KR20240010023A - 유체 관리 시스템 - Google Patents
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Abstract
유체 관리 시스템은 유체 유입물을 의료 디바이스에 제공하는 유입 펌프, 적어도 하나의 압력 센서, 및 적어도 하나의 압력 센서로부터 압력 신호를 수신하도록 구성된 제어기를 포함할 수 있고, 압력 신호는 유체 관리 시스템 내 시스템 압력에 대응한다. 제어기는 복수의 의료 디바이스 중 어느 하나가 적어도 하나의 압력 센서로부터의 압력 신호 및 유입 펌프의 rpm에 기초하여 유입 펌프에 유체 흐름 가능하게 연결되는지를 검출하도록 구성될 수 있다.
Description
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 미국 특허 가출원 일련 번호 제63/190,570호(출원일: 2021년 5월 19일)의 이득 및 우선권을 주장하며, 이의 개시내용은 참조에 의해 본 명세서에 원용된다.
기술 분야
본 개시내용은 유체 관리 시스템에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 개시내용은 유체 관리 시스템 및 유체 관리 시스템을 위한 제어에 관한 것이다.
유연한 요관경검사(flexible ureteroscopy: fURS), 부인과 및 다른 내시경 시술은 다양한 이유로 유체를 순환시키는 것을 필요로 한다. 오늘날 외과의는, 예를 들어, 유체 백(fluid bag)을 걸고 중력을 이용하여 유체를 전달하고, 주사기를 채우고, 유체를 수동으로 주입하거나, 또는 연동 펌프를 사용하여 유체 관리 시스템을 통해 고정된 압력 또는 유량으로 저장소로부터 유체를 전달하는 것에 의해 다양한 방식으로 유체를 전달한다. 유체 관리 시스템은 내시경 및/또는 유체 관리 시스템을 포함하지만 이들로 제한되지 않는 시술 디바이스로부터 수집된 데이터에 기초하여 저장소로부터 유체가 전달되는 유량 및/또는 압력을 조정할 수 있다. 알려진 의료 디바이스, 시스템 및 방법 각각에는 특정 장점과 단점이 있다. 예를 들어, 기존의 시스템은 의료 디바이스 또는 공구가 내시경의 작업 채널에 삽입될 때 압력 및/또는 유량에 대한 제한된 제어를 제공할 수 있다. 일부 경우에, 이 제한된 제어는 정상적인 생리적 레벨을 초과하는 압력 구배를 발생시킬 수 있고 따라서 환자에게 위험을 유발할 수 있다. 대안적인 유체 관리 시스템을 제공하는 것이 계속 필요하다.
하나의 실시예에서, 유체 관리 시스템은 유체 유입물(fluid inflow)을 의료 디바이스에 제공하는 유입 펌프; 적어도 하나의 압력 센서; 및 적어도 하나의 압력 센서로부터 압력 신호를 수신하도록 구성된 제어기를 포함할 수 있고, 압력 신호는 유체 관리 시스템 내 시스템 압력에 대응한다. 제어기는 복수의 의료 디바이스 중 어느 하나가 적어도 하나의 압력 센서로부터의 압력 신호 및 유입 펌프의 rpm에 기초하여 유입 펌프에 유체 흐름 가능하게 연결되는지를 검출하도록 구성될 수 있다.
본 명세서에 설명된 임의의 실시예에 부가적으로 또는 대안적으로, 제어기는 복수의 의료 디바이스 중 어느 하나가 유입 펌프에 유체 흐름 가능하게 연결되는지에 기초하여 유입 펌프를 제어하기 위한 하나 이상의 출력을 자동으로 조정하도록 구성된다.
본 명세서에 설명된 임의의 실시예에 부가적으로 또는 대안적으로, 제어기는 하나 이상의 출력에 응답하는 PID 제어기를 포함한다.
본 명세서에 설명된 임의의 실시예에 부가적으로 또는 대안적으로, 제어기는 유입 펌프의 rpm 및 시스템 압력에 기초하여 출력 인자를 계산한다.
본 명세서에 설명된 임의의 실시예에 부가적으로 또는 대안적으로, 제어기는 출력 인자를 기지의 범위의 세트(set of known ranges)와 비교하고, 각각의 기지의 범위는 복수의 의료 디바이스 중 하나에 대응한다.
본 명세서에 설명된 임의의 실시예에 부가적으로 또는 대안적으로, 각각의 기지의 범위는 유입 펌프의 rpm을 조정하도록 사용되는 상이한 대응하는 출력을 갖는다.
본 명세서에 설명된 임의의 실시예에 부가적으로 또는 대안적으로, 출력은 비례 오류율(Kp), 적분 오류율(Ki), 미분 오류율(Kd) 및 샘플링 속도(SR)를 포함한다.
본 명세서에 설명된 임의의 실시예에 부가적으로 또는 대안적으로, 제어기는 시스템 압력 설정값, 시스템 압력 한계 및 의료 디바이스 손상 한계에 응답하여 플러시(flush) 선택적으로 수행하도록 구성되고, 플러시는 미리 결정된 시간 기간 동안 미리 결정된 양만큼 시스템 압력을 증가시키도록 구성된다.
본 명세서에 설명된 임의의 실시예에 부가적으로 또는 대안적으로, 시스템 압력 한계를 초과하는 플러시의 미리 결정된 양의 임의의 부분은 시스템 압력 한계로 제한된다.
본 명세서에 설명된 임의의 실시예에 부가적으로 또는 대안적으로, 제어기가 플러시의 미리 결정된 양이 시스템 압력 한계를 초과할 것이라고 결정하면, 통지가 표시되고 플러시 중단 입력이 이용 가능하게 된다. 플러시 중단 입력의 활성화는 제어기가 의료 디바이스 손상 한계까지 미리 결정된 양만큼 시스템 압력 한계를 초과하게 한다.
본 명세서에 설명된 임의의 실시예에 부가적으로 또는 대안적으로, 의료 디바이스 손상 한계를 초과하는 플러시의 미리 결정된 양의 임의의 부분은 의료 디바이스 손상 한계로 제한된다.
본 명세서에 설명된 임의의 실시예에 부가적으로 또는 대안적으로, 시스템 압력 설정값, 시스템 압력 한계 및 의료 디바이스 손상 한계는 복수의 의료 디바이스 중 어느 하나가 유입 펌프에 유체 흐름 가능하게 연결되는지에 기초하여 자동으로 선택된다.
본 명세서에 설명된 임의의 실시예에 부가적으로 또는 대안적으로, 적어도 하나의 압력 센서는 유입 펌프의 하류에 그리고 의료 디바이스의 상류에 배치된다.
본 명세서에 설명된 임의의 실시예에 부가적으로 또는 대안적으로, 유체 관리 시스템은 유체 유입물을 의료 디바이스에 제공하는 유입 펌프; 적어도 하나의 압력 센서; 및 적어도 하나의 압력 센서로부터 압력 신호를 수신하도록 구성된 제어기를 포함할 수 있고, 압력 신호는 유체 관리 시스템 내 시스템 압력에 대응한다. 제어기는 복수의 의료 디바이스 중 어느 하나가 적어도 하나의 압력 센서로부터의 압력 신호 및 유입 펌프의 rpm에 기초하여 유입 펌프에 유체 흐름 가능하게 연결되는지를 검출하도록 구성될 수 있다. 제어기는 복수의 의료 디바이스 중 어느 하나가 유입 펌프에 유체 흐름 가능하게 연결되는지에 기초하여 유입 펌프를 제어하기 위한 하나 이상의 출력을 자동으로 조정하도록 구성될 수 있다. 제어기는 복수의 의료 디바이스 중 어느 하나가 유입 펌프에 유체 흐름 가능하게 연결되는지에 기초하여 자동으로 선택된 시스템 압력 설정값, 시스템 압력 한계 및 의료 디바이스 손상 한계에 응답하여 플러시를 선택적으로 수행하도록 구성되고, 플러시는 미리 결정된 시간 기간 동안 미리 결정된 양만큼 시스템 압력을 증가시키도록 구성될 수 있다.
본 명세서에 설명된 임의의 실시예에 부가적으로 또는 대안적으로, 적어도 하나의 압력 센서는 유입 펌프의 하류에 그리고 의료 디바이스의 상류에 배치된다.
본 명세서에 설명된 임의의 실시예에 부가적으로 또는 대안적으로, 유체 관리 시스템은 유입 펌프에 유체 흐름 가능하게 연결된 복수의 의료 디바이스 중 하나의 원위 단부에 배치된 원위 압력 센서를 더 포함할 수 있다.
본 명세서에 설명된 임의의 실시예에 부가적으로 또는 대안적으로, 원위 압력 센서는 플러시에 의해 유발되는 현장 압력 증가를 모니터링하도록 구성된다. 제어기는 현장 압력이 미리 결정된 현장 압력 한계 미만이 되도록 미리 결정된 양 및/또는 미리 결정된 시간 기간을 제한하도록 구성된다.
본 명세서에 설명된 임의의 실시예에 부가적으로 또는 대안적으로, 유체 관리 시스템은 유체 유입물을 의료 디바이스에 제공하는 유입 펌프; 유입 펌프의 하류의 유체 관리 시스템 내 시스템 압력을 검출하도록 구성된 적어도 하나의 압력 센서; 및 복수의 의료 디바이스 중 하나가 유체 관리 시스템 내 시스템 압력 및 유입 펌프의 rpm에 기초하여 유입 펌프에 유체 흐름 가능하게 연결되는지를 검출하도록 구성된 제어기를 포함할 수 있다. 제어기는 복수의 의료 디바이스 중 어느 하나가 유입 펌프에 유체 흐름 가능하게 연결되는지에 기초하여 유입 펌프를 제어하기 위한 하나 이상의 출력을 자동으로 조정하도록 구성될 수 있다.
본 명세서에 설명된 임의의 실시예에 부가적으로 또는 대안적으로, 제어기는 복수의 의료 디바이스 중 각각의 하나에 대한 유입 펌프의 rpm과 시스템 압력을 관련시키는 미리 로딩된 데이터 곡선을 포함한다.
본 명세서에 설명된 임의의 실시예에 부가적으로 또는 대안적으로, 제어기는 복수의 의료 디바이스 중 어느 하나가 유입 펌프에 유체 흐름 가능하게 연결되는지에 기초하여 유동 보상 모드를 자동으로 작동시키도록 구성된다.
일부 실시형태, 양상 및/또는 실시예의 위의 요약은 본 개시내용의 각각의 실시형태 또는 모든 구현예를 설명하는 것으로 의도된 것이 아니다. 다음의 도면 및 상세한 설명은 이 실시형태를 더 구체적으로 예시한다.
본 개시내용은 첨부 도면과 관련하여 다음의 상세한 설명을 고려하여 더 완전히 이해될 수 있고, 도면에서:
도 1은 유체 관리 시스템의 선택된 양상의 개략도;
도 2는 도 1의 시스템의 의료 디바이스 및 워크스테이션의 선택된 양상을 예시하는 도면;
도 3은 도 2의 의료 디바이스의 선택된 양상을 예시하는 도면;
도 4는 도 1의 유체 관리 시스템의 히터 조립체 및 카세트의 선택된 양상을 예시하는 부분 사시도;
도 5는 유체 관리 시스템을 위한 제어 구성(들)을 예시하는 도면;
도 6a 및 도 6b는 시스템 압력만이 시스템에 대해 이용 가능할 때 공구가 의료 디바이스의 작업 채널에 삽입됨에 따라 유체 관리 시스템 내의 특성을 예시하는 도면;
도 7a 및 도 7b는 시스템 압력 및 현장 압력이 시스템에 대해 이용 가능할 때 공구가 의료 디바이스의 작업 채널에 삽입됨에 따라 유체 관리 시스템 내의 특성을 예시하는 도면;
도 8a 내지 도 8d는 플러시 이벤트 동안 유체 관리 시스템 내의 특성을 예시하는 도면;
도 9는 의료 디바이스 및/또는 공구의 선택된 조합의 압력 대 유량 특성을 예시하는 그래프; 및
도 10은 유체 관리 시스템과 연관된 예시적인 퍼지 로직을 예시하는 도면.
