KR20190072447A

KR20190072447A - 유동 제한기

Info

Publication number: KR20190072447A
Application number: KR1020180160536A
Authority: KR
Inventors: 벤 프라이어
Original assignee: 에디컨인코포레이티드
Priority date: 2017-12-15
Filing date: 2018-12-13
Publication date: 2019-06-25
Also published as: ES2958717T3; CA3027056A1; JP2019107448A; US20190184048A1; CN110032218B; EP3508111B1; AU2018274863A1; BR102018075878A2; CN110032218A; MX2018015655A; TW201927345A; EP3508111A3; US10967084B2; IL263525A; EP3508111A2; RU2018144297A

Abstract

기체 멸균제, 예를 들어 과산화수소를 사용하는 멸균기 내에서 내시경을 멸균하는 데 도움이 되는 장치가 개시된다. 이 장치는 건식 부스터(dry booster)와, 내시경의 채널 및 건식 부스터에 연결될 수 있는 2개의 관을 구비하는 유동 제한기(flow restrictor)를 포함할 수 있다. 이 유동 제한기는 채널을 통한 유량을 변경하여 채널 전체에 걸쳐 멸균제를 전달하는 데 도움이 되도록 사용될 수 있다.

Description

유동 제한기{FLOW RESTRICTOR}

본 명세서에 개시된 발명의 요지는 루멘(lumen)을 갖는 의료 장치, 예컨대 내시경을 멸균하는 데 도움을 주는 장치인 건식 부스터(dry booster)에 관한 것이다.

의료 장치는 전형적으로 오염된 장치가 대상에게 사용되어 대상의 감염을 초래할 수 있는 가능성을 최소화시키기 위해 사용 전에 멸균된다. 증기, 과산화수소, 및 가스 플라즈마(gas plasma)와 산화에틸렌(EtO)이 있거나 없는 기상 멸균과 같은 다양한 멸균 기술이 채용될 수 있다.

소정의 멸균 기법이 주위 압력 또는 대기압 이외의 압력에서 수행된다. 예를 들어, 존슨 앤드 존슨 컴퍼니(Johnson & Johnson company)의 에티콘 유에스 엘엘씨(Ethicon US, LLC)의 사업부인 어드밴스트 스터릴리제이션 프로덕츠(Advanced Sterilization Products)의 스테라드(STERRAD)(등록상표) 시스템, 스테라드(등록상표) NX 시스템 또는 스테라드(등록상표) 100NX 시스템이, 과산화수소를 기화시키고 저압에서, 예컨대 200 밀리토르 미만에서 작동하는 멸균 시스템 또는 멸균기의 예이다.

루멘을 갖는 다양한 기다란 의료 장치, 예컨대 내시경은 다양한 이유로 멸균에 있어서 곤란함이 있다. 예를 들어, 루멘 내의 압력이 길이와 직경의 함수로서 루멘의 입구로부터 감소하기 때문에, 멸균제가 전체 루멘을 통과하여 루멘의 모든 표면에 도달하는 것을 보장하기 위해서는 압력 강하가 극복되어야 한다. 또한, 루멘은 잔해를 모으거나 헹굼수(rinse water)와 같은 유체에 의해 폐색될 수 있다.

건식 부스터는 기다란 의료 장치의 루멘에 연결될 수 있는 장치이다. 압력 변화가 실행되는 멸균 과정을 거칠 때, 루멘의 일단부에 있는 건식 부스터의 내부와 루멘의 타단부에 있는 압력 챔버 사이의 압력 차이가 멸균제를 루멘을 통해 통과시키는 데 도움을 주며, 이는 루멘을 멸균하는 데 도움을 준다.

기체 멸균제, 예를 들어 과산화수소를 사용하여 멸균기 내에서 내시경을 멸균하는 데 도움이 되는 장치가 개시된다. 이 장치는 건식 부스터와 유동 제한기(flow restrictor)를 포함할 수 있다. 이 유동 제한기는 제1 관 입구, 제1 관 출구, 제1 관 길이, 및 제1 관 반경을 갖는 제1 관을 포함할 수 있다. 이 유동 제한기는 또한 제2 관 입구, 제2 관 출구, 제2 관 길이, 및 제2 관 반경을 갖는 제2 관을 포함할 수 있다. 제1 관 출구 및 제2 관 출구는 건식 부스터에 연결될 수 있다. 제1 관 입구는 내시경의 제1 루멘에 직접 또는 간접적으로 연결가능하게 될 수 있다. 유사하게, 제2 관 입구는 내시경의 제2 루멘에 직접 또는 간접적으로 연결가능하게 될 수 있다.

일부 실시예에서, 제1 관 길이는 대략 10 mm 내지 20 mm일 수 있고, 제1 관 반경은 대략 2.5 mm 내지 9 mm일 수 있고, 제2 관 반경은 대략 0.25 mm 내지 대략 1 mm일 수 있고, 제2 관 길이는 대략 20 mm 내지 대략 5000 mm일 수 있다. 예를 들어, 제1 관 길이는 대략 20 mm일 수 있고, 제1 관 반경은 대략 6 mm일 수 있고, 제2 관 반경은 대략 0.25 mm일 수 있고, 제2 관 길이는 대략 20 mm일 수 있다.

