УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛУЧШЕННОЙ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ПРИ ЭНДОСКОПИЧЕСКИХ ПРОЦЕДУРАХ
DEVICE FOR IMPROVED IMAGING IN ENDOSCOPIC PROCEDURES

Перекрестная ссылка на родственные заявки
[0001] Для настоящей заявки испрашивается приоритет по предварительной заявке США № 62/549,698, поданной 24 августа 2017 г., под названием «Apparatus for Improved Visualization for Endoscopic Procedures», содержание которой в полном объеме включено в настоящую заявку путем отсылки.
Уровень техники изобретения
[0002] Эндоскопические системы выполнены с возможностью поддержки внутренней визуализации и облегчения клинической деятельности (т.е. проведения хирургических операций, биопсий, визуальной инспекции и т.п.). Эндоскопические системы часто включают в себя рукоятку, шарнирно-закрепленный зонд и газоводяной клапан, выполненный с возможностью переключения между инсуффляцией и/или водой. Некоторые коммерчески доступные эндоскопические системы сталкиваются с ухудшением визуализации во время инсуффляции, по меньшей мере частично, из-за нежелательного протекания воды мимо прокладки в газоводяном клапане, которая далее просачивается за линзу, расположенную на дистальном участке шарнирно-закрепленного зонда.
Сущность изобретения
[0003] Варианты осуществления, описанные в настоящей заявке, относятся к устройству, включающему в себя рукоятку эндоскопа, выполненную с возможностью соединения с системой подачи газа и системой подачи воды, при этом рукоятка эндоскопа ограничивает гнездо, включающее в себя газовпускное отверстие, газовыпускное отверстие, водовпускное отверстие и водовыпускное отверстие. Газоводяной клапан, включающий в себя отводное отверстие, расположен в гнезде и образует первый путь течения текучей среды, второй путь течения текучей среды и третий путь течения текучей среды. Газоводяной клапан выполнен с возможностью перевода между первой конфигурацией, в которой газовпускное отверстие установлено в положение сообщения по текучей среде с отводным отверстием таким образом, что газ может протекать из системы подачи газа, по первому пути течения текучей среды и из отводного отверстия, второй конфигурацией, в которой газовпускное отверстие установлено в положение сообщения по текучей среде с газовыпускным отверстием таким образом, что газ может протекать из системы подачи газа, по второму пути течения текучей среды и из газовыпускного отверстия, и третьей конфигурацией, в которой водовпускное отверстие установлено в положение сообщения по текучей среде с водовыпускным отверстием таким образом, что вода может протекать из системы подачи воды, по третьему пути течения текучей среды и из водовыпускного отверстия.
[0004] В некоторых вариантах осуществления, газоводяной клапан включает в себя уплотнительный элемент, выполненный с возможностью расположения между газовпускным отверстием и газовыпускным отверстием. В некоторых вариантах осуществления, уплотнительный элемент выполнен с возможностью деформации для образования второго пути течения текучей среды во второй конфигурации. В некоторых вариантах осуществления, уплотнительный элемент является первым уплотнительным элементом, и газоводяной клапан включает в себя второй уплотнительный элемент, выполненный с возможностью расположения между газо/водовпускными отверстиями и газо/водовыпускными отверстиями в первой конфигурации и второй конфигурации. В некоторых вариантах осуществления, устройство дополнительно включает в себя привод, соединенный для работы с газоводяным клапаном и выполненный с возможностью перемещения уплотнительного элемента из первого положения во второе положение, при включении пользователем, чтобы образовать третий путь течения текучей среды в третьей конфигурации.
Краткое описание чертежей
[0005] Фиг.1 - схематическое изображение эндоскопической системы в соответствии с вариантом осуществления.
[0006] Фиг.2A - схематическое изображение газоводяного клапана в первой конфигурации в соответствии с вариантом осуществления.
[0007] Фиг.2B - схематическое изображение газоводяного клапана, показанного на фиг.2a, во второй конфигурации.
[0008] Фиг.2C - схематическое изображение газоводяного клапана, показанного на фиг.2a, в третьей конфигурации.
[0009] Фиг.3 - вид с частичным разрезом газоводяного клапана в соответствии с вариантом осуществления.
[0010] Фиг.4 - вид в разрезе газоводяного клапана в соответствии с вариантом осуществления.
