合、用于执行指定功能的步骤组合以及用于执行指定功能的程序指令装置。还应当明白，这些框图、流程图或控制流程例示图的每一个框或步骤及其组合都可以通过执行特定功能或步骤的基于专用硬件的计算机系统或者专用硬件和计算机指令的组合来实现。 
本领域技术人员应当想到，在此阐述的与本发明有关的本发明的其它变型例和其它实施方式得益于在前述描述中和关联附图上给出的教导。因此，应当明白，本发明不限于公开的具体实施方式，变型例和其它实施方式都被包括在所附权利要求的范围内。尽管在此采用了特定术语，但它们仅被用于一般性描述意义，而非出于限制目的。 
此外，在被描述为具有、包括特定组件的组成，或其中被描述为具有、或者包括特定步骤的处理系统或方法的说明书中，预期组合或本发明还可以由所述组件或基本上由所述组件构成，并且预期本发明的处理和方法还基本上由所述步骤或由所述步骤构成。而且应当明白，步骤的顺序或执行确定动作的顺序并不重要，只要本发明保持可操作即可。而且，可以针对在此公开的本发明同时进行两个或更多个步骤或动作。 

Claims (25)

1.一种喷注系统，该喷注系统适于与膨胀介质的源和内窥镜装置进行流体连通，从而将膨胀介质递送至内窥镜装置，该喷注系统包括：
控制器，用于检测该内窥镜装置的内腔内的压力水平；和
阀组件，其与所述控制器进行通信，并且在膨胀介质的源与该内窥镜装置之间流体连通，以将膨胀介质递送至该内窥镜装置，并且响应于检测到的压力水平以及至少一个预定压力阈值来调节递送至该内窥镜装置的膨胀介质的流速，以防止膨胀介质的过度供应和浪费，其中所述至少一个压力阈值包括低压力转变点和高压力转变点，其中所述控制器适于在检测到的压力水平上升到该低压力转变点以上的情况下自动控制所述阀组件以将流速从感测流速增大至喷注流速，并且其中所述控制器还适于在由于利用该内窥镜装置将膨胀介质排到大气中而导致检测到的压力水平下降到该高压力转变点以下的情况下自动控制所述阀组件以将流速从该喷注流速减小至感测流速。
2.根据权利要求1所述的喷注系统，该喷注系统还包括在所述阀组件的输出部与该内窥镜装置的该内腔之间流体连通的易处理管路。
3.根据权利要求1所述的喷注系统，该喷注系统还包括在所述阀组件的输出部与该内窥镜装置的内腔之间流体连通的过滤器装置，所述过滤器装置是从由
生物过滤器，和
疏水过滤器
构成的组中选出的，
以防止病原体通过该内窥镜装置进入所述阀组件。
4.根据权利要求1所述的喷注系统，该喷注系统还包括与所述控制器和所述阀组件进行通信的用于接收用户输入的用户界面。
5.根据权利要求4所述的喷注系统，其中，该用户输入包括所述至少一个压力阈值。
6.根据权利要求1所述的喷注系统，其中，该喷注流速在每分钟1升到每分钟20升之间，而该感测流速在每分钟0.05升到每分钟0.5升之间。
7.根据权利要求1所述的喷注系统，其中，所述控制器包括经编程的时限，并且其中，所述控制器适于在检测到的压力高于该低压力转变点的时间段超出该时限的情况下控制所述阀组件以将流速从感测流速增大至喷注流速，并且其中所述控制器还适于在检测到的压力低于该高压力转变点的时间段超出该时限的情况下控制所述阀组件以将流速从该喷注流速减小至该感测流速。
8.根据权利要求1所述的喷注系统，该喷注系统还包括与所述控制器进行通信的存储器装置，该存储器装置用于存储包括针对多个喷注过程而检测到的压力的数据，并且其中该控制器还适于至少部分地基于所存储的数据来自动地定义时限、低压力转变点和高压力转变点，并且其中，所述控制器适于在检测到的压力高于该低压力转变点的时间段超出该时限的情况下控制所述阀组件以将流速从感测流速增大至喷注流速，并且其中，所述控制器还适于在检测到的压力低于该高压力转变点的时间段超出该时限的情况下控制所述阀组件以将流速从该喷注流速减小至该感测流速。
9.根据权利要求4所述的喷注系统，其中，该用户界面包括用于显示从由以下各项构成的组中选出的数据的显示器：
递送至该内窥镜装置的膨胀介质的体积；
该膨胀介质源中剩余的膨胀介质的体积；
该用户输入；以及
它们的组合。
10.根据权利要求1所述的喷注系统，其中，所述控制器包括压力换能器。
11.根据权利要求1所述的喷注系统，其中，所述阀组件包括电-气阀。