몇몇 실시예에서, 이 장치는 제2 관이 그 주위에 권취될 수 있는 스풀(spool)을 추가로 포함한다. 어댑터가 제1 관 출구와 제2 관 출구를 건식 부스터에 연결하는 데 도움이 되도록 또한 구비될 수 있다. 즉, 제1 관 출구와 제2 관 출구는 어댑터에 연결될 수 있고, 어댑터는 건식 부스터에 연결될 수 있다.

이 장치를 이용하여 내시경을 멸균하는 방법이 또한 개시된다. 이 방법은 하기 단계를 포함할 수 있다. 건식 부스터와, 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 유동 제한기가 제공될 수 있다. 내시경이 또한 제공될 수 있다. 이 내시경은 이를 통해 배치되는 제1 루멘 및 제2 루멘을 구비할 수 있다. 제1 루멘은 제1 반경을 가질 수 있고, 제2 루멘은 제1 반경보다 2배 이상 긴 제2 반경을 가질 수 있다. 유동 제한기의 제1 단부는 내시경에 연결될 수 있고, 유동 제한기의 제2 단부는 건식 부스터에 연결될 수 있다. 건식 부스터와 유동 제한기에 연결된 내시경은 기체 멸균제, 예를 들어 과산화수소를 사용하는 멸균기의 진공 챔버 내로 배치될 수 있다. 진공 챔버는 폐쇄될 수 있다. 건식 부스터와 유동 제한기에 연결된 내시경이 기체 멸균제를 포함하는 멸균 사이클을 거치게 될 수 있다. 멸균제는 제1 루멘을 통해 제1 유량으로 유동될 수 있다. 멸균제는 또한 제2 루멘을 통해 제2 유량으로 유동될 수 있다. 제1 루멘을 통한 유동은 제2 루멘을 통한 유량의 +25% 내지 -25%에 있을 수 있다. 대안적으로, 제1 유량과 제2 유량은 동일할 수 있다.

이 방법의 몇몇 변형에서, 내시경은 진공 챔버 내로 배치되기 전에 멸균 파우치(pouch) 내로 배치될 수 있다. 대안적으로, 내시경은 진공 챔버 내로 배치되기 전에 멸균 트레이(tray) 내에 배치될 수 있다.

유동 제한기를 제조하는 방법이 또한 본 명세서에 개시된다. 제1 관 및 제2 관이 제공될 수 있다. 제1 관은 제1 길이와 제1 반경을 가질 수 있고, 제2 관은 제2 길이와 제1 반경보다 더 작은 제2 반경을 가질 수 있다. 제1 관은 제1 내시경 루멘에 연결될 수 있다. 제2 관은 제1 내시경 루멘보다 더 큰 체적을 갖는 제2 내시경 루멘에 연결될 수 있다. 제1 관과 제2 관은 기체 또는 액체의 공급원에 연결될 수 있다. 제1 관을 통한 제1 유량과 제2 관을 통한 제2 유량은 결정될 수 있다. 제1 유량이 제2 유량보다 더 많은지 여부를 결정하기 위해, 제1 유량은 제2 유량과 비교될 수 있다. 제2 길이는 제2 유량을 변경하기 위해 조절될 수 있다.

제2 유량이 제1 유량보다 더 많은 이들 실시예에서, 제2 길이는 제2 관을 제2 관보다 더 긴 제3 관으로 대체함으로써 조절될 수 있다. 제2 유량이 제1 유량보다 더 적은 이들 실시예에서, 제2 길이는 제2 관의 세그먼트를 제거함으로써, 예를 들어 세그먼트를 절단함으로써 조절될 수 있다. 제2 관은 유동 제한기를 취급하는 데 도움이 되는 스풀 상으로 권취될 수 있다.

본 명세서는 본 명세서에 기술된 발명의 요지를 구체적으로 지적하고 명확하게 청구하는 청구범위로 끝맺고 있지만, 발명의 요지는 동일한 도면 부호가 동일한 요소를 식별하는 첨부 도면과 관련하여 취해진 소정의 예에 대한 하기의 설명으로부터 더욱 잘 이해될 것으로 여겨진다.
도 1은 내시경을 도시한 도면.
도 2는 유동 제한기를 도시한 도면.
도 3은 도 2의 유동 제한기의 분해도.
도 4는 내시경과 건식 부스터에 연결된 도 2의 유동 제한기를 도시한 도면.

하기의 설명은 청구된 발명의 요지의 소정의 예시적인 예를 기재한다. 기술의 다른 예, 특징, 태양, 실시예, 및 이점이 하기의 설명으로부터 당업자에게 명백해질 것이다. 따라서, 도면 및 설명은 본질적으로 예시적인 것으로 간주되어야 한다.

