CN101616699B - 包括随其使用的鞘的、用于除去生物膜的手术系统和方法 - Google Patents

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Abstract

用于一种或者多种减少、除去，或者防止细菌生物膜生长的系统、方法以及仪器被提供，其包括内窥镜检查过程，该过程使用手术器械，其适合将加压的灌洗流体分配通过喷嘴，以基本上除去细菌生物膜层。

Description

包括随其使用的鞘的、用于除去生物膜的手术系统和方法
发明背景
细菌生物膜在各种体腔中生长，例如，包括耳腔比如中耳，以及鼻腔，比如前或上颌窦。然而，产生生物膜的细菌通常(但不一定)是侵入组织的炎症结果，其包括由真菌引起的炎症，温度和压力变化，过敏原，或者其它原因。细菌生长和相关症状的出现通常是循环的、逐步增强的过程，其从使增加的细菌产生容易的发炎过程开始，反过来，其导致更重的炎症，等等。一旦细菌生长已经确立，细菌将通常聚集，停止分化，并且开始形成保护性的细菌生物膜层，或者“粘液层”，这由多糖基质组成。
保护性的细菌生物膜干扰机体本身的免疫应答以及传统治疗方法，通常引起慢性的、反复发作的感染和相关症状。特别是，细菌释放外毒素，其刺激机体免疫系统以白细胞应答。但是，细菌生物膜干扰白细胞攻击细菌能力的功效。生物膜也可以担当局部给予抗生素和其它药物的屏障。生物膜-形成细菌也对传统的，杀死分化细菌的抗生素治疗提供障碍。特别是，生物膜-形成状态中的细菌可能已经停止细胞分化，使得这些抗生素很大程度上失效。
例如，相对于慢性鼻窦炎和其它类似疾病，鼻中细菌可以被认为是连续体。一些细菌(例如，假单胞菌和金黄色葡萄球菌的某些菌株)形成坚固的生物膜。其它细菌(例如流感嗜血杆菌(h.flu))形成相对温和的生物膜。所述生物膜可以或者可以不含有或者包括真菌。这些微生物的每一种具有稍微不同或者互补的炎症途径，并且差异性地与宿主的免疫系统相互作用。例如，金黄色葡萄球菌(staph aureus)产生脂多糖基质，其作为抗原并引起宿主应答，以及毒素(例如，葡萄球菌外毒素A和B，中毒性休克综合症毒素1和2)，其可以产生抗原以及甚至高度抗原(高度炎症)应答。其它微生物也可以产生炎症-刺激毒素。
功能性内窥镜鼻窦手术(FESS)是一种用于治疗窦炎——一种窦感染——的微创外科手术。FESS用内窥镜打开窦气细胞(sinus air cell)和窦口(开口)。现在已经普遍接受了使用FESS作为窦外科手术方法。用于参考，术语“功能性”意指区分这种类型的内窥镜外科手术与非内窥镜外科手术，更传统的窦外科手术方法。
FESS的目的典型地是恢复窦的正常排泄，其要求通过口的通风。特别是，黏膜纤毛传送过程保持粘液恒定流出窦，窦具有纤毛上皮层的毛发状纤毛，其起到引导粘液流向口的作用。在通风或者粘液输送不足的地方，可以引起感染和炎症，已知为窦炎的疾病。窦炎通常由感染发展而成，感染在鼻子附近上颌窦与前颌窦窦相汇处，或者偶尔由牙齿感染发展而成。然而，窦炎导致纤毛工作效率较低并且引起窦黏膜肿胀，导致口阻塞。继而发生的通风和排泄的缺乏产生细菌感染成熟的条件，所述细菌包括生物膜形成细菌。如上面所述，这种细菌生物膜常常干扰细菌感染，比如慢性鼻窦炎的有效治疗。
按照前面所述的背景，提出：反复的慢性炎症疾病——比如窦炎，包括鼻窦炎——的有效治疗要求解决相关细菌感染和细菌生物膜的治疗。
发明简述
一些实施方式致力于用于从人类患者的靶位点除去细菌生物膜的系统。一些系统包括冲洗管、喷嘴、吸引管、内窥镜，以及可拆卸的(可除去的，可移动的)内窥镜鞘。冲洗管与流体源相连。喷嘴连接冲洗管，定位喷嘴以在靶位点直接分配流体。吸引管与真空泵连接，吸引管在末端(远端)入口处终止，其用于吸取从喷嘴分配的流体。内窥镜具有延长的插入管，其限定工作端，适用于帮助对靶位点进行成像。可拆卸的内窥镜鞘在成像过程中为至少一部分的插入管提供屏障。特别是，冲洗管和吸引管中的至少一种与内窥镜鞘相连。
其它实施方式涉及内窥镜鞘，其用于从人类患者靶位点除去细菌生物膜。一些鞘包括伸长的弹性外套，其适合容纳内窥镜的插入管。外套确定维持观察窗的远端。鞘还包括冲洗管，形成为延长的管，其具有维持喷嘴的远端。喷嘴在邻近观察窗处被固定，并且其方向适合引导加压的流体流远离观察窗并直接对抗细菌生物膜层以机械地除去细菌生物膜而不实质上损坏靶位点的底层结构。
仍有其它实施方式涉及用于从人类患者靶位点除去细菌生物膜的方法。一些方法包括提供系统，其用于从靶位点除去细菌生物膜。该系统包括具有限定工作末端的插入管的内窥镜，连接喷嘴的冲洗管，具有入口的吸引管，以及用于覆盖插入管的可拆卸内窥镜鞘。冲洗管和吸引管中的至少一种是可拆卸的内窥镜鞘的一部分。内窥镜的工作末端，吸引管的入口，以及喷嘴每一个分别安置在靶位点附近，靶位点包括粘附表面的细菌生物膜。靶位点用内窥镜的工作末端成像。流体流通过喷嘴分配，经过冲洗管，流向靶位点以机械地从表面除去细菌生物膜层的基本部分。除去的细菌生物膜和分配液用吸引管入口端收集。不像传统的治疗方法，该方法可以通过根除潜在的(下面的)生物膜和毒素源以及其它抗原和真菌藏身处，来中断患者的炎症过程。
附图简述
图1是根据一些实施方式用于除去细菌生物膜的系统的简化的侧视图。
图2是图1系统使用的内窥镜侧视图。
图3是图1系统的把手部分的透视图。
图4是图3把手的截面图。
图5是图1系统的可拆卸内窥镜鞘部分的正面透视图。
图6是图5的鞘的侧视图，其中一部分用虚线表示。
图7是图5的一部分鞘的放大的透视图，其中鞘的一部分用虚线表示。
图8是图5鞘的末梢部分放大的顶截面图，其中鞘的一部分用虚线表示以辅助理解。
图9是图1系统的外科手术器械部分的侧截面图，其在最终装置上。
图10说明了图9的器械用于人体解剖学，其以简化形式示出。
图11是一些实施方式中图1的系统中使用的管组件的侧截面图。
图12说明图11的展开状态的管组件。
