KR20210149679A - 자가 전진 내시경 프로브 및 이를 포함하는 시스템 - Google Patents

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앤서니 스위처
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엔도진 리미티드
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Abstract

본 발명은 일반적으로 통로를 따라 기기를 진행시키기 위한 추진 장치, 시스템 또는 이의 구성 요소뿐만 아니라 관련 제조 방법에 관한 것이다. 예를 들어, 기기는 (내시경과 같은) 의료용 또는 (채광과 같은) 산업용 도구, 센서, 프로브 및/또는 모니터링 장비를 포함할 수 있다. 기술된 실시태양은 또한 통로를 따라 기구를 진행시키기 위한 다른 분야의 응용분야에 적합할 수 있다. 일부 실시태양은 통로를 따라 내시경을 진행시키는 것을 보조하도록 구성된 추진 튜브를 포함하거나 수용하도록 구성된 내시경에 관한 것이다.

Description

자가 전진 내시경 프로브 및 이를 포함하는 시스템
본 발명은 일반적으로 통로를 따라 기기를 진행시키기 위한 추진 장치, 시스템 또는 이의 구성 요소에 관한 것이다. 예를 들어, 기기는 (내시경과 같은) 의료용 또는 (채광과 같은) 산업용 도구, 센서, 프로브 및/또는 모니터링 장비를 포함할 수 있다. 기술된 실시태양은 또한 통로를 따라 기구를 진행시키기 위한 다른 분야의 응용분야에 적합할 수 있다.
종래의 의료용 내시경은 추진함으로써 위장관에 삽입될 수 있도록 최소 수준의 강성을 필요로 한다. 그러나, 삽입 튜브의 강성으로 인해, 최소 굽힘 반경이 상대적으로 크고 위장관의 해부학적 구조에 적합하지 않다. 일부 경우에, 삽입 튜브를 장의 만곡부에 대해 추진하면 손상이 발생할 수 있다.
통로를 따라 기기를 진행시키기 위한 기존 시스템의 하나 이상의 단점을 해결하거나 개선하거나 적어도 유용한 대안을 제공하는 것이 바람직하다.
본 명세서 전체에서, "포함하다(comprise)"라는 단어, 또는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"과 같은 변형은 언급된 요소, 정수 또는 단계, 또는 요소, 정수 또는 단계의 그룹의 포함을 의미하나 다른 요소, 정수 또는 단계 또는 요소, 정수 또는 단계의 그룹의 제외를 의미하지 않는 것으로 이해될 것이다.
본 명세서에 포함된 문서, 행위, 재료, 장치, 제품 등에 대한 어떠한 논의도 이러한 문제의 일부 또는 전부가 선행 기술 기반의 일부를 형성하거나 첨부된 청구항의 각각의 우선일 이전에 존재했던 바와 같이 본 발명와 관련된 분야의 일반적인 지식이었음의 인정으로 간주되어서는 안 된다.
본 발명은 상기 문제를 해결하는 것을 과제로 한다.
실시태양은 일반적으로 내시경 추진 시스템과 함께 사용하도록 구성된 내시경 시스템 또는 이의 구성 요소에 관한 것이다. 예를 들어, 이러한 내시경 추진 시스템은 (액체, 액체-기체 혼합물 또는 기체 포화 액체와 같은) 유체를 수용하도록 구성된 루멘 또는 채널을 정의하는 긴 추진 튜브 및 채널에서 유체의 압력을 선택적으로 조정하도록 구성된 압력 액추에이터를 포함하는 구동 유닛을 포함할 수 있다. 추진 시스템은 국제 특허 출원 PCT/AU2018/050380 또는 호주 임시 특허 출원 번호 2017901531에 기술된 바와 같은 특징을 포함하고 작동될 수 있으며, 이의 개시 내용은 본 발명에 참조로 포함된다. 추진 시스템의 추가적인 선택적 또는 대안적인 특징은 일부 실시태양에 따라 본 발명에서 기술된다.
구동 유닛은 추진 튜브의 채널 내 압력을 점진적으로 감소시켜 캐비테이션을 유도하고 액체에 기포를 형성한 다음, 갑자기 압력을 증가시켜 기포를 다시 액체로 압축 및 붕괴시켜서 추진 튜브의 원위 단부를 향해 액체의 적어도 일부를 가속시켜, 운동량이 액체로부터 추진 튜브로 전달되도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 추진 시스템은, 예를 들어, 환자의 위장관의 일부와 같은 통로를 따라 내시경을 진행시키는 데 사용될 수 있다.
기술된 실시태양은 일반적으로 내시경 시스템 및 내시경 프로브의 발전을 언급하지만, 본 명세서에 기술된 구성 요소, 시스템, 방법 및 기타 실시태양은, 예를 들어, 초음파 장치 또는 다른 비 내시경 프로브와 같은 다른 기기 또는 프로브를 진행 또는 전진시키는 데 사용될 수 있다. 또한, 기술된 실시태양은, 예를 들어, 의료용 기기 또는 산업용 내시경과 같은 비 의료 기기에 사용될 수 있다.
일부 실시태양은 통로를 따라 내시경을 진행시키는 것을 돕기 위해 내시경 추진 시스템의 추진 튜브의 적어도 일부를 수용하도록 구성된 내시경에 관한 것이다. 내시경은 추진 튜브의 적어도 일부를 수용하도록 구성된 추진 튜브 도관을 정의할 수 있다. 추진 튜브 도관은 내시경의 굽힘 구획에 인접한 내시경 삽입 튜브의 원위 단부에서 종료될 수 있다.
일부 실시태양에서, 내시경은 추진 튜브 도관으로부터 멀리 연장되고 삽입 튜브의 내부 표면의 일부 주위에서 원주 방향으로 연장되는 복수의 가요성 립(rib)을 포함할 수 있다. 가요성 립은 삽입 튜브 내에서 추진 튜브 도관의 축 방향 이동에 저항할 수 있고 추진 튜브 도관에서 삽입 튜브로 운동량을 전달할 수 있다.
일부 실시태양은 본 명세서에 기술된 실시태양 중 어느 하나에 따른 추진 튜브를 포함하는 내시경에 관한 것으로, 추진 튜브는 내시경의 삽입 튜브 내부에 고정되거나 그 일부로서 형성된다. 추진 튜브는 내시경의 굽힘 구획에 인접한 내시경 삽입 튜브의 원위 단부에서 종료될 수 있다.
일부 실시태양은 삽입 튜브; 굽힘 구획; 및 원위 헤드를 포함하는 내시경에 관한 것이다. 삽입 튜브는 제 1 단부와 제 1 단부 반대편의 제 2 단부를 포함하는 긴 추진 튜브, 튜브는 액체를 수용하도록 구성된 채널을 정의하고, 채널의 제 1 단부는 튜브의 제 1 단부에서 또는 그 근처에서 폐쇄되고 채널의 제 2 단부는 튜브의 제 2 단부에 의해 정의된다; 및 튜브의 제 2 단부에 연결된 피스톤 어셈블리를 포함하고, 피스톤 어셈블리는 튜브의 채널과 유체 전달하는 보어를 형성하는 본체; 및 보어 내부에 배치되고 보어의 내부 표면에 대해 밀봉하도록 구성된 이동 가능한 피스톤을 포함하며, 여기서 피스톤 어셈블리와 튜브는 협력하여 선택된 유체 질량을 포함하는 밀봉된 용기를 정의한다. 유체는 선택된 질량의 액체를 포함할 수 있다. 일부 실시태양에서, 유체는 선택된 질량의 액체 및 선택된 질량의 기체를 포함할 수 있다.
원위 헤드는 굽힘 구획의 원위 단부에 위치하며, 예를 들어, 조명, 카메라, 초음파 변환기 또는 센서와 같은 하나 이상의 내시경 또는 비 내시경 기기 또는 프로브를 포함할 수 있다. 원위 헤드는 또한, 예를 들어, 공기, 기체 또는 물 채널, 흡입 채널, 생검 채널 또는 기기 채널과 같은 하나 이상의 채널을 위한 원위 개구부를 제공할 수 있다. 삽입 튜브는 또한 내시경을 작동하기 위해 기기 및/또는 원위 헤드의 프로브를 근위 제어 본체 또는 제어 콘솔에 연결하는 케이블, 채널, 튜브 및 도관을 수용하는 채널을 정의할 수 있다. 내시경의 피스톤 어셈블리는 추진 튜브를 작동시켜 삽입 튜브로 운동량을 전달하여 통로를 따라 내시경을 진행시키는 것을 보조하도록 추진 콘솔에 수용되게 구성될 수 있다.
삽입 튜브의 근위 단부는 Y 접합부 또는 3 방향 커넥터에서 종료될 수 있다. Y 접합부는 추진 튜브가 추진 튜브 도관으로 통과할 수 있도록 구성된 추진 튜브 도관의 근위 개구부를 정의할 수 있다. Y 접합부는 추진 튜브를 Y 접합부에 연결하기 위해 추진 튜브 도관의 근위 개구부에서 래치 또는 블레이드 래치와 같은 커넥터를 포함할 수 있다.
일부 실시태양에서, Y 접합부는 삽입 튜브의 근위 단부를 제어 튜브에 연결할 수 있다. 제어 튜브는 내시경을 작동하기 위한 하나 이상의 제어 장치를 포함하는 제어 본체에 Y 접합부를 연결할 수 있다. 제어 본체는 내시경의 기기 채널 또는 생검 채널의 근위 개구부를 정의할 수 있다.
일부 실시태양에서, 내시경은 커넥터 튜브 또는 범용 튜브에 의해 제어 본체에 연결된 커넥터 본체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 커넥터 본체는 진공 라인, 흡입 라인, 급수관, 전기 케이블, 신호 케이블, 카메라 케이블, 비디오 케이블, LED 케이블 또는 광섬유 라이트 가이드와 같은 내시경의 하나 이상의 케이블 또는 도관에 대한 근위 연결 지점을 제공할 수 있다.
일부 실시태양에서, 내시경은 굽힘 구획을 삽입 튜브에 직접 또는 간접적으로 연결하기 위한 커넥터를 포함할 수 있다. 커넥터는 또한 삽입 튜브 칼라, 추진 튜브 도관 칼라, 추진 튜브 도관 종료 커넥터, 파이프 칼라, 코일 파이프 칼라 또는 원위 커넥터로 지칭될 수 있다.
커넥터는 추진 튜브 도관의 원위 단부를 수용하고 추진 튜브 도관을 커넥터에 연결하도록 구성된 말단을 정의할 수 있다. 말단은 추진 튜브에서 굽힘 구획 및 삽입 튜브로 운동량을 전달하기 위해, 내시경에서 사용시, 추진 튜브에 의해 충격을 받도록 구성된 추진 튜브 타격 블록을 정의할 수 있다.
일부 실시태양은 내시경의 굽힘 구획을 내시경의 삽입 튜브에 연결하기 위한 커넥터에 관한 것으로, 커넥터는 다음을 정의한다:
삽입 튜브 또는 굽힘 구획 또는 굽힘 구획을 삽입 튜브에 연결하는 하나 이상의 중간 커넥터를 결합하도록 구성된 외벽;
삽입 튜브로부터 굽힘 구획으로 하나 이상의 채널 또는 케이블의 통과를 허용하는 구멍; 및
추진 시스템의 추진 튜브를 수용하기 위한 추진 튜브 도관을 수용하도록 구성되고 추진 튜브 도관을 커넥터에 연결하도록 구성된 외벽 내의 말단,
여기서 말단의 적어도 일부는 추진 튜브에서 굽힘 구획 및 삽입 튜브로 운동량을 전달하기 위해, 내시경에서 사용시, 추진 튜브에 의해 충격을 받도록 구성된 추진 튜브 타격 블록을 정의한다.
일부 실시태양에서, 말단은 추진 튜브 도관의 원위 단부를 수용하도록 구성된 소켓을 정의할 수 있다. 일부 실시태양에서, 말단은 테이퍼형 소켓과 테이퍼형 타격 블록 사이의 고리를 정의할 수 있다. 고리는 추진 튜브 도관의 원위 단부를 수용하도록 구성될 수 있다. 타격 블록은 말단의 몸체와 나사식으로 결합될 수 있고 고리의 반경 방향 두께를 감소시키도록 회전 가능하게 조정되어, 고리에서 추진 튜브 도관의 원위 단부를 클램프로 고정할 수 있다. 즉, 타격 블록을 소켓에 대해 회전시키면 나사처럼 회전축을 따라 타격 블록을 이동시켜 타격 블록과 소켓 사이의 거리를 조정한다.
일부 실시태양에서, 타격 블록은 추진 튜브 도관과 진공 라인 사이의 유체 전달(fluid commouncation)을 가능하게 하는 구멍을 정의할 수 있다. 이것은 추진 튜브 도관에 추진 튜브의 삽입을 돕기 위해 추진 튜브 도관의 원위 단부로부터 공기가 배출되도록 할 수 있다. 타격 블록 구멍은 커넥터에 정의된 진공 라인 소켓과 유체를 전달할 수 있고 내시경의 진공 라인의 원위 단부를 수용하도록 구성될 수 있다. 일부 실시태양에서, 진공 라인 소켓은 말단 또는 말단과 동축인 타격 블록에 정의될 수 있다.
일부 실시태양에서, 진공 라인 소켓은 말단에 인접한 커넥터에 정의될 수 있다. 진공 라인 소켓은 말단 및 타격 블록 구멍과 평행하게 연장될 수 있다. 커넥터는 진공 라인 소켓을 타격 블록 구멍에 유동적으로 연결하는 측면 진공 통로를 추가로 정의할 수 있다.
일부 실시태양에서, 커넥터는 복수의 각상 케이블 채널을 정의할 수 있다. 각상 케이블 채널은 커넥터 주변에 위치할 수 있다. 각상 케이블 채널은 커넥터 주위에서 원주 방향으로 서로 평행하게 그리고 서로 균등하게 이격되어 연장될 수 있다.
일부 실시태양에서, 커넥터는 커넥터의 움직임을 탐지하도록 구성된 모션 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 모션 센서는 Signal Quest SQ-MIN-200 센서와 같은 진동 또는 기울기 각도의 변화를 탐지하도록 구성된 전자 모션 센서 또는 추진 시스템 작동 중 내시경의 세로 축을 따라 운동량 변화를 탐지하도록 배열된 단일 축 가속도계와 같은 가속도계를 포함할 수 있다. 내시경은 가속도계에서 모니터링 스테이션으로 측정 신호를 전달하기 위한 모션 센서 신호 케이블을 포함할 수 있다.
일부 실시태양에서, 내시경은 폴리머 삽입 튜브를 포함할 수 있다. 폴리머 삽입 튜브는 편조 또는 직조 메쉬로 둘러싸인 내부 나선형 튜브 및 외부 코팅을 포함할 수 있다. 직조 메쉬는 튜브를 따라 주기적으로 이격된 위치에서 내부 나선형 튜브에 결합될 수 있다.
일부 실시태양은 내시경용 폴리머 삽입 튜브에 관한 것으로, 삽입 튜브는 다음을 포함한다:
삽입 튜브가 립 부분 주위로 구부러지는 것을 허용하는 환형 립 부분에 의해 끝에서 끝까지 연결되는 복수의 원통형 부분에 의해 정의되는 내부의 나선형 폴리머 튜브;
나선형 튜브를 둘러싸는 직조된 폴리머 섬유의 중간층; 및
직조 섬유를 둘러싼 외부 폴리머 코팅.
일부 실시태양에서, 섬유는 굴곡 동안 삽입 튜브의 최소 굽힘 반경을 제한하기 위해 특정 위치에서 나선형 튜브에 결합된다. 섬유는, 예를 들어, 열 용접에 의해 나선형 튜브에 결합될 수 있다. 섬유는 나선형 튜브 주위에서 원주 방향으로 연장되는 환형 결합 영역에서 나선형 튜브에 결합될 수 있다. 결합 위치는 삽입 튜브의 길이를 따라 동일하게 이격될 수 있다. 각 원통형 부분에 하나의 결합 위치가 있을 수 있다.
삽입 튜브의 최소 굽힘 반경은 삽입 튜브가 구부러지지 않거나 직선 형태일 때 결합 위치 사이의 섬유의 길이, 방향 및 장력 중 하나 이상을 선택하여 설정될 수 있다.
일부 실시태양은 직물 슬리브에 케이블 및 도관의 번들을 배치하고 슬리브 및 이의 내용물을 삽입 튜브에 삽입하는 단계를 포함하는 내시경 어셈블링 방법에 관한 것이다. 케이블 및 도관의 번들은 내시경 추진 시스템의 추진 튜브를 수용하도록 구성된 추진 튜브 도관을 포함할 수 있다. 추진 튜브 도관은 도관으로부터 멀어지게 측면 방향으로 연장되고 삽입 튜브에 설치될 때 삽입 튜브의 내부 표면의 일부 주위에서 원주 방향으로 연장하도록 구성된 복수의 가요성 립을 포함할 수 있다.
상기 방법은 직물 시트 상에 추진 튜브 및 가요성 립을 배치하는 단계; 립의 상부에 케이블과 도관을 배치하는 단계; 및 직물 시트를 롤링하여 가요성 립이 케이블 및 도관의 번들을 적어도 부분적으로 둘러싸는 케이블 및 도관의 번들을 둘러싸는 직물 슬리브를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 방법은 와이어로 직물 시트의 대향 엣지를 서로 스티칭하여 직물 슬리브를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 방법은 슬리브의 단부를 드로우 와이어에 묶여 삽입 튜브를 통해 직물 슬리브 및 케이블 및 도관의 번들을 당기는 것을 돕는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 케이블 번들 및 도관이 삽입 튜브에 설치되면 삽입 튜브로부터 직물 슬리브를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 방법은 삽입 튜브로부터 직물을 제거하기 전에 직물 슬리브로부터 스티칭 와이어를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 실시태양은 다음을 포함하는 추진 튜브 유닛에 관한 것이다:
제 1 단부 및 제 1 단부 반대편의 제 2 단부를 포함하는 긴 추진 튜브, 튜브는 액체를 수용하도록 구성된 채널을 정의하고, 채널의 제 1 단부는 튜브의 제 1 단부 또는 그 근처에서 폐쇄되고 채널의 제 2 단부는 튜브의 단부에 의해 정의된다; 및
다음을 포함하는 튜브의 제 2 단부에 연결된 피스톤 어셈블리:
튜브의 채널과 유체를 전달하는 보어를 정의하는 본체; 및
보어 내부에 배치되고 보어의 내부 표면에 대해 밀봉하도록 구성된 이동식 피스톤,
여기서 피스톤 어셈블리와 튜브는 협력하여 선택된 유체 질량을 포함하는 밀봉된 용기를 정의한다. 유체는 선택된 질량의 액체를 포함할 수 있다. 일부 실시태양에서, 유체는 선택된 질량의 액체 및 선택된 질량의 기체를 포함할 수 있다.
일부 실시태양에서, 밀봉된 용기는 실린더 내의 피스톤의 휴지 위치에 상응하는 휴지 상태의 대기압에서 유체를 포함한다.
일부 실시태양에서, 피스톤의 휴지 위치는 추진 튜브로부터 가장 먼 실린더의 단부보다 추진 튜브에 가장 근접한 실린더의 단부에 더 가깝다. 일부 실시태양에서, 피스톤의 휴지 위치는 추진 튜브에 가장 근접한 실린더의 단부에 있다.
일부 실시태양에서, 기체는 휴지 상태에서 액체에 완전히 용해된다. 일부 실시태양에서, 유체는 액체만을 포함한다.
일부 실시태양에서, 밀봉된 용기는 밀봉된 용기의 최대 부피에 상응하는 휴지(또는 중립) 위치에 있는 피스톤에 의해 휴지(또는 중립) 상태에서 표준 대기압 이상인 압력에서 선택된 질량의 액체 및 선택된 질량의 기체를 포함할 수 있다. 이 경우, 기체와 액체는 휴지 상태에서 2상 상태로 존재할 수 있으며, 피스톤은 이동되어 (밀폐된 용기의 부피를 감소시킴으로써) 밀폐된 용기의 압력을 증가시키고 기체를 액체에 부분적으로 또는 완전히 용해시킬 수 있다. 피스톤이 해제되어 자유롭게 움직일 때, 밀봉된 용기는 팽창되어, 액체 속 기체의 핵 생성 및 캐비테이션을 허용하여 2 상 기체-액체 휴지 상태로 되돌려, 피스톤을 휴지 위치로 되돌릴 것이다.
일부 실시태양에서, 밀봉된 용기는 밀봉된 용기의 최소 부피에 상응하는 휴지(또는 중립) 위치에 있는 피스톤에 의해 휴지(또는 중립) 상태에서 표준 대기압 이하인 압력에서 선택된 질량의 액체 및 선택된 질량의 기체를 포함할 수 있다. 이 경우, 기체는 휴지 상태에서 액체에 부분적으로 또는 완전히 용해될 수 있고, 피스톤은 이동되어 (밀폐된 용기의 부피를 증가시킴으로써) 밀폐된 용기의 압력을 감소시키고 액체에서 기체 핵 형성 및 캐비테이션을 유발하여 2상 기체-액체 상태를 만들 수 있다. 피스톤이 해제되어 자유롭게 움직일 때, 피스톤에 작용하는 대기압은 피스톤을 휴지 위치로 되돌려, 기체를 액체로 다시 용해시킬 것이다.
일부 실시태양에서, 밀봉된 용기는 휴지(또는 중립) 위치에 있는 피스톤에 의해 휴지(또는 중립) 상태에서 표준 대기압에서 선택된 질량의 액체 및 선택된 질량의 기체를 함유할 수 있다. 이 경우, 기체는 휴지 상태에서 액체에 부분적으로 또는 완전히 용해될 수 있으며, 피스톤은 이동되어 밀봉된 용기의 압력을 증가 또는 감소시킬 수 있다. 피스톤은 휴지 위치에서 이동되어 밀봉된 용기의 압력을 증가시켜서 기체를 액체에 완전히 용해시킬 수 있다. 대안적으로, 피스톤은 이동되어 밀봉된 용기의 압력을 감소시켜 액체에서 기체 핵 형성 및 캐비테이션을 유발하여 기체상의 기체의 양을 증가시킬 수 있다.
유체가 액체만을 포함하는 실시태양에서, 밀봉된 용기는 휴지(또는 중립) 위치에 있는 피스톤에 의해 휴지(또는 중립) 상태의 표준 대기압에서 선택된 질량의 액체를 포함할 수 있다. 이 경우, 피스톤은 이동되어 밀폐된 용기의 압력을 증가 또는 감소시킬 수 있다. 피스톤은 이동되어 밀봉된 용기의 압력을 감소시켜 액체에서 기체 핵 형성 및 캐비테이션을 유발하여 액체의 일부가 증기상 또는 기체상으로 변형된다. 그런 다음 피스톤은 이동되어 갑자기 압력을 높이고 증기 기체를 액체로 다시 응축시킬 수 있다.
일부 실시태양에서, 추진 튜브 유닛은 추진 튜브의 비교적 큰 직경의 근위 부분을 추진 튜브의 비교적 작은 직경의 원위 부분에 연결하는 스텝다운 칼라(stepdown collar)를 포함할 수 있다. 피스톤 어셈블리는 액추에이터와 협력하여 피스톤의 움직임에 영향을 미치도록 구성되어 채널에서 액체의 압력을 선택적으로 조정하여 교대로 압력을 감소시켜 액체에서 캐비테이션을 유도하고 기포를 형성하고; 압력을 증가시켜 기포의 일부 또는 전부를 액체로 다시 붕괴시켜, 튜브의 제 1 단부를 향해 액체의 적어도 일부를 가속시키고 통로를 따라 튜브를 진행시키기 위해 튜브로 운동량을 전달할 수 있다.
추진 튜브는 압력이 감소될 때 추진 튜브의 원위 부분에서 채널 길이의 적어도 일부를 따라 이격된 복수의 영역에서 캐비테이션을 촉진하도록 구성된 하나 이상의 기계 장치(mechanism)를 포함할 수 있다. 추진 튜브의 근위 부분은 압력이 감소될 때 발생하는 캐비테이션의 가능성을 줄이기 위해 매끄러운 내부 표면을 정의할 수 있다.
일부 실시태양에서, 추진 튜브 유닛은 추진 튜브의 원위 단부에서 기체 핵 형성 또는 캐비테이션을 촉진하기 위한 기계 장치를 더 포함한다. 기계 장치는 추진 튜브의 내부 원위 표면에 고정된 다공성 세라믹 재료의 층을 포함할 수 있다.
일부 실시태양은 내시경 장치의 튜브의 채널 내의 압력을 선택적으로 조정하기 위한 추진 콘솔에 관한 것으로, 콘솔은 다음을 포함한다:
적어도 하나의 사용자 입력 장치;
액추에이터;
내시경 장치의 피스톤을 액추에이터에 기계적으로 결합하기 위한 연결 구성 요소, 여기서 액추에이터는 피스톤 장치가 액추에이터에 결합될 때 피스톤의 움직임을 작동시키도록 구성된다; 및
프로그램 코드가:
적어도 하나의 사용자 입력 장치로부터 작동 지침을 수신하고; 및
액추에이터의 속도와 방향 중 적어도 하나를 제어하기 위해 액추에이터에 명령을 보내는 것을 실행하도록 구성된 컴퓨팅 장치.
일부 실시태양에서, 액추에이터는 프레임; 액추에이터 샤프트; 프레임에 고정된 고정 자석; 및 액추에이터 샤프트에 고정되고 작동 중에 액추에이터 샤프트와 함께 이동하도록 구성된 이동 자석을 포함하고, 여기서 고정 자석 및 이동 자석의 적어도 하나는 프레임에 대한 액추에이터 샤프트의 선형 이동을 야기하도록 작동되도록 구성된 전자기 코일을 포함한다.
일부 실시태양에서, 액추에이터는 액추에이터의 전진 스트로크가 되도록 액추에이터 샤프트를 해제하기 전에 액추에이터 샤프트를 후방 위치에서 일시적으로 유지하도록 구성된 홀딩 자석을 더 포함한다. 이것은 고정 자석 및 이동 자석의 하나 이상의 전자석에 에너지가 축적되는 데 더 많은 시간을 허용하는 이점을 제공하여 전진 스트로크를 위해 액추에이터 샤프트에 더 큰 힘이 가해질 수 있다.
일부 실시태양에 따르면, 콘솔은 내시경 장치가 액추에이터에 결합되는지 여부를 탐지하도록 구성된 적어도 하나의 탐지 구성 요소를 더 포함한다. 일부 실시태양에서, 탐지 장치는 내시경 장치가 모터에 결합되어 있음을 탐지할 때 컴퓨팅 장치에 신호를 전송한다. 일부 실시태양에서, 컴퓨팅 디바이스는 내시경 디바이스가 모터에 결합되었음을 나타내는 신호를 탐지 디바이스로부터 수신한 후에만 모터에 명령을 전송하도록 구성된다.