건식 부스터는 화학 멸균제를 기다란 의료 장치, 예컨대 내시경의 루멘 내로 흡인하는 데 도움을 주기 위해 사용될 수 있다. 건식 부스터는 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 제6,451,255호 및 제7,229,591호에 개시된다. 건식 부스터는 건식 부스터와 기다란 의료 장치의 루멘 사이의 연결을 확립하는 데 도움을 주는 어댑터를 포함할 수 있다. 예시적인 어댑터가 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 제6,187,265호에 기재된다.

도 1은 본체(12), 삽입 관(14), 및 엄빌리컬 관(umbilical tube)(16)을 포함하는 예시적인 내시경인 내시경(10)을 도시한다. 삽입 관(14)은 대상 내로 삽입될 수 있는 내시경의 일부분이다. 삽입 관은 전형적으로 대략 1 피트 내지 대략 7 피트의 길이를 갖는다. 내시경의 삽입 관은 범위가 대략 1 mm 내지 10 mm인 상이한 직경을 갖는 다양한 채널(예컨대, 루멘)을 포함할 수 있다. 몇몇 내시경은 하나 이상의 채널을 포함하며, 이 채널은 이를 통해 예컨대 공기, 물, 또는 의료 기구를 도입하기 위한 것이다. 기구 채널이 대략 3 mm 내지 8 mm의 직경을 가질 수 있고, 워터-노즐(water-nozzle) 채널이 대략 1 mm 내지 6 mm의 직경을 가질 수 있으며, 워터-제트(water-jet) 노즐 채널이 대략 1 mm 내지 6 mm의 직경을 가질 수 있고, 공기-노즐 채널이 대략 1 mm 내지 6 mm의 직경을 가질 수 있다. 이들 채널은 사용 간에 예컨대 멸균에 의해 오염제거되어야 한다.

건식 부스터에 연결된 내시경의 멸균 중에, 진공 챔버 내의 압력이 건식 부스터 내의 압력보다 큰 조건 하에서 멸균제가 전형적으로 멸균기의 진공 챔버 내로 도입된다. 따라서, 건식 부스터는 멸균제가 내시경의 채널을 통해 유동하는 데 도움을 주는 흡입력을 제공한다. 다중-루멘 내시경이 저압 멸균 사이클에 의한 오염제거를 위해 건식 부스터에 연결될 때, 더 작은 직경의 채널을 통해 충분한 양의 멸균제를 제공하는 것에 관한 난제가 발생한다. 구체적으로, 더 작은 직경의 채널은 멸균제의 유동에 대해 더 큰 직경의 채널보다 더 큰 저항을 제공한다. 따라서, 과다한 멸균제가 더 큰 채널을 통해 유동할 수 있는 반면에, 불충분한 체적이 더 작은 직경의 채널을 통해 유동할 수 있다. 바꾸어 말하면, 큰 채널과 작은 채널 사이의 저항의 차이가 클 때, 멸균제는 작은 채널 대신에 더 큰 채널을 통해 유동하기를 "선호할"(prefer) 것이다.

이러한 문제를 인식한 후에, 본 발명자는 채널들을 통한 멸균제의 유동을 균일하게 하여 충분한 양의 멸균제가 각각의 채널을 통해 유동할 가능성을 증가시키기 위해 유동 제한기를 사용하여 더 큰 채널에 의해 제공되는 유동에 대한 저항을 증가시키는 것을 구상하였다.

도 2는 건식 부스터에 연결된 내시경의 다수의 루멘을 통한 멸균제의 유동을 균일하게 하기 위해 사용될 수 있는 유동 제한기(100)를 도시한다. 유동 제한기(100)는 제1 관(102)과 제2 관(104)을 포함한다. 소정 실시예에서, 유동 제한기(100)는 적어도 제2 관(104)이 그 주위에 권취될 수 있는 스풀(110), 제1 관 커넥터 또는 어댑터(112), 제2 관 커넥터 또는 어댑터(116), 건식 부스터 어댑터(140) 및 내시경 어댑터(150)를 포함할 수 있다. 스풀(110)은 배관 관리에 대해 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 그러나, 대안적인 형태의 배관 관리가 구현될 수 있다. 예를 들어, 제2 관(104)은 맨드릴(mandrel)을 사용한 열 처리에 의해 편리한 형태, 예를 들어 코일형 구성으로 형성될 수 있다. 제1 관 커넥터 또는 어댑터(112)는 제1 관(102)을 내시경의 제1 채널 또는 내시경 어댑터(150)의 제1 채널(152)에 정합시키도록 구성될 수 있다. 제1 어댑터(112)는 제1 관(102)의 제1 단부(114)에 연결될 수 있다. 제2 관 커넥터 또는 어댑터(116)는 제2 관(104)을 내시경의 제2 채널 또는 내시경 어댑터(150)의 제2 채널(154)에 정합시키도록 구성될 수 있다. 제2 어댑터(116)는 제2 관(104)의 제1 단부(118)에 연결될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 건식 부스터 어댑터(140)는 관(102, 104)을 건식 부스터(예컨대, 도 4의 건식 부스터(30))에 정합시키기 위해 제1 관(102)의 제2 단부(115)와 제2 관(104)의 제2 단부(119)에 연결될 수 있다.