12.根据权利要求1所述的喷注系统，其中，该膨胀介质是从由以下各项构成的组中选出的：
二氧化碳；
抗痉挛气态介质；
弛缓性气态介质；以及
它们的组合。
13.一种向与膨胀介质的源流体连通的内窥镜装置递送膨胀介质的方法，该方法包括：
检测步骤，检测该内窥镜装置的内腔内的压力水平；
递送步骤，向该内窥镜装置递送膨胀介质；
调节步骤，响应于检测到的压力水平以及至少一个压力阈值来自动调节递送至该内窥镜装置的膨胀介质的流速，以防止膨胀介质的过度供应和浪费，其中所述至少一个压力阈值包括低压力转变点和高压力转变点，其中该调节步骤还包括：
在检测到的压力水平上升到该低压力转变点以上的情况下，将流速从感测流速增大至喷注流速；以及
在由于利用该内窥镜装置将膨胀介质排到大气中而导致检测到的压力水平下降到该高压力转变点以下的情况下，将流速从该喷注流速减小至感测流速。
14.根据权利要求13所述的方法，该方法还包括以下步骤：对该源与该内窥镜装置之间的流体通道进行过滤，以防止病原体从该内窥镜装置进入该膨胀介质的源。
15.根据权利要求13所述的方法，该方法还包括以下步骤：接收用户输入以控制该调节步骤。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，该用户输入包括所述至少一个压力阈值。
17.根据权利要求13所述的方法，其中，该喷注流速在每分钟1升到每分钟20升之间，而该感测流速在每分钟0.05升到每分钟0.5升之间。
18.根据权利要求13所述的方法，该方法还包括提供经编程的时限的步骤，并且其中，该调节步骤还包括以下步骤：
如果检测到的压力高于该低压力转变点的时间段超出该时限，则将流速从感测流速增大至喷注流速；而
如果检测到的压力低于该高压力转变点的时间段超出该时限，则将流速从该喷注流速减小至该感测流速。
19.根据权利要求13所述的方法，该方法还包括以下步骤：
存储包括与多个喷注过程相对应的多个检测到的压力分布图的数据；
至少部分地基于所存储的数据来限定时限、低压力转变点和高压力转变点；并且其中，该调节步骤还包括以下步骤：
如果检测到的压力高于该低压力转变点的时间段超出该时限，则将流速从感测流速增大至喷注流速；而
如果检测到的压力低于该高压力转变点的时间段超出该时限，则将流速从该喷注流速减小至该感测流速。
20.根据权利要求1所述的喷注系统，其中所述控制器适于响应于检测到的压力水平来自动控制所述阀组件，以调节递送至所述内窥镜装置的膨胀介质的流速，其中所述检测到的压力水平表明了与所述内窥镜装置相关联的用于将膨胀介质排到大气中的阀的打开和关闭。
21.根据权利要求20所述的喷注系统，其中所述控制器适于在与所述内窥镜装置相关联的所述阀关闭的情况下自动控制所述阀组件，以将流速增大至喷注流速，并且其中所述控制器还适于在与所述内窥镜装置相关联的所述阀打开的情况下自动控制所述阀组件，以将流速减小至感测流速。
22.根据权利要求13所述的方法，其中，所述调节步骤包括以下步骤：将递送至所述内窥镜装置的膨胀介质的流速初始设为感测流速，并以设定流速来调节膨胀介质向所述内窥镜装置的递送。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述调节步骤包括：
在检测到的压力水平上升到所述低压力转变点以上的情况下，将所述设定流速增大至喷注流速；以及
在检测到的压力水平下降到所述高压力转变点以下的情况下，将所述设定流速减小至感测流速。
24.根据权利要求13所述的方法，其中所述调节步骤包括响应于检测到的压力水平来自动调节递送至所述内窥镜装置的膨胀介质的流速，所述检测到的压力水平表明了与所述内窥镜装置相关联的用于将膨胀介质排到大气中的阀的打开和关闭。
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述调节步骤还包括：
在与所述内窥镜装置相关联的所述阀关闭的情况下，将流速增大至喷注流速；以及
在与所述内窥镜装置相关联的所述阀打开的情况下，将流速减小至感测流速。
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