图13是其它实施方式中图1系统中使用的另一种管组件的侧截面图。
图14说明图13中展开状态的管组件。
发明详述
在此描述的实施方式的多个方面涉及系统、方法以及仪器，其用于减少、除去，或者阻止细菌生物膜的生长中的一种或者多种。特别是，参考正文和附图，理解适合于这些用途的外科手术生物膜除去系统、方法以及仪器。
图1说明了根据一些实施方式的外科手术生物膜除去系统20。系统20包括生物膜除去外科手术仪器22、光源24、光连接器26、流体源28、流体连接器30、真空源32、真空连接器34、成像设备36、成像连接器38，以及控制器39。总的来说，光源24通过光连接器26向仪器22提供光；流体源28通过流体连接器30向仪器22提供流体；真空源32通过真空连接器34向仪器22提供真空流，或者吸气流。控制器39控制系统20的运行，表示为通常与流体源28相连，尽管控制器39任选地为独立装置或者与其它系统组分，包括例如仪器22物理连接。
在一些实施方式中，仪器22包括内窥镜40、手柄42以及可拆卸内窥镜鞘44。大致来说，内窥镜40相对于手柄42固定，手柄42部分地用于帮助操纵内窥镜40。鞘44固定在内窥镜40上，并且在一些实施方式中，鞘44也固定于手柄42。鞘44为内窥镜40提供保护屏障，并且适用于帮助传送加压流体，以充分除去生物膜层(未显示)，如下所述。
如图2所示，内窥镜40可以包括多种光学组件，并且通常上适用于队内部身体结构((图10)成像。在一些实施方式中，内窥镜40包括目镜50、聚焦环52、机座54、控制装置56、连接柱58，以及插入管60，其确定内窥镜40的工作末端62。总的来说，至少一部分插入管60置于人体内部(未显示)，内窥镜40的工作末端62安置在待成像的目标位置(图10)。“成像”、“适用于成像”以及相似语言应当被理解为包含通过内窥镜40的光学组件直接可视化(观察)以及通过电子成像可视化和/或数据分析，例如使用成像设备36(图1)或者其它电子产品。
在一些实施方式中，目镜50连接机座54以直接可视化和/或电子可视化，如上面所提到，聚焦环52安装在目镜50周围并可用于使图像或者图像数据进入中心。机座54维持内窥镜40的各种光学组件并包括机体部分66和颈部分68。机体部分66在形状上是相对球根状的。反过来，颈部分68以渐细方式从机体66延伸，并且在末梢形成环形连接凸缘69，插入管60从其中伸出。
继续参考图2，在一些实施方式中，控制装置56以及连接柱58由机体部分66维持。反过来，插入管60由上面提到的颈部68和连接凸缘69的凸出物维持。在操作过程中，控制装置56适用于控制插入管60的选择性弯曲。连接柱58适用于连接到光连接器26上，其与内窥镜40的其它组分一起，在内窥镜40的工作末端62处提供光。
在一些实施方式中，插入管60包括光学组分，比如光导纤维束(未显示)，并且实际上是伸长的，限定近端部分70，其连接到机座54，以及远端部分72，其更具体地限定内窥镜40的工作末端62。近端部分70基本上是刚性的，而远端部分72可调整为选择性地可弯曲的，大致如图2虚线部分所示。例如，远端部分72任选地由弹性材料、一系列连接物、椎骨组成，或者另外与具体弯度相称。内窥镜40包括启动远端部分72的组件，其包括本领域普通技术人员已知的那些组件，使用者操作控制装置56以促使远端部分72弯曲，以在理想的方向对准工作末端62。
作为参考，图2用虚线表示各个位置的远端部分72。尽管，弯曲方向显示在图页的平面之内，或者在“绘图平面”(“drawing plane”)内，应当理解的是：远端部分72附加地或者可选地在与绘图平面成直角的平面中可选择性的弯曲，或者那种类型的任何数量的平面中可选择性弯曲。也应当注意的是：在其它实施方式中，近端和远端部分70、72都基本上是弹性的，或者，可选地，基本上是刚性的。在仍其它实施方式中，近端部分70是选择性可弯曲的和/或基本上弹性的，而远端部分72基本上是刚性的。由此，容易理解到：各种内窥镜结构被预计与仪器22(图1)相连接。
在内窥镜40操作过程中，光任选地被提供给工作末端62，以照亮内部身体结构或者其它成像靶位点，相关图像，或者图像数据从工作末端62通过插入管60被传回到目镜50和/或相关的电子设备，比如成像设备36。
回到图1，手柄42可以类似地采用各种形式。手柄42的一种示例结构更详细地显示在图3和4中，并且包括或者限定内腔80并任选地包括把手部分82、支撑部分84、引发装置86、第一管道88，以及第二管道89。如参考中的一点，管道88、89被从图3视图中移去以更好地说明手柄42的其它特征。
在一些实施方式中，把手部分82从平头端90延伸，并且可以特征是根据手枪把手结构而构造。在使用方面，把手部分82根据人体功率学设计以帮助使用者在使用中(未显示)抓握和操作仪器22(图1)。可选地，把手部分82可以采取各种其它形状和/或尺寸，并限定至少一部分内腔80，沿着内腔80引发装置86和第一和第二管道88、89被维持，如下面所述。
具体参考图3，支撑部分84连接到把手部分82上，并且在一些实施方式中与把手部分82构成整体，例如通过注射成型。然而，支撑部分84形成瞄准支架(scope cradle)96，其适合可卸地维持内窥镜40(图2)，并且鞘界面98适合于可卸地维持鞘44(图1)。
支架96包括或者限定近托架100、机座架102，以及远托架104。近托架100基本上是U-形并且被配置成与内窥镜40(图2)形成互补配合，例如，与目镜50(图2)的摩擦配合。近托架100任选地适合一定程度地弯曲以帮助与目镜50可卸的摩擦配合。如果需要，近托架100附加地或者可选地包括各种工具，用于可卸地将目镜50固定在近托架100中，工具包括，例如，制动器、磁铁、夹子、粘合剂、止动销和其它工具。