도 3은 유동 제한기(100)의 분해도를 나타낸다. 제1 어댑터(112)가 단일 입구(112a)와 단일 출구(112z)를 포함하고 제2 어댑터(116)가 단일 입구(116a)와 단일 출구(116z)를 포함하는 반면에, 건식 부스터 어댑터(140)는 2개의 입구, 즉 제1 입구(140a) 및 제2 입구(140b)와 단일 출구(140z)를 포함한다. 건식 부스터 어댑터(140)는 유동 제한기(100)를 건식 부스터에 연결하는 것을 용이하게 할 수 있다. 그러나, 건식 부스터 어댑터(140)는 제1 관(102)과 제2 관(104)이 건식 부스터에 개별적으로 그리고 별도로 연결될 수 있도록 사용될 필요가 없다. 다양한 실시예에서, 건식 부스터(140)는 3D 인쇄, 사출 성형, 또는 침지 성형(dip molding)에 의해 제조될 수 있다.

내시경 어댑터(150)의 채널(152, 154)은 내시경의 채널과 정렬될 수 있고, 대략 1 mm 내지 10 mm 정도인 내시경 채널보다 더 큰, 대략 2 mm 내지 20 mm의 직경을 가질 수 있다. 채널(152, 154)이 내시경의 채널과 적절히 정렬되는 것을 보장하는 데 도움을 주기 위해, 내시경 어댑터(150)는 다양한 정렬 특징부 중 임의의 것을 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 채널(152, 154)이 정렬되게 하는 것 또는 정렬 특징부와 정합하도록 특별히 설계되는 내시경의 다른 특징부를 비롯하여 내시경 어댑터(150)의 표면 상의 작은 돌출부가 내시경 채널과 정합할 수 있다. 예를 들어, 내시경 어댑터(150)의 표면 상의 짧은 원통형 돌출부(158)가 내시경의 팁(tip) 상의 짧은 원통형 컷-아웃(cut-out)과 정합할 수 있다. 따라서, 내시경 채널에 대한 제1 관(102)과 제2 관(104)의 연결이 제1 관(102)과 제2 관(104)을 내시경 채널에 직접 연결하는 것에 비해 내시경 어댑터(150)를 사용한 간접 연결(및 제1 관(102)을 채널(152)에 그리고 제2 관(104)을 채널(154)에 연결하는 것)을 통해 용이해질 수 있다. 그러나, 내시경 어댑터(150)는 선택적이다. 관과 채널의 크기 설정이 허용된다면, 내시경의 채널에 대한 제1 관(102)과 제2 관(104)의 직접 연결이 이루어질 수 있다.

도 4는 일단부에서 건식 부스터(30)에 그리고 타단부에서 제1 채널(33) 및 제1 채널(33)의 직경보다 더 큰 직경을 갖는 제2 채널(34)을 구비한 내시경의 2-채널 삽입 관(32)에 연결된 유동 제한기(100)를 도시한다. 도시된 바와 같이, 채널(152, 154)을 포함하는 내시경 어댑터(150)를 통해 제1 관(102)은 제1 채널(33)에 연결되고 제2 관(104)은 제2 채널(34)에 연결된다. 도시된 바와 같이, 건식 부스터(30)는 삽입 관(32)의 원위 단부에 연결된다. 그러나, 몇몇 실시예에서, 건식 부스터(30)는 또한 예컨대 내시경의 제어부(control body) 상의 포트를 통해 삽입 관(32)의 근위 단부에 더 가깝게 연결될 수 있다.

제1 관(102)과 제2 관(104)의 길이와 내경(및 상응하게, 외경)은 채널(32, 34)에 의해 제공되는 유동의 제한에 좌우되고 그것과 관련하여 결정된다. 채널(33, 34)의 각각을 통한 유동은 하겐-푸아죄유 방정식(Hagen-Poiseuille equation)에 의해 근사화될 수 있다:

상기 식에서, ΔP는 채널 내의 압력의 변화이고, μ는 유체의 점도이며, L은 채널의 길이이고, Q는 채널의 체적 유량이며, R은 채널의 반경이다. 하겐-푸아죄유 방정식은 균일한 단면의 긴 관을 통해 유동하는 유체의 압력의 강하가 관의 길이에 비례하고 반경의 4제곱에 반비례하는 것을 규정한다. 이러한 정보는 제1 관(102)과 제2 관(104)에 대한 치수를 결정하기 위해 사용될 수 있다.