일부 실시태양에 따르면, 콘솔은 내시경 장치가 액추에이터에 결합될 때 내시경 장치의 적어도 하나의 특성을 식별하도록 구성된 적어도 하나의 식별 구성 요소를 더 포함한다. 일부 실시태양에 따르면, 식별 구성 요소는 내시경 장치가 액추에이터에 결합될 때 내시경 장치로부터 식별 코드를 판독한다. 일부 실시태양에 따르면, 식별 구성 요소는 카메라 또는 레이저 스캐너 중 적어도 하나이거나 이를 포함하고 식별 코드는 시각적 코드이다. 일부 실시태양에 따르면, 코드는 QR 코드이다. 일부 실시태양에 따르면, 코드는 바코드이다. 일부 실시태양에 따르면, 식별 구성 요소는 RFID 리더이거나 이를 포함하고 식별 코드는 RFID 코드이다. 일부 실시태양에서, 식별 장치는 코드 판독에 기초하여 컴퓨팅 장치에 신호를 전송한다. 일부 실시태양에서, 컴퓨팅 장치는 식별 코드에 적어도 부분적으로 기초하여 액추에이터에 전송할 명령을 결정하도록 구성된다.
일부 실시태양에서, 액추에이터는 프레임; 액추에이터 샤프트; 프레임에 고정된 고정 자석; 및 액추에이터 샤프트에 고정되고 작동 중에 액추에이터 샤프트와 함께 이동하도록 구성된 이동 자석을 포함하고, 여기서 고정 자석 및 이동 자석의 적어도 하나는 프레임에 대한 액추에이터 샤프트의 선형 이동을 야기하도록 작동되도록 구성된 전자기 코일을 포함한다.
일부 실시태양에서, 액추에이터는 액추에이터의 전진 스트로크가 되도록 액추에이터 샤프트를 해제하기 전에 액추에이터 샤프트를 후방 위치에서 일시적으로 유지하도록 구성된 홀딩 자석을 더 포함한다. 이것은 고정 자석 및 이동 자석의 하나 이상의 전자석에 에너지가 축적되는 데 더 많은 시간을 허용하는 이점을 제공하여 전진 스트로크를 위해 액추에이터 샤프트에 더 큰 힘이 가해질 수 있다.
일부 실시태양에서, 액추에이터는 액추에이터 샤프트의 일부와 고정 스프링 마운트 사이에 장착된 스프링을 더 포함한다. 스프링은 액추에이터 샤프트의 후방 스트로크 동안 잠재적 스프링 에너지로 부하를 받고 액추에이터 샤프트에 적용된 전진 임펄스의 형태로 액추에이터 샤프트의 전진 스트로크 동안 잠재적 스프링 에너지를 방출하도록 배열될 수 있다.
일부 실시태양은 기술된 실시태양 중 어느 하나에 따른 추진 튜브 유닛 및 기술된 실시태양 중 어느 하나에 따른 추진 콘솔을 포함하는 추진 시스템에 관한 것이다.
일부 실시태양은 기술된 실시태양 중 어느 하나에 따른 추진 시스템 및 중 어느 하나에 따른 내시경을 포함하는 내시경 시스템에 관한 것이다.
일부 실시태양은 기술된 실시태양 중 어느 하나에 따른 내시경 시스템을 조립하는 방법에 관한 것으로, 이 방법은 추진 튜브를 추진 튜브 도관에 삽입하는 단계를 포함한다.
상기 방법은 추진 튜브를 추진 튜브 도관에 삽입하기 전에 추진 튜브에 윤활제를 도포하는 단계를 더 포함할 수 있다. 윤활제는, 예를 들어, 메틸셀룰로스계 윤활제 또는 다른 속건성 윤활제와 같은 수계 윤활제를 포함할 수 있다. 상기 방법은 윤활제를 건조하여 추진 튜브와 추진 튜브 도관 사이에 마찰 결합을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 방법은 추진 튜브 도관을 따라 추진 튜브를 진행시키기 위해 추진 튜브의 액체로의 기체의 용해 및 캐비테이션을 성공적으로 유도하기 위해 추진 시스템을 작동시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 방법은 추진 튜브를 단단하게 하도록 추진 튜브의 채널 압력을 증가시켜, 추진 튜브가 추진 튜브 도관으로 밀려 들어가게 하는 추진 시스템을 작동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 추진 튜브가 추진 튜브 도관에 삽입됨에 따라 추진 튜브 도관으로부터 공기를 배출하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 방법은 추진 튜브가 추진 튜브 도관에 삽입됨에 따라 추진 튜브 도관으로부터 공기를 배출하기 위해 추진 튜브 도관의 원위 단부와 유체를 전달하는 진공 라인에 흡입을 적용하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 방법은 진공 라인에 의해 추진 튜브 도관을 통해 공기를 흡입하여 윤활유를 적어도 부분적으로 건조시키고 추진 튜브의 외부 표면을 추진 튜브 도관의 내부 표면에 부분적으로 결합하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 건조된 윤활제는 추진 튜브의 외부 표면과 추진 튜브 도관의 내부 표면 사이에 접착 결합 또는 마찰 결합을 형성하는 데 도움을 줄 수 있다.
본 발명의 내용 중에 포함되어 있다.
실시태양은 도면을 참조하여 예로서 아래에 기술된다.
도 1a는 일부 실시태양에 따른 내시경 및 추진 시스템을 포함하는 내시경 시스템의 레이아웃 도면이다.
도 1b는 굽힘 구획을 도시하는 도 1a의 내시경의 원위 단부의 확대도이다.
도 1c는 임상 환경에서 사용중인 도 1a의 내시경 시스템의 사시도이다.
도 2a는 분리된 도 1a의 추진 시스템의 개략도이다.
도 2b는 도 2a의 추진 시스템의 추진 튜브 유닛의 확대도 및 단면도이다.
도 2c는 일부 실시태양에 따른, 도 2b의 추진 튜브 유닛의 원위 단부 구성 요소를 예시하는 단면도이다.
도 2d는 도 2c의 원위 단부 구성 요소의 어셈블리를 예시하는 단면도이다.
도 2e는 도 2c의 원위 단부 구성 요소의 조립 및 구성 요소의 분해를 제한하기 위한 스웨이징을 도시하는 단면도이다.
도 2f는 일부 실시태양에 따른, 도 2b의 추진 튜브 유닛의 피스톤 어셈블리의 단면도이다.
도 3a는 일부 실시태양에 따른 추진 시스템의 추진 콘솔 및 피스톤 어셈블리를 예시하는 다이어그램이다.
도 3b는 도 3a의 추진 콘솔의 정면도이다.
도 3c는 도 3a의 추진 콘솔의 구성 요소의 레이아웃 다이어그램이다.
도 3d는 도 3a의 추진 콘솔의 하드웨어 구성 요소의 블록도이다.
도 3e는 일부 실시태양에 따른, 도 2f 및 도 3a의 피스톤 어셈블리의 피스톤의 일부 및 도 3a의 추진 콘솔의 액추에이터의 액추에이터 샤프트를 도시하는 사시도이다.
도 3f는 일부 실시태양에 따라, 피스톤의 슬롯 및 리세스 내로 액추에이터 샤프트의 단부 캡의 삽입을 예시하는 도 3e의 피스톤 및 액추에이터 샤프트의 단면도이다.
도 3g는 피스톤의 리세스에서 액추에이터 샤프트의 단부 캡을 포착하기 위해 피스톤 어셈블리의 회전 후 도 3f의 구성 요소를 예시하는 단면도이다.
도 3h는 일부 실시태양에 따른 피스톤 어셈블리의 키 및 키홈을 예시하는 도 2f 및 3a의 피스톤 어셈블리의 단부도이다.
도 3j는 일부 실시태양에 따른 피스톤 어셈블리의 키 및 키홈을 예시하는 도 2f 및 3a의 피스톤 어셈블리의 단부도이다.
도 3k는 일부 실시태양에 따른 도 3a의 추진 콘솔의 액추에이터의 개략도이다.
도 4a는 도 1a에서 라인 A-A로 표시된 도 1a의 내시경의 단부도이다.
도 4b는 도 1a에서 라인 B-B로 표시된 도 1a의 내시경의 단면도이다.
도 4c는 도 1a에서 라인 C-C로 표시된 도 1a의 내시경의 단면도이다.
도 4d는 도 1a에서 라인 D-D로 표시된 도 1a의 내시경의 단면도이다.
도 4e는 도 1a에서 라인 E-E로 표시된 도 1a의 내시경의 단면도이다.
도 4f는 도 1a에서 라인 F-F로 표시된 도 1a의 내시경의 단면도이다.
도 5a는 일부 실시태양에 따른 폴리머 삽입 튜브의 종단면도이다.
도 5b는 도 5a의 삽입 튜브의 섬유 메쉬층의 측면도이다.
도 5c는 구부러진 구성의 도 5a의 삽입 튜브의 종단면도이다.
도 5d는 일부 실시태양에 따른 대안적인 폴리머 삽입 튜브의 길이 방향 단면도이다.
도 5e는 일부 실시태양에 따른 대안적인 폴리머 삽입 튜브의 횡단면도이다.
도 6a는 일부 실시태양에 따른 마찰 립을 갖는 추진 튜브 도관의 사시도이다.
도 6b는 구부러진 구성의 마찰 립을 보여주는 도 6a의 추진 튜브 도관의 사시도이다.
도 6c는 일부 실시태양에 따른 다른 도관 및 케이블을 사용하여 추진 튜브 도관을 삽입 튜브에 삽입하는 방법을 예시하는 사시도이다.
도 7a는 일부 실시태양에 따른 커넥터의 사시도이다.
도 7b는 도 7a의 커넥터의 제 2 사시도이다.
도 7c는 도 7a의 커넥터의 측면도이다.
도 7d는 도 7a의 커넥터의 고정 나사의 측면도이다.
도 7e는 다수의 단면 라인을 나타내는 도 7a의 커넥터의 단부도이다.
도 7g는 도 7e에서 라인 B-B로 표시된 도 7a의 커넥터의 단면도이다.
도 7f는 도 7e에서 라인 A-A로 표시된 도 7a의 커넥터의 단면도이다.
도 7h는 도 7e에서 라인 C-C로 표시된 도 7a의 커넥터의 단면도이다.
도 8a는 일부 실시태양에 따른 Y 접합부의 사시도이다.
도 8b는 도 8a의 Y 접합부의 구성 요소를 예시하는 분해 사시도이다.
도 9a는 도 8a의 Y 접합부의 구성 요소의 커넥터 서브세트를 도시한다.
도 9b는 도 8a의 Y 접합부의 스트레인 부트(strain boot)의 측면도이다.
도 9c는 도 8a의 Y 접합부의 스트레인 부트 칼라의 측면도이다.
도 9d는 도 8a의 Y 접합부의 나사산 소켓의 측면도이다.
도 9e는 도 9d의 나사산 소켓의 단부도이다.
도 9f는 도 8a의 Y 접합부의 와셔의 사시도이다.
도 9g는 도 8a의 Y 접합부의 잠금 바의 측면도이다.
도 9h는 도 8a의 Y 접합부의 O-링의 평면도이다.
도 9J는 일부 실시태양에서 도 8a의 Y 접합부와 함께 사용될 수 있는 니티놀 잠금 밴드의 사용자에게 할당된다.
도 10a는 도 8a의 Y 접합부의 구성 요소의 블레이드 래치 서브 세트를 도시한다.
도 10b는 도 8a의 Y 접합부의 블레이드 래치 잠금 나사의 측면도이다.
도 10c는 도 8a의 Y 접합부의 블레이드 래치의 정면도 및 측면도를 도시한다.
도 10d는 도 8a의 Y 접합부의 추진 튜브 도관 미늘의 단면도이다.
도 10e는 도 8a의 Y 접합부의 씰의 평면도이다.
도 10f는 도 8a의 Y 접합부 및 도 2b의 추진 튜브 유닛의 스텝다운 칼라의 측면도이다.
도 11a는 도 8a의 Y 접합부의 구성 요소의 접합부 본체 서브세트를 도시한다.
도 11b는 도 8a의 Y 접합부를 밀고 있는 모자 나사의 측면도이다.
도 11c는 도 8a의 Y 접합부의 잠금 링의 평면도이다.
도 11d는 도 8a의 Y 접합부의 접합 바디의 측면, 단부 및 확대도를 도시한다.
도 11e는 도 11d의 접합부 본체의 사시도 및 절단도를 도시한다.
도 11f는 도 8a의 Y 접합부의 측면 해치의 직교 도면을 도시한다.
도 11g는 도 8a의 Y 접합부의 측면 해치 씰의 평면도이다.
도 11h는 도 8a의 Y 접합부의 스크류 커버의 평면도이다.
도 12a는 수정된 내시경 시스템 및 추진 튜브 유닛의 레이아웃 도면이다.
도 12b는 도 12a의 내시경 시스템의 원위 커넥터 및 굽힘 구획의 확대도이다.
도 12c는 종래의 내시경 삽입 튜브의 후면도이다.
도 12d는 종래의 내시경의 원위 헤드의 단면도 및 단부도를 도시한다.
도 13a는 일부 실시태양에 따른 원위 커넥터의 사시도이다.
도 13b는 도 13a의 원위 커넥터의 제 2 사시도이다.
도 13c는 도 13A의 커넥터의 단부도이다.
도 13d는 도 13c에서 라인 G-G로 표시된 도 13a의 커넥터의 단면도이다.
도 13e는 도 13a의 커넥터의 측면도이다.
도 13f는 추진 튜브 도관 및 진공 라인을 커넥터에 연결하는 것을 도시하는도 13a의 커넥터의 측면도이다.
도 13g는 일부 실시태양에 따라, 도 13f에서 라인 A-A로 표시된 도 13a의 커넥터의 단면도이고 커넥터 및 굽힘 구획에서 케이블 및 도관의 배열을 예시한다.
도 13h는 일부 실시태양에 따라, 도 13f에서 라인 A-A로 표시된 도 13a의 커넥터의 단면도이고 커넥터 및 삽입 튜브에서 케이블 및 도관의 배열을 예시한다.
도 14a는 일부 실시태양에 따른 대안 커넥터의 단부도이다.
도 14b는 도 14a의 커넥터의 종단면도이다.
도 15는 일부 실시태양에 따른 추진 튜브 도관의 사시도이다.
실시태양은 일반적으로 통로를 따라 기기를 진행시키기 위한 추진 장치, 시스템 또는 이의 구성 요소에 관한 것이다. 예를 들어, 기기는 (내시경과 같은) 의료용 또는 (채광과 같은) 산업용 도구, 센서, 프로브 및/또는 모니터링 장비를 포함할 수 있다. 기술된 실시태양은 또한 통로를 따라 기구를 진행시키기 위한 다른 분야의 응용분야에 적합할 수 있다.
일부 실시태양은, 예를 들어, 내시경 프로브, 추진 장치, 구동 유닛, 제어 장치 또는 내시경 시스템과 같은 내시경 장비에 관한 것이다.
일부 실시태양은 내시경 추진 시스템과 함께 사용하도록 구성된 내시경 시스템 또는 이의 구성 요소에 관한 것이다. 예를 들어, 이러한 내시경 추진 시스템은 (액체, 액체-기체 혼합물 또는 기체 포화 액체와 같은) 유체를 수용하도록 구성된 루멘 또는 채널을 정의하는 긴 추진 튜브 및 채널에서 유체의 압력을 선택적으로 조정하도록 구성된 압력 액추에이터를 포함하는 구동 유닛을 포함할 수 있다. 추진 시스템은 국제 특허 출원 PCT/AU2018/050380 또는 호주 임시 특허 출원 번호 2017901531에 기술된 바와 같은 특징을 포함하고 작동될 수 있으며, 이의 개시 내용은 본 발명에 참조로 포함된다.
구동 유닛은 추진 튜브의 채널 내 압력을 점진적으로 감소시켜 캐비테이션을 유도하고 액체에 기포를 형성한 다음, 갑자기 압력을 증가시켜 기포를 다시 액체로 압축 및 붕괴시켜서 추진 튜브의 원위 단부를 향해 액체의 적어도 일부를 가속시켜, 운동량이 액체로부터 추진 튜브로 전달되도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 추진 시스템은, 예를 들어, 환자의 위장관의 일부와 같은 통로를 따라 내시경을 진행시키는 데 사용될 수 있다.
도 1a 내지 1c를 참조하면, 일부 실시태양에 따른 내시경 시스템(100)이 도시된다. 내시경 시스템(100)은 일반적으로 내시경(110), 비디오 콘솔(190) 및 추진 튜브 유닛(210) 및 추진 콘솔(300)을 포함하는 추진 시스템(200)을 포함한다. 내시경을 따라 다양한 위치에 존재하는 케이블 및 도관을 예시하는 도 4a 내지 4f에 도시된 내시경의 단면에 상응하는 다수의 단면 라인이 도 1a에 표시되어 있다.
내시경(110)은 삽입 튜브(1071, 571, 1042); 굽힘 구획(120); 및 원위 헤드(130)를 포함한다. 원위 헤드(130)는 굽힘 구획(120)의 원위 단부에 위치하며, 예를 들어, 조명, 카메라, 초음파 변환기 또는 센서와 같은 하나 이상의 내시경 또는 비 내시경 기기 또는 프로브를 포함할 수 있다. 원위 헤드(130)는 또한, 예를 들어, 공기, 기체 또는 물 채널, 흡입 채널, 생검 채널 또는 기기 채널과 같은 하나 이상의 채널을 위한 원위 개구부를 제공할 수 있다.
내시경(110)은 추진 시스템(200)의 추진 튜브(220)를 수용하도록 구성된 삽입 튜브 내에 추진 튜브 도관(1025)을 포함한다는 점에서 종래의 내시경과 상이하다. 내시경(110)은 도 5a 내지 도 5e와 관련하여 기술된 종래의 삽입 튜브(1042) 또는 대안적인 삽입 튜브(571, 1071) 중 하나를 포함할 수 있다. 일부 실시태양에서, 추진 튜브(220)는 삽입 튜브(1042, 571, 1071) 내에 영구적으로 고정되거나 삽입 튜브(1042, 571, 1071)의 일부를 형성할 수 있다. 내시경(110)은 삽입 튜브의 원위 단부를 굽힘 구획의 근위 단부에 연결하기 위한 원위 커넥터(0007, 1035)를 포함한다. 일부 실시태양에서, 원위 커넥터(0007, 1035)와 굽힘 구획(120) 사이에 하나 이상의 중간 커넥터가 있을 수 있다. 원위 커넥터(0007, 1035)는 또한 아래에서 더 논의되는 바와 같이 추진 튜브 도관에 대한 종단점을 제공한다.
추진 튜브 도관의 근위 단부는 추진 튜브 도관 내로 추진 튜브(220)의 삽입을 위한 개구부를 제공하는 3 방향 커넥터 또는 Y 접합부(140)에서 종료된다.
종래의 내시경 케이블 및 도관은 Y 접합부(140)에서 제어 튜브 (155)를 통해 제어 본체(150)로 분기된다. 제어 본체(150)는 생검 포트 및 흡입, 공기 및 물을 제어하는 밸브뿐만 아니라 굽힘 구획(120)을 조작하기 위한 각상 제어 손잡이를 포함하는 내시경(110)을 작동하기 위한 제어 장치를 포함한다. 일부 실시태양에서, 제어 본체(150)는 또한 추진 시스템(200)을 작동시키기 위한 하나 이상의 스위치(157)를 포함할 수 있다. 제어 본체(150)는 커넥터 튜브 또는 범용 튜브(1094)를 통해 커넥터 본체(160)에 연결된다.
대안적으로, 일부 실시태양에서, Y- 접합부(140)는 또한 제어 본체(150)를 포함할 수 있다. 그러나, 제어 튜브(155)는 조작자에게 불편할 수 있는 제어 본체(150)에 영향을 주거나 진동을 일으키지 않고 Y-접합부(140)의 일부 이동을 허용하므로, 사용의 용이성을 위해 도면에 도시된 바와 같이 가요성 제어 튜브(155)에 의해 제어 본체(150)를 Y-접합부(140)로부터 분리하는 것이 바람직할 수 있다.
도 1c는 원위 헤드(130) 상의 카메라로부터의 비디오를 디스플레이하기 위해 비디오 모니터(195)에 연결된 비디오 콘솔(190)을 갖는 임상 환경에서 사용되는 내시경 시스템(100)을 도시한다.
추진 튜브 유닛(210) 및 추진 콘솔(300)을 포함하는 추진 시스템(200)은 도 2a에 별도로 도시되어 있다. 추진 튜브 유닛(210)은 국제 특허 출원 PCT/AU2018/ 050380에 기술된 바와 같이 추진 튜브(220) 및 피스톤 어셈블리(450)를 포함할 수 있다. 피스톤 조립체(450) 및 추진 튜브(220)의 추가의 선택적 또는 대안적인 특징이 아래에 설명된다.
추진 튜브(220)는 또한 추진 튜브(220)의 비교적 큰 직경의 근위 부분(222)을 추진 튜브(220)의 비교적 작은 직경의 원위 부분(224)에 연결하는 스텝다운 칼라(3007)를 포함할 수 있다. 원위 부분은 추진 튜브 도관(1025) 속으로 삽입을 위해 구성되는 반면 근위 부분(222)은 단순히 추진 콘솔로부터 추진 튜브의 원위 부분으로 유체 및 압력을 이동시키기 위한 것이다. 추진 튜브(220)의 원위 단부는, 예를 들어, 플러그 및 스테인리스 스틸 스웨이지로 밀봉될 수 있다. 일부 실시태양에서, 추진 튜브(220)는 폐쇄된 원위 단부로 형성될 수 있다.
추진 튜브(220)가 개방된 원위 단부로 형성되는 실시태양에서, 이는 플러그로 폐쇄될 수 있다. 예를 들어, 적절한 플러그 및 스웨이지 배열이 도 2c 내지 2e에 도시된다.
추진 튜브(220)는 추진 튜브(220)의 원위 단부에 삽입되고 이를 폐쇄하도록 구성된 플러그(230) 및 추진 튜브(220)에서 플러그(230)의 제거를 제한하도록 구성된 스웨이지(240)를 포함할 수 있다. 플러그(230)는 실질적으로 원통 대칭일 수 있으며 도면에서 단면으로 도시된다.
플러그(230)는 추진 튜브(220)의 내부 직경과 실질적으로 유사한 직경을 갖는 제 1 단부(231)로부터 제 1 및 제 2 단부(231, 232) 사이에서 연장되고 2개의 단부(231, 232)보다 작은 직경을 갖는 중간 부분(233)을 통해 제 1 단부(231)와 유사한 직경을 갖는 제 2 단부(232)까지 직경이 변할 수 있다. 플러그(230)는, 예를 들어, 스테인레스 스틸과 같은 주로 불활성 재료로 형성될 수 있다.
스웨이지(240)는, 도 2d에 도시된 바와 같이, 추진 튜브(220)의 원위 단부에 걸쳐 스웨이지(240)를 배치할 수 있도록, 추진 튜브(220)의 외부 직경보다 크거나 유사한 초기 내부 직경을 갖는 중공 실린더를 정의할 수 있다.
추진 튜브(220)의 원위 단부는 플러그(230)의 2개의 단부(231, 232)를 추진 튜브(220)의 원위 단부의 루멘에 삽입함으로써 폐쇄될 수 있다. 그런 다음 플러그(230)는, 도 2e에 도시된 바와 같이, 추진 튜브(220) 및 플러그(230)의 중간 부분(233) 주위에 스웨이지(240)를 스웨이지하여, 스웨이지(240)의 내부 직경을 감소시켜 스웨이지(240)와 플러그(230)의 중간 부분(233) 및/또는 단부 부분(231, 232) 사이의 추진 튜브(220)의 벽의 일부를 클램핑하는 것에 의해 제자리에 고정될 수 있다(또는 제거됨으로써 제한된다). 스웨이지(240)의 외부 직경은 추진 튜브(220)의 초기 외부 직경과 실질적으로 유사하거나 그보다 약간 작은 직경으로 감소될 수 있다. 이것은 추진 튜브(220)가 추진 튜브 도관(1025)을 통해 공급될 수 있도록 일부 실시태양에서 필요할 수 있다.
스웨이지(240)는 금속 또는 금속 합금(예를 들어, 강철, 황동, 구리)과 같은 가단성 재료로 형성될 수 있다. 스웨이지(240)는 전술한 바와 같이 직경을 감소시키기 위해 스웨이지(240)를 크림핑 또는 변형시킴으로써 그 안에 위치된 추진 튜브(220) 및 플러그(230) 주위에 스웨이지(및 감소)될 수 있다.
플러그(230)는 또한 추진 튜브(220)의 원위 부분(224)의 외부 직경과 실질적으로 유사한 직경을 갖고 도 2d와 2e에 도시된 바와 같이 플러그(230)가 그 안에 삽입될 때 추진 튜브(220)의 원위 단부에 접하도록 구성된 스트라이커(striker)(235)를 포함할 수 있다. 스트라이커(235)는 추진 시스템(200)의 작동 동안 추진 튜브(220)로부터 내시경(110)의 삽입 튜브(1071)로 운동량을 전달하기 위해 원위 커넥터(0007)의 타격 블록(710)(후술됨)을 타격하도록 구성될 수 있다.
일부 실시태양에서, 플러그(230)는 추진 튜브(220)의 원위 단부 근처의 유체에서 기체 핵 형성 및/또는 캐비테이션을 촉진하기 위한 기계 장치(237)를 추가로 포함할 수 있다. 기계 장치(237)는, 예를 들어, PCT/AU2018/050380에 명시된 것과 같은 캐비테이션, 기포 핵 형성 및/또는 기포 유착의 가능성을 강화, 촉진, 장려 또는 증가시키기 위한 임의의 적절한 수단을 포함할 수 있다.
일부 실시태양에서, 기계 장치(237)는, 플러그(230)가 추진 튜브(220)의 원위 단부를 폐쇄하기 위해 삽입될 때, 추진 튜브(220)의 내부 원위 단부 표면(239)을 형성하도록 구성된 표면 변형, 표면 코팅 또는 재료 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기계 장치(237)는 플러그(230)의 제 1 단부(231)에 고정된 다공성 세라믹 재료의 디스크 또는 층을 포함할 수 있다. 일부 실시태양에서, 기계 장치(237)는 능동 압전 세라믹 변환기 요소를 포함할 수 있다. 기계 장치(237)(예를 들어, 다공성 세라믹 재료의 디스크)는, 예를 들어, 에폭시 수지와 같은 적절한 접착제에 의해 플러그(230)의 제 1 단부(231)에 고정될 수 있다.
