KR20070065302A - 내시경으로 유체 매질을 공급하기 위한 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

작동 핸들 및 삽입 관을 따라 연장하는 취입 채널, 세정 채널 및 흡입 채널이 제공된 삽입 관을 포함하는 내시경 장치에 유체 매질을 공급하기 위한 제어 시스템이 개시된다. 상기 제어 시스템에는 하나 이상의 제1 유체 매질 공급원, 제2 유체 매질 공급원, 진공 공급원 및 상기 작동 핸들을 시스템 제어 유닛과 유체 및 전기적으로 소통시키기 위한 분리 가능한 다기능 커넥터를 갖는 시스템 제어 유닛이 제공된다. 상기 제1 유체 매질 공급원 및 제2 유체 매질 공급원은 상기 취입 채널 및 세정 채널에 동시에 연결 및 분리될 수 있도록 되어 있다.

Description

내시경으로 유체 매질을 공급하기 위한 제어 시스템{CONTROL SYSTEM FOR SUPPLYING FLUID MEDIUM TO ENDOSCOPE}

본 발명은 내시경 분야에 관한 것으로 구체적으로 결장 내부의 이상을 검사하도록 직장 및 결장내로 가요성 관이 삽입되는 콜로노스코픽(colonoscopic) 과정에서 사용되는 내시경 장치에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 내시경에 공기, 물 등의 유체 매질을 공급하는 제어 시스템에 관한 것이다.

결장 내에서 내시경을 추진하도록 팽창 가능한 가요성 슬리브를 이용하는 내시경들이 알려져 있다.

볼로신(미국 특허 제6,485,409호)은, 내시경 탐침, 결장 내에서 탐침을 배향시키기 위한 굽힘부(조종 유닛), 삽입 관 및 탐침의 기부에 가까운 쪽에 결합된 가요성 커버 슬리브 또는 외장을 포함하는 내시경을 개시하고 있다. 상기 내시경의 굽힘부는 탐침 뒤에 배치된다. 상기 슬리브는 그의 접힘부가, 삽입 관 및 탐침 헤드 사이에 배치된, 내부 스핀들 및 캡 사이에 보유되는 방식으로 내시경에 부착된다. 팽창될 때, 상기 접힘부는 상기 내부 스핀들의 플랜지 위로 펼쳐지며 상기 슬리브의 내측 부분이 말단 방향으로 당겨진다.

PCT/IL03/00661호에서는, 팽창 전에 디스펜서 내에 보유되는, 가요성의 팽창 가능한 슬리브를 이용하는 내시경을 개시하고 있다. 이 내시경에서 사용되는 디스펜서는 내시경이 통과할 수 있는 통로를 형성하는 입구 및 출구 포트들을 가진다. 상기 디스펜서는 내시경이 상기 통로를 통해 기부측 단부 방향으로 철회될 때 상기 슬리브를 잡아두기에 적합하다. 다른 실시예에서, 상기 디스펜서는 그에 고정된 외부 슬리브를 포함하고 이 외부 슬리브는 내시경이 철회될 때 상기 외부 슬리브가 가요성 슬리브를 덮도록 디스펜서에서 연장되기에 적합하게 되어 있다. 이 구성에 의해 상기 가요성 슬리브 상의 오염물이 외부 슬리브 내에 유지되고 내시경 또는 어떤 다른 대상 또는 환자 신체의 외측 영역과 접촉하지 않게 된다. 내시경이 상기 가요성 슬리브에서 완전히 제거된 후에, 상기 디스펜서는 외부 슬리브와 함게 폐기된다.

상기 참조 문헌에서 내시경에는, 세정, 통풍, 흡입을 위해 그리고 내시경 기구의 통과를 위해 필요하게 되는, 통상의 적절한 통로 또는 루멘(lumen)이 설치되어 있는, 멀티루멘 관으로 알려져 있는, 내부 슬리브가 제공된다. 내시경을 작동시키도록, 상기 멀티루멘 관의 기부측 단부는 전용의 일회용 커넥터, 또는 소위 허브(hub)를 통해, 물, 압축 공기 및 진공 등의, 유체 매질 공급원에 분리 가능하게 연결된다. 압축 공기를 공급하는 펌프, 물을 공급하는 플라스크 및 진공을 생성하는 펌프를 갖는 외부 제어 유닛을 포함하는 유체 제어 시스템이 제공된다. 또한, 상기 제어 유닛에는 상기 멀티루멘 관으로의 압축 공기, 물 및 진공의 공급 및 팽창 가능한 슬리브로의 압축 공기의 공급을 제어하는, 여러 개의 핀치 밸브들이 제공된다.

불행하게도 상기한 유체 제어 시스템이 제공된 내시경의 유지 관리는, 내시경의 작동 전에 각각의 관을 유체 매질의 대응하는 공급원과 일대일로 연결시켜야 하기 때문에, 불편하고 노동 집약적이다.

종래 기술의 제어 시스템의 다른 단점은 신체 채널에서 시스템으로 들어오는 오염된 부스러기의 진입 방지가 불충분하다는 점이다.