[0011] Фиг.5 - увеличенный вид в разрезе участка фиг.4, обозначенного окружностью H.
[0012] Фиг.6 - вид в перспективе газоводяного клапана в соответствии с вариантом осуществления.
[0013] Фиг.7 - вид в перспективе газоводяного клапана в соответствии с вариантом осуществления.
Подробное описание
2
[0014] Варианты осуществления, описанные в настоящей заявке, относятся к устройству, включающему в себя рукоятку эндоскопа, выполненную с возможностью соединения с системой подачи газа (например, подачи воздуха, CO или любого другого подходящего газа) и системой подачи воды, при этом рукоятка эндоскопа ограничивает гнездо, включающее в себя газовпускное отверстие, газовыпускное отверстие, водовпускное отверстие и водовыпускное отверстие. Газоводяной клапан, включающий в себя отводное отверстие, расположен в гнезде и образует первый путь течения текучей среды, второй путь течения текучей среды и третий путь течения текучей среды. Газоводяной клапан выполнен с возможностью перевода между первой конфигурацией, в которой газовпускное отверстие установлено в положение сообщения по текучей среде с отводным отверстием таким образом, что газ может протекать из системы подачи газа, по первому пути течения текучей среды и из отводного отверстия, второй конфигурацией, в которой газовпускное отверстие установлено в положение сообщения по текучей среде с газовыпускным отверстием таким образом, что газ может протекать из системы подачи газа, по второму пути течения текучей среды и из газовыпускного отверстия, и третьей конфигурации, в которой водовпускное отверстие установлено в положение сообщения по текучей среде с водовыпускным отверстием таким образом, что вода может протекать из системы подачи воды, по третьему пути течения текучей среды и из водовыпускного отверстия. В некоторых вариантах осуществления, вокруг штока клапана располагается регулируемый уплотнительный элемент, выполненный с возможностью расширения, чтобы предотвращать утечку газа между системой подачи газа и системой подачи воды, когда газоводяной клапан находится во второй конфигурации.
[0015] Желание визуализации внутренней области тела «живого» человека посредством прибора со световодной трубкой возникло в начале 1800-х гг. Последующие несколько десятилетий ознаменовались усовершенствованиями приборов со световодной трубкой и первой успешной визуализацией внутренней области живота живого человека к концу века, и затем были достигнуты дальнейшие достижения в области гибких оптоволоконных эндоскопов в начале 1960-х гг. В настоящее время, многие структуры, ранее считавшиеся непригодными для диагностической оценки и терапевтического вмешательства, могут визуализированы и излечены эндоскопистом. Например, без применения метода «открытого» хирургического вмешательства, эндоскопист может обеспечить диагностическую оценку и терапевтическое вмешательство нескольких разных зон внутри желудочно-кишечного тракта (ЖКТ). Диагностика и лечение многих желудочно-кишечных (ЖК) заболеваний, например, извлечение инородных тел, удаление желчных камней, удаление полипов, биопсия тканей, расширение структур, установка стентов (для раскрытия и дренажа), кровопускания и остановки кровотечения, требует постоянной визуализации и контроля, чтобы оценить внутренние части желудочно-кишечного тракта. По мере того, все большее распространение получают вновь разработанные сложные операции (POEM (пероральная эндоскопическая миотомия, рукавная резекция желудка, ESD (эндоскопическая диссекция подслизистого слоя)) и т.д.), требуется также удовлетворить требования врачей к усовершенствованию в области визуализации.
[0016] Вследствие снижения частот осложнений и летальности благодаря эндоскопическим процедурам и большей практичности, относящейся к группам населения «повышенного» риска, эндоскопические диагностические и терапевтические вмешательства являются наиболее широко выполняемыми медицинскими процедурами в США. Существует три основных производителя эндоскопов, Olympus, Pentax и Fujinon, которые соответственно занимают, приблизительно, 80%, 15% и 5% рынка США. Каждая из систем используется сходным образом, однако, порядок работы и особенности внутренней конструкции эндоскопов данных производителей различаются. В 2009 г. выполнено 55 миллионов процедур с использованием ЖК эндоскопических устройств. Приблизительно, 50 процентов выполненных процедур были колоноскопиями (28 миллионов).