反过来，远托架104根据一些实施方式基本上是U-形并且包括制动器107、108，在那里远托架104被设置与内窥镜40(图2)的颈部分68形成互补配合。在这方面，远托架104可以被调整以适合弯曲到一定程度以帮助与颈部分68可卸的摩擦配合。特别是，在一些实施方式中制动器107、108被使用以帮助摩擦地和可卸地将颈部分68固定在远托架104中。如果需要，远托架104附加地或者可选地包括各种工具，用于可卸地将颈部分68固定在远托架104中，工具包括，例如，制动器、磁铁、夹子、粘合剂、止动销和其它工具。
机座架102按尺寸制作并成型以容纳并支撑内窥镜40(图2)，如近和远托架100、104所维持。如果需要，机座架102也包括用于可卸地固定内窥镜40的工具，比如那些关于近和远托架100、104所提到的。在一些实施方式中，机座架102限定凹面106，其适合容纳内窥镜40的机体部分66，以致为控制装置56留出空间，还含有斜面109，其用于容纳和/或者支撑颈部分68的一部分。
参考图3和4，把手部分82的鞘界面98形成第一容器110和第二容器112，其用于密封地容纳鞘44(图1)的补充部分，如在下面的讨论中进一步说明。此外，第一和第二容器110、112任选地在手柄42的内腔80(图4)分别中形成第一和第二配件114、116(图4)。
在一些实施方式中，引发装置86包括引发部件120、引发传感器122，比如开关，以及连接器124。引发部件120向外延伸至把手部分82并且适合由使用者(未显示)开动，例如通过与把手部分82相关的滑动界面。如图4中最好地显示，引发部件120可以是可滑动地保持在筒夹125内，其进一步保持偏置装置126(例如，弹簧)，其起到将引发部件120偏置到延伸部分(相对于把手部分82)上的作用，其在图3和4中反映。因此启动引发部件120使向其施加推动力成为必须，足以克服偏置装置126的力以因此相对于筒夹125向内滑动引发部件120。引发部件120的其它启动安排也是可接受的。
引发传感器122适合提供指示引发部件120的运动(例如，滑动)的输出，因此可以采取适合传感引发部件120运动的各种形式。连接器124，反过来，适合携带或者传送来自引发传感器122的输出。因此，连接器124可以采取各种形式(例如，管、线，等)，并连接到控制器39(图1)上。例如，连接器124被连接到引发传感器122上并通过把手部分82的平头端90向外凸出到手柄42。
具体参考图4，手柄42的第一管道88通过第一配件114连接到第一容器110上。第一管道88延伸通过手柄42的内腔80并伸出把手部分82的平头端90。手柄42的第二管道通过第二配件116连接到第二容器112上。第二管道89也延伸通过手柄42的内腔80并且伸出把手部分82的平头端90。作为参考的一点，在图4中第二管道89的一部分从视图中隐藏在第一管道88的后面。
根据一些实施方式，图5从透视图显示系统20的鞘44。作为参考，鞘44，或者其部分，是任选地可自由使用的。可选地，鞘44可以是可再使用的并适合灭菌或者另一方面适合被清洗。在一些实施方式中，鞘44包括集合管128、屏障部分130、吸引管132(一般参考)，以及冲洗管134(一般参考)。总的来说，集合管128适合可卸地连接到内窥镜40(图2)和手柄42(图3)。反过来，屏障部分130适合插入患者解剖体。
屏障部分130包括外套135，并且在一些实施方式中，其被装配以限定末段136。该末段136在下面被描述为根据一些实施方式是可弯曲的；然而，应当理解的是屏障部分130的剩余部分基本上可以是弹性的、刚性的、有延展性的，或者其组合，这根据需要而定。可选地，该末段136可以基本上是刚性的和不可弯曲的。
另外参考图6(其以不同方式用虚线说明外套135的一部分)，在一些实施方式中，集合管128包括或者形成主要框架137、套筒138以及插入管导向器140。集合管128也限定内腔142(图9)并形成瞄准连接器144以及手柄界面146。该瞄准连接器144适合可卸地固定到内窥镜40(图2)的连接凸缘69(图2)。
在一些实施方式中，套筒138从框架137末梢伸出并适合与屏障部分130形成互补配合。插入管导向器140是环形的空体，从套筒138末梢伸出。根据一些实施方式，插入管导向器140适合可滑动地容纳内窥镜40(图2)的插入管60(图2)。
与套筒138方向相反，瞄准连接器144从框架137伸出，并且包括多个凸起或者指状物148。此外，在一些实施方式中，瞄准连接器144可以包括第一释放部件150和基本上相似的第二释放部件(隐藏在图6的视图中)，其与第一释放部件150相对。特别是，许多凸起148中的一个或者多个适合在插入时在内窥镜40(图2)的连接凸缘69(图2)内偏离，以可释放地与其相配。第一释放部件150和第二释放部件与许多凸起148中的一个或者多个相连，以致各个释放部件150的压下导致许多凸起148中的一个或者多个向内偏离以使瞄准连接器144从连接凸缘69释放。以这种方式，根据所描述的，瞄准连接器144用作“弹簧夹和释放”装置或者“快速连接和释放”装置与手柄界面146相连。
在一些实施方式中，手柄界面146形成第一连接头154和第二连接头156，其适合可插入第一和第二容器110、112内，并且分别与手柄42(图4)的第一和第二容器110、112(图4)形成互补配合。第一和第二连接头154、156的每一个任选地包括多个其它密封装置160，比如o-环，其用于例如与第一和第二容器110、112形成真空密闭的和/或防流体的密封。
在一些实施方式中，外套135包括基本上柱状的套体178，其限定近端174、远端176，以及中心腔或者相似的开放空间180。外套135也包括观察窗182。用于参考，远端176密封于观察窗182以及吸引管和冲洗管132、134，以使中心腔180在远端176对环境是关闭的或者密封的。但是，预想的是：在其它实施方式中，远端176不是密封的或者是开放的，其提供进入中心腔180的路径。如上面所参考的，在图6-8中，套体178的边界用虚线显示以使得更好地理解套体178内的特征。