따라서, 본 발명의 목적은 유체 매질을 멀티루멘 관 및/또는 슬리브가 제공된 내시경의 팽창 가능한 슬리브로 공급하기 위한 새롭고 개선된 제어 시스템 및 시스템 제어 유닛을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 작동 및 유지 관리가 편리하고 간단한, 새롭고 개선된 시스템 및 시스템 제어 유닛을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 내시경 과정 중에 신체 채널로부터 오염의 진입을 안정적으로 방지하는, 새롭고 개선된 제어 시스템 및 시스템 제어 유닛을 제공하는 것이다.

본 발명의 이점 및 장점들을 더 잘 이해하도록, 첨부 도면들과 연계되어 행해지는 이하의 실시예들의 설명을 참조하기 바란다.

도1은 본 발명의 제어 시스템을 이용하는 내시경 장치의 사시도,

도2는 본 발명의 제어 시스템 및 시스템 제어 유닛의 실시예를 나타낸 도면,

도3은 본 발명의 제어 시스템 및 시스템 제어 유닛의 제2 실시예를 나타낸 도면, 및

도4는 본 발명의 제어 시스템에서 사용된 오염 트랩을 나타낸 단면도이다.

도1을 참조하면, 내시경 장치, 특히 콜로노스코픽 장치(10)가 다음의 주 부품들을 가진 상태로 도시되어 있다. 상기 장치는 작동 핸들(14)에 연결된 그의 기단부(12) 및 일회용 디스펜서(18)에 삽입되어 그 디스펜서에서 돌출하는 그의 말단부(16)를 가진 삽입 관을 갖는 내시경을 포함한다. 이러한 장치 및 그의 구조 및 기능의 일반적인 설명의 예가 본 명세서에 참고로 포함된 PCT/IL03/00661호에 기재되어 있다.

도1에도 도시된 바와 같이, 일회용의 팽창 가능한 슬리브가 내시경의 말단 영역을 덮고 있다. 도1에 도시된, 슬리브의 그 부분은 전방의 비팽창부(15) 및 후방의 접힘부(17)를 포함하고 있다. 상기 전방부는 내시경의 말단 및 그의 헤드를 덮고 있다. 상기 전방부는 내시경이 결장 내에서 전진할 때 팽창되지 않는다. 상기 후방부는 공기 또는 다른 유체 매질이 슬리브를 팽창시킬 때 삽입 관을 덮고 펼쳐진다. 이러한 구성에 의해 상기 내시경은 신체 통로 내에서 추진된다. 이러한 현상의 설명이 상기 참조 문헌에 기재되어 있다. 본 발명의 제어 시스템과 함께 사용될 수 있는 내시경은 내시경의 말단부에 결합된 가요성 슬리브의 팽창에 기초하는 것과, 동일한 추진 메카니즘을 이용하는 의미에서 유사한 타입으로 될 수 있다. 그러나, 본 발명은 팽창 가능한 슬리브에 의해 추진되는 내시경들 및 상기한 콜로노스코픽 으로만 제한되는 것이 아님을 이해하기 바란다. 본 발명은 신체 내부 검사를 위해 신체 통로에 탐침을 삽입해야 하는 의료 과정들에 사용되는 임의의 다른 내시경 장치에도 사용될 수 있다.

도1에 도시된, 핸들은 공급선(20)에 의해 시스템 제어 유닛(SCU)(22)에 연결된다. SCU의 하우징 내에는 슬리브의 팽창 및 통풍을 위한 압축 공기 공급원이 제공되어 있다. 시스템 제어 유닛 기단부에, 물로 채워진 플라스크(24)가 제공되어 세정을 위해 결장으로 물을 가압하에 공급하도록 한다. 도시되지 않았지만, 취입을 위한 공기 공급 및 적절한 수단(도1에 도시 안됨)에 의해 생성되는 진공을 공급하기 위한 적절한 관들이 공급선을 따라 연장됨을 이해하기 바란다. 상기 SCU는 도2-4를 참조하여 상세하게 후술되는 제어 시스템의 주요 부분들 중 하나이다.

또한, 콜로노스코픽 장치의 기능을 위해 필요한 여러 장치들이 삽입 관 내에 제공됨을 이해하기 바란다. 이 장치들은 알려져 있다. 이 장치들 중 하나는, 작동 핸들에 의해 조작될 수 있는, 예컨대 척추 및 근육들에 대해 언급하는 것으로 될 수 있다. 도1에 도시되지 않았지만, 결장의 세정을 위해 필요한 물, 취입을 위해 필요한 공기 및 흡입을 위해 필요한 진공을 공급하기 위한 적절한 통로들을 갖는 멀티루멘 관이 상기 콜로노스코프를 따라 연장함을 이해하기 바란다. 또한, 상기 멀티루멘 관은 콜로노스코픽 과정 중에 요구될 수 있는 결장 내로의 수술 도구의 도입도 허용한다.