[0017] Как описано в настоящей заявке, эндоскопические устройства можно применять для любых эндоскопических процедур, включая, но без ограничения, эзофагогастродуоденоскопию, колоноскопию, ректороманоскопию, эндоскопическую ретроградную панкреатохолангиографию, риноскопию, бронхоскопию, цистоскопию, гиноскопию, кольпоскопию, гистероскопию, фаллоскопию, лапароскопию, плевроскопию, энтероскопию, амниоскопию, эндоскопию плода, панэндоскопию, эпидуроскопию и любые их комбинации. Эндоскопические устройства могут соединяться с источником воды, источником газа, источником электрического напряжения, источником вакуума и/или источником света для облегчения визуализации внутреннего органа или объекта и/или облегчения перемещения эндоскопа/зонда по телу.
[0018] Как описано в настоящей заявке, эндоскопическая система включает в себя рукоятку эндоскопа, выполненную с возможностью соединения с блоком управления, и гибкий стержень, продолжающийся от рукоятки эндоскопа и заканчивающийся дистальным концом, который может поворачиваться пользователем. Иначе говоря, пользователь может управлять перемещением дистального конца гибкого стержня, наряду с различными функциями эндоскопической системы, с помощью рукоятки эндоскопа. Эндоскопическую систему можно применять для визуализации внутри живого организма и для облегчения других медицинских процедур, при необходимости. Блок управления включает в себя систему подачи газа, систему подачи воды, источник электрического напряжения, источник вакуума, источник света и/или другие вспомогательные системы и устройства. Гибкий стержень обычно вводят в полость тела, например, рот, вагину, анус, мочеиспускательный канал, небольшой разрез или другую подобную полость, чтобы способствовать визуализации внутреннего органа или объекта, без неизбежного последующего инвазивного хирургического вмешательства. Дистальный конец гибкого стержня включает в себя линзу, соединенную с видеокамерой таким образом, что во время процедуры можно получать и наблюдать в реальном времени изображение внутреннего пространства. Эндоскопическая система может быть аналогична системе, описанной в патенте США 8,870,756 и патенте США 9,144,374, раскрытия которых в полном объеме включены в настоящую заявку путем отсылки.
[0019] В процессе стандартной диагностической колоноскопии или более сложного лечения острого кровотечения из нижних отделов желудочно-кишечного тракта, нередко бывают со случаями, когда сталкиваются с секрецией слизи, экскрементами и кровотечением, что ограничивает для эндоскописта возможности визуализации и терапии. Для сохранения отчетливого операционного поля, а также приемлемой визуализации, типичная эндоскопическая система включает в себя подсистему для открывания или инсуффляции желудочно-кишечного тракта с помощью газа, подсистему для подачи стерильной воды для эндоскопической ирригации (т.е. промывки) и подсистему для подачи жидкости (например, стерильной воды) для очистки оптической линзы. Две основные функции, которые используются в процессе эндоскопической процедуры, представляются собой всасывание и подачу газа/воды. Данными операциями вручную управляет врач, который включает соответствующую функцию с помощью средств управления (например, клапанов) на рукоятке эндоскопа. Первый клапан (например, всасывающий клапан) служит, прежде всего, для удаления газа, текучей среды или инородных веществ из желудочно-кишечного тракта (ЖКТ); однако, его можно также использовать для облегчения манипуляции положением ткани перед резекцией или другим вмешательством. Второй клапан (например, газоводяной клапан) служит, прежде всего, для инсуффляции просветов внутри ЖКТ и обеспечивает текучую среду для очистки линзы. Для раздувания просвета, при использовании эндоскопической системы, газ подается из консоли через эндоскоп посредством, при закрывании газоотводного отверстия (называемого также в настоящем описании «отводным отверстием») на газоводяном клапане, однако, при выполнении данного действия, из линии воды для промывки линзы обычно, а также непреднамеренно, вытесняется вода, вызывающая «размытие» наблюдаемой картинки в течение периода времени инсуффляции. В зависимости от процедуры, данный нежелательный выпуск текучей среды может иметь серьезные нежелательные последствия, приводящие к травме пациента.
