JP2022511661A - 自己前進型内視鏡プローブおよびそれを含むシステム - Google Patents

自己前進型内視鏡プローブおよびそれを含むシステム Download PDF

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Abstract

実施形態は、概して、通路に沿って器具を前進させるための推進装置、システム、またはその構成要素と、関連する製造方法に関する。例えば、器具は、医療用(内視鏡検査など)または産業用(採掘など)のツール、センサ、プローブ、および/または監視機器を含むことができる。記載された実施形態は、通路に沿って器具を前進させる他の分野での用途にも適している可能性がある。いくつかの実施形態は、通路に沿った内視鏡の前進を支援するように構成された推進管を備える、あるいは受け入れるように構成された内視鏡に関する。【選択図】図1C

Description

実施形態は、概して、通路に沿って器具を前進させるための推進装置、システム、またはその構成要素に関する。例えば、器具は、医療用(内視鏡検査など)または産業用(採掘など)のツール、センサ、プローブ、および/または監視機器を含むことができる。記載された実施形態は、通路に沿って器具を前進させる他の分野での用途にも適している可能性がある。
従来の医療用内視鏡は、押し込みによって胃腸管に挿入できるようにするために、最小限の剛性が必要である。しかし、挿入管の剛性により、最小曲げ半径は比較的大きく、消化管の解剖学的構造にはあまり適していない。場合によっては、挿入管を腸の曲がり角に押し付けると、損傷することがある。
器具を通路に沿って前進させるための既存のシステムの1つまたは複数の欠点に対処または改善すること、または少なくとも有用な代替手段を提供することが望まれている。
本明細書全体を通して、「備える」という言葉、または「備えて」または「備えている」などの変形は、記載された要素、整数またはステップ、あるいは要素、整数またはステップのグループを含むが、任意の他の要素、整数またはステップ、あるいは要素、整数、またはステップのグループを除外するものではないものと、理解される。
本明細書に含まれる文献、行為、材料、装置、物品などに関するいかなる議論も、これらの事項の一部またはすべてが先行技術の基礎の一部を形成すること、または添付の各請求項の優先日より前に存在していたことを理由として、本開示に関連する分野における一般常識であったことを認めたものとみなされるべきではない。
実施形態は、概して、内視鏡推進システムとともに使用するように構成された内視鏡システムまたはその構成要素に関する。例えば、そのような内視鏡推進システムは、流体(液体、気液混合物、または気体飽和液体など)を収容するように構成された管腔またはチャネルを画定する細長い推進管、およびチャネル内の流体の圧力を選択的に調整するように構成された圧力アクチュエータを含む駆動ユニットを備え得る。推進システムは、国際特許出願PCT/AU2018/050380またはオーストラリア仮特許出願第2017901531号に記載されているような特徴を備え、操作されてもよく、両出願の開示は参照により本明細書に組み込まれる。推進システムの追加のオプションまたは代替の特徴は、いくつかの実施形態に従って、本開示に記載されている。
駆動ユニットは、推進管のチャネル内の圧力を徐々に下げて、キャビテーションを誘発し、液体の中に気泡を形成し、その後、圧力を急激に上げて、気泡を圧縮して液体に戻すように構成することができ、それにより、液体の少なくとも一部が推進管の遠位端に向かって加速され、液体から推進管に運動量が伝達される。このように、推進システムを使用して、例えば、患者の胃腸管の一部などの通路に沿って内視鏡を進めることができる。
説明される実施形態は、概して、内視鏡システムおよび内視鏡プローブの前進に言及するが、本明細書に記載される構成要素、システム、方法、および他の実施形態は、例えば、超音波装置または他の非内視鏡プローブなどの他の器具またはプローブを進行または前進させるために使用され得る。さらに、説明された実施形態は、例えば、医療用器具にも、あるいは工業用内視鏡などの非医療用器具にも使用され得る。
いくつかの実施形態は、内視鏡推進システムの推進管の少なくとも一部を受け入れ、前記内視鏡を通路に沿って進めることを支援するように構成された内視鏡に関する。前記内視鏡は、前記推進管の少なくとも一部を受け入れるように構成された推進管導管を画定し得る。前記推進管導管は、前記内視鏡の湾曲部に隣接する前記内視鏡の挿入管の遠位端で終端し得る。
いくつかの実施形態において、内視鏡は、前記推進管導管から離れ、前記挿入管の内面の一部の周囲に円周方向に延在する複数の可撓性リブをさらに備え得る。前記可撓性リブは、前記挿入管内の前記推進管導管の軸方向移動に抵抗し、前記推進管導管から前記挿入管に運動量を伝達し得る。
いくつかの実施形態は、本明細書に記載の実施形態のいずれかによる推進管を備える内視鏡に関し、推進管は、内視鏡の挿入管内に固定されるか、またはその一部として形成される。推進管は、内視鏡の湾曲部である挿入管の遠位端で終端することができる。
いくつかの実施形態は、挿入管、湾曲部、および遠位ヘッドを備える内視鏡に関する。挿入管は、第一の端と、前記第一の端の反対側の第二の端とを含む細長い推進管であって、前記管が液体を収容するように構成されたチャネル、前記管の第一の端またはその近くで閉じられる前記チャネルの第一の端、および前記管の第二の端によって画定される前記チャネルの第二の端を画定する、推進管と、前記管の前記第二の端に接続されたピストンアセンブリであって、前記管の前記チャネルと流体連通するボアを画定する本体と、前記ボア内に配置され、前記ボアの内面に対して密閉するように構成された可動ピストンと、を備える、ピストンアセンブリと、を備え、前記ピストンアセンブリと前記推進管が協働して、選択された量の流体を含む密閉容器を画定する。前記流体には、選択された量の液体を含むことができる。いくつかの実施形態では、前記流体が、選択された量の液体と、選択された量の気体とを含み得る。
遠位ヘッドは、湾曲部の遠位端に位置し、例えば、ライト、カメラ、超音波変換器、またはセンサなどの1つまたは複数の内視鏡または非内視鏡器具またはプローブを含み得る。遠位ヘッドは、例えば、空気、気体、または水チャネル、吸引チャネル、生検チャネル、または器具チャネルなどの1つまたは複数のチャネル用の遠位開口部も提供し得る。挿入管は、また、内視鏡を操作するために、遠位ヘッドの器具および/またはプローブを近位制御本体または制御コンソールに接続するケーブル、チャネル、管、および導管を収容するチャネルを画定することができる。内視鏡のピストンアセンブリは、推進管を操作して挿入管に運動量を伝達し、内視鏡を通路に沿って進めるのを支援する推進コンソールに受け入れられるように構成され得る。
前記挿入管の近位端は、Y接合部または三方コネクタで終端し得る。前記Y接合部は、前記推進管が前記推進管導管内に通過できるように構成された前記推進管導管の近位開口部を画定し得る。前記Y接合部は、前記推進管を前記Y接合部に接続するために、前記推進管導管の近位開口部にラッチまたはブレードラッチなどのコネクタを備え得る。
いくつかの実施形態において、前記Y接合部は、前記挿入管の近位端を制御管に接続し得る。前記制御管は、前記内視鏡を操作するための1つまたは複数の制御を備える制御本体に前記Y接合部を接続し得る。前記制御本体は、前記内視鏡の器具チャネルまたは生検チャネルの近位開口部を画定し得る。
いくつかの実施形態において、前記内視鏡は、コネクタ管またはユニバーサル管によって前記制御本体に接続されたコネクタ本体を備え得る。例えば、コネクタ本体は、真空ライン、吸引ライン、送水ライン、電気ケーブル、信号ケーブル、カメラケーブル、ビデオケーブル、LEDケーブル、または光ファイバ光導波路などの内視鏡の1つまたは複数のケーブルまたは導管のための近位接続ポイントを提供し得る。
いくつかの実施形態では、前記内視鏡は、前記湾曲部を前記挿入管に直接的または間接的に接続するためのコネクタを備え得る。コネクタは、挿入管カラー、推進管導管カラー、推進管導管終端コネクタ、パイプカラー、コイルパイプカラー、または遠位コネクタと呼ばれることもある。
前記コネクタは、前記推進管導管の遠位端を受け入れ、前記推進管導管を前記コネクタに接続するように構成された末端を画定し得る。前記末端は、前記内視鏡の使用時に前記推進管によって衝撃を受けるように構成された推進管打撃ブロックを画定し、前記推進管から前記湾曲部および前記挿入管に運動量を伝達し得る。
いくつかの実施形態は、内視鏡の湾曲部を前記内視鏡の挿入管に接続するためのコネクタに関し、前記コネクタは、
前記挿入管または前記湾曲部、または1つまたは複数の中間コネクタと嵌合して、前記湾曲部を前記挿入管に接続するように構成された外壁と、
前記挿入管から前記湾曲部への1つまたは複数のチャネルまたはケーブルの通過を可能にするアパーチャと、
推進システムの推進管を収容する推進管導管を受け入れるように構成され、前記推進管導管を前記コネクタに接続するように構成された前記外壁内の末端と、
を画定し、
前記末端の少なくとも一部が、前記内視鏡の使用時に前記推進管によって衝撃を受けるように構成された推進管打撃ブロックを画定し、前記推進管から前記湾曲部および前記挿入管に運動量を伝達する。
いくつかの実施形態では、前記末端は、前記推進管導管の遠位端を受け入れるように構成されたソケットを画定し得る。前記末端は、先細ソケットと先細打撃ブロックとの間に環を画定し得る。前記環は、前記推進管導管の遠位端を受け入れるように構成され得る。前記打撃ブロックは、前記末端の本体と螺合し、前記環の半径方向の厚さを減少させるように回転可能に調節可能であり得、前記推進管導管の前記遠位端を前記環にクランプする。言い換えれば、ソケットに対して打撃ブロックを回転させると、打撃ブロックとソケットの間の距離を調整するネジのように、打撃ブロックがその回転軸に沿って移動する。
いくつかの実施形態では、前記打撃ブロックは、前記推進管導管と真空ラインとの間の流体連通を可能にするアパーチャを画定し得る。これにより、推進管導管の遠位端から空気を排出して、推進管導管への推進管の挿入を支援することができる。前記打撃ブロックアパーチャは、前記コネクタ内に画定され、前記内視鏡の前記真空ラインの前記遠位端を受け入れるように構成された真空ラインソケットと流体連通し得る。いくつかの実施形態では、前記真空ラインソケットは、前記末端または前記末端と同軸の前記打撃ブロックの中に画定され得る。
いくつかの実施形態では、前記真空ラインソケットは、前記末端に隣接する前記コネクタ内に画定され得る。前記真空ラインソケットは、前記末端および打撃ブロックアパーチャと平行に延在し得る。前記コネクタは、前記真空ラインソケットを前記打撃ブロックアパーチャに流体的に接続する横方向真空通路をさらに画定し得る。
いくつかの実施形態では、前記コネクタは、複数の角度形成ケーブルチャネルを画定し得る。前記角度形成ケーブルチャネルは、前記コネクタの周辺近くに位置し得る。前記角度形成ケーブルチャネルは、前記コネクタの周囲で互いに平行に等間隔で延在し得る。
いくつかの実施形態では、前記コネクタは、前記コネクタの動きを検出するように構成された運動センサを備え得る。例えば、前記運動センサは、前記推進システムの動作中に、振動または傾斜角の変化を検出するように構成されたSignal Quest SQ-MIN-200センサのような電子運動センサ、あるいは前記内視鏡の長手方向軸に沿った運動量変化を検出するように構成された単軸加速度計のような加速度計を備え得る。前記内視鏡は、測定信号を前記運動センサから監視ステーションに伝送する運動センサ信号ケーブルを備え得る。
いくつかの実施形態では、前記内視鏡は、ポリマー挿入管を備え得る。前記ポリマー挿入管は、編組メッシュまたは織布メッシュおよび外側コーティングによって囲まれた内側回旋管を備え得る。前記織布メッシュは、前記内側回旋管に、前記管に沿って周期的に離間した位置で結合され得る。
いくつかの実施形態は、内視鏡用のポリマー挿入管に関し、前記挿入管は、
環状のリブ部分によって端と端が結合された複数の円筒部分によって画定されるポリマー内側回旋管であって、挿入管がリブ部分の周りで屈曲することを可能にする、ポリマー内側回旋管と、
前記回旋管を取り囲むポリマー織布繊維の中間層と、
前記織布繊維を取り囲むポリマー外側コーティングと、
を備える。
いくつかの実施形態では、前記繊維は、屈曲中の前記挿入管の最小曲げ半径を制限するために、特定の位置で前記回旋管に結合される。前記繊維は、例えば、熱溶接によって前記回旋管に結合され得る。前記繊維は、前記回旋管の周囲に円周方向に延在する環状結合領域において前記回旋管に結合され得る。結合位置は、前記挿入管の長さに沿って等間隔であり得る。各円筒部分に1つの結合位置があり得る。
前記挿入管の最小曲げ半径は、前記挿入管が非屈曲構成、または真っ直ぐな構成のとき、結合位置間の前記繊維の長さ、向き、および張力のうちの1つまたは複数を選択することによって設定され得る。
いくつかの実施形態は、内視鏡を組み立てる方法に関し、この方法は、ケーブルおよび導管の束を布スリーブに配置するステップと、前記スリーブおよびその内容物を挿入管に挿入するステップと、を含む。前記ケーブルおよび導管の束は、内視鏡推進システムの推進管を受け入れるように構成された推進管導管を含み得る。前記推進管導管が、前記導管から離れて横方向に延在し、前記挿入管に設置されたときに前記挿入管の内面の一部の周囲に円周方向に延在するように構成された複数の可撓性リブを備え得る。
前記方法は、前記推進管と前記可撓性リブを布シートに配置するステップと、前記リブの頂部に前記ケーブルおよび導管を配置するステップと、前記ケーブルおよび導管の束を少なくとも部分的に囲む前記可撓性リブを有する前記ケーブルおよび導管の束を囲む前記布スリーブを形成するために、前記布シートを巻くステップと、をさらに含み得る。前記方法は、前記布スリーブを形成するために、前記布シートの対向する端部を互いにワイヤで縫い合わせるステップをさらに含み得る。前記布スリーブの端部をドローワイヤに結び付けて、前記挿入管を通して布スリーブおよび前記ケーブルおよび導管の束を引き出すことを支援するステップをさらに含み得る。
前記方法は、前記ケーブルおよび導管の束が前記挿入管に取り付けられた後、前記挿入管から前記布スリーブを取り外すステップをさらに含み得る。前記方法は、前記挿入管から前記布スリーブを取り外す前に、前記布スリーブから前記縫合ワイヤを取り外すステップをさらに含み得る。
いくつかの実施形態は、推進管ユニットに関し、前記推進管ユニットは、
第一の端と、前記第一の端の反対側の第二の端とを含む細長い推進管であって、前記管が液体を収容するように構成されたチャネル、前記管の第一の端またはその近くで閉じられる前記チャネルの第一の端、および前記管の第二の端によって画定される前記チャネルの第二の端を画定する、推進管と、
前記管の前記第二の端に接続されたピストンアセンブリであって、
前記管の前記チャネルと流体連通するボアを画定する本体と、
前記ボア内に配置され、前記ボアの内面に対して密閉するように構成された可動ピストンと、
を備える、ピストンアセンブリと、
を備え、
前記ピストンアセンブリと前記推進管が協働して、選択された量の流体を含む密閉容器を画定する。前記流体には、液体を含み得る。前記流体は、選択された量の液体を含み得る。いくつかの実施形態では、前記流体は、選択された量の液体と、選択された量の気体とを含み得る。
いくつかの実施形態では、前記密閉容器が、シリンダ内の前記ピストンの休止位置に対応する休止状態で大気圧の前記流体を含む。
いくつかの実施形態では、前記ピストンの前記休止位置が、前記推進管から最も遠いシリンダの端よりも、前記推進管に最も近いシリンダの端により近い。いくつかの実施形態では、前記ピストンの前記休止位置が、推進管に最も近いシリンダの端部にある。
いくつかの実施形態では、前記気体は、前記休止状態において前記液体に完全に溶解する。いくつかの実施形態では、流体は液体のみを含む。
いくつかの実施形態では、密閉容器は、密閉容器の最大容積に対応する静止(または中立)位置にある静止(または中立)状態において、標準大気圧以上の圧力で、選択された量の液および選択された量の気体を含むことができる。この場合、気液が静止状態において二相状態で存在し得、ピストンを動かして密閉容器内の圧力を上昇させ(密閉容器の容積を減少させて)、気体の一部または全部を液体に溶解させることができる。ピストンを解放して自由に動かせると、密閉容器が膨張し、液体の中の気体の核生成とキャビテーションが二相気液静止状態に戻り、ピストンが静止位置に戻る。
いくつかの実施形態では、密閉容器は、ピストンが密閉容器の最小容積に対応する静止(または中立)位置にある静止(または中立)状態において、標準大気圧以下の圧力で選択された量の液体と選択された量の気体を含み得る。この場合、静止状態で気体の一部または全部を液体に溶解させることができ、ピストンが移動して密閉容器内の圧力を低下させ(密閉容器の容積を増加させることにより)、液体の中に気体の核生成およびキャビテーションを引き起こし、二相の気液状態を作り出す。ピストンが解放され、自由に動けるようになると、ピストンに作用する大気圧によって、ピストンが静止位置に戻り、それによって、気体が液体に溶解して戻ることができる。
いくつかの実施形態では、密閉容器は、ピストンが静止(または中立)位置にある静止(または中立)状態の標準大気圧において、選択された量の液体および選択された量の気体を含み得る。この場合、静止状態で気体の一部または全部を液体に溶解させることができ、ピストンを動かして密閉容器内の圧力を増減させることができる。ピストンを静止位置から動かして密閉容器内の圧力を高め、気体を液体に完全に溶解させることができる。あるいは、ピストンを動かして密閉容器内の圧力を低下させ、液体の中に気体の核生成およびキャビテーションを引き起こし、気相中の気体の量を増加させることもできる。
流体が液体のみを含む実施形態では、密閉容器は、ピストンが(または中立)休止位置にある休止(または中立)状態において、標準大気圧で選択された量の液体を含むことができる。この場合、ピストンを動かして密閉容器内の圧力を増減させることができる。ピストンを動かして密閉容器内の圧力を低下させ、液体の一部が蒸気または気相に変化するように、液体の中に気体の核生成およびキャビテーションを引き起こすことができる。次に、ピストンを動かして急激に圧力を上げ、蒸気ガスを凝縮して液体に戻すことができる。
いくつかの実施形態では、推進管ユニットは、前記推進管の比較的直径の大きい近位部分を前記推進管の直径の比較的小さい遠位部分に接続するステップダウンカラーを備え得る。前記ピストンアセンブリは、アクチュエータと協働して、前記チャネル内の前記液体の圧力を選択的に調整して前記ピストンを移動させて、圧力を下げてキャビテーションを誘発し、前記液体の中に気泡を形成することと、圧力を上げて、前記気泡の一部または全部をつぶして前記液体に戻すことを交互に行うように構成され得、それにより、前記液体の少なくとも一部を前記管の前記第一の端に向かって加速し、前記管に運動量を伝達して前記推進管を通路に沿って前進させる。
前記推進管は、前記圧力が下がったときに、前記推進管の前記遠位部分において前記チャネルの長さの少なくとも一部に沿って離間した複数の領域におけるキャビテーションを促進するように構成された1つまたは複数の機構をさらに備え得る。前記推進管の近位部分は、圧力が低下したときに発生するキャビテーションの可能性を減らすために、滑らかな内面を画定し得る。
いくつかの実施形態では、前記推進管ユニットは、前記推進管の遠位端で気体の核生成を促進するための機構をさらに備え得る。前記機構は、前記推進管の内部遠位面に固定された多孔質セラミック材料の層を備え得る。
いくつかの実施形態は、内視鏡装置の管のチャネル内の圧力を選択的に調整するための推進コンソールに関し、前記コンソールは、
少なくとも1つのユーザ入力装置と、
アクチュエータと、
前記内視鏡装置のピストンを前記アクチュエータに機械的に結合するための接続構成要素であって、前記ピストン装置が前記アクチュエータに結合されたとき、前記アクチュエータは前記ピストンの動きを作動させるように構成される、接続構成要素と、
プログラムコードを実行して、
前記少なくとも1つのユーザ入力装置から操作命令を受信し、
前記アクチュエータに命令を送信して、前記アクチュエータの速度と方向の少なくとも一方を制御するように
構成されたコンピューティング装置と、
を備える。
いくつかの実施形態では、前記アクチュエータは、フレームと、アクチュエータシャフトと、前記フレームに固定された固定磁石と、前記アクチュエータシャフトに固定され、作動中に前記アクチュエータシャフトとともに動くように構成された可動磁石と、を備え、前記固定磁石および前記可動磁石の少なくとも一方は、前記フレームに対する前記アクチュエータシャフトの線形移動を引き起こすように作動するように構成された電磁コイルを備える。