본 개시내용이 다양한 변경 및 대안적인 형태로 이루어질 수 있지만, 본 발명의 세부사항이 도면에서 실시예로서 도시되고 그리고 상세히 설명될 것이다. 그러나, 본 개시내용의 양상을 설명된 특정한 실시형태로 제한하지 않으려는 의도가 이해되어야 한다. 대조적으로, 본 개시내용의 정신 및 범위 내에 속하는 모든 변경, 등가물 및 대안을 포함하려는 의도가 있다.
도 1은 유체 관리 시스템의 선택된 양상의 개략도;
도 2는 도 1의 시스템의 의료 디바이스 및 워크스테이션의 선택된 양상을 예시하는 도면;
도 3은 도 2의 의료 디바이스의 선택된 양상을 예시하는 도면;
도 4는 도 1의 유체 관리 시스템의 히터 조립체 및 카세트의 선택된 양상을 예시하는 부분 사시도;
도 5는 유체 관리 시스템을 위한 제어 구성(들)을 예시하는 도면;
도 6a 및 도 6b는 시스템 압력만이 시스템에 대해 이용 가능할 때 공구가 의료 디바이스의 작업 채널에 삽입됨에 따라 유체 관리 시스템 내의 특성을 예시하는 도면;
도 7a 및 도 7b는 시스템 압력 및 현장 압력이 시스템에 대해 이용 가능할 때 공구가 의료 디바이스의 작업 채널에 삽입됨에 따라 유체 관리 시스템 내의 특성을 예시하는 도면;
도 8a 내지 도 8d는 플러시 이벤트 동안 유체 관리 시스템 내의 특성을 예시하는 도면;
도 9는 의료 디바이스 및/또는 공구의 선택된 조합의 압력 대 유량 특성을 예시하는 그래프; 및
도 10은 유체 관리 시스템과 연관된 예시적인 퍼지 로직을 예시하는 도면.
본 개시내용이 다양한 변경 및 대안적인 형태로 이루어질 수 있지만, 본 발명의 세부사항이 도면에서 실시예로서 도시되고 그리고 상세히 설명될 것이다. 그러나, 본 개시내용의 양상을 설명된 특정한 실시형태로 제한하지 않으려는 의도가 이해되어야 한다. 대조적으로, 본 개시내용의 정신 및 범위 내에 속하는 모든 변경, 등가물 및 대안을 포함하려는 의도가 있다.
다음의 설명은 반드시 축척에 맞는 것은 아닌 도면을 참조하여 읽어야 하며, 동일한 참조 부호는 몇몇의 도면에 걸쳐 동일한 요소를 나타낸다. 상세한 설명 및 도면은 본 개시내용을 예시하려는 것일 뿐 제한하려고 의도된 것이 아니다. 당업자라면 설명되고/되거나 도시된 다양한 요소가 본 개시내용의 범위를 벗어나는 일 없이 다양한 조합 및 구성으로 배열될 수 있다는 것을 인지할 것이다. 상세한 설명 및 도면은 본 개시내용의 예시적인 실시형태를 예시한다. 그러나, 이해의 용이성 및 명료성을 위해, 모든 특징부 및/또는 요소가 각각의 도면에 도시되지 않을 수 있지만, 특징부(들) 및/또는 요소(들)가 달리 명시되지 않는 한, 상관없이 존재하는 것으로 이해될 수 있다.
다음의 정의된 용어에 대해, 이 정의는 달리 상이한 정의가 청구범위에 또는 이 명세서의 어딘가에 제공되지 않는 한, 적용될 것이다.
모든 수치값은 본 명세서에서 분명히 나타나든 또는 나타나지 않든, 용어 "약"에 의해 수식되는 것으로 가정된다. 용어 "약"은 수치값의 맥락에서, 당업자가 언급한 값(즉, 동일한 기능 또는 결과를 가짐)과 같은 것으로 고려하는 숫자의 범위를 일반적으로 나타낸다. 많은 경우에서, 용어 "약"은 유효 숫자에 근접하게 반올림되는 숫자를 포함할 수 있다. (예를 들어, 수치값 이외의 맥락에서) 용어 "약"의 다른 사용은, 달리 명시되지 않는 한, 본 명세서의 맥락에서 이해되고 그 맥락에 부합되는 바와 같은, 통상적이고 관례적인 정의(들)를 갖는 것으로 가정될 수 있다.
종점에 의한 수치 범위의 설명은 종점을 포함하는, 범위 내 모든 숫자를 포함한다(예를 들어, 1 내지 5는 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4 및 5를 포함함).
다양한 컴포넌트, 특징 및/또는 사양과 관련된 일부 적합한 치수, 범위 및/또는 값이 개시되지만, 본 개시내용을 읽을 당업자는 목적하는 치수, 범위 및/또는 값이 분명히 개시된 것으로부터 벗어날 수 있다는 것을 이해할 것이다.
이 명세서 및 첨부된 청구범위에서 사용될 때, 단수 형태는 달리 내용이 분명히 나타내지 않는 한 복수 대상을 포함한다. 이 명세서 및 첨부된 청구범위에서 사용될 때, 용어 "또는"은 달리 내용이 분명히 나타내지 않는 한 "및/또는"을 포함하는 의미로 일반적으로 사용된다. 이해를 용이하게 하기 위해, 본 개시내용의 특정한 특징부가 단수형으로 설명될 수 있지만, 이러한 특징부는 개시된 실시형태(들) 내에서 복수이거나 또는 반복될 수 있는 것에 유의한다. 특징부의 각각의 경우는 명시적으로 달리 대조적으로 언급되지 않는 한, 단일 개시내용(들)을 포함하고/하거나 단일 개시내용에 포함될 수 있다. 단순함 및 명료함을 위해, 본 개시내용의 모든 요소가 반드시 각각의 도면에 도시되거나 또는 아래에서 상세히 논의되는 것은 아니다. 그러나, 다음의 논의가 명시적으로 달리 대조적으로 언급되지 않는 한, 1개 초과의 컴포넌트가 있는 임의의 그리고/또는 모든 컴포넌트에 동일하게 적용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 부가적으로, 일부 요소 또는 특징부의 모든 경우가 명확성을 위해 각각의 도면에 도시된 것은 아닐 수 있다.
"근위", "원위", "전진", "인입"과 같은 상대적 용어, 이들의 변형 등은, 디바이스의 사용자/운영자/조작자에 대한 다양한 요소의 위치, 방향 및/또는 작동과 관련하여 일반적으로 고려될 수 있고, "근위" 및 "인입"은 사용자에게 더 가깝거나 또는 사용자를 향하는 것을 나타내거나 또는 지칭하고, "원위" 및 "전진"은 사용자로부터 더 멀거나 또는 사용자로부터 멀어지는 것을 나타내거나 또는 지칭한다. 일부 경우에, 용어 "근위" 및 "원위"는 본 개시내용의 이해를 용이하게 하기 위한 노력으로 임의로 할당될 수 있고, 이러한 경우는 당업자에게는 손쉽게 명백할 것이다. "상류", "하류", "유입" 및 "유출"과 같은 다른 상대적 용어는 내강 내의 유체 유동, 예컨대, 체강, 혈관 또는 디바이스 내의 유체 유동의 방향을 나타낸다. "축방향", "원주방향", "길이방향", "횡방향", "방사방향" 등과 같은 여전히 다른 상대적인 용어 및/또는 이들의 변형은 일반적으로 개시된 구조체 또는 디바이스의 중심 길이방향축에 대한 방향 및/또는 배향을 나타낸다.
명세서에서 "실시형태", "일부 실시형태", "다른 실시형태" 등에 대한 설명은 설명된 실시형태(들)가 특정한 특징, 구조 또는 특성을 포함할 수 있지만, 모든 실시형태가 특정한 특징, 구조 또는 특성을 반드시 포함하지 않을 수 있다는 것을 나타내는 것에 유의한다. 게다가, 이러한 어구는 동일한 실시형태를 반드시 나타내는 것은 아니다. 또한, 특정한 특징, 구조 또는 특성이 실시형태와 관련하여 설명될 때, 대조적으로 분명히 언급되지 않는 한, 분명히 설명되든 아니든, 다른 실시형태와 관련하여 특정한 특징, 구조 또는 특성을 수행하는 것이 당업자의 지식 내에 있을 것이다. 즉, 아래에서 설명되는 다양한 개별 요소는, 특정한 조합으로 명시적으로 나타나지 않더라도, 그럼에도 불구하고 당업자라면 이해할 바와 같이, 다른 부가적인 실시형태를 형성하거나 또는 설명된 실시형태(들)를 보완하고/하거나 풍부하게 하도록 서로 결합 가능하거나 또는 배열 가능한 것으로 고려된다.
명료함을 위해, 특정한 식별 수치 명명법(예를 들어, 제1, 제2, 제3, 제4 등)이 다양한 설명되고/되거나 청구된 특징을 명명하고/하거나 구별하기 위해 설명 및/또는 청구범위 전체에 걸쳐 사용될 수 있다. 수치 명명법은 제한하려고 의도된 것이 아니며 단지 예시하는 것으로 이해된다. 일부 실시형태에서, 이전에 사용된 수치 명명법의 대안 및 변형이 간결함과 명확성을 위해 이루어질 수 있다. 즉, "제1" 요소로서 식별된 특징부는 나중에 "제2" 요소, "제3" 요소 등으로 지칭될 수 있거나, 또는 완전히 생략될 수 있고/있거나 상이한 특징부가 "제1" 요소로 지칭될 수 있다. 각각의 경우에 의미 및/또는 명칭은 당업자에게는 명백할 것이다.
유연한 요관경 검사(fURS) 시술(예를 들어, 요관경검사, 경피적 신석회술(PCNL), 양성 전립선 비대증(BPH), 경요도 전립선 절제술(TURP) 등), 부인과 및 다른 내시경 시술에 사용하기 위한 일부 유체 관리 시스템은 유체 관리 시스템으로부터의 압력 및/또는 유량 데이터를 사용하여 내시경 디바이스와 함께 사용될 때 체강 압력을 조절하려고 시도할 수 있다. fURS 시술 동안 체강은 표적을 보다 쉽게 찾을 수 있도록 확장된다. 일부 시술에서, 내시경 디바이스를 통한 이미지 품질에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 혈액 및/또는 이물질(debris)이 체강에 존재할 수 있다. 내시경 디바이스를 통한 유체 유동(예를 들어, 관개)은 이미지 품질을 개선하기 위해 체강을 플러싱(flush)하는 데 사용될 수 있다. 일부 시술에서, 체강은 상대적으로 작을 수 있고, 관개 유체는 지속적으로 흐를 수 있으며, 이는 공동 내 유체 압력 및/또는 시스템 압력(예를 들어, 유체 관리 시스템 자체 내의 유체 압력)을 높일 수 있다. 증가된 공동 내 유체 압력 및/또는 시스템 압력은 일부 상황에서 환자에게 위험을 초래할 수 있다. 그리하여, 공동 내 유체 압력 및/또는 시스템 압력을 제한하고/하거나 감소시키면서 양호한 시각화를 유지하기 위해 체강으로 유체 유동(예를 들어, 관개)을 유지할 필요가 있다.
도 1은 fURS 시술과 같은 내시경 시술에 사용될 수 있는 유체 관리 시스템(10)의 개략도이다. 유체 관리 시스템(10)은 유체의 유동을 허용하는 의료 디바이스(20)에 결합될 수 있다. 일부 실시형태에서, 유체 관리 시스템(10) 및/또는 의료 디바이스(20)는 적어도 하나의 압력 센서를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 의료 디바이스(20)는 내시경, 예컨대, 요관경, 방광경, 신장경 또는 또 다른 관찰경 디바이스일 수 있다. 일부 실시형태에서, 의료 디바이스(20)는 LithoVue™ 관찰경 디바이스 또는 다른 내시경일 수 있다. 일부 실시형태에서, 의료 디바이스(20)는 유체 관리 시스템(10)에 공동 내 온도 피드백을 제공하기 위한 온도 센서, 유체 관리 시스템(10)에 공동 내 압력 피드백을 제공하기 위한 압력 센서, 및/또는 시각적 피드백을 제공하기 위한 카메라를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 유체 관리 시스템(10) 및/또는 의료 디바이스(20)의 일부 특정 및/또는 추가 특징은 도 1과 관련하여 구체적으로 언급되지 않을 수 있으나, 이하에서 그리고/또는 다른 도면과 함께 논의될 것이다. 이러한 특징은 문맥을 위해 도 1에 도시되어 있다.