상기 멀티루멘 관은 내시경의 전체 길이에 걸쳐 연장하며, 핸들을 통과하여, 상기 공급선을 따라 연장되어 SCU에서 멀티루멘 관으로 물과 공기를 공급하는 관(28)을 가진 상기 멀티루멘 관의 기부측 단부를 연결하도록, 핸들 위에 제공된 측면 포트에 분리 가능하게 접속될 수 있는, 전용의 Y-커넥터(26)에 연결된다.

실제로, 상기 멀티루멘 관 및 Y-커넥터는 플라스틱 재료로 제조된다. 그 재료들이, 저렴하고, 콜로노스코프가 신체 통로에서 배출된 후 내시경 과정의 말기에 폐기되는, 폐기 가능한 아이템이라면 유익할 것이다. 이러한 구성에 의해, 새로운 콜로노스코픽 과정에 대한 준비는 간단하고, 편리하며 신속하고 전의 내시경 과정 중의 신체 통로에서 취해진 어떠한 오염물의 확산과도 연계되지 않게 된다.

도2를 참조하면, 본 발명의 유체 제어 시스템의 제1 실시예가 도시되어 있다. 이 시스템은 참조 부호 30으로 표시되며 그의 주요 부품, 즉 SCU는 점선으로 개략적으로 도시되어 있다. 상기 SCU는 콜로노스코픽 장치(10)의 적절한 기능을 위해 필요한 공기, 물 및 진공의 공급을 제어한다. 상기 유체 제어 시스템의 일부 외부 부품들, 즉 플라스크(24) 및 진공 펌프 유닛(32)도 도시되어 있다. 실제로, 상기 플라스크 체적은 약 300cc의 물을 포함하기에 충분하여야 한다. 적절한 진공원으로서 분당 적어도 20리터의 유속으로 멀티루멘 관을 통해 신체 통로에서 흡입할 수 있도록 -0.4바의 진공을 생성할 수 있는 유용한 병원 장비를 이용할 수 있다. 상기 멀티루멘 관은 도2에 도시되며 참조 부호 33으로 나타내고 있다.

SCU내에는, 필요한 전자, 공기압 및 수압 부품들, 즉 논리 유닛(34), 압축 공기를 공급하기 위한 제1 및 제2 펌프(36,38) 및 상세하게 후술되는 여러 가지 밸브들이 제공된다. 구체적으로 도시되지 않았지만, 상기 SCU내에는 밸브들을 작용시키고 논리 유닛에 에너지를 가하기 위해 필요한 적절한 전력 공급원도 제공될 수 있음을 이해하기 바란다.

실제로, 상기 펌프(36)는 분당 3-5리터의 유속으로 0.5-0.7바의 압력 하에 공기를 공급할 수 있어야 한다. 이 펌프는 상기 멀티루멘 관, 팽창 가능한 슬리브 및 플라스크에 압축 공기를 공급하려고 한다. 상기 펌프(38)는 분당 2리터의 유속으로 0.3바의 압력 하에 공기를 공급할 수 있어야 한다. 이 펌프는 작동 핸들에 공기를 공급하려고 한다. 상기 작동 핸들은 공기를 해제하기 위한 구멍을 가진다. 이 구성의 목적은 상세하게 후술된다.

논리 유닛(34)은 핸들(14)에 제공된 보조 제어 버튼들(도시 안됨)에 라인(40)에 의해 전기적으로 접속된다. 상기 보조 제어 버튼들은, 예컨대 표시된 화상을 기억 또는 정지시키기 위해, 모니터(42)에 공급되는 영상 신호을 제어하도록 사용될 수 있다.

상기 논리 유닛은 또한 핸들에 제공된 각각의 제어 버튼들(48,50)에 신호 라인들(44,46)에 의해 전기적으로 접속될 수 있다. 상기 버튼(48)은 멀티루멘 관에 형성된 채널(52)을 통한 흡입을 제어할 수 있다. 상기 채널은 포트(53)를 통해 수술 기구를 삽입할 필요가 있을 때의 작업 채널 또는 (진공이 그를 통해 공급될 때) 흡입 채널로서 작용하게 된다. 상기 버튼(50)은 전용의 취입 채널(54)을 통해 신체 통로에 공기를 공급할 수 있다. 또한, 이 버튼은 전용의 세정 채널(56)을 통해 신체 통로에 물을 공급할 수도 있다. 상기 버튼(50)내에 통과 구멍(51)이 제공된다. 이 구멍은 핸들의 작동 중에 의사의 손가락에 의해 개폐될 수 있다. 상기 통과 구멍은 펌프(38)와 유동적으로 소통된다. SCU와 라인들(40,44,46)을 연결하기 위해 분리 가능한 다기능 커넥터(58)가 제공된다. 이 커넥터는 상기 SCU 및 제어 버 튼(48,50) 및 보조 제어 버튼 사이에서 전기 신호들을 통과시킬 뿐 아니라, 핸들에 압축 공기를 확실하게 공급한다는 점에서 다기능으로 된다. 상기 논리 유닛(34)은 라인(60)에 의해 모니터에 전기적으로 접속되고 라인(62)에 의해, 누르면 신호를 발생하고, 슬리브의 팽창을 트리거하는, 풋 패달(64)에 연결된다. 라인(62)의 논리 유닛으로의 연결은 도2에서 "논리 유닛으로"라는 라벨로 개략적으로 나타내고 있다.