[0020] Как описано в настоящей заявке, каждая из эндоскопических систем используется одинаковым способом, однако порядок работы и особенности внутренней конструкции эндоскопов от разных производителей могут различаться. В стандартном эндоскопе (колоноскопе или гастроскопе), как газоводяной, так и всасывающие клапаны вставляются в соответствующие им приемные гнезда (называемый также в настоящем описании «цилиндры» или «приемные цилиндры») в рукоятке эндоскопа. Гнезда обычно изготавливаются из износостойкого материала (например, нержавеющей стали) на станке и обычно повторяют внешние очертания конкретного клапана с очень малым технологическим допуском, а также предусматривают входные и выходные отверстия, с учетом функций клапанов. Для обеспечения работы газоводяного клапана, приемный цилиндр предусматривает два входных отверстия, которые впускают газ и воду на проксимальном участке соединения эндоскопа, а также содержит два выходных отверстия, которые выпускают газ и воду из приемного цилиндра к дистальному концу эндоскоп. Кроме того, газоводяной клапан содержит несколько разных уплотнений на штоке клапана и имеет три функциональных конфигурации, когда расположен в приемном цилиндре, (а именно, открытую, закрытую и нажатую).
[0021] В некоторых вариантах осуществления, когда газоводяной клапан используется, открытая конфигурация позволяет газу протекать из блока управления, через газовпускное отверстие и в центральное местоположение внутри приемного цилиндра между двумя уплотнениями на штоке клапана и истекать из эндоскопа в окружающую атмосферу через газоотводное отверстие (известное также как «отводное отверстие») в центре газоводяного клапана. Когда отводное отверстие газоводяного клапана закрыто пальцем врача, в приемном цилиндре начинает нарастать давление, и первое уплотнение на штоке клапана начинает заданным образом деформироваться, что позволяет газу протекать в другом направлении за уплотнение и вытекать из приемного цилиндра через газовыпускное отверстие к дистальному концу гибкого стержня. Когда газоводяной клапан нажат, газ больше не может поступать в приемный цилиндр и перенаправляется в систему подачи воды, где начинает повышать давление и вытеснять текучую среду (например, стерильную воду) из системы подачи воды через соединение эндоскопа с водовпускным отверстием, через приемный цилиндр (например, вокруг штока клапана между двумя уплотнениями), к водовыпускному отверстию и к дистальному концу гибкого эндоскопа. На практике, когда воздухоотводное отверстие газоводяного клапана закрывается пальцем врача, и в приемном цилиндре начинает нарастать давление, второе уплотнение на штоке клапана начинает деформироваться непреднамеренным образом, что позволяет газу утекать за второе уплотнение и истекать из приемного цилиндра через водовыпускное отверстие, и приводит к нежелательному вытеканию текучей среды и «размытию» наблюдаемой картинки. Поскольку инсуффляция регулярно применяется в течение всего периода времени многих эндоскопических процедур, пользователь часто продолжает инсуффляцию, несмотря на снижение визуальной четкости. Поэтому, существует потребность в газоводяном клапане, который не пропускает воду через линзу во время инсуффляции.
[0022] В некоторых вариантах осуществления, такое устройство может включать в себя клапанный узел, выполненный с возможностью расположения в гнезде рукоятки эндоскопа, при этом гнездо содержит газовпускное отверстие, газовыпускное отверстие, водовпускное отверстие и водовыпускное отверстие и выполнено с возможностью сообщения по текучей среде с системой подачи газа и системой подачи воды. В некоторых вариантах осуществления, клапанный узел может включать в себя шток клапана, включающий в себя впускное отверстие клапана, выпускное отверстие клапана и отводное отверстие. В некоторых вариантах осуществления, устройство может включать в себя регулируемый уплотнительный элемент, расположенный вокруг штока клапана.
[0023] В некоторых вариантах осуществления, клапанный узел может быть выполнен с возможностью перевода между первой конфигурацией, второй конфигурацией и третьей конфигурацией. В некоторых вариантах осуществления, в первой конфигурации газовпускное отверстие может быть установлено в положение сообщения по текучей среде с впускным отверстием клапана таким образом, что газ может протекать по первому пути течения текучей среды в клапанном узле из системы подачи газа, через впускное отверстие клапана и из отводного отверстия. В некоторых вариантах осуществления, во второй конфигурации газовпускное отверстие может быть установлено в положение сообщения по текучей среде с газовыпускным отверстием таким образом, что газ может протекать по второму пути течения текучей среды в клапанный узел из системы подачи газа, через впускное отверстие клапана и из выпускного отверстия клапана, при этом поток газа по второму пути течения текучей среды настроен на воздействие уплотняющим усилием на регулируемый уплотнительный элемент во второй конфигурации. В некоторых вариантах осуществления, деформируемый уплотнительный элемент может быть выполнен с возможностью деформации во второй конфигурации, чтобы допускать протекание газа из системы подачи газа, по второму пути течения текучей среды и к газовыпускному отверстию. В некоторых вариантах осуществления, деформируемый уплотнительный элемент может быть выполнен с возможностью деформации под действием давления в воздушной системе на по меньшей мере одну поверхность деформируемого уплотнительного элемента, превышающего предварительно заданное давление в воздушной системе.