몇몇 실시예에서, 제1 관(102)은 제2 채널(34)과 동일한 길이와 직경을 가질 수 있고, 제2 관(104)은 제1 채널(33)과 동일한 길이와 직경을 가질 수 있다. 따라서, 제1 관(102)과 제2 채널(34)에 의해 형성되는 제1 도관이 제2 관(104)과 제1 채널(33)에 의해 형성되는 제2 도관의 "반사 상"(reflection)일 것이다. 따라서, 이들 실시예에서, 건식 부스터(30)에 근접하여(예컨대, 건식 부스터 어댑터(140)의 입구(140a, 140b) 직전에서), 제1 관(102) 내의 압력이 제2 관(104) 내의 압력에 근사하거나 그와 동일하여야 할 것이며, 이는 각각의 도관을 통한 멸균제의 유동이 유사하여야 할 것임을 나타낸다.

다른 실시예에서, (더 작은 채널(33)에 연결된) 제1 관(102)의 치수는 제1 관(102)이 유동에 추가의 제한을 제공하지 않도록 선택될 수 있다. 따라서, 채널(33)의 출구에서의 압력이 관(102)의 출구에서의 압력과 동일하거나 거의 동일할 것이다. 예를 들어, 제1 관(102)의 반경은 본 예에서 제2 채널(34)일 내시경의 최대 채널의 반경과 동일하거나 그보다 더 크게(예컨대, 대략 1.5X 내지 3X) 선택되어야 한다. 내시경 채널에 관하여 위에 기재된 명시된 치수에 따르면, 이는 제1 관(102)의 반경이 대략 2.5 mm 내지 9 mm여야 함을 제시한다. 예를 들어, 제1 관(102)의 반경은 대략 6 mm일 수 있다. 또한, 제1 관(102)의 길이는 짧아야 하며, 예컨대 대략 10 mm 내지 대략 100 mm이어야 한다. 예를 들어, 제1 관(102)의 길이는 대략 20 mm일 수 있다. 설계 고려사항에 따라 제1 관(102)이 더 길 수 있음이 제시된다면, 제1 관(102)은 대략 100 mm보다 더 길 수 있는데, 왜냐하면 압력 강하가 길이보다 반경에 더욱 크게 좌우되기 때문이다.

제2 관(104)은 그를 통한 유동이 채널(33)을 통한 유동에 근사하도록 채널(34)을 통과하는 멸균제의 유동을 제한하도록 설계되어야 한다. 즉, 채널(34)을 통한 유동은 채널(33)을 통한 유량의 +25% 내지 -25%에 있을 수 있다. 이는 채널(33)의 출구에서의 압력에 근사하거나 그것과 동일한 제2 관(104)의 출구에서의 압력을 생성하는 제2 관(104)의 치수를 선택함으로써 달성될 수 있다.

하기의 설계 방정식은 제2 관(104)의 치수를 결정하는 데 도움을 주기 위해 사용될 수 있다:

상기 식에서, L_tube2는 제2 관(102)의 길이이고, R_tube2는 제2 관(102)의 반경이며, L_WL은 삽입 관(32)의 작동 길이이다. R_chan1은 더 작은 채널(33)의 반경이고, R_chan2는 더 큰 채널(34)의 반경이다. 이러한 방정식은 하겐-푸아죄유 방정식으로부터 도출되고, 하기의 3가지 가정에 기초한다. 첫 째로, 관(102)과 관(104)의 출구에서의 압력이 동일하거나 거의 동일하면, 제1 도관을 통한 전체 유량이 제2 도관을 통한 유량과 동일하거나 거의 동일하여야 한다. 둘 째로, 제2 관(104)의 출구에서의 압력은 제1 채널(33)의 출구에서의 압력과 거의 동일하여야 한다. 셋 째로, 제1 채널(33)과 제2 채널(34)의 길이는 삽입 관(32)의 작동 길이와 동일하다.

예를 들어, 2000 mm의 삽입 관(32) 작동 길이를 갖는 내시경, 1.25 mm의 반경을 갖는 제1 채널(33)(예컨대, 워터 제트 노즐), 및 3 mm의 반경을 갖는 제2 채널(34)(예컨대, 기구 채널)을 고려하기로 한다. 또한, 소정의 내경을 갖는 고무 배관이 0.25 mm 내지 1 mm의 내부 반경을 갖고서 구매될 수 있는 것을 고려하기로 한다. R_tube2를 0.25 mm와 동일하게 설정하면, 설계 방정식은 L_tube2가 대략 20 mm여야할 것임을 나타낸다. 따라서, 유동 제한기(100)는 제1 관(102)이 대략 3 mm 내지 대략 6 mm, 예컨대 3 mm의 반경을 갖고 제1 관(102)이 대략 10 mm 내지 대략 20 mm, 예컨대 20 mm의 길이를 가지며 제2 관(104)이 대략 0.25 mm의 반경을 갖고 제2 관(104)이 대략 20 mm의 길이를 갖는 것을 특정함으로써 채널(33, 34)을 통한 유동을 균일하게 하도록 설계될 수 있다. 이와 같이 특정되면, 유동 제한기(100)는 관을 관리하기 위한 스풀(예컨대, 106)을 포함할 필요가 없는데, 왜냐하면 20 mm 이하인 관이 관리가능하고 쉽게 얽히지 않기 때문이다.