임의의 적절한 다공성 재료는 기체 핵 형성을 촉진하기 위해 기계 장치(237)에 사용될 수 있다. 예를 들어, 일부 적합한 재료는 다공성 세라믹, 다공성 알루미나 세라믹(알루미늄 산화물 세라믹) 또는 다공성 지르코늄 산화물 세라믹을 포함한다. 다공성 재료는, 예를 들어, 1% 내지 20%, 2% 내지 10%, 3% 내지 8% 또는 대략 5% 범위의 다공성을 가질 수 있다. 다공성 재료는, 예를 들어, 10 내지 50 마이크론 또는 20 내지 40 마이크론 범위의 기공 크기를 가질 수 있다. 다공성 세라믹 재료는, 예를 들어, 추진 튜브(220)의 내부 직경과 유사한 직경 및 0.5mm 내지 5mm, 1mm 내지 3mm, 또는 1mm 내지 2mm 범위의 두께를 갖는 디스크로 형성될 수 있다.
일부 실시태양에서, 기계 장치(237)의 다공성 세라믹 재료는 기공 변형을 감소시키기 위해 산화물 혼합 세라믹 또는 분산 세라믹을 포함할 수 있다. 이러한 재료는 세라믹에 SrO, Y2O3 및/또는 Cr2O3의 양을 추가하는 것을 포함할 수 있다. 산화 스트론튬(Strontia)은 매트릭스 내부의 소형 판 모양 물체(platelets)의 형성을 위해 포함될 수 있으며, 이는 재료의 인성을 지원하는 균열 전파에 저항할 수 있다.
다시 도 2a를 참조하면, 추진 튜브(220)의 원위 부분(224)은 추진 튜브 도관(1025) 내부에 맞도록 상대적으로 더 작은 직경을 가져야 하는 반면, 근위 부분(222)은 추진 튜브(220)의 일부에서 파이프 마찰 저항을 감소시키기 위해 더 큰 직경일 수 있다. 예를 들어, 추진 튜브의 원위 부분은 내부 직경이 3mm이고 외부 직경이 4mm일 수 있는 반면, 근위 부분은 내부 직경이 6mm이고 외부 직경이 8mm일 수 있다. 원위 부분(224)은 굽힘 구획(120)의 길이를 포함하거나 포함하지 않을 수있는 삽입 튜브(1071)의 실질적으로 전체 길이를 연장할 수 있다. 예를 들어, 추진 튜브(220)의 원위 부분(224)은, 예를 들어, 2m 내지 5m, 3m 내지 4m, 약 3m 또는 약 2.7m 범위의 길이를 가질 수 있다. 일부 실시태양에서, 추진 튜브(220)의 근위 부분(222)은, 예를 들어, 40% 미만, 30% 미만, 20% 미만 또는 약 35%와 같은 추진 튜브(220)의 원위 부분(224)의 길이의 일부인 길이를 가질 수 있다. 추진 튜브(220)는, 압력이 감소될 때, 추진 튜브의 원위 부분에서 채널의 길이의 적어도 일부를 따라 이격된 복수의 영역에서 캐비테이션을 촉진하도록 구성된 하나 이상의 기계 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 추진 튜브(220)의 원위 부분(224)의 내부 표면은 복수의 영역에서 캐비테이션을 촉진하기 위해 표면 변화를 정의할 수 있다. 추진 튜브(220)의 근위 부분(222)은 압력이 감소될 때 발생하는 기체 핵 형성 및 캐비테이션의 가능성을 감소시키기 위해 매끄러운 내부 표면을 정의할 수 있다. 추진 튜브(220)의 근위 부분(222)은, 예를 들어, PFA(Perfluoroalkoxy alkane) 또는 PTFE(polytetrafluoroethylene)와 같은 핵 형성 전위가 낮은 친수성 물질로 형성되거나 코팅될 수 있다.
스텝다운 칼라(3007)는, 예를 들어, 블레이드 래치(1013)를 통해 Y 접합부(140)에 수용될 수 있고 블레이드 래치에 의해 제자리에 고정될 수 있다.
도 3a 내지 3d는 추진 콘솔(300)을 더 상세히 도시한다. 추진 콘솔(300)은 추진 튜브 유닛 (210)의 작동을 제어하도록 구성된다. 추진 튜브 유닛(210)의 피스톤 어셈블리(450)는 추진 콘솔(300)의 피스톤 어셈블리 리셉터클(310)에서 해제 가능하게 수용될 수 있다. 피스톤 어셈블리 리셉터클(310)은 도 3c에 도시된 바와 같이 하나 이상의 피스톤 어셈블리 탐지 및/또는 식별 구성 요소(311)을 포함한다.
예를 들어, 예시된 실시태양에서, 피스톤 리셉터클(310)은 마이크로 스위치 (312) 및 RFID 리더(314)를 포함한다. 마이크로 스위치(312)는 피스톤 어셈블리 리셉터클(310)에서 피스톤 어셈블리(450)의 존재를 탐지하도록 구성되는 반면, RFID 리더(314)는 피스톤 어셈블리(450)에 위치한 RFID 태그(311)로부터 RFID를 판독하도록 구성된다. RFID 태그(311)는 피스톤 어셈블리(450)의 본체의 리세스에 고정된 유리 비드 스타일 RFID 태그를 포함할 수 있다. 피스톤 어셈블리 리셉터클(310)은 피스톤 어셈블리(450)를 작동시키도록 구성된 액추에이터(320)에 피스톤 어셈블리(450)를 연결하는 연결 구성 요소(316)를 추가로 포함한다.
PCT/AU2018/050380에 명시된 바와 같이, 피스톤 어셈블리(450)는 실린더(454)를 정의하는 본체(452), 실린더(454)에 배치된 피스톤(456), 및 피스톤(456)을 실린더(454)의 내부 보어에 대해 밀봉하기 위한 피스톤 씰을 포함할 수 있다. 피스톤(456)과 실린더(454)는 함께 작용하여 피스톤 펌프를 형성한다. 실린더(454)의 한 단부는 추진 튜브(220)에 연결되고 이와 유체를 전달하는 반면 실린더(454)의 다른 단부는 피스톤(456)과 액추에이터(320) 사이의 기계적 통신을 허용하는 개구부를 형성한다. 도 2f 및 3f에 도시된 바와 같이, 실린더(454)에서 피스톤(456)의 제거는 써클립(circlip)과 같은 클립(455)에 의해 제한될 수 있고, 버퍼링(453)은 클립(455)과 피스톤(456) 사이에 배치될 수 있다.
일부 실시태양에서, 추진 튜브 유닛(210)은 실린더(454)의 개방된 단부를 일시적으로 밀봉하기 위해 제거 가능한 캡(458)을 더 포함할 수 있다. 캡(458)은, 예를 들어, 본체(452)의 일부와 맞물리고 실질적으로 압력이 가해지는 방식으로 실린더(454)를 밀봉하여 실린더의 내부 보어를 보호하고, 운반 중에 주변 대기압의 변화로 인한 실린더(454) 내의 피스톤(456)의 움직임에 저항하도록 구성될 수 있다. 캡(458)은, 예를 들어, 본체(452)에 결합하기 위한 바요넷(bayonet) 또는 나사산 결합부를 포함할 수 있다. 피스톤 어셈블리(450)는 본체(452)와 캡(458) 사이에 하나 이상의 씰 또는 개스킷을 더 포함할 수 있다. 일단 피스톤(456)이 실린더에 설치되고 추진 튜브(220)의 채널이 선택된 질량의 유체로 채워져 밀봉되면, 캡(458)은 실린더의 개방된 단부를 밀봉하기 위해 본체(452)에 부착될 수 있다. 그런 후에 추진 튜브 유닛(210)은 멸균되고 포장될 수 있다. 그런 후에 캡(458)은 추진 튜브 유닛(210)이 작동을 위해 추진 콘솔(300)에 연결될 때 제거될 수 있다.
표준 대기압 이상의 압력에서 액체 및 기체를 함유하는 추진 튜브 유닛의 경우, 액추에이터(320)는 액추에이터 로드 또는 샤프트(321)를 확장하여 실린더 (454)의 보어 내의 휴지 위치에서 피스톤(456)을 이동시켜 피스톤(456)과 접촉하고 보어의 길이를 따라 밀도록 사용될 수 있다. 액추에이터 샤프트(321)가 후퇴될 때, 추진 튜브(220) 내의 압력은 피스톤(456)을 그 휴지 위치로 복귀시키는 작용을 한다.
표준 대기압 이하의 압력에서 액체 및 기체를 포함하는 추진 튜브 유닛의 경우, 액추에이터(320)가 보어를 따라 피스톤(456)을 당길뿐만 아니라 피스톤 (456)을 밀 수 있도록 액추에이터 샤프트(321)가 피스톤(456)에 기계적으로 결합될 필요가 있다.
예를 들어, 액체는 표준 대기압과 거의 동일한 분압에서 추진 튜브 유닛의 밀봉된 용기 내의 기체로 포화될 수 있다. 휴지 상태에서, 피스톤(456)에 작용하는 힘이 없는 대기압에서, 피스톤(456)의 상응하는 휴지 위치는 추진 튜브 유닛의 밀봉된 용기의 휴지 부피에 상응하는 실린더(454)의 최전방 위치에 또는 그 근처에 있을 수 있다. 일부 실시태양에서, 휴지 부피는 추진 유닛의 밀봉된 용기의 최소 부피와 동일할 수 있고, 피스톤(456)의 휴지 위치는 실린더(454)에서 피스톤(456)의 최전방 위치일 수 있다. 일부 실시태양에서, 휴지 부피는 밀봉된 용기의 최소 부피보다 크고 추진 튜브 유닛의 밀봉된 용기의 최대 부피보다 작을 수 있다. 피스톤(456)의 휴지 위치는 실린더에서 최전방 위치와 최후방 위치 사이에 위치될 수 있다. 피스톤(456)의 휴지 위치는 실린더(454)의 보어의 두 단부 사이에 있을 수 있다. 일부 실시태양에서, 피스톤(456)의 휴지 위치는 실린더(454)의 최후방 위치보다 실린더(454)의 최전방 위치에 더 가까울 수 있다.
이러한 경우에, 피스톤(456)은 액추에이터(320)에 의해 실린더(454)의 최후방 단부를 향해 당겨져 밀봉된 용기 내의 압력을 감소시키고 액체로부터 기체의 캐비테이션을 유도할 수 있다. 유체 칼럼의 원하는 캐비테이션 및 분리가 액추에이터(320)에 의해 유도된 피스톤(456)의 후방 힘으로 인해 저압에서 발생할 것이다.
피스톤(456)이 밀봉된 용기의 압력을 증가시키고 기체를 액체로 다시 용해시키기 위해 앞으로 이동될 때, 피스톤(456)의 전진 스트로크는 차압에 비례하는 대기압의 영향에 의해 지원될 것이다. 이것은 유체 매질로부터 추진 튜브 및 내시경(110)으로 필요한 전진 속도 및 운동 에너지의 결과적 전달을 생성하기 위해 압력 액추에이터로부터 필요한 힘의 양을 감소시킨다.
도 3e 및 3f를 참조하면, 일부 실시태양에서, 액추에이터 로드(321)는 피스톤(456)을 액추에이터 샤프트(321)에 기계적으로 결합하도록 피스톤(456)의 일부와 맞물리도록 구성된 단부 캡(322)을 포함할 수 있다. 단부 캡(322)은 액추에이터 샤프트 (321)의 직경을 가로로 넘어 연장될 수 있고 다른 방향보다 한 방향으로 더 넓을 수 있다. 예를 들어, 단부 캡(322)은 도 3e에 도시된 바와 같이 타원형 플레이트, 직사각형 플레이트 또는 둥근 직사각형 플레이트를 포함할 수 있다.
피스톤(454)은 단부 캡(322)을 수용하도록 구성된 구멍 또는 슬롯(457)을 정의할 수 있으며, 슬롯(457)의 엣지는 챔버 또는 리세스(459)를 부분적으로 돌출시키도록 배열되고, 또한 단부 캡(322)을 수용하도록 구성된다. 이것은 도 3e에 사시도로 도 3f에 단면도로 도시된다. 슬롯(457)은 단부 캡(322)의 윤곽에 대한 보완적인 형상을 정의할 수 있다.
슬롯(457) 및 단부 캡(322)은 피스톤 어셈블리(450)가 도 3a 및 3e에 도시 된 바와 같이 추진 콘솔(300)에 삽입될 때 정렬되도록 배열되어, 단부 캡(322)이 슬롯(457)을 통과하고 피스톤(456)의 리세스(459)에 수용된다. 피스톤 어셈블리(450)가 추진 콘솔(300)에 대해(예를 들어, 90도만큼) 회전되어 피스톤 어셈블리(450)를 추진 콘솔(300)에 고정시킬 때, 슬롯(457)이 말단 캡(322)에 대해 회전되어 단부 캡(322)을 리세스(459)에 포획한다. 이러한 방식으로, 피스톤(456)은 액추에이터 샤프트(321)에 기계적으로 결합된다. 다른 실시태양에서, 대체 수단은 피스톤(456)을 액추에이터 샤프트(321)에 기계적으로 연결하도록 사용될 수 있다.
도 3f는 슬롯(457)을 통해 리세스(459) 내로 삽입될 때 슬롯(457)과 정렬된 단부 캡(322)을 도시한다. 그런 다음 피스톤 어셈블리(450)가 회전되어(예를 들어, 90도만큼, 단부 캡(322)의 길이가 슬롯(457)의 폭과 정렬된다) 단부 캡은 도 3g에 도시된 바와 같이 리세스(459)에 포획된다. 단부 캡(322)은 피스톤(456)과 접촉하여 액추에이터(320)로부터 멀리 밀어낼 수 있다(전진 스트로크). 액추에이터 샤프트(321)가 후퇴될 때, 단부 캡(322)이 슬롯(457)을 형성하는 엣지를 잡고 피스톤 (456)을 액추에이터(320)쪽으로 당긴다(후방 스트로크)는 것이 또한 도 3g로부터 명백하다.
일부 실시태양에서, 리세스(459)는 단부 캡(322)의 상응하는 깊이보다 축 방향으로 더 깊을 수 있다. 이것은 리세스(459) 내에서 단부 캡(322)의 자유 이동 거리를 허용하여 피스톤(456)에 충돌하고 전방으로 밀기 전에 원하는 전진 속도까지 액추에이터 샤프트(321)의 방해받지 않는 가속을 허용할 수 있다. 자유 이동 거리는, 예를 들어, 1mm 내지 10mm, 1mm 내지 5mm 또는 1mm 내지 2mm 범위일 수 있다.
일부 실시태양에서, 슬롯(457) 및 리세스(459)는, 예를 들어, 사출 성형에 의해 피스톤(456)의 본체에 형성될 수 있다. 일부 실시태양에서, 피스톤(456)은, 예를 들어, 용접, 접착제 및/또는 기계적 패스너에 의해 도 3f에 도시된 바와 같이 슬롯(457) 및 리세스(459)를 형성하도록 조립되도록 구성된 독립적인 구성 요소를 포함할 수 있다.
일부 실시태양에서, 피스톤(456)은 피스톤 헤드(456a) 및 피스톤 샤프트(456b)를 포함할 수 있다. 피스톤 샤프트(456b)는 피스톤 헤드(456a)보다 좁을 수 있다. 일부 실시태양에서, 피스톤 샤프트(456b)는 써클립(455)의 내부 직경보다 좁을 수 있어서, 도 3g에 도시된 바와 같이 피스톤 샤프트(456b)의 일부가 실린더(454)의 최후방 위치에서 써클립(455)을 통과하여 액추에이터 샤프트(321)와 맞물리도록 허용되도록다.
일부 실시태양에서, 피스톤(456) 및 실린더(454)는 실린더(454)에서 피스톤(456)의 회전을 방지하거나 완화하도록 키가 부착될 수 있으며, 이는 피스톤(456)의 슬롯(457)과 액추에이터의 단부 캡(322)의 오정렬을 야기할 수 있다. 즉, 피스톤(456) 및 실린더(454)의 상응하는 부분은 서로 맞물리고 상대적 회전에 저항하도록 구성된 상보적인 표면(예를 들어, 비 원통형 표면)을 정의할 수 있다.
키잉 표면의 임의의 적절한 구성이 사용될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시태양에서, 도 3h에 도시된 바와 같이, 피스톤 샤프트(456b)는 피스톤 샤프트(456b)의 원통형 표면으로부터 방사상으로 돌출하고 피스톤 샤프트(456b)의 일부를 따라 연장하는 긴 키(451)를 포함할 수 있다. 키(451)는 실린더(454)에 대해 일정한 회전 방향을 유지하기 위해 피스톤(456)이 실린더(454)에서 앞뒤로 이동함에 따라 키홈(461)과 맞물릴 수 있다. 키홈(461)은, 예를 들어, 써클립(455)에 빈틈에 의해 형성될 수 있다.
일부 실시태양에서, 피스톤 샤프트(456b)는 도 3j에 도시된 바와 같이 긴 키홈(461)을 정의할 수 있다. 키홈(461)은 피스톤 샤프트(456b)를 따라 축 방향으로 연장되는 긴 리세스에 의해 정의될 수 있고, 실린더(454)의 측벽으로부터 반경 방향 내측으로 돌출하는 키(451)를 수용하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 키(451)는 실린더(454)의 측벽은 피스톤 샤프트(456b)의 키 리세스(461)로 연장된다. 피스톤(456)이 실린더(454) 내에서 앞뒤로 이동함에 따라, 피스톤 샤프트(456b)는 키 (451)가 키홈(461)의 일부 내에 유지되는 상태로 키(451)를 따라 추적할 수 있다.
일부 실시태양에 따르면, 액추에이터(320)는 선형 모터와 같은 모터일 수 있다. 일부 실시태양에서, 액추에이터(320)는 직접 구동, 단일 축 선형 액추에이터일 수 있다. 액추에이터(320)는, 예를 들어, 240 내지 1200N 힘 전위로 50mm 스트로크를 할 수 있다.
압력을 대기압 미만의 압력으로 감소시키기 위해 피스톤(456)이 액추에이터 (320)에 의해 후방으로 이동되는 실시태양에서, 액추에이터(320)로부터의 후방 힘이 해제될 때 대기압이 피스톤(456)의 휴지 위치를 향해 이동하도록 피스톤(456)에 작용할 것이다. 액추에이터(320)는 또한 피스톤(456)을 피스톤(456)의 휴지 위치를 향해 앞으로 밀도록 작동될 수 있다. 일부 상황에서, 대기압은 액추에이터(320)가 피스톤(456)에 전방 힘을 가하기 시작하기 전에 실린더(454)에서 피스톤(456)을 전방으로 밀기 시작하도록 작용할 수 있다. 이 상황에서, 대기압으로 인한 초기 전진 임펄스는 추진 튜브의 유체 칼럼에서 압력파를 유도할 수 있으며, 이는 추진 시스템의 작동에 해로울 수 있다. 따라서, 액추에이터(320)는 대기압 및 관성만으로 발생할 수 있는 속도보다 더 빠르거나 동일한 속도로 피스톤(456)의 전방 이동을 유도하도록 구성될 수 있다.
도 3k를 참조하면, 액추에이터(320)가 일부 실시태양에 따라 더 상세하게 도시된다. 액추에이터(320)는 전술한 바와 같이 액추에이터 샤프트(321) 및 단부 캡(322)을 포함한다. 액추에이터 샤프트(320)는 아래에서 언급되는 액추에이터 (320)의 다른 구성 요소도 수용하는 액추에이터 하우징(3201) 내부로부터 연장된다.
액추에이터 샤프트(321)의 움직임은 액추에이터 하우징(3201)에 대해 고정된 고정 자석(3210) 및 캐리지(3221)를 통해 샤프트(321)에 부착되고 샤프트(321) 및 캐리지와 함께 이동하는 이동 자석(3220)에 의해 수행된다. 이동 자석(3220)은 고정 자석(3210)과 이동 자석(3220)의 대향 자기장으로 인해 샤프트(321)의 선형 운동을 유발하도록 고정 자석(3210)과 협력하기 위해 전자석으로 작동하도록 구성된 전기 코일을 포함할 수 있다. 일부 실시태양에서, 이동 자석(3220)은 병렬로 배열된 다수의 전자기 코일을 포함할 수 있다.
고정 자석(3210)은 하나 이상의 영구 자석 및/또는 전기 자석을 포함할 수 있다. 일부 실시태양에서, 고정 자석(3210)의 자석은 작동 중에 이동 자석(3220)의 영역에서 자속 밀도를 증가시키기 위해 Halbach 어레이로 배열될 수 있다. 일부 실시태양에서, 고정 자석(3210)은 하나 이상의 전자석으로 완전히 구성될 수 있다.
고정 자석(3210) 및 이동 자석(3220)은 각각 파워 서플라이(3205)에 의해 자석(3210, 3220)에 공급되는 전력을 제어하는 컨트롤러(3230)에 의해 제어될 수 있다. 액추에이터(320)는 캐리지(3221) 및/또는 샤프트(321)의 위치를 측정 및 모니터링하고 그 위치 정보를 컨트롤러(3230)로 다시 제공하도록 구성된 인코더(3235) 및 관련 인코더 스케일(3236)을 더 포함할 수 있다.
일부 실시태양에서, 액추에이터(320)는 샤프트(321)를 연장된 위치로 편향시키는 스프링(3240)과 같은 바이어스를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 바이어스는 캐리지(3221)와 캐리지(3221)의 후방에 위치한 스프링 정지부(3242) 사이에 위치될 수 있는 나선형 압축 스프링(3240)을 포함할 수 있다. 스프링(3240)은 도 3g에 도시된 바와 같이 샤프트(321)의 주변 부분에 위치될 수 있다.
바이어스(3240)는 샤프트(321)의 후방 이동 중에 적재될 수 있고 액추에이터 샤프트(321)를 전방으로 밀어내는 것을 돕기 위해 추가적인 전방 힘(자기력에 추가)을 제공할 수 있다.
일부 실시태양에서, 액추에이터(320)는 홀딩 자석(3253)을 더 포함할 수 있다. 홀딩 자석(3235)은 파워 서플라이(3205)에 의해 전력을 공급 받고 컨트롤러(3230)에 의해 제어되는 전자석 또는 솔레노이드를 포함할 수 있다. 이동 자석(3220) 및 고정 자석(3210)이 활성화되면 이동 자석(3220) 및 고정 자석(3210)의 전자석(들)이 전환되어 샤프트(321)에 전방 힘을 제공한 후 샤프트(3210)를 해제하여 전방 스트로크를 시작하는 동안 홀딩 자석(3235)은 샤프트(321)를 후방 위치에 일시적으로 유지하도록 작동될 수 있다. 이는 액추에이터의 전진 스트로크를 시작하기 전에 전자석(들)이 완전히 활성화되는 시간을 허용하여 액추에이터 샤프트에 가해지는 임펄스를 증가시킨다.
이것은 전방 자석 힘이 피스톤에 작용하는 차압 힘(및 선택적으로 바이어스(3240) 또는 스프링에 저장된 위치 에너지로부터의 추가 힘)과 동시에 작용하여 결합하여 단일 임펄스를 샤프트(321)에 제공하여 피스톤(456)을 전방으로 구동시킨다.
이 배열은 기체를 추진 튜브(220)의 액체에 갑자기 용해시켜 추진 튜브(220)를 통해 내시경의 삽입 튜브(1071)에 운동량을 부여하기 위해 피스톤(456)의 훨씬 더 빠른 전방 스트로크(후방 행정에 비해)를 제공하는 데 적합한 반면, 비교적 느린 후방 스트로크는 피스톤(456)을 후방으로 당기고 (선택적으로) 동시에 스프링 또는 바이어스(3240)를 적재하기에 적합하다.
샤프트(321)는 홀딩 자석(3253)에 의해 맞물리고 고정되도록 구성된 마그네틱 플레이트(323)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 마그네틱 플레이트(323)는 비자성 강자성 재료 또는 영구 자석으로 형성될 수 있다.
일부 실시태양에서, 액추에이터(320)는 파워 서플라이(3205)에 의해 전력이 공급되고 컨트롤러(3220)에 의해 제어되며, 액추에이터의 스트로크 길이 및/또는 액추에이터(320)의 힘 또는 속도 프로파일을 조절하기 위해 홀딩 자석(3253)의 위치를 조절하도록 구성된 홀딩 자석 액추에이터(3255)를 더 포함할 수 있다. 홀딩 자석 액추에이터(3255)는 커넥터 로드(3256)에 의해 홀딩 자석(3253)에 연결될 수 있다. 홀딩 자석 액추에이터(3255)는 볼-스크류 액추에이터를 포함할 수 있다.
일부 실시태양에 따르면, 액추에이터(320)는 데이터 입력 및 출력 능력을 가질 수 있다. 예를 들어, 액추에이터(320)는 온보드 컴퓨팅 장치(330)로부터 명령을 수신할 수 있는 액추에이터 컨트롤러(325)로부터 입력 명령을 수신하도록 구성될 수 있다. 일부 실시태양에 따르면, 컴퓨팅 장치(330)는 단일 보드 컴퓨터(SBC)일 수 있다. 컴퓨팅 장치(330)는 컴퓨터(330)에 대한 입력 및 출력을 처리하기 위해 입력/출력 릴레이 보드(361) 및 입력/출력 분배 보드(362)와 통신할 수 있다. 일부 실시태양에서, 액추에이터(320)는 "저압" 또는 "압력 없음" 신호와 같은 센서 신호를 액추에이터 컨트롤러(325)에 출력하여 피스톤 어셈블리(450) 내의 유체 누출과 같은 결함을 나타내도록 추가로 구성될수 있다.
일부 실시태양에 따르면, 액추에이터 컨트롤러(325)는 액추에이터(320)의 동작을 제어하도록 구성된 인터페이스를 갖는 프로그램 가능한 인코더를 포함할 수 있다. 일부 실시태양에 따르면, 액추에이터 컨트롤러(325)는, 예를 들어, 5 마이크론 단일 축 인코더와 같은 단일 축 인코더일 수 있다. 일부 실시태양에 따르면, 액추에이터 컨트롤러(325)는 액추에이터(320)와의 통신을 용이하게 하기 위해 입력/출력 인터페이스를 포함할 수 있다.