套体178任选地由基本上弹性的，和在一些实施方式中，弹性材料形成。尽管附图反映套体178为在横截面上基本上是圆形的，应当理解的是：在一些实施方式中，套体178任选地符合吸引管132和/或冲洗管134到比显示的更大的程度。此外或者可选地，在一些实施方式中，套体178基本上是刚性的或者基本上是可延展的。
为了给予关于各种期望的鞘构造的参考点，应当注意的是在一些实施方式中，基本上所有的外套135的套体178是弹性的或者可弯曲的；在其它实施方式中，套体178临近远端176是弹性的并且临近近端174是较刚性的，或者反之亦然；在仍然其它实施方式中，基本上所有的套体178基本上是刚性的。
如图7中最好地显示，观察窗182包括机座184和镜头186，其固定到机座184上，其中机座184是空的并适合容纳内窥镜40(图2)的工作端62(图2)，以使工作端62在最终装配后邻接或者接近镜头186。观察窗182在或者临近套体178的远端176处固定在中心腔180内。例如，观察窗182任选地是在远端176粘附地固定。用于参考，如上面间接提到地，套体178的远端176任选地密封于镜头186，以在远端176帮助阻止外界进入中心腔180。
参考图6、8和9，吸引管132由多个部件190形成或者限定，其包括集合管部分190A，近端套部分190B(很大程度上被图6中的冲洗管134遮掩)以及远端套部分190C。吸引管132可以由巩固装置192(图8)支撑，其限定近端194(图9)、远入口端196(图8)、远端入口197(图8)，以及腔198(图8)，其用于在近端和远端194、196之间传递气流。根据多种实施方式，对于参考，多个管状部分190形成为单一的连续部件；形成为独立的连接部件；或者其组合。吸引管132任选地是基本上弹性的、基本上刚性的、基本上可延展的，或者其组合。
如图9(其以不同方式说明了最终装置上的仪器22)中最好地显示，集合管部分190A任选地基本上是刚性的和/或形成为集合管128的一部分，例如作为单一件与集合管128一起进行喷射模塑。在其它实施方式中，集合管部分190A由独立的、基本上伸长的、弹性的管(或者套管)形成。经管如此，吸引管132的集合管部分190A与集合管128的第一连接头154液体连接，并且限定吸引管132的内腔198(图8)的一部分。
具体参考图6和8，在一些实施方式中，吸引管132的近端套部分190B(大部分被隐藏)基本上是弹性的和/或与集合管部分190A(图9)连续地形成，例如作为单一件与集合管部分190A一起进行喷射模塑。在其它实施方式中，近端套部分190B由独立的、基本上伸长的、弹性管(或者“套管”)组成，与集合管部分190A液体连接。然而，近端套部分190B在末梢从集合管部分190A伸出，并且与集合管部分190A液体连接，并限定内腔198的一部分。
如图8中最好地显示，在一些实施方式中，远端套部分190C基本上是弹性的和/或形成为独立的、基本上伸长的管(或者套管)，与近端套部分190B液体连接。如下面更详细的描述，根据一些实施方式，远端套部分190C的弹性使得内窥镜40(图2)的远端部分72(图2)能选择性地弯曲。在其它实施方式中，远端套部分190C基本上是刚性的和/或与临近套部分190B连续地形成单一件。然而，吸引管132的远端套部分196C从临近套部分190B在末端伸出，并且与近端套部分190B液体连接，并限定内腔198的一部分。
如上面所描述，吸引管132，特别是其远端套部分196C可以由巩固装置192支撑。想到这个，巩固装置192可以包括巩固部件200和未端件202。巩固装置192被维持在远端套部分190C内，靠近远入口端。
巩固部件200任选地是弹簧状部件，其是可弯曲的，然而抵抗放射状地坍塌。因此，巩固部件200向远端套部分190C提供一些对坍塌的抵抗力，然而仍然是可弯曲的，例如，当远端套部分190C另外由基本上弹性的部件构成时，所述基本上弹性的部件可能在抽气气流的负压下坍塌。应当注意的是，在其它实施方式中，巩固部件200围绕远端套部分190C放置，或者甚至作为远端套部分190C的完整组分。
根据一些实施方式，未端件202是管状的并且任选地基本上是刚性的，帮助巩固远端套部分190C。例如，未端件202和/或吸引管132的远入口端196任选地密封至外套135的远端176以帮助防止外套135对中心腔180的污染。
冲洗管134类似于吸引管132，并且包括(联合参考图6、8和9)多个部分(片断)210，其包括集合管部分210A，近端套部分210B，以及远端套部分210C。冲洗管134与喷嘴212液体连接，并限定近端214(图9)、远出口端216、远端出口端217(图7)，中心腔218，其用于在近端和远端214、216之间以及向远端出口217外传递流体(未显示)。根据各种实施方式，用于参考，例如，许多部分210被形成为单一的连续组件；独立的连接的组件；或者其组合。冲洗管134，任选地基本上是弹性的，基本上是刚性的，基本上是可延展的，或者其组合。然而，应当注意的是：在一些实施方式中，远端套部分210C是可弯曲的以适应屏障部分130(图5)的可弯曲部分136(图5)的弹性。
参考图9，集合管部分210A任选地基本上是刚性的和/或形成为集合管128的一部分，例如与集合管128被注模成单一件。在其它实施方式中，集合管部分210A由独立的、基本上拉长的、弹性的、空管构成，其也可以被描述为“套管”。然而，冲洗管134的集合管部分210A与集合管128的第二连接头156液体相连，并限定冲洗管134的内腔218(图8)的一部分。
在图6和9之间参考，在一些实施方式中，近端套部分210B基本上是刚性的和/或与集合管部分210A连续形成，例如，与集合管部分210A一起被注模为的单一件。在其它实施方式中，近端套部分210B由独立的，基本上伸长的，弹性的管(“套管”)构成，与集合管部分210A液体连接。然而，冲洗管134的近端套部分210B从集合管部分210A末端延伸，并且与集合管部分210A液体连接，并限定冲洗管134的内腔218(图8)的一部分。