간단하게, 유체 관리 시스템(10)은 유체 공급원(34)(예를 들어, 유체 백 등)으로부터 유체를 의료 디바이스(20) 및/또는 환자 내의 치료 부위로 유체 유량으로 펌핑하고/하거나 이송하도록 구성된 유입 펌프(50)를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 유체는 의료 디바이스(20)에 들어가기 전에 유체 가온 시스템(60)을 통과할 수 있다. 유체의 유동, 유체의 압력, 유체의 온도, 및/또는 다른 작동 매개변수는 제어기(48)에 의해 제어되거나 제어기에 의해 적어도 부분적으로 제어될 수 있다. 제어기(48)는 의료 디바이스(20), 유입 펌프(50), 및/또는 유체 가온 시스템(60)과 전자 통신(예를 들어, 유선 또는 무선)하며 제어 명령을 제공하고/하거나 이들 사이에 데이터를 전송 또는 수신할 수 있다. 예를 들어, 제어기(48)는 의료 디바이스(20)로부터 압력 신호 및 온도 데이터를 포함하지만 이들로 제한되지 않는 데이터를 수신할 수 있다. 제어기(48)는 수신된 데이터를 사용하여 유입 펌프(50) 및/또는 유체 가온 시스템(60)의 작동 매개변수를 제어할 수 있다.
유체 관리 시스템(10)은 또한 유체 관리 유닛을 포함한다. 예시적인 유체 관리 유닛은 하나 이상의 유체 공급원(34)(예를 들어, 하나 이상의 유체 백)을 각각 지지하는 하나 이상의 유체 용기 지지대를 포함할 수 있다. 유체 용기 지지대는 1리터(L) 내지 5L 유체 공급원(예를 들어, 유체 백)을 포함하지만 이로 제한되지 않는 다양한 크기의 유체 공급원(34)을 수용할 수 있다. 일부 실시형태에서, 유체 관리 유닛은 사용 때 유체 관리 유닛의 쉬운 이동을 용이하게 하는 복수의 휠을 포함할 수 있는, 롤링 스탠드에 장착될 수 있다. 그러나, 유체 공급원(34)이 또한 임상적 선호도에 따라 다른 위치에 또는 다른 위치로부터 매달릴 수 있다는 것을 이해할 것이다. 유체 용기 지지대는 롤링 스탠드 및/또는 제어기(48)로부터 연장될 수 있고 제어기(48)는 하나 이상의 유체 공급원(34)이 부유될 수 있게 하는 하나 이상의 후크를 포함할 수 있다.
일부 실시형태에서, 유체 관리 유닛은 유출 또는 진공 펌프(24), 및 수집 드레이프(collection drape)(28)와 유체 연통하는 수집 용기(26)를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 진공 펌프(24)는 복수의 진공 펌프를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 수집 용기(26)는 유체 이동 가능하게 서로 연결되고/되거나 진공 펌프(24)에 유체 이동 가능하게 연결될 수 있는 복수의 용기, 캐니스터 및/또는 다른 수용부를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 수집 드레이프(28)는 복수의 수집 드레이프를 포함할 수 있다. 진공 펌프(24)는 제어기(48)에 작동 가능하게 및/또는 전자적으로 연결될 수 있다. 일부 실시형태에서, 진공 펌프(24)는 도 1에 도시된 바와 같이 수집 용기(26)에 인접하게 및/또는 수집 용기 부근에 배치될 수 있다. 일부 실시형태에서, 진공 펌프(24)는 유체 관리 시스템(10) 내에 배치될 수 있다. 다른 구성도 고려된다.
유체 관리 시스템(10)은 또한 터치 스크린 인터페이스(42)와 같은 하나 이상의 사용자 인터페이스 구성요소를 포함할 수 있다. 터치 스크린 인터페이스(42)는 디스플레이(44)를 포함하고, 터치 기능에 추가하여 스위치 또는 노브를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 제어기(48)는 터치 스크린 인터페이스(42) 및/또는 디스플레이(44)를 포함할 수 있다. 터치 스크린 인터페이스(42)는 사용자가 예를 들어, 시스템 유체 압력, 유체 온도 또는 유량과 연관성이 있을 수 있는 유입 펌프 속도(예를 들어, rpm)와 같은 유체 관리 시스템(10)의 다양한 기능을 입력/조정하게 한다. 사용자는 또한 표시될 매개변수 및 알람(예컨대, 시스템 압력 한계, 유입 펌프 속도 한계, 공동 내 압력 한계 등으로 제한되지 않음) 정보 등을 구성할 수 있다. 터치 스크린 인터페이스(42)는 사용자가 유체 관리 시스템(10) 내에 다양한 모듈식 시스템의 사용을 추가, 변경 및/또는 중단할 수 있게 한다. 터치 스크린 인터페이스(42)는 또한 다양한 시술을 위한 자동 모드와 수동 모드 사이에서 유체 관리 시스템(10)을 변경하는 데 사용될 수 있다. 사용자 입력을 수신하도록 구성된 다른 시스템이 터치 스크린 인터페이스(42) 대신에 또는 이에 추가하여 사용될 수 있는 것으로 고려된다.
터치 스크린 인터페이스(42)는 버튼과 같은 선택 가능한 영역을 포함하도록 구성될 수 있고/있거나 당업자라면 이해할 수 있는 물리적 버튼과 유사한 기능부를 제공할 수 있다. 디스플레이(44)는 유체 관리 시스템(10)에 포함된 모듈식 시스템 및 디바이스와 관련된 아이콘을 표시하도록 구성될 수 있다. 디스플레이(44)는 또한 유량 디스플레이를 포함할 수 있다. 유량 표시는 시술 이전에 사용자가 설정한 유량에 대한 원하는 임계값에 기초하여 또는 기지의 공통값 등에 기초하여 결정될 수 있다. 일부 실시형태에서, 작동 매개변수는 터치 스크린 인터페이스(42)의 대응하는 부분을 터치함으로써 조정될 수 있다. 터치 스크린 인터페이스(42)는 또한 매개변수(예를 들어, 펌프 속도, 유량, 압력, 온도 등)가 미리 결정된 임계값 및/또는 범위보다 높거나 낮은 경우 시각적 경보 및/또는 오디오 알람을 표시할 수 있다. 터치 스크린 인터페이스(42)는 또한 사용자가 시술 동안 유용하다고 생각할 수 있는 임의의 다른 정보를 표시하도록 구성될 수 있다. 일부 실시형태에서, 유체 관리 시스템(10)은 또한 선택적인 발 페달(foot pedal)(46), 히터 사용자 인터페이스, 유체 제어 인터페이스, 또는 다양한 모듈식 시스템을 수동으로 제어하기 위한 다른 디바이스와 같은 추가 사용자 인터페이스 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 선택적인 발 페달(46)은 펌프 속도, 유량 및/또는 시스템 압력을 수동으로 제어하는 데 사용될 수 있다. 일부 예시적인 디스플레이 및 다른 사용자 인터페이스 구성요소는 공동 양도된 미국 특허 출원 공개 번호 제2018/0361055호(발명의 명칭: AUTOMATED FLUID MANAGEMENT SYSTEM, 전체 내용이 본 명세서에 참조에 의해 원용됨)에 설명되어 있다.
터치 스크린 인터페이스(42)는 제어기(48)에 작동 가능하게 연결되거나 제어기(48)의 일부일 수 있다. 제어기(48)는 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 또는 다른 처리 디바이스일 수 있다. 제어기(48)는 예를 들어, 유입 펌프(50), 유체 가온 시스템(60), 유체 부족 관리 시스템 등과 같은 하나 이상의 시스템 구성요소에 작동 가능하게 연결될 수 있다. 일부 실시형태에서, 이러한 특징부는 단일 유닛에 포함될 수 있다. 제어기(48)는 계산, 제어, 연산, 표시 등과 같은 다양한 기능을 수행할 수 있고 수행하도록 구성된다. 제어기(48)는 또한 유체 관리 시스템(10) 및 그 각각의 구성요소의 작동에 관한 데이터를 추적하고 저장할 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 제어기(48)는 이더넷 또는 와이파이와 같은 유선 및/또는 무선 네트워크 통신 능력을 포함하며, 이를 통해 제어기(48)는 예를 들어, 근거리 통신망에 연결될 수 있다. 제어기(48)는 또한 유체 관리 시스템(10)의 하나 이상의 센서로부터 신호를 수신할 수 있다. 일부 실시형태에서, 제어기(48)는 디스플레이(44)에서 사용자에게 표시될 수 있는 환자 기록의 유지 및 모범 사례 제안을 위해 데이터베이스와 통신할 수 있다.
유체 관리 시스템(10)을 통해 유체 유량 또는 유체 압력을 조정하기 위해, 유체 관리 유닛은 유입 펌프(50)와 같은 하나 이상의 가압 또는 유동 생성 디바이스를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 유입 펌프(50)는 연동 펌프일 수 있다. 일부 실시형태에서, 유입 펌프(50)는 다수의 펌프 또는 하나 초과의 펌프를 포함할 수 있다. 유입 펌프(50)는 전기적으로 구동될 수 있고, 벽면 콘센트와 같은 라인 소스, 일회용 또는 충전식 배터리와 같은 외부 또는 내부 전기 저장 디바이스, 및/또는 내부 전력 공급원으로부터 전력을 수신할 수 있다. 유입 펌프(50)는 목표 시스템 압력으로 그리고/또는 목표 유체 유량으로 유체를 전달하기에 충분한 임의의 원하는 속도로 작동할 수 있다. 본 명세서에 언급된 바와 같이, 제어기(48)는 유입 펌프(50)를 제어하기 위해 하나 이상의 출력을 자동으로 조정하도록 구성될 수 있다. 일부 실시형태에서, 제어기(48)는 유입 펌프(50)를 제어하기 위해 하나 이상의 출력에 응답하는 비례-적분-미분(proportional-integral-derivative: PID) 제어기를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 하나 이상의 출력은 비례 오류 비, 적분 오류 비, 미분 오류 비 및/또는 샘플링 시간을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 샘플링 시간은 약 1밀리초 내지 약 100밀리초(㎳), 약 3㎳ 내지 약 90㎳, 약 5㎳ 내지 약 80㎳, 약 10㎳ 내지 약 60㎳, 약 15㎳ 내지 약 50㎳ 등일 수 있다.
일부 실시형태에서, 유입 펌프(50)를 제어하기 위한 하나 이상의 출력은 또한 예를 들어, 선택적인 발 페달(46), 터치 스크린 인터페이스(42), 또는 별도의 유체 제어기를 통해 수동으로 조정될 수 있다. 명시적으로 도시되지는 않았지만, 제어기(48)는 사용자가 유입 펌프(50)의 속도 및/또는 출력을 증가 또는 감소시키게 하는 버튼을 포함하는 별도의 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 유체 관리 시스템(10)은 상이한 유동 능력을 갖는 다수의 펌프를 포함할 수 있다. 유체 관리 시스템(10)의 매개변수 및/또는 특성이 일반적으로 사전에 알려져 있기 때문에, 유입 펌프 속도는 유체 관리 시스템(10) 내 유량과 연관성이 있을 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 일부 실시형태에서, 유체 관리 시스템(10)은 실제 유체 유량을 측정하는 유량 센서(77)(예를 들어, 도 4)를 포함할 수 있다. 유량 센서(77)는 제어기(48)에 작동 가능하게 연결될 수 있고 유량 센서(77)로부터의 데이터는 선택된 시스템 매개변수를 변경하기 위해 제어기(48)에 의해 사용될 수 있다.