いくつかの実施形態では、前記アクチュエータは、前記アクチュエータシャフトを解放して前記アクチュエータの前進ストロークになる前に、前記アクチュエータシャフトを後方位置に一時的に保持するように構成された保持磁石をさらに備える。これは、固定磁石および可動磁石の1つまたは複数の電磁石にエネルギーが蓄積する時間をより長くとることができ、前進ストロークのためにアクチュエータシャフトに加えられる力をより大きくできるという利点を提供することができる。
いくつかの実施形態によると、前記コンソールは、前記内視鏡装置が前記アクチュエータに結合されているかどうかを検出するように構成された少なくとも1つの検出構成要素をさらに備える。いくつかの実施形態では、前記内視鏡装置が前記モータに結合されたことを検出したときに、前記検出装置が前記コンピューティング装置に信号を送信する、いくつかの実施形態では、前記コンピューティング装置は、前記内視鏡装置が前記モータに結合されていることを示す前記信号を前記検出装置から受信した後でのみ、前記モータに命令を送信するように構成される。
いくつかの実施形態によると、前記コンソールは、前記内視鏡装置が前記アクチュエータに結合されたときに、前記内視鏡装置の少なくとも1つの特性を識別するように構成された少なくとも1つの識別構成要素をさらに備える。いくつかの実施形態では、前記識別構成要素は、前記内視鏡装置が前記アクチュエータに結合されたときに、前記内視鏡装置から識別コードを読み取る。いくつかの実施形態によると、前記識別構成要素はカメラまたはレーザスキャナのうちの少なくとも1つであるか、それらを備え、前記識別コードは視覚コードである、る。いくつかの実施形態によると、前記コードはQRコード(登録商標)である、いくつかの実施形態によると、前記コードはバーコードである、いくつかの実施形態によると、前記識別構成要素はRFIDリーダであるか、それを備え、前記識別コードはRFIDコードである。いくつかの実施形態では、前記識別装置は、読み取られた前記コードに基づいて、前記コンピューティング装置に信号を送信する。いくつかの実施形態では、前記コンピューティング装置は、前記識別コードに少なくとも部分的に基づいて、前記アクチュエータに送信する前記命令を決定するように構成される。
いくつかの実施形態は、アクチュエータに関し、前記アクチュエータは、フレームと、アクチュエータシャフトと、前記フレームに固定された固定磁石と、前記アクチュエータシャフトに固定され、作動中に前記アクチュエータシャフトとともに動くように構成された可動磁石と、を備え、前記固定磁石および前記可動磁石の少なくとも一方は、前記フレームに対する前記アクチュエータシャフトの線形移動を引き起こすように作動するように構成された電磁コイルを備える。
いくつかの実施形態では、前記アクチュエータは、前記アクチュエータシャフトを解放して前記アクチュエータの前進ストロークになる前に、前記アクチュエータシャフトを後方位置に一時的に保持するように構成された保持磁石をさらに備える。これは、固定磁石および可動磁石の1つまたは複数の電磁石にエネルギーが蓄積する時間をより長くとることができ、前進ストロークのためにアクチュエータシャフトに加えられる力をより大きくできるという利点を提供することができる。
いくつかの実施形態では、アクチュエータは、アクチュエータシャフトの一部と固定バネマウントとの間に取り付けられたバネをさらに備える。バネは、アクチュエータシャフトの後進ストローク中に潜在的なバネエネルギーが負荷され、アクチュエータシャフトの前進ストローク中にアクチュエータシャフトに加えられる前方インパルスの形で潜在的なバネエネルギーを解放するように配置され得る。
いくつかの実施形態は、記載された実施形態のいずれかによる推進管ユニットと、記載された実施形態のいずれかによる推進コンソールと、を備える推進システムに関する。
いくつかの実施形態は、記載された実施形態のいずれかによる推進システムと、記載された実施形態のいずれかによる内視鏡と、を備える推進システムに関する。
いくつかの実施形態は、記載された実施形態のいずれかによる内視鏡システムを組み立てる方法に関し、この方法は、前記推進管を前記推進管導管に挿入するステップを含む。
前記方法は、前記推進管を前記推進管導管に挿入するステップの前に、前記推進管に潤滑剤を塗布するステップをさらに含み得る。潤滑剤は、例えば、メチルセルロース系潤滑剤などの水系潤滑剤、または他の速乾性潤滑剤を含むことができる。この方法は、潤滑剤を乾燥させて、推進管と推進管導管との間に摩擦結合を形成するステップをさらに含むことができる。前記方法は、前記推進システムを操作して、キャビテーションと前記推進管の前記液体への前記気体の溶解を誘発し、前記推進管を推進管導管に沿って前進させるステップをさらに含み得る。前記方法は、前記推進システムを操作して、前記推進管のチャネル圧力を増加させて前記推進管を補強し、それによって、前記推進管を前記推進管導管に押し込むことを可能にするステップをさらに含み得る。
前記方法は、前記推進管が前記推進管導管に挿入されるときに、前記推進管導管から空気を排出するステップをさらに含み得る。前記方法は、前記推進管が前記推進管導管に挿入されるときに、前記推進管導管の遠位端と流体連通する真空ラインに吸引力を加えて、前記推進管導管から空気を排出するステップをさらに含み得る。前記方法は、前記真空ラインを介して前記推進管導管を通して空気を吸引して、前記潤滑剤を少なくとも部分的に乾燥させ、前記推進管導管の外面を前記推進管導管の内面に部分的に結合するステップをさらに含み得る。例えば、乾燥潤滑剤は、推進管の外面と推進管導管の内面との間の接着剤結合または摩擦結合の形成を支援し得る。
実施形態は、例として、図面を参照して、以下に説明される。
いくつかの実施形態による、内視鏡および推進システムを含む内視鏡システムの配置図である。 図1Aの内視鏡の遠位端の拡大図で、湾曲部を示す。 臨床設定で使用中の図1Aの内視鏡システムの斜視図である。 図1Aの推進システムを単独で示す概略図である。 図2Aの推進システムの推進管ユニットの拡大図および断面図である。 いくつかの実施形態による、図2Bの推進管ユニットの遠位端構成要素を示す断面図である。 図2Cの遠位端構成要素のアセンブリを示す断面図である。 図2Cの遠位端構成要素のアセンブリ、および構成要素の分解を制限するためのスエージ加工を示す断面図である。 いくつかの実施形態による、図2Bの推進管ユニットのピストンアセンブリの断面図である。 いくつかの実施形態による、推進システムの推進コンソールおよびピストンアセンブリを示す図である。 図3Aの推進コンソールの正面図である。 図3Aの推進コンソールの構成要素の配置図である。 図3Aの推進コンソールのハードウェア構成要素のブロック図である。 いくつかの実施形態による、図2Fおよび図3Aのピストンアセンブリのピストンの一部、および図3Aの推進コンソールのアクチュエータのアクチュエータシャフトを示す斜視図である。 いくつかの実施形態による、図3Eのピストンおよびアクチュエータシャフトの断面図で、ピストンのスロットおよび凹部へのアクチュエータシャフトのエンドキャップの挿入を示す。 ピストンの凹部内にアクチュエータシャフトのエンドキャップを捕捉するためのピストンアセンブリの回転後の図3Fの構成要素を示す断面図である。 いくつかの実施形態による、図2Fおよび図3Aのピストンアセンブリの端面図で、ピストンアセンブリのキーおよびキー溝を示す。 いくつかの実施形態による、図2Fおよび図3Aのピストンアセンブリの端面図で、ピストンアセンブリのキーおよびキー溝を示す。 いくつかの実施形態による、図3Aの推進コンソールのアクチュエータの概略図である。 図1Aの線A-Aによって示される図1Aの内視鏡の端面図である。 図1Aの線B-Bによって示される図1Aの内視鏡の断面図である。 図1Aの線C-Cによって示される図1Aの内視鏡の断面図である。 図1Aの線D-Dによって示される図1Aの内視鏡の断面図である。 図1Aの線E-Eによって示される図1Aの内視鏡の断面図である。 図1Aの線F-Fによって示される図1Aの内視鏡の断面図である。 いくつかの実施形態によるポリマー挿入管の縦断面図である。 図5Aの挿入管の繊維メッシュ層の側面図である。 屈曲構成にある図5Aの挿入管の縦断面図である。 いくつかの実施形態による代替ポリマー挿入管の縦断面図である。 いくつかの実施形態による代替ポリマー挿入管の横断面図である。 いくつかの実施形態による摩擦リブを有する推進管導管の斜視図である。 図6Aの推進管導管の斜視図で、屈曲構成の摩擦リブを示す。 いくつかの実施形態による、推進管導管を他の導管およびケーブルとともに挿入管に挿入する方法を示す斜視図である。 いくつかの実施形態によるコネクタの斜視図である。 図7Aのコネクタの第二の斜視図である。 図7Aのコネクタの側面図である。 図7Aのコネクタの固定ネジの側面図である。 図7Aのコネクタの端面図で、いくつかの断面線を示す。 図7Eの線A-Aによって示される図7Aのコネクタの断面図である。 図7Eの線B-Bによって示される図7Aのコネクタの断面図である。 図7Eの線C-Cによって示される図7Aのコネクタの断面図である。 いくつかの実施形態によるY接合部の斜視図である。 図8AのY接合部の構成要素を示す分解斜視図である。 図8AのY接合部の構成要素のコネクタサブセットを示す。 図8AのY接合部のストレインブーツの側面図である。 図8AのY接合部のストレインブーツカラーの側面図である。 図8AのY接合部のネジ付きソケットの側面図である。 図9Dのネジ付きソケットの端面図である。 図8AのY接合部のワッシャの斜視図である。 図8AのY接合部のロッキングバーの側面図である。 図8AのY接合部のOリングの平面図である。 いくつかの実施形態において図8AのY接合部と併せて使用できるニチノールロッキングバンドの割り当てである。 図8AのY接合部の構成要素のブレードラッチサブセットを示す。 図8AのY接合部のブレードラッチロックネジの側面図である。 図8AのY接合部のブレードラッチの正面図および側面図である。 図8AのY接合部の推進管導管バーブの断面図である。 図8AのY接合部のシールの平面図である。 図8AのY接合部および図2Bの推進管ユニットのステップダウンカラーの側面図である。 図8AのY接合部の構成要素の接合本体サブセットを示す。 図8AのY接合部のハッチネジ押し込みの側面図である。 図8AのY接合部のロッキングリングの平面図である。 図8AのY接合部の接合本体の側面図、端面図、および拡大図である。 図11Dの接合本体の斜視図および切り欠き図である。 図8AのY接合部の側面ハッチの直交図を示す。 図8AのY接合部のサイドハッチシールの平面図である。 図8AのY接合部のネジカバーの平面図である。 変更された内視鏡システムおよび推進管ユニットの配置図である。 図12Aの内視鏡システムの遠位コネクタおよび湾曲部の拡大図である。 従来の内視鏡挿入管の背面図である。 従来の内視鏡の遠位ヘッドの断面図および端面図である。 いくつかの実施形態による遠位コネクタの斜視図である。 図13Aの遠位コネクタの第二の斜視図である。 図13Aのコネクタの端面図である。 図13Cの線G-Gで示される図13Aのコネクタの断面図である。 図13Aのコネクタの側面図である。 図13Aのコネクタの側面図で、コネクタへの推進管導管および真空ラインの接続を示す。 いくつかの実施形態による、図13Fの線A-Aで示される図13Aのコネクタの断面図で、コネクタおよび湾曲部におけるケーブルおよび導管の配置を示す。 いくつかの実施形態による、図13Fの線B-Bで示される図13Aのコネクタの断面図で、コネクタおよび挿入管におけるケーブルおよび導管の配置を示す。 いくつかの実施形態による代替コネクタの端面図である。 図14Aのコネクタの縦断面図である。 いくつかの実施形態による推進管導管の斜視図である。
実施形態は、概して、通路に沿って器具を前進させるための推進装置、システム、またはその構成要素に関する。例えば、器具は、医療用(内視鏡検査など)または産業用(採掘など)のツール、センサ、プローブ、および/または監視機器を含むことができる。記載された実施形態は、通路に沿って器具を前進させる他の分野での用途にも適している可能性がある。
いくつかの実施形態は、例えば、内視鏡プローブ、推進装置、駆動ユニット、制御装置、または内視鏡システムなどの内視鏡機器に関する。
いくつかの実施形態は、内視鏡推進システムとともに使用するように構成された内視鏡システムまたはその構成要素に関する。例えば、そのような内視鏡推進システムは、流体(液体、気液混合物、または気体飽和液体など)を収容するように構成された管腔またはチャネルを画定する細長い推進管、およびチャネル内の流体の圧力を選択的に調整するように構成された圧力アクチュエータを含む駆動ユニットを備え得る。推進システムは、国際特許出願PCT/AU2018/050380またはオーストラリア仮特許出願第2017901531号に記載されているような特徴を備え、操作されてもよく、両出願の開示は参照により本明細書に組み込まれる。
駆動ユニットは、推進管のチャネル内の圧力を徐々に下げて、キャビテーションを誘発し、液体の中に気泡を形成し、その後、圧力を急激に上げて、気泡を圧縮して液体に戻すように構成することができ、それにより、液体の少なくとも一部が推進管の遠位端に向かって加速され、液体から推進管に運動量が伝達される。このように、推進システムを使用して、例えば、患者の胃腸管の一部などの通路に沿って内視鏡を進めることができる。
図1A~図1Cを参照すると、いくつかの実施形態による内視鏡システム100が示されている。内視鏡システム100は、概して、内視鏡110、ビデオコンソール190、および推進管ユニット210および推進コンソール300を含む推進システム200を備える。図1Aには、多数の断面線が示され、これらの断面線は、内視鏡に沿った様々な場所に存在するケーブルおよび導管を示す図4A~図4Fに表された内視鏡の断面図に対応している。
内視鏡110は、挿入管1071、571、1042と、湾曲部120と、遠位ヘッド130とを備える。遠位ヘッド130は、湾曲部120の遠位端に位置し、例えば、ライト、カメラ、超音波変換器、またはセンサなどの1つまたは複数の内視鏡または非内視鏡器具またはプローブを含み得る。遠位ヘッド130は、例えば、空気、気体、または水チャネル、吸引チャネル、生検チャネル、または器具チャネルなどの1つまたは複数のチャネル用の遠位開口部も提供し得る。
内視鏡110は、推進システム200の推進管220を受け入れるように構成された挿入管内に推進管導管1025を備えるという点で、従来の内視鏡とは異なる。内視鏡110は、従来型の挿入管1042を備えることも、あるいは図5A~図5Eに関連して本明細書に記載された代替の挿入管571、1071の1つを備えることもできる。いくつかの実施形態では、推進管220は、挿入管1042、571、1071内に永続的に固定されるか、あるいはその一部を形成することができる。内視鏡110は、挿入管の遠位端を湾曲部の近位端に接続する遠位コネクタ0007、1035を備える。いくつかの実施形態では、遠位コネクタ0007、1035と湾曲部120との間に1つまたは複数の中間コネクタがあってもよい。遠位コネクタ0007、1035は、また、以下でさらに議論されるように、推進管導管の終端点を提供する。
推進管導管の近位端は、推進管220を推進管導管に挿入するための開口部を提供する三方コネクタまたはY接合部140で終端する。
従来の内視鏡ケーブルおよび導管は、Y接合部140で制御管155を介して制御本体150に分岐する。制御本体150は、生検ポートと、吸引、空気、および水を制御するバルブと、湾曲部120を操作するための角度制御ノブとを含む内視鏡110を操作するための制御部を含む。いくつかの実施形態では、制御本体150は、推進システム200を操作するための1つまたは複数のスイッチ157も含むことができる。制御本体150は、コネクタ管またはユニバーサル管1094を介して、コネクタ本体160に接続される。
あるいは、いくつかの実施形態では、Y接合部140は、制御本体150も備えることができる。しかしながら、図に示すように、可撓性制御管155によって、制御本体150をY接合部140から分離することが、使用を容易にするために、好ましい場合がある。制御管155は、オペレータにとって不快である制御本体150に影響を与えることも、あるいはそれに振動を生じさせることもなしに、Y接合部140のいくらかの動きを可能にするからである。
図1Cは、臨床設定で使用中の内視鏡システム100を示しており、ビデオコンソール190がビデオモニター195に接続されて、遠位ヘッド130上のカメラからのビデオを表示する。
推進システム200は、図2Aに別個に示されており、推進管ユニット210および推進コンソール300を含む。推進管ユニット210は、国際特許出願AU2018/050380に記載されているように、推進管220およびピストンアセンブリ450を備え得る。ピストンアセンブリ450および推進管220のさらなるオプションまたは代替の特徴は、以下に示される。
推進管220は、また、推進管220の比較的直径の大きい近位部分222を、推進管220の比較的直径の小さい遠位部分224に接続するステップダウンカラー3007も備えることができる。遠位部分は、推進管導管1025に挿入するように構成され、近位部分222は、推進コンソールから推進管の遠位部分に流体および圧力を単に伝達するためのものである。推進管220の遠位端は、例えば、プラグおよびステンレス鋼のスエージで密封され得る。いくつかの実施形態では、推進管220は、閉じた遠位端を備えて形成されてもよい。
推進管220が開放遠位端で形成される実施形態では、プラグで閉鎖されてもよい。例えば、適切なプラグとスエージの配置は、図2C~図2Eに示されている。
推進管220は、推進管220の遠位端に挿入されてそれを閉じるように構成されたプラグ230と、推進管220からのプラグ230の取り外しを制限するように構成されたスエージ240とを備えることができる。プラグ230は、実質的に円筒対称であり得、図面では断面図で示されている。
プラグ230は、推進管220の内径と実質的に同様の直径を有する第一の端部231から、第一の端部231と第二の端部232との間に延在し、2つの端部231、232よりも小さい直径を有する中間部分233を介して、第一の端部231と同様の直径を有する第二の端部232まで直径が変化し得る。プラグ230は、例えば、ステンレス鋼などの不活性材料で主に形成され得る。
スエージ240は、進管220の外径より大きいかまたは同様の初期内径を有する中空円筒を画定することができ、図2Dに示すように、推進管220の遠位端上にスエージ240を配置できるようになる。
推進管220の遠位端は、プラグ230の2つの端部231、232を推進管220の遠位端の管腔に挿入することによって閉鎖され得る。次に、プラグ230は、図2Eに示すように、推進管220およびプラグ230の中間部分233の周りにスエージ240をスエージ加工することにより、所定の位置に保持される(または取り外しが制限される)ことができる。これにより、スエージ240の内径を小さくして、推進管220の壁の一部をスエージ240とプラグ230の中間部分233および/または端部分231、232との間にクランプする。スエージ240の外径は、推進管220の初期外径と実質的に同じか、またはそれよりわずかに小さい直径まで小さくなってもよい。これは、推進管220が推進管導管1025を通して供給されることを可能にするために、いくつかの実施形態において必要であり得る。
スエージ240は、金属または金属合金(例えば、鋼、真鍮、銅)などの可鍛性材料で形成されてもよい。スエージ240は、推進管220及びその中に位置するプラグ230の周りにスエージ加工(および縮小)され、上述のように、スエージ240をクリンプまたは他の方法で変形させて直径を小さくすることができる。
プラグ230は、また、図2Dおよび図2Eに示すように、推進管220の遠位部分224の外径と実質的に同様の直径を有し、プラグ230が挿入されたときに推進管220の遠位端に当接するように構成されたストライカ235を備えることができる。ストライカ235は、推進システム200の動作中に、推進管220から内視鏡110の挿入管1071に運動量を伝達するために、遠位コネクタ0007の打撃ブロック710(後述)を打つように構成され得る。
いくつかの実施形態では、プラグ230は、推進管220の遠位端近くの流体における気体の核生成および/またはキャビテーションを促進する機構237をさらに備え得る。機構237は、例えば、PCT/AU2018/050380に記載されているような、キャビテーション、気泡核生成および/または気泡合体の可能性を強化、促進、奨励または増大させるための任意の適切な手段を備えることができる。
いくつかの実施形態では、機構237は、推進管220の遠位端を閉じるためにプラグ230が挿入されたときに、推進管220の内部遠位端面239を形成するように構成された表面変化、表面コーティングまたは材料の層を含み得る。例えば、機構237は、プラグ230の第一の端部231に固定された多孔質セラミック材料のディスクまたは層を備えることができる。いくつかの実施形態では、機構237は、能動ピエゾセラミック変換器要素を含むことができる。機構237(多孔質セラミック材料のディスクなど)は、例えば、エポキシ樹脂などの適切な接着剤によってプラグ230の第一の端部231に固定することができる。