도2에는, 또한, 상기 SCU 및 핸들 사이의 유동적인 소통을 허용하는 관들(66,68)이 도시되어 있다. 이 관들은 동일한 다기능 커넥터(58)에 의해 상기 SCU에 분리 가능하게 접속된다. 상기 관(66)은 압축 공기를 펌프(38)에서 버튼(50)의 구멍(51)으로 공급하도록 작용한다. 또한, 관(68)은 압축 공기를 펌프(36)에서 핸들로 공급하도록 도시되어 있다. 핸들 내에는 슬리브를 팽창시키도록 삽입 관을 통해 연장하는 채널(72)로 펌프(36)로부터의 압축 공기가 통과하여 진행하는 통로가 제공된다.

또한, 도2에서, 상기 멀티루멘 관은, 핸들의 측면 연장부에 제공된 Y-커넥터(26)에 연결된, 관들(74,76,78)을 통해 SCU와 유동적으로 소통한다. 이 관들은 각각 작업 채널(52)에 진공을 공급하고, 취입 채널(54)에 공기를 공급하고, 세정 채널(56)에 물을 공급한다. 관(76)과 펌프(36) 및 관(78)과 플라스크(24)의 동시적인 유체 소통을 위해 공통의 커넥터(75)가 제공된다. 본 발명의 양태들 중 하나에 따르면, 관들(76,78)은 각 라인에 전용으로 된 분리된 커넥터에 의해 하나씩 관들을 연결/분리시킬 필요없이 공기 및 물의 공급원에 즉각적으로 연결 및 분리시킬 수 있다. 이러한 구성은 시스템을 매우 간단하고, 편리하며 신속하게 셋업할 수 있게 한다. 구체적으로 도시되지 않았지만, 상기 공통의 커넥터는 플라스크, 예컨대 그의 커버에 배치될 수 있음을 이해하기 바란다.

SCU 내에, 콜로노스코프로의 유체 매질의 공급을 제어하기 위해 필요한, 시스템의 여러 가지 수압 및 공기압 부품들이 장착된다. 상기 유체 매질은 : 라인 a) 펌프(36)에서 상기 슬리브, 멀티루멘 관 및 플라스크로 압축 공기를 공급함; 라인 b) 진공 펌프(32)에 의해 생성된 진공을 상기 멀티루멘 관에 공급함; 라인 c) 펌프(38)에서의 압축 공기를 핸들에 공급함; 및 라인 d) 플라스크(24)에서 상기 멀티루멘 관에 물을 공급하는, 공급 라인들에 의해 공급된다.

예컨대, 라인 a)에는 0.5-0.7바의 좁은 범위 내의 펌프(36)에 의해 공급된 압력을 유지하기 위한 안전 밸브(82)를 가진 압력 조절기(80)가 제공된다. 상기 압축 공기는 세 개의 덕트들(84,86,88)을 통해 세 개의 정상시 차단 솔레노이드 밸브들(SV5,SV1,SV3)로 진행하게 된다. 상기 밸브들은, 개방될 때, 압축 공기를 펌프에서 플라스크(24), 또는 라인(76), 또는 라인(68)으로 공급할 수 있다. 압축 공기가 플라스크로 공급되자 마자, 플라스크 내의 물이 관(78)을 통해 멀티루멘 관의 세정 채널로 밀려들어가서 콜로노스코프의 최전방 단부에 제공된 스프링클러 수단(90)에 의해 그 채널로부터 분사되게 된다. 실제로 물은 초당 1cc 이상의 유속으로 플라스크에서 분사된다. 압력은 플라스크내에서 영구적으로 유지되지 않고, 세정을 위해 물을 공급하도록 요구되는 때에만 유지됨을 알 수 있을 것이다.

라인 b)에는, 흡입 보틀(92) 및 그를 통과하는 관을 선택적으로 해제할 수 있는 통상의 핀치 밸브인, 흡입 밸브(SV4)가 제공된다. 핸들(14) 위의 흡입 버튼을 눌러서 상기 핀치 밸브를 작용시킨다.

모든 밸브들은 논리 유닛에 전기적으로 접속되어 그에 의해 제어됨을 이해하기 바란다.

라인 c)에는, 라인(66)의 공기 압력을 감지하는 압력 센서(94)가 제공된다. 상기 압력 센서는 논리 유닛에 전기적으로 접속되며 라인(66)의 공기 압력이 소정 레벨 아래로 감소하자마자 상기 센서는 신호를 발생하여 논리 유닛에 전송한다. 이 신호를 수신하자마자 논리 유닛은 밸브(SV1)를 개방하고 압축 공기를 상기 멀티루멘 관의 취입 채널로 라인(76)을 통해 공급한다.