在一些实施方式中，远端套部分210C基本上是弹性的和/或形成为独立的，基本上伸长的管(“套管”)，与近端套部分210B液体连接。如下面更详尽描述的，根据一些实施方式，远端套部分210C的弹性允许内窥镜40的可弯曲部分136的选择性的弯曲。在其它实施方式中，远端套部分210C基本上是刚性的和/或与近端套部分210B连续形成为单一件。然而，冲洗管134的远端套部分210C从近端套部分210B向远端延伸，与近端套部分210B液体连接，并且限定冲洗管134的内腔218(图8)的一部分。
参考图8，喷嘴212是空的管(或者“套管”)，在一些实施方式中其适合用作流速限制器。在一些实施方式中，喷嘴212包括远端出口217，其导致流体根据理想的流速和/或流型从冲洗管134喷出，比如喷射、喷雾、流、烟雾或者其它流型。喷嘴212被维持在中心腔218内，在远端套部分210C处，在或者邻近冲洗管134的远端出口端216。在一些实施方式中，喷嘴212和/或冲洗管134的远端出口端216被密封于外套135的远端176，以帮助防止外套135对中心腔180的环境污染，而仍然使得液体流过喷嘴212并流出远端出口217。
参考图6，根据一些实施方式，通过分别将吸引管132和冲洗管134的近端和远端套部分190B、190C、210B、210C布置在外套135的中心腔内，装配鞘44。转而，外套135的近端174被以可释放的或者其它方式固定在集合管128的套筒138上。在一些实施方式中，吸引管和冲洗管132、134的远端196、216分别密封于外套135的远端176，以帮助在其远端176关闭外套135的内腔180隔离环境。然而，应当理解的是：吸引管和冲洗管132、134本身，以及特别是中心腔198、218(图8)，分别地，在远端入口端196和远端出口端216处通过外套135的远端176暴露或者开放，以致冲洗液可以通过冲洗管134，和吸气流以及相关的抽吸的物质可以通入接近外套135的远端176的吸引管132。
参考7，在一些实施方式中，冲洗管134的远端出口端216相对于外套135的远端176固定，以致喷嘴212(大致参考)以与观察窗182基本上相同的方向纵向指向。以这种方式，当冲洗在内窥镜40的视野之内时，内窥镜40(图2)的工作端62(图2)可以被用于观察来自喷嘴212的冲洗流进攻的区域或目标。在其它实施方式中，喷嘴212和观察窗182定向于限定远离观察窗182的交叉点(即，来自观察窗182的纵向视线与来自喷嘴212的纵向流线相交的地方)，以促进观察交叉点附近的冲洗流。根据一些实施方式，吸引管132的远端入口端196也相对于外套135和/或冲洗管134固定，以致远端入口端196以与喷嘴212和/或观察窗182基本上相似的方向指向，尽管，其它方向也是期望的。
考虑上面所述，应当理解的是：在一些实施方式中，吸引管和冲洗管132、134中的至少一个与鞘44相连。如文中所使用，“与鞘相连”表示道132、134至少一个，分别地被包括作为鞘44的一部分，比如被安装或者形成在外套135之内，外套135之上，或者相对于外套135被固定。此外，应当理解的是：在一些实施方式中，吸引管和冲洗管132、134的远端套部件190C、210C，以及外套135的至少一相应部分，分别地，形成屏障部分130的可弯曲部分136，以致其与内窥镜40的选择性弯曲联合可反复的弯曲，如前面所提到的，和后面所描述的。
根据一些实施方式手术仪器22的装配在下面参考图9予以描述。内窥镜40，通过在手柄42的近托架100(图4)处可释放的容纳内窥镜40的目镜50，固定到手柄42上。内窥镜40的颈部分68，特别是连接凸缘69，转而可释放地容纳在手柄42的远托架104(图4)中。内窥镜40如此安装，机体部分66搁在凹面106上，同时留出启动控制装置56的空间，颈部分68搁在机座架102的斜面109上和/或靠着机座架102的斜面109。
在一些实施方式中，内窥镜40如下被装配到鞘44上。内窥镜40的插入管60滑过瞄准连接器144和集合管128的插入管导向器140，并进入外套135的中心腔180，以致工作端62(大致参考)被靠着镜头186(图7)安置。如此安置工作端62，工作端62被相对于鞘44，并且特别是相对于冲洗管134、吸引管132、喷嘴212(图8)固定。
通过将手柄42的瞄准连接器144插入内窥镜40的连接凸缘69以可卸地固定这两个部件，内窥镜40被可释放地固定到手柄42，如前面所引用。从前面所述，应当理解的是：根据一些实施方式上面所提供的装配仪器22的特征和方法不仅是可卸地，而且自然地是快速和直观的。
回到图1，系统20的其它组件可以采取各种形式。例如，光源24可以适合向内窥镜40提供照明，其通过光连接器26固定到内窥镜40的连接柱58上，并且可以是本领域技术人员已知的形式。如前面所引用，光源24向仪器22提供光，用于照亮靶位点(图10)。
流体源28包括泵250，其与水箱252连接。在一些实施方式中，泵250是蠕动泵，比如那些典型地用于外科手术和/或内窥镜过程的泵，泵250用作对从水箱252到仪器22的液流进行加压，如下面所述。水箱252包括一种或者多种IV袋，例如，充有冲洗液，包括冲洗流体，其描述在2006年5月10日提交的名为“Biofilm Extracellular Polysaccharide Solvating(EPS)System”的美国专利11/431,495中，其内容在此引入以作参考。在一些实施方式中，冲洗液含有药物，包括那些适合干扰细菌生物膜再生长的药物、表面活性剂、凝胶、杀菌剂、类固醇、生长激素、用于减少生物膜支撑力的化学品，以及其它物质。