예시된 실시태양에서, 추진 콘솔(300)은 파워 서플라이(352 및 354)를 더 포함한다. 파워 서플라이(352)는 48V 파워 서플라이일 수 있는 반면, 파워 서플라이(354)는, 일부 실시태양에서, 5V 파워 서플라이일 수 있다.
추진 콘솔(300)은 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 내시경 인터페이스(362) 및 직렬 인터페이스(364)를 포함하는 통신 수단을 더 포함한다.
도 3d는 추진 콘솔(300)의 하드웨어 구성 요소를 더 상세히 도시한다. 컴퓨팅 장치(330)는 프로세서(332) 및 메모리(334)를 포함한다. 프로세서(332)는 명령을 실행하기 위한 하나 이상의 데이터 프로세서를 포함할 수 있으며 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러 기반 플랫폼, 적합한 집적 회로, 주문형 집적 회로(ASIC) 또는 명령의 수학적 및/또는 논리적 실행을 위한 산술 논리 장치(ALU) 중 하나 이상을 포함할 수 있으며, 이러한 연산은 내부 레지스터에 저장된 데이터에 대해 수행된다. 프로세서(332)는 메모리(334)에 접근하여 메모리(334)의 프로그램 코드(336)에 저장된 명령어를 실행하도록 구성될 수 있다. 메모리(334)는 ROM, RAM, 플래시 또는 다른 메모리 유형의 형태일 수 있는 하나 이상의 메모리 저장 위치를 포함할 수 있다. 메모리(334)는 프로세서(332)에 의해 실행 가능한 프로그램 코드(336)를 저장한다. 메모리(334)는 프로세서(332)에 의해 판독 및 기록되도록 접근 가능한 작동 파라미터(338)와 같은 데이터를 추가로 저장할 수 있다. 프로그램 코드(336)가 프로세서(332)에 의해 실행됨에 따라, 프로세서(332)는 기록하고 작동 매개 변수(338)로부터 판독할 수 있다.
액추에이터 컨트롤러(325)는 컴퓨팅 장치(330)로부터 명령을 수신하고 명령을 액추에이터(320)로 보내서, 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 프로그램 코드(336)에 저장된 하나 이상의 액추에이터 제어 시퀀스에 따라, 액추에이터(320)가 피스톤 어셈블리(450)를 작동시킬 수 있다. 일부 실시태양에 따르면, 액추에이터 컨트롤러(325)는 컴퓨팅 장치(330)의 일부를 형성할 수 있다. 일부 실시태양에 따르면, 액추에이터 컨트롤러(325)는 컴퓨팅 장치(330)와 독립적으로 동작할 수 있고, 액추에이터(320)의 동작을 제어하기 위한 실행 가능한 명령 세트를 저장하는 자체 메모리(326)를 포함할 수 있다. 일부 실시태양에 따르면, 명령 세트는 액추에이터 컨트롤러(325) 내에 매크로 명령 세트로서 저장될 수 있다. 명령 세트(327)는 액추에이터 컨트롤러에 의해 실행되어 액추에이터(320)의 이동을 제어할 수 있다.
명령 세트(327)는 추진 콘솔(300)에 연결될 수 있는 각 유형의 추진 튜브 유닛(210)에 대한 하나 이상의 명령 세트를 포함할 수 있다. 적절한 명령 세트는 각 명령 세트와 관련된 식별 코드를 갖는 RFID 리더(314)에 의해 판독된 데이터와 일치하는 데이터 문자열에 의해 저장된 명령 세트(327)로부터 선택된다. 후술하는 바와 같이, 선택된 명령 세트의 실행은, 일부 실시태양에서, 풋 스위치 컨트롤러(342) 또는 핸드 헬드(hand held) 원격 컨트롤러(344)를 통한 사용자 입력의 탐지에 기초하여 시작 및 종료될 수 있다. 각각의 명령 세트는 액추에이터 컨트롤러(325)에 의해 해석되고 동작으로 변환될 수 있는 하나 이상의 시간/위치 데이터 세트를 포함할 수 있다. 일부 실시태양에 따르면, 액추에이터 컨트롤러(325)는 시간/위치 데이터 세트를 해석하기 위한 이진 인코더(328)를 포함할 수 있다. 일부 실시태양에 따르면, 이진 인코더(328)는 5 마이크론의 위치 해상도를 가질 수 있다.
하나 이상의 명령 세트(327)는 고정된 프로파일 형식일 수 있으며, 여기서 시간-위치 및 속도 매개 변수는 식별된 추진 튜브 유닛(210)의 최적 이동을 생성하도록 결정된 매개 변수에 기초하여 고정된다. 고정 프로파일 명령 세트는, 예를 들어, 출원 번호 국제 특허 출원 PCT/AU2018/050380에 정의된 바와 같이, 실행될 때, 액추에이터(320)가 역 톱니 압력/시간 프로파일을 생성하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 명령 세트는 스마트 프로파일 형식일 수 있으며, 여기서 시간-위치 및 속도 매개 변수는 액추에이터(320) 및 이하에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 더 많은 기체 압력 변환기(370) 및/또는 모션 센서 또는 가속도계(760)와 같은 추진 튜브 유닛(210)에 위치한 센서 및 변환기로부터의 피드백에 기반하여 실시간으로 수정된다. 예를 들어, 특정 추진 튜브 유닛(210)에 대한 명령 세트는 5Hz에서 전진, 3Hz에서 전진, 2Hz에서 전진 및 1Hz에서 전진하기 위한 명령을 포함할 수 있다. 액추에이터 컨트롤러(325)는 제 1 명령(3Hz)을 실행함으로써 시작할 수 있다. 그러나, 압력 변환기(370)가 과압 시나리오를 감지하면, 액추에이터 컨트롤러(325)는 그 명령을 종료하고 미리 결정된 사이클 카운트 동안 더 낮은 주파수(예를 들어 2Hz 또는 1Hz)로 매크로를 시작할 수 있다. 액추에이터 컨트롤러(325)는 압력이 안전한 미리 결정된 파라미터 내에 있는 것으로 결정될 때까지 순환 속도를 계속 감소시킬 수 있다. 최저 주파수가 과압 상황을 해결하지 못하는 경우, 사용자 재설정 개입이 필요한 영구 중단이 일어날 수 있다.
일부 실시태양에서, 추진 튜브(220)는 추진 튜브(220)의 채널 압력을 측정하도록 구성된 압력 변환기(370)를 포함할 수 있다. 일부 실시태양에서, 액추에이터(320)는 액추에이터에 의해 피스톤에 가해지는 힘의 레벨을 나타내는 힘 저항 데이터를 포함하는 컨트롤러(325)에 피드백을 제공함으로써, 압력 센서(370)뿐만 아니라 액추에이터로서도 작용하도록 구성될 수 있으며, 이로부터 추진 튜브(220)의 채널 압력이 추론될 수 있다.
마이크로 스위치(312) 및 RFID 리더(314)와 같은 탐지 및 식별 구성 요소(311)는 프로세서(332)에 통신 가능하게 결합되어 프로세서(332)가 구성 요소(311)에 의해 생성된 신호를 수신할 수 있게 한다.
일부 실시태양에서, 마이크로 스위치(312)는 장치의 환자 및 사용자에 대한 부상의 위험을 감소시키기 위해 안전 인터럽트 스위치로서 작동하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 마이크로 스위치(312)는 액추에이터(320)와 파워 서플라이(350) 사이의 회로를 폐쇄하도록 구성될 수있어서, 피스톤 어셈블리(450)가 피스톤 어셈블리 리셉터클(310)에 정확하게 삽입되지 않으면서 액추에이터(320)에 어떠한 전력도 제공될 수 없다. 마이크로 스위치(312)는, 피스톤 어셈블리(450)가 피스톤 어셈블리 리셉터클(310)에 완전히 삽입될 때, 활성화되도록 구성될 수 있다. 일부 실시태양에 따르면, 마이크로 스위치(312)가 활성화될 때, 마이크로 스위치(310)는 또한 컴퓨팅 장치(330)에 활성화 신호를 보낼 수 있어서, 컴퓨팅 장치(330)는 피스톤 어셈블리(450)가 피스톤 어셈블리 리셉터클 (310)에 삽입되었는지를 결정하는데 사용할 수 있다.
RFID 리더(314)는 피스톤 어셈블리(450)가 피스톤 어셈블리 리셉터클(310)에 완전히 삽입될 때, RFID 리더(314)가 피스톤 어셈블리(450)에 위치된 RFID 태그에 인접하게 위치하도록 위치될 수 있다. RFID 리더(314)는 피스톤 어셈블리(450)에 위치된 RFID 태그를 판독하고 판독된 RFID 코드를 컴퓨팅 장치(330)에 전달하도록 구성된다. RFID 코드를 수신하면, 컴퓨팅 장치(330)는 메모리(334)에 저장된 RFID 코드의 데이터베이스에 기초하여, 삽입된 추진 튜브 유닛(210)의 유형을 결정하도록 구성될 수 있다. 컴퓨팅 장치(330)는 식별된 RFID 코드에 기초하여 프로그램 코드(336)로부터 실행을 위한 코드 모듈을 선택하도록 추가로 구성될 수 있다. RFID 태그가 인식되지 않으면, 컴퓨팅 장치(330)는 유효하지 않거나 호환되지 않는 피스톤 어셈블리(450)가 콘솔(300)에 결합된 액추에이터(320)의 활성화를 방지하기 위해, 임의의 코드 모듈이 실행되는 것을 방지할 수 있다. 일부 실시태양에서, RFID 리더(314)는, 예를 들어, 바코드를 판독하기 위한 레이저 스캐너 또는 QR 코드를 판독하기 위한 카메라와 같은 식별 코드를 판독하도록 구성된 다른 장치에 의해 교체될 수 있다.
추진 튜브 유닛(210)이 일회용 유닛으로 구성되는 경우, RFID 판독기(314)는 일부 실시태양에서 전자기 RFID 비활성화 장치일 수 있는 RFID 비활성화 장치(315)를 더 포함할 수 있다. RFID 비활성화 장치(315)는 RFID 태그를 비활성화하기 위한 전자기장을 생성하도록 구성될 수 있으므로, 추진 튜브 유닛(210)이 물러나면, 다시 삽입될 경우 RFID 리더(314)가 읽을 수 없으므로 한 명 초과의 환자에게 추진 튜브 유닛(210)의 재사용을 방지할 수 있다. 이는 추진 튜브 유닛(210)의 교차 감염 및 피로 파괴를 방지할 수 있다.
RFID 리더(314)가, 예를 들어, 바코드 판독용 레이저 스캐너 또는 QR 코드 판독용 카메라로 대체되는 경우, RFID 비활성화 장치(315)는 장치에 의해 판독된 코드를 판독할 수 없거나 무효화하도록 구성된 상이한 코드 비활성화 장치로 대체될 수 있다. 일부 대안적인 실시태양에 따르면, 컴퓨팅 장치(330)는 판독 코드를 메모리(334) 또는 외부 메모리에 저장하고 이미 판독된 코드를 식별하여, 예를 들어 소프트웨어 개시 잠금 신호를 액추에이터 컨트롤러(325)로 전송시킴으로써 추진 튜브 유닛(210)의 재사용을 방지하도록 구성될 수 있다.
추진 콘솔(300)은 하나 이상의 터치 스크린, 키보드, 전자 마우스, 버튼, 조이스틱 또는 기타 입력 장치뿐만 아니라 하나 이상의 LED, 버저, 스피커, 터치 스크린 디스플레이, 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 음극선 디스플레이 또는 기타 출력 장치를 포함할 수 있는 사용자 입력 및 출력 장치(340)를 더 포함한다. 예시된 실시태양에서, 사용자 I/O(340)는 풋 스위치 컨트롤러(342), 핸드 헬드 원격 컨트롤러(344) 및 디스플레이(346)를 포함한다. 풋 스위치 컨트롤러(342) 및 핸드 헬드 원격 컨트롤러(344)와 같은 입력 장치는 사용자가 액추에이터의 작동, 따라서 추진 튜브 유닛(210)의 움직임을 제어하게 한다. 예를 들어, 입력 장치는 사용자가 추진 시작, 추진 중지, 추진 방향 변경 및 추진 속도 변경을 포함하는 하나 이상의 추진 모드를 제어하게 할 수 있다. 일부 실시태양에 따르면, 액추에이터(320)는 또한 추진 튜브 도관(1025) 내로 추진 튜브(220)의 쉬운 삽입을 용이하게 하기 위해 추진 튜브 유닛(210)을 강화하도록 구성될 수 있는 고압 정하중 기능이 선택되도록 할 수 있다. 일부 실시태양에 따르면, 추진 콘솔(300)은 또한 추진 튜브(220)의 추진 튜브 도관으로의 적재를 용이하게 하기 위해 진공 라인(1027)의 작동을 제어할 수 있다.
추진 콘솔(300)은 진공 라인(1027)으로부터 공기를 배출하도록 구성된 진공 펌프(3500)를 포함할 수 있다. 진공 펌프(3500)는, 예를 들어, DC12V 120kPa 진공 펌프와 같은 음압 흡입 펌프를 포함할 수 있다. 진공 펌프(3500)는 파워 서플라이(350)에 의해 전원이 공급되고 컨트롤러(325)에 의해 제어되어, 예를 들어, 50-90kPa, 60-70kPa 또는 약 65kPa 범위의 음압 차이를 제공할 수 있으며, 예를 들어, 약 5L/분의 속도로 진공 라인으로부터 공기를 배출할 수 있다.
진공 펌프(3500)는 Y-커넥터(140)를 통해 추진 튜브 도관(1025)으로 추진 튜브(220)의 적재를 용이하게 하기 위해 추진 콘솔(300)의 GUI 터치 디스플레이로부터 선택 가능한 설정 모드에서 작동될 수 있다. 진공 펌프(3500)는 다른 추진 프로필이 임의의 사용자 입력 장치, 예를 들어, 풋 스위치에 의해 활성화될 때, 추진 시스템의 작동 중에도 작동할 수 있다. 이것은 작동 중에 추진 튜브 도관(1025)에서 추진 튜브(220)의 움직임에 더 저항할 수 있다.
진공 펌프(3500)는 컨트롤러(325)에 진공 상태를 보고하는 로직 레벨을 제공하도록 구성된 내부 압력 변환기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 정적 진공이 없음은 외부 튜브(3505)가 연결되지 않음; 내시경(110)이 연결되지 않음; 또는 추진 튜브(200)가 내시경(110)의 추진 튜브 도관(1025)에 존재하지 않음을 나타낼 수 있다.
진공 펌프(3500)는 추진 콘솔(300)과 내시경(110)의 커넥터 본체(160) 사이에서 연장되는 외부 진공 커넥터 튜브(3505)를 통해 진공 라인(1027)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 진공 라인(1027)은 커넥터 본체(160)의 소형 루어 포트로 종ㄹ될 수 있고 진공 펌프(3500)는 추진 콘솔(300)의 콘솔 포트(3501)와 통신할 수 있으며, 외부 진공 커넥터 튜브(3505)는 커넥터 본체의 포트를 콘솔 포트(3501)와 유동 적으로 연결하도록 구성된다.
콘솔 포트(3501)는, 예를 들어, 케이던스 1/4" 암 루어 대 5/16" 바브드 수 튜브 피팅 w/패널 장착 나사 피팅고ㅘ 같은 루어 잠금 피팅을 포함할 수 있다. 외부 진공 커넥터 튜브(3505)는, 예를 들어 1/4" 수 루어 대 1/4" PVC 튜브 대 1/4"수 루어를 포함할 수 있다. 콘솔 포트(3501)는 내부 진공 튜브(3511)에 의해 진공 펌프(3500)에 연결될 수 있다.
일부 실시태양에서, 추진 콘솔(300)은 도 3c에 도시된 바와 같이 내부 진공 튜브(3511)를 통해 진공 펌프(3500)와 콘솔 포트(3501) 사이에 배치되고 이와 통신하는 액체 트랩(3520)을 포함할 수 있다. 액체 트랩(3520)은 액체 트랩(3520)으로 들어가는 임의의 액체를 수집하는 동안 공기가 통과할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 액체 트랩(3520)은 종래의 의료용 흡입 유체 저장소와 구성이 유사할 수 있다.
추진 콘솔(300)은 액체 트랩(3520)에 배치되고 액체 트랩(3520) 내의 액체의 존재를 탐지하도록 구성된 액체 센서(3522)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 내시경 시스템(100)의 작동 동안 진공 라인(2017) 내의 액체는, 예를 들어, 추진 튜브(220)의 누출을 나타낼 수 있다. 액체 센서(3522)는 액체 트랩(3520) 내에 액체가 탐지되는 경우 추진 콘솔(300)의 작동을 중지하거나 작업자에게 잠재적인 누출을 경고하도록 구성될 수 있는 컨트롤러(325)와 전기적으로 통신할 수 있다. 액체 센서(3522)는 두 도체가 액체와 접촉할 때 3.3V TTL 논리 신호가 전송되는 간단한 2-도체(일반적으로 개방) 액체 전도도 스위치를 포함할 수 있다.
풋 스위치 컨트롤러(342)는 사용자의 발에 의해 활성화되도록 구성될 수 있으며 바닥에 위치하도록 설계될 수 있다. 풋 스위치 컨트롤러(342)는 사용자 및 환자의 안전을 위해 콘솔(300)로부터 갈바니 전기적으로(galvanically) 또는 그렇지 않으면 전기적으로(electrically) 절연될 수 있다. 풋 스위치 컨트롤러(342)는 또한 콘솔(300)로부터 광학적으로 절연될 수 있다. 풋 스위치 컨트롤러(342)는 사용자가 컴퓨팅 장치(330)가 프로그램 코드(336)를 실행하여 액추에이터(320)의 실행을 개시하여 추진 튜브 유닛(210)의 추진을 일으키는 미리 결정된 액추에이터 제어 시퀀스를 활성화하도록 구성될 수 있다. 일부 실시태양에 따르면, 풋 스위치 컨트롤러(342)는 또한 사용자가 컴퓨팅 장치(330)가 프로그램 코드(336)를 실행하여 추진 튜브 유닛(210)의 추진을 유발하는 액추에이터(320)의 실행을 중단하게 하는 미리 결정된 액추에이터 제어 시퀀스를 활성화하게 할 수 있다.
핸드 헬드 원격 컨트롤러(344)는 손으로 활성화되도록 구성될 수 있으며 내시경 제어 본체(150)에 통합될 수 있다. 핸드 헬드 원격 컨트롤러(344)는 사용자 및 환자의 안전을 위해 콘솔(300)로부터 전기적으로 광학적으로 절연될 수 있다. 핸드 헬드 원격 컨트롤러(344)는 사용자가 컴퓨팅 장치(330)가 프로그램 코드(336)를 실행하여 액추에이터(320)의 실행을 개시하여 추진 튜브 유닛(210)의 추진을 일으키는 미리 결정된 액추에이터 제어 시퀀스를 활성화하도록 구성될 수 있다. 일부 실시태양에 따르면, 핸드 헬드 원격 컨트롤러(344)는 또한 사용자가 컴퓨팅 장치(330)가 프로그램 코드(336)를 실행하여 추진 튜브 유닛(210)의 추진을 유발하는 액추에이터(320)의 실행을 중단하게 하는 미리 결정된 액추에이터 제어 시퀀스를 활성화하게 할 수 있다.
일부 실시태양에 따르면, 디스플레이(346)는 LED 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 일부 실시태양에 따르면, 디스플레이(346)는 프로그램 가능한 지능형 LED 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 디스플레이(346)는 일부 실시태양에서 터치 스크린 디스플레이일 수 있고, 사용자가 컴퓨팅 장치(330)가 프로그램 코드(336)를 실행하여 액추에이터(320)의 실행을 개시하여 추진 튜브 유닛(210)의 추진을 일으키는 미리 결정된 액추에이터 제어 시퀀스를 활성화하도록 구성될 수 있다. 일부 실시태양에 따르면, 디스플레이(346)는 또한 사용자가 컴퓨팅 장치(330)가 프로그램 코드(336)를 실행하여 추진 튜브 유닛(210)의 추진을 유발하는 액추에이터(320)의 실행을 중단하게 하는 미리 결정된 액추에이터 제어 시퀀스를 활성화하게 할 수 있다.
디스플레이(346)는 사용자가 어느 사용자 입력 장치가 액추에이터(320)의 어느 기능을 제어해야 하는지를 선택할 수 있도록 선택 가능한 사용자 입력 지정 장치로 작동할 수 있다. 디스플레이(346)는, 예를 들어, 저항성 터치 스크린일 수 있으며, 일부 실시태양에서, 콘솔(300)의 전면 패널에 위치할 수 있다. 사용자는 디스플레이(346)를 사용하여 핸드 헬드 원격 컨트롤러(344)가 전진 이동을 제어하고 풋 스위치 컨트롤러(342)가 후진 이동을 제어하도록 선택할 수 있다. 디스플레이(346)는 또한 추진 튜브 유닛(210)과 추진 콘솔(300)의 연결 상태와 같은 작동 정보를 디스플레이하도록 구성될 수 있다. 디스플레이(346)는 설정 정보를 디스플레이하여, 사용자가 온스크린 프롬프트에 의해 시스템의 설정을 통해 올바른 실행을 확인하도록 구성될 수 잇다. 사용자는 디스플레이(346)로부터 추진 튜브 유닛(210)의 RUN 및 STOP 모드를 시작할 수 있다. 오류 메시지 및 경고는 또한 디스플레이(346)에 디스플레이될 수 있다. 인터페이스로부터 출력된 비디오는 또한 디스플레이(346)에 데이터 오버레이로 디스플레이되어, 추진 시스템(200)에 대한 임상의에게 실시간 정보를 제공할 수 있다.
컴퓨팅 장치(330), 탐지 및 ID 구성 요소(311), 액추에이터 컨트롤러(525), 사용자 I/O(340) 및 통신 모듈(360)을 포함하는 추진 콘솔(300)의 구성 요소는 주요 파워 서플라이로부터 전력을 수신할 수 있는 파워 서플라이(350)를 통해 전력을 공급받을 수 있다. 일부 실시태양에서, 파워 서플라이(350)는 상기한 바와 같이 파워 서플라이(352) 및 파워 서플라이(254)와 같은 상이한 전압을 공급하기 위한 2개의 파워 서플라이를 포함할 수 있다. 일부 실시태양에서, 파워 서플라이(350)는 추가로 또는 대안적으로 하나 이상의 배터리 또는 대안적인 파워 서플라이 장치를 포함할 수 있다. 일부 실시태양에 따르면, 파워 서플라이(350)는 갈바니 전기적으로 절연된 의료 등급 전원을 포함할 수 있다.
일부 실시태양에 따르면, 추진 콘솔(300)은 컴퓨팅 장치(330)와 외부 장치 사이의 통신을 제공하는 통신 모듈(360)을 더 포함한다. 예를 들어, 통신 모듈(360)은 내시경 인터페이스(362)를 통해 컴퓨팅 장치(330)와 추진 튜브 유닛(210) 사이의 통신을 용이하게 할 수 있다. 통신 모듈(360)은, 예를 들어, 직렬 인터페이스(364)를 통해 컴퓨팅 장치(330)와 PC, 랩톱, 스마트 폰 및 다른 스마트 장치와 같은 외부 컴퓨팅 장치 사이의 통신을 더욱 용이하게 할 수 있다. 일부 실시태양에 따르면, 통신 모듈(360)은, 예를 들어, RS-232, USB 또는 이더넷과 같은 하나 이상의 유선 통신 프로토콜을 통해 또는 블루투스, Wi-Fi 또는 NFC와 같은 하나 이상의 무선 통신 프로토콜을 통해 통신을 용이하게 할 수 있다.
예를 들어, 일부 실시태양에 따르면, 통신 모듈(360)은 RS-232 프로토콜을 사용하여 내시경 인터페이스(362)를 통해 컴퓨팅 장치(330)와 추진 튜브 유닛(210) 사이의 통신을 용이하게 하도록 구성될 수 있다. 컴퓨팅 장치(330)와 추진 튜브 유닛(210) 사이의 통신은 추진 튜브 유닛(210)에 위치한 센서로부터 수신된 데이터에 기초하여 다수의 기능이 수행되도록 할 수 있다.
예를 들어, 일부 실시태양에 따르면, 내시경은 원위 코일 파이프 칼라의 카메라 측에 장착된 모션 센서 또는 가속도계(760)를 포함할 수 있다. 모션 센서는 Signal Quest SQ-MIN-200 센서와 같은 진동 또는 기울기 각도의 변화를 탐지하도록 구성된 전자 모션 센서 또는 추진 시스템 작동 중 내시경의 세로 축을 따라 운동량 변화를 탐지하도록 배열된 단일 축 가속도계와 같은 가속도계를 포함할 수 있다. 정확한 작동 동안, 액추에이터(320)에 의한 피스톤 어셈블리(450)의 작동에 의해 생성된 각각의 유체 펄스는 추진 튜브 유닛(210)의 원위 팁의 전진을 초래한다. 가속도계(760)는 추진 튜브 유닛(210)의 원위 팁의 움직임에 기초하여 생성된 데이터를 추진 튜브 유닛(210)의 원위 팁이 액추에이터(320)에 의해 인가된 압력 펄스의 수에 대해 이동하지 않는지를 결정하기 위해 차동 카운터 코드 모듈을 실행할 수 있는 컴퓨팅 장치(330)에 전송하도록 구성될 수 있다. 가속도계 데이터와 예상되는 펄스 수 사이의 불균형이 메모리(334)에 저장될 수 있는 특정의 미리 결정된 임계 값에서, 컴퓨팅 장치(330)는 액추에이터(325)의 작동을 중단하기 위해 프로그램 중단 신호를 액추에이터 컨트롤러(325)에 전송하도록 구성될 수 있다. 이것은 시력이 방해될 수 있는 시점 또는 협착, 폐쇄, 게실 또는 기타 이상을 유발하는 장 병변의 경우에 장에 인가되는 과도한 힘을 예방할 수 있다.
일부 실시태양에서, 추진 튜브 유닛(210)은 안전한 압력/전압 임계 값으로 보정되는 기체 전달 튜브 내에 압력 변환기가 장착될 수 있다. 내시경 검사는 일반적으로 시각화를 위한 공간을 제공하기 위해 장을 공기 또는 CO2 기체로 부풀려서 수행되지만, 정상적인 연동 및 협착은 기체 이동에 대해 장의 일부의 폐쇄일 수 있다. 내시경의 상대적으로 빠른 움직임과 팽창으로 인한 증가된 압력은 압력 변환기에 의해 감지될 수 있는 비정상적으로 높은 관내 압력을 생성할 수 있다. 압력 변환기는 데이터를 컴퓨팅 장치(330)로 전송하도록 구성될 수 있다. 미리 결정된 안전 압력 임계 값이 초과되면, 컴퓨팅 장치(330)는 프로그램 중단 신호를 액추에이터 컨트롤러(325)에 전송하여 액추에이터(325)의 작동을 중단하고 사용자 개입 또는 장치 재설정을 요구하도록 구성될 수 있다.
일부 실시태양에 따르면, 통신 모듈(360)은 USB 프로토콜을 사용하여 직렬 인터페이스(364)를 통해 컴퓨팅 장치(330)와 외부 컴퓨팅 장치 사이의 통신을 용이하게 하도록 구성될 수 있다. 이것은, 예를 들어, 업데이트된 프로그램 코드 및 동작 파라미터를 제공하기 위해 외부 컴퓨팅 장치가 컴퓨팅 장치(330)의 메모리(334)에 기록하는 것을 허용할 수 있다.
다시 내시경(110)을 참조하면, 도 4a는 일부 실시태양에 따른 원위 헤드(130)의 단부도를 도시한다. 원위 헤드(130)는 카메라(1073), 카메라 렌즈 세척 노즐(410), 전방 워터젯 노즐(412), 생검 포트/기기 채널(420), 조명(430) 및 선택적으로 선택된 주파수의 광으로 카메라(1073)의 시야를 비추기 위한 다중 주파수 출력 LED(435)를 포함한다. 조명(430)은 광섬유 광 가이드의 단부에 렌즈를 포함 할 수 있거나, 일부 실시태양에서 조명(430)은 삽입 튜브(1071)에서 케이블을 통해 연결된 LED 조명을 포함할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 렌즈 세척 노즐(410)은 공기 및 물 라인(414 및 416)에 의해 공급될 수 있고, 개별 물 도관(418)이 전방 워터젯(412)에 물을 공급할 수 있다. 공기 및 물 도관(414, 416, 418)은 내시경(110)의 전체 길이를 커넥터 본체(160)로 연장할 수 있고, 종래의 내시경에 따라 제어 본체(150)의 밸브에 의해 제어될 수 있다.
조명(430) 및/또는 LED(435)는 광 가이드 또는 케이블(431)을 통해 비디오 콘솔에 연결될 수 있고 카메라(1073)는 카메라 케이블(433)에 의해 비디오 콘솔에 연결될 수 있다.
도 4b는 또한 굽힘 구획(120)의 링크 링에서 아일릿(eyelet)(442)을 통해 나사산이 형성된 굽힘 구획(120)에서 각진 케이블(440)의 대향 위치를 도시한다.
도 4c는 도 7을 참조하여 아래에 추가로 설명되는 바와 같이 추진 튜브 도관(1025)이 커넥터(0007)에서 종료되는 내시경(110)의 단면을 도시한다. 추진 튜브 도관으로부터 공기를 배출하기 위한 진공 라인(1027)뿐만 아니라 추진 튜브 도관(1025)에 설치된 추진 튜브(220)가 도시된다.
도 4d는 커넥터(0007)와 Y 접합부(140) 사이의 삽입 튜브(1071)의 단면을 도시하며, 내시경(110)의 케이블 및 도관을 부분적으로 둘러싸는 마찰 립(1030) 중 하나의 위치를 도시한다.
도 4e는 Y 접합부(140)와 제어 본체(150) 사이의 제어 튜브(155)의 단면을 도시한다. 추진 튜브 도관(1025)은 Y 접합부(140)에서 종결되기 때문에 존재하지 않는다.
도 4f는 제어 본체(150)와 커넥터 본체(160) 사이의 범용 튜브(1094)의 단면을 도시한다. 기구 채널(420)은 제어 본체(150)의 생검 포트에서 종결되기 때문에 존재하지 않는다. 흡입은 선택적으로 커넥터 본체(160)에서 흡입 소스에 연결되는 흡입 라인(422)에 의해 기구 채널(420)에 공급된다.
일부 실시태양에서, 내시경 시스템(100)은 폴리머 삽입 튜브(1071)를 포함할 수 있다. 종래의 의료용 내시경은 일반적으로 내시경이 작업자에 의해 위장관으로 밀릴 수 있도록 삽입 튜브에 충분한 강성을 제공하기 위해 강철 코일 및 강철 메시 편조를 포함하는 삽입 튜브로 제작된다. 따라서, 이 강성은 장치의 수동 굽힘 반경을 제한하여, 마찰력을 증가시키고 이 추진 방법으로 달성될 수 있는 삽입 깊이를 제한한다.
본 내시경 시스템(100)의 추진 시스템(200)은 내시경(110)을 밀기 위한 요구를 감소시키거나 제거할 수 있다. 따라서, 삽입 튜브에 더 적은 강성이 요구된다. 폴리머 삽입 튜브는 제조 비용이 저렴할 수 있으며 더 작은 수동 굽힘 반경을 허용하여 장의 해부학적 구조에 더 쉽게 일치할 수 있다.
도 5a 내지 5c를 참조하면, 삽입 튜브(1071)는 삽입 튜브(1071)가 립 주위로 구부러지는 것을 허용하는 환형 립 부분(520)에 의해 단부와 단부가 결합된 복수의 원통형 부분(510)에 의해 정의된 내부 나선형 폴리머 튜브(500)를 포함할 수 있다. 내부 나선형 튜브(500)는 내시경(110)의 다양한 도관, 튜브, 채널 및 케이블을 수용하도록 구성된 루멘 또는 채널(505)을 정의한다.
원통형 부분(510)은 삽입 튜브(1071)의 굴곡으로 불균등 마모(ovalisation)에 저항할 수 있다. 이러한 원통형 부분(510)은 삽입 튜브(1071)가 굴곡될 때 내시경(110)의 케이블 및 도관이 뭉개지는 것을 방지한다. 원통형 부분(510)의 두께는 상이한 직경의 내시경 또는 상이한 응용분야를 위해 변경될 수 있다.
환형 립 부분(520)은 원통형 부분(510)의 벽 두께에 비해 상대적으로 낮은 벽 두께로 인해 삽입 튜브(1071)에 유연성을 제공한다. 환형 립 부분(520)은 삽입 튜브(1071)의 유연성을 최소 굽힘 반경으로 제한하도록 설계될 수 있다. 이는 올바른 작동을 위해 제한된 굽힘 반경이 필요할 수 있는 특정 기기 또는 기기 채널을 보호하는 데 도움이 될 수 있다.
환형 립 부분(520)은 원통형 부분(510)에 대해 반경 방향 내향으로 연장될 수 있다. 환형 엣지(522)는 원통형 부분(510)과 립 부분(520) 사이의 접합부에 형성될 수 있다.
나선형 튜브(500)는, 예를 들어, 고 분자량 폴리에틸렌(HMWPE)과 같은 가요 성 폴리머 재료로 성형되거나 압출될 수 있다. 일부 실시태양에서, 나선형 폴리머 튜브(500)는 재료, 특히 재료가 더 얇고 삽입 튜브(1071)의 굴곡과 함께 더 높은 압축 및 장력을 받는 립 부분(520)의 피로 강도를 증가시키기 위해 (예를 들어, 초고 분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 또는 Kevlar™와 같은) 다른 고강도 비탄성 폴리머의 섬유 요소를 포함할 수 있다.
환형 립 부분(520)의 반경 방향 깊이는 강화 섬유의 추가로 상당히 감소될 수 있다. 일부 실시태양에서, 립 부분(520)은 립 부분(520)의 반경 방향 깊이를 감소시키기 위해 W-형 프로파일을 정의할 수 있다.
삽입 튜브(1071)가 굴곡될 때, 도 5c에 과장된 방식으로 도시된 바와 같이, 환형 엣지(522)가 서로 맞닿음(구부러진 삽입 튜브(1071)의 곡선 내부 상의 구부러진 삽입 튜브(1071)의 가장 예각 측면에서)에 따라 환형 립 부분(520)의 크기 및 형상에 의해 굴곡 각도가 제한되머 원통형 부분(510)이 환형 립 부분(520)이 한계까지 연장될 때까지 원통형 부분(510)이 환형 엣지(522)를 중심으로 선회하여, 삽입 튜브(1071)가 더 이상 굴곡되지 않도록 한다.
삽입 튜브(1071)는 나선형 튜브(500)를 둘러싸는 직조 폴리머 섬유(530)의 중간 층을 더 포함한다. 섬유(530)는, 예를 들어, 삽입 튜브의 신장에 저항하기 위해 UHMWPE 또는 Kevlar™와 같은 비탄성 폴리머로 형성될 수 있다. 직조 섬유층(530)은, 예를 들어, 직물 편조 튜브로 형성될 수 있다.
일부 실시태양에서, 섬유(530)는 특정 결합 위치(535)에서 나선형 튜브(500)에 결합된다. 삽입 튜브(1071)가 굴곡됨에 따라, 섬유(530)는 환형 엣지(522)가 굴곡된 삽입 튜브의 외부 곡선에서(환형 엣지(522)의 맞물림 지점 반대쪽) 분리될 수있는 정도를 제한한다. 이것은 삽입 튜브(1071)의 최소 굽힘 반경이 제한될 수 있는 또 다른 방법이다.
섬유는, 예를 들어, 열 용접에 의해 나선형 튜브에 결합될 수 있다. 섬유는 나선형 튜브(500) 주위에서 원주 방향으로 연장되는 환형 접합 영역(535)에서 나선형 튜브에 결합될 수 있다. 결합 위치는 삽입 튜브의 길이를 따라 동일하게 이격될 수 있다. 각각의 원통형 부분(510) 상에 하나의 결합 위치(535)가 있을 수 있다.
삽입 튜브(1071)는 직조 섬유(535)를 둘러싸는 외부 폴리머 코팅(540)을 추가로 포함할 수 있다. 외부 층(540)은 예를 들어 폴리우레탄 엘라스토머로 형성될 수 있다.
삽입 튜브의 최소 굽힘 반경은 삽입 튜브가 굴곡되지 않거나 직선 형태일 때 결합 위치 사이의 섬유의 길이, 방향 및 장력 중 하나 이상을 선택하여 설정될 수 있다. 각 결합 영역(535) 사이의 섬유(530)의 슬랙(slack)의 양은 나선형 튜브의 특정한 선택된 굽힘 반경을 허용하도록 선택될 수 있다.
도 5a에 예시된 삽입 튜브는 약 60mm의 수동 굽힘 반경을 갖는 재사용 가능한 12mm 직경의 위장 내시경에 적합한 예시적인 치수를 제공한다. 이것이 그래스퍼 및 생검 겸자와 같이 가장 일반적으로 사용되는 기기가 3.2mm 직경 기기용으로 설계된 표준 3.9mm 생검 채널을 통과하게 한다. 예를 들어, 삽입 튜브의 외부 직경은 8mm 내지 16mm, 10mm 내지 14mm 또는 약 12mm 범위일 수 있다. 삽입 튜브의 원통 부분(510)의 벽 두께는 0.5mm 내지 2mm, 또는 약 1mm일 수 있다. 섬유층(530) 및 외피(540)의 두께는 0.5mm 내지 2mm, 또는 대략 1mm 범위일 수 있다. 원통형 부분(510)의 내부 직경은 4mm 내지 10mm, 5mm 내지 8mm, 또는 약 6mm일 수 있다. 원통형 부분(510)은 4mm 내지 40mm, 6mm 내지 24mm, 8mm 내지 16mm, 10mm 내지 14mm, 또는 대략 10mm 범위의 길이를 가질 수 있다. 환형 립 부분(520)의 벽 두께는 0.2mm 내지 1mm, 0.3mm 내지 0.8mm, 0.4mm 내지 0.6mm 또는 약 0.5mm일 수 있다. 환형 립 부분(520)은 원통형 부분(510)의 내면으로부터 0.2mm 내지 2mm, 0.5mm 내지 1.5mm, 0.8mm 내지 1.2mm, 또는 약 1mm의 깊이로 반경 방향 내측으로 돌출될 수 있다. 비 굴곡 상태에서 인접한 원통 부분(510)의 외면 사이에 환형 립 부분(520)에 의해 형성된 환형 채널의 폭은 0.2mm 내지 2mm, 0.5mm 내지 1.5mm, 0.8mm 내지 1.2mm 또는 약 1mm의 범위일 수 있다. 결합 영역(535)의 축 방향 길이는 1mm 내지 10mm, 2mm 내지 8mm, 3mm 내지 6mm, 또는 4mm 내지 5mm일 수 있다. 삽입 튜브는 10mm 내지 200mm, 20mm 내지 160mm, 40mm 내지 120mm, 60mm 내지 100mm, 60mm 내지 80mm 또는 약 60mm 범위의 최소 곡률 반경을 갖도록 구성될 수 있다.
도 5d 및 5e를 참조하면, 대안적인 삽입 튜브(571)가 일부 실시태양에 따라 도시된다. 일부 실시태양에서, 내시경(110)은 도 5a 내지 5c에 도시된 삽입 튜브(1071)보다는 도 5d 및 5e에 도시된 바와 같은 삽입 튜브(571)를 포함할 수 있다.
삽입 튜브(571)는 추진 튜브 도관(1025) 및/또는 추진 튜브(220)를 지지하기 위해 원통형 부분(510)으로부터 반경 방향 내측으로 연장되는 돌출부(575)의 추가 특징을 갖는 삽입 튜브(1071)와 유사한 특징을 갖는다.
돌출부(575)는, 예를 들어, 접착제로 제자리에 결합될 수 있는 추진 튜브 도관(1025)을 수용하도록 구성된 구멍을 정의할 수 있다. 일부 실시태양에서, 추진 튜브 도관(1025)은 돌출부(575)와 일체로 형성될 수 있다. 일부 실시태양에서, 나선형 튜브(500)는, 예를 들어, 3 부분 주형을 사용하여 돌출부(575) 및 선택적으로 또한 추진 튜브 도관(1025)과 함께 성형될 수 있다.
일부 실시태양에서, 추진 튜브 유닛(210)은 내시경(110)에 고정 및/또는 내시경(110)의 일부를 형성할 수 있다. 추진 튜브(220)는 삽입 튜브에 고정되거나 삽입 튜브의 일부를 형성할 수 있다. 예를 들어, 추진 튜브(220)는 삽입 튜브(1071, 571)에 결합되거나 삽입 튜브(1071, 571)와 일체로 형성될 수 있다. 이러한 실시태양에서, 내시경(110)은 별도의 추진 튜브 도관(1025) 또는 진공 라인(1027), 진공 라인 개구부(740), 진공 라인 소켓(742), 말단(700) 또는 타격 블록(710)을 포함하지 않을 수 있고 내시경 시스템(100)은 진공 펌프 및 관련 커넥터와 같은 추진 튜브 도관(1025) 또는 진공 라인(1027)과 관련된 구성 요소 중 어느 것도 포함하지 않을 수 있다.
일부 실시태양에서, 돌출부(575)는, 예를 들어, 접착제로 제자리에 결합될 수 있는 추진 튜브(220)를 수용하도록 구성된 구멍을 정의할 수 있다. 일부 실시태양에서, 추진 튜브(220)는 돌출부(575)와 일체로 형성될 수 있다. 일부 실시태양에서, 나선형 튜브(500)는 3 부분 주형을 사용하여 돌출부(575) 및 선택적으로 또한 추진 튜브(220)의 원위 부분(224)과 함께 성형될 수 있다.
삽입 튜브(1071)가 돌출부(575) 없이 사용되는 일부 실시태양에서, 추진 튜브 도관(1025)은 개별적으로 형성되고 내시경(110)의 다른 도관 및 케이블과 함께 삽입 튜브(1071)에 삽입될 수 있다.
도 6a 내지 6c를 참조하면, 일부 실시태양에 따라 추진 튜브 도관(1025)이 도시되어 있다. 추진 튜브 도관(1025)은, 예를 들어, 마찰 립으로 지칭될 수 있는 복수의 립(1030)을 포함한다. 마찰 립(1030)은 삽입 튜브(1071)의 내부 표면을 눌러 삽입 튜브 내에서 추진 튜브 도관의 축 방향 이동에 저항할 수 있다. 마찰 립(1030)은, 예를 들어, 유연한 실리콘으로 형성될 수 있다. 도 6b는 추진 튜브 도관(1025)과 함께 삽입 튜브(1071)에 일단 설치되면 굴곡된 마찰 립(1030)의 형상을 도시한다.
마찰 립(1030)은 이를 통해 추진 튜브 도관(1025)이 나사산을 이룰 수 있는 구멍을 정의할 수 있고, 마찰 립(1030)은, 예를 들어, 그것들을 제자리에 고정하기 위해 추진 튜브 도관에 접착 결합될 수 있다. 일부 실시태양에서, 마찰 립(1030)은 추진 튜브 도관과 일체로 형성될 수 있다.
각각의 마찰 립(1030)은 일반적으로 원통형의 중앙 허브(1030a)를 포함할 수 있으며, 각각의 허브는 추진 튜브 도관(1025)을 밀접하게 수용하도록 구성된 구멍(1030b)을 정의한다. 일부 실시태양에서, 구멍(1030b)은 허브(1030a)가 추진 튜브 도관(1025) 위로 신장될 때 단단한 마찰 끼워짐을 제공하기 위해 추진 튜브 도관(1025)의 외부 직경보다 약간 작은 내부 직경을 가질 수 있다. 각각의 마찰 립(1030)은 또한 허브(1030a)의 기부로부터 멀어지도록 측면으로 연장되고 추진 튜브 도관(1025)로부터 실질적으로 직각으로 연장되도록 구성된 한 쌍의 레그(1030c)를 포함할 수 있다. 레그(1030c)는 레그(1030c)의 두께보다 큰 레그(1030c)의 폭(허브(1030a에 대해 축 방향으로 정의됨)을 가진 편평한 직사각형 프로파일을 정의할 수 있다. 일부 실시태양에서, 각 레그(1030c)의 두께는 팁(1030d)(허브 (1030a)에 대해 원위)으로 가늘어질 수 있어서, 레그는 허브(1030a)에 더 가까운 것보다 팁(1030d) 근처에서 더 유연하다.
추진 튜브 도관(1025)은 내시경(110)의 다른 도관 및 케이블과 함께 삽입 튜브(1071)에 설치될 수 있다. 도 6c는 추진 튜브 도관 및 다른 도관 및 케이블을 삽입 튜브에 설치하는 방법을 예시한다. 직물 시트는 케이블 및 도관 주위에 감겨져 마찰 립(1030)이 케이블 및 도관을 적어도 부분적으로 둘러싸는 슬리브(660)를 형성할 수 있다. 직물 슬리브(660)는, 도 6c에 도시된 바와 같이, 굴곡된 마찰 립(1030)와 도관 다발 사이를 통과하여 직물 슬리브(660)의 외부 표면으로 다시 돌아가 마찰 립(1030)을 직물 슬리브(660)에 일시적으로 고정할 수 있는 강철 와이어(670)와 함께 스티칭될 수 있다.
당김 와이어(680)는 직물 슬리브(660) 내에 케이블 및 도관을 운반하는 삽입 튜브(1071)를 통해 직물 슬리브를 당기는 것을 돕기 위해 직물 슬리브(660)의 단부에 고정될 수 있다. 일단 케이블과 도관이 삽입 튜브(1071)에 설치되면, 스틸 스티칭 와이어(670)는 직물 슬리브(660)로부터 제거될 수 있고, 직물 시트는 삽입 튜브로부터 제거될 수 있으며, 케이블 및 도관은 삽입 튜브의 제자리에 남겨진다. 예를 들어 레이온 또는 나일론 직물 또는 편조 케이블 직물과 같은 임의의 적절한 저 마찰 직물이 직물 슬리브(660)에 사용될 수 있다.
도 7a 내지 7h를 참조하면, 일부 실시태양에 따라 커넥터(0007)가 도시된다. 대안적인 커넥터(1035 및 1048)가 각각 도 13 및 14에 도시되고, 유사한 특징은 유사한 참조 번호로 표시된다. 커넥터(0007)는 삽입 튜브 칼라, 추진 튜브 도관 칼라, 추진 튜브 도관 종단 커넥터, 파이프 칼라, 코일 파이프 칼라 또는 원위 커넥터라고도 지칭될 수 있다. 원위 커넥터(0007)는 삽입 튜브(1071)를 굽힘 구획(120)에 연결하기 위해 폴리머 삽입 튜브(1071)와 함께 사용하기에 적합할 수 있다.
커넥터(0007)는 추진 튜브 도관(1025)의 원위 단부를 수용하고 추진 튜브 도관을 커넥터(0007)에 연결하도록 구성된 말단(700)(도 7a 및 7g 참조)을 정의할 수 있다. 말단(700)은 추진 튜브로부터 굽힘 구획(120) 및 삽입 튜브(1071)로 운동량을 전달하기 위해 내시경 사용시 추진 튜브에 의해 충격을 받도록 구성된 추진 타격 블록(710)(도 7g 참조)을 정의할 수 있다.
커넥터(0007)는 커넥터(0007)의 근위 단부에서 삽입 튜브(1071) 및 커넥터(0007)의 원위 단부에서 굽힘 구획(120)과 맞물려서 굽힘 구획을 삽입 튜브에 연결하도록 구성된 외벽(720)을 정의한다. 일부 실시태양에서, 커넥터(0007)의 외부 벽(720)은 삽입 튜브(1071) 및/또는 굽힘 구획(120)의 내부 표면과 결합하도록 구성될 수 있다. 일부 실시태양에서, 커넥터(0007)의 외부 벽(720)은 수 커넥터 방식으로 삽입 튜브(1071) 및/또는 굽힘 구획(120)의 외부 표면과 결합하도록 구성될 수 있다.
커넥터(0007)은 삽입 튜브(1071)로부터 굽힘 구획(120)으로의 케이블 및 도관의 통과를 허용하는 구멍 또는 통로(730)(도 7e 참조)를 형성한다.
말단(700)은 커넥터(0007)의 외벽(720) 내에 정의될 수 있다. 말단(700)의 중심 축(701)은 커넥터(0007)의 중심 축(703)에 평행하고 측 방향으로 오프셋될 수 있다(도 7f 참조).
일부 실시태양에서, 말단(700)은 추진 튜브 도관(1025)의 원위 단부를 수용하도록 구성된 소켓(705)을 정의할 수 있다. 일부 실시태양에서, 말단(700)은 추진 튜브 도관(1025)의 원위 단부를 수용하도록 소켓(705)과 타격 블록(710) 사이에 고리(715)를 정의할 수 있다.
도 14a 및 14b에 도시된 커넥터(1048)와 같은 일부 실시태양에서, 말단(700)은 테이퍼형 소켓(705) 및 테이퍼형 타격 블록(710)을 정의할 수 있다. 고리(715)는 추진 튜브 도관(1025)의 원위 단부를 수용하도록 구성될 수 있다. 타격 블록(710)은 말단(700)의 몸체와 나사식으로 결합될 수 있고 고리(715)의 반경 방향 두께를 감소시키도록 회전 가능하게 조정되어, 고리(715)에서 추진 튜브 도관의 원위 단부를 클램프로 고정할 수 있다. 즉, 소켓에 대해 타격 블록을 회전시키면 타격 블록(710)을 나사와 같이 회전축을 따라 이동시켜서 회전 타격 블록(710)과 소켓(705) 사이의 거리, 따라서 고리(715)의 반경 방향 두께를 조정한다.
일부 실시태양에서, 타격 블록(710)은 타격 블록(711)의 회전 및 축 방향 조정을 용이하게 하기 위해 도구의 상보적인 표면을 수용하도록 구성된 키가 부착된 리 세스(711)를 정의할 수 있다. 예를 들어, 리세스(711)는 알란 키(Allan Key) 또는 헥스-헤드(Hex-head) 도구를 수용하도록 구성된 육각형 프리즘 리세스를 정의할 수 있다.
일부 실시태양에서, 타격 블록(710)은 추진 튜브 도관과 진공 라인 사이의 유체 전달을 허용하기 위해 구멍(740)을 정의할 수 있다. 이것은 추진 튜브 도관의 원위 단부로부터 공기가 배출되게 하여 추진 튜브 도관에 추진 튜브의 삽입을 도울 수 있다. 타격 블록 구멍(740)은 커넥터(0007)에 정의되고 내시경의 진공 라인의 원위 단부를 수용하도록 구성된 진공 라인 소켓(742)과 유체를 전달할 수 있다. 일부 실시태양에서, 진공 라인 소켓(742)은, 도 13 및 14에 도시된 바와 같이, 말단 또는 말단과 동축인 타격 블록에 정의될 수 있다.
일부 실시태양에서, 진공 라인 소켓(742)은 도 7a 및 7f에 도시된 바와 같이 말단(700)에 인접한 커넥터(0007)에 정의될 수 있다. 진공 라인 소켓은 말단 및 타격 블록 구멍과 평행하게 연장될 수 있다. 커넥터(0007)은 도 7f에 도시된 바와 같이 진공 라인 소켓을 타격 블록 구멍에 유체적으로 연결하는 진공 매니폴드 또는 측면 진공 통로(744)를 더 한정할 수 있다. 측면 진공 통로(744)는 커넥터의 외벽을 통해 연장될 수 있고, 진공 매니폴드 고정 나사 또는 플러그(0008)로 밀봉될 수 있다.
일부 실시태양에서, 커넥터(0007)는 복수의 각상 케이블 채널(750)을 정의할 수 있다. 각상 케이블 채널은 커넥터(0007)의 주변부 근처에 위치될 수 있다. 각상 케이블 채널은 커넥터(0007)의 중심 축을 중심으로 원주 방향으로 서로 평행하게 연장되고 서로로부터 동일하게 이격될 수 있다.
일부 실시태양에서, 커넥터(0007)는 커넥터의 움직임을 탐지하도록 구성된 모션 센서 또는 가속도계(760)(도 13f에 도시됨)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 가속도계(760)는 추진 시스템의 작동 동안 내시경(110)의 종축을 따라 운동량 변화를 탐지하도록 배열된 단일 축 가속도계를 포함할 수 있다. 내시경(110)은 도 3a 내지 도 3d와 관련하여 전술한 바와 같이, 모션 센서(760)로부터 모니터링 스테이션, 예컨대 추진 콘솔(300)의 컴퓨터 장치(330)로 측정 신호를 전달하기 위한 모션 센서 신호 케이블(460)(도 4c 내지 4f 참조)을 포함할 수 있다.
이제 도 8 내지 11을 참조하면, Y 접합부(140)가 일부 실시태양에 따라 상세하게 도시되며, 이의 어셈블리가 아래에 설명된 어셈블리 지침에 기술된다.
Y 접합부(140)는 삽입 튜브 브랜치(142), 제어 튜브 브랜치(144) 및 추진 튜브 브랜치(146)의 3개의 브랜치를 정의하는 Y 접합부 본체(1008)를 포함한다. 삽입 튜브 브랜치(142)는 삽입 튜브(1071)에 연결되어 삽입 튜브(1071)를 위한 근위 말단을 제공하도록 구성된다. 제어 튜브 브랜치(144)는 제어 튜브(155)에 연결되어 제어 튜브(150)를 Y 접합부(140)에 연결하는 제어 튜브(155)를 위한 원위 말단을 제공하도록 구성한다. 추진 튜브(220) 및 추진 튜브 도관(1025)을 제외한 삽입 튜브(1071)의 모든 케이블 및 도관(기기 채널(420), 진공 라인(1027), 각상 케이블(440) 및 채널(444), 공기 및 물 도관(414, 416, 418), 조명 가이드 또는 케이블(431), 카메라 케이블(433) 포함)은 제어 튜브(155)로부터 삽입 튜브(1071)로 Y 접합부(140)의 제어 튜브 브랜치(144) 및 삽입 튜브 브랜치(142)를 통과한다.
추진 튜브 브랜치(146)는 추진 튜브(220)를 수용하도록 구성된 추진 튜브 포트(149)를 정의하는 추진 튜브 포트 어셈블리(148)를 수용하도록 구성된다. 추진 튜브 포트(149)는 또한 추진 튜브(220)의 스텝다운 칼라(3007)를 수용하도록 구성될 수 있고 추진 튜브 포트 어셈블리(148)는 Y 접합부(140)로부터 추진 튜브(220)의 제거에 저항하는 잠금 기계 장치 또는 래치(1013)를 포함할 수 있다.
추진 튜브 포트(149)는 삽입 튜브(1071)의 추진 튜브 도관(1025)에 의해 수용되고 이의 내부에 수용되도록 Y 접합부(140)의 추진 튜브 분기(146) 및 삽입 튜브 분기(142)를 통한 추진 튜브(220)의 원위 부분(224)의 통과를 허용한다. 추진 튜브 도관(1025)으로 추진 튜브(220)의 원위 부분(224)의 삽입은 추진 튜브 도관(1025)과 유체 전달하는 원위 커넥터(0007, 1035, 1048)에 연결된 진공 라인(1027)을 통해 추진 튜브 도관(1025)에 진공 압력을 가함으로써 촉진될 수 있다.
추진 튜브(220)는 추진 콘솔(300)에 연결될 수 있고, 추진 시스템(200)은 추진 튜브(220)가 추진 튜브 도관(1025)에 삽입되는 것을 용이하게 하도록 작동될 수 있다. 이것은 추진 튜브의 채널 압력을 교대로하는 것을 포함하여 유체에서 캐비테이션 및 기체의 용해를 연속적으로 유도하여 추진 튜브 도관(1025)을 따라 추진 튜브(220)를 진행시킨다. 대안적으로, 추진 시스템(200)이 추진 튜브(220)의 채널 압력을 증가시켜 추진 튜브(220)를 강화하여, 사용자에 의해 추진 튜브(220)가 추진 튜브 도관(1025) 내로 수동으로 밀리는 것을 허용하도록 작용될 수 있다.
윤활제는 추진 튜브 도관(1025)에 삽입하기 전에 추진 튜브(220)의 원위 부분(224)에 도포될 수 있다. 윤활제는, 예를 들어, 메틸 셀룰로오스계 윤활제 또는 다른 속건성 윤활제와 같은 수계 윤활제를 포함할 수 있다. 진공 라인(1027)을 통해 흡입된 공기는 윤활유를 건조시켜 끈적거리거나 끈적거리게 하여 추진 튜브 도관(1025)에서 추진 튜브(220)의 원위 부분(224)을 유지하는 데 도움을 줄 수 있다. 건조된 윤활제는 추진 튜브(220)의 원위 부분(224)의 외부 표면과 추진 튜브 도관(1025)의 내부 표면 사이의 접착층 역할을 할 수 있다. 이것은 추진 튜브(220)와 추진 튜브 도관(1025) 사이에 마찰 결합을 형성하는 것을 도울 수 있다.
추진 튜브 도관(1025) 내에 추진 튜브(220)의 원위 부분(224)을 유지하기 위해 수계 윤활제가 사용되고 건조될 때, 추진 튜브(220)의 제거는 추진 튜브 도관(1025)을 진공 라인 (1027)을 사용하여 물로 플러싱하여 윤활유를 용해시킴으로써 촉진될 수 있다.
도 8b를 참조하면, Y 접합부(140)는 분해된 상태의 분해도에 도시된다. Y 접합부(140)의 다양한 구성 요소는 일부 실시태양에 따라 아래의 부품 목록에 설명되고 도 9 내지 11에 더 상세히 도시된다.
도 9a는 나사산 커넥터 바브 또는 소켓(1001, 1034), 잠금 링(1002), 잠금 링 씰(1003), 회전 방지 스터드(1004), 스트레인 부트 칼라(1005), 스트레인 부트 고무(1006) 및 스트레인 부트 O-링(1007)을 포함하는 Y 접합부(140)의 스트레인 부트 어셈블리(1000)를 도시한다. 하나의 스트레인 부트 어셈블리(1000)는 삽입 튜브(1071)를 Y 접합부 본체(1008)의 삽입 튜브 브랜치(142)에 연결하도록 구성되고 제 2 유사한 스트레인 부트 칼라 어셈블리(1000)는 제어 튜브(155)를 Y 접합부 본체(1008)의 제어 튜브 브랜치(144)에 연결하도록 구성된다. 다른 스트레인 부트 어셈블리(1000)는 제어 튜브(155)를 제어 본체(150)에 연결하도록 구성될 수 있다.
스트레인 부트 어셈블리(1000)는 어셈블리 설명서에서 후술하는 바와 같이 삽입 튜브(1071) 및 제어 튜브(155)를 Y 접합부 본체(1008)에 연결하도록 어셈블리될 수 있다. 일부 실시태양에서, 삽입 튜브(1071)는 나사산 소켓(1034, 1001)의 루멘에 접착될 수 있다. 일부 실시태양에서, 삽입 튜브(1071)는 나사산 소켓(1001, 1034)의 일부에 끼워질 수 있고, 예를 들어, 어셈블리 설명서에 기술된 바와 같이, 니티놀 잠금 링(1023)으로 제자리에 고정될 수 있다.
도 10a는 일부 실시태양에 따른 분해된 구성의 추진 튜브 포트 어셈블리(148)를 도시한다. 추진 튜브 포트 어셈블리(148)는 추진 튜브 바브(1017); Y 접합부 본체(1008)에 대해 바브(1017)를 밀봉하도록 구성된 커넥터 씰 또는 개스킷(1016); 블레이드 래치(1013); 블레이드 래치 스프링(1014); 및 블레이드 래치 스크류(1013)를 포함한다.
추진 튜브 바브(1017)은 블레이드 래치(1013)를 활주 가능하게 수용하도록 구성된 리세스를 형성하여, 블레이드 래치(1013) 및 바브(1017)의 각각의 구멍이 추진 튜브 포트(149)를 형성하고 원위 부분(224) 및 추진 튜브(220)의 스텝다운 칼라(3007)의 통과를 허용하도록 정렬될 수 있다.
블레이드 래치 스프링(1014)은 도 11a에 도시된 바와 같이 Y 접합부 본체(1008)의 리세스(리세스 보이지 않음)에 수용되고 어셈블될 때 블레이드 래치(1013)에 접하도록 구성된다. 이러한 배열은 블레이드 래치(1013)를 블레이드 래치(1013) 및 추진 튜브 바브(1017)의 각각의 구멍이 측면으로 오프셋되어 추진 튜브(220)의 스텝다운 칼라(3007)의 통과를 제한하는 위치로 편향시킨다.
블레이드 래치(1013)는 또한 블레이드 래치 스크류(1015)를 수용하도록 구성된 긴 슬롯(또는 슬롯 구멍)을 형성한다. 이 배열은 추진 튜브 바브(1017)의 리세스에서 블레이드 래치(1013)를 유지하면서 블레이드 래치(1013) 및 추진 튜브 바브(1017)의 각각의 구멍의 정렬된(개방된) 및 오프셋(잠금된) 위치 사이의 이동을 허용한다.
추진 튜브 바브(1017)는 스텝다운 칼라(3007)를 수용하도록 구성된 계단형 리세스(1018)를 정의한다. 일부 실시태양에서, 리세스(1018)는 축 방향으로 약간의 추가 공간을 허용할 수 있어서, 추진 시스템(300)의 작동 중에, 운동량은 스텝 다운 칼라(3007)에서 추진 튜브 바브(1017) 및 Y 접합부(140)로가 아닌 추진 튜브(220)의 원위 부분(224)로부터 추진 튜브 도관(1025)으로 전달된다.
도 11a를 참조하면, 해치 커버(1009), 해치 씰 또는 개스킷(1010), 해치 스크류(1011), 해치 스크류 부시(1024) 및 스크류 커버 플레이트(1012)를 포함하는 Y 접합부 본체(1008) 및 해치 어셈블리가 일부 실시태양에 따라 도시된다. 해치 커버(1009)는 Y 접합부 본체(1008)의 해치(1009a)를 덮도록 구성되며, 이는 스트레인 부트 어셈블리(1000)를 본체(1008)에 연결하기 위한 접근을 허용한다. 부시(1024)는 본체(1008)의 부시 리세스(1024a)에 접착되어 해치 스크류(1011)를 나사산으로 수용하도록 구성된 나사산 리세스를 제공할 수 있다. 부시(1024)는, 예를 들어, 강과 같은 금속으로 형성될 수 있다.
내시경(110)은 도면에 포함된 신규 부품과 부품 목록에 표시된 제조업체로부터 입수할 수 있는 기존 내시경 부품을 참조하는 다음 부품 목록을 참조하여 다음 어셈블리 지침에 따라 어셈블리될 수 있다.
내시경(110)의 한 실시태양은, 예를 들어, 본 출원의 추진 시스템의 설치를 필요로 하는 구성 요소의 추가와 함께 Olympus 160/180 시리즈, Pentax 70K 시리즈 및 Fujifilm Medical Systems 530/600 시리즈와 같은 일반적인 기존의 범내시경을 기반으로 한다. 그러나, 특수 내시경 및 비 내시경기구와 같은 다른 기구가 본 출원의 추진 시스템과 함께 사용하도록 구성되도록 제조될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
또한 도면에 도시되고 설명에서 참조된 치수는 예일 뿐이며 구성 요소, 도관 및 케이블의 치수는 응용분야에 따라 달라질 수 있음을 인식해야 한다.
부품 번호 설명 재료 필요한
Qty
제조사
  파라스코프 부품
1002 Locking Ring 316 SS 3 Per drawings
1003 Locking Ring Seal Nitrile 4 Per drawings
1004 Anti-rotation Stud 316 SS 2 Per drawings
1005 Strain Boot Collar 316 SS 2 Per drawings
1006 Strain Boot Rubber Silicone 2 Per drawings
1007 Strain Boot O-ring Nitrile 4 Per drawings
1008 Y-Connector Body ABS 1 Per drawings
1009 Y-Connector Hatch Cover ABS 1 Per drawings
1010 Y-Connector Hatch Seal Silicone 2 Per drawings
1011 Y-connector Hatch Screw 316 SS 2 Per drawings
1012 Screw Cover Plate 316 SS 1 Per drawings
1013 Blade Latch 316 SS 1 Per drawings
1014 Blade Latch Spring SS 2 Per drawings
1015 Blade Latch Screw 316 SS 2 Per drawings
1016 (PTBC) Connector seal Silicone 2 Per drawings
1024 Hatch Screw- Threaded Bush 316 SS 1 Per drawings
1025 Propulsion Tube Conduit
6mm OD 5mm ID 3M
PTFE 1 Per drawings
1027 Vacuum Tube
2mm OD x1mm x 4.5M
PTFE 1 Geko Optical
1028 Vacuum Tube Connector Sleeve
3mm OD 2mm ID
PE 4 Geko Optical
1029 Luer connector for Vacuum Line 316 SS 1 Cadence
1031 Loctite 15s Time Control 3g Cyanoacrylate 1 Loctite
1033 Miniature Cable Tie Polyamide 2 NTE
1001 Threaded Barbed Connector 316 SS 2 Per drawings
1023 Insertion Tube Locking Band Nitinol 2 Per drawings
0007 Coil Pipe/PTC Distal Collar 630 SS 1 Per drawings
0008 Vacuum Manifold Set Screw 630 SS 1 Per drawings
1044 Loctite 480 Adhesive- Black 30ml Cyanoacrylate 1 Loctite
1045 Loctite (All Plastic) Activator 3g Heptane/Ester 1 Loctite
1046 Loctite Glue Remover 3g Acetic Acid 1 Loctite
1047 Loctite 770 Activator 10g Heptane/Ester 1 Loctite
         
  내시경 부품      
1043 Universal Tube-SS 12.9mm Composite 2 Yanshun
1071 INSERTION TUBE 3.0M x 12.00 Polymer 3.0M x 12.9mm Composite 1 Per drawings
1094 Polymer Universal Control Tube 300mm x 12mm   1 Per drawings
1050 Leak Test Device   2 Yanshun
1051 Biopsy Port Cap   10 Yanshun
1052 Water/Air Valve    2 Yanshun
1053 Suction Valve   2 Yanshun
1054 Bending section & CablesAssembly   1 Yanshun
1055 Bending section mesh   2 Yanshun
1056 Bending section Rubber   2 Yanshun
1057 Flushing Tube Set   1 Yanshun
1058 Video Connector Cap   1 Yanshun
1059 Control Body Assembled   1 Yanshun
1072 LG Connector Assembled   1 Yanshun
1073 HD CMOS Camera Module with Cable   1 Mitsumi
1074 Fix Ring (1)   1 Yanshun
1075 Inlet Adapter for Biopsy Channel   1 Yanshun
1076 Rubber Cap for Forceps Inlet   1 Yanshun
1077 Fix Ring (2)   1 Yanshun
1078 Locking Pin(1)   1 Yanshun
1079 One-way Valve   1 Yanshun
1080 Guide Fence   1 Yanshun
1081 Spacer   1 Yanshun
1082 Block (right)   1 Yanshun
1083 Setting Stopper   1 Yanshun
1084 Wire Guide Sleeve   1 Yanshun
1085 Locking Pin(2)   1 Yanshun
1086 Block (left)   1 Yanshun
1087 Weld Sleeve   1 Yanshun
1088 Setting Block   1 Yanshun
1089 Bolt   1 Yanshun
1090 Fitting to LG Connector   1 Yanshun
1091 Connector between LG Tube and Control Body   1 Yanshun
1092 Fix Ring (3)   1 Yanshun
1093 Conical Sleeve with Connector   1 Yanshun
         
  비디오 프로세서 부품      
1060 HD Video Processor   1 Per drawings
1093 Light Source- Air Pump     Per drawings
1061 DVI Connector Cable   1 NTE
1062 IECMains Power Cable 3 PIN   1 NTE
1063 Wash Bottle   1 Yanshun
1064 Wash Bottle Connector Tube   1 Yanshun
1065 Endoscope Instruction manual   1 Per drawings
1066 LS/ Video Processor Instruction Manual   1 Per drawings
         
  FKP 인터페이스 부품      
1049 Vacuum Connector Tube Luer M-F PU/SS 5 Cadence
1070 RS-232 DB9 Interface Cable - 1M     NTE
         
  보수 액세서리      
1067 Biopsy Port Cleaning Brush   10 Boke
1068 Propulsion Tube Conduit Cleaning Brush   10 Boke
1069 Flush adapter for PT Conduit/Vacuum Line   2 Per drawings
내시경(110)은 매우 유연한 폴리머 삽입 튜브를 포함하여 도면에 도시된 바와 같이 제 3 자 OEM 공급 업체로부터 공급되는 일반적인 내시경 부품 및 독점 부품의 조합으로 구성될 수 있다. 이 실시태양의 내시경(110)은 추진 시스템(200)을 통합한 3M x 12.9mm 판내시경이다. 부품 목록에 언급되어 있지만 명세서의 다른 곳에서 언급되지 않은 모든 부품은 본 명세서에 알려진 일반적인 내시경 부품이며 기존 내시경의 다양한 하위 어셈블리의 구성 요소를 포함한다는 것을 이해할 것이다.
일반적으로, 내시경(110)의 어셈블리는 고유한 Y-커넥터(140)를 제어 본체(150) 대략 30cm 아래의 삽입 튜브(1071)에 삽입하는 것으로 이루어질 수 있다. Y-커넥터(140)는 FKP 추진 콘솔로 지칭될 수 있는 추진 콜솔(300)로부터 추진 튜브(220)의 삽입을 허용한다. 두 개의 추가 도관이 삽입 튜브에 설치된다. (i) 추진 튜브 도관(1025) (ii) 진공 라인(1027). 원위 단부에서, 이러한 도관은 삽입되는 맞춤형 말단 코일 파이프 고리(0007)에서 종료된다. 근위 단부에서, 추진 튜브 도관은 Y-커넥터(140)에서 종료되고 진공 라인은 광원/카메라 커넥터(160)에서 종료된다. 추가 소형 흡입 포트가 광원/카메라 커넥터 하우징에 설치되어 흡입을 수신하고 진공 라인(1027)에 제공한다.
종래의 3M x 12.9mm 판내시경을 해체한 후 일부 실시태양에 따라 도 1c에 도시된 내시경(110)을 생산하기 위해 다음의 어셈블리 지침을 따를 수 있다.
(1) 은 솔더를 사용하여 각상 코일 파이프(444)를 새로운 맞춤형 원위 코일 파이프 칼라(0007)에 부착한다.
(2) 원위 단부의 케이블 통로를 확인한다.
(3) 추진 튜브 도관 어셈블리를 준비한다: 추진 튜브 도관 재료를 3100mm 잘라낸다.
(4) (12) 12개의 마찰 립(1030)은 도관의 원위 단부에서 200mm 떨어진 곳에 첫번째 립을 설치하여 200mm 간격으로 설치한다. 100 그릿 마찰지 또는 원통형 다이아몬드 Rasp로 각 립의 구멍 내부를 연마하여 립을 준비한다.
(5) 20% 아세트산 용액으로 구멍 내부를 청소한다.
(6) 립을 원하는 최종 위치에서 5mm 떨어진 곳에 밀어 넣는다.
(7) 도관을 일직선으로 배치하고 마스킹 테이프를 사용하여 필요한만큼 립을 회전시켜 벤치에 테이프로 모두 같은 방향이되도록 한다.
(8) 5mm 폭의 원형 밴드에 100 그릿 마찰지로 도관의 표면을 연마하여 각 위치를 준비하고 20% 아세트산 용액으로 해당 부위를 청소한다.
(9) 록타이트 770 활성화제(Loctite 770 Activator)(1047)를 마모된 부위에 적용하고 지정된 침투 시간을 허용한다.
(10) 록타이트 15s 타입 컨트롤 사아아노아크릴레이트 접착제(Loctite 15s Time Control Cyanoacrylate Adhesive)를 연마된 부분에 바르고 립을 연마된 부분에 밀어 넣고 록타이트 접착제 제거제(1046)로 여분의 접착제를 제거한다.
(11) 다음 립으로 이동하기 전 30초 고정 시간을 허용한다.
(12) 원위 코일 파이프 칼라에 추진 튜브 도관 부착: 100 그릿 연마지로 튜브의 외부 원위 10mm를 거칠게 하고 아세톤으로 청소한다. (주의: 아세톤 접촉을 마모된 부위로만 제한한다.)
(13) 퍼마본드(Permabond) TA4610 접착제를 튜브의 말단 5mm에 도포하고 도 1 10번에 표시된대로 10번 지점에서 말단 코일 파이프 칼라에 삽입한다. (주의: 접착제가 리셉터클의 바닥의 중앙 구멍을 막지 않도록 한다)
(14) 진공관 재료(1027)를 440mm 절단한다. 100 그릿 연마지로 튜브의 외부 말단 10mm를 거칠게 하고 아세톤으로 청소한다. 도 7a, 7e 및 7f에 표시된대로 퍼마본드 TA4610 접착제를 튜브의 말단 5mm에 도포하고 말단 코일 파이프 칼라를 진공 라인 소켓(742)에 삽입한다. (주의: 접착제가 리셉터클 바닥의 중앙 구멍을 막지 않게 하려면 0.7-0.9 모노 필라멘트, 브레이드 또는 케이블 조각을 바닥 구멍을 통해 원위 코일 파이프 칼라의 측면 밖으로 빼낸다. (주위: 측면의 구멍(측면 진공 통로(744))은 도 7f에 도시된 바와 같이 진공 라인 소켓(742) 및 타격 블록 구멍(740)의 바닥에 있는 구멍과 연속적이다. 도관이 부착된 후, 재료는 접척제가 경화되기 전에 측면 구멍을 통해 제거될 수 있다.)
(15) 빌드를 계속하기 전에 접착제가 60분 이상(바람직하게는 밤새도록) 경화되도록 한다.
(16) 진공 매니폴드 고정 나사(0008)를 원위 코일 파이프 칼라의 측면 구멍 744에 삽입하고 록타이트 스레드 씰로 밀봉한다.
(17) 각상 케이블(440)을 원위 단부에서 원위 코일 파이프(444, 750)에 삽입한다.
(18) 원의 코일 파이프 칼라의 큰 루멘(730)을 통해 나머지 케이블 도관 및 파이프를 삽입한다.
(19) 칼라(0007)을 굽힘 구획(120)에 삽입하고 굽힘 구획에 있는 4개의 고정 나사로 굽힘 구획을 칼라에 고정한다.
(20) 스트레인 해제 부츠를 부착하지 않고 분해도(도 8b)에 따라 Y-커넥터(140)의 구성 요소를 어셈블리한다.
(21) 폴리머 삽입 튜브(1071), 폴리머 범용 튜브(1094), 굽힘 구획(120), 추진 튜브 칼라(0007)(코일 파이프(444) 및 각상 케이블(440) 포함)을 배치한다.
(22) 스트레인 해제 부츠와 스트레인 부트 씰(1007)을 근위 삽입 튜브(1071)와 폴리머 범용 제어 튜브(155)의 원위 및 근위 단부 위로 밀어서 필요할 때 제자리로 밀어 넣을 수 있도록 한다.
(23) Y-커넥터 본체(1008)에서 원위 나사산 바브(1001)를 제거한다.
(24) 니키노로 잠금 밴드(Nitinol Locking Bands)(1023) 중 하나를 취하여 나사산 바브 위에 놓는다.
(25) 삽입 튜브(1071)의 근위 단부를 가열하여 삽입 튜브(1071)에 나사산 바브(1001)를 삽입하기 시작하여 바브(1001) 위로 늘어날 수 있도록 한다. 삽입 튜브가 잠금 밴드에 가까워지면 잠금 장치를 들어 올린다. 밴드를 삽입 튜브에 끼우고 삽입 튜브를 플랜지의 3mm 이내로 계속 밀어 넣는다.
(26) 삽입 튜브와 플랜지 사이에 실리콘 씰링 컴파운드 비드를 놓는다. 삽입 튜브가 바브(1001)의 플랜지에 닿을 때까지 계속 삽입한다. 잠금 링은 플랜지에서 약 3mm 떨어져 있어야 한다.
(27) 온도 조절 납땜 인두를 섭씨 170도로 설정하여 니티놀 잠금 링을 가열한다. 10초 동안 가열한다. 니티놀은 가열과 함께 수축하여 제자리에 고정된다(니티놀 잠금 링은 미리 늘어나고 가열되면 직경이 작은 형상 기억 형태로 돌아간다). 삽입 튜브의 외부 Viton™ 층은 내열성이 있으며 녹지 않는다. (주의: 삽입 튜브의 내부 층이 영향을 받을 수 있으므로 지정된 시간 이상 가열하지 않는다.)
(28) Y-커넥터(140)의 제어 튜브 브랜치(144)의 근위 나사산 바브(1001)와 폴리머 범용 제어 튜브(155)의 원위 단부에 대해 이 과정을 반복한다.
(29) 제어 본체(150)의 원위 나사산 바브와 폴리머 범용 제어 본체 튜브(155)의 근위 단부에 대해 이 과정을 반복한다.
(30) Y-커넥터 본체 내부에 잠금 링(1002)을 놓고 나사산 바브(1001)의 나사산 단부를 Y-커넥터 본체의 원위 단부로부터 나사로 조여서 삽입 튜브와 폴리머 범용 제어 튜브(155)를 Y-커넥터 본체(1008)에 어셈블리한다. (주의: 나사산 바브(1001)가 조여질 때 잠금 링이 회전하는 것을 방지하기 위해 작은 스크루 드라이버 블레이드가 Y-커넥터 본체의 측면 해치(1009a)를 통해 삽입될 수 있다.)
(31) 나사산 바브를 조여 플랜지의 노치 중 하나가 Y-커넥터 본체 면의 12시 위치에 있는 구멍과 정렬되도록 한다.
(32) 회전 방지 스터드(1004)를 플랜지면과 같은 높이가될 때까지 구멍에 삽입한다.
(33) 원위 폴리머 범용 제어 튜브(155)의 나사산 바브(1001)를 사용하여 위의 절차를 반복한다.
(34) 스트레인 부트 칼라의 나사산이 나사산 바브의 나사산과 맞물릴 때까지 스트레인 해제 부츠와 씰을 삽입 튜브 위에 밀어 넣고 스트레인 부트가 Y-커넥터 본체와 같은 높이가 될 때까지 제자리에 조인다.
(35) 블레이드 래치 스프링(1014)을 Y 커넥터 본체에 삽입한다.
(36) 추진 튜브 바브(1017)와 씰(1016)을 Y 커넥터 본체에 어셈블리한다.
(37) 잠금 링(1002)으로 내부를 고정한다.
(38) 블레이드 래치(1013)를 추진 튜브 바브(1017)의 슬롯에 삽입하고 블레이드 래치 나사(1015)로 제자리에 고정한다.
(39) 삽입 튜브를 통해 근위 단부에서 원위 단부까지 케이블 드로우 와이어를 삽입한다.
(40) 레이온 케이블 통과 슬리브를 벤치에 놓는다. 슬리브는 가장 낮은 립 바로 아래에서 시작해야 한다. (주의: 립은 추진 시스템이 정상적으로 작동할 때 삽입 튜브 내부를 잡도록 설계되었다. 삽입 튜브에 삽입하기 위해 립을 압축하여 저 마찰 슬리브에 담아 올바른 위치로 전달할 수 있다.)
(41) 재료의 중앙에 립(1030)이 있고 나머지 케이블과 도관이 위에 있는 추진 도관(1025)을 배치한다.
(42) 번들을 직경 11mm 미만으로 압축하는 각 립 위치에서 어셈블리를 단단히 감싸고 압축을 유지하기 위해 슬리브 재료를 고정한다. 0.5mm x 3.5M 스프링 스틸 와이어 니들(670)을 사용하여 근위에서 원위까지 핀으로 고정한다(도 6c에 도됨).
(43) 근위 슬리브 재료를 꼬아서 매듭을 짓고 드로우 와이어(680)에 니들 와이어의 근위 루프와 함께 케이블 통과 후드에 부착한다.
(44) 삽입 튜브, Y 커넥터 및 제어 튜브(155)를 통해 케이블 번들을 당긴다.
(45) 원위 폴리머 삽입 튜브 위에 니티놀 잠금 링을 놓는다.
(46) 삽입 튜브를 원위 코일 파이프 칼라에 완전히 장착된 깊이로 줄인다.
(47) 니티놀 링을 원위 추진 튜브 고리(0007)의 근위 플랜지 위의 위치로 밀어 넣는다.
(48) 온도 제어 납땜 인두를 사용하여 직접 니티놀 잠금 링을 170℃로 가열한다. (최대 클램핑 력은 165℃에서 얻음). 이 경우 구성 요소를 어셈블리하고 잠금 링을 (15) 10초 내에서 압축 공기로 냉각하여 기본 폴리머 층의 열 손상을 방지한다).
(49) 드로잉 와이어를 제거하고 드로잉 후드를 분리한 다음 레이온 슬리브를 푼다.
(50) 근위 끝에서 스프링 스틸 와이어 니들을 빼낸다.
(51) 근위 전선과 케이블을 잡고 Y 커넥터의 측면 해치를 통해 내용물 주변에서 레이온 슬리브를 푼다.
(52) 측면 해치(1009a)를 통해 추진 튜브 도관(1025)의 자유 단부를 당긴다.
(53) 사이드 해치를 통해 슬리브의 근위 부분을 제거한 다음 슬리브의 원위 부분을 빼낸다. (주의: 라이트 가이드와 카메라 케이블에 과도한 장력을 가하지 않고 슬리브의 말단 부분을 빼내야 한다. 슬리브 재료를 빼낼 때 추진 튜브 도관에 반대 힘을 가할 수 있다.)
(54) 추진 튜브 바브(1017)의 커넥터에 맞는 길이로 추진 튜브 도관을 ㅈ저절단한다.
(55) 추진 튜브 도관 위에 도관 클램프를 놓는다.
(56) 추진 튜브 바브(1017)의 잠금 링을 풀고 추진 튜브 바브(1017)를 충분히 빼내어 추진 튜브 도관에 삽입할 수 있도록 한다. 도관을 잡고 커넥터가 최대 깊이로 밀릴 때 꼬이지 않도록 한다.
(57) 잠금 링을 조인다.
(58) 클램프를 바브 부분 위로 밀고 조여서 도관을 제자리에 고정한다.
(59) 카메라 케이블, 라이트 가이드 및 튜브를 제어 본체(150)에 통과시킨다.
(60) 제어 튜브(155)를 제어 본체(150)에 다시 부착한다. (주의: 제어 튜브는 Y-커넥터가 기기 포트와 동일한 평면에 있고 각도 조절 축에 대해 90도 방향이되도록 연결되어야 한다.)
(61) 진공 라인(1027)을 제어 본체(150)와 범용 튜브(1094)를 통해 커넥터 본체(160)에 삽입한다.
(62) 표준 흡입 라인 커넥터 피팅(Dia. M6)의 반대쪽에 커넥터 본체를 뚫는다.
(63) 바드드 진공 라인 루어 커넥터(Barbed Vacuum Line Luer Connector)(1029)의 외부 플랜지 아래에 실리콘 실란트를 놓는다.
(64) 90 Deg. 바브드 진공 라인 커넥터를 구멍을 통해 통과시키고 개구부가 제어 본체를 향하도록 내부 구획을 조인다.
(65) 진공 라인을 길이로 절단한다. (커넥터에서 1-2mm)
(66) 진공 라인 커넥터 슬리브(1028) 재료를 15mm 절단한다.
(67) 진공 라인 끝을 아세톤으로 청소하고 록타이트 15s 시간 제어 사이아노 아크릴레이트 접착제를 진공 라인 끝 5mm에 도포한다. (주의: 접착제가 진공 라인의 루멘을 막지 않도록 한다.)
(68) 진공 라인 커넥터 슬리브에 5mm 진공 라인을 삽입하고 (1)분 동안 경화한다.
(69) 커넥터 슬리브(1028)를 나사산 바브 위로 밀고 미니어처 케이블 타이로 바브드 구획 위로 고정한다.
(70) 카메라 케이블, 라이트 가이드, 물 및 공기 라인 연결을 다시 연결한다.
(71) Y-커넥터 후면의 추진 튜브 도관으로 진공이 연속적인지 테스트한다.
(72) 커넥터 하우징을 닫는다.
(73) 제어 본체(150)에서 기기 채널과 각상 케이블을 다시 연결한다.
(74) 굽힘 구획 고무를 장착한다.
(75) 모든 시스템 기능을 테스트한다.
(76) 제어 본체를 닫는다.
(77) Y 커넥터 해치 씰(1010)에 실리콘 그리스를 도포한다
(78) 해치(1009a) 주변의 Y-커넥터에 씰을 삽입한다.
(79) Y 커넥터 해치 커버(1009)를 설치한다.
(80) Y 커넥터 해치 커버 나사(1011)의 헤드 아래에 실리콘 실란트를 놓는다.
(81) Y 커넥터 해치 덮개 나사로 해치를 고정한다.
(82) 나사 커버 플레이트(1012)를 접촉 접착제로 해치 커버에 고정한다 (주의: Y 커넥터 또는 해치 커버에 아세톤을 도포하지 않는다).
(83) 정상적인 방법으로 누출 테스트를 수행한다.
도 12a를 참조하면, 일부 실시태양에 따라 대안적인 내시경(110)이 도시된다. 내시경은 폴리머 삽입 튜브 대신 기존의 금속 브레이드 삽입 튜브를 포함할 수 있다. 종래의 금속 편조 삽입 튜브의 감소된 유연성으로 인해, 대안적인 원위 커넥터(1035 또는 1048)가 각각 도 13 및 14에 도시된 바와 같이 사용될 수 있다.
도 12c 및 12d는 종래의 삽입 튜브 및 원위 헤드의 구성을 도시한다.
커넥터(1035, 1048)는 각상 케이블 도관을 정의하지 않고 상기한 바와 같이 말단(700)을 정의할 수 있고, 구멍은 다른 케이블 및 도관이 말단(700)을 통과할 수 있도록 상대적으로 더 클 수 있다. 커넥터(1035, 1048)는 굽힘 구획을 삽입 튜브(1042)에 연결하고 추진 튜브 도관(1025)을 위한 말단을 제공하기 위해 도 12b에 도시된 바와 같이 종래의 코일 파이프 칼라에 연결될 수 있다. 예를 들어, 삽입 튜브(1042)는 종래의 유형 삽입 튜브, 또는 상기한 대안적인 삽입 튜브(1071, 571) 중 하나를 포함할 수 있다.
도 13f를 참조하면, 진공 라인(1027)은 커넥터(1035, 1048)를 통해 연장되고 진공 라인 소켓(742)에 수용될 말단의 원위 단부를 향해 뒤로 휘어질 수 있다.
금속 편조 삽입 튜브가 있는 종래의 내시경은 다음 어셈블리 지침에 따라 수정될 수 있어서 추진 시스템(200)과 함께 사용하기에 적합하게 된다. 사용된 부품은 위 목록에 개시된 부품과 실질적으로 유사하나 나사산 바브 커넥터(1001), 삽입 튜브 잠금 밴드(1023), 코일 파이프/PTC 원위 고리(0007), 진공 매니폴드 고정 스크류(0008) 및 폴리머 삽입 튜브(1071)은 예외이다. 일부 실시태양에서, 이러한 부품은 나사산 소켓(1034) 및 추진 튜브 칼라(1035, 1048)로 교체되거나 대체될 수 있다.
일부 실시태양에서, 내시경(110)은 Olympus 160/180 Series, Pentax 70K Series, Fujifilm Medical Systems 530/600 Series 등과 같은 기존의 3.3M x 12.9mm Dia 수의학 내시경을 수정하여 구성될 수 있다.
일반적으로, 도 12a에 도시된 내시경(110)의 어셈블리는 고유한 Y-커넥터(140)를 제어 본체(150) 대략 30cm 아래의 삽입 튜브(1071)에 삽입하는 것으로 이루어질 수 있다. Y-커넥터는 추진 콜솔로부터 추진 튜브의 삽입을 허용한다. 두 개의 추가 도관이 삽입 튜브에 설치된다: (i) 추진 튜브 도관 (ii) 진공 라인. 원위 단부에서, 이러한 도관은 삽입되는 맞춤형 추진 튜브 칼라(1035, 1048)에서 종료된다. 근위 단부에서, 추진 튜브 도관은 Y-커넥터(140)에서 종료되고 진공 라인(1027)은 광원/카메라 커넥터(160)에서 종료된다. 추가 소형 루어 흡입 포트가 광원/카메라 커넥터 하우징에 설치되어 흡입을 수신하고 진공 라인(1027)에 제공한다.
일부 실시태양에 따라, 도 12a에 도시된 내시경(110)을 생산하기 위해 다음의 어셈블리 지침을 따를 수 있다.
(1) 제어 본체 및 광원/카메라 커넥터를 분해한다.
(2) 각상 케이블, 라이트 가이드, 카메라 케이블 및 생검 포트를 분리한다.
(3) 굽힘 구획 고무를 제거한다.
(4) 삽입 튜브에서 굽힘 구획을 분리한다.
(5) 굽힘 구획에서 코일 파이프 칼라를 분리한다.
(6) 원위 단부에서 삽입 튜브의 내용물을 빼낸다.
(7) 앵귤레이션 케이블에서 코일 파이프 원위 칼라 및 코일 파이프를 제거한다.
(8) 카메라 헤드에서 굽힘 구획을 제거한다.
(9) 이미지 센서 케이블의 교체 - OEM 케이블의 직경이 크기 때문에 삽입 튜브를 통해 Y-커넥터로 연결되는 부분의 케이블을 더 작은 직경의 케이블로 교체해야 한다. 원위 연결은 원위 코일 파이프 칼라(1035, 1048) 및 굽힘 구획(120)의 접합부 바로 원위 위치에서 이루어져야 한다. 근위 연결은 제어 본체(160) 내에서 기존 케이블 연결 지점에 이루어져야 한다.
(10) 규정된 위치에서 케이블을 절단하고 이중 절연 기술을 사용하여 교체 케이블, 와이어용 와이어를 납땜하고 모든 연결의 최종 커버로 차폐 접착 열 수축을 사용한다.
(11) 추진 튜브 도관 어셈블리 준비: 추진 튜브 도관 재료(1025)를 3100mm 절단한다. (PTFE 6/5mm)
(12) 추진 튜브 고리에 추진 튜브 도관(1035)의 부착: 튜브의 외부 원위 7mm 및 내부 3mm를 아세톤으로 세척하고 건조시킨다. (주의: 결합될 영역으로 아세톤 접촉을 제한한다.)
(13) 100 그릿 연마지를 사용하여, 추진 튜브 칼라 또는 말단 소켓(705)의 내부 표면을 거칠게 한다.
(14) 아세톤으로 표면을 청소하고 건조시킨다.
(15) 접착 과정에서 접착제에 의해 구멍이 막히는 것을 방지하기 위해 뒷면에서 진공 라인 구멍을 통해 와이어 또는 파이프 클리너를 배치한다.
(16) 추진 튜브 도관의 원위 8mm 및 내부 3mm에 록타이트 활성화제 화합물(1045)을 도포하고 지정된 침투 시간 동안 방치한다.(30초)
(17) 소켓(705)의 내부 금속 표면에 록타이트 시간 제어 접착제(1046 - 파워 이지 겔(Power Easy Gel))를 도포한다(주의: 중앙 진공 라인 구멍을 막을 수 있는 튜브의 내강으로 압출되는 것을 방지하기 위해 과도한 접착제를 피한다(타격 블록 구멍(740))).
(18) 칼라가 수직으로 장착된 상태에서 추진 튜브 도관을 추진 튜브 칼라에 삽입하여 완전히 안착되도록 한다.
(19) 접착제의 초기 경화를 보장하기 위해 최소 2분 동안 힘으로 구성 요소를 함께 유지한다.
(20) 와이어가 칼라에 접착되지 않도록 진공 라인 구멍에서 와이어를 제거한다(최대 접착 강도를 보장하고 접착제 처짐의 위험을 최소화하기 위해 취급하기 전에 구성 요소를 최소 12시간 동안 수직 위치에 둔다).
(21) 진공 튜브 재료 PTFE 2mm/1mm(1027)를 준비한다. 한 단부는 U자형으로 미리 구부러진다. (주의: 재료의 굽힘 반경은 8mm 반경까지 꼬이거나 막히지 않는 것으로 테스트되었다.) 튜브의 외부 원위 5mm를 아세톤으로 청소한다.
(22) 진공 라인의 전체 U-구획을 추진 튜브 칼라의 더 큰 직경의 끝을 통해 반대쪽 끝으로 삽입한다. (주의: 구부러진 부분의 미리 구부러진 반경을 크게 줄이지 않는다. 그렇지 않으면 튜브가 꼬여 공기 흐름을 방해한다.)
(23) 진공 라인 튜브의 원위 5mm에 록타이트 활성화제 화합물(1045)을 도포하고 지정된 침투 시간 동안 방치한다.(30초)
(24) 도 13e 및 13f에 지시된 바와 같이 진공 라인 소켓(742)의 내부 금속 표면에 록타이트 시간 제어 접착제(1046 - Power Easy Gel)를 도포한다. (주의: 중앙 진공 라인 구멍(740)을 막을 수 있는 튜브의 내강으로 압출되는 것을 방지하기 위해 과도한 접착제를 피한다).
(25) 튜브의 직경이 찌그러지거나 축소되지 않도록 주의하면서 진공 라인의 끝을 진공 라인 소켓(742)에 삽입한다.
(26) 빌드를 계속하기 전에 접착제가 적어도 60분 동안 경화되도록 한다.
(27) 굽힘 구획을 통해 이미지 센서 케이블, 라이트 가이드, 생검 튜브 및 파이프를 삽입한다.
(28) 각상 케이블을 선단에서 원위 코일 파이프(440)에 삽입한다.
(29) 원위 코일 파이프 칼라를 통해 이미지 센서 케이블, 광 가이드, 생검 튜브 및 파이프를 삽입한다.
(30) 칼라를 굽힘 구획에 삽입하고 4개의 고정 나사로 굽힘 구획을 칼라에 고정시킨다.
(31) 스트레인 부츠 칼라에 스트레인 부츠의 어셈블리: 스트레인 부츠 칼라의 외부 표면을 거칠게하고, 아세톤으로 세척하고, 건조시킨다. (주의: 고무 스트레인 부츠에 아세톤을 도포하지 않는다.)
(32) 스트레인 부츠 칼라의 내부 나사산이 있는 단부가 스트레인 부츠의 더 큰 단부를 향하도록 한다. 록타이트 시간 제어 접착제(1046 - Power Easy Gel)를 스트레인 부트의 내부 오목한 표면에 도포한다.
(33) 접착제가 경화되기 전에 내부 홈에 안착되도록 스트레인 부트 칼라를 스트레인 부트에 빠르게 삽입한다.
(34) 어셈블리된 유닛을 취급하기 전에 접착이 가능하도록 몇 분 동안 그대로 방치한다.
(35) 제 2 스트레인 부츠 및 스트레인 부츠 칼라에 대해 단계(34)-(36)을 반복한다.
(36) 스트레인 해제 부트 또는 해치를 부착하지 않고 분해도에 따라 Y-커넥터의 구성 요소를 어셈블리한다.
(37) 삽입 튜브 길이의 재현: 디자인의 변화는 추진 튜브 칼라 및 Y-커넥터 어셈블리의 추가에 의해 유도된 추가 길이를 보상하기 위해 삽입 튜브의 절단을 필요로 한다. 설명을 위해 Y-커넥터의 원위에 있는 삽입 튜브는 "원위 삽입 튜브" 또는 삽입 튜브(1041)로 명명되며 Y-커넥터(140)와 제어 본체(150) 사이의 구획은 "제어 튜브(155)"로 명명된다. 삽입 튜브의 원래 길이는 이제 (a) 추진 튜브 칼라의 길이[22mm] 더하기 (b) 원위 삽입 튜브의 길이[3000mm] 더하기 (c) Y-커넥터의 길이(원위 나사산 소켓에서 근위 나사산 소켓까지) [측정할 길이] 더하기 (d) 제어 튜브(155)의 길이[계산됨]를 더한 값의 합과 같아야 한다. 제어 튜브(155) 단편의 길이를 줄임으로써 전체 길이를 변경한다. 제어 튜브(155) 단편의 길이는 원래 삽입 튜브의 길이에서 길이(a), (b) 및 (c)를 빼서 계산된다.
(38) Y-커넥터 어셈블리(140)의 말단 나사산 소켓(1034)에 연결하기 위해 삽입 튜브를 절단할 위치를 측정하기 위해 삽입 튜브, 굽힘 구획 및 케이블을 배치한다.
(39) 3 미터 표시(3000mm)에 테이프로 삽입 튜브를 표시한다.
(40) 삽입 튜브의 표면 손상을 방지하기 위해 단일 층의 덕트 테이프로 표시된 절제 점 위와 아래의 삽입 튜브를 덮는다.
(41) 로터리 튜브 커터로 표시된 지점에서 삽입 튜브를 절단한다.
(42) 삽입 튜브의 절단된 단부에서 15mm를 측정하고 삽입 튜브의 편조된 금속 코어의 15mm를 노출시키는 폴리 우레탄 코팅을 제거한다. 필요한 경우 용제와 연마지를 사용하여 코팅이 가능한 한 많이 제거되었는지 확인한다. 우수한 에폭시 결합을 위해 상당한 양의 베어 메탈 브레이드가 보여야 한다.
(43) 스트레인 해제 부츠를 삽입 튜브 및 제어 튜브(155) 섹션 위로 슬라이드 한 다음 O-링 씰(1003)을 밀어 필요할 때 제자리로 미끄러질 수 있도록 한다.
(44) Y-커넥터 본체에서 원위 나사산 소켓(1034)을 제거한다.
(45) 100 그릿 연마지로 나사산이 있는 소켓의 나사산이 없는 단부 내부를 15mm 깊이로 거칠게 한다. 아세톤으로 닦고 건조시킨다.
(46) 원위 삽입 튜브의 준비된 절단 단부에 고강도 에폭시 수지 접착제를 도포하고 나사산 소켓에 삽입한다. 과도한 접착제를 제거하고 최대 접착 강도를 위해 필요한 접착 시간을 설정한다.
(47) 삽입 튜브, 굽힘 구획 및 케이블을 배치하여 제어 튜브(155) 단편을 올바른 길이로 절단하여 Y-커넥터 어셈블리(140)의 제어 튜브 브랜치(144)의 근위 나사산 소켓(1034)에 연결하는 위치를 측정한다.
(48) 위의 (39)에 따라 제어 튜브(155) 단편의 길이를 계산한다. 나사산 소켓에 삽입되는 삽입 튜브의 길이를 15mm로 한다.
(49) 제어 튜브(155) 단편의 계산된 길이를 테이프로 표시하여 절단 위치를 표시한다.
(50) 계산된 길이가 각상 케이블, 생검 채널 등의 재연결을 허용하는지 다시 확인한다.
(51) 삽입 튜브의 표면 손상을 방지하기 위해 단일 층의 덕트 테이프로 표시된 절제 점 위와 아래의 제어 튜브(155)를 덮는다.
(52) 로터리 튜브 커터로 표시된 지점에서 삽입 튜브를 절단한다.
(53) 삽입 튜브의 절단된 단부에서 15mm를 측정하고 삽입 튜브의 편조 금속 코어의 15mm를 노출시키는 폴리 우레탄 코팅을 제거한다. 필요한 경우 용제와 연마지를 사용하여 코팅이 가능한 한 많이 제거되었는지 확인한다. (우수한 에폭시 결합을 위해 상당한 양의 베어 메탈 브레이드가 보여야 한다).
(54) 분해도 도면에 따라 두 삽입 튜브 섹션을 Y-커넥터 본체에 어셈블리한다. 나사산 소켓의 긴 나사산 끝에 O-링 씰(1007)을 놓고 나사산 소켓을 Y-커넥터 본체의 원위 단부에 삽입한다.
(55) Y- 넥터 본체 내부에 잠금 링(1002)을 놓고 Y-커넥터 본체의 원위 단부에서 나사산 소켓의 긴 나사산 끝을 나사로 조인다. (주의: 나사산 소켓(1034)이 조여짐에 따라 잠금 링이 회전하는 것을 방지하기 위해 Y 커넥터 본체(1008)의 측면 해치(1009a)와 잠금 링(1002)의 측면 노치 중 하나에 작은 스크루 드라이버 블레이드 또는 각진 프로브를 삽입할 수 있다.)
(56) 나사산 소켓을 조여 플랜지의 홈 중 하나가 Y-커넥터 본체면의 12시 위치에 있는 구멍과 정렬되도록 한다.
(57) 회전 방지 스터드(1004)를 플랜지면과 같은 높이가 될 때까지 구멍에 삽입한다.
(58) 제어 튜브(155) 단편에 대해 위의 절차를 반복한다.
(59) 나사산 소켓의 짧은 나사산 부분 위로 O-링 씰(1003)을 밀어 넣는다.
(60) 스트레인 부트 칼라의 나사산이 나사산 소켓의 나사산과 맞물릴 때까지 스트레인 해제 부트를 삽입 튜브 위로 밀어 넣고 스트레인 부트가 Y-커넥터 본체와 같은 높이가 될 때까지 제자리에 조인다.
추진 튜브 도관(1025)의 길이 설정.
(61) 삽입 튜브를 통해 근위 단부(Y-커넥터 측면 해치)에서 원위 단부까지 케이블 드로우 와이어를 삽입한다. 추진 튜브 도관과 진공 라인을 드로우 와이어에 테이프로 붙인다.
(62) 원위 삽입 튜브를 통해 추진 튜브 도관 및 진공 라인을 당기고 Y-커넥터의 측면 해치를 통해 밖으로 당긴다.
(63) Y-커넥터 내의 종단점에서 추진 튜브 도관의 정확한 길이를 얻기 위해 원위 삽입 튜브의 원위 단부를 추진 튜브 칼라에 삽입한다.
(64) Y-커넥터 본체에 씰(1016)을 통해 추진 튜브 바브드 커넥터(1017)를 삽입한다.
(65) 커넥터의 바브드 단편의 약 2mm 짧게 추진 튜브 도관을 표시한다.
(66) 표시된 지점에서 추진 튜브 도관을 절단한다.
(67) 추진 튜브 바브드 커넥터(1017)와 씰(1016)을 제거한다.
(68) 카운터싱킹(Conuntersinking) 또는 디버링 도구(Deburring Tool)로 추진 튜브 도관의 절단면 내부를 모따기한다.
(69) Y-커넥터를 통해 다른 케이블과 튜브를 통과시키면서 쉽게 조작할 수 있도록 짧은 드로우 와이어를 추진 튜브 도관에 다시 테이프로 붙인다.
(70) 다른 와이어 및 케이블의 통과를 용이하게 하기 위해 원위 삽입 튜브에서 추진 튜브 칼라를 분리한다.
(71) 진공 라인이 꼬이지 않도록 주의하면서 추진 튜브 고리/추진 튜브 도관 어셈블리의 루멘(730)을 통해 이미지 센서 케이블, 광 가이드, 생검 채널, 파이프 및 각상 케이블을 삽입한다.
(72) 이미지 센서 케이블, 광 가이드, 생검 채널, 코일 파이프 및 각상 케이블을 원위 삽입 튜브를 통해 그리고 Y-커넥터를 통해 제어 본체로 당긴다.
(73) 추진 튜브 칼라의 단부와 코일 파이프 칼라의 내부 영역을 제거하고 청소한다.
(74) 추진 관 칼라의 말단부에 고강도 에폭시 접착제를 도포하고 코일 파이프 칼라에 삽입한다.
(75) 원위 삽입 튜브의 단부와 추진 튜브 칼라의 내부 표면을 제거하고 청소한다.
(76) 원위 삽입 튜브의 원위 단부에 고강도 에폭시 접착제를 도포하고 추진 튜브 칼라에 삽입한다. (주의: 이 조인트는 높은 하중을 받고 있으므로 최대 결합 강도를 얻기 위해 정해진 경화 시간 동안 그대로 방치한다.)
(77) 추진 튜브 도관에 커넥터 슬리브 부착: 추진 튜브 칼라-조이너(바브(1017) 및 도관(1025)에 맞는 폴리머 튜브의 길이)를 취하여 28mm 길이로 절단한다.
(78) 한 단부에서 8mm에 슬리브에 표시한다.
(79) Y-커넥터 해치(1009a)를 통해 추진 튜브 도관의 근위 단부의 20mm에 록타이트 활성화제를 도포한다.
(80) 추진 튜브 도관의 코팅된 부분에 록타이트 시간 제어 접착제(1046 - Power Easy Gel)를 도포한다.
(81) 추진 튜브 도관 20mm를 슬리브에 삽입하고 고정시킨다.
(82) Y-커넥터 본체(1008)의 추진 튜브 도관 위에 잠금 링(1002)을 배치한다.
(83) 추진 튜브 바브드 커넥터(1017)를 씰(1016)을 통해 Y-커넥터 본체에 삽입한다.
(84) 바브드 부분이 추진 튜브 도관 커넥터 슬리브에 삽입될 수 있도록 추진 튜브 바브(1017)를 충분히 삽입한다.
(85) 뜨거운 공기로 슬리브를 가열하여 재료를 약간 부드럽게 한다. 도관을 잡고 커넥터의 비브드 부분이 슬리브로 완전히 밀려 들어가므로 꼬이지 않도록 한다. 바드드 커넥터와 내부 추진 튜브 도관 사이에 틈이 없어야 한다.
(86) 나사산 부분에 잠금 링을 놓고 잠금 링의 측면 슬롯에 있는 후크 프로브를 사용하여 조인다.
(87) 바브드 부분 위에 소형 케이블 타이를 놓고 조여서 도관을 제자리에 고정한다.
(88) 케이블 타이를 잘라 해치 커버를 닫을 수 있는 여유 공간이 있는지 확인한다.