도2의 제어 시스템은 다음과 같이 동작한다.

슬리브를 팽창시키도록 요구될 때, 풋 페달(64)을 눌러야 한다. 페달을 누르면, 논리 유닛에 전기 신호가 전송되어, 정상시 차단된 밸브(SV3)를 개방시키기 위한 신호가 생성된다. 이 밸브가 개방되면, 압축 공기가 펌프(36)에서 핸들의 통로(70) 및 다음에 삽입 관의 통로(72)를 통해 슬리브로 진행하도록 허용된다. 슬리브에서 압력을 해제하도록, 신체 채널에서 콜로노스코프를 배출 한 후에 페달을 해제해야 한다. 이 상황에서, 논리 유닛에 의해 신호가 발생되어 밸브(SV3)를 폐쇄함으로써 압력을 관(68)에서 대기 중으로 방출할 수 있게 된다.

흡입이 요구될 때, 버튼(48)을 눌러야 한다. 이 버튼을 누르면, 논리 유닛에 의해 신호가 발생되어 핀치 밸브(SV4)를 개방한 다음 진공이 관(74) 및 흡입 채널(52)을 통해 신체 공동으로 진행되도록 허용된다.

취입을 위해, 제어 버튼(50) 상에 제공된 구멍(51)을 폐쇄해야 한다. 이로써 압력 센서(100)에 의해 검출되는, 라인(66)의 압력이 증가하게 된다. 이에 따라, 논리 유닛이 솔레노이드 밸브(SV1)를 개방시키고 압축 공기가 펌프(36)에서 관(76)을 통해 취입 채널로 진행되도록 허용된다.

펌프(38)에서의 공기 공급을 트리거하도록 의사의 손가락으로 구멍(51)을 폐쇄하는 대신에, 예컨대 두 개의 전기 스트로크 스위치 등의 다른 수단을 사용할 수 있음을 이해하기 바란다.

신체 공동을 세정하기 위해서는 제어 버튼(50)을 눌러야 한다. 다음 논리 유닛에 의해 밸브(SV5)를 개방하기 위한 신호가 발생될 것이다. 밸브가 개방되면, 압축 공기가 플라스크로 진입할 수 있게 되고 따라서 물이 관(78)을 통해 세정 채널로 밀려들게 된다. 신호가 없을 때, 즉시 압력이 밸브에서 대기 중으로 방출되어 플라스크에서 압력이 제거된다.

제어 버튼들(48,50)은 논리 유닛에 전기적으로 접속되는, 전기 스위치들일 뿐이고 상기 버튼들 및 멀티루멘 관 사이에 유동적인 소통이 없음을 이해하여야 한다. 이 구성에 의해 신체 채널 또는 공동에서 관통하는 임의의 부스러기에 의한 버튼들의 오염의 위험이 방지된다. 동시에, 공기의 유동이 펌프(38)에서 구멍(51)의 방향으로 영구적으로 유지되므로, 의사들에게 익숙한, 취입 또는 세정을 실행하는 동일 모드를 유지할 수 있게 된다. 이 모드에 따르면, 버튼(50)의 중앙의 구멍 위의 손가락 압력이 취입을 제공하고 버튼을 더 누르면 세정을 트리거하게 된다.

또한, 제어 버튼들이 밸브들을 기계적이 아닌 전기적으로 작동시키므로, 피 스톤 등의 기계적 부품들이 필요하지 않게 된다. 종래 기술의 시스템들에서는, 제어 버튼들이 통상 기계적 부품들을 포함하는 기계적 제어 메커니즘과 연계된다. 불가피한 오염으로 인해 각각의 콜로노스코피 주기 후에 상기 제어 메커니즘을 분해하여 세정하도록 요구된다. 본 발명에서 버튼들은 오염될 수 있는, 어떠한 기계적 부품들과도 연계되지 않는다.

이제 본 발명의 제2 실시예에 대해 설명한다. 이 실시예는 도3 및 4에 도시되며 파열될 때 슬리브를 통한 신체 통로에서의 오염의 가능성을 가능한 한 크게 감소시키기 위한 것이다. 도3을 참조하면, 시스템의 부품들 중 대부분은 동일하게 남아 있지만, 종전 실시예와 비교하여 공급 라인 a)에는 핸들 및 밸브(SV3) 사이에 배치된 오염 트랩 수단(96)이 제공되어 있다. 실제로, 도3에서와 같이 커넥터(58)내에 트랩 수단이 있는 것이 바람직하다.

상기 트랩 수단은 채널(72), 통로(70) 및 관(68)을 통해 신체 채널 또는 공동 및 SCU 사이에 유동적인 소통이 제공될 때 SCU로 들어오는 어떠한 오염의 진입도 방지하려는 것이다. 상기 트랩 수단의 구성 및 기능은 도4를 참조하여 더 상세하게 설명될 것이다.