流体源28通过流体连接器30与仪器22流体连接，例如流体连接器30是管状设置。特别是，流体连接器30以流体连接于手柄42的第二管道89(或者形成其一部分)。第二管道89，反过来，在仪器22装置上与鞘44的冲洗管134(图9)流体连通。这使冲洗管134与流体源28流体连接。应当注意的是；在一些实施方式中，流体连接器30可以包括辅助性入口或者端口(未显示)，其用于引导药物进入从流体源28流向冲洗管134的冲洗液(未显示)，例如，那些前面提到的药物。
真空源32(大致参考)适合通过真空连接器34向仪器22提供吸气流或者真空流。真空源32任选地是普遍用于手术和/或内窥镜检查过程的类型，并且可以包括收集罐250，其以流体连接负压源(未显示)到真空连接器34上。真空连接器34被安置成与手柄42的第一管道88和负压源32流体连接，或者形成手柄42的第一管道88和负压源32的一部分。第一管道88，反过来，在仪器22装置上与鞘44的吸引管132(图9)流体连接。在这种方式中，根据一些实施方式吸引管132与真空源32流体连通，以致吸气流由真空源32推过吸引管132。此外，在一些实施方式中，罐250用作放置工具，比如放置桶，用于收集使用仪器22的剩余物和其它吸入物质，包括那些一般用于外科手术和/或内窥镜检查过程的物质。
成像设备36任选地是图像传感器，比如摄像机，显示器，和/或其它成像电子产品，其包括那些典型地用于内窥镜检查过程的。成像设备36通过摄像连接器38连接到仪器22。特别是，摄像连接器38被安装成与内窥镜40的目镜50光通信。如传统已知，成像设备36和内窥镜40用于在使用仪器22的外科手术过程之前、之中和/或之后成像。
如前面所引用，控制器39控制系统20的运行，并且被设计成物理连接流体源28，尽管控制器39任选地是独立设备或者物理连接任何其它系统组件，其包括例如仪器22的手柄42或者鞘44。在一些实施方式中，控制器39包括微芯片、内存和/或其它合适的控制电子产品。
控制器39被置于与仪器22和流体源28连接。例如，控制器39通过引发装置86的连接器124(大致参考)电子连接仪器22。控制器39也可以通过接线或者合适可选方式，例如使用无线发射机和接收器，与流体源28和/或真空源32直接或者间接连接。然而，在一些实施方式中，启动引发装置86向控制器39发射信号，其反过来刺激流体源28按照需要向仪器22提供冲洗流。在一些实施方式中，控制器39可以进一步或者直接或者间接地控制真空源32的运行。也应当注意的是：控制器39可以被程序化以操作系统20，根据各种期望的冲洗和/或吸入特性，其包括阶梯式引发、时间延迟、变化的流型以及其它。
手术生物膜除去系统20可以被用于在患者不同的解剖学位置进行各种过程。通过一个例子，图10说明患者的内部身体结构300，其包括窦腔比如上颌窦310A、310B以及前颌窦312A、312B，其通过鼻孔314A、314B可到达。应当注意的是：患者的外部特征，其包括鼻孔314A、314B，用虚线显示。对于一些使用系统20的过程(例如，遭受慢性鼻窦炎的患者)，第一靶位点316可以被设计以与上颌窦310A的表面相联，用于描述基本上除去生物膜层的手术方法。然而，应当理解的是：类似的原理适合这样的实施方式，其包括与各种内部身体结构相关的各种靶位点，比如窦腔(上窦腔、前窦腔、蝶窦腔，以及其它)，耳腔(中耳，及其它)等。考虑到那些，在一些实施方式中，第一靶位点316是上颌窦310A的纤毛上皮，其具有相关的细菌层和相关的生物膜(未显示)。在其它实施方式中，靶位点316是人造结构(未显示)，例如，比如覆盖有一层细菌生物膜的窦包装或者支架。
联合参考图1和图10，以及前面对于系统20的描述，一些从患者内部的一个或者多个靶位点除去生物膜(未显示)的方法包括一下步骤：建立系统20；把仪器22的远端部分插入上颌窦310A；将仪器22的远端部分(特别是喷嘴212(图8))对准靶位点316；将来自冲洗管134(图8)和喷嘴212的加压的冲洗流(未显示)输送到靶位点316以除去大部分细菌生物膜；并且通过吸引管132(图8)的远端入口197(图7)从靶位点316抽吸冲洗液、除去的生物膜和/或机体分泌物(未显示)。
在一些实施方式中，功能性内窥镜窦手术(FESS)也在插入仪器22之前或者同时被进行。例如，内窥镜40，更普遍的，仪器22，任选地适合，和/或与其它期望的仪器联合用于进入靶位点316，作为FESS过程的一部分。
根据一些实施方式建立系统20包括可释放地把内窥镜40、手柄42以及鞘44固定在一起，如前面所述，根据一些实施方式，摩擦配件、制动器和/或“弹簧夹和释放”装置，提供可释放装置，其本质上是快速而且直观的。其它系统组件，包括光源24、流体源28、真空源32、成像设备36，以及控制器39，适当地连接到仪器22。此外，在一些实施方式中，无菌屏障320(在图1中图示说明)，比如板或者普遍用于手术和/或内窥镜检查过程的其它物件围绕仪器22和患者设立，以帮助维持无菌操作环境。
如上面所提到的，尽管一些在靶位点进行的以除去生物膜层的实施方式参考上颌窦310A和靶位点316进行描述，应当理解的是：在其它靶位点和/或其它腔，包括窦腔或中耳腔(未显示)处除去生物膜以相似的方式进行。考虑到这个，把仪器22的远端部分插入上颌窦310A包括医师(未显示)握住手柄42并把内窥镜40(图2)的工作端62(图2)(如前面所述的放置在鞘44内)插入鼻孔314A并朝向上颌窦310A。在一些实施方式中，内窥镜40在插入过程中获取图像以帮助外科医生或者其它医师引导仪器22。
此外参考图2，使用控制装置56使内窥镜插入管60的远端部分72然后选择性地是弯曲，以在理想的方向对准内窥镜40的工作端62和/或促进仪器22插入上颌窦310A。鞘44的末梢的可弯曲部分136也是弯曲的，与远端部分72的选择性的弯曲协同。特别是，外套135的远端176，其包括观察窗182(图5)，随着内窥镜40的工作端62的运动被移动。此外，吸气管和冲洗管132、134(图8)的远端196、216(图8)分别地，以及喷嘴212(图8)也被对准或者以其它方式跟随内窥镜40的工作端62。