(89) 블레이드 래치 스프링(1014)을 Y-커넥터 바디에 삽입한다. (주의: 블레이드 래치 슬롯을 통해 0.5mm 와이어를 통해 스프링 구멍으로 밀어 넣을 수 있다.)
(90) 블레이드 래치(1013)를 추진 튜브 바브(1017)의 슬롯에 삽입하고 블레이드 래치 나사(1015)로 제자리에 고정한다.
(91) 진공 라인(1027)을 제어 본체(150) 및 범용 튜브(1094)를 통해 커넥터 본체(160)에 삽입한다.
(92) 표준 흡입 라인 커넥터 피팅 반대쪽에 광원 커넥터 본체(Dia. 5mm (3/16"))를 뚫는다.
(93) 루어 진공 라인 커넥터(1029)의 외부 플랜지 아래에 실리콘 실란트를 놓는다.
(94) 구멍을 통해 루어 진공 라인 커넥터를 설치하고 내부 너트를 조인다.
(95) 진공 라인 커넥터 슬리브(1028) 재료를 15mm 절단한다. 진공 라인의 단부를 아세톤으로 청소하고 록타이트 활성화제를 도포한다. 필요한 침투 시간을 기다립니다.
(96) 록타이트 15s 시간 제어 사이아노 아크릴레이트 접착제를 진공 라인 단부의 5mm에 도포한다. (주의: 접착제가 진공 라인의 루멘을 막지 않도록 한다).
(97) 진공 라인 커넥터 슬리브에 5mm 진공 라인을 삽입한다.
(98) 루어 진공 라인 커넥터(1029)의 바브드 부분 위로 커넥터 슬리브를 민다.
(99) 카메라 케이블, 라이트 가이드 및 에어 라인 연결을 다시 연결한다.
(100) Y-커넥터 후면의 추진 튜브 도관과 진공이 연속적인지 테스트한다.
(101) 광원 커넥터 하우징을 닫는다.
(102) 제어 본체에서 생검/악기 채널 및 각도 케이블을 다시 연결한다.
(103) 굽힘 구획 고무를 교체한다.
(104) 모든 시스템 기능을 테스트한다.
(105) 제어 본체를 닫는다.
(106) Y-커넥터 해치 씰(1010)에 실리콘 그리스를 도포한다.
(107) 측면 해치(1009a) 주위의 Y-커넥터 본체(1008)에 씰을 삽입한다.
(108) Y-커넥터 해치 커버(1009)를 설치한다.
(109) Y-커넥터 해치 커버 나사(1011)의 헤드 아래에 실리콘 실란트를 놓는다.
(110) Y-커넥터 해치 커버 나사로 해치를 고정한다.
(111) 나사 덮개 판(1012)을 접촉 접착제로 해치 덮개에 고정한다. Y-커넥터 또는 해치 커버에 아세톤을 도포하지 않는다.
도 15를 참조하면, 일부 실시태양에서 추진 튜브 도관(1025)은, 예를 들어, 케블라 또는 초 고분자량 폴리에틸렌과 같은 강화 섬유(1500)를 포함할 수 있다. 강화 섬유(1500)는 내층과 외층 사이에 개재된 직조 또는 편조 메쉬로 형성될 수 있다. 내층은, 예를 들어, PTFE로 형성될 수 있다. 외층은, 예를 들어, Pebax ™로 형성될 수 있다. 추진 튜브 도관(1025)은, 예를 들어, 6mm의 외부 직경 및 5mm의 직경을 가질 수 있다.
당업자는 본 발명의 광범위한 일반적인 범위를 벗어나지 않고 전술한 실시태양에 대해 다양한 변형 및/또는 수정이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 본 실시태양은 모든 면에서 제한적이지 않고 예시적인 것으로 간주되어야 한다.

Claims (89)

  1. 유체를 수용하도록 구성된 채널을 정의하는 긴 추진 튜브, 유체는 액체 또는 액체-기체 혼합물을 포함한다; 및
    채널에서 유체의 압력을 선택적으로 조정하도록 구성된 압력 액추에이터를 포함하는 구동 유닛을 포함하는 내시경 추진 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    구동 유닛은 추진 튜브의 채널 내 압력을 점진적으로 감소시켜 캐비테이션을 유도하고 액체에 기포를 형성한 다음, 갑자기 압력을 증가시켜 기포를 다시 액체로 압축 및 붕괴시켜서 추진 튜브의 원위 단부를 향해 액체의 적어도 일부를 가속시켜, 운동량이 액체로부터 추진 튜브로 전달되도록 구성되는 것인 시스템.
  3. 통로를 따라 내시경을 진행시키는 것을 돕기 위해 내시경 추진 시스템의 추진 튜브의 적어도 일부를 수용하도록 구성된 내시경.
  4. 제 3 항에 있어서,
    내시경은 추진 튜브의 적어도 일부를 수용하도록 구성된 추진 튜브 도관을 정의하는 것인 내시경.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    추진 튜브 도관은 내시경의 굽힘 구획에 인접한 내시경 삽입 튜브의 원위 단부에서 종료되는 것인 내시경.
  6. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    추진 튜브 도관으로부터 멀리 연장되고 삽입 튜브의 내부 표면의 일부 주위에서 원주 방향으로 연장되는 복수의 가요성 립(rib)을 더 포함하는 것인 내시경.
  7. 제 6 항에 있어서,
    가요성 립은 삽입 튜브 내에서 추진 튜브 도관의 축 방향 이동에 저항하고 추진 튜브 도관에서 삽입 튜브로 운동량을 전달하도록 제작되는 것인 내시경.
  8. 제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    삽입 튜브의 근위 단부는 Y 접합부 또는 3 방향 커넥터에서 종료되는 것인 내시경.
  9. 제 8 항에 있어서,
    Y 접합부는 추진 튜브가 추진 튜브 도관으로 통과할 수 있도록 구성된 추진 튜브 도관의 근위 개구부를 정의하는 것인 내시경.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    Y 접합부는 추진 튜브를 Y 접합부에 연결하기 위해 추진 튜브 도관의 근위 개구부에서 래치 또는 블레이드 래치와 같은 커넥터를 포함하는 것인 내시경.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    Y 접합부는 삽입 튜브의 근위 단부를 제어 튜브에 연결하는 것인 내시경.
  12. 제 11 항에 있어서,
    제어 튜브는 내시경을 작동하기 위한 하나 이상의 제어 장치를 포함하는 제어 본체에 Y 접합부를 연결하는 것인 내시경.
  13. 제 12 항에 있어서,
    제어 본체는 내시경의 기기 채널 또는 생검 채널의 근위 개구부를 정의하는 것인 내시경.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    내시경은 커넥터 튜브 또는 범용 튜브에 의해 제어 본체에 연결된 커넥터 본체를 포함하는 것인 내시경.
  15. 제 5 항 또는 제 5 항에 종속할 때의 제 6 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    내시경은 굽힘 구획을 삽입 튜브에 직접 또는 간접적으로 연결하기 위한 커넥터를 포함하는 것인 내시경.
  16. 제 15 항에 있어서,
    커넥터는 추진 튜브 도관의 원위 단부를 수용하고 추진 튜브 도관을 커넥터에 연결하도록 구성된 말단을 정의하는 것인 내시경.
  17. 제 16 항에 있어서,
    말단은 추진 튜브에서 굽힘 구획 및 삽입 튜브로 운동량을 전달하기 위해, 내시경에서 사용시, 추진 튜브에 의해 충격을 받도록 구성된 추진 튜브 타격 블록을 정의하는 것인 내시경.
  18. 내시경의 굽힘 구획을 내시경의 삽입 튜브에 연결하기 위한 커넥터로서, 커넥터는:
    삽입 튜브 또는 굽힘 구획 또는 굽힘 구획을 삽입 튜브에 연결하는 하나 이상의 중간 커넥터를 결합하도록 구성된 외벽;
    삽입 튜브로부터 굽힘 구획으로 하나 이상의 채널 또는 케이블의 통과를 허용하는 구멍; 및
    추진 시스템의 추진 튜브를 수용하기 위한 추진 튜브 도관을 수용하도록 구성되고 추진 튜브 도관을 커넥터에 연결하도록 구성된 외벽 내의 말단을 정의하며,
    여기서 말단의 적어도 일부는 추진 튜브에서 굽힘 구획 및 삽입 튜브로 운동량을 전달하기 위해, 내시경에서 사용시, 추진 튜브에 의해 충격을 받도록 구성된 추진 튜브 타격 블록을 정의하는 것인 커넥터.
  19. 제 18 항에 있어서,
    말단은 추진 튜브 도관의 원위 단부를 수용하도록 구성된 소켓을 정의하는 것인 커넥터.
  20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
    말단은 테이퍼형 소켓과 테이퍼형 타격 블록 사이의 고리를 정의하는 것인 커넥터.
  21. 제 20 항에 있어서,
    고리는 추진 튜브 도관의 원위 단부를 수용하도록 구성되는 것인 커넥터.
  22. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    타격 블록은 말단의 몸체와 나사식으로 결합되고 고리의 반경 방향 두께를 감소시키도록 회전 가능하게 조정되어, 타격 블럭과 소켓 사이의 고리에서 추진 튜브 도관의 원위 단부를 클램프로 고정하는 것인 커넥터.
  23. 제 20 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    타격 블록은 추진 튜브 도관과 진공 라인 사이의 유체 전달을 가능하게 하는 구멍을 정의하는 것인 커넥터.
  24. 제 23 항에 있어서,
    타격 블록 구멍은 커넥터에 정의된 진공 라인 소켓과 유체를 전달하고 내시경의 진공 라인의 원위 단부를 수용하도록 구성되는 것인 커넥터.
  25. 제 24 항에 있어서,
    진공 라인 소켓은 말단 또는 말단과 동축인 타격 블록에 정의되는 것인 커넥터.
  26. 제 24 항 또는 제 25 항에 있어서,
    진공 라인 소켓은 말단에 인접한 커넥터에 정의되는 것인 커넥터.
  27. 제 24 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    진공 라인 소켓은 말단 및 타격 블록 구멍과 평행하게 연장되는 것인 커넥터.
  28. 제 24 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
    커넥터는 진공 라인 소켓을 타격 블록 구멍에 유동적으로 연결하는 측면 진공 통로를 더 정의하는 것인 커넥터.
  29. 제 18 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    커넥터는 복수의 각상 케이블 채널을 정의하는 것인 커넥터.
  30. 제 29 항에 있어서,
    각상 케이블 채널은 커넥터 주변에 위치되는 것인 커넥터.
  31. 제 29 항 또는 제 30 항에 있어서,
    각상 케이블 채널은 커넥터 주위에서 원주 방향으로 서로 평행하게 그리고 서로 균등하게 이격되어 연장되는 것인 커넥터.
  32. 제 18 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,
    커넥터는 커넥터의 움직임을 탐지하도록 구성된 모션 센서를 포함하는 것인 커넥터.
  33. 제 3 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항의 내시경 및 제 32 항의 커넥터를 포함하는 내시경 시스템으로서, 여기서 모션 센서는 추진 시스템 작동 중 내시경의 세로 축을 따라 운동량 변화를 탐지하도록 배열된 단일 축 가속도계를 포함하는 것인 내시경 시스템.
  34. 제 33 항에 있어서,
    내시경은 모션 센서에서 모니터링 스테이션으로 측정 신호를 전달하기 위한 모션 센서 신호 케이블을 포함하는 것인 내시경 시스템.
  35. 제 33 항 또는 제 34 항에 있어서,
    내시경은 폴리머 삽입 튜브를 포함하는 것인 내시경 시스템.
  36. 제 35 항에 있어서,
    폴리머 삽입 튜브는 편조 또는 직조 메쉬로 둘러싸인 내부 나선형 튜브 및 외부 코팅을 포함하는 것인 내시경 시스템.
  37. 제 36 항에 있어서,
    직조 메쉬는 튜브를 따라 주기적으로 이격된 위치에서 내부 나선형 튜브에 결합되는 것인 내시경 시스템.
  38. 내시경용 폴리머 삽입 튜브로서, 삽입 튜브는:
    삽입 튜브가 립 부분 주위로 구부러지는 것을 허용하는 환형 립 부분에 의해 끝에서 끝까지 연결되는 복수의 원통형 부분에 의해 정의되는 내부의 나선형 폴리머 튜브;
    나선형 튜브를 둘러싸는 직조된 폴리머 섬유의 중간층; 및
    직조 섬유를 둘러싼 외부 폴리머 코팅
    을 포함하는 것인 폴리머 삽입 튜브.
  39. 제 38 항에 있어서,
    섬유는 굴곡 동안 삽입 튜브의 최소 굽힘 반경을 제한하기 위해 특정 위치에서 나선형 튜브에 결합되는 것인 삽입 튜브.
  40. 제 39 항에 있어서,
    섬유는 열 용접에 의해 나선형 튜브에 결합되는 것인 삽입 튜브.
  41. 제 39 항 또는 제 40 항에 있어서,
    섬유는 나선형 튜브 주위에서 원주 방향으로 연장되는 환형 결합 영역에서 나선형 튜브에 결합되는 것인 삽입 튜브.
  42. 제 39 항 내지 제 41 항 중 어느 한 항에 있어서,
    결합 위치는 삽입 튜브의 길이를 따라 동일하게 이격되는 것인 삽입 튜브.
  43. 제 39 항 내지 제 42 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각 원통형 부분에 하나의 결합 위치가 있는 것인 삽입 튜브.
  44. 제 38 항 내지 제 43 항 중 어느 한 항에 있어서,
    삽입 튜브의 최소 굽힘 반경은 삽입 튜브가 구부러지지 않거나 직선 형태일 때 결합 위치 사이의 섬유의 길이, 방향 및 장력 중 하나 이상을 선택하여 설정되는 것인 삽입 튜브.
  45. 직물 슬리브에 케이블 및 도관의 번들을 배치하고 슬리브 및 이의 내용물을 삽입 튜브에 삽입하는 단계를 포함하는 내시경 어셈블링 방법,
  46. 제 45 항에 있어서,
    케이블 및 도관의 번들은 내시경 추진 시스템의 추진 튜브를 수용하도록 구성된 추진 튜브 도관을 포함하는 것인 방법.
  47. 제 45 항 또는 제 46 항에 있어서,
    추진 튜브 도관은 도관으로부터 멀어지게 측면 방향으로 연장되고 삽입 튜브에 설치될 때 삽입 튜브의 내부 표면의 일부 주위에서 원주 방향으로 연장하도록 구성된 복수의 가요성 립을 포함하는 것인 방법.
  48. 제 45 항 내지 제 47 항 중 어느 한 항에 있어서,
    직물 시트 상에 추진 튜브 및 가요성 립을 배치하는 단계; 립의 상부에 케이블과 도관을 배치하는 단계; 및 직물 시트를 롤링하여 가요성 립이 케이블 및 도관의 번들을 적어도 부분적으로 둘러싸는 케이블 및 도관의 번들을 둘러싸는 직물 슬리브를 형성하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  49. 제 45 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 있어서,
    와이어로 직물 시트의 대향 엣지를 서로 스티칭하여 직물 슬리브를 형성하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  50. 제 45 항 내지 제 49 항 중 어느 한 항에 있어서,
    직물 슬리브의 단부를 드로우 와이어에 묶여 삽입 튜브를 통해 직물 슬리브 및 케이블 및 도관의 번들을 당기는 것을 돕는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  51. 제 50 항에 있어서,
    케이블 및 도관의 번들이 삽입 튜브에 설치되면 삽입 튜브로부터 직물 슬리브를 제거하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  52. 제 51 항에 있어서,
    삽입 튜브로부터 직물을 제거하기 전에 직물 슬리브로부터 스티칭 와이어를 제거하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  53. 제 1 단부와 제 1 단부 반대편의 제 2 단부를 포함하는 긴 추진 튜브, 튜브는 액체를 수용하도록 구성된 채널을 정의하고, 채널의 제 1 단부는 튜브의 제 1 단부에서 또는 그 근처에서 폐쇄되고 채널의 제 2 단부는 튜브의 제 2 단부에 의해 정의된다; 및
    튜브의 제 2 단부에 연결된 피스톤 어셈블리를 포함하며, 피스톤 어셈블리는
    튜브의 채널과 유체 전달하는 보어를 형성하는 본체; 및
    보어 내에 배치되고 보어의 내부 표면에 대해 밀봉하도록 구성된 이동 가능한 피스톤을 포함하며,
    여기서 피스톤 어셈블리와 튜브는 협력하여 선택된 유체 질량을 포함하며, 유체를 액체를 포함하는 밀봉된 용기를 정의하는 것인 추진 튜브 유닛.
  54. 제 53 항에 있어서,
    유체는 선택된 질량의 액체 및 선택된 질량의 기체를 포함하는 것인 추진 튜브 유닛.
  55. 제 53 항 또는 제 54 항에 있어서,
    밀봉된 용기는 실린더 내의 피스톤의 휴지 위치에 상응하는 휴지 상태의 대기압에서 유체를 포함하는 것인 추진 튜브 유닛.
  56. 제 55 항에 있어서,
    피스톤의 휴지 위치는 추진 튜브로부터 가장 먼 실린더의 단부보다 추진 튜브에 가장 근접한 실린더의 단부에 더 가까운 것인 추진 튜브 유닛.
  57. 제 55 항에 있어서,
    피스톤의 휴지 위치는 추진 튜브에 가장 근접한 실린더의 단부에 있는 것인 추진 튜브 유닛.
  58. 제 54 항에 종속될 때의 제 55 항 내지 제 57 항 중 어느 한 항에 있어서,
    기체는 휴지 상태에서 액체에 완전히 용해되는 것인 추진 튜브 유닛.
  59. 제 53 항 내지 제 58 항 중 어느 한 항에 있어서,
    추진 튜브 유닛은 추진 튜브의 비교적 큰 직경의 근위 부분을 추진 튜브의 비교적 작은 직경의 원위 부분에 연결하는 스텝다운 칼라(stepdown collar)를 포함하는 것인 추진 튜브 유닛.
  60. 제 53 항 내지 제 59 항 중 어느 한 항에 있어서,
    피스톤 어셈블리는 액추에이터와 협력하여 피스톤의 움직임에 영향을 미치도록 구성되어 채널에서 액체의 압력을 선택적으로 조정하여 교대로 압력을 감소시켜 액체에서 캐비테이션을 유도하고 기포를 형성하고; 압력을 증가시켜 기포의 일부 또는 전부를 액체로 다시 붕괴시켜, 튜브의 제 1 단부를 향해 액체의 적어도 일부를 가속시키고 통로를 따라 튜브를 진행시키기 위해 튜브로 운동량을 전달하는 것인 추진 튜브 유닛.
  61. 제 60 항에 있어서,
    추진 튜브는 압력이 감소될 때 추진 튜브의 원위 부분에서 채널 길이의 적어도 일부를 따라 이격된 복수의 영역에서 캐비테이션을 촉진하도록 구성된 하나 이상의 기계 장치(mechanism)를 더 포함하는 것인 추진 튜브 유닛.
  62. 제 60 항 또는 제 61 항에 있어서,
    추진 튜브의 근위 부분은 압력이 감소될 때 발생하는 캐비테이션의 가능성을 줄이기 위해 매끄러운 내부 표면을 정의하는 것인 추진 튜브 유닛.
  63. 제 60 항 내지 제 62 항 중 어느 한 항에 있어서,
    추진 튜브의 원위 단부에서 기체 핵 형성 또는 캐비테이션을 촉진하기 위한 기계 장치를 더 포함하는 것인 추진 튜브 유닛.
  64. 제 63 항에 있어서,
    기계 장치는 추진 튜브의 내부 원위 표면에 고정된 다공성 세라믹 재료의 층을 포함하는 것인 추진 튜브 유닛.
  65. 내시경 장치의 튜브의 채널 내의 압력을 선택적으로 조정하기 위한 추진 콘솔로서, 콘솔은:
    적어도 하나의 사용자 입력 장치;
    액추에이터;
    내시경 장치의 피스톤을 액추에이터에 기계적으로 결합하기 위한 연결 구성 요소, 여기서 액추에이터는 피스톤 장치가 액추에이터에 결합될 때 피스톤의 움직임을 작동시키도록 구성된다; 및
    프로그램 코드가:
    적어도 하나의 사용자 입력 장치로부터 작동 지침을 수신하고; 및
    액추에이터의 속도와 방향 중 적어도 하나를 제어하기 위해 액추에이터에 명령을 보내는 것을 실행하도록 구성된 컴퓨팅 장치를 포함하는 것인 추진 콘솔.
  66. 제 65 항에 있어서,
    액추에이터는
    프레임;
    액추에이터 샤프트;
    프레임에 고정된 고정 자석; 및
    액추에이터 샤프트에 고정되고 작동 중에 액추에이터 샤프트와 함께 이동하도록 구성된 이동 자석을 포함하고,
    여기서 고정 자석 및 이동 자석의 적어도 하나는 프레임에 대한 액추에이터 샤프트의 선형 이동을 야기하도록 작동되도록 구성된 전자기 코일을 포함하는 것인 콘솔.
  67. 제 66 항에 있어서,
    액추에이터는 액추에이터의 전진 스트로크가 되도록 액추에이터 샤프트를 해제하기 전에 액추에이터 샤프트를 후방 위치에서 일시적으로 유지하도록 구성된 홀딩 자석을 더 포함하는 것인 콘솔.
  68. 제 65 항 내지 제 67 항 중 어느 한 항에 있어서,
    내시경 장치가 액추에이터에 결합되는지 여부를 탐지하도록 구성된 적어도 하나의 탐지 구성 요소를 더 포함하는 것인 콘솔.
  69. 제 68 항에 있어서,
    탐지 장치는 내시경 장치가 모터에 결합되어 있음을 탐지할 때 컴퓨팅 장치에 신호를 전송하는 것인 콘솔.
  70. 제 69 항에 있어서,
    컴퓨팅 디바이스는 내시경 디바이스가 모터에 결합되었음을 나타내는 신호를 탐지 디바이스로부터 수신한 후에만 모터에 명령을 전송하도록 구성되는 것인 콘솔.
  71. 제 65 항 내지 제 70 항 중 어느 한 항에 있어서,
    내시경 장치가 액추에이터에 결합될 때 내시경 장치의 적어도 하나의 특성을 식별하도록 구성된 적어도 하나의 식별 구성 요소를 더 포함하는 것인 콘솔.
  72. 제 71 항에 있어서,
    식별 구성 요소는 내시경 장치가 액추에이터에 결합될 때 내시경 장치로부터 식별 코드를 판독하는 것인 콘솔.
  73. 제 71 항 또는 제 72 항에 있어서,
    식별 구성 요소는 카메라 또는 레이저 스캐너 중 적어도 하나이고 식별 코드는 QR 코드 또는 바코드와 같은 시각적 코드인 콘솔.
  74. 제 71 항 또는 제 72 항에 있어서,
    식별 구성 요소는 RFID 리더이고 식별 코드는 RFID 코드인 콘솔.
  75. 제 71 항 내지 제 74 항 중 어느 한 항에 있어서,
    식별 장치는 코드 판독에 기초하여 컴퓨팅 장치에 신호를 전송하는 것인 콘솔.
  76. 제 72 항 내지 제 75 항 중 어느 한 항에 있어서,
    컴퓨팅 장치는 식별 코드에 적어도 부분적으로 기초하여 액추에이터에 전송할 명령을 결정하도록 구성되는 것인 콘솔.
  77. 제 53 항 내지 제 64 항 중 어느 한 항에 따른 추진 튜브 유닛 및 제 65 항 내지 제 76 항 중 어느 한 항에 따른 추진 콘솔을 포함하는 추진 시스템.
  78. 제 18 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 따른 커넥터를 포함하는 내시경.
  79. 제 33 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 따른 내시경 시스템 어셈블링 방법으로서, 상기 방법은
    추진 튜브를 추진 튜브 도관에 삽입하는 단계를 포함하는 것인 내시경 시스템 어셈블링 방법.
  80. 제 79 항에 있어서,
    추진 튜브를 추진 튜브 도관에 삽입하기 전에 추진 튜브에 윤활제를 도포하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  81. 제 79 항 또는 제 80 항의 방법을 실행하는 것을 포함하며 추진 튜브 도관을 따라 추진 튜브를 진행시키기 위해 추진 튜브의 액체로의 기체의 용해 및 캐비테이션을 성공적으로 유도하기 위해 추진 시스템을 작동시키는 단계를 더 포함하는 것인 추진 방법.
  82. 제 79 항 또는 제 80 항에 있어서,
    추진 튜브를 단단하게 하도록 추진 튜브의 채널 압력을 증가시켜, 추진 튜브가 추진 튜브 도관으로 밀려 들어가게 하는 추진 시스템을 작동시키는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  83. 제 79 항, 제 80 항 또는 제 82 항에 있어서,
    추진 튜브가 추진 튜브 도관에 삽입됨에 따라 추진 튜브 도관으로부터 공기를 배출하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  84. 제 79 항, 제 80 항, 제 82 항 및 제 83 항 중 어느 한 항에 있어서,
    추진 튜브가 추진 튜브 도관에 삽입됨에 따라 추진 튜브 도관으로부터 공기를 배출하기 위해 추진 튜브 도관의 원위 단부와 유체를 전달하는 진공 라인에 흡입을 적용하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  85. 제 79 항, 제 80 항 및 제 82 항 내지 제 84 항 중 어느 한 항에 있어서,
    진공 라인에 의해 추진 튜브 도관을 통해 공기를 흡입하여 윤활유를 적어도 부분적으로 건조시키고 추진 튜브의 외부 표면을 추진 튜브 도관의 내부 표면에 부분적으로 결합하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  86. 제 45 항 내지 제 52 항 또는 제 79 항 내지 제 85 항 중 어느 한 항의 방법을 사용하여 형성된 내시경.
  87. 제 38 항 내지 제 44 항 중 어느 한 항에 따른 삽입 튜브를 포함하는 내시경.
  88. 제 1 항, 제 2 항 및 제 68 항 중 어느 한 항에 따른 추진 시스템과 제 3 항 내지 제 17 항, 제 78 항, 제 86 항 또는 제 87 항 중 어느 한 항에 따른 내시경을 포함하는 내시경 시스템.
  89. 본 발명에 개시되거나 본 출원의 명세서에 개별적으로 또는 집합적으로 표시되는 단계, 특징, 정수, 구성 요소, 시스템, 공정, 방법, 유닛, 어셈블리, 조성물 및/또는 화합물, 및 상기 단계 또는 특징의 둘 이상의 임의 및 모든 조합.
KR1020217016597A 2018-10-31 2019-10-31 자가 전진 내시경 프로브 및 이를 포함하는 시스템 KR20210149679A (ko)

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