[0024] В некоторых вариантах осуществления, клапанный узел может быть выполнен с возможностью перевода в третью конфигурацию, в которой водовпускное отверстие установлено в положение сообщения по текучей среде с водовыпускным отверстием таким образом, что вода может протекать из системы подачи воды, по третьему пути течения текучей среды и из водовыпускного отверстия. В некоторых вариантах осуществления, клапанный узел может включать в себя деформируемый уплотнительный элемент, расположенный вокруг штока клапана.
[0025] В некоторых вариантах осуществления, клапанный узел может включать в себя первый канал, образующий впускное отверстие клапана и выпускное отверстие клапана, второй канал, пересекающий первый канал и образующий отводное отверстие, третий канал, пересекающий первый канал, и четвертый канал, соединенный по текучей среде с третьим каналом и регулируемым уплотнительным элементом. В некоторых вариантах осуществления первый путь течения текучей среды может быть образован, когда газовпускное отверстие устанавливают в положение сообщения по текучей среде с отводным отверстием таким образом, что газ может протекать в клапанный узел через впускное отверстие клапана, по первому каналу во второй канал и из клапанного узла через отводное отверстие. В некоторых вариантах осуществления второй путь течения текучей среды может быть образован, когда газовпускное отверстие устанавливают в положение сообщения по текучей среде с газовыпускным отверстием таким образом, что газ может протекать в клапанный узел через впускное отверстие клапана, по первому каналу и из клапанного узла через выпускное отверстие клапана. В некоторых вариантах осуществления, газ, передаваемый по второму пути течения текучей среды, может оказывать деформирующее давление на деформируемый уплотнительный элемент, расположенный вокруг штока клапана, с образованием зазора между деформируемым уплотнительным элементом и гнездом таким образом, что газ может передаваться через газовыпускной клапан.
[0026] В некоторых вариантах осуществления, третий путь течения текучей среды может быть образован, когда водовпускное отверстие устанавливают в положение сообщения по текучей среде с водовыпускным отверстием таким образом, что вода может протекать из системы подачи воды, вокруг штока клапана и из клапанного узла через водовыпускное отверстие.
[0027] В некоторых вариантах осуществления, устройство дополнительно включает в себя привод, соединенный для работы с клапанным узлом, при этом привод выполнен с возможностью перемещения регулируемого уплотнительного элемента из первого положения во второе положение, при включении пользователем, для образования третьего пути течения текучей среды в третьей конфигурации. В некоторых вариантах осуществления, регулируемый уплотнительный элемент может быть выполнен с возможностью расширения под действием по меньшей мере чего-либо одного из давления в воздушной системе, механического усилия и гидравлического давления. В некоторых вариантах осуществления, устройство выполнено с возможностью применения эндоскопа для управления по меньшей мере чем-либо одним из эндоскопической ирригации, инсуффляции и очистки эндоскопической линзы. В некоторых вариантах осуществления, предотвращение передачи газа между системой подачи газа и водовыпускным отверстием улучшает визуализацию операционного поля во время использования устройства.