在一些实施方式中，使用者(未显示)决定：仪器22适当地“对准”或者以不同的方式按照期望安置在上颌窦310A内，相对于进行清除的靶位点。例如，使用者通过使用用内窥镜40获取的和用成像设备36向使用者显示的图像来确定合适的定位。在一些实施方式中，使用者通过观察生物膜层的出现/位置来鉴定靶位点316，例如通过评测用成像设备36向患者显示的图像。
然后使用者(未显示)通过挤压引发部件120(图3)向靶位点316输送加压的冲洗流，以实现细菌生物膜(未显示)从靶位点316大量的除去或者根除。对这种启动的应答，向控制器39发出信号，其反过来促进激活流体源28以提供冲洗流通过冲洗管134(图8)和喷嘴212(图8)。期望的是：根据不同的实施方式冲洗流将以各种流速通过喷嘴，其包括从大约2ml/s到大约12ml/s的流速。在一些实施方式中，系统20适合引起脉冲流通过喷嘴212，在其它实施方式中基本上是连续流，并且在仍然其它实施方式中，是除脉冲或者基本连续流之外的流型。
在一些实施方式中，从喷嘴212分配的冲洗流直接冲击或者以其它方式直接进攻靶位点316，以机械地搅动并除去大部分，或者基本上全部的生物膜(未显示)。换句话说，如前面所述，当用仪器22足以达到时，喷嘴212能够直接指向靶位点316，这样完成机械的“擦洗”动作。应当注意的是：选择冲洗液的压力和/或流速以促进机械除去生物膜而对下面的组织比如纤毛上皮层没有伤害。例如，在一些实施方式中，选择靶位点316处小于大约50psi的压力，尽管其它压力是期望的。
在一些实施方式中，使用吸引管132(图8)完成对细菌生物膜、细菌、黏液、分泌物、坏死组织，或者其它多余物质的抽吸，例如在对靶位点316分配冲洗液(未显示)过程期间和/或之后。操作仪器22以选择性地或者连续地启动真空源32，对使用者拖拉引发部件120(图3)作出应答，例如同时冲洗或者一些时间差异冲洗(例如，在冲洗之前或者之后)。从靶位点316附近移去多余的物质并且任选地送到与真空源32相连的生物收集罐250。
上面所述的系统和方法对于手术治疗各种与多种不同的解剖位置或者靶位点相关的疾病是高度有用的。例如，除了窦和内耳靶位点，本公开的系统和方法可以用于治疗患者肺部(例如，肺呼吸上皮的囊性纤维化)，尿道和/或阴道(例如，尿路感染)等的靶位点。
鉴于上面所述，根据一些实施方式提供了在内窥镜可视化条件下从内部体腔(或者其它靶位点)的表面除去生物膜的方法。应当注意的是：根据不同的实施方式，仪器22的各种功能被任选地提供，比如在下面结合图11-14所描述。
图11显示管道装置400，其根据一些其它实施方式任选地形成系统20(图1)的一部分。在一些实施方式中，管道装置400不与鞘44(图5)相连并且不能作为独立的、不同的组件。考虑到这个，管道装置400包括内管(或者“内套管”)410和外管(或者外“套管”)。
内管410是长而空的，并且含有近端420、远端422以及靠近远端422的远端部分424。连接器428，比如luer连接器，被装配在近端420。在一些实施方式中，远端部分424含有自然弯曲并且基本上是弹性的，以至远端部分424在外力作用下，可弯曲进入基本上是直的或者较不弯曲的结构，但是在除去外力后将恢复自然弯曲(在视图图11中被理解，远端部分424偏转，或者维持在直的状态)。
外管412是长而空的，并且含有近端430、远端432，以及靠近远端432的远端部分434。在一些实施方式中，与内管410的远端部分424相比，远端部分434含有弯曲并且基本上是较不弹性，或者是相对刚性的。
图12以展开状态显示了图11的管道装置400，对应如图11所示的缩小状态。特别是，内管410被同轴地，可滑动地容纳在外管道412中，以至内管410的远端422最初可以以收缩的状态被容纳在外管412内，并滑出外管412的远端432以限定展开的状态。在一些实施方式中，远端部分424的自然弯曲，结合远端部分434的自然弯曲，导致内管410的远端422通过弓形途径移动，因为远端422从外管412展开。在操作过程中，这使允许远端422在相当紧密的区域，比如窦腔中展开至靶位点。特别是，管道装置400界定相当长的和紧凑的缩回状态，但可以被用于弯曲成坚硬从而以展开的状态到达区域。
在使用方面，管道装置400任选地用于功能性地和/或物理地代替使用吸引管132(图8)的使用，其中管道装置400通过使用连接器428连接到真空源32(图1)以例如在靶位点316附近吸气。应当注意的是：巩固部件，比如类似于巩固部件192(图8)，任选地与管道装置400联合使用，例如在靠近内管410的远端422。此外，按照需要，管道装置400可以类似地用作冲洗管，具有类似与于喷嘴212(图8)的喷嘴，例如，靠近内管410的远端422固定。因此，在使用管道装置400的地方，生物膜除去方法包括布置吸引管的入口端，与在靶位点附近布置冲洗管的喷嘴不同时，根据一些实施方式系统20的冲洗管和吸引管并非物理上互相连接，例如根据一些实施方式，使用管道装置400代替(物理上或者功能上)鞘44(图1)的特征。
图13显示了可选的管道装置500，其任选地构成系统20(图1)的一部分。在一些实施方式中，在其它方面管道装置500不与鞘44(图1)相连，并且被用作独立的、不同的组件。管道装置500包括内管(或者“内套管”)510以及外管(或者“外套管”)。
内管510是长而空的，并且含有近端520、远端522、靠近远端522的远端部分524、更靠近近端520的近端部分526以及在远端部分和近端部分524、526之间的中间部分528。连接器530，比如luer连接器安装在近端520处的内管510上。在一些实施方式中，远端部分和近端部分524、526的每一个都基本上是不可弯曲的，而中间部分528含有自然弯曲并且基本上是弹性的，以至在使用外力下，远端部分524朝向近端部分526可塌陷成更弯曲的结构，但是除去外力后将恢复自然弯曲。