임의의 주어진 시간에 유입 펌프 속도, 유체 유량 및/또는 시스템 압력은 임의의 변화에 대한 수술실(OR) 가시성을 허용하기 위해 디스플레이(44)에 표시될 수 있다. OR 직원이 너무 높거나 너무 낮은 유입 펌프 속도, 유체 유량 및/또는 시스템 압력의 변화를 인지하면, 사용자는 유입 펌프(50)를 제어하기 위한 하나 이상의 출력 및/또는 유입 펌프 속도, 유체 유량 및/또는 시스템 압력을 원하는 수준으로 다시 수동으로 조정할 수 있다. 일부 실시형태에서, 유체 관리 시스템(10) 및/또는 제어기(48)는 본 명세서에서 논의된 바와 같이, 유입 펌프(50)를 제어하기 위한 하나 이상의 출력을 모니터링하고 자동으로 조정할 수 있다.
도 2 및 도 3은 유체 관리 시스템(10)과 함께 사용될 수 있는 의료 디바이스(20)의 양상을 예시한다. 일부 실시형태에서, 본 명세서에서 논의된 바와 같이, 유체 관리 시스템(10) 및/또는 제어기(48)가 작동하도록 구성될 수 있고/있거나 복수의 의료 디바이스(20) 중 어느 하나가 유입 펌프에 유체 흐름 가능하게 연결되는지를 검출하도록 구성될 수 있다. 일부 실시형태에서, 복수의 의료 디바이스(20)는 내시경, 예컨대, 요관경, 방광경, 신장경 또는 또 다른 관찰경 디바이스 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 다음의 논의는 편의성 및 간결성을 위해 단수형으로 의료 디바이스(20)를 나타낼 것이다. 의료 디바이스(20)에 대해 설명되는 임의의 또는 모든 특성 및/또는 구성이 복수의 의료 디바이스(20) 중 하나, 일부 또는 전부에 적용되고/되거나 관련될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
일부 실시형태에서, 의료 디바이스(20)는 환자 내의 치료 부위에 접근하도록 구성된 세장형 샤프트(76)를 통해 유체 관리 시스템(10) 및/또는 유입 펌프(50)로부터 치료 부위로 유체를 전달하도록 구성될 수 있다. 일부 실시형태에서, 유입 펌프(50)는 의료 디바이스(20) 및/또는 세장형 샤프트(76)와 유체 연통할 수 있다. 세장형 샤프트(76)는 유체의 유동을 수용하기 위한 하나 이상의 작업 루멘 및/또는 이를 통한 다른 의료 디바이스를 포함할 수 있다. 의료 디바이스(20)는 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같은, 하나 이상의 공급 라인(들)(78)(예를 들어, 튜브)을 통해 유체 관리 시스템(10)에 연결된다.
일부 실시형태에서, 의료 디바이스(20)는 유선 연결부(79)를 통해 워크스테이션(81)과 전자 통신할 수 있다. 워크스테이션(81)은 특히 터치 패널 컴퓨터(83), 유선 연결부(79)를 수신하기 위한 인터페이스 박스(85), 카트(87), 및 전력 공급원(89)을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 인터페이스 박스(85)는 유체 관리 시스템(10)의 제어기(48)와의 유선 또는 무선 통신 연결부(91)를 갖게 구성될 수 있다. 터치 패널 컴퓨터(83)는 적어도 디스플레이 스크린 및 이미지 프로세서를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 워크스테이션(81)은 (예를 들어, 둘 이상의 시술에 사용되는) 다용도 구성요소일 수 있는 반면, 의료 디바이스(20)는 단일 사용 디바이스일 수 있지만 이것이 필수적인 것은 아니다. 일부 실시형태에서, 워크스테이션(81)은 생략될 수 있고, 의료 디바이스(20)는 유체 관리 시스템(10)의 제어기(48)에 직접 전자적으로 결합될 수 있다.
일부 실시형태에서, 유체 관리 시스템(10)으로부터 의료 디바이스(20)로의 하나 이상의 공급 라인(들)(78)은 유입 펌프(50)에 의해 생성된 연동 운동을 감쇠시키는 데 도움이 되는 재료로 형성될 수 있다. 일부 실시형태에서, 공급 라인(들)(78)은 직경이 1/16인치(1.5875밀리미터) 이하인 작은 직경의 튜브로 형성될 수 있다. 그러나, 튜브 크기는 응용에 따라 다를 수 있는 것으로 이해된다. 공급 라인(들)(78) 및/또는 튜브는 일회용일 수 있고 살균 상태로 제공되며 바로 사용할 수 있다. 유체 관리 시스템(10) 내의 다양한 기능을 위해 다른 유형의 튜브가 사용될 수 있다. 예를 들어, 하나의 유형의 튜브는 의료 디바이스(20)에 대한 유체 가열 및 유체 유동 제어를 위해 사용될 수 있는 반면, 다른 유형의 튜브는 신체 및/또는 치료 부위 내의 관개를 위해 사용될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 의료 디바이스(20)는 세장형 샤프트(76)의 원위 단부(80)에 근접한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 의료 디바이스(20)는 치료 부위 내의 공동 내 압력을 측정하기 위해 세장형 샤프트(76)의 원위 단부에 원위 압력 센서(74)를 포함할 수 있다. 의료 디바이스(20)는 또한 예를 들어, 원위 온도 센서(72), 응력을 검출하기 위한 파이버 브래그 격자 광섬유(75), 및/또는 안테나 또는 전자기 센서(93)(예를 들어, 위치 센서)와 같은 다른 센서를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 의료 디바이스(20)의 세장형 샤프트(76)의 원위 단부(80)는 또한 터치 패널 컴퓨터(83)의 디스플레이 스크린에서 시각적 공급을 사용자에게 제공하기 위해 적어도 하나의 카메라(70)를 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 의료 디바이스(20)는 상이한 정보가 각각의 카메라(70)에 의해 사용자에게 중계될 수 있도록 상이한 통신 요건 또는 프로토콜을 갖는 2개의 카메라(70)를 포함할 수 있다. 그렇게 제공될 때, 사용자는 터치 스크린 인터페이스(42) 및/또는 터치 패널 컴퓨터(83)를 통해 카메라(70) 간을 마음대로 이리 저리 전환할 수 있다. 명시적으로 도시되지는 않았지만, 세장형 샤프트(76)는 유체 및/또는 다른 의료 디바이스를 수용하기 위한 하나 이상의 작업 루멘을 포함할 수 있다.
일부 실시형태에서, 세장형 샤프트(76)의 원위 단부(80)의 위치는 사용 동안 추적될 수 있다. 예를 들어, 매핑 및 내비게이션 시스템은 알려진 기하 구조의 자기장을 생성하기 위해 전자기 생성기로서 작용하거나 기능하도록 구성된 수술 테이블(또는 다른 시술 또는 검사 테이블 또는 의자 등)을 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 수술 테이블과 별개의 전자기 생성기가 제공될 수 있다. 수술 테이블 및/또는 전자기 생성기는 특히 프로세서, 메모리, 디스플레이 및 입력 수단을 포함할 수 있는 제어 유닛에 결합될 수 있다. 위치 센서(예를 들어, 전자기 센서(93) 등) 또는 다른 안테나는 의료 디바이스(20)의 세장형 샤프트(76)의 원위 단부(80)에 포함될 수 있다. 위치 센서는 매핑 및 내비게이션 시스템의 자기장으로 위치 센서의 위치를 감지하는 데 사용하도록 구성될 수 있다. 일부 실시형태에서, 위치 센서는 워크스테이션(81)에 전자적으로 결합될 수 있다. 위치 센서가 자기장에 있을 때, 위치 센서의 위치는 전자기장 소스(예를 들어, 수술 테이블 및/또는 전자기 생성기)에 대해 수학적으로 결정될 수 있다. 워크스테이션(81)과 제어 유닛은 통신하며 환자에 대한 위치 센서의 위치를 결정할 수 있다.
의료 디바이스(20)는 세장형 샤프트(76)의 근위 단부에 결합된 핸들(82)을 포함한다. 일부 실시형태에서, 핸들(82)은 유체가 의료 디바이스(20)를 통해 치료 부위로 흐르는 때를 사용자가 제어할 수 있게 하는 유체 유동 온/오프 스위치를 가질 수 있다. 핸들(82)은 다른 다양한 기능을 수행하는 다른 버튼(86)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시형태에서 핸들(82)은 유체의 온도를 제어하기 위한 버튼을 포함할 수 있다. 예시적인 실시형태에서 요관경을 설명하고 있지만, 위에서 상세히 설명된 특징은 또한 방광경, 내시경, 자궁경, 또는 이미지 기능을 갖는 거의 임의의 디바이스에 직접 포함될 수 있는 것으로 이해된다. 일부 실시형태에서, 의료 디바이스(20)는 또한 의료 디바이스(20)의 하나 이상의 작업 루멘 중 적어도 하나에 유체 흐름 가능하게 연결된 작업 루멘 접근 포트(88)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 시술 동안 사용되는 의료 기구 또는 공구는 작업 루멘 접근 포트(88)를 통해 의료 디바이스(20)의 하나 이상의 작업 루멘으로 삽입될 수 있다.
일부 실시형태에서, 유체 관리 시스템(10)은 환자에게 전달될 유체를 가열하기 위해 유체 가온 시스템(60)을 포함할 수 있다. 유체 가온 시스템(60)(이의 일부 상세사항은 도 4에 예시됨)은 히터(62) 및 히터 카세트(64)를 포함할 수 있다. 히터 카세트(64)는 일회용 히터 카세트(64)가 되도록 구성될 수 있는 반면, 히터(62)는 다중 시술을 위해 재사용될 수 있다. 예를 들어, 히터 카세트(64)는 히터(62)가 최소한의 유지보수로 재사용될 수 있도록 유체 유동을 분리할 수 있다. 히터 카세트(64)는 예를 들어, 폴리카보네이트 또는 임의의 고내열성 생체적합성 플라스틱으로 형성될 수 있고, 단일체 및/또는 모놀리식 피스로 형성되거나 서로 영구적으로 결합된 복수의 피스로 형성된다. 일부 실시형태에서, 히터 카세트(64)는 히터 카세트(64)의 측면에 위치된 유체 입구 포트(61)와 유체 출구 포트(63)를 포함할 수 있다. 유체 입구 포트(61)와 유체 출구 포트(63)는 각각 유체 관리 시스템(10)의 공급 라인(들)(78)에 연결되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 유체 입구 포트(61)는 유체 공급원(34)과 유체 가온 시스템(60)을 (유입 펌프(50)를 통해) 결합시킬 수 있는 반면, 유체 출구 포트(63)는 유체 가온 시스템(60)을 각각 공급 라인(들)(78)을 통해 의료 디바이스(20)와 결합될 수 있다.
일부 실시형태에서, 히터 카세트(64)는 유체가 유체 입구 포트(61)로부터 유체 출구 포트(63)로 흐를 수 있게 하는 채널을 따른 내부 유동 경로를 포함할 수 있다. 히터 카세트(64), 채널 및/또는 내부 유동 경로는 하나의 유체 유동 경로 또는 다중 유체 유동 경로를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 채널은 유체가 유도 가열을 통해 가열될 수 있게 하는 서셉터(66)를 통과할 수 있다. 히터 카세트(64)가 히터(62)와 결합될 때, 서셉터(66)는 유도 코일(68) 내에 위치되도록 구성될 수 있다. 원하는 경우 다른 유체 가온 시스템 구성 및 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 히터(62)는 예를 들어 전기 에너지를 사용하는 공급 라인(들)(78)의 인라인 코일 또는 플래튼 시스템과 같은 하나 이상의 열원을 포함할 수 있다. 가열은 유체 관리 시스템(10)의 특정 응용에 필요한 유입 펌프 속도, 유체 유량 및/또는 시스템 압력에 맞게 특별히 설계되고 맞춤화될 수 있다. 일부 예시적인 유체 가온 시스템은 공동 양도된 미국 특허 출원 공개 번호 제2018/0361055호(발명의 명칭: AUTOMATED FLUID MANAGEMENT SYSTEM, 전체 내용이 본 명세서에 참조에 의해 원용됨)에 설명되어 있다.