다시 도3을 참조하면, 덕트(88)는 트랩 수단으로 인도하는, 측면 덕트(100)를 형성하도록 무릎 부분(98)에서 분할되어 있다. 상기 무릎 부분 및 트랩 수단 사이에 유량계(102)가 제공된다. 이 유량계는 슬리브가 파열 등의 손상을 입게 되어 팽창을 종료하도록 요구될 때의 상황을 검출하도록 필요하게 된다. 유량계에 추가하여 슬리브 내의 압력 변화를 감시하기 위한 압력계가 제공되면 바람직하다.

또한, 라인들(76,78)에는 전용의 체크 밸브(104,106)가 제공된다. 이 구성에 의해 유동 매질의 통과는 일 방향, 즉 SCU 및 플라스크에서 멀티루멘 관으로만 허용되고 후방으로의 유동은 방지된다. 이로써 SCU 및 플라스크 내측에서의 오염을 유지하는 것이 가능해진다.

상기 제어 시스템의 요소들은 팽창 가능한 커버 슬리브가 제공되는, 콜로노스코프에서만 사용될 수 있는 것이 아님을 이해하기 바란다. 상기 요소들은 삽입 관에 유체 매질을 공급하도록 요구되는 임의의 다른 내시경의 제어 시스템에서도 사용될 수 있다.

도3 및 4를 참조하면, 그의 설계에 대해 후술되는, 이중 피스톤을 내장하고 있는 원통형 하우징(108)을 포함하는 스풀 밸브로서 설계된, 제어 밸브인 트랩 수단(96)이 도시되어 있다. 하우징을 따라 길이방향으로 연장하는 원통형 보어가 제공되며, 상기 보어는 짧은 부분(110), 긴 부분(112), 우측 단부(R) 및 좌측 단부(L)에 의해 정의된다. 상기 짧은 부분의 내경은 Ds이고, 긴 부분의 내경은 D이며 Ds가 D1보다 크다. 상기 보어의 우측 단부에 제어 라인(115)과 유체 소통하는 포트(114)가 제공되며, 그 제어 라인을 통해 압축 공기가 펌프(36)에서 밸브(SV3)를 통해 공급된다. 이 공기는 하우징 내의 이중 피스톤의 위치를 제어한다. 도3에 도시된, 상기 제어 시스템의 실시예에서, 상기 밸브(SV3)는 정상시 개방되는 밸브로서 작용한다. 도4에 도시된 바와 같이, 상기 긴 부분(112)의 외주 벽 상에 세 개의 포트들(116,118,120)이 제공된다. 상기 포트(116)는 상기 보어의 좌측 단부에 가깝게 배치된다. 이 포트는 측면 덕트(100)와 유체 소통하게 되며, 상기 덕트를 통해 압축 공기가 트랩 수단으로 공급된다. 상기 포트(118)는 상기 긴 부분의 중간의 우측에 배치되며 라인(119)에 의해 바로 대기중으로 연결된다. 상기 포트(120)는 긴 부분의 중간의 좌측에 배치되어 관(68)과 유체 소통하게 되며, 상기 관을 통해 압축 공기가 트랩에서 슬리브로 공급된다. 하우징 내에서 이중 피스톤은 상기 보어의 대향 단부들(L,R) 사이에서 변위 가능하다. 상기 이중 피스톤은 제1 실린더(122), 대향하는 제2 실린더(124) 및 로드(126)를 포함하고, 그 로드 위에 실린더들이 보유된다. 상기 제1 실린더는 상기 보어의 짧은 부분(110) 내에 배치되며 그의 직경은 상기 내경 Ds와 거의 동일하다. 상기 제2 실린더는 상기 보어의 긴 부분(112) 내에 배치되며 그의 직경은 상기 내경 D1과 거의 동일하다.

각각의 실린더 및 상기 각 보어의 원통형 외주 벽 사이에 O-링 또는 다른 적절한 밀봉이 제공된다. 이 구성에 의해, 상기 피스톤이 보어를 따라 왕복으로 미끄럼 이동할 때 제1 및 제2 실린더 및 상기 보어의 외주 벽 사이에 유밀 결합이 보장된다. 이 실시예에 다른 제어 시스템은 다음과 같이 작동한다. 슬리브를 팽창시키거나 및/또는 유체 매질이 그로부터 해제될 필요가 없는 경우, 정상적으로 개방된 밸브(SV3)는 압축 공기가 펌프(36)에서 제어 라인(115)을 통해 포트(114)로 진행하여 상기 피스톤을 도4에 실선으로 나타낸, 좌측 위치로 변위시키도록 허용한다. 이 위치에서 상기 제1 실린더는 상기 보어의 짧은 부분의 좌측 단부에 접해있다. 상기 피스톤은 논리 유닛에서 밸브(SV3)로 신호가 전송되지 않는 한 항상 상기 위치에 유지된다. 상기 로드 및 실린더의 길이 및 특히 상기 포트들(116,118,120)의 위치는, 상기 피스톤이 좌측 위치에 보유될 때, 실린더(124)가 포트(116) 및 포트 들(120,118) 사이의 유동적인 소통을 방지하는 방식으로 선택된다. 따라서, 압축 공기는 덕트(100)에서 슬리브로 진행될 수 없다. 동시에, 유체 매질은 슬리브에서 (포트(120)를 통해) 트랩으로 진행된 후 트랩에서 (포트(118)를 통해) 대기중으로 배출되도록 허용된다. 슬리브에서 배출된 유체 매질이 오염될 수 있지만, 상기 포트들(120,118) 및 포트들(116,114) 사이에 유체 소통이 되지 않기 때문에, 상기 SCU는 절대로 오염되지 않게 됨을 이해하기 바란다. 또한, 포트(116)를 통해 트랩 수단으로 진입한 압축 공기도 상기 SCU로 오염 부스러기가 진입함을 방지하도록 작용하게 된다.