外管512是长而空的，并且含有近端530、远端532，以及靠近远端532的固定器534。在一些实施方式中，固定器534大小和形状适合容纳内管510的远端部分524。
图14相对图13中显示的坍塌状态以展开状态显示图13的管道装置500。特别是，管道装置500含有坍塌状态，其中，内管510被同轴地和滑行地容纳在外管512中，以至内管510的远端522向后弯曲朝向近端部分526，远端522容纳在固定器534中。然后内管510在外管512中向末梢滑动以从固定器534释放远端522，以至中间部分528变回自然弯曲，管道装置500确定展开状态。在操作过程中，把管道装置500插入坍塌状态使得管道装置500在相当紧的空间里比如窦腔对于靶位点是展开的。特别是，管道装置500确定相当紧的坍塌状态，但可以被用于弯曲成坚硬以展开状态到达区域，比如窦腔。
在使用方面，管道装置500任选地用于功能性地和/或物理性地代替吸引管132(图8)的使用，其中管道装置500通过使用连接器530连接到真空源32(图1)以例如在靶位点316附近吸气。应当注意的是：巩固部件，比如类似于巩固部件192(图8)的巩固部件，任选地与管道装置500联合使用，例如在靠近内管510的远端522。此外，按照需要，管道装置500可以类似地用作冲洗管，其具有类似与于喷嘴212(图8)的喷嘴，例如，靠近内管510的远端522固定。因此，在使用管道装置500的地方，生物膜除去方法包括布置吸引管的入口端，与在靶位点附近布置冲洗管的喷嘴不同时，冲洗管和吸引管并非物理上互相连接。换句话说，在那里使用管道装置500用于抽气或者冲洗，并分离于鞘44(图1)，例如，根据一些实施方式，以与鞘44不同的时间，管道装置500在被安置在靶位点316。
本公开的系统和方法相对于以前用于治疗各种疾病，比如慢性鼻窦炎的方法和设备提供了显著的进步。通过使用集中的、加压流体完成生物膜根除，在最小侵入的基础上向患者提供了更完全的治疗。此外，在窦和其它应用中，恢复了排泄路径(一种或者多种)，提供了治疗位点的通风(因此使生物膜的再生长机率降到最低)，并且提供了其它功能型内窥镜窦手术治疗(例如，药物的局部施用、灌注等)。
尽管本发明参考优选实施方式予以描述，本领域技术人员应当认识到：在不偏离本发明的精神范围下可以在形式和细节上作出改变。例如，对于生物膜除去系统，文中描述的管道装置是可选组分，并且因此可以被去除，如同一种或者多种其它组分可以与外科手术仪器分开。

Claims (9)

1.一种从人体患者靶位点除去细菌生物膜的系统，所述系统包括：
与流体源连接的冲洗管；
与所述冲洗管连接的喷嘴，所述喷嘴被安置以直接将流体分配在靶位点；
与真空源连接的吸引管，所述吸引管在远端进口处终止，用于抽吸喷嘴分配的流体，所述吸引管由下面形成：
限定远端和近端的外管，所述外管包括限定内腔的机体和靠近远端的固定器；以及
内管，其限定第一部分和第二部分以及在所述第一部分和所述第二部分之间的自然弯曲的和弹性的部分，
其中所述内管自然限定展开的状态，该展开的状态的特征在于在所述第一部分和第二部分之间有第一距离，并且所述内管能弹性地偏向至坍塌的状态，该坍塌的状态的特征在于在所述第一部分和第二部分之间有第二、相对较小的距离；
其中，所述内管的第一部分可滑动地容纳在外管的内腔中，并且所述第二部分容纳在外管的固定器中以维持所述内管在坍塌的状态；
内窥镜，其具有伸长的插入管，该插入管限定了适用于帮助对靶位点进行成像的工作端；
可拆卸的内窥镜鞘，其用于在成像过程中为至少一部分的所述插入管提供屏障；
其中所述冲洗管和所述吸引管中的至少一种与所述内窥镜鞘相连。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述内窥镜插入管限定基本上刚性的近端部分和选择性可弯曲的远端部分，并且此外，其中所述内窥镜包括控制装置，其用于促使远端部分弯曲以在理想的方向对准所述工作端。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述喷嘴相对于所述插入管的工作端固定，这样所述喷嘴可以随着所述插入管的选择性弯曲而可以选择性地对准。
4.根据权利要求2所述的系统，其中所述吸引管的所述远端相对所述插入管的工作端固定，这样所述吸引管随着所述插入管的选择性弯曲而可以选择性地对准。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述吸引管进一步包括靠近所述远端进口的加固部件以加固所述吸引管的远端以防坍塌。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述吸引管基本上是弹性的，并且此外其中所述加固部件是可弯曲的弹簧。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述冲洗管通过管装置连接加压流体，用于将加压流体流从流体源输送到所述冲洗管，所述管装置具有辅助入口，用于引导药物进入从所述流体源流向所述冲洗管的加压流体流中。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述吸引管由下面形成：
外管，其限定远端和靠近远端的弯曲；以及
可滑动地容纳在所述外管内的弹性内管，这样当所述内管从所述外管的远端伸出时，所述内管以曲线形式从所述外管的远端伸出。
9.根据权利要求1所述的系统，其中所述内窥镜鞘限定维持观察窗的远端；并且所述冲洗管形成为伸长的管，具有维持喷嘴的远端，所述喷嘴在临近所述观察窗的地方被固定，并且其方向适合引导加压的流体流远离所述观察窗并直接对抗细菌生物膜层以机械地除去所述细菌生物膜而不实质上损坏所述靶位点的底层结构。
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