명시적으로 도시되지는 않았지만, 유체 가온 시스템(60)은 터치 스크린 인터페이스(42)와 별개의 히터 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다. 히터 사용자 인터페이스는 단순히 히터(62)의 내부 온도의 디지털 디스플레이를 제공하는 디스플레이 스크린일 수 있다. 다른 실시형태에서, 사용자 인터페이스는 또한 히터(62)의 온도를 증가 또는 감소시키기 위한 온도 조정 버튼을 포함할 수 있다. 이 실시형태에서, 히터 사용자 인터페이스 및/또는 디스플레이 스크린은 히터(62)의 현재 온도뿐만 아니라 도달해야 하는 목표 온도를 나타낼 수 있다. 유체 가온 시스템(60)에서 출력된 모든 정보는 히터 사용자 인터페이스가 필요하지 않도록 디스플레이(44)로 직접 전송될 수 있는 것에 유의한다.
유체 가온 시스템(60)은 흐르는 유체를 모니터링하도록 구성된 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 온도 센서(65)는 히터 카세트(64)를 통해 흐르는 유체의 온도를 검출하도록 유체 가온 시스템(60)에 장착될 수 있다. 온도 센서(65)는 유체 입구 포트(61) 및/또는 유체 출구 포트(63)에 또는 근처에 위치될 수 있다. 일부 실시형태에서, 온도 센서(65)는 유체가 서셉터(66)에 들어가기 전에 그리고 유체가 서셉터(66)를 빠져나간 후에 히터 카세트(64)를 통해 흐르는 유체의 온도를 검출하도록 장착될 수 있다. 일부 실시형태에서, 추가 센서는 히터 카세트(64) 내의 유체의 온도 증가의 진행을 검출하도록 서셉터(66)의 중간 부분에 위치될 수 있다. 온도 센서(65)는 임의의 정보를 디스플레이(44)에 원격으로 송신할 수 있고, 또는 그렇게 제공되는 경우 히터 사용자 인터페이스 및/또는 이의 디스플레이 스크린에 정보를 송신할 수 있다. 다른 실시형태에서, 온도 센서(65)는 원하는 정보를 디스플레이(44)에 원격으로 전송할 수 있는 히터 사용자 인터페이스(제공되는 경우)와 배선 연결될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 온도 센서(65)는 제어기(48)에 그리고/또는 제어기와 배선 연결될 수 있다.
히터(62)는 시스템 압력을 모니터링하도록 구성된 적어도 하나의 압력 센서(67), 및/또는 시스템을 통해 흐르는 유체에 대해 기포를 모니터링하도록 구성된 기포 센서(69)를 더 포함할 수 있다. 히터 카세트(64)는 히터 카세트(64)가 유체 가온 시스템(60)과 결합될 때 적어도 하나의 압력 센서(67)와 기포 센서(69)가 히터 카세트(64)를 통해 흐르는 유체를 각각 모니터링할 수 있도록 대응하는 압력 센서 인터페이스(71)와 기포 센서 인터페이스(73)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 압력 센서(67) 및/또는 기포 센서(69)는 그렇게 제공되는 경우, 데이터 및/또는 정보를 제어기(48)로 디스플레이(44)로 그리고/또는 이의 히터 사용자 인터페이스 및/또는 디스플레이 스크린으로 원격으로 그리고/또는 전자식으로 전송할 수 있다. 제어기(48)는 적어도 하나의 압력 센서(67)로부터 압력 신호를 수신하도록 구성될 수 있고, 압력 신호는 유체 관리 시스템(10) 내 시스템 압력에 대응한다. 일부 실시형태에서, 적어도 하나의 압력 센서(67) 및/또는 기포 센서(69)는 원하는 정보를 디스플레이(44)에 원격으로 전송할 수 있는 히터 사용자 인터페이스(제공되는 경우)와 배선 연결될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 적어도 하나의 압력 센서(67) 및/또는 기포 센서(69)는 제어기(48)에 그리고/또는 제어기와 배선 연결될 수 있다.
일부 실시형태에서, 적어도 하나의 압력 센서(67)는 1개의 압력 센서, 2개의 압력 센서, 3개의 압력 센서 또는 더 많은 압력 센서를 포함할 수 있다. 2개 이상의 압력 센서를 가진 일부 실시형태에서, 개별적인 압력 센서는 서로 이격될 수 있다. 일부 실시형태에서, 적어도 하나의 압력 센서(67)는 유입 펌프(50)의 하류에 배치될 수 있다. 일부 실시형태에서, 적어도 하나의 압력 센서(67)는 의료 디바이스(20)의 상류에 배치될 수 있다. 일부 실시형태에서, 적어도 하나의 압력 센서(67)는 유입 펌프(50)의 하류에 그리고 의료 디바이스(20)의 상류에 배치될 수 있다. 일부 실시형태에서, 적어도 하나의 압력 센서(67)는 유입 펌프(50)의 하류의 유체 관리 시스템(10) 내의 시스템 압력을 검출하도록 구성될 수 있다.
일부 실시형태에서, 히터 카세트(64)는 집합적으로 유체 저장소의 역할을 할 수 있다. 분명히 예시되지는 않았지만, 히터 카세트(64)의 유체 저장소는 연동 맥동을 감소시키는 맥동 감쇠기, 및 히터 카세트(64)를 통해 흐르는 유체를 가열하기 전 및/또는 후에 기포를 제거하는 하나 이상의 공기 트랩을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 파동 감쇠기와 하나 이상의 공기 트랩은 집합적으로 유체 저장소의 역할을 할 수 있다. 히터 카세트(64)의 유체 저장소 내의 유체 레벨(들)은 히터 카세트(64)로 펌핑되는 유체의 유입량과 히터 카세트(64)에서 나가는(예를 들어, 의료 디바이스(20) 및/또는 환자로 흐르는) 유체의 유출량 간의 비에 기초하여 상승하고 하강할 수 있다. 히터 카세트(64)에서 나가는 유체의 유출량은 히터 카세트(64)의 유체 저장소와 세장형 샤프트(76)의 원위 단부(80) 간의 압력 구배 또는 차에 의해 그리고 유동 경로를 따른 유압 저항에 의해 제어되고/되거나 지배될 수 있다.
일부 실시형태에서, 시스템 압력만이 제어기(48)에 대한 입력으로서 이용 가능하다(예를 들어, 의료 디바이스(20)에 원위 압력 센서(74)가 없다). 이러한 실시형태에서, 히터 카세트(64)의 유체 저장소 내 유체 레벨(들)은 도 5에 도시된 거동에 의해 지배된다. 도 5에서, 제어기(48)는 하나 이상의 입력을 유입 펌프(50)(예를 들어, 도 1)로 전송하여 유입 펌프 속도(100)를 제어한다. 유입 펌프 속도(100)는 유체 저장소(102)로의 유체의 유입에 기여한다. 유체 저장소(102)는 (유체 저장소(102)가 유체로 가득차지 않을 때) 저장소 공기 압력(104)을 가질 수 있다. 적어도 하나의 압력 센서(67)에 의해 취해진 압력 신호 및/또는 시스템 압력(110)은 유체 저장소(102)로부터 다시 제어기(48)로 향하게 되고, 제어기(48)가 압력 신호 및/또는 시스템 압력(110)을 평가하고 유입 펌프(50)에 대한 하나 이상의 출력을 유지하거나 필요할 때 유입 펌프(50)에 대한 하나 이상의 출력을 조장하여 원하는 작동을 유지한다. 유체는 유체 저장소(102)로부터 하나 이상의 작업 루멘을 통해 치료 부위(112)(예를 들어, 체강, 요관, 방광, 신장 등)로 흐를 수 있다(예를 들어, 참조(106)). 배압(108)은 유체 저장소(102) 내 유체 레벨(들) 및/또는 압력에 영향을 줄 수 있고 따라서 시스템 압력(110)에 영향을 줄 수 있다. 유체는 또한 치료 부위(112)로부터 배수되고/되거나 유출될 수 있고, 이는 배압(108) 및/또는 시스템 압력(110)에 부정적으로 영향을 줄 수 있다. 이 작동 구성은 원위 압력 센서(74)가 없는 임의의 적용 가능한 관찰경 디바이스와 함께 사용될 수 있고 "독립 제어 구성"으로 불릴 수 있다. 이와 같이, 적어도 일부 실시형태에서, 제어기(48)는 복수의 의료 디바이스(20) 중 어느 하나가 유입 펌프(50)에 유체 흐름 가능하게 연결되는지에 기초하여 그리고/또는 원위 압력 센서(74) 및/또는 공동 내 압력의 원위 압력 센서(74)로부터의 신호의 부재 시 독립 제어 구성으로 작동하도록 구성될 수 있다.
일부 실시형태에서, 도 5에 예시된 독립 제어 구성은 공동 내 압력(116) 및/또는 원위 압력 센서(74)의 존재에 의해 변경될 수 있다. 도 5에서 보이는 바와 같이, 공동 내 압력(116)은 치료 부위(112)로부터 원위 압력 센서(74)에 의해 제어기(48)로 전송될 수 있고, 공동 내 압력(116)은 전체 제어 논리에 통합될 수 있다. 제어기(48)는 유입 펌프(50)에 대한 하나 이상의 출력을 유지하거나 필요할 때 유입 펌프(50)에 대해 하나 이상의 출력을 조정하여 원하는 작동을 유지한다. 예를 들어, 원위 압력 센서(74)로부터의 공동 내 압력(116)은 유입 펌프 속도(100)를 제어하기 위해 유입 펌프(50)에 대한 하나 이상의 출력을 조정함으로써 치료 부위 내 압력을 제한하도록 사용될 수 있다. 이 작동 구성은 원위 압력 센서(74)를 가진 임의의 적용 가능한 관찰경 디바이스와 함께 사용될 수 있고 "상호 작동 가능한 제어 구성"으로 불릴 수 있다. 이와 같이, 적어도 일부 실시형태에서, 제어기(48)는 복수의 의료 디바이스(20) 중 어느 하나가 유입 펌프(50)에 유체 흐름 가능하게 연결되는지에 기초하여 그리고/또는 원위 압력 센서(74) 및/또는 공동 내 압력(116)의 원위 압력 센서(74)로부터의 신호의 존재 시 상호 작동 가능한 제어 구성으로 작동하도록 구성될 수 있다.
각각의 구성에서, 유체 관리 시스템(10)은 2개의 상이한 모드-"압력 제어 모드" 또는 "유동 보상 모드"- 중 하나로 작동할 수 있다. 압력 제어 모드에서, 제어기(48)는 유입 펌프(50)에 대해 다양한 시스템 매개변수 및/또는 하나 이상의 출력을 조절하여 시스템 압력을 시스템 압력 설정값으로 계속하고/하거나 유지할 것이고, 시스템 압력 설정값은 사용자에 의해 터치 스크린 인터페이스(42)에 입력될 수 있다. 일부 실시형태에서, 시스템 압력 설정값은 복수의 의료 디바이스(20) 중 어느 하나가 유입 펌프(50)에 유체 흐름 가능하게 연결되는지에 기초하여 자동으로 설정되고/되거나 선택될 수 있다. 본 명세서에서 논의된 바와 같이, 시스템 압력은 유체 관리 유닛 내의 적어도 하나의 압력 센서(67)에 의해 측정될 수 있다.
일부 실시형태에서, 유체 관리 시스템(10)은 의료 디바이스(20)의 제1 작업 루멘에 유체 흐름 가능하게 연결될 수 있다. 이와 같이, 유체 관리 시스템(10)은 유체 관리 시스템(10)으로부터 의료 디바이스(20)를 통해 치료 부위로의 유체의 유입을 제어하도록 구성될 수 있다. 적어도 일부 실시형태에서, 의료 디바이스(20)의 제1 작업 루멘은 또한 의료 디바이스(20)를 통해 치료 부위로 의료 기구 또는 공구를 삽입하도록 사용될 수 있다. 의료 기구 또는 공구의 삽입은 제1 작업 루멘을 부분적으로 차단하고 따라서 유체의 유입의 유동 및/또는 압력 특성에 영향을 줄 수 있다.
도 6a에 예시된 바와 같이, 유체 관리 시스템(10)이 압력 제어 모드로 독립 제어 구성으로 작동할 때, 제1 작업 루멘을 통한 유입 유체의 유량은 유입 펌프(50)가 활성화된 후 증가한다. 의료 기구 또는 공구가 제1 작업 채널에 삽입됨에 따라, 유입 펌프(50)의 속도(예를 들어, rpm)와 연관성이 있는 유량은 일단 의료 기구 또는 공구가 완전히 삽입되면 증가하고 안정화되기 시작할 것이다. 그러나, 유입 유체의 유량은 미차단된 제1 작업 루멘에서보다 더 낮을 것이다. 동시에, 시스템 압력(110)은 압력 신호 및/또는 시스템 압력(110)이 제어기(48)에 의해 수신될 때 제어기(48)에 의해 도 6b에 도시된 바와 같이 일정하게 유지되고/되거나 계속될 것이다. 일단 의료 기구 또는 공구가 완전히 삽입되면, 시스템 압력(110)이 약간 증가하여 원래 유량의 적어도 일부를 회복할 수 있지만, 시스템 압력(100)은 시스템 압력 한계 및/또는 의료 디바이스 손상 한계에 의해 제한될 것이다. 일부 실시형태에서, 시스템 압력 한계 및/또는 의료 디바이스 손상 한계는 터치 스크린 인터페이스(42)를 사용하여 사용자에 의해 입력되고/되거나 선택될 수 있다. 일부 실시형태에서, 시스템 압력 한계 및/또는 의료 디바이스 손상 한계는 복수의 의료 디바이스(20) 중 어느 하나가 유입 펌프(50)에 유체 흐름 가능하게 연결되는지에 기초하여 자동으로 설정되고/되거나 선택될 수 있다.
대신에 유체 관리 시스템(10)이 유동 보상 모드로 독립 제어 구성으로 작동하면, 유량은 시스템 압력(110)이 이에 따라 증가된 후 회복될 수 있다. 유량을 회복하기 위한 반응 시간은 이용 가능한 경우에 원위 압력 센서(74)로부터 공동 내 압력(116)을 포함함으로써 개선될 수 있다. 공동 내 압력(116)은 시스템 압력(110) 단독보다 더 빠르게 유체 관리 시스템(10)에 걸친 압력 강하(예를 들어, 압력 구배)를 검출할 수 있다. 이와 같이, 유체 관리 시스템(10)이 유동 보상 모드로 상호 작동 가능한 제어 구성으로 작동할 때, 시스템 압력(110)은 도 7b에 예시된 바와 같이, 공동 내 압력(116) 강하가 검출될 때 간단히 증가될 것이고, 유량은 도 7a에 도시된 바와 같이, 원래의 레벨로 더 신속하게 그리고/또는 근접하게 회복될 것이다.
일부 실시형태에서, 상호 작동 가능한 제어 구성으로 작동할 때, 제어기(48)는 시스템 압력 설정값, 시스템 압력 한계 및 의료 디바이스 손상 한계에 응답하여 플러시를 선택적으로 수행하도록 구성될 수 있다. 적어도 일부 실시형태에서, 시스템 압력 설정값, 시스템 압력 한계 및 의료 디바이스 손상 한계는 복수의 의료 디바이스(20) 중 어느 하나가 유입 펌프(50)에 유체 흐름 가능하게 연결되는지에 기초하여 자동으로 선택될 수 있다. 플러시는 의료 디바이스(20)의 제1 작업 루멘을 통해 치료 부위로 전송되는 유체의 별개의 볼러스(bolus)일 수 있다. 일부 실시형태에서, 플러시는 의료 디바이스(20)의 작업 루멘 또는 의료 디바이스(20)의 상이한 작업 루멘을 통해 치료 부위로 전송될 수 있다. 일부 실시형태에서, 터치 스크린 제어기(42)는 요구만 있으면 플러시를 생성, 활성화 및/또는 개시시키도록 사용될 수 있다. 일부 실시형태에서, 선택적인 발 페달(46)은 요구만 있으면 플러시를 생성, 활성화 및/또는 개시시키도록 사용될 수 있다. 일부 실시형태에서, 플러시는 미리 결정된 시간 기간 동안 미리 결정된 양만큼 시스템 압력(110)을 증가시키도록 구성될 수 있다.
도 8a 내지 도 8d는 플러시와 연관된 상이한 구성을 예시한다. 플러시를 수행할 때, 허용 가능한 유체 압력은 치료 의사가 내린 의학적 결정 및/또는 수반된 장비의 설계 한계와 관련될 수 있다. 일부 실시형태에서, 제어기(48)의 사용자 인터페이스는 의사가 미리 설정되고/되거나 미리 선택된 시스템 압력 한계를 초과하길 원하는 경우 그리고/또는 때 주치의에 의해 활성화될 수 있는 선택적인 플러시 중단을 포함할 수 있다.
도 8a는 유체 관리 시스템(10)이 시스템 압력 설정값으로 작동하고 플러시가 활성화되는 경우를 예시한다. 도 8a에 도시된 경우에서, 시스템 압력 설정값이 플러시로부터 압력 변화를 수용하기 위해 시스템 압력 한계에 훨씬 충분히 미만이기 때문에 플러시와 연관된 유체 압력의 변화는 시스템 압력 한계 미만이다. 이와 같이, 플러시는 정상적으로 그리고 완전히 실행되도록 허용되고, 플러시 중단은 플러시를 활성화시키고/시키거나 실행시키기 위해 필요하지 않다.
도 8b는 유체 관리 시스템(10)이 시스템 압력 한계와 더 가까운 시스템 압력 설정값으로 작동하는 경우를 예시하고, 플러시와 연관된 압력 변화는 시스템 압력 한계와 시스템 압력 설정값 간의 차보다 더 크다. 이 경우에, 플러시가 활성화될 때, 제어기(48)가 플러시의 미리 결정된 양이 시스템 압력 한계를 초과할 것이라고 결정하면, 통지가 표시되고, 플러시 중단 입력이 사용자 인터페이스에서 이용 가능하고/하거나 활성화된다. 도 8b에 도시된 경우는 플러시 중단이 선택되지 않은 경우를 예시한다. 이와 같이, 시스템 압력 한계를 초과하는 플러시의 미리 결정된 양의 임의의 부분은 시스템 압력 한계로 제한되지 않는다. 따라서, 플러시는 시스템 압력 한계까지 부분적으로 실행되게 된다.
도 8c는 플러시 중단이 사용자 인터페이스에서 선택되고/되거나 활성화되는 것을 제외하고, 도 8b의 경우와 유사한 경우를 예시한다. 특히, 도 8c의 경우에, 플러시와 연관된 압력 변화는 시스템 압력 한계와 시스템 압력 설정값 간의 차보다 더 크고 의료 디바이스 손상 한계와 시스템 압력 설정값 간의 차보다 더 작다. 이 경우에, 플러시가 활성화될 때, 제어기(48)가 플러시의 미리 결정된 양이 시스템 압력 한계를 초과할 것이라고 결정하면, 통지가 표시되고, 플러시 중단 입력이 사용자 인터페이스에서 이용 가능하고/하거나 활성화된다. 플러시 중단 입력의 활성화는 제어기(48)가 의료 디바이스 손상 한계까지 미리 결정된 양만큼 시스템 압력 한계를 초과하게 한다. 플러시 중단이 승인되었기 때문에, 플러시는 완전히 실행되게 되고, 통지는 플러시가 시스템 압력 한계를 초과하는 시간 동안 표시된다.
도 8d는 플러시와 연관된 압력 변화가 시스템 압력 한계와 시스템 압력 설정값 간의 차보다 더 크고 의료 디바이스 손상 한계와 시스템 압력 설정값 간의 차보다 더 큰 경우를 예시한다. 이 경우에, 플러시가 활성화될 때, 제어기(48)가 플러시의 미리 결정된 양이 시스템 압력 한계를 초과할 것이라고 결정하면, 통지가 표시되고, 플러시 중단 입력이 사용자 인터페이스에서 이용 가능하고/하거나 활성화된다. 플러시 중단 입력의 활성화는 제어기(48)가 의료 디바이스 손상 한계까지 미리 결정된 양만큼 시스템 압력 한계를 초과하게 한다. 플러시 중단이 승인되었기 때문에, 플러시는 의료 디바이스 손상 한계까지 부분적으로 실행되게 되고, 통지는 플러시가 시스템 압력 한계를 초과하는 시간 동안 표시된다. 의료 디바이스 손상 한계를 초과하는 플러시의 미리 결정된 양의 임의의 부분은 의료 디바이스 손상 한계로 제한된다.
일부 실시형태에서, 유체 관리 시스템(10)은 본 명세서에서 논의된 바와 같이, 의료 디바이스(20)의 원위 단부(80)에 배치된 원위 압력 센서(74)를 포함한다. 일부 실시형태에서, 원위 압력 센서(74)는 플러시에 의해 유발되는 현장 압력 증가를 모니터링하도록 구성될 수 있다. 제어기(48)가 플러시의 미리 결정된 양 및/또는 미리 결정된 시간 기간을 제한하도록 구성될 수 있어서 현장 압력이 미리 결정된 현장 압력 한계 미만이다. 적어도 일부 실시형태에서, 현장 압력 한계는 사용자 인터페이스 및/또는 터치 스크린 인터페이스(42)를 사용하는 사용자 및/또는 담당의에 의해 설정될 수 있다.
독립 제어 구성과 상호 작동 가능한 제어 구성 둘 다에 대해, 압력과 유량 간의 관계가 유체 관리 시스템(10)이고/이거나 유체 관리 시스템에 의해 지지될 다양한 상이한 의료 디바이스에 걸쳐 상당히 변화할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 도 9는 복수의 의료 디바이스(20) 중 각각의 하나에 대한 시스템 압력과 유량(유입 펌프(50)의 rpm과 연관성이 있고, 이 데이터 포인트가 데이터 곡선을 설정하는 목적을 위해 유량으로 교체될 수 있음)을 관련시키는 데이터 곡선을 예시한다. 도 9가 3개의 상이한 의료 디바이스에 대한 데이터 곡선을 나타내지만, 부가적인 데이터 곡선이 제어기(48)에 포함되고/되거나 제어기에 의해 사용될 수 있다는 것을 또한 이해할 것이다. 일부 실시형태에서, 복수의 의료 디바이스(20)는 상이한 유형의 의료 디바이스, 상이한 크기의 의료 디바이스 및/또는 단일 유형의 상이한 브랜드 또는 제작업자의 의료 디바이스를 포함할 수 있다. 다른 구성이 또한 고려된다.
도 9는 참조 부호(200)에서 비어 있고/있거나 미차단된 작업 루멘을 가진 제1 의료 디바이스로서, 참조 부호(202)에서 작업 루멘 내에 배치된 의료 기구 또는 공구를 가진 제1 의료 디바이스, 참조 부호(210)에서 비어 있고/있거나 미차단된 작업 루멘을 가진 제2 의료 디바이스로서, 참조 부호(212)에서 작업 루멘 내에 배치된 의료 기구 또는 공구를 가진 제2 의료 디바이스, 및 참조 부호(220)에서 비어 있고/있거나 미차단된 작업 루멘을 가진 제3 의료 디바이스로서, 참조 부호(222)에서 작업 루멘 내에 배치된 의료 기구 또는 공구를 가진 제3 의료 디바이스에 대한 데이터 곡선을 예시한다. 데이터 곡선이 기지의 및/또는 벤치 테스트 데이터에 기초할 수 있다. 도 9에서 알 수 있는 바와 같이, 의료 기구 또는 공구에 더하여 각각의 의료 디바이스(20) 및/또는 의료 디바이스(20)는 그래프 상의 상이한 관계 및/또는 라인을 생성하고/하거나 획정한다. 이 데이터 곡선은 제어기(48)에 미리 로딩될 수 있다. 이 미리 로딩된 데이터 곡선을 사용하여, 제어기(48)는 복수의 의료 디바이스(20) 중 어느 하나가 유체 관리 시스템(10) 내 시스템 압력 및 유입 펌프(50)의 rpm에 기초하여 유입 펌프(50)에 유체 흐름 가능하게 연결되는지를 검출하도록 구성될 수 있다. 제어기(48)는 복수의 의료 디바이스(20) 중 어느 하나가 유입 펌프(50)에 유체 흐름 가능하게 연결되는지를 검출하기 위해 현재 그리고/또는 실제 시스템 압력 및 유입 펌프 속도(예를 들어, 유량) 데이터와, 복수의 의료 디바이스(20)에 대한 시스템 압력 및 유입 펌프 속도(예를 들어, 유량)에 대한 기지의 및/또는 미리 로딩된 데이터 곡선을 비교하도록 구성될 수 있다. 다른 구성이 또한 고려된다.
일부 실시형태에서, 히터 카세트(64)의 유체 저장소의 고정된 용적은 모든 이용 가능한 의료 디바이스에 대한 유동 보상 모드를 수용하지 못할 수 있다. 예를 들어, 더 큰 보어 작업 루멘을 가진 의료 디바이스가 높은 유량을 달성할 수 있지만 유입 펌프(50)는 더 높은 시스템 압력을 달성하는 데 충분한 속도를 충분히 증가시킬 수 없다. 일부 실시형태에서, 퍼지 로직 알고리즘은 압력 제어 모드와 유동 보상 모드 간의 전환을 용이하게 하도록 활용될 수 있다. 일부 실시형태에서, 제어기(48)는 복수의 의료 디바이스(20) 중 어느 하나가 유입 펌프(50)에 유체 흐름 가능하게 연결되는지에 기초하여 유동 보상 모드를 자동으로 작동시키도록 구성될 수 있다.
도 10은 제어기(48)에 의해 사용될 수 있는 퍼지 로직 알고리즘의 실시예를 예시한다. 제어기(48)는 유입 펌프(50)의 rpm(또는 원한다면, 유량)과 시스템 압력의 계산으로서 출력 인자(output factor: OF)를 계산한다. 예를 들어, 제어기(48)는 유입 펌프(50)의 rpm을 빼고 시스템 압력으로 나눔으로써 출력 인자(OF)를 계산할 수 있다. 다른 구성 및/또는 변수가 또한 유량, 유체 용적 인(fluid volume in) 대 유체 용적 아웃(fluid volume out), 압력 변화의 비, rpm 변화의 비 등을 포함하지만 이로 제한되지 않는 출력 인자(OF)를 계산할 때 사용을 위해 고려된다.
이어서 제어기(48)는 출력 인자(OF)와 기지의 범위(예를 들어, 범위 1, 범위 2, 범위 3 등)의 세트를 비교한다. 하나의 실시예에서, 범위 1은 ((OF > 0) 내지 (OF < x))에 대응할 수 있고, 범위 2는 ((OF >= x) 내지 (OF < y))에 대응할 수 있고, 범위 3은 ((OF>=y) 내지 (OF<z))에 대응할 수 있다. 부가적인 범위는 원한다면 추가되고/되거나 포함될 수 있다. 일부 실시형태에서, 각각의 기지의 범위(예를 들어, 범위 1, 범위 2, 범위 3 등)는 복수의 의료 디바이스(20) 중 하나에 대응할 수 있다. 각각의 기지의 범위는 유입 펌프(50)를 제어하기 위한 하나 이상의 출력(예를 들어, Kp, Ki, Kd, SR 등)을 획정할 수 있다. 설명된 실시예에서, Kp는 비례 오류율에 대응하고, Ki는 적분 오류율에 대응하고, Kd는 미분 오류율에 대응하고, SR은 샘플링 속도에 대응한다. 다른 구성이 또한 고려된다. 각각의 기지의 범위는 유체 관리 시스템(10)의 매개변수(예를 들어, 유입 펌프(50)의 rpm 등)를 조정하기 위해 사용되는 Kp, Ki, Kd 및 SR 출력의 상이한 대응하는 값(예를 들어, 각각 a 내지 d, 각각 e 내지 h 등)을 가질 수 있다. 예를 들어, 출력 인자가 범위 1에 있다(따라서 제1 의료 디바이스 유형이 유체 관리 시스템(10)에 부착된다)고 제어기(48)가 결정하면, 제어기는 출력을 제1 Kp 값, 제1 Ki 값, 제1 Kd 값 및 제1 SR 값으로 자동으로 설정한다. 출력 인자가 범위 2에 있다(따라서 제2 의료 디바이스 유형이 유체 관리 시스템(10)에 부착된다)고 제어기(48)가 결정하면, 제어기는 출력을 제2 Kp 값, 제2 Ki 값, 제2 Kd 값 및 제2 SR 값으로 자동으로 설정한다. 출력 인자가 범위 3에 있다(따라서 제3 의료 디바이스 유형이 유체 관리 시스템(10)에 부착된다)고 제어기(48)가 결정하면, 제어기는 출력을 제3 Kp 값, 제3 Ki 값, 제3 Kd 값 및 제3 SR 값으로 자동으로 설정한다.
일부 실시형태에서, 시스템 압력 설정값, 시스템 압력 한계, 의료 디바이스 손상 한계 등은 복수의 의료 디바이스(20) 중 어느 하나가 유입 펌프(50)에 유체 흐름 가능하게 연결되는지에 기초하여 자동으로 선택되고/되거나 설정될 수 있다. 일부 실시형태에서, 시스템 압력 설정값, 시스템 압력 한계, 의료 디바이스 손상 한계 등은 기지의 범위의 세트와 연관될 수 있다. 예를 들어, 제어기(48)는 출력 인자(OF)가 범위 1 내에 있을 때 시스템 압력 설정값, 시스템 압력 한계, 의료 디바이스 손상 한계 등에 대한 설정의 제1 군을 자동으로 선택할 수 있고, 제어기(48)는 출력 인자(OF)가 범위 2 내에 있을 때 시스템 압력 설정값, 시스템 압력 한계, 의료 디바이스 손상 한계 등에 대한 설정의 제2 군을 자동으로 선택할 수 있고, 설정의 제2 군은 설정의 제1 군과 상이하고, 제어기(48)는 출력 인자(OF)가 범위 3 내에 있을 때 시스템 압력 설정값, 시스템 압력 한계, 의료 디바이스 손상 한계 등에 대한 설정의 제3 군을 자동으로 선택할 수 있고, 설정의 제3 군은 설정의 제1 군과 설정의 제2 군 둘 다와 상이하다. 다른 구성이 또한 고려된다.
이어서 하나 이상의 출력(예를 들어, Kp, Ki, Kd 및 SR)이 제어기(48)와 연관된 PID 제어기로 전송된다. 제어기(48) 및/또는 PID 제어기는 검출된 범위 따라서 미리 설정된 출력 값(즉, Kp, Ki, Kd 및 SR)에 기초하여 유입 펌프 속도(예를 들어, rpm) 데이터를 유입 펌프(50)로 전송할 수 있다. 일부 실시형태에서, 유입 펌프(50)와 적어도 하나의 압력 센서(67)는 "플랜트"로 집합적으로 불릴 수 있다. 이와 같이, 유입 펌프 속도 데이터는 제어기(48) 및/또는 PID 제어기에 의해 플랜트로 전송될 수 있다. 시스템 압력이 유입 펌프 속도에 적어도 부분적으로 의존적이기 때문에, 유입 펌프 속도(예를 들어, rpm)와 시스템 압력은 제어기(48) 및/또는 퍼지 로직 알고리즘으로 피드백된다. 시스템 압력이 또한 시스템 압력 설정값과 비교되어 이들 간의 오류차를 결정하고, 이 오류차가 PID 제어기로 전송되고 원한다면 하나 이상의 출력을 개선하기 위해 사용될 수 있다. 일부 실시형태에서, 유체 관리 시스템(10), 제어기(48) 및/또는 PID 제어기가 설정을 조정하려고 시도하여 (예를 들어, 의료 디바이스가 삽입되고, 철수되고, 변화되는 등일 때) 시스템 내 변화를 위해 가장 높은 안정성으로 가장 빠른 응답 시간을 제공한다.
당업자라면 본 개시내용은 본 명세서에서 설명되고 고려되는 특정 실시형태와 다른 다양한 형태로 나타날 수 있음을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 첨부된 청구범위에 기재된 바와 같은 본 개시내용의 범위 및 정신을 벗어나지 않으면서 형태 및 세부사항에서 이탈이 이루어질 수 있다.
본 명세서에 개시된 시스템(들)의 다양한 구성요소 및 이의 다양한 요소에 사용될 수 있는 재료는 의료 디바이스와 일반적으로 관련된 것을 포함할 수 있다. 단순화를 위해 다음 설명에서는 시스템을 참조한다. 그러나, 본 논의는 유체 관리 시스템, 의료 디바이스, 세장형 샤프트, 유입 펌프, 유체 가온 시스템, 제어기, 공급 라인(들), 핸들, 워크스테이션, 디스플레이 스크린(들), 유체 공급원(들), 수집 용기(들), 및/또는 그 요소 또는 구성요소를 포함하지만 이들로 제한되지 않는, 본 명세서 개시된 다른 요소, 부재, 구성요소 또는 디바이스에 적용될 수 있기 때문에 이 설명은 본 명세서에 설명된 디바이스 및 방법을 제한하려고 의도된 것이 아니다.
일부 실시형태에서, 시스템 및/또는 이의 구성요소는 금속, 금속 합금, 중합체(일부 예는 아래에 개시됨), 금속-중합체 복합체, 세라믹, 이들의 조합 등 또는 다른 적절한 재료로 만들어질 수 있다.
적합한 중합체의 일부 예는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 에틸렌 테트라플루오로에틸렌(ETFE), 불소화 에틸렌 프로필렌(FEP), 폴리옥시메틸렌(POM, 예를 들어, DuPont사에서 시판되는 DELRIN®), 폴리에터 블록 에스터, 폴리우레탄(예를 들어, 폴리우레탄 85A), 폴리프로필렌(PP), 폴리염화비닐(PVC), 폴리에터-에스터(예를 들어, DSM Engineering Plastics사에서 시판되는 ARNITEL®), 에터 또는 에스터계 공중합체(예를 들어, 부틸렌/폴리(알킬렌 에터) 프탈레이트 및/또는 DuPont사에서 시판되는 HYTREL® 과 같은 다른 폴리에스터 탄성중합체), 폴리아마이드(예를 들어, Bayer사에서 시판되는 DURETHAN® 또는 Elf Atochem사에서 시판되는 CRISTAMID®), 엘라스토머 폴리아마이드, 블록 폴리아마이드/에터, 폴리에터 블록 아마이드(PEBA, 예를 들어, 상품명 PEBAX® 로 이용 가능), 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체(EVA), 실리콘, 폴리에틸렌(PE), MARLEX® 고밀도 폴리에틸렌, MARLEX® 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌(예를 들어, REXEL®), 폴리에스터, 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리에터에터케톤(PEEK), 폴리이미드(PI), 폴리에터이미드(PEI), 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리페닐렌 옥사이드(PPO), 폴리 파라페닐렌 테레프탈아마이드(예를 들어, KEVLAR®), 폴리설폰, 나일론, 나일론-12(예를 들어, EMS American Grilon사에서 시판하는 GRILAID®), 퍼플루오로(프로필 비닐 에터)(PFA), 에틸렌 비닐 알코올, 폴리올레핀, 폴리스타이렌, 에폭시, 폴리비닐리덴 클로라이드(PVdC), 폴리(스타이렌-b-아이소부틸렌-b-스타이렌)(예를 들어, SIBS 및/또는 SIBS 50A), 폴리카보네이트, 폴리우레탄 실리콘 공중합체(예를 들어, Aortech Biomaterials사의 ElastEon® 또는 AdvanSource Biomaterials사의 ChronoSil®), 생체적합성 중합체, 다른 적절한 재료, 또는 이들의 혼합물, 조합, 공중합체, 중합체/금속 복합체 등을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서 시스는 액정 중합체(LCP)와 혼합될 수 있다. 예를 들어, 혼합물은 최대 약 6%의 LCP를 함유할 수 있다.
적합한 금속 및 금속 합금의 일부 예는 304V, 304L 및 316LV 스테인리스강과 같은 스테인리스강; 연강; 선형-탄성 및/또는 초탄성 니티놀과 같은 니켈-티타늄 합금; 니켈-크롬-몰리브덴 합금과 같은 다른 니켈 합금(예를 들어, UNS: N06625, 예를 들어, INCONEL® 625, UNS: N06022, 예를 들어, HASTELLOY® C-22®, UNS: N10276, 예를 들어, HASTELLOY® C276®, 다른 HASTELLOY® 합금 등), 니켈-구리 합금(예를 들어, UNS: N04400, 예를 들어, MONEL® 400, NICKELVAC® 400, NICORROS® 400 등), 니켈-코발트-크롬-몰리브덴 합금(예를 들어, UNS: R30035, 예를 들어, MP35-N® 등), 니켈-몰리브덴 합금(예를 들어, UNS: N10665, 예를 들어, HASTELLOY® ALLOY B2® ), 다른 니켈-크롬 합금, 다른 니켈-몰리브덴 합금, 다른 니켈-코발트 합금, 다른 니켈-철 합금, 다른 니켈-구리 합금, 다른 니켈-텅스텐 또는 텅스텐 합금 등; 코발트-크롬 합금; 코발트-크롬-몰리브덴 합금(예를 들어, UNS: R30003, 예를 들어, ELGILOY®, PHYNOX® 등); 백금 강화 스테인리스강; 티타늄; 백금; 팔라듐; 금; 이들의 조합; 또는 다른 적절한 재료를 포함한다.
적어도 일부 실시형태에서, 시스템의 일부 또는 전부, 및/또는 이의 구성요소는 또한 방사선 불투과성 재료로 도핑되거나, 만들어지거나, 방사선 불투과성 재료를 포함할 수 있다. 방사선 불투과성 재료는 의료 시술 동안 형광투시 스크린 또는 다른 이미징 기술에서 비교적 밝은 이미지를 생성할 수 있는 재료로 이해된다. 이 비교적 밝은 이미지는 시스템의 사용자가 위치를 결정하는 데 도움이 된다. 방사선 불투과성 재료의 일부 예는 금, 백금, 팔라듐, 탄탈륨, 텅스텐 합금, 방사선 불투과성 충전제가 로딩된 중합체 재료 등을 포함할 수 있지만 이들로 제한되지 않는다. 추가적으로, 다른 방사선 불투과성 마커 밴드 및/또는 코일도 시스템 설계에 포함하여 동일한 결과를 얻을 수 있다.
일부 실시형태에서, 자기 공명 영상(MRI) 호환성의 정도가 본 명세서에 개시된 시스템 및/또는 다른 요소에 부여된다. 예를 들어, 시스템 및/또는 이의 구성요소 또는 부분은 이미지를 실질적으로 왜곡하지 않고 상당한 아티팩트(즉, 이미지의 갭)를 생성하지 않는 재료로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 특정 강자성 물질은 MRI 영상에 아티팩트를 생성할 수 있기 때문에 적합하지 않을 수 있다. 시스템 또는 이의 일부는 MRI 기계가 영상화할 수 있는 재료로 만들어질 수 있다. 이러한 특성을 나타내는 일부 재료는 예를 들어 텅스텐, 코발트-크롬-몰리브덴 합금(예를 들어, UNS: R30003, 예를 들어, ELGILOY®, PHYNOX® 등), 니켈-코발트-크롬-몰리브덴 합금(예를 들어, UNS: R30035, 예를 들어, MP35-N® 등), 니티놀 등을 포함한다.
일부 실시형태에서, 본 명세서에 개시된 관내 인공 삽입물 및/또는 다른 요소는 적합한 치료제를 포함하고/하거나 치료제로 치료될 수 있다. 적합한 치료제의 일부 예는 항혈전제(예를 들어, 헤파린, 헤파린 유도체, 유로키나제 및 PPack(덱스트로페닐알라닌 프롤린 아르기닌 클로로메틸 케톤)); 항증식제(예를 들어, 에녹사파린, 안지오펩틴, 평활근 세포 증식을 차단할 수 있는 단일클론 항체, 히루딘 및 아세틸살리실산); 항염증제(예를 들어, 덱사메타손, 프레드니솔론, 코르티코스테론, 부데소니드, 에스트로겐, 설파살라진 및 메살라민); 항신생물/항증식/항-유사분열제(예를 들어, 파클리탁셀, 5-플루오로우라실, 시스플라틴, 빈블라스틴, 빈크리스틴, 에포틸론, 엔도스타틴, 안지오스타틴 및 티미딘 키나제 저해제); 마취제(예를 들어, 리도카인, 부피바카인 및 로피바카인); 항응고제(D-Phe-Pro-Arg 클로로메틸 케톤, RGD 펩타이드 함유 화합물, 헤파린, 항트롬빈 화합물, 혈소판 수용체 길항제, 항트롬빈 항체, 항혈소판 수용체 항체, 아스피린, 프로스타글란딘 저해제, 혈소판 저해제, 및 진드기 항혈소판 펩타이드); 혈관 세포 성장 촉진제(예를 들어, 성장 인자 저해제, 성장 인자 수용체 길항제, 전사 활성화제 및 번역 프로모터); 혈관 세포 성장 저해제(예를 들어, 성장 인자 저해제, 성장 인자 수용체 길항제, 전사 억제인자, 번역 억제인자, 복제 저해제, 저해 항체, 성장 인자에 대한 항체, 성장 인자와 세포독소로 구성된 이기능성 분자, 항체와 세포독소로 구성된 이기능성 분자); 콜레스테롤 저하제; 혈관 확장제; 및 내인성 혈관활성 기전을 방해하는 제제를 포함할 수 있다.
본 개시내용은 많은 면에서 단지 예시적인 것으로 이해된다. 특히 본 개시내용의 범위를 초과하지 않고 형태, 크기 및 단계의 배열 면에서 세부 사항이 변경될 수 있다. 이것은 적절한 범위 내에서 다른 실시예에서 사용되는 하나의 예시적인 실시예의 임의의 특징의 사용을 포함할 수 있다. 물론, 본 개시내용의 범위는 첨부된 청구범위에 표현된 언어로 한정된다.
Claims (15)
- 유체 관리 시스템으로서,
유체 유입물을 의료 디바이스에 제공하는 유입 펌프;
적어도 하나의 압력 센서; 및
상기 적어도 하나의 압력 센서로부터 압력 신호를 수신하도록 구성된 제어기로서, 상기 압력 신호는 상기 유체 관리 시스템 내 시스템 압력에 대응하는, 상기 제어기
를 포함하되;
상기 제어기는 복수의 의료 디바이스 중 어느 하나가 상기 적어도 하나의 압력 센서로부터의 상기 압력 신호 및 상기 유입 펌프의 rpm에 기초하여 상기 유입 펌프에 유체 흐름 가능하게 연결되는지를 검출하도록 구성되는, 유체 관리 시스템. - 제1항에 있어서, 상기 제어기는 상기 복수의 의료 디바이스 중 어느 하나가 상기 유입 펌프에 유체 흐름 가능하게 연결되는지에 기초하여 상기 유입 펌프를 제어하기 위한 하나 이상의 출력을 자동으로 조정하도록 구성되는, 유체 관리 시스템.
- 제2항에 있어서, 상기 제어기는 상기 하나 이상의 출력에 응답하는 PID 제어기를 포함하는, 유체 관리 시스템.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기는 상기 유입 펌프의 상기 rpm 및 상기 시스템 압력에 기초하여 출력 인자를 계산하는, 유체 관리 시스템.
- 제4항에 있어서, 상기 제어기는 출력 인자를 기지의 범위의 세트(set of known ranges)와 비교하고, 각각의 기지의 범위는 상기 복수의 의료 디바이스 중 하나에 대응하는, 유체 관리 시스템.
- 제5항에 있어서, 각각의 기지의 범위는 상기 유입 펌프의 상기 rpm을 조정하도록 사용되는 상이한 대응하는 출력을 갖는, 유체 관리 시스템.
- 제6항에 있어서, 상기 출력은 비례 오류율(Kp), 적분 오류율(Ki), 미분 오류율(Kd) 및 샘플링 속도(SR)를 포함하는, 유체 관리 시스템.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기는 시스템 압력 설정값, 시스템 압력 한계 및 의료 디바이스 손상 한계에 응답하여 플러시(flush)를 선택적으로 수행하도록 구성되고, 상기 플러시는 미리 결정된 시간 기간 동안 미리 결정된 양만큼 상기 시스템 압력을 증가시키도록 구성되는, 유체 관리 시스템.
- 제8항에 있어서, 상기 시스템 압력 한계를 초과하는 상기 플러시의 상기 미리 결정된 양의 임의의 부분은 상기 시스템 압력 한계로 제한되는, 유체 관리 시스템.
- 제8항에 있어서, 상기 제어기가 상기 플러시의 상기 미리 결정된 양이 상기 시스템 압력 한계를 초과할 것이라고 결정하면, 통지가 표시되고 플러시 중단 입력이 이용 가능하게 되고;
상기 플러시 중단 입력의 활성화는 상기 제어기가 상기 의료 디바이스 손상 한계까지 상기 미리 결정된 양만큼 상기 시스템 압력 한계를 초과하게 하는, 유체 관리 시스템. - 제10항에 있어서, 상기 의료 디바이스 손상 한계를 초과하는 상기 플러시의 상기 미리 결정된 양의 임의의 부분은 상기 의료 디바이스 손상 한계로 제한되는, 유체 관리 시스템.
- 제8항에 있어서, 상기 시스템 압력 설정값, 상기 시스템 압력 한계 및 상기 의료 디바이스 손상 한계는 상기 복수의 의료 디바이스 중 어느 하나가 상기 유입 펌프에 유체 흐름 가능하게 연결되는지에 기초하여 자동으로 선택되는, 유체 관리 시스템.
- 유체 관리 시스템으로서,
유체 유입물(fluid inflow)을 의료 디바이스에 제공하는 유입 펌프;
적어도 하나의 압력 센서; 및
상기 적어도 하나의 압력 센서로부터 압력 신호를 수신하도록 구성된 제어기로서, 상기 압력 신호는 상기 유체 관리 시스템 내 시스템 압력에 대응하는, 상기 제어기
를 포함하되;
상기 제어기는 복수의 의료 디바이스 중 어느 하나가 상기 적어도 하나의 압력 센서로부터의 상기 압력 신호 및 상기 유입 펌프의 rpm에 기초하여 상기 유입 펌프에 유체 흐름 가능하게 연결되는지를 검출하도록 구성되고;
상기 제어기는 상기 복수의 의료 디바이스 중 어느 하나가 상기 유입 펌프에 유체 흐름 가능하게 연결되는지에 기초하여 상기 유입 펌프를 제어하기 위한 하나 이상의 출력을 자동으로 조정하도록 구성되고;
상기 제어기는 상기 복수의 의료 디바이스 중 어느 하나가 상기 유입 펌프에 유체 흐름 가능하게 연결되는지에 기초하여 자동으로 선택된 시스템 압력 설정값, 시스템 압력 한계 및 의료 디바이스 손상 한계에 응답하여 플러시를 선택적으로 수행하도록 구성되고, 상기 플러시는 미리 결정된 시간 기간 동안 미리 결정된 양만큼 상기 시스템 압력을 증가시키도록 구성되는, 유체 관리 시스템. - 제13항에 있어서, 상기 유입 펌프에 유체 흐름 가능하게 연결된 상기 복수의 의료 디바이스 중 하나의 원위 단부에 배치된 원위 압력 센서를 더 포함하되;
상기 원위 압력 센서는 상기 플러시에 의해 유발되는 현장 압력 증가를 모니터링하도록 구성되고;
상기 제어기는 상기 현장 압력이 미리 결정된 현장 압력 한계 미만이 되도록 상기 미리 결정된 양 및/또는 상기 미리 결정된 시간 기간을 제한하도록 구성되는, 유체 관리 시스템. - 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 압력 센서는 상기 유입 펌프의 하류에 그리고 상기 의료 디바이스의 상류에 배치되는, 유체 관리 시스템.
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