[0028] В некоторых вариантах осуществления, устройство может включать в себя рукоятку эндоскопа, выполненную с возможностью соединения с системой подачи газа и системой подачи воды, при этом рукоятка эндоскопа ограничивает гнездо, включающее в себя газовпускное отверстие, газовыпускное отверстие, водовпускное отверстие и водовыпускное отверстие. В некоторых вариантах осуществления, устройство может дополнительно включать в себя клапанный узел, выполненный с возможностью расположения в гнезде рукоятки эндоскопа, при этом клапанный узел включает в себя шток клапана, включающий в себя впускное отверстие клапана, выпускное отверстие клапана и отводное отверстие. В некоторых вариантах осуществления, устройство может дополнительно включать в себя регулируемый уплотнительный элемент, расположенный вокруг штока клапана. В некоторых вариантах осуществления, клапанный узел может быть выполнен с возможностью перевода между первой конфигурацией, второй конфигурацией и третьей конфигурацией. В некоторых вариантах осуществления, в первой конфигурации газовпускное отверстие может быть установлено в положение сообщения по текучей среде с впускным отверстием клапана таким образом, что газ может протекать по первому пути течения текучей среды в клапанном узле из системы подачи газа, через впускное отверстие клапана и из отводного отверстия. В некоторых вариантах осуществления, во второй конфигурации газовпускное отверстие может быть установлено в положение сообщения по текучей среде с газовыпускным отверстием таким образом, что газ может протекать по второму пути течения текучей среды в клапанном узле из системы подачи газа, через впускное отверстие клапана и из выпускного отверстия клапана, при этом поток газа по второму пути течения текучей среды настроен на воздействие уплотняющим усилием на регулируемый уплотнительный элемент во второй конфигурации.
[0029] В некоторых вариантах осуществления, клапанный узел может быть выполнен с возможностью перевода в третью конфигурацию, в которой водовпускное отверстие установлено в положение сообщения по текучей среде с водовыпускным отверстием таким образом, что вода может протекать из системы подачи воды, по третьему пути течения текучей среды и из водовыпускного отверстия.
[0030] В некоторых вариантах осуществления, клапанный узел может включать в себя деформируемый уплотнительный элемент, расположенный вокруг штока клапана, при этом деформируемый уплотнительный элемент выполнен с возможностью деформации во второй конфигурации, чтобы допускать протекание газа из системы подачи газа, по второму пути течения текучей среды и к газовыпускному отверстию. В некоторых вариантах осуществления, деформируемый уплотнительный элемент может быть выполнен с возможностью деформации под действием давления в воздушной системе на по меньшей мере одну поверхность деформируемого уплотнительного элемента, превышающего предварительно заданное давление в воздушной системе.
[0031] В некоторых вариантах осуществления, клапанный узел может включать в себя первый канал, образующий впускное отверстие клапана и выпускное отверстие клапана, второй канал, пересекающий первый канал и образующий отводное отверстие, третий канал, пересекающий первый канал, и четвертый канал, соединенный по текучей среде с третьим каналом и регулируемым уплотнительным элементом. В некоторых вариантах осуществления первый путь течения текучей среды может быть образован, когда газовпускное отверстие устанавливают в положение сообщения по текучей среде с отводным отверстие таким образом, что газ может протекать в клапанный узел через впускное отверстие клапана, по первому каналу во второй канал и из клапанного узла через отводное отверстие. В некоторых вариантах осуществления второй путь течения текучей среды может быть образован, когда газовпускное отверстие устанавливают в положение сообщения по текучей среде с газовыпускным отверстием таким образом, что газ может протекать в клапанный узел через впускное отверстие клапана, по первому каналу и из клапанного узла через выпускное отверстие клапана. В некоторых вариантах осуществления, газ, передаваемый по второму пути течения текучей среды, может оказывать деформирующее давление на деформируемый уплотнительный элемент, расположенный вокруг штока клапана, с образованием зазора между деформируемым уплотнительным элементом и гнездом таким образом, что газ может передаваться через газовыпускной клапан.
[0032] В некоторых вариантах осуществления третий путь течения текучей среды может быть образован, когда водовпускное отверстие устанавливают в положение сообщения по текучей среде с водовыпускное отверстие таким образом, что вода может протекать из системы подачи воды, вокруг штока клапана и из клапанного узла через водовыпускное отверстие.
[0033] В некоторых вариантах осуществления, устройство может дополнительно включать в себя привод, соединенный для работы с газоводяным клапаном, при этом привод выполнен с возможностью перемещения уплотнительного элемента из первого положения во второе положение, при включении пользователем, для образования третьего пути течения текучей среды в третьей конфигурации. В некоторых вариантах осуществления, регулируемый уплотнительный элемент может быть выполнен с возможностью расширения под действием по меньшей мере чего-либо одного из давления в воздушной системе, механического усилия и гидравлического давления. В некоторых вариантах осуществления, устройство может быть эндоскопом, например, включающим в себя рукоятку, ограничивающую гнездо. В некоторых вариантах осуществления, устройство может быть выполнено с возможностью управления эндоскопическими процедурами, например, промывкой, инсуффляцией и визуализацией. В некоторых вариантах осуществления, предотвращение передачи газа между системой подачи газа и водовыпускным отверстием улучшает визуализацию операционного поля во время использования устройства.