気体の核生成を促進する機構237には、任意の適切な多孔質材料を使用することができる。例えば、いくつかの適切な材料には、多孔質セラミック、多孔質アルミナセラミック(酸化アルミニウムセラミック)、または多孔質酸化ジルコニウムセラミックが含まれる。多孔質材料は、例えば、1%~20%、2%~10%、3%~8%の範囲、または約5%の多孔度を有することができる。多孔質材料は、例えば、10~50μm、または20~40μmの範囲の孔径を有することができる。多孔質セラミック材料は、推進管220の内径と同様の直径を有し、例えば、0.5mm~5mm、1mm~3mm、または1mm~2mmの範囲の厚さを有するディスクとして形成されてもよい。
いくつかの実施形態では、機構237の多孔質セラミック材料は、細孔変形を低減するために、酸化物混合セラミックまたは分散セラミックを含むことができる。そのような材料は、セラミックへの一定量のSrO、Y、および/またはCrの添加を含み得る。酸化ストロンチウムは、マトリックス内の小板の形成のために含まれることがあり、これによって、材料の靭性をサポートしながら、亀裂の伝播に抵抗し得る
再び図2Aを参照すると、推進管220の遠位部分224は、推進管導管1025内に適合するために比較的小さな直径を有する必要があるが、近位部分222は、推進管220のその一部で、パイプの摩擦抵抗を低減するために、より大きな直径であり得る。例えば、推進管の遠位部分は、内径3mm、外径4mmであり、近位部分は、内径6mm、外径は8mmであり得る。遠位部分224は、挿入管1071の実質的に全長に延在することができ、これは、湾曲部120の長さを含んでも、含まなくてもよい。例えば、推進管220の遠位部分224は、長さが、例えば、2m~5m、3m~4mの範囲、約3m、または約2.7mであってもよい。いくつかの実施形態では、推進管220の近位部分222は、推進管220の遠位部分224の長さが、例えば、40%未満、30%未満、20%未満、または約35%の割合である長さを有することができる。推進管220は、圧力が低下したときに、推進管の遠位部分において、チャネルの長さの少なくとも一部に沿って間隔を置いた複数の領域でキャビテーションを促進するように構成された1つまたは複数の機構を含み得る。例えば、推進管220の遠位部分224の内面は、複数の領域におけるキャビテーションを促進するために表面変化を画定することができる。推進管220の近位部分222は、圧力が低下したときに発生する気体の核生成およびキャビテーションの可能性を減らすために、滑らかな内面を画定することができる。推進管220の近位部分222は、例えば、PFA(ペルフルオロアルコキシアルカン)またはPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)などの低核生成ポテンシャルを有する親水性物質で形成またはコーティングすることができる。
ステップダウンカラー3007は、例えば、ブレードラッチ1013を介してY接合部140に受け入れられ、ブレードラッチを介して所定の位置にロックされてもよい。
図3A~図3Dは、推進コンソール300をさらに詳細に示す。推進コンソール300は、推進管ユニット210の動作を制御するように構成される。推進管ユニット210のピストンアセンブリ450は、推進コンソール300のピストンアセンブリレセプタクル310に解放可能に受容可能である。ピストンアセンブリレセプタクル310は、図3Cに示すように、1つまたは複数のピストンアセンブリ検出および/または識別構成要素311を備える。
例えば、図示の実施形態では、ピストンレセプタクル310は、マイクロスイッチ312およびRFIDリーダ314を備える。マイクロスイッチ312は、ピストンアセンブリレセプタクル310内のピストンアセンブリ450の存在を検出するように構成され、RFIDリーダ314は、ピストンアセンブリ450に配置されたRFIDタグ311からRFIDを読み取るように構成される。RFIDタグ311は、ピストンアセンブリ450の本体の凹部に固定されたガラスビーズスタイルのRFIDタグを備えることができる。ピストンレセプタクル310は、ピストンアセンブリ450を、ピストンアセンブリ450を作動させるように構成されたアクチュエータ320に接続するための接続構成要素316をさらに備える。
PCT/AU2018/050380に記載されているように、ピストンアセンブリ450は、シリンダ454を画定する本体452、シリンダ454内に配置されたピストン456、およびピストン456を内部ボアに対してシールするピストンシールを備えることができる。ピストン456とシリンダ454は、一緒に作用してピストンポンプを形成する。シリンダ454の一端は推進管220に接続され、流体連通状態にあり、シリンダ454の他端は、ピストン456とアクチュエータ320との間の機械的連絡を可能にする開口部を画定する。シリンダ454からのピストン456の取り外しは、サークリップなどのクリップ455によって制限され得、図2Fおよび図3Fに示されるように、緩衝リング453がクリップ455とピストン456との間に配置され得る。
いくつかの実施形態では、推進管ユニット210は、シリンダ454の開口端を一時的に密閉する取り外し可能なキャップ458をさらに備えることができる。キャップ458は、本体452の一部と係合し、シリンダの内部ボアを保護し、例えば、輸送中の周囲大気圧の変化によるシリンダ454内のピストン456の移動に抵抗するために、シリンダ454を実質的に気密に密封し得る。キャップ458は、例えば、本体452に結合するためのバヨネットまたはネジタイプの係合部分を含むことができる。ピストンアセンブリ450は、本体452とキャップ458との間に1つまたは複数のシールまたはガスケットをさらに備えることができる。ピストン456がシリンダに取り付けられ、推進管220のチャネルが選択された量の流体で満たされ、密封されると、キャップ458は、本体452に取り付けられて、シリンダの開口端を密封することができる。次に、推進管ユニット210は、殺菌され、包装され得る。次に、推進管ユニット210を操作するために推進コンソール300に接続するときに、キャップ458を取り外すことができる。
標準大気圧を超える圧力で液体および気体を含む推進管ユニットの場合、アクチュエータ320は、アクチュエータロッドまたはシャフト321を延ばして、ピストン456に接触し、ボアの長さに沿ってピストン456を押すことにより、ピストン456をシリンダ454のボア内の休止位置から移動させるために使用され得る。アクチュエータシャフト321が引き抜かれると、推進管220内の圧力がピストン456をその休止位置に戻すように作用する。
標準大気圧以下の圧力で液体および気体を含む推進管ユニットの場合、アクチュエータ320がピストン456をボアに沿って引っ張ることができるとともに、ピストン456を押すことができるようにするために、アクチュエータシャフト321がピストン456に機械的に結合される必要があり得る。
例えば、液体は、推進管ユニットの密閉容器内で、標準大気圧にほぼ等しい分圧で、気体で飽和することができる。大気圧でピストン456に力が作用していない静止状態では、ピストン456の対応する静止位置は、推進管ユニットの密閉容器の静止体積に対応するシリンダ454内の最も前方の位置またはその近くにあってもよい。いくつかの実施形態では、休止容積は、推進ユニットの密閉容器の最小容積に等しくてもよく、ピストン456の休止位置は、シリンダ454のピストン456の最も前方の位置であってもよい。いくつかの実施形態では、残りの容積は、推進管ユニットの密閉容器の最小容積よりも大きく、密閉容器の最大容積よりも小さくてもよい。ピストン456の休止位置は、シリンダの最も前方の位置と最も後方の位置との間に位置することができる。ピストン456の休止位置は、シリンダ454のボアの2つの端部の間にあり得る。いくつかの実施形態では、ピストン456の休止位置は、シリンダ454の最も後方の位置よりもシリンダ454の最も前方の位置に近くてもよい。
これらの場合、ピストン456は、アクチュエータ320によってシリンダ454の最後端に向かって引っ張られて、密閉容器内の圧力を低下させ、液体からの気体のキャビテーションを誘発することができる。アクチュエータ320によってピストン456に後向きの力が加わるため、流体柱の所望のキャビテーションおよび分離が低圧で発生する。
密閉容器内の圧力を上昇させ、気体を溶解して液体に戻すためにピストン456が前進するとき、ピストン456の前進ストロークは、差圧に比例する大気圧の効果によって支援される。これにより、圧力アクチュエータに必要な力の量が減少し、必要な前進速度と、流体媒体から推進管および内視鏡110への運動エネルギーの結果的な伝達がもたらされる。
図3Eおよび図3Fを参照すると、いくつかの実施形態において、アクチュエータロッド321は、ピストン456をアクチュエータシャフト321に機械的に結合するためにピストン456の一部に係合するように構成されたエンドキャップ322を含むことができる。エンドキャップ322は、アクチュエータシャフト321の直径を超えて横方向に延在することができ、一方の方向で他方の方向よりも幅が広くてもよい。例えば、エンドキャップ322は、図3Eに示すように、楕円形プレート、長方形プレート、または丸みを帯びた長方形プレートを含むことができる。
ピストン454は、エンドキャップ322を受け入れるように構成されたアパーチャまたはスロット457を画定することができ、スロット457の端部は、チャンバまたは凹部459を部分的にオーバーハングするように配置され、エンドキャップ322を受け入れるように構成されている。これは、図3Eに斜視図で、図3Fに断面図で示されている。スロット457は、エンドキャップ322の輪郭に相補的な形状を規定することができる。
スロット457およびエンドキャップ322は、図3Aおよび図3Eに示すように、ピストンアセンブリ450が推進コンソール300に挿入されたときに整列するように配置され、エンドキャップ322がスロット457を通過し、ピストン456の凹部459に受け入れられるようにする。ピストンアセンブリ450が推進コンソール300に対して(例えば、90度だけ)回転して、ピストンアセンブリ450を推進コンソール300にロックすると、ピストン456は一緒に回転し、スロット457がエンドキャップ322に対して回転し、エンドキャップ322を凹部459内に捕捉するようにする。このようにして、ピストン456は、アクチュエータシャフト321に機械的に結合される。他の実施形態では、ピストン456をアクチュエータシャフト321に機械的に結合するために代替手段を採用することができる。
図3Fは、スロット457を通して凹部459に挿入されたときのスロット457と整列したエンドキャップ322を示している。次に、ピストンアセンブリ450を回転させ(例えば、エンドキャップ322の長さがスロット457の幅と整列するように、90度)、図3Gに示すようにエンドキャップが凹部459に捕捉されるようにする。エンドキャップ322は、ピストン456と接触して、ピストン456をアクチュエータ320から押し離すことができる(前進ストローク)。また、図3Gから、アクチュエータシャフト321が引き抜かれると、エンドキャップ322がスロット457を画定する端部に引っ掛かり、ピストン456をアクチュエータ320に向かって引っ張ること(後進ストローク)も明らかである。
いくつかの実施形態では、凹部459は、エンドキャップ322の対応する深さよりも軸方向に深くてもよい。これにより、凹部459内でのエンドキャップ322の自由な移動距離が可能になり、ピストン456に衝撃を与えて前進させる前に、アクチュエータシャフト321を所望の前進速度までの妨げのない加速を可能にする。自由移動距離は、例えば、1mm~10mm、1mm~5mm、または1mm~2mmの範囲であり得る。
いくつかの実施形態では、スロット457および凹部459は、例えば、射出成形などによって、ピストン456の本体に形成されてもよい。いくつかの実施形態では、ピストン456は、図3Fに示されるように、例えば、溶接、接着剤および/または機械的締結具によって、組み立てられてスロット457および凹部459を形成するように構成された独立した構成要素を含み得る。
いくつかの実施形態では、ピストン456は、ピストンヘッド456aおよびピストンシャフト456bを含み得る。ピストンシャフト456bは、ピストンヘッド456aよりも細くてもよい。いくつかの実施形態では、ピストンシャフト456bは、サークリップ455の内径よりも狭くてもよく、図3Gに示すように、ピストンシャフト456bの一部が、アクチュエータシャフト321と係合するために、シリンダ454内の最も後方の位置でサークリップ455を通過できるようにする。
いくつかの実施形態では、ピストン456およびシリンダ454は、シリンダ454内のピストン456の回転を防止または緩和するためにキーイングされてもよい。ピストン456の回転が、ピストン456のスロット457とアクチュエータのエンドキャップ322との位置ずれを引き起す可能性があるからである。すなわち、ピストン456およびシリンダ454の対応する部分は、互いに係合して相対回転に抵抗するように構成された相補的な表面(例えば、非円筒形表面)を画定することができる。
キーイング面の任意の適切な構成を採用することができる。例えば、いくつかの実施形態では、図3Hに示すように、ピストンシャフト456bは、ピストンシャフト456bの円筒面から半径方向に突出し、ピストンシャフト456bの一部に沿って延びる細長いキー451を含むことができる。キー451は、ピストン456がシリンダ454内で前後に移動してシリンダ454に対して一定の回転方向を維持するときに、キー溝461と係合することができる。キー溝461は、例えば、サークリップ455内のギャップによって形成され得る。
いくつかの実施形態では、ピストンシャフト456bは、図3Jに示すように、細長いキー溝461を画定することができる。キー溝461は、ピストンシャフト456bに沿って軸方向に延びる細長い凹部によって画定され、シリンダ454の側壁から半径方向内側に突出するキー451を受け入れるように構成されてもよい。例えば、キー451は、ピストンシャフト456bのキー凹部461内に延在するように、シリンダ454の側壁を通して挿入されたネジを含むことができる。ピストン456がシリンダ454内で前後に動くとき、ピストンシャフト456bはキー451に沿って移動し、キー451はキー溝461の一部内に維持される。
いくつかの実施形態によれば、アクチュエータ320は、リニアモータなどのモータであり得る。いくつかの実施形態では、アクチュエータ320は、直接駆動の単軸線形アクチュエータであり得る。アクチュエータ320は、例えば、240から1200Nの力ポテンシャルで50mmのストロークが可能であり得る。
アクチュエータ320によってピストン456を後方に動かして、圧力を大気圧より低い圧力に下げる実施形態では、大気圧がピストン456に作用して、アクチュエータ320から後方への力が解放されると、ピストン456をその休止位置に向かって移動する。アクチュエータ320は、ピストン456をピストン456の休止位置に向かって前方に押すように作動することもできる。状況によっては、アクチュエータ320が作動し始める前に、大気圧がピストン456をシリンダ454内で前方に押し始めるように作用することがある。この状況では、大気圧による最初の前進インパルスが推進管の流体柱に圧力波を誘発する可能性があり、これは推進システムの動作に有害である可能性がある。したがって、アクチュエータ320は、大気圧および慣性のみによって生じる速度よりも速く、または同じ速度でピストン456の前方移動を誘発するように構成され得る。
図3Kを参照すると、いくつかの実施形態によるアクチュエータ320がより詳細に示されている。アクチュエータ320は、上述のように、アクチュエータシャフト321およびエンドキャップ322を備える。アクチュエータシャフト320は、アクチュエータハウジング3201内から延在し、アクチュエータハウジング3201は、以下で参照されるアクチュエータ320の他の構成要素も収容する。
アクチュエータシャフト321の移動は、アクチュエータハウジング3201に対して固定された固定磁石3210と、キャリッジ3221を介してシャフト321に取り付けられ、シャフト321およびキャリッジとともに移動する可動磁石3220とによってもたらされる。可動磁石3220は、電磁石として動作して固定磁石3210と協働し、固定磁石3210と可動磁石3220の対向する磁場によりシャフト321の直線運動を引き起こすように構成された電気コイルを含んでもよい。いくつかの実施形態では、可動磁石3220は、並列に配置された複数の電磁石コイルを含むことができる。
固定磁石3210は、1つまたは複数の永久磁石および/または電磁石を含むことができる。いくつかの実施形態では、固定磁石3210の磁石は、動作中に可動磁石3220の領域における磁束密度を増加させるためにハルバッハ配列に配置されてもよい。いくつかの実施形態では、固定磁石3210は、1つまたは複数の電磁石から完全に構成されてもよい。
固定磁石3210および可動磁石3220は、それぞれ、電源3205によって磁石3210、3220に供給される電力を制御するコントローラ3230によって制御され得る。アクチュエータ320は、エンコーダ3235と、関連するエンコーダスケール3236をさらに含み得、エンコーダスケール3236は、キャリッジ3221および/またはシャフト321の位置を測定して監視し、その位置情報をコントローラ3230に送り返すように構成されている。
いくつかの実施形態では、アクチュエータ320は、シャフト321を伸長位置に付勢するバネ3240などの付勢部材をさらに備えてもよい。例えば、付勢部材は、キャリッジ3221と、キャリッジ3221の後方に位置するバネストップ3242との間に位置することができる圧縮コイルバネ3240を含むことができる。バネ3240は、図3Gに示すように、シャフト321の一部を取り囲むように位置することができる。
付勢部材3240は、シャフト321の後方移動中に負荷され、アクチュエータシャフト321を前方に押すのを支援するために(磁力に加えて)追加の前方力を提供することができる。
いくつかの実施形態では、アクチュエータ320は、保持磁石3253をさらに備えることができる。保持磁石3253は、電源3205によって給電され、コントローラ3230によって制御される電磁石またはソレノイドを備えることができる。保持磁石3253は、移動磁石3220と固定磁石3210の電磁石が切り替えられてシャフト321に前方の力を提供し、その後、シャフト321を解放する間、シャフト321を一時的に後方位置に保持するように作動することができ、可動磁石3220および固定磁石3210が付勢されると、前進ストロークを開始する。これにより、アクチュエータの前進ストロークを開始する前に電磁石が完全に励磁される時間が可能になり、アクチュエータシャフトに加えられるインパルスが増加する。
これにより、前方磁力がピストンに作用する差圧と同時に作用し(オプションとして、付勢部材3240またはバネに蓄積された位置エネルギーからの追加の力も)、結合して、単一のインパルスをシャフト321に提供し、ピストン456を前方に駆動する。
この配置は、ピストン456の(後進ストロークに対して)大幅に速い前進ストロークを提供して、推進管220の液体に気体を突然溶解し、推進管220を介して、内視鏡の挿入管1071に運動量を与えるのに適している。比較的遅い後進ストロークは、ピストン456を後方に引き、(オプションとして)同時にバネまたは付勢部材3240に負荷をかけるのに適している。
シャフト321は、保持磁石3253に係合して保持されるように構成された磁性プレート323をさらに備えてもよい。例えば、磁性プレート323は、非磁性の強磁性材料または永久磁石で形成されてもよい。
いくつかの実施形態では、アクチュエータ320は、電源3205によって電力供給され、コントローラ3220によって制御され、アクチュエータのストローク長および/またはアクチュエータ320の力または速度プロファイルを調整するために保持磁石3253の位置を調整するように構成された保持磁石アクチュエータ3255をさらに備えてもよい。保持磁石アクチュエータ3255は、コネクタロッド3256によって保持磁石3253に接続することができる。保持磁石アクチュエータ3255は、ボールネジアクチュエータを備えることができる。
いくつかの実施形態によれば、アクチュエータ320は、データ入力および出力機能を有することができる。例えば、アクチュエータ320は、オンボードコンピューティング装置330から命令を受信することができるアクチュエータコントローラ325から入力コマンドを受信するように構成され得る。いくつかの実施形態によれば、コンピューティング装置330は、シングルボードコンピュータ(SBC)であり得る。コンピューティング装置330は、コンピュータ330への入力および出力を処理するために、入力/出力中継ボード361および入力/出力分配ボード362と通信することができる。いくつかの実施形態では、アクチュエータ320は、ピストンアセンブリ450内の流体漏れなどの故障を示すために、「低圧」または「圧力なし」信号などのセンサ信号をアクチュエータコントローラ325に出力するようにさらに構成されてもよい。
いくつかの実施形態によれば、アクチュエータコントローラ325は、アクチュエータ320の動作を制御するように構成されたインターフェースを有するプログラム可能なエンコーダを備えることができる。いくつかの実施形態によれば、アクチュエータコントローラ325は、例えば、5μmの単軸エンコーダなどの単軸エンコーダであり得る。いくつかの実施形態によれば、アクチュエータコントローラ325は、アクチュエータ320との通信を容易にする入力/出力インターフェースを備えることができる。
図示の実施形態では、推進コンソール300は、電源352および354をさらに備える。いくつかの実施形態では、電源352は48V電源であり、電源354は5V電源である。
推進コンソール300は、以下でさらに詳述するように、内視鏡インターフェース362およびシリアルインターフェース364を含む通信手段をさらに備える。
図3Dは、推進コンソール300のハードウェア構成要素をさらに詳細に示す。コンピューティング装置330は、プロセッサ332およびメモリ334を備える。プロセッサ332は、命令を実行するための1つまたは複数のデータプロセッサを備えることができ、マイクロプロセッサ、マイクロプロセッサベースのプラットフォーム、適切な集積回路、特定用途向け集積回路(ASIC)、または命令を数学的および/または論理的に実行するために、そのような操作が内部レジスタに格納されたデータに対して実行される算術論理演算装置(ALU)のうちの1つまたは複数を含むことができる。プロセッサ332は、メモリ334にアクセスし、メモリ334のプログラムコード336に格納された命令を実行するように構成され得る。メモリ334は、ROM、RAM、フラッシュ、または他のメモリタイプの形態であり得る1つまたは複数のメモリ格納場所を含み得る。メモリ334は、プロセッサ332によって実行可能なプログラムコード336を格納する。メモリ334は、プロセッサ332による読み取りおよび書き込みのためにアクセス可能な動作パラメータ338などのデータをさらに格納することができる。プログラムコード336がプロセッサ332によって実行されると、プロセッサ332は、動作パラメータ338に対して書き込みおよび読み出しを行うことができる。
アクチュエータコントローラ325は、以下で詳述するように、コンピューティング装置330から命令を受信し、命令をアクチュエータ320に送信して、プログラムコード336に格納された1つまたは複数のアクチュエータ制御シーケンスに従って、アクチュエータ320にピストンアセンブリ450を作動させることができる。いくつかの実施形態によれば、アクチュエータコントローラ325は、コンピューティング装置330の一部を形成することができる。いくつかの実施形態によれば、アクチュエータコントローラ325は、コンピューティング装置330とは独立して動作することができ、アクチュエータ320の動作を制御するための実行可能なコマンドセットを格納する独自のメモリ326を備えることができる。いくつかの実施形態によれば、コマンドセットは、アクチュエータコントローラ325内にマクロコマンドセットとして格納されてもよい。コマンドセット327は、アクチュエータ320の動きを制御するためにアクチュエータコントローラによって実行されてもよい。
コマンドセット327は、推進コンソール300に接続できる推進管ユニット210のタイプごとに1つまたは複数のコマンドセットを含むことができる。適切なコマンドセットは、RFIDリーダ314によって読み取られたデータを各コマンドセットに関連付けられた識別コードと一致させるデータストリングによって、格納されたコマンドセット327から選択される。以下に説明するように、選択されたコマンドセットの実行は、いくつかの実施形態では、フットスイッチコントローラ342またはハンドヘルドリモートコントローラ344を介することができるユーザ入力の検出に基づいて開始および終了することができる。各コマンドセットは、アクチュエータコントローラ325によって解釈され、運動に変換され得る1つまたは複数の時間/位置データセットを備えることができる。いくつかの実施形態によれば、アクチュエータコントローラ325は、時間/位置データセットを解釈するバイナリエンコーダ328を備えることができる。いくつかの実施形態によれば、バイナリエンコーダ328は、5μmの位置分解能を有することができる。
1つまたは複数のコマンドセット327は、固定プロファイルフォーマットであってもよく、時間位置および速度パラメータは、識別された推進管ユニット210の最適な動きを生成するように決定されたパラメータに基づいて固定される。固定プロファイルコマンドセットは、例えば、国際特許出願PCT/AU2018/050380に定義されているように、実行時にアクチュエータ320に逆鋸歯状圧力/時間プロファイルを生成させるように構成され得る。1つまたは複数のコマンドセットは、スマートプロファイルフォーマットであり、時間位置および速度パラメータは、以下でさらに詳述するように、アクチュエータ320と、推進管ユニット210上に位置するセンサおよび変換器、1つまたは複数のガス圧力変換器370および/または運動センサまたは加速度計760などからのフィードバックに基づいてリアルタイムで変更される。例えば、特定の推進管ユニット210のコマンドセットは、5Hzで前進するコマンド、3Hzで前進するコマンド、2Hzで前進するコマンド、および1Hzで前進するコマンドを含むことができる。アクチュエータコントローラ325は、第一のコマンド(3Hz)を実行することによって開始することができる。しかしながら、圧力変換器370が過圧シナリオを感知した場合、アクチュエータコントローラ325は、そのコマンドを終了し、所定のサイクルカウントに対して、より低い周波数(例えば、2Hzまたは1Hz)でマクロを開始することができる。アクチュエータコントローラ325は、圧力が安全な所定のパラメータ内にあると決定されるまで、周期レートを減少させ続けることができる。最も低い周波数で過圧状態が解決しない場合、ユーザのリセット介入を必要とする永続的な割り込みがトリガされることもある。
いくつかの実施形態では、推進管220は、推進管220のチャネル圧力を測定するように構成された圧力変換器370を含むことができる。いくつかの実施形態では、アクチュエータ320は、アクチュエータによってピストンに加えられる力のレベルを示す力抵抗データを含むフィードバックを、コントローラ325に提供することにより、圧力センサ370としても、アクチュエータとしても機能するように構成されてもよい。こうして、推進管220のチャネル圧力を推定することができる。
マイクロスイッチ312およびRFIDリーダ314などの検出および識別構成要素311は、プロセッサ332が構成要素311によって生成された信号を受信できるように、プロセッサ332に通信可能に結合されてもよい。
いくつかの実施形態では、マイクロスイッチ312は、患者および装置のユーザに対する傷害のリスクを低減するために、安全遮断スイッチとして動作するように構成され得る。例えば、マイクロスイッチ312は、アクチュエータ320と電源350との間の回路を閉じるように構成され、ピストンアセンブリ450がピストンアセンブリレセプタクル310に正しく挿入されなければ、アクチュエータ320に電力が供給されないようにすることができる。マイクロスイッチ312は、ピストンアセンブリ450がピストンアセンブリレセプタクル310に完全に挿入されたときに作動するように構成されてもよい。いくつかの実施形態によれば、マイクロスイッチ312が作動すると、マイクロスイッチ310は作動信号をコンピューティング装置330に送信してもよく、そのコンピューティング装置330は、ピストンアセンブリ450がピストンアセンブリレセプタクル310に挿入されたことを決定するために使用することができる。
RFIDリーダ314は、ピストンアセンブリ450がピストンアセンブリレセプタクル310に完全に挿入されると、RFIDリーダ314がピストンアセンブリ450上に位置するRFIDタグに隣接して配置されるように配置され得る。RFIDリーダ314は、ピストンアセンブリ450上に配置されたRFIDタグを読み取り、読み取ったRFIDコードをコンピューティング装置330に通信するように構成されている。コンピューティング装置330は、RFIDコードを受信すると、メモリ334に格納されたRFIDコードのデータベースに基づいて、挿入された推進管ユニット210のタイプを決定するように構成され得る。コンピューティング装置330は、識別されたRFIDコードに基づいて、プログラムコード336から実行するコードモジュールを選択するようにさらに構成されてもよい。RFIDタグが認識されない場合、コンピューティング装置330は、無効なまたは互換性のないピストンアセンブリ450がコンソール300に結合されているアクチュエータ320の起動を防止するために、コードモジュールの実行を防止することができる。いくつかの実施形態では、RFIDリーダ314は、例えば、バーコードを読み取るためのレーザスキャナ、またはQRコードを読み取るためのカメラなど、識別コードを読み取るように構成された別の装置に置き換えられてもよい。
推進管ユニット210が一回限りの使い捨てユニットであるように構成される場合、RFIDリーダ314は、RFID無効化装置315をさらに備えることができ、それは、いくつかの実施形態において、電磁的RFID無効化装置であり得る。RFID無効化装置315は、RFIDタグを無効化する電磁場を生成するように構成することができ、推進管ユニット210がいったん引き抜かれると、再挿入された場合でも、RFIDリーダ314によって読み取れなくなり、推進管ユニット210を複数の患者に対して再利用することを防止する。これにより、推進管ユニット210の交差感染および疲労破壊を防止することができる。
例えば、RFIDリーダ314がバーコードを読み取るためのレーザスキャナ、またはQRコードを読み取るためのカメラに置き換えられる場合、RFID無効化装置315は、装置によって読み取られたコードを読み取り不能または無効にするように構成された別のコード無効化装置と置き換えられてもよい。いくつかの代替実施形態によれば、コンピューティング装置330は、読み取りコードをメモリ334または外部メモリに格納し、すでに読み取られたコードを識別して、例えば、アクチュエータコントローラ325に送信されるソフトウェア起動ロックアウト信号をトリガすることによって、推進管ユニット210の再利用を防止するように構成されてもよい。
推進コンソール300は、入出力装置340をさらに備え、入出力装置340は、1つまたは複数のタッチスクリーン、キーボード、電子マウス、ボタン、ジョイスティック、または他の入力装置と、1つまたは複数のLED、ブザー、スピーカー、タッチスクリーンディスプレイ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、陰極線ディスプレイ、または他の出力装置を含み得る。図示の実施形態では、ユーザI/O340は、フットスイッチコントローラ342、ハンドヘルドリモートコントローラ344、およびディスプレイ346を含む。フットスイッチコントローラ342およびハンドヘルドリモートコントローラ344などの入力装置によって、ユーザは、アクチュエータの動作を、したがって、推進管ユニット210の動きを制御することが可能になる。例えば、入力装置によって、ユーザは、推進の開始、推進の停止、推進の方向の変更、および推進の速度の変更を含む、1つまたは複数の推進モードを制御することができる。いくつかの実施形態によれば、アクチュエータ320は、推進管ユニット210を補強して推進管220を推進管導管1025に容易に挿入するように構成され得る、高圧静的負荷関数を選択することも可能にする。いくつかの実施形態によれば、推進コンソール300は、推進管220の推進管導管への装填を容易にするために、真空ライン1027の動作を制御することもできる。
推進コンソール300は、真空ライン1027から空気を排出するように構成された真空ポンプ3500を備えることができる。真空ポンプ3500は、負圧吸引ポンプ、例えば、DC12V 120kPa真空ポンプを備えることができる。真空ポンプ3500は、電源350によって電力を供給され、コントローラ325によって制御されて、例えば、50~90kPa、60~70kPaの範囲、または約65kPaの負圧差を提供することができ、例えば、約5L/分の速度で真空ラインから空気を排気することができる。
真空ポンプ3500は、推進コンソール300のGUIタッチディスプレイから選択可能なセットアップモードで操作されて、Yコネクタ140を介した推進管導管1025への推進管220の装填を容易にすることができる。真空ポンプ3500は、例えば、他の推進プロファイルがフットスイッチなどのユーザ入力によってアクティブ化されたとき、推進システムの動作中にも動作し得る。これによって、動作中の推進管導管1025内の推進管220の移動にさらに抵抗することができる。
真空ポンプ3500は、コントローラ325に真空状態の論理レベル報告を提供するように構成された内部圧力変換器を含むことができる。例えば、静的真空がないことは、外部管3505が接続されていないこと、内視鏡110が接続されていないこと、あるいは内視鏡110の推進管導管1025内に推進管220が存在しないことを示し得る。
真空ポンプ3500は、推進コンソール300と内視鏡110のコネクタ本体160との間に延在する外部真空コネクタ管3505を介して、真空ライン1027に接続することができる。例えば、真空ライン1027は、コネクタ本体160の小さなルアーポートで終端することができ、真空ポンプ3500は、推進コンソール300のコンソールポート3501と連通することができ、外部真空コネクタ管3505は、コネクタ本体のポートをコンソールポート3501と流体接続するように構成されている。
コンソールポート3501は、ルアーロックフィッティング、例えば、Cadence社のパネル取付ネジフィッティングを備えた1/4”メスルアーから5/16”バーブオス管フィッティングを備えることができる。外部真空コネクタ管3505は、例えば、1/4”オスルアーから1/4”PVC管から1/4”オスルアーを備えることができる。コンソールポート3501は、内部真空管3511によって真空ポンプ3500に接続することができる。
いくつかの実施形態では、推進コンソール300は、図3Cに示すように、内部真空管3511を介して、真空ポンプ3500とコンソールポート3501との間に配置され、それらと連通する液体トラップ3520を備えることができる。液体トラップ3520は、液体トラップ3520に入る液体を収集しながら、空気が通過できるように構成されてもよい。例えば、液体トラップ3520は、従来の医療用吸引流体リザーバと同様の構成であってもよい。
推進コンソール300は、液体トラップ3520内に配置され、液体トラップ3520内の液体の存在を検出するように構成された液体センサ3522をさらに備え得る。例えば、内視鏡システム100の動作中の真空ライン2017内の液体は、例えば、推進管220の漏れを示すことがある。液体センサ3522は、液体トラップ3520で液体が検出された場合に推進コンソール300の動作を停止するか、または潜在的な漏れをオペレータに警告するように構成され得るコントローラ325と電気的に通信することができる。液体センサ3522は、シンプルな二導体(通常開)の液体伝導スイッチを備えることができ、両方の導体が液体と接触すると、3.3VのTTL論理信号が送信される。
フットスイッチコントローラ342は、ユーザの足によって作動するように構成することができ、床に配置するように設計することができる。フットスイッチコントローラ342は、ユーザおよび患者の安全のためにコンソール300から直流的または電気的に絶縁されていてもよい。フットスイッチコントローラ342は、コンソール300から光学的に絶縁されてもよい。フットスイッチコントローラ342は、ユーザがコンピュータ装置330にプログラムコード336を実行させて、アクチュエータ320の実行を開始して、推進管ユニット210の推進力を引き起こす所定のアクチュエータ制御シーケンスを起動できるように構成されてもよい。いくつかの実施形態によれば、フットスイッチコントローラ342は、また、ユーザがコンピューティング装置330にプログラムコード336を実行させて、アクチュエータ320の動作を停止して、推進管ユニット210の推進を停止させる所定のアクチュエータ制御シーケンスを起動させることもできる。
ハンドヘルドリモートコントローラ344は、手で作動するように構成することができ、内視鏡制御本体150に組み込むことができる。ハンドヘルドリモートコントローラ344は、ユーザおよび患者の安全のためにコンソール300から直流的および光学的に絶縁されてもよい。ハンドヘルドリモートコントローラ344は、ユーザがコンピューティング装置330にプログラムコード336を実行させて、アクチュエータ320の実行を開始して、推進管ユニット210の推進力を引き起こす所定のアクチュエータ制御シーケンスを起動できるように構成されてもよい。ハンドヘルドリモートコントローラ344は、また、ユーザがコンピューティング装置330にプログラムコード336を実行させて、アクチュエータ320の動作を停止して、推進管ユニット210の推進を停止させる所定のアクチュエータ制御シーケンスを起動させることもできる。
いくつかの実施形態によれば、ディスプレイ346は、LEDディスプレイパネルを備えることができる。いくつかの実施形態によれば、ディスプレイ346は、プログラム可能なインテリジェントLEDディスプレイパネルを備えることができる。ディスプレイ346は、いくつかの実施形態ではタッチスクリーンディスプレイであり、ユーザがコンピューティング装置330にプログラムコード336を実行させて、アクチュエータ320の実行を開始して推進管ユニットの推進を引き起こす所定のアクチュエータ制御シーケンスを起動できるように構成することができる。いくつかの実施形態によれば、ディスプレイ346により、ユーザは、コンピュータ装置330にプログラムコード336を実行させて、アクチュエータ320の動作を停止して推進管ユニット210の推進を停止させる所定のアクチュエータ制御シーケンスを起動させることもできる。
ディスプレイ346は、選択可能なユーザ入力指定装置として動作し、ユーザがどのユーザ入力装置がアクチュエータ320のどの機能を制御すべきかを選択できるようにすることができる。ディスプレイ346は、例えば、抵抗膜方式タッチスクリーンであり、いくつかの実施形態では、コンソール300のフロントパネルに配置される。ユーザは、ディスプレイ346を使用して、ハンドヘルドリモートコントローラ344が前進運動を制御し、フットスイッチコントローラ342が後退運動を制御することを選択できる場合がある。ディスプレイ346は、推進管ユニット210の推進コンソール300への接続状態などの動作情報を表示するように構成されてもよい。ディスプレイ346は、セットアップ情報を表示し、画面上のプロンプトおよび正しいアクションの確認によって、システムのセットアップを介してユーザに指示するように構成され得る。ユーザは、ディスプレイ346から推進管ユニット210のRUNモードとSTOPモードとを開始することができる。エラーメッセージおよび警告もディスプレイ346に表示することができる。インターフェースからのビデオ出力は、推進システム200についてリアルタイム情報を提供するデータオーバーレイとしてディスプレイ346に表示することもできる。
コンピューティング装置330、検出およびID構成要素311、アクチュエータコントローラ525、ユーザI/O340、および通信モジュール360を含む推進コンソール300の構成要素は、主電源から電力を受け取ることができる電源350を介して電力を供給され得る。いくつかの実施形態では、電源350は、上述のように、電源352および電源254など、異なる電圧を供給するための2つの電源を備えることができる。いくつかの実施形態では、電源350は、追加または代替として、1つまたは複数の電池、または代替の電源装置を備えることができる。いくつかの実施形態によれば、電源350は、直流的に絶縁された医療グレードの電源を備えることができる。
いくつかの実施形態によれば、推進コンソール300は、コンピューティング装置330と外部装置との間の通信を提供する通信モジュール360をさらに備える。例えば、通信モジュール360は、内視鏡インターフェース362を介したコンピューティング装置330と推進管ユニット210との間の通信を容易にすることができる。通信モジュール360は、コンピューティング装置330と、PC、ラップトップ、スマートフォン、および他のスマート装置などの外部コンピューティング装置との間の通信を、例えば、シリアルインターフェース364を介して、さらに容易にすることができる。いくつかの実施形態によれば、通信モジュール360は、例えば、RS-232、USB、またはイーサネット(登録商標)などの1つまたは複数の有線通信プロトコルを介して、あるいはブルートゥース(登録商標)、Wi-Fi、またはNFCなどの1つまたは複数の無線通信プロトコルを介して、通信を容易にすることができる。
例えば、いくつかの実施形態によれば、通信モジュール360は、RS-232プロトコルを使用して、内視鏡インターフェース362を介してコンピューティング装置330と推進管ユニット210との間の通信を容易にするように構成され得る。コンピューティング装置330と推進管ユニット210との間の通信によって、推進管ユニット210に配置されたセンサから受信したデータに基づいて、いくつかの機能を実行することができる。
例えば、いくつかの実施形態によれば、内視鏡は、遠位コイルパイプカラーのカメラ側に取り付けられた運動センサまたは加速度計760を備え得る。運動センサは、Signal Quest SQ-MIN-200センサなどの振動または傾斜角の変化を検出するように構成された電子運動センサ、あるいは推進システムの動作中に内視鏡の縦軸に沿った運動量の変化を検出するように構成された単軸加速度計などの加速度計を備えることができる。正しい動作中、アクチュエータ320によるピストンアセンブリ450の作動によって生成される各流体パルスは、推進管ユニット210の遠位先端の前進をもたらす。加速度計760は、推進管ユニット210の遠位端の動きに基づいて生成されたデータをコンピューティング装置330に送信するように構成され得、これは、推進管ユニット210の遠位端がアクチュエータ320によって加えられた圧力パルスの数に対して動いていないかどうかを決定する差分カウンタコードモジュールを実行することができる。メモリ334に記憶され得る所定の閾値で、加速度計データと予想されるパルス数との間の不均衡において、コンピューティング装置330は、アクチュエータコントローラ325にプログラム割り込み信号を送信して、アクチュエータ325の動作を停止するように構成され得る。これにより、視覚が妨げられる可能性がある場合、または腸の病変が狭窄、閉塞、憩室またはその他の異常を引き起こす場合に、腸に過度の力がかかるのを防ぐことができる。
いくつかの実施形態では、推進管ユニット210は、安全な圧力/電圧閾値に較正されたガス供給管内に圧力変換器を取り付けることができる。内視鏡検査は、通常、視覚化するにあたってスペースを提供するために、空気またはCOガスで腸を膨らませることによって行われるが、通常の蠕動および狭窄では、ガスの移動によって腸の一部が閉じることがある。内視鏡の比較的速い動きと膨張によって圧力が上昇すると、異常に高い管腔内圧力が発生する可能性があり、圧力変換器によって感知することができる。圧力変換器は、データをコンピューティング装置330に送信するように構成することができる。所定の安全圧力閾値を超えた場合、コンピューティング装置330は、アクチュエータコントローラ325にプログラム割り込み信号を送信して、アクチュエータ325の動作を停止し、ユーザの介入または装置のリセットを要求するように構成することができる。
いくつかの実施形態によれば、通信モジュール360は、USBプロトコルを使用するシリアルインターフェース364を介したコンピューティング装置330と外部コンピューティング装置との間の通信を容易にするように構成され得る。これにより、外部コンピューティング装置がコンピューティング装置330のメモリ334に書き込み、例えば、更新されたプログラムコードおよび動作パラメータを提供することが可能になり得る。
再び内視鏡110を参照すると、図4Aは、いくつかの実施形態による遠位ヘッド130の端面図を示す。遠位ヘッド130は、カメラ1073、カメラレンズ洗浄ノズル410、前方ウォータージェットノズル412、生検ポート/器具チャネル420、ライト430、およびオプションとして、選択された光の周波数でカメラ1073の視野を照らすための多周波出力LED435を備える。ライト430は、光ファイバ光導波路の端にレンズを含むことができ、あるいはいくつかの実施形態では、ライト430は、挿入管1071内のケーブルを介して接続されたLEDライトを備えることができる。
図4Bを参照すると、レンズ洗浄ノズル410は、空気ラインおよび水ライン414および416によって供給され得、別個の水導管418は、前方ウォータージェット412に水を供給し得る。空気導管および水導管414、416、418は、内視鏡110の全長をコネクタ本体160まで延ばすことができ、従来の内視鏡のように、制御本体150のバルブによって制御することができる。
ライト430および/またはLED435は、光導波路またはケーブル431を介してビデオコンソールに接続することができ、カメラ1073は、カメラケーブル433によってビデオコンソールに接続することができる。
図4Bは、また、湾曲部120のリンクリングのアイレット442に通された、湾曲部120内の角度形成ケーブル440の対向する位置を示す。
図4Cは、図7を参照して以下でさらに説明するように、推進管導管1025がコネクタ0007で終端する内視鏡110の断面を示す。推進管導管から空気を排出するための真空ライン1027も、また、推進管導管1025に設置された推進管220と同様に示されている。
図4Dは、コネクタ0007とY接合部140との間の挿入管1071の断面を示しており、内視鏡110のケーブルおよび導管を部分的に取り囲む摩擦リブ1030の1つの位置を示している。
図4Eは、Y接合部140と制御本体150との間の制御管155の断面を示す。推進管導管1025は、Y接合部140で終端するため存在しない。
図4Fは、制御本体150とコネクタ本体160との間のユニバーサル管1094の断面を示す。器具チャネル420は、制御本体150の生検ポートにおける終端としては存在しない。吸引は、コネクタ本体160の吸引源に接続する吸引ライン422によって器具チャネル420に選択的に供給される。
いくつかの実施形態において、内視鏡システム100は、ポリマー挿入管1071を備えることができる。従来の医療用内視鏡は、通常、鋼コイルおよび鋼メッシュ編組を含む挿入管で構成され、挿入管に十分な剛性を提供し、オペレータが内視鏡を消化管に押し込めるようにする。したがって、この剛性は、装置の受動的な曲げ半径を制限し、摩擦力を増加させ、この推進方法で達成できる挿入深さを制限する。
本内視鏡システム100の推進システム200は、内視鏡110を押す必要性を低減または排除することができる。したがって、挿入管において必要とされる剛性はより少なくなる。ポリマー挿入管の方が安価に製造でき、受動的な曲げ半径を小さくできるため、腸の解剖学的構造により容易に適合できる。
図5A~図5Cを参照すると、挿入管1071は、環状リブ部分520によって端と端とが接合された複数の円筒部分510によって画定される内側回旋ポリマー管500を含み得、挿入管1071がリブの周りで屈曲することを可能にする。内側回旋管500は、内視鏡110の様々な導管、管、チャネル、およびケーブルを収容するように構成された管腔またはチャネル505を画定する。
円筒部分510は、挿入管1071の屈曲による楕円化に抵抗することができる。これらの円筒部分510は、挿入管1071が屈曲するときに、内視鏡110のケーブルおよび導管がつぶれるのを防ぐ。円筒部分510の厚さは、異なる直径の内視鏡または異なる用途のために変化し得る。
環状リブ部分520は、円筒部分510の壁厚と比較して比較的薄い壁厚のために、挿入管1071に可撓性を提供する。環状リブ部分520は、挿入管1071の可撓性を最小曲げ半径に制限するように設計されてもよい。これは、正しい操作のために制限された曲げ半径を必要とする特定の器具または器具チャネルを保護するのに役立つ場合がある。
環状リブ部分520は、円筒部分510に対して半径方向内側に延びることができる。環状エッジ522は、円筒部分510とリブ部分520との間の接合部に形成することができる。
回旋管500は、例えば、高分子量ポリエチレン(HMWPE)などの可撓性ポリマー材料から成形または押出成形することができる。いくつかの実施形態では、回旋ポリマー管500は、他の高強度非弾性ポリマー(例えば、超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)またはKevlar(商標)など)の繊維要素を含むので、材料の疲労強度を、特に、材料が薄く、挿入管1071の屈曲により高い圧縮および張力を受けるリブ部分520において、向上させる。
環状リブ部分520の半径方向の深さは、強化繊維を追加することにより大幅に減少することができる。いくつかの実施形態では、リブ部分520は、リブ部分520の半径方向の深さを減少させるためにW字形の輪郭を画定することができる。
挿入管1071が屈曲すると、図5Cに誇張して示されるように、環状エッジ522が互いに当接するとき、屈曲角度は環状リブ部分520のサイズおよび形状によって制限され、(屈曲挿入管1071の最も鋭角な側、屈曲挿入管1071の湾曲の内側)、円筒部分510は、環状リブ部分520がその限界まで伸ばされるまで環状エッジ522の周りを旋回し、挿入管1071がそれ以上曲がらないように制限する。
挿入管1071は、さらに、回旋管500を取り囲む織成ポリマー繊維530の中間層を含む。繊維530は、例えば、挿入管の伸びに抵抗するために、UHMWPEまたはKevlar(商標)などの非弾性ポリマーで形成され得る。織物繊維530の層は、例えば、織物編組管として形成することができる。
いくつかの実施形態では、繊維530は、特定の結合位置535で回旋管500に結合される。挿入管1071が屈曲すると、繊維530は、屈曲した挿入管の外側湾曲部(環状エッジ522の当接点の反対側)で環状エッジ522を分離できる程度を制限する。これは、挿入管1071の最小曲げ半径を制限できる別の方法である。
繊維は、例えば、熱溶接によって回旋管に結合することができる。繊維は、回旋管500の周囲に円周方向に延在する環状結合領域535において、回旋管に結合され得る。結合位置は、挿入管の長さに沿って等間隔であり得る。各円筒部分510上に1つの結合位置535があってもよい。
挿入管1071は、織布繊維535を取り囲む外側ポリマーコーティング540をさらに含むことができる。外側層540は、例えば、ポリウレタンエラストマーで形成することができる。
挿入管の最小曲げ半径は、挿入管が非屈曲構成または真っ直ぐな構成にあるとき、結合位置間の繊維の長さ、配向、および張力のうちの1つまたは複数を選択することによって設定され得る。各結合領域535間の繊維530の弛みの量は、回旋管の特定の選択された曲げ半径を可能にするように選択され得る。
図5Aに示される挿入管は、約60mmの受動曲げ半径を有する、再使用可能な直径12mmの消化管内視鏡に適した例示的な寸法を提供する。これにより、グラスパーや生検鉗子などの最も一般的に使用される器具を、直径3.2mmの器具用に設計された標準の3.9mm生検チャネルに通すことができる。例えば、挿入管の外径は、8mm~16mm、10mm~14mmの範囲、または約12mmであり得る。挿入管の円筒部分510の壁厚は、0.5mm~2mmの範囲、または約1mmであり得る。繊維層530および外側シース540の厚さは、0.5mmから2mmの範囲、または約1mmであり得る。円筒部分510の内径は、4mm~10mm、5mm~8mmの範囲、または約6mmであり得る。円筒部分510は、4mm~40mm、6mm~24mm、8mm~16mm、10mm~14mmの範囲、または約10mmの長さを有し得る。環状リブ部分520の壁厚は、0.2mm~1mm、0.3mm~0.8mm、0.4mm~0.6mmの範囲、または約0.5mmであり得る。環状リブ部分520は、0.2mm~2mm、0.5mm~1.5mm、0.8mm~1.2mmの範囲、または約1mmの深さで、円筒部分510の内面から半径方向内側に突出することができる。非屈曲状態で隣接する円筒部分510の外面の間に環状リブ部分520によって形成される環状チャネルの幅は、0.2mm~2mm、0.5mm~1.5mm、0.8mm~1.2mmの範囲、または約1mmであり得る。結合領域535の軸方向の長さは、1mm~10mm、2mm~8mm、3mm~6mm、または4mm~5mmの範囲であり得る。挿入管は、10mm~200mm、20mm~160mm、40mm~120mm、60mm~100mm、60mm~80mmの範囲、または約60mmの最小曲げ半径を有するように構成されてもよい。
図5Dおよび図5Eを参照すると、いくつかの実施形態による代替の挿入管571が示されている。いくつかの実施形態では、内視鏡110は、図5A~図5Cに示される挿入管1071ではなく、図5Dおよび図5Eに示される挿入管571を備え得る。
挿入管571は、挿入管1071と同様の特徴を有し、推進管導管1025および/または推進管220を支持するために、円筒部分510から半径方向内側に延びる突起575の追加の特徴を有する。
突起575は、推進管導管1025を受け入れるように構成されたアパーチャを画定することができ、推進管導管1025は、例えば、接着剤で所定の位置に結合することができる。いくつかの実施形態では、推進管導管1025は、突起575と一体的に形成されてもよい。いくつかの実施形態では、回旋管500は、例えば、3つの部分からなる型を使用して、突起575および任意選択で推進管導管1025とともに成形されてもよい。
いくつかの実施形態では、推進管ユニット210は、内視鏡110に固定されること、および/またはその一部を形成することがある。推進管220は、挿入管に固定されることも、あるいは挿入管の一部を形成することもある。例えば、推進管220は、挿入管1071、571に結合されても、あるいはそれと一体的に形成されてもよい。そのような実施形態では、内視鏡110は、別個の推進管導管1025、または真空ライン1027、真空ラインアパーチャ740、真空ラインソケット742、末端700、または打撃ブロック710を含まなくてもよく、内視鏡システム100は、真空ポンプおよび関連するコネクタなど、推進管導管1025または真空ライン1027に関連する構成要素のいずれをも含まなくてもよい。
いくつかの実施形態では、突起575は、推進管220を受け入れるように構成されたアパーチャを画定することができ、推進管220は、例えば、接着剤で所定の位置に結合することができる。いくつかの実施形態では、推進管220は、突起575と一体的に形成されてもよい。いくつかの実施形態では、回旋管500は、例えば、3つの部分からなる型を使用して、突起575および任意選択で推進管220の遠位部分224とともに成形されてもよい。
挿入管1071が突起575なしで使用されるいくつかの実施形態では、推進管導管1025は、別個に形成され、内視鏡110の他の導管およびケーブルとともに挿入管1071に挿入され得る。
図6A~図6Cを参照すると、いくつかの実施形態による推進管導管1025が示されている。推進管導管1025は、例えば、摩擦リブと呼ぶことができる複数のリブ1030を備える。摩擦リブ1030は、挿入管1071の内面を押して、挿入管内の推進管導管の軸方向の動きに抵抗することができる。摩擦リブ1030は、例えば、可撓性シリコンで形成することができる。図6Bは、推進管導管1025とともに挿入管1071に取り付けられた後の屈曲摩擦リブ1030の形状を示す。
摩擦リブ1030は、推進管導管1025が通されるアパーチャを画定することができ、摩擦リブ1030は、例えば、推進管導管を所定の位置に保持するために、推進管導管に接着剤で結合され得る。いくつかの実施形態では、摩擦リブ1030は、推進管導管と一体的に形成されてもよい。
各摩擦リブ1030は、ほぼ円筒形の中央ハブ1030aを備えることができ、各ハブは、推進管導管1025を密接に受け入れるように構成されたアパーチャ1030bを画定する。いくつかの実施形態では、アパーチャ1030bは、ハブ1030aが推進管導管1025上に伸ばされたときに緊密な摩擦ばめを提供するために、推進管導管1025の外径よりわずかに小さい内径を有することができる。各摩擦リブ1030は、また、ハブ1030aの基部から離れて横方向に延在し、推進管導管1025から離れて実質的に垂直に延在するように構成された一対の脚部1030cを含むことができる。脚部1030cは、脚部1030cの厚さよりも大きい脚部1030cの幅(ハブ1030aに対して軸方向に定義される)を有する平坦な長方形の輪郭を画定することができる。いくつかの実施形態では、各脚部1030cの厚さは、先端1030d(ハブ1030aに対して遠位)に向かって先細になっていて、その結果、脚部は、ハブ1030aに近いよりも先端1030dに近い方が柔軟である。
推進管導管1025は、内視鏡110の他の導管およびケーブルとともに挿入管1071内に設置することができる。図6Cは、推進管導管および他の導管ならびにケーブルを挿入管に取り付ける方法を示す。布シートをケーブルおよび導管の周りに巻き付けて、ケーブルおよび導管を少なくとも部分的に取り囲む摩擦リブ1030を備えたスリーブ660を形成することができる。布スリーブ660は、鋼製ワイヤ670で縫い合わせることができ、鋼製ワイヤ670は、図6Cに示すように、摩擦リブ1030を布スリーブ660に一時的に固定するために、屈曲摩擦リブ1030と導管の束との間を通過し、次いで、布スリーブ660の外面に戻ることができる。
布スリーブ660の端にドローワイヤ680を固定して、布スリーブ660内のケーブルおよび導管を運ぶ挿入管1071を通して布スリーブを引き出すのを支援してもよい。ケーブルおよび導管が挿入管1071に取り付けられると、鋼製ステッチングワイヤ670は布スリーブ660から取り外され、布シートは挿入管から取り外され、ケーブルおよび導管は挿入管内の所定の位置に残される。布スリーブ660には、例えば、レーヨンもしくはナイロン布、または編組ケーブル布などの任意の適切な低摩擦布を使用することができる。
図7A~図7Hを参照すると、いくつかの実施形態によるコネクタ0007が示されている。代替コネクタ1035および1048は、それぞれ図13および図14に示され、同様の特徴は同様の参照番号が付されている。コネクタ0007は、挿入管カラー、推進管導管カラー、推進管導管終端コネクタ、パイプカラー、コイルパイプカラー、または遠位コネクタと呼ばれることもある。遠位コネクタ0007は、挿入管1071を湾曲部120に接続するために、ポリマー挿入管1071とともに使用するのに適していることがある。
コネクタ0007は、推進管導管1025の遠位端を受容し、推進管導管をコネクタ0007に接続するように構成された末端700(図7Aおよび図7Gを参照)を画定することができる。末端700は、内視鏡での使用時に推進管によって衝撃を受けるように構成された推進管打撃ブロック710(図7Gを参照)を画定し、推進管から湾曲部120および挿入管1071に運動量を伝達する。
コネクタ0007は、コネクタ0007の近位端で挿入管1071と、コネクタ0007の遠位端で湾曲部120とを係合して、湾曲部を挿入管に接続するように構成された外壁720を画定する。いくつかの実施形態では、コネクタ0007の外壁720は、挿入管1071および/または湾曲部120の内面と係合するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、コネクタ0007の外壁720は、雄コネクタの様式で挿入管1071および/または湾曲部120の外面と係合するように構成され得る。
コネクタ0007は、挿入管1071から湾曲部120へのケーブルおよび導管の通過を可能にするアパーチャまたは通路730(図7Eを参照)を画定する。
末端700は、コネクタ0007の外壁720内に画定されてもよい。末端700の中心軸701は、コネクタ0007の中心軸703と平行であり、そこから横方向にオフセットされてもよい(図7Fを参照)。
いくつかの実施形態では、末端700は、推進管導管1025の遠位端を受け入れるように構成されたソケット705を画定することができる。いくつかの実施形態では、末端700は、推進管導管1025の遠位端を受け入れるために、ソケット705と打撃ブロック710との間に環715を画定することができる。
図14Aおよび図14Bに示されるコネクタ1048などのいくつかの実施形態では、末端700は、先細ソケット705および先細打撃ブロック710を画定することができる。環715は、推進管導管1025の遠位端を受け入れるように構成することができる。打撃ブロック710は、末端700の本体702と螺合し、環715の半径方向の厚さを減少させるように回転可能に調整することができ、環715内の推進管導管の遠位端をクランプする。言い換えれば、ソケットに対して打撃ブロックを回転させて、打撃ブロック710をその回転軸に沿ってネジのように動かして、打撃ブロック710とソケット705との間の距離、したがって、環715の半径方向の厚さを調整する。
いくつかの実施形態では、打撃ブロック710は、打撃ブロック711の回転および軸方向の調整を容易にするツールの相補的表面を受け入れるように構成されたキー付き凹部711を画定することができる。例えば、凹部711は、アレンキーまたは六角頭ツールを受け入れるように構成された六角柱の凹部を画定することができる。
いくつかの実施形態では、打撃ブロック710は、推進管導管と真空ラインとの間の流体連通を可能にするアパーチャ740を画定することができる。これにより、推進管導管の遠位端から空気を排出して、推進管導管への推進管の挿入を支援することができる。打撃ブロックアパーチャ740は、コネクタ0007内に画定され、内視鏡の真空ラインの遠位端を受け入れるように構成された真空ラインソケット742と流体連通することができる。いくつかの実施形態では、図13および図14に示されるように、真空ラインソケット742は、末端または末端と同軸の打撃ブロックに画定されてもよい。
いくつかの実施形態では、真空ラインソケット742は、図7Aおよび図7Fに示されるように、末端700に隣接するコネクタ0007内に画定され得る。真空ラインソケットは、末端および打撃ブロックアパーチャと平行に延びることができる。コネクタ0007は、図7Fに示されるように、真空ラインソケットを打撃ブロックアパーチャに流体的に接続する真空マニホールドまたは横方向真空通路744をさらに画定することができる。横方向真空通路744は、コネクタの外壁を通って延在することができ、真空マニホールド固定ネジまたはプラグ0008で密閉することができる。
いくつかの実施形態では、コネクタ0007は、複数の角度形成ケーブルチャネル750を画定することができる。角度形成ケーブルチャネルは、コネクタ0007の周辺近くに位置することができる。角度形成ケーブルチャネルは、コネクタ0007の中心軸の周りに互いに平行に、かつ円周方向に等間隔で延在することができる。
いくつかの実施形態では、コネクタ0007は、(図13Fに示されるように)コネクタの動きを検出するように構成された運動センサまたは加速度計760を備え得る。例えば、加速度計760は、推進システムの動作中に内視鏡110の長手方向軸に沿った運動量変化を検出するように構成された単軸加速度計を備えることができる。内視鏡110は、運動センサ信号ケーブル460(図4C~図4Fを参照)を備えることができ、測定信号を運動センサ760から監視ステーションに、例えば、図3A~図3Dに関連して上述したように、推進コンソール300のコンピューティング装置330などに伝送する。
ここで図8~図11を参照すると、いくつかの実施形態によるY接合部140が詳細に示されており、その組立ては、以下に示す組立説明書に記載されている。
Y接合部140は、挿入管分岐142、制御管分岐144、および推進管分岐146の3つの分岐を画定するY接合本体1008を備える。挿入管分岐142は、挿入管に1071接続して、その近位端を提供するように構成される。制御管分岐144は、制御管155に接続し、その遠位端を提供するように構成され、制御管155は、制御本体150をY接合部140に接続する。推進管220および推進管導管1025を除く挿入管1071のすべてのケーブルおよび導管は、(器具チャネル420、真空ライン1027、角度形成ケーブル440およびチャネル444、空気および水導管414、416、418、光導波路またはケーブル431、カメラケーブル433を含む)は、制御管155から挿入管1071までY接合部140の制御管分岐144および挿入管分岐142を通過する。
推進管分岐146は、推進管220を受け入れるように構成された推進管ポート149を画定する推進管ポートアセンブリ148を受け入れるように構成される。推進管ポート149は、推進管220のステップダウンカラー3007を受け入れるように構成されてもよく、推進管ポートアセンブリ148は、Y接合部140からの推進管220の取り外しに抵抗するためのロック機構またはラッチ1013を備えることができる。
推進管ポート149は、Y接合部140の推進管分岐146および挿入管分岐142を通る推進管220の遠位部分224の通過は、挿入管1071の推進管導管1025によって受け入れられ、その中に収容される。推進管220の遠位部分224の推進管導管1025への挿入は、推進管導管1025と流体連通する遠位コネクタ0007、1035、1048に接続された真空ライン1027を介して推進管導管1025に真空圧力を加えることによって容易になり得る。
推進管220は、推進コンソール300に接続することができ、推進システム200は、推進管220の推進管導管1025への挿入を容易にするように動作することができる。これには、推進管220内のチャネル圧力を交互に変えて、流体中のキャビテーションおよび気体の溶解を連続的に誘発して、推進管導管1025に沿って推進管220を前進させることを含むことができる。あるいは、推進システム200は、推進管220を強化するために、推進管220のチャネル圧力を増加させるように操作され得、推進管220が、ユーザによって手動で推進管導管1025に押し込まれることを可能にする。
推進管導管1025に挿入する前に、推進管220の遠位部分224に潤滑剤を塗布することができる。潤滑剤は、例えば、メチルセルロース系潤滑剤などの水系潤滑剤、または他の速乾性潤滑剤を含むことができる。真空ライン1027を通して引き込まれた空気は、潤滑剤を乾燥させて、粘つくか、または粘着性を有するようにして、それにより、推進管220の遠位部分224を推進管導管1025内に保持するのに役立つ。乾燥潤滑剤は、推進管220の遠位部分224の外面と推進管導管1025の内面との間の接着層として機能することができる。これは、推進管220と推進管1025との間の摩擦結合の形成を支援することができる。
推進管220の遠位部分224を推進管導管1025内に保持するために、水系潤滑剤を使用して、乾燥するとき、推進管220の取り外しは、真空ライン1027を介して推進管導管1025を水で洗い流すことによって、潤滑剤を溶解させることによって容易に行うことができる。
図8Bを参照すると、Y接合部140が分解された状態で、分解図で示されている。Y接合部140の様々な構成要素は、以下の部品リストに示されており、いくつかの実施形態に従って、図9~図11に、さらに詳細に示されている。
図9Aは、Y接合部140のストレインブーツアセンブリ1000を示し、ストレインブーツアセンブリ1000は、ネジ付きコネクタバーブまたはソケット1001、1034、ロッキングリング1002、ロッキングリングシール1003、回転防止スタッド1004、ストレインブーツカラー1005、ストレインブーツゴム1006、およびストレインブーツOリング1007を含む。一方のストレインブーツアセンブリ1000は、挿入管1071をY接合本体1008の挿入管分岐142に接続するように構成され、第二の同様のストレインブーツカラーセンブリ1000は、制御管155をY接合本体1008の制御管分岐144に接続するように構成される。別のストレインブーツアセンブリ1000は、制御管155を制御本体150に接続するように構成され得る。
ストレインブーツアセンブリ1000は、組立説明書で後述するように、挿入管1071および制御管155をY接合本体1008に接続するように組み立てられてもよい。いくつかの実施形態では、挿入管1071は、ネジ付きソケット1034、1001の管腔に接着されてもよい。いくつかの実施形態では、挿入管1071は、ネジ付きソケット1001、1034の一部に適合し、例えば、組立説明書に記載されているように、ニチノールロッキングリング1023で所定の位置にロックされてもよい。
図10Aは、いくつかの実施形態による、分解された構成の推進管ポートアセンブリ148を示す。推進管ポートアセンブリ148は、推進管バーブ1017、Y接合本体1008に対してバーブ1017をシールするように構成されたコネクタシールまたはガスケット1016、ブレードラッチ1013、ブレードラッチバネ1014、およびブレードラッチネジ1013を含む。
推進管バーブ1017は、ブレードラッチ1013を摺動可能に受け入れるように構成された凹部を画定し、ブレードラッチ1013およびバーブ1017のそれぞれのアパーチャを整列させて、推進管ポート149を画定し、推進管220の遠位部分224およびステップダウンカラー3007が通過できるようにする。
ブレードラッチバネ1014は、図11Aに示すように、Y接合本体1008の凹部(凹部は見えない)に受容され、組み立てられたときにブレードラッチ1013に当接するように構成される。この配置は、ブレードラッチ1013を、推進管220のステップダウンカラー3007の通過を制限するように、ブレードラッチ1013および推進管バーブ1017のそれぞれのアパーチャが横方向にオフセットされる位置に付勢する。
ブレードラッチ1013は、ブレードラッチネジ1015を受け入れるように構成された細長いスロット(またはスロット穴)も画定する。この配置は、ブレードラッチ1013を推進管バーブ1017の凹部に保持し、その間、ブレードラッチ1013と推進管バーブ1017のそれぞれのアパーチャの整列(オープン)位置とオフセット(ロック)位置との間での移動を可能にする。
推進管バーブ1017は、ステップダウンカラー3007を受け入れるように構成された段付き凹部1018を画定する。いくつかの実施形態では、凹部1018によって、軸方向にいくらかの余分なスペースが可能になり、その結果、運動量は、ステップダウンカラー3から推進管バーブ1017およびY接合部140へではなく、推進管220の遠位部分224から推進管導管1025へ伝達される。
図11Aを参照すると、Y接合本体1008およびハッチアセンブリが示されており、これは、いくつかの実施形態によると、ハッチカバー1009、ハッチシールまたはガスケット1010、ハッチネジ1011、ハッチネジブッシュ1024、およびネジカバープレート1012を含む。ハッチカバー1009は、Y接合本体1008のハッチ1009aを覆うように構成されており、ストレインブーツアセンブリ1000を本体1008に接続するためのアクセスを可能にする。ブッシュ1024は、本体1008のブッシュ凹部1024aに接着され、ハッチネジ1011をねじ込むように構成されたねじ切り凹部を提供することができる。ブッシュ1024は、例えば、鋼などの金属で形成することができる。
内視鏡110は、以下の組立説明書に従って組み立てることができる。この部品リストは、図面に含まれる新規の構成要素も、部品リストに示された製造業者から入手可能な従来の内視鏡部品も参照している。
内視鏡110の一実施形態は、例えば、オリンパス160/180シリーズ、Pentax70Kシリーズ、富士フイルムの医療システム530/600シリーズなどの典型的な従来のパノラマ内視鏡に基づき、これに、本出願の推進システムの設置に必要な構成要素の追加を伴う。しかしながら、専用の内視鏡および非内視鏡器具などの他の器具を、本出願の推進システムとともに使用するように構成するように製造できることを理解されたい。
図面に示され、説明で参照される寸法は、例として示されているだけで、構成要素、導管、およびケーブルの寸法は、用途に応じて変わり得ることも理解されたい。
Figure 2022511661000002
Figure 2022511661000003
Figure 2022511661000004
内視鏡110は、サードパーティのOEMベンダーから供給された一般的な内視鏡部品と、図に示すように、非常に柔軟なポリマー挿入管を含む独自の部品とを組み合わせて構築することができる。この実施形態の内視鏡110は、推進システム200を組み込んだ3M×12.9mmのパノラマ内視鏡である。部品リストに記載されているが、本明細書の他の箇所に記載されていない部品はいずれも、当業者に知られている一般的な内視鏡部品であることも、従来の内視鏡の様々なサブアセンブリの構成要素を含むことも理解されるであろう。
一般的に、内視鏡110の組み立ては、制御本体150の約30cm下の挿入管1071に独自のYコネクタ140を挿入することからなることができる。Yコネクタ140によって、FKP推進コンソールと呼ばれる推進コンソール300からの推進管220を挿入することが可能になる。2つの追加の導管、すなわち、(i)推進管導管1025、(ii)真空ライン1027が挿入管に取り付けられる。これらの導管は、遠位端で、カスタムの遠位コイルパイプカラー0007で終端し、その中に挿入される。近位端では、推進管導管はYコネクタ140で終端し、真空ラインは光源/カメラコネクタ160で終端する。追加の小型吸引ポートが光源/カメラコネクタハウジングに取り付けられ、真空ライン1027を受け取り、真空ライン1027に吸引を提供する。
いくつかの実施形態によれば、従来の3M×12.9mmの汎内視鏡を分解した後、図1Cに示す内視鏡110を製造するために、以下の組立説明書に従うことができる。
(1)銀ロウを使用して、角度形成コイルパイプ444を新しいカスタム遠位コイルパイプカラー(0007)に取り付ける。
(2)遠位端のケーブル通過を確認する。
(3)推進管導管アセンブリの準備:推進管導管材料3100mmを切断する。
(4)12個の摩擦リブ(1030)を200mm間隔で取り付け、最初のリブは導管を遠位端から200mmの位置に取り付ける。各リブの穴の内側を100グリット研磨紙または円筒状のダイヤモンドラスプで研磨して、リブを準備する。
(5)20%酢酸溶液で穴の内側を洗浄する。
(6)リブを目的の最終位置から5mm離れた場所にスライドさせる。
(7)導管を一直線に並べ、必要に応じてリブを回転させながら、間隔をあけてマスキングテープでベンチにテープで留め、リブがすべて同じ方向になるようにする。
(8)導管の表面を100グリットの研磨紙で5mm幅の円形バンドに研磨して、各場所を準備し、20%酢酸溶液でその領域を洗浄する。
(9)Loctite770活性剤(1047)を磨耗領域に塗布し、指定された浸透時間を待つ。
(10)Loctite15s時間制御シアノアクリレート接着剤を研磨領域に塗布し、リブを研磨領域にスライドさせ、Loctite接着剤リムーバ(1046)で余分な接着剤を除去する。
(11)次のリブに移動する前に、固定時間の30秒間放置する。
(12)推進管導管の遠位コイルパイプカラーへの取り付け:管の遠位10mmを100グリットの研磨紙で粗くし、アセトンで洗浄する。(注:アセトンの接触は磨耗した領域のみに制限する。)
(13)Permabond TA4610接着剤を管の遠位5mmに塗布し、図1のNo.10に示すように、No.10の点で遠位コイルパイプカラーの中に挿入する。(注:接着剤がレセプタクルのベースの中央の穴を塞がないことを確認する。)
(14)真空管素材(1027)を440mm切断する。管の遠位10mmを100グリットの研磨紙で粗くし、アセトンで洗浄する。Permabond TA4610接着剤を管の遠位5mmに塗布し、図7A、図7E、図7Fに示すように、遠位コイルパイプカラーを真空ラインソケット742に挿入する。(注:接着剤がレセプタクルのベースの中央の穴を塞がないようにするために、0.7~0.9のモノフィラメント、編組、またはケーブルをベースの穴に通して、遠位コイルパイプカラーの側面から出す。(注:側面の穴(横方向真空通路744)は、図7Fに示すように、真空ラインソケット742および打撃ブロックアパーチャ740のベースにある穴と連続している。導管を取り付けた後、接着剤が固まる前に、側面の穴から材料を取り除くことができる。)
(15)構築を続行する前に、接着剤を少なくとも60分(できれば一晩)硬化させる。
(16)真空マニホールド固定ネジ(0008)を遠位コイルパイプカラーの側面の穴744に挿入し、Loctiteスレッドシールで密閉する。
(17)角度形成ケーブル440を遠位端から遠位コイルパイプ444、750に挿入する。
(18)残りのケーブル導管およびパイプを、遠位コイルパイプカラーの大きな管腔730を介して挿入する。
(19)カラー0007を湾曲部120に挿入し、湾曲部の4つの固定ネジで湾曲部をカラーに固定する。
(20)ストレインリリーフブーツを取り付けずに、分解図(図8B)に従って、Yコネクタ140の構成要素を組み立てる。
(21)ポリマー挿入管(1071)、ポリマーユニバーサル管(1094)、湾曲部120、推進管カラー0007、コイルパイプ444および角度形成ケーブル440を配置する。
(22)ストレインリリーフブーツおよびストレインブーツシール(1007)を、近位挿入管1071およびポリマーユニバーサル制御管155の遠位端および近位端にスライドさせて、必要なときに所定の位置にスライドできるようにする。
(23)Yコネクタ本体1008から遠位のネジ付きバーブ1001を取り外す。
(24)ニチノールロッキングバンド1023の1つを取り、ネジ付きバーブの上に置く。
(25)ネジ付きバーブ1001の挿入管1071への挿入を、挿入管1071の近位端を加熱して、バーブ1001上に伸ばせるようにすることにより、開始する。挿入管がロッキングバンドに近づいたら、ロッキングバンドを挿入管の上に持ち上げ、挿入管をフランジから3mm以内まで押し続ける。
(26)挿入管とフランジの間にシリコンシーリング化合物のビードを配置する。挿入管がバーブ1001のフランジに当たるまで挿入を続ける。ロッキングリングは、フランジから約3mmの位置にある必要がある。
(27)170℃に設定された温度制御されたはんだごてでニチノールロッキングリングを加熱する。10秒間加熱する。ニチノールは加熱すると収縮し、所定の位置にロックする(ニチノールロッキングリングは事前に伸ばされており、加熱すると、小さい直径を有する形状記憶形状に戻る。挿入管の外側のViton(商標)層は耐熱性があり、溶融しない。(注:挿入管の内側の層が影響を受けるため、指定された時間以上加熱しない。)
(28)Yコネクタ140の制御管分岐144の近位ネジ付きバーブ1001およびポリマーユニバーサル制御管155の遠位端で、このプロセスを繰り返す。
(29)制御本体150の遠位のネジ付きバーブおよびポリマーユニバーサル制御管155の近位端で、このプロセスを繰り返す。
(30)ロッキングリング(1002)をYコネクタ本体の内側に配置し、Yコネクタ本体の遠位端からネジ付きバーブ(1001)のネジ端をネジ込むことで、挿入管とポリマーユニバーサル制御管155の両方をYコネクタ本体1008に組み立てる。(注:ネジ付きバーブ1001を締めたときに、ロッキングリングが回転するのを防ぐために、Yコネクタ本体のサイドハッチ1009aから小さなドライバーの刃を挿入することができる。)
(31)フランジのノッチの1つがYコネクタ本体の表面の12時の位置にある穴と整列するように、ネジ付きバーブを締める。
(32)回転防止スタッド1004を、フランジの面と面一になるまで穴に挿入する。
(33)遠位ポリマーユニバーサル制御管155のネジ付きバーブ1001で、上記の手順を繰り返す。
(34)ストレインブーツカラーのネジ山がネジ付きバーブのネジ山と噛み合うまで、ストレインリリーフブーツとシールを挿入管の上にスライドさせ、ストレインブーツがYコネクタ本体と同じ高さになるまで、所定の位置にネジ込む。
(35)ブレードラッチバネ(1014)をYコネクタ本体に挿入する。
(36)推進管バーブ(1017)とシール(1016)をYコネクタ本体に組み立てる。
(37)ロッキングリング(1002)で内部を固定する。
(38)ブレードラッチ(1013)を推進管バーブ(1017)のスロットに挿入し、ブレードラッチネジ(1015)で所定の位置に固定する。
(39)近位端から遠位端まで挿入管を通してケーブルドローワイヤを挿入する。
(40)ベンチにレーヨン製ケーブルパッシングスリーブを配置する。スリーブは、最も低いリブのすぐ下から開始する必要がある。(注:リブは、推進システムの通常の操作で、挿入管の内側をつかむように設計されている。挿入管に導入するために、リブを圧縮して低摩擦スリーブに入れて、正しい位置に送り込むことができる。)
(41)推進管導管1025を、材料の中心にリブ1030があり、上部に残りのケーブルおよび導管があるように、配置する。
(42)各リブの位置でアセンブリをしっかりと包み、束を直径11mm未満に圧縮し、スリーブ材料をピン留めして、圧縮を維持する。0.5mmx3.5Mバネ鋼製ワイヤニードル670で近位から遠位にピン留めする(図6Cを参照)。
(43)近位スリーブ材料をねじって結び、ニードルワイヤの近位ループとともにドローワイヤ680にケーブルパッシングフードに取り付ける。
(44)挿入管、Yコネクタ、制御管155を通してケーブルの束を引き出す。
(45)ニチノールロッキングリングを遠位ポリマー挿入管の上に置く。
(46)挿入管を遠位コイルパイプカラーに完全に収まる深さまで減らす。
(47)ニチノールリングを、遠位推進管カラー0007の近位フランジ上の所定の位置にスライドさせる。
(48)170℃に設定された温度制御されたはんだごてでニチノールロッキングリングを直接加熱する。(最大クランプ力は165℃で得られる)。この場合、構成要素を組み立て、下にあるポリマー層への熱による損傷を防ぐために、ロッキングリングを圧縮空気で15(10)秒以内に冷却する必要がある。)
(49)ドローワイヤを取り外し、ドローイングフードを外し、レーヨン製スリーブをほどく。
(50)バネ鋼製ワイヤニードルを近位端から引き抜く。
(51)近位のワイヤとケーブルを保持しながら、Yコネクタのサイドハッチを介してレーヨン製スリーブをその内容物の周りから緩める。
(52)推進管導管1025の自由端をサイドハッチ1009aから引き出す。
(53)サイドハッチを通してスリーブの近位部分を取り外し、スリーブの遠位部分を引き抜く。(注:スリーブの遠位部分は、光導波路とカメラケーブルに過度の張力をかけないように引っ込める必要がある。スリーブ材料が引き抜かれるときに、推進管導管に反力を加えることができる。)
(54)推進管導管を推進管バーブ(1017)のコネクタに適合する長さに切断する。
(55)導管クランプを推進管導管の上に置く。
(56)推進管バーブ(1017)のロッキングリングを緩め、推進管導管に挿入できるように推進管バーブ(1017)を十分に引き出す。導管を保持し、コネクタが完全な深さまで押し込まれるときに、捩れないようにする。
(57)ロッキングリングを締める。
(58)クランプをバーブ部にスライドさせ、導管を締めて、所定の位置に固定する
(59)カメラケーブル、光導波路、管を制御本体150に通す。
(60)制御管155を制御本体150に再び取り付ける。(注:制御管は、Yコネクタを機器ポートと同じ平面に、角度制御軸に対して90°に向けるために接続する必要がある)。
(61)制御本体150とユニバーサル管1094を通して、真空ライン1027をコネクタ本体160に挿入する。
(62)標準吸引ラインコネクタフィッティングの反対側のコネクタ本体にドリルで穴を開ける(直径:M6)。
(63)バーブ真空ラインルアーコネクタ(1029)の外側フランジの下にシリコーンシーラントを置く。
(64)90度バーブ真空ラインコネクタを穴に通して取り付け、開口部を制御本体に向けて内部部分を締める。
(65)真空ラインを所定の長さに切断する。(コネクタから1~2mm)
(66)真空ラインコネクタスリーブ(1028)の材料を15mm切断する。
(67)真空ラインの端をアセトンで洗浄し、Loctite15s時間制御シアノアクリレート接着剤を真空ラインの端の5mmに塗布する。(注:接着剤が真空ラインの管腔を塞がないことを確認する。)
(68)真空ライン5mmを真空ラインコネクタスリーブに挿入し、1分間設定できるようにする。
(68)真空ラインコネクタスリーブに真空ライン5mmを挿入し、1分間セットする。
(69)コネクタスリーブ1028をネジ付きバーブに押し込み、小型ケーブルタイでバーブ部の上に固定する。
(70)カメラケーブル、光導波路、水および空気ライン接続を再び接続する。
(71)Yコネクタの後部にある推進管導管と、真空が接続しているかどうかをテストする。
(72)コネクタハウジングを閉じる。
(73)制御本体150の器具チャネルと角度形成ケーブルを再び接続する。
(74)湾曲部ゴムを適合させる。
(75)すべてのシステム機能をテストする。
(76)制御本体を閉じる。
(77)Yコネクタハッチシール(1010)にシリコーングリースを塗布する。
(78)シールをハッチ1009aの周りのYコネクタに挿入する。
(79)Yコネクタハッチカバー(1009)を取り付ける。
(80)Yコネクタハッチカバーネジ(1011)の頭の下にシリコーンシーラントを置く。
(81)Yコネクタハッチカバーネジでハッチを固定する。
(82)ネジカバープレート(1012)をコンタクト接着剤でハッチカバーに固定する(注:Yコネクタまたはハッチカバーにアセトンを塗布しない)。
(83)通常の方法でリークテストを実施する。
図12Aを参照すると、いくつかの実施形態による代替の内視鏡110が示されている。内視鏡は、ポリマー挿入管の代わりに、従来の金属編組挿入管を備えていてもよい。従来の金属編組挿入管の柔軟性が低下したため、代替の遠位コネクタ1035または1048をそれぞれ図13および図14に示すように使用することができる。
図12Cおよび図12Dは、従来の挿入管および遠位ヘッドの構造を示している。
コネクタ1035、1048は、角度形成ケーブル導管を画定せずに、上述のように末端700を画定することができ、アパーチャは、他のケーブルおよび導管が末端700を通過できるように比較的大きくすることができる。図12Bに示すように、コネクタ1035、1048は、従来のコイルパイプカラーに接続され、湾曲部を挿入管1042に接続し、推進管導管1025の末端を提供する。例えば、挿入管1042は、従来型の挿入管、または上述の代替挿入管1071、571の1つを備えることができる。
図13Fを参照すると、真空ライン1027は、コネクタ1035、1048を通って延在し、真空ラインソケット742内に受容される末端の遠位端に向かって後方に湾曲し得る。
金属編組挿入管を備えた従来の内視鏡は、推進システム200での使用に適したものになるように、以下の組立説明書に従って修正することができる。使用されている部品は、上記のリストに開示されている部品と実質的に類似している。ただし、ネジ付きバーブコネクタ1001、挿入管ロッキングバンド1023、コイルパイプ/PTC遠位カラー0007、真空マニホールド固定ネジ0008、およびポリマー挿入管1071を除く。いくつかの実施形態では、これらの部品は、ネジ付きソケット1034および推進管カラー1035、1048で代用または置換され得る。
いくつかの実施形態では、内視鏡110は、既存の獣医内視鏡3.3M×直径12.9mmの変更によって構築されてもよい。例えば、オリンパス160/180シリーズ、Pentax70Kシリーズ、富士フイルムの医療システム530/600シリーズなどである。
一般的に、図12Aに示される内視鏡110のアセンブリは、Yコネクタ140を、制御本体150の約30cm下で挿入管1042に挿入することを含む。Yコネクタによって、推進コンソールから推進管を挿入することが可能になる。2つの追加の導管、すなわち、(i)推進管導管、(ii)真空ラインが挿入管に取り付けられる。遠位端では、これらの導管は、カスタムの推進管カラー1035、1048で終端し、その中に挿入される。近位端では、推進管導管は、Yコネクタ140で終端し、真空ライン1027は、光源/カメラコネクタ160で終端する。追加の小型ルアー吸引ポートが光源/カメラコネクタハウジングに取り付けられ、真空ライン1027に吸引を提供する。
いくつかの実施形態によれば、図12Aに示される内視鏡110を製造するために、以下の組立説明書に従うことができる。
(1)制御本体と光源/カメラコネクタを分解する。
(2)角度形成ケーブル、光導波路、カメラケーブル、および生検ポートを切断する。
(3)湾曲部ゴムを取り外す。
(4)挿入管から湾曲部を外す。
(5)コイルパイプカラーを湾曲部から外す。
(6)挿入管の内容物を遠位端から抜き取る。
(7)コイルパイプ遠位カラーおよびコイルパイプを角度形成ケーブルから取り外す。
(8)湾曲部をカメラヘッドから取り外す。
(9)画像センサケーブルの交換。OEMケーブルの直径が大きいため、挿入管を通ってYコネクタに至る部分のために、ケーブルをより小さい直径のケーブルと交換することが必要である。遠位接続は、遠位コイルパイプカラー1035、1048と湾曲部120の接合部のすぐ遠位の場所で行う必要がある。近位接続は、制御本体160内で既存のケーブル接続ポイントに行う必要がある。
(10)所定の位置でケーブルを切断し、二重絶縁技術を使用して、交換用ケーブル、ワイヤ用ワイヤをはんだ付けし、シールド接着剤熱収縮をすべての接続の最終カバーとして使用する。
(11)推進管導管アセンブリの準備:推進管導管材料の3100mmを切り取る。(1025)(PTFE6/5mm)
(12)推進管導管の推進管カラー(1035)への取り付け:管の外側7mmおよび内側3mmをアセトンで洗浄し、乾燥させる。(注:接着する領域にアセトンの接触を制限する。)
(13)100グリット研磨紙を使用して、推進管カラーまたは末端ソケット705の内面を粗くする。
(14)表面をアセトンで洗浄し、乾燥させる。
(15)結合プロセス中に穴が接着剤で塞がれないように、後部から真空ライン穴を通してワイヤまたはパイプクリーナーを配置する。
(16)Loctite活性剤化合物(1045)を推進管導管の遠位8mmおよび内部3mmに塗布し、指定された浸透時間放置する。(30秒)
(17)Loctite時間制御接着剤(1046:Power Easy Gel)をソケット705の内部金属表面に塗布する(注:中央の真空ラインの穴を塞ぐ可能性のある管の管腔へのはみ出しを防ぐために、過度の接着剤を避ける(打撃ブロックアパーチャ740))。
(18)カラーを垂直に取り付けた状態で、推進管導管を推進管カラーに挿入し、確実に完全な深さまで固定する。
(19)接着剤の初期硬化を確実にするために、少なくとも2分間力を加えて構成要素を保持する。
(20)真空ラインの穴からワイヤを取り外して、ワイヤがカラーに接着していないことを確認する(最大の接着強度を確保し、接着剤が垂れ下がるリスクを最小限に抑えるために、構成要素を、取り扱い前に少なくとも12時間は垂直位置にしておく)。
(21)真空管材料PTFE2mm/1mm(1027)の準備。一端を予めU字型に曲げ加工する。(注:材料の曲げ半径は、半径8mmまで捩れおよび障害が発生しないことがテストされている。)アセトンで管の遠位5mmを洗浄する。
(22)真空ラインのU字部全体を推進管カラーの直径の大きい方の端に挿入し、反対側の端から外す。(注:曲げ前の曲げ半径を実質的に小さくしない。実質的に小さくなると、管が捩れて空気の流れが妨げらる。)
(23)Loctite活性剤化合物(1045)を真空ライン管の遠位5mmに塗布し、指定された浸透時間放置する。(30秒)
(24)図13Eおよび図13Fに示されるように、Loctite時間制御接着剤(1046:Power Easy Gel)をソケット742の内部金属表面に塗布する(注:中央の真空ラインの穴を塞ぐ可能性のある管の管腔へのはみ出しを防ぐために、過度の接着剤を避ける。
(25)管をつぶしたり、その直径を小さくしたりしないように注意しながら、真空ラインの先端を真空ラインソケット742に挿入する。
(26)接着剤を少なくとも60分間硬化させてから、構築を続行する。
(27)画像センサケーブル、光導波路、生検管、パイプを、湾曲部を通して挿入する。
(28)角度形成ケーブルを遠位端から遠位コイルパイプ440に挿入する。
(29)画像センサケーブル、光導波路、生検管およびパイプを、遠位コイルパイプカラーを通して挿入する。
(30)カラーを湾曲部に挿入し、4つの固定ネジで湾曲部をカラーに固定する。
(31)ストレインブーツカラーへのストレインブーツの組み立て:ストレインブーツカラーの外面を粗くし、アセトンで洗浄し、乾燥させる。(注:ゴム製ストレインブーツにアセトンを塗布しない。)
(32)ストレインブーツカラーの内部にネジが切られた端が、ストレインブーツの大きい方の端に向かっていることを確認する。Loctite時間制御接着剤(1046:Power Easy Gel)をストレインブーツの内側のくぼんだ表面に塗布する。
(33)ストレインブーツカラーをストレインブーツにすばやく挿入して、接着剤が硬化し始める前に、内部凹部に着座するようにする。
(34)組み立てられたユニットを取り扱う前に、結合を可能にするために数分間放置する。
(35)第二のストレインブーツおよびストレインブーツカラーで、ステップ(34)~(36)を繰り返す。
(36)ストレインリリーフブーツまたはハッチを取り付けずに、分解図に従って、Yコネクタの構成要素を組み立てる。
(37)挿入管長さの再現:設計の変化は、推進管カラーおよびYコネクタアセンブリの追加によって引き起こされる追加の長さを補償するために挿入管の切断を必要とする。説明のために、Yコネクタの遠位の挿入管を「遠位挿入管」または挿入管1041と呼び、Yコネクタ140と制御本体150との間の部分を「制御管155」と呼ぶ。挿入管の元の長さは、(a)推進管カラーの長さ[22mm]+(b)遠位挿入管の長さ[3000mm]+(c)Yコネクタの長さ(遠位ネジ付きソケットから近位ネジ付きソケットまで)[測定する長さ]、+(d)コントロール管155の長さ[計算する]と等しくなるようにする必要がある。全長の変化は、制御管155セグメントの長さを短くすることによって行われる。制御管155セグメントの長さは、元の挿入管の長さから長さ(a)、(b)、および(c)を差し引いて計算される。
(38)挿入管、湾曲部、およびケーブルを配置して、挿入管を切断して、Yコネクタアセンブリ140の遠位ネジ付きソケット1034に接続する位置を測定する。
(39)挿入管の3m(3000mm)の箇所にテープで印を付ける。
(40)挿入管の表面への損傷を防ぐために、印を付けた切除点の上下で挿入管を単一層のダクトテープで覆う。
(41)印を付けた点で挿入管をロータリー管カッターで切断する。
(42)挿入管の切断端から15mmを測定し、ポリウレタンコーティングを除去して、挿入管の編組金属コアの15mmを露出させる。必要に応じて、溶剤と研磨紙を使用して、コーティングを可能な限り、確実に除去する。良好なエポキシ接着のためには、かなりの量の裸の金属編組を目に見えるようにする必要がある。
(43)ストレインリリーフブーツを挿入管および制御管155の部分にスライドさせ、続いて、Oリングシール(1003)をスライドさせ、必要なときに、それらを所定の位置にスライドできるようにする。
(44)Yコネクタ本体から遠位ネジ付きソケット(1034)を取り外す。
(45)100グリット研磨紙を使用して、ネジ付きソケットのネジのない端の内側を15mmの深さまで粗くする。アセトンで洗浄し、乾燥させる。
(46)遠位挿入管の準備された切断端に高強度エポキシ樹脂接着剤を塗布し、ネジ付きソケットに挿入する。余分な接着剤を取り除き、接着強度を最大にするために必要な接着時間を設定する。
(47)挿入管、湾曲部、およびケーブルを配置して、Yコネクタアセンブリ140の制御管分岐144の近位ネジ付きソケット1034に接続するための適切な長さに制御管155セグメントを切断する位置を測定する。
(48)上記(39)に従って制御管155セグメントの長さを計算する。ネジ付きソケットに挿入する挿入管の長さ(15mm)を見込む。
(49)制御管155セグメントの計算された長さをテープで印を付け、切断する位置を示す。
(50)計算された長さが、角度形成ケーブル、生検チャネルなどの再接続を可能にすることを再確認する。
(51)挿入管の表面への損傷を防ぐために、印を付けた切除点の上下で挿入管155を単一層のダクトテープで覆う。
(52)印を付けた点で挿入管をロータリー管カッターで切断する。
(53)挿入管の切断端から15mmを測定し、ポリウレタンコーティングを除去して、挿入管の編組金属コアの15mmを露出させる。必要に応じて、溶剤と研磨紙を使用して、コーティングを可能な限り、確実に除去する。(良好なエポキシ接着のためには、かなりの量の裸の金属編組を目に見えるようにする必要がある。)
(54)分解図のように、両方の挿入管部をYコネクタ本体に組み立てる。Oリングシール(1007)をネジ付きソケットの長いネジ付き端に置き、ネジ付きソケットをYコネクタ本体の遠位端に挿入する。
(55)Yコネクタ本体の内側にロックリング(1002)を配置し、Yコネクタ本体の遠位端からネジ付きソケットの長いネジ付き端をネジ込む。(注:小さなドライバーブレードまたは角度付きプローブを、Yコネクタ本体1008のサイドハッチ1009aを介して、ロッキングリング1002のノッチの1つに挿入して、ネジ付きソケット1034を締めたときにロッキングリングが回転するのを防ぐことができる。)
(56)フランジのノッチの1つがYコネクタ本体の表面の12時の位置にある穴と整列するように、ネジ付きソケットを締める。
(57)回転防止スタッド(1004)を、フランジの面と面一になるまで穴に挿入する。
(58)制御管155セグメントで、上記の手順を繰り返す。
(59)Oリングシール(1003)を、ネジ付きソケットの短いネジ切り部にスライドさせる。
(60)ストレインブーツカラーのネジ山がネジ付きソケットのネジ山と噛み合うまで、ストレインリリーフブーツを挿入管上でスライドさせ、ストレインブーツがYコネクタ本体と面一になるまで、所定の位置にネジ込む。
推進管導管1025の長さの設定。
(61)近位(Yコネクタ側ハッチ)から遠位端まで挿入管を通してケーブルドローワイヤを挿入する。推進管導管と真空ラインをドローワイヤにテープで留める。
(62)推進管導管と真空ラインを、遠位挿入管を通して引き、Yコネクタの側面ハッチから外す。
(63)推進管導管がYコネクタ内のその終端点で正しい長さを得るために、遠位挿入管の遠位端を推進管カラーに挿入する。
(64)推進管バーブコネクタ(1017)を、シール(1016)を通してYコネクタ本体に挿入する。
(65)推進管導管に、コネクタのバーブ部から約2mm短い位置に印を付ける。
(66)印をつけた点で推進管導管を切断する。
(67)推進管バーブコネクタ(1017)およびシール(1016)を取り外す。
(68)推進管導管の切断面の内側を座ぐりまたはバリ取り工具で面取りする。
(69)推進管導管に短いドローワイヤを再度テープで留めて、他のケーブルと管をYコネクタに通す際に、容易に操作できるようにする。
(70)推進管カラーを遠位挿入管から分離して、他のワイヤおよびケーブルの通過を容易にする。
(71)真空ラインが捩れないように注意して、推進管カラー/推進管導管アセンブリの管腔730を通して、画像センサケーブル、光導波路、生検チャネル、パイプ、および角度形成ケーブルを挿入する。
(72)画像センサケーブル、光導波路、生検チャネル、コイルパイプ、および角度形成ケーブルを、遠位挿入管とYコネクタを通して制御本体に引き出す。
(73)推進管カラーの端部およびコイルパイプカラーの内部領域を研磨して、洗浄する。
(74)推進管カラーの遠位端に高強度エポキシ接着剤を塗布し、コイルパイプカラーに挿入する。
(75)遠位挿入管の端部および推進管カラーの内面を研磨して、洗浄する。
(76)遠位挿入管の遠位端に高強度エポキシ接着剤を塗布し、推進管カラーに挿入する。(注:これらのジョイントは高負荷がかかっているため、最大の接着強度を得るには、規定の硬化時間放置する必要がある。)
(77)推進管導管へのコネクタスリーブの取り付け:推進管カラージョイナ(バーブ1017および導管1025に適合するポリマー管の長さ)を取り、28mmの長さに切断する。
(78)一方の端から8mmのところで、スリーブに印を付ける。
(79)Yコネクタハッチ1009aを介して、推進管導管の近位端の20mmにLoctite活性剤を塗布する。
(80)Loctite時間制御接着剤(1046:Power Easy Gel)を推進管導管のコーティングされた部分に塗布する。
(81)推進管導管を20mmスリーブに挿入し、設定できるようにする。
(82)Yコネクタ本体1008の推進管導管の上にロッキングリング(1002)を置く。
(83)推進管バーブコネクタ(1017)を、シール(1016)を通してYコネクタ本体に挿入する。
(84)推進管バーブ(1017)を十分に挿入して、推進管導管コネクタスリーブに、バーブ部を挿入できるようにする。
(85)スリーブを熱風で加熱して、材料をわずかに柔らかくする。コネクタのバーブ部分がスリーブに完全な深さまで押し込まれている間、導管を保持し、捩れないようにする。バーブコネクタと内側の推進管導管との間に隙間があってはならない。
(86)ロッキングリングをネジ切り部に配置し、フックプローブを使用して、ロッキングリングのサイドスロットに締め付ける。
(87)小型ケーブルタイをバーブ部の上に置き、締めて、導管を所定の位置に固定する。
(88)ケーブルタイをトリミングして、ハッチカバーを閉じるための隙間があることを確認する。
(89)ブレードラッチバネ(1014)をYコネクタ本体に挿入する。(注:ブレードラッチスロットを0.5mmワイヤ上でスライドさせて、バネ穴の中に、ブレードラッチスロットを介して導入できる)。
(90)ブレードラッチ(1013)を推進管バーブ(1017)のスロットに挿入し、ブレードラッチネジ(1015)で所定の位置に固定する。
(91)制御本体150およびユニバーサル管1094を通して、真空ライン1027をコネクタ本体160に挿入する。
(92)光源コネクタ本体(直径5mm(3/16インチ))に、標準の吸引ラインコネクタフィッティングの反対側で、ドリルで穴を開ける。
(93)ルアー真空ラインコネクタ(1029)の外側フランジの下にシリコーンシーラントを置く。
(94)穴を通してルアー真空ラインコネクタを取り付け、内部のナットを締める。
(95)真空ラインコネクタスリーブ(1028)の材料を15mm切断する。真空ラインの端をアセトンで洗浄し、Loctite活性剤を塗布し、必要な浸透時間を待つ。
(96)Loctite15s時間制御シアノアクリレート接着剤を真空ラインの端の5mmに塗布する。(注:接着剤が真空ラインの管腔を塞がないことを確認する。)
(97)真空ライン5mmを真空ラインコネクタスリーブに挿入する。
(98)コネクタスリーブをルアー真空ラインコネクタ(1029)のバーブ部に押し込む。
(99)カメラケーブル、光導波路、および空気ライン接続を再接続する。
(100)真空がYコネクタの後部にある推進管導管と連続しているかどうかをテストする。
(101)光源コネクタハウジングを閉じる。
(102)制御本体の生検/器具チャネルおよび角度形成ケーブルを再接続する。
(103)湾曲部ゴムを交換する。
(104)すべてのシステム機能をテストする。
(105)制御本体を閉じる。
(106)Yコネクタのハッチシール(1010)にシリコーングリースを塗布する。
(107)シールを、サイドハッチ1009aの周りでコネクタ本体1008に挿入する。
(108)Yコネクタハッチカバー(1009)を取り付ける。
(109)Yコネクタハッチカバーネジ(1011)の頭の下にシリコーンシーラントを