트랩 근처 또는 트랩 자체에 배치되는, 보조 통풍 포트를 갖는 덕트(100)를 제공함이 유익하다. 이러한 포트는 상기 라인의 공기를 대기중으로 영구적으로 배출하며 이로써 슬리브가 동일한 내시경 주기 중에 한번 이상 수축할 때의 상황에서 SCU를 오염시킬 가능성을 감소시키게 된다.

상기 상황에서, 슬리브를 팽창하도록 요구될 때, 풋 페달(64)을 눌러서 논리 유닛이 밸브(SV3)를 폐쇄하기 위한 적절한 신호를 발생해야 한다. 이 상황에서, 압축 공기는 상기 밸브에서 대기중으로 배출되며 실린더(122)상에 압력이 작용하지 않게 된다. 압축 공기는 포트(116)를 통해 트랩으로 진입하여 상기 이중 피스톤을 도4에 점선으로 도시된 우측 위치로 변위시키도록 실린더(124) 상에서 작용한다. 이 위치에서, 포트(116)는 포트(120)와 유체 소통하며 따라서 압축 공기는 펌프(36)에서 슬리브로 진행하도록 허용된다.

본 발명은 상기한 실시예들로 제한되지 않으며 당업자는 첨부된 특허청구의 범위에 정의된 바와 같은, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 변화들 및 변경들을 행할 수 있음을 이해하기 바란다.

이하의 특허청구의 범위에서 사용되는, 용어들 "포함", "가지는" 및 그들의 동의어들의 의미는 "포함하지만 제한되지 않는"다는 의미이다.

또한, 상기한 설명, 및/또는 이하의 특허청구의 범위, 및/또는 첨부된 도면들에 개시된 특징들은, 분리되거나 또는 서로 조합되는, 그의 다양한 형태로서 본 발명을 실현하기 위한 재료로 될 수 있음을 이해하기 바란다.

Claims (23)

1. 작동 핸들, 및 삽입 관을 따라 연장하는 취입 채널, 세정 채널 및 흡입 채널이 제공된 삽입 관을 포함하는 내시경 장치에 유체 매질을 공급하기 위한 제어 시스템으로서 :

   a) 하나 이상의 제1 유체 매질,

   상기 제1 유체 매질을 삽입 관에 공급할 수 있는 수압 및 공기압 부품들, 및

   상기 수압 및 공기압 부품들을 제어하는 논리 유닛을 갖는 시스템 제어 유닛,

   b) 제2 유체 매질 공급원,

   c) 진공 공급원,

   d) 상기 작동 핸들 및 시스템 제어 유닛 사이의 유체 및 전기적 소통을 행하기 위한 분리 가능한 다기능 커넥터를 포함하며,

   상기 하나 이상의 제1 유체 매질 공급원 및 제2 유체 매질 공급원은 상기 취입 채널 및 세정 채널에 동시에 연결 및 분리 가능하게 된 제어 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 삽입 관은 멀티루멘 관을 포함하고 상기 취입 채널, 세정 채널 및 흡입 채널은 상기 멀티루멘 관을 따라 연장하는 제어 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 제1 유체 매질 공급원은 압축 공기를 공 급하기 위한 펌프를 포함하고, 상기 제2 유체 매질 공급원은 물로 채워진 용기를 포함하고 상기 진공 공급원은 진공 펌프를 포함하는 제어 시스템.
4. 제3항에 있어서, 상기 하나 이상의 공급원은 상기 취입 채널에 압축 공기를 공급하기 위한 제1 펌프 및 상기 작동 핸들에 압축 공기를 공급하기 위한 제2 펌프를 포함하는 제어 시스템.
5. 제4항에 있어서, 상기 작동 핸들은 구멍이 제공된 제어 버튼을 포함하고, 구멍 폐쇄 시에 압축 공기가 상기 제1 펌프에 의해 취입 채널로 공급되는 제어 시스템.
6. 제5항에 있어서, 상기 제2 펌프는 상기 구멍과 유체 소통하는 제어 시스템.
7. 제6항에 있어서, 상기 제2 펌프는 압력 센서를 통해 상기 구멍과 유체 소통하는 제어 시스템.
8. 제3항에 있어서, 상기 펌프는 상기 취입 채널 및 상기 용기에 연결되는 제어 시스템.
9. 제4항에 있어서, 상기 내시경 장치에는 팽창 가능한 커버 슬리브가 제공되 고, 상기 삽입 관에는 슬리브를 팽창시키기 위한 채널이 제공되며 상기 제1 펌프는 슬리브를 팽창시키기 위한 상기 채널에 연결되는 제어 시스템.
10. 제9항에 있어서, 상기 수압 및 공기압 부품들은 정상시 폐쇄되는 밸브들을 포함하고, 이 밸브들은 각각 상기 제1 펌프 및 상기 취입 채널, 상기 용기 및 슬리브를 팽창시키기 위한 채널 사이에 배치되는 제어 시스템.
11. 제9항에 있어서, 상기 제1 펌프 및 슬리브를 팽창시키기 위한 채널 사이에 배치된 오염물을 트랩하기 위한 수단을 포함하는 제어 시스템.
12. 제11항에 있어서, 상기 트랩 수단은 상기 다기능 커넥터 내에 위치하는 제어 시스템.
13. 제11항에 있어서, 상기 트랩 수단은 스풀 밸브를 포함하는 제어 시스템.
14. 제3항에 있어서, 상기 제어 시스템은 상기 제1 펌프 및 취입 채널 사이의 제1 체크 밸브 및 상기 용기 및 세정 채널 사이의 제2 체크 밸브를 포함하는 제어 시스템.
15. 작동 핸들 및 삽입 관이 제공된 내시경 장치내로의 유체 매질의 공급을 제어 하는 시스템 제어 유닛으로서,

    하나 이상의 유체 매질 공급원,

    상기 삽입 관으로 유체 매질을 공급할 수 있는 수압 및 공기압 부품들, 및

    상기 하나 이상의 유체 매질 공급원 및 상기 수압 및 공기압 부품들을 제어하는 논리 유닛을 포함하며,

    상기 작동 핸들과 유체 및 전기적으로 소통하고 상기 삽입 관과 유체 소통하는 시스템 제어 유닛.
16. 제15항에 있어서, 상기 유체 매질은 공기이고 상기 하나 이상의 유체 매질 공급원은

    상기 삽입 관을 따라 연장하는 취입 채널과 유체 소통하는 제1 펌프 및

    상기 작동 핸들과 유체 소통하는 제2 펌프를 포함하는 시스템 제어 유닛.
17. 제16항에 있어서, 상기 제2 펌프는 상기 작동 핸들의 제어 버튼에 형성된 구멍과 유체 소통하는 시스템 제어 유닛.
18. 제17항에 있어서, 상기 제2 펌프 및 구멍 사이에 압력 센서를 더 포함하는 시스템 제어 유닛.
19. 제15항에 있어서, 상기 수압 및 공기압 부품들은 하나 이상의 평상시 폐쇄되 는 밸브를 포함하는 시스템 제어 유닛.
20. 내시경 장치의 작동 핸들 및 삽입 관을 따라 연장하는 취입 채널로의 공기 공급을 제어하는 방법으로서,

    a) 상기 작동 핸들과 유체 및 전기적인 소통을 행하며,

    상기 취입 채널로 공급되는 압축 공기를 생성하는 제1 펌프,

    취입 채널로 압축 공기를 공급할 수 있는 수압 및 공기압 부품들,

    상기 작동 핸들에 라인에 의해 연결되며 압축 공기를 생성하는 제2 펌프, 및

    상기 수압 및 공기압 부품들을 제어하는 논리 유닛이 장비된 시스템 제어 유닛을 제공하는 단계;

    b) 상기 제2 펌프와 유체 소통하는 구멍을 가진 제어 버튼을 상기 작동 핸들에 제공하는 단계; 및

    c) 상기 제1 펌프 및 취입 채널 사이에 유체 소통을 형성하도록 상기 수압 및 공기압 부품들을 작용시키기 위한 신호를 발생하는 단계를 포함하며,

    상기 신호는 상기 구멍 및 제2 펌프 사이의 유동적인 소통을 논리 유닛에 의해 종결함으로써 발생되는 공기 공급 제어 방법.
21. 제20항에 있어서, 상기 수압 및 공기압 부품들은 상기 제1 펌프 및 상기 취입 채널 사이에 배치된 정상시 폐쇄되는 하나 이상의 밸브를 포함하고, 이 밸브는 상기 신호를 수신함에 따라 개방될 수 있는 공기 공급 제어 방법.
22. 제21항에 있어서, 상기 제2 펌프 및 작동 핸들 사이에서 라인의 압력을 검출하여 일정 레벨까지의 압력 증가에 따라 상기 신호를 발생하는 단계를 더 포함하는 공기 공급 제어 방법.
23. 제20항에 있어서, 상기 제2 펌프 및 상기 구멍 사이의 유동적인 소통의 종결단계는 손가락에 의해 상기 구멍을 폐쇄하는 단계를 포함하는 공기 공급 제어 방법.

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