이어서, 이러한 동일한 예를 고려하되, R_tube2가 1 mm로 설정된 것을 고려하기로 한다. 그러한 경우에, 설계 방정식은 L_tube2가 대략 5028 mm일 것임을 나타낸다. 이와 같이 특정되면, 유동 제한기(100)는 적어도 관 2를 관리하기 위한 스풀을 포함하여야 할 수 있는데, 왜냐하면 그렇지 않을 경우 5000 mm 관이 관리하기 어려울 수 있기 때문이다.

설계 방정식은 또한 2개 초과의 채널을 갖는 내시경에 대해 사용되고자 하는 2개 초과의 관을 갖는 유동 제한기 내의 관의 치수를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 2-채널 제한기와 마찬가지로, 가장 작은 채널에 연결되고자 하는 관은 유동에 대한 추가 저항을 거의 또는 전혀 제공하지 않아야 한다. 따라서, 그것은 내시경의 가장 큰 채널의 반경과 동일하거나 그보다 더 큰(예컨대, 대략 1.5X 내지 3X) 반경과 대략 10 mm 내지 대략 100 mm의 길이를 가져야 한다. 설계 방정식은 유동 제한기의 모든 다른 관(즉, 내시경의 가장 작은 채널에 연결되지 않는 모든 관)의 치수를 결정하기 위해 사용될 수 있는데, 왜냐하면 이 설계 방정식이 가장 작은 채널의 반경을 제외하고는 다른 관 및 채널에 관한 변수와 관계없기 때문이다. 따라서, 설계 방정식을 더 일반적으로 다음과 같이 표현하는 것이 편리할 수 있다:

상기 식에서, i는 2, 3, 4, 또는 멸균 절차 중에 멸균제를 수용하여야 하는 내시경의 채널의 개수에 이르는 지수(index)이다. 따라서, 예를 들어, 4개의 채널을 구비하는 내시경에 연결되는 유동 제한기의 경우, i는 세 번째 관에 대해 3일 것이고, i는 네 번째 관에 대해 4일 것이다.

실제로, 내시경의 채널을 통한 멸균제의 유량은 유동 제한기가 내시경에 부착될 때 서로 근사할 수 있지만; 유량은 다양한 이유로 서로 동일하지 않을 수 있다. 예를 들어, 하겐-푸아죄유 방정식은 일정한 반경에 기초하지만, 유동 제한기(100)를 참조하면, 관(104)의 내부 반경은 제조 결함(manufacturing imperfection)으로 인해 그 길이를 따라 일정하지 않을 수 있다. 내시경의 채널을 통한 동일한 또는 거의 동일한 유량을 가능하게 할 수 있는 유동 제한기(100)를 제조할 가능성을 증가시키기 위해, 유동 제한기(100)의 관(102, 104)을 통한 유량이 측정되거나 관측될 수 있다. 상기 유량들이 상이하면, 관(104)의 길이가 조절될 수 있다. 예를 들어, 관(102, 104)은 설계 방정식을 사용하여 전술된 바와 같이 설계되고 삽입 관(32)에 연결될 수 있다. 그러나, 관(102, 104)을 건식 부스터(30) 및/또는 건식 부스터 어댑터(140)에 연결하기 전에, 기체(예컨대, 공기) 또는 액체(예컨대, 물) 공급원이 삽입 관(32)의 제어부에서 또는 관(102, 104)의 개방 단부에서 관(102, 104)에 연결될 수 있다. 관(102, 104)을 통한 물 또는 기체의 유동이 (예컨대, 유량계를 사용하여) 측정되고/되거나 (예컨대, 눈금 실린더와 같은 용기 내에 물을 수집함으로써) 관측될 수 있다. 관(104)을 통한 유동이 관(102)을 통한 유동보다 더 빠르면, 관(104)은 연장되거나 그 반경이 감소될 수 있다(예컨대, 관(104)을 더 긴 배관 또는 더 작은 직경을 갖는 배관으로 대체함으로써). 관(104)을 통한 유동이 관(102)을 통한 유동보다 더 느리면, 관(104)은 단축되거나 그 반경이 확대될 수 있다(예컨대, 관(104)의 일부분을 절단하거나 관(104)을 더 큰 반경을 갖는 배관으로 대체함으로써). 이러한 방식으로, 관(104)을 통한 유량이 관(102)을 통한 유량과 동일하거나 거의 동일할 때까지 그 유량이 미세 조정될 수 있다.