(110)Yコネクタハッチカバーネジでハッチを固定する。
(111)ネジカバープレート(1012)をコンタクト接着剤でハッチカバーに固定する(注:Yコネクタまたはハッチカバーにアセトンを塗布しない)。
図15を参照すると、いくつかの実施形態では、推進管導管1025は、例えば、ケブラーまたは超高分子量ポリエチレンなどの強化繊維1500を含むことができる。強化繊維1500は、内層と外層との間に挟まれた織布または編組メッシュで形成することができる。内層は、例えば、PTFEで形成することができる。外層は、例えば、Pebax(商標)で形成することができる。推進管導管1025は、例えば、外径6mm、直径5mmとすることができる。
当業者は、本開示の広範な一般的範囲から逸脱することなく、上記の実施形態に対して、多くの変更および/または修正を行うことができることを理解するであろう。したがって、本実施形態は、あらゆる点で、例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。

Claims (89)

  1. 内視鏡推進システムであって、
    流体を収容するように構成されたチャネルを画定する細長い推進管であって、前記流体は液体または液気混合物を含む、細長い推進管と、
    前記チャネル内の前記液気混合物の圧力を選択的に調整するように構成された圧力アクチュエータを備える駆動ユニットと、
    を備える、内視鏡推進システム。
  2. 前記駆動ユニットが、前記推進管の前記チャネル内の前記圧力を徐々に下げて、キャビテーションを誘発し、前記液体の中に気泡を形成し、その後、前記圧力を急激に上げて、前記気泡を圧縮して、つぶして前記液体に戻して、それにより、前記液体の少なくとも一部が前記推進管の遠位端に向かって加速され、運動量が前記液体から前記推進管に伝達されるように構成される、請求項1に記載のシステム。
  3. 内視鏡であって、内視鏡推進システムの推進管の少なくとも一部を受け入れ、前記内視鏡を通路に沿って進めることを支援するように構成された、内視鏡。
  4. 前記内視鏡は、前記推進管の少なくとも一部を受け入れるように構成された推進管導管を画定する、請求項3に記載の内視鏡。
  5. 前記推進管導管が、前記内視鏡の湾曲部に隣接する前記内視鏡の挿入管の遠位端で終端する、請求項3または4に記載の内視鏡。
  6. 前記推進管導管から離れ、前記挿入管の内面の一部の周囲に円周方向に延在する複数の可撓性リブをさらに備える、請求項3~5のいずれか一項に記載の内視鏡。
  7. 前記可撓性リブが、前記挿入管内の前記推進管導管の軸方向移動に抵抗し、前記推進管導管から前記挿入管に運動量を伝達するように構成される、請求項6に記載の内視鏡。
  8. 前記挿入管の近位端がY接合部または三方コネクタで終端する、請求項3~7のいずれか一項に記載の内視鏡。
  9. 前記Y接合部は、前記推進管が前記推進管導管内に通過できるように構成された前記推進管導管の近位開口部を画定する、請求項8に記載の内視鏡。
  10. 前記Y接合部は、前記推進管を前記Y接合部に接続するために、前記推進管導管の近位開口部にラッチまたはブレードラッチなどのコネクタを備える、請求項8または9に記載の内視鏡。
  11. 前記Y接合部は、前記挿入管の近位端を制御管に接続する、請求項8~10のいずれか一項に記載の内視鏡。
  12. 前記制御管は、前記内視鏡を操作するための1つまたは複数の制御を備える制御本体に前記Y接合部を接続する、請求項11に記載の内視鏡。
  13. 前記制御本体は、前記内視鏡の器具チャネルまたは生検チャネルの近位開口部を画定する、請求項12に記載の内視鏡。
  14. 前記内視鏡は、コネクタ管またはユニバーサル管によって前記制御本体に接続されたコネクタ本体を備える、請求項12または13に記載の内視鏡。
  15. 前記内視鏡は、前記湾曲部を前記挿入管に直接的または間接的に接続するためのコネクタを備える、請求項5、または請求項5に従属する場合の請求項6~14のいずれか一項に記載の内視鏡。
  16. 前記コネクタは、前記推進管導管の遠位端を受け入れ、前記推進管導管を前記コネクタに接続するように構成された末端を画定する、請求項15に記載の内視鏡。
  17. 前記末端が、前記内視鏡の使用時に前記推進管によって衝撃を受けるように構成された推進管打撃ブロックを画定し、前記推進管から前記湾曲部および前記挿入管に運動量を伝達する、請求項16に記載の内視鏡。
  18. 内視鏡の湾曲部を前記内視鏡の挿入管に接続するためのコネクタであって、
    前記挿入管または前記湾曲部、または1つまたは複数の中間コネクタと嵌合して、前記湾曲部を前記挿入管に接続するように構成された外壁と、
    前記挿入管から前記湾曲部への1つまたは複数のチャネルまたはケーブルの通過を可能にするアパーチャと、
    推進システムの推進管を収容する推進管導管を受け入れるように構成され、前記推進管導管を前記コネクタに接続するように構成された前記外壁内の末端と、
    を画定し、
    前記末端の少なくとも一部が、前記内視鏡の使用時に前記推進管によって衝撃を受けるように構成された推進管打撃ブロックを画定し、前記推進管から前記湾曲部および前記挿入管に運動量を伝達する、
    コネクタ。
  19. 前記末端は、前記推進管導管の遠位端を受け入れるように構成されたソケットを画定する、請求項18に記載のコネクタ。
  20. 前記末端が、先細ソケットと先細打撃ブロックとの間に環を画定する、請求項18または19に記載のコネクタ。
  21. 前記環が、前記推進管導管の遠位端を受け入れるように構成される、請求項20に記載のコネクタ。
  22. 前記打撃ブロックが、前記末端の本体と螺合し、前記環の半径方向の厚さを減少させるように回転可能に調節可能であり、前記推進管導管の遠位端を前記打撃ブロックと前記ソケットの間の前記環にクランプする、請求項20または21に記載のコネクタ。
  23. 前記打撃ブロックが、前記推進管導管と真空ラインとの間の流体連通を可能にするアパーチャを画定する、請求項20~22のいずれか一項に記載のコネクタ。
  24. 前記打撃ブロックアパーチャが、前記コネクタ内に画定され、前記内視鏡の前記真空ラインの遠位端を受け入れるように構成された真空ラインソケットと流体連通している、請求項23に記載のコネクタ。
  25. 前記真空ラインソケットが、前記末端または前記末端と同軸の前記打撃ブロックの中に画定される、請求項24記載のコネクタ。
  26. 前記真空ラインソケットは、前記末端に隣接する前記コネクタ内に画定される、請求項24または請求項25に記載のコネクタ。
  27. 前記真空ラインソケットが、前記末端および打撃ブロックアパーチャと平行に延在する、請求項24~26のいずれか一項に記載のコネクタ。
  28. 前記コネクタは、前記真空ラインソケットを前記打撃ブロックアパーチャに流体的に接続する横方向真空通路をさらに画定する、請求項24~27のいずれか一項に記載のコネクタ。
  29. 前記コネクタは、複数の角度形成ケーブルチャネルを画定する、請求項18~28のいずれか一項に記載のコネクタ。
  30. 前記角度形成ケーブルチャネルが、前記コネクタの周辺近くに位置する、請求項29に記載のコネクタ。
  31. 前記角度形成ケーブルチャネルが、前記コネクタの周囲で互いに平行に等間隔で延在する、請求項29または請求項30に記載のコネクタ。
  32. 前記コネクタは、前記コネクタの動きを検出するように構成された運動センサを備える、請求項18~31のいずれか一項に記載のコネクタ。
  33. 請求項3~17のいずれか一項に記載の内視鏡と、請求項32に記載のコネクタとを備える内視鏡システムであって、前記運動センサは、前記推進システムの動作中に前記内視鏡の長手方向軸に沿った運動量変化を検出するように構成された単軸加速度計を備える、内視鏡システム。
  34. 前記内視鏡は、測定信号を前記運動センサから監視ステーションに伝送する運動センサ信号ケーブルを備える、請求項33に記載の内視鏡システム。
  35. 前記内視鏡がポリマー挿入管を備える、請求項33または34に記載の内視鏡システム。
  36. 前記ポリマー挿入管が、編組メッシュまたは織布メッシュおよび外側コーティングによって囲まれた内側回旋管を備える、請求項35に記載の内視鏡システム。
  37. 前記織布メッシュが、前記内側回旋管に、前記管に沿って周期的に離間した位置で結合される、請求項36に記載の内視鏡システム。
  38. 内視鏡用のポリマー挿入管であって、前記挿入管が、
    環状のリブ部分によって端と端が結合された複数の円筒部分によって画定されるポリマー内側回旋管であって、前記挿入管が前記リブ部分の周りで屈曲することを可能にする、ポリマー内側回旋管と、
    前記回旋管を取り囲むポリマー織布繊維の中間層と、
    前記織布繊維を取り囲むポリマー外側コーティングと、
    を備える、挿入管。
  39. 前記繊維は、屈曲中の前記挿入管の最小曲げ半径を制限するために、特定の位置で前記回旋管に結合される、請求項38に記載の挿入管。
  40. 前記繊維は、熱溶接によって前記回旋管に結合される、請求項39に記載の挿入管。
  41. 前記繊維は、前記回旋管の周囲に円周方向に延在する環状結合領域において前記回旋管に結合される、請求項39または40に記載の挿入管。
  42. 結合位置が、前記挿入管の長さに沿って等間隔である、請求項39~41のいずれか一項に記載の挿入管。
  43. 各円筒部分に1つの結合位置がある、請求項39~42のいずれか一項に記載の挿入管。
  44. 前記挿入管の最小曲げ半径は、前記挿入管が非屈曲構成、または真っ直ぐな構成のとき、結合位置間の前記繊維の長さ、向き、および張力のうちの1つまたは複数を選択することによって設定される、請求項38~43のいずれか一項に記載の挿入管。
  45. ケーブルおよび導管の束を布スリーブに配置するステップと、
    前記布スリーブおよびその内容物を挿入管に挿入するステップと、
    を含む、内視鏡を組み立てる方法。
  46. 前記ケーブルおよび導管の束が、内視鏡推進システムの推進管を受け入れるように構成された推進管導管を含む、請求項45記載の方法。
  47. 前記推進管導管が、前記導管から離れて横方向に延在し、前記挿入管に設置されたときに前記挿入管の内面の一部の周囲に円周方向に延在するように構成された複数の可撓性リブを備える、請求項45または46に記載の方法。
  48. 前記推進管と前記可撓性リブを布シートに配置するステップと、
    前記可撓性リブの頂部に前記ケーブルおよび導管を配置するステップと、
    前記ケーブルおよび導管の束を少なくとも部分的に囲む前記可撓性リブを有する前記ケーブルおよび導管の束を囲む前記布スリーブを形成するために、前記布シートを巻くステップと、
    をさらに含む、請求項45~47のいずれか一項に記載の方法。
  49. 前記布スリーブを形成するために、前記布シートの対向する端部を互いにワイヤで縫い合わせるステップをさらに含む、請求項45~48のいずれか一項に記載の方法。
  50. 前記布スリーブの端部をドローワイヤに結び付けて、前記挿入管を通して前記布スリーブおよび前記ケーブルおよび導管の束を引き出すことを支援するステップをさらに含む、請求項45~49のいずれか一項に記載の方法。
  51. 前記ケーブルおよび導管の束が前記挿入管に取り付けられた後、前記挿入管から前記布スリーブを取り外すステップをさらに含む、請求項50に記載の方法。
  52. 前記挿入管から前記布スリーブを取り外す前に、前記布スリーブから前記縫合ワイヤを取り外すステップをさらに含む、請求項51に記載の方法。
  53. 推進管ユニットであって、
    第一の端と、前記第一の端の反対側の第二の端とを含む細長い推進管であって、前記推進管が液体を収容するように構成されたチャネル、前記推進管の前記第一の端またはその近くで閉じられる前記チャネルの第一の端、および前記推進管の前記第二の端によって画定される前記チャネルの第二の端を画定する、推進管と、
    前記推進管の前記第二の端に接続されたピストンアセンブリであって、
    前記推進管の前記チャネルと流体連通するボアを画定する本体と、
    前記ボア内に配置され、前記ボアの内面に対して密閉するように構成された可動ピストンと、
    を備える、ピストンアセンブリと、
    を備え、
    前記ピストンアセンブリと前記推進管が協働して、選択された量の流体を含む密閉容器を画定し、前記流体には液体を含む、
    推進管ユニット。
  54. 前記流体が、選択された量の液体と、選択された量の気体とを含む、請求項53に記載の推進管ユニット。
  55. 前記密閉容器が、シリンダ内の前記ピストンの休止位置に対応する休止状態で大気圧の前記流体を含む、請求項53または54に記載の推進管ユニット。
  56. 前記ピストンの前記休止位置が、前記推進管から最も遠いシリンダの端よりも、前記推進管に最も近いシリンダの端により近い、請求項55に記載の推進管ユニット。
  57. 前記ピストンの前記休止位置が、前記推進管に最も近いシリンダの端部にある、請求項55に記載の推進管ユニット。
  58. 請求項54に従属する場合の請求項55~57のいずれか一項に記載の推進管ユニットであって、前記気体は、前記休止状態において前記液体に完全に溶解する、推進管ユニット。
  59. 推進管ユニットが、前記推進管の比較的直径の大きい近位部分を前記推進管の直径の比較的小さい遠位部分に接続するステップダウンカラーを備える、請求項53~58のいずれか一項に記載の推進管ユニット。
  60. 前記ピストンアセンブリは、アクチュエータと協働して、前記チャネル内の前記液体の圧力を選択的に調整して前記ピストンを移動させて、前記圧力を下げてキャビテーションを誘発し、前記液体の中に気泡を形成することと、前記圧力を上げて、前記気泡の一部または全部をつぶして前記液体に戻すことを交互に行うように構成され、それにより、前記液体の少なくとも一部を前記推進管の前記第一の端に向かって加速し、前記推進管に運動量を伝達して前記推進管を通路に沿って前進させる、請求項53~59のいずれか一項に記載の推進管ユニット。
  61. 前記圧力が下がったときに、前記推進管の前記遠位部分において前記チャネルの長さの少なくとも一部に沿って離間した複数の領域における気体の核生成またはキャビテーションを促進するように構成された1つまたは複数の機構をさらに備える、請求項60に記載の推進管ユニット。
  62. 前記推進管の近位部分が、前記圧力が低下したときに発生するキャビテーションの可能性を減らすために、滑らかな内面を画定する、請求項60または61に記載の推進管ユニット。
  63. 前記推進管の遠位端で気体の核生成またはキャビテーションを促進するための機構をさらに備える、請求項60~62のいずれか一項に記載の推進管ユニット。
  64. 前記機構が、前記推進管の内部遠位面に固定された多孔質セラミック材料の層を備える、請求項63に記載の推進管ユニット。
  65. 内視鏡装置の管のチャネル内の圧力を選択的に調整するための推進コンソールであって、
    少なくとも1つのユーザ入力装置と、
    アクチュエータと、
    前記内視鏡装置のピストンを前記アクチュエータに機械的に結合するための接続構成要素であって、ピストン装置が前記アクチュエータに結合されたとき、前記アクチュエータは前記ピストンの動きを作動させるように構成される、接続構成要素と、
    プログラムコードを実行して、
    前記少なくとも1つのユーザ入力装置から操作命令を受信し、
    前記アクチュエータに命令を送信して、前記アクチュエータの速度と方向の少なくとも一方を制御する
    ように構成されたコンピューティング装置と、
    を備える、推進コンソール。
  66. 前記アクチュエータが、
    フレームと、
    アクチュエータシャフトと、
    前記フレームに固定された固定磁石と、
    前記アクチュエータシャフトに固定され、作動中に前記アクチュエータシャフトとともに動くように構成された可動磁石と、
    を備え、
    前記固定磁石および前記可動磁石の少なくとも一方は、前記フレームに対する前記アクチュエータシャフトの線形移動を引き起こすように作動するように構成された電磁コイルを備える、
    請求項65に記載の推進コンソール。
  67. 前記アクチュエータが、前記アクチュエータシャフトを解放して前記アクチュエータの前進ストロークになる前に、前記アクチュエータシャフトを後方位置に一時的に保持するように構成された保持磁石をさらに備える、請求項66に記載の推進コンソール。
  68. 前記内視鏡装置が前記アクチュエータに結合されているかどうかを検出するように構成された少なくとも1つの検出構成要素をさらに備える、請求項65~67のいずれか一項に記載の推進コンソール。
  69. 前記内視鏡装置がモータに結合されたことを検出したときに、前記検出装置が前記コンピューティング装置に信号を送信する、請求項68に記載の推進コンソール。
  70. 前記コンピューティング装置は、前記内視鏡装置が前記モータに結合されていることを示す前記信号を前記検出装置から受信した後でのみ、前記モータに命令を送信するように構成される、請求項69に記載の推進コンソール。
  71. 前記内視鏡装置が前記アクチュエータに結合されたときに、前記内視鏡装置の少なくとも1つの特性を識別するように構成された少なくとも1つの識別構成要素をさらに備える、請求項65~70のいずれか一項に記載の推進コンソール。
  72. 前記識別構成要素は、前記内視鏡装置が前記アクチュエータに結合されたときに、前記内視鏡装置から識別コードを読み取る、請求項71に記載の推進コンソール。
  73. 前記識別構成要素はカメラまたはレーザスキャナのうちの少なくとも1つであり、前記識別コードはQRコードまたはバーコードなどの視覚コードである、請求項71または72に記載の推進コンソール。
  74. 前記識別構成要素はRFIDリーダであり、前記識別コードはRFIDコードである、請求項71または72に記載の推進コンソール。
  75. 前記識別構成要素が、読み取られた前記識別コードに基づいて、前記コンピューティング装置に信号を送信する、請求項71~74のいずれか一項に記載の推進コンソール。
  76. 前記コンピューティング装置は、前記識別コードに少なくとも部分的に基づいて、前記アクチュエータに送信する前記命令を決定するように構成される、請求項72~75のいずれか一項に記載の推進コンソール。
  77. 請求項53~64のいずれか一項に記載の推進管ユニットと、請求項65~76のいずれか一項に記載の推進コンソールと、を備える、推進システム。
  78. 請求項18~32のいずれか一項に記載のコネクタを備える、内視鏡。
  79. 請求項33~37のいずれか一項に記載の内視鏡システムを組み立てる方法であって、前記推進管を前記推進管導管に挿入するステップを含む、方法。
  80. 前記推進管を前記推進管導管に挿入するステップの前に、前記推進管に潤滑剤を塗布するステップをさらに含む、請求項79に記載の方法。
  81. 前記推進システムを操作して、キャビテーションと前記推進管の前記液体への前記気体の溶解を誘発し、前記推進管を前記推進管導管に沿って前進させるステップをさらに含む、請求項79または80に記載の方法。
  82. 前記推進システムを操作して、前記推進管のチャネル圧力を増加させて前記推進管を補強し、それによって、前記推進管を前記推進管導管に押し込むことを可能にするステップをさらに含む、請求項79または80に記載の方法。
  83. 前記推進管が前記推進管導管に挿入されるときに、前記推進管導管から空気を排出するステップをさらに含む、請求項79、80、または82に記載の方法。
  84. 前記推進管が前記推進管導管に挿入されるときに、前記推進管導管の遠位端と流体連通する真空ラインに吸引力を加えて、前記推進管導管から空気を排出するステップをさらに含む、請求項79、80、82、および83のいずれか一項に記載の方法。
  85. 前記真空ラインを介して前記推進管導管を通して空気を吸引して、前記潤滑剤を少なくとも部分的に乾燥させ、前記推進管導管の外面を前記推進管導管の内面に部分的に結合するステップをさらに含む、請求項79、80、および82~84のいずれか一項に記載の方法。
  86. 請求項45~52または請求項79~85のいずれか一項に記載の方法を使用して形成された、内視鏡。
  87. 請求項38~44のいずれか一項に記載の挿入管を備える、内視鏡。
  88. 請求項1、2および68のいずれか一項に記載の推進システムと、
    請求項3~17、78、86または87のいずれか一項に記載の内視鏡と、
    を備える、内視鏡システム。
  89. 本出願の明細書に個別または集合的に開示または記載されているステップ、特徴、整数、構成要素、システム、プロセス、方法、ユニット、アセンブリ、組成物、および/または化合物、ならびに前記ステップおよび特徴の2つ以上の任意または全部の組合せ。
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