[0034] В некоторых вариантах осуществления, способ применения такого клапанного узла для улучшения визуализации во время эндоскопических процедур может включать в себя применение такого клапанного узла. В некоторых вариантах осуществления, клапанный узел может располагаться в гнезде эндоскопа и может включать в себя впускное отверстие клапана, выпускное отверстие клапана, отводное отверстие и регулируемый уплотнительный элемент, расположенный вокруг штока клапана. В некоторых вариантах осуществления, способ может включать в себя подачу газа из системы подачи газа эндоскопа в клапанный узел в течение первого периода времени таким образом, что газ протекает через впускное отверстие клапана в отводное отверстие. В некоторых вариантах осуществления, способ может дополнительно включать в себя блокирование отводное отверстие в течение второго периода времени таким образом, что газ, подаваемый из системы подачи газа эндоскопа в клапанный узел, протекает через впускное отверстие клапана и к регулируемому уплотнительному элементу, чтобы воздействовать уплотняющим усилием на гнездо эндоскопа. В некоторых вариантах осуществления, способ может дополнительно включать в себя подачу газа из системы подачи газа эндоскопа в клапанный узел в течение третьего периода времени таким образом, что газ протекает от впускного отверстия клапана через выпускное отверстие клапана и к газовыпускному отверстию гнезда.
[0035] В некоторых вариантах осуществления, деформируемый уплотнительный элемент, расположенный вокруг штока клапана, может быть выполнен по размерам и форме с возможностью подачи газа из клапанного узла через выпускное отверстие клапана. В некоторых вариантах осуществления, способ может дополнительно включать в себя совмещение деформируемого уплотнительного элемента с впускным отверстием клапана таким образом, что газ по существу не передается в клапанный узел. В некоторых вариантах осуществления, способ может дополнительно включать в себя подачу, в течение четвертого периода времени из водовпускного отверстия, вокруг штока клапана и через водовыпускное отверстие, в течение третьего периода времени, воды из источника воды. В некоторых вариантах осуществления, способ может дополнительно включать в себя блокирование, посредством регулируемого уплотнительного элемента, протекания воды в газовыпускное отверстие. В некоторых вариантах осуществления, блокирование отводного отверстия может вынуждать газ оказывать деформирующее усилие на деформируемый уплотнительный элемент в течение второго периода времени.
[0036] В некоторых вариантах осуществления, гнездо в эндоскопическом устройстве может включать в себя газовпускное отверстие, газовыпускное отверстие, водовпускное отверстие и/или водовыпускное отверстие. В некоторых вариантах осуществления, клапанный узел может образовать первый канал, образующий впускное отверстие клапана и выпускное отверстие клапана, второй канал, пересекающий первый канал и образующий отводное отверстие, третий канал, пересекающий первый канал, и/или четвертый канал, соединенный по текучей среде с третьим каналом и регулируемым уплотнительным элементом.
[0037] В некоторых вариантах осуществления первый путь течения текучей среды через клапанный узел может быть образован, когда газовпускное отверстие устанавливают в положение сообщения по текучей среде с отводным отверстием таким образом, что газ может протекать в клапанный узел через впускное отверстие клапана, по первому каналу во второй канал и из клапанного узла через отводное отверстие. В некоторых вариантах осуществления второй путь течения текучей среды через клапанный узел может быть образован, когда газовпускное отверстие устанавливают в положение сообщения по текучей среде с газовыпускным отверстием таким образом, что газ может протекать в клапанный узел через впускное отверстие клапана, по первому каналу и из клапанного узла через выпускное отверстие клапана. В некоторых вариантах осуществления, газ, передавемый по второму пути течения текучей среды, может оказывать деформирующее давление на деформируемый уплотнительный элемент, расположенный вокруг штока клапана, с образованием зазора между деформируемым уплотнительным элементом и гнездом таким образом, что газ может передаваться через газовыпускной клапан. В некоторых вариантах осуществления третий путь течения текучей среды через клапанный узел может быть образован, когда водовпускное отверстие устанавливают в положение сообщения по текучей среде с водовыпускным отверстием таким образом, что вода может протекать из системы подачи воды, вокруг штока клапана и из клапанного узла через водовыпускное отверстие.