유동 제한기(100)는 적어도 제1 루멘과 제2 루멘이 그를 통과하도록 배치되는 기다란 의료 장치, 예컨대 내시경을 멸균하는 데 도움을 주기 위해 사용될 수 있으며, 이때 제1 루멘은 제1 반경을 갖고, 제2 루멘은 제1 반경보다 2배 이상 긴 제2 반경을 갖는다. 첫 번째로, 기다란 의료 장치, 유동 제한기, 및 건식 부스터가 제공될 수 있다. 두 번째로, 건식 부스터가 유동 제한기의 제1 단부에 연결될 수 있다. 세 번째로, 내시경이 유동 제한기의 제2 단부에 연결될 수 있다. 네 번째로, 건식 부스터와 유동 제한기에 연결된 내시경이 멸균기의 진공 챔버 내로 배치될 수 있다. 이러한 방법의 몇몇 변형에서, 내시경은 진공 챔버 내로 배치되기 전에 멸균 트레이 또는 멸균 파우치 내에 배치될 수 있다. 네 번째로, 진공 챔버가 폐쇄될 수 있다. 다섯 번째로, 내시경이 기체 멸균제, 예를 들어 과산화수소를 포함하는 멸균 사이클을 거칠 수 있다. 여섯 번째로, 멸균제가 제1 루멘을 통해 제1 유량으로 유동할 수 있고, 멸균제가 제2 루멘을 통해 제2 유량으로 유동할 수 있다. 제1 유량과 제2 유량은 거의 동일할 수 있다. 즉, 채널(34)을 통한 유동은 채널(33)을 통한 유량의 +25% 내지 -25%에 있을 수 있다. 이 방법의 소정 변형에서, 제1 유량과 제2 유량은 동일할 수 있다.

유동 제한기(100)는 하기의 절차에 따라 제조될 수 있다. 첫 번째로, 제1 관(102)과 제2 관(104)의 길이가 설계 방정식을 참조하여 결정된다. 두 번째로, 제1 관(102)이 내시경 채널(33)에 연결되고, 제2 관(104)이 내시경 채널(34)에 연결된다. 세 번째로, 제1 관(102)을 통한 제1 유량이 결정되고, 제2 관(104)을 통한 제2 유량이 결정된다. 네 번째로, 제1 유량이 제2 유량과 비교된다. 다섯 번째로, 제2 유량이 제1 유량과 동일한 것으로, 제1 유량보다 더 적은 것으로, 또는 제1 유량보다 더 많은 것으로 결정된다. 여섯 번째로, 제1 유량이 제2 유량보다 더 적으면, 제2 관(104)이 제2 관(104)에 대해 더 긴 배관을 사용함으로써 연장될 수 있다. 즉, 제2 관(104)이 제2 관(104)보다 더 긴 제3 관에 의해 대체될 수 있다. 일곱 번째로, 제1 유량이 제2 유량보다 더 많으면, 제2 관(104)이 그로부터 세그먼트를 제거함으로써, 예컨대 가위를 사용하여 제2 관(104)의 일부분을 절단함으로써 단축될 수 있다. 여덟 번째로, 제2 관(104)이 스풀 상에 권취될 수 있다. 아홉 번째로, 제1 관(102)이 스풀 상에 권취될 수 있다.

본 명세서에 기술된 예 및/또는 실시예 중 임의의 것이 전술된 것에 더하여 또는 그 대신에 다양한 다른 특징을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 본 명세서에 기술된 교시 내용, 표현, 실시예, 예 등은 서로에 대해 별개로 고려되지 않아야 한다. 본 명세서의 교시 내용이 조합될 수 있는 다양한 적합한 방식은 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 용이하게 명백해질 것이다.

본 명세서에 포함된 발명의 요지의 예시적인 실시예를 도시하고 기술하였지만, 본 명세서에 기술된 방법 및 시스템의 추가의 개조가 청구범위의 범주로부터 벗어남이 없이 적절한 변경에 의해 달성될 수 있다. 일부 그러한 변경이 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 위에서 논의된 예, 실시예, 기하학적 구조, 재료, 치수, 비, 단계 등은 예시적인 것이다. 따라서, 청구범위는 기재된 설명 및 도면에서 제시된 구조 및 작동의 특정 상세 사항으로 제한되지 않아야 한다.

Claims

장치로서,
건식 부스터(dry booster); 및
유동 제한기(flow restrictor)
를 포함하며,
상기 유동 제한기는
제1 관 입구, 제1 관 출구, 제1 관 길이, 및 제1 관 반경을 갖는 제1 관; 및
제2 관 입구, 제2 관 출구, 제2 관 길이, 및 제2 관 반경을 갖는 제2 관
을 포함하며,
상기 제1 관 출구 및 제2 관 출구는 상기 건식 부스터에 연결되는, 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 관 입구는 내시경의 제1 루멘(lumen)에 직접 또는 간접적으로 연결가능하고, 상기 제2 관 입구는 내시경의 제2 루멘에 직접 또는 간접적으로 연결가능한, 장치.
제2항에 있어서, 상기 제1 관 길이는 대략 10 mm 내지 20 mm인, 장치.
제3항에 있어서, 상기 제1 관 반경은 대략 2.5 mm 내지 9 mm인, 장치.
제4항에 있어서, 상기 제2 관 반경은 대략 0.25 mm 내지 대략 1 mm인, 장치.
제5항에 있어서, 상기 제2 관 길이는 대략 20 mm 내지 대략 5000 mm인, 장치.
제6항에 있어서, 상기 제1 관 길이는 대략 20 mm이고, 상기 제1 관 반경은 대략 6 mm인, 장치.
제7항에 있어서, 상기 제2 관 반경은 대략 0.25 mm이고, 상기 제2 관 길이는 대략 20 mm인, 장치.
제8항에 있어서, 상기 장치는 스풀(spool)을 추가로 포함하고, 적어도 상기 제2 관은 상기 스풀 주위에 권취되는, 장치.
제9항에 있어서, 상기 장치는 어댑터를 추가로 포함하고, 상기 제1 관 출구와 제2 관 출구는 상기 어댑터를 통해 상기 건식 부스터에 연결되는, 장치.
내시경을 멸균하는 방법으로서,
내시경으로서,
상기 내시경은 상기 내시경을 통해 배치되는 제1 루멘과 제2 루멘을 구비하고, 상기 제1 루멘은 제1 반경을 가지며, 상기 제2 루멘은 상기 제1 반경보다 2배 이상 긴 제2 반경을 갖는, 상기 내시경;
제1 단부와 제2 단부를 구비한 유동 제한기; 및
건식 부스터
를 제공하는 단계;
상기 유동 제한기의 상기 제1 단부를 상기 내시경에 그리고 상기 유동 제한기의 상기 제2 단부를 상기 건식 부스터에 연결하는 단계;
상기 건식 부스터와 상기 유동 제한기에 연결된 상기 내시경을 멸균기의 진공 챔버 내로 배치하는 단계;
상기 진공 챔버를 폐쇄하는 단계;
상기 건식 부스터와 상기 유동 제한기에 연결된 상기 내시경이 기체 멸균제를 포함하는 멸균 사이클을 거치게 하는 단계;
상기 멸균제를 상기 제1 루멘을 통해 제1 유량으로 유동시키는 단계; 및
상기 멸균제를 상기 제2 루멘을 통해 제2 유량으로 유동시키는 단계
를 포함하고,
상기 제1 루멘을 통한 상기 유동은 상기 제2 루멘을 통한 상기 유량의 +25% 내지 -25%에 있을 수 있는, 방법.
제11항에 있어서, 상기 제1 유량과 상기 제2 유량은 동일한, 방법.
제11항에 있어서, 상기 내시경을 상기 진공 챔버 내로 배치하는 단계는 우선 상기 내시경을 멸균 파우치(pouch) 내에 배치하는 단계를 포함하는, 방법.
제11항에 있어서, 상기 내시경을 상기 진공 챔버 내로 배치하는 단계는 우선 상기 내시경을 멸균 트레이(tray) 내에 배치하는 단계를 포함하는, 방법.
제11항에 있어서, 상기 기체 멸균제는 과산화수소를 포함하는, 방법.
유동 제한기를 제조하는 방법으로서,
제1 길이와 제1 반경을 갖는 제1 관과 제2 길이와 상기 제1 반경보다 더 작은 제2 반경을 갖는 제2 관을 제공하는 단계;
상기 제1 관을 제1 내시경 채널에 연결하는 단계;
상기 제2 관을 상기 제1 내시경 채널보다 더 큰 체적을 갖는 제2 내시경 채널에 연결하는 단계;
상기 제1 관과 상기 제2 관을 기체 또는 액체의 공급원에 연결하는 단계;
상기 제1 관을 통한 제1 유량과 상기 제2 관을 통한 제2 유량을 결정하는 단계;
상기 제1 유량을 상기 제2 유량과 비교하는 단계;
상기 제1 유량이 상기 제2 유량보다 더 많은지 여부를 결정하는 단계; 및
상기 제2 길이를 조절하는 단계
를 포함하는, 방법.
제16항에 있어서, 상기 제1 유량이 상기 제2 유량보다 더 많은지 여부를 결정하는 단계는 상기 제2 유량이 상기 제1 유량보다 더 많다고 결정하는 단계를 포함하고, 상기 제2 길이를 조절하는 단계는 상기 제2 관을 상기 제2 길이보다 더 큰 제3 길이를 갖는 제3 관으로 대체하는 단계를 포함하는, 방법.
제16항에 있어서, 상기 제1 유량이 상기 제2 유량보다 더 많은지 여부를 결정하는 단계는 상기 제2 유량이 상기 제1 유량보다 더 적다고 결정하는 단계를 포함하고, 상기 제2 길이를 조절하는 단계는 상기 제2 관의 세그먼트를 제거하는 단계를 포함하는, 방법.
제18항에 있어서, 상기 제2 관의 세그먼트를 제거하는 단계는 상기 세그먼트를 절단함으로써 달성되는, 방법.
제19항에 있어서, 상기 제2 관의 일부분을 스풀 상에 권취시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.