[0038] В некоторых вариантах осуществления, уплотняющее усилие может быть первым уплотняющим усилием, и способ может дополнительно включать в себя сохранение первого уплотняющего усилия между регулируемым уплотнительным элементом и гнездом и сохранение второго уплотняющего усилия между деформируемым уплотнительным элементом и гнездом, при этом второе уплотняющее усилие меньше первого уплотняющего усилия.
[0039] В некоторых вариантах осуществления, газ, передавемый через газовыпускное отверстие, можно использовать для инсуффляции полости тела. В некоторых вариантах осуществления, воду, передаваемую через водовыпускное отверстие, можно использовать для по меньшей мере чего-либо одного из эндоскопической ирригации и очистки эндоскопической линзы. В некоторых вариантах осуществления, предотвращение передачи газа между системой подачи газа и водовыпускным отверстием улучшает визуализацию операционного поля во время использования устройства.
[0040] Фиг.1 является схематическим изображением эндоскопической системы 100, выполненной с возможностью улучшения визуализации во время эндоскопических процедур посредством получения в реальном времени изображений операционного поля обзора и передачи данных изображений обратно в монитор вблизи эндоскописта, без размытия изображений. Эндоскопическая система 100 включает в себя рукоятку 110 эндоскопа, выполненную с возможностью соединения с блоком 150 управления, и гибкий стержень 170, продолжающийся из рукоятки 110 эндоскопа и заканчивающийся дистальным концом 172, который может поворачиваться пользователем. Иначе говоря, пользователь может управлять перемещением дистального конца 172 гибкого стержня 170 вместе с различными функциями эндоскопической системы 100 с помощью рукоятки 110 эндоскопа. Гибкий стержень 170 обычно вставляют в полость тела, например, рот, вагину, анус, уретру или другую подобную полость, чтобы способствовать визуализации внутреннего органа или объекта, без неизбежного последующего хирургического вмешательства. Дистальный конец 172 гибкого стержня 170 включает в себя оптическую линзу (не показанную), соединенную с видеокамерой (не показанной), чтобы во время процедуры можно было получать и наблюдать в реальном времени изображение внутреннего пространства.
2
[0041] Блок 150 управления включает в себя систему 152 подачи газа, система 154 подачи воды и источник вакуума (не показанный). Как описано в настоящей заявке, система 152 подачи газа выполнена с возможностью подвода газа (например, воздуха, CO или другого подходящего газа) к дистальному концу 172 гибкого стержня 170 для раскрытия или инсуффляции желудочно-кишечного тракта (ЖКТ). Система 154 подачи воды включает в себя резервуар 156 стерильной воды и водяной насос 158 и выполнена с возможностью подвода стерильной воды к дистальному концу 172 гибкого стержня 170 для эндоскопической ирригации (т.е. промывки) и для очистки оптической линзы. Как описано в настоящей заявке, источник вакуума выполнен с возможностью удаления телесных выделений, воды от промывания, инородных веществ, излишнего газа и другого нежелательного материала из полости тела во время эндоскопических процедур.
[0042] Как описано в настоящей заявке, блок 150 управления выполнен с возможностью, во время эндоскопической процедуры, подвода газа из системы 150 подачи газа и воды из системы 152 подачи воды к дистальному концу 172 гибкого стержня 170 и удаления воды, инородных веществ и т.п. из операционного поля посредством источника вакуума. Иначе говоря, как описано выше, две основные функции, которые применяются во время эндоскопической процедуры, представляют собой всасывание и подача газа/воды, которыми вручную управляет врач с помощью рукоятки 110 эндоскопа. В некоторых вариантах осуществления, рукоятка 110 эндоскопа включает в себя первый клапан 120 (называемый также в настоящем описании «всасывающим клапаном 120») и второй клапан 130 (называемый также в настоящем описании «газоводяным клапаном 130»). Всасывающий клапан 120 служит, прежде всего, для удаления газа, текучей среды или инородных веществ из ЖКТ, однако, его можно также применять для облегчения манипуляций положением тканей перед резекцией или другим вмешательством. Газоводяной клапан 130 служит, прежде всего, для управления подводом газа из системы 150 подачи газа, чтобы продувать просветы внутри ЖКТ и управлять подводом текучей среды из системы 152 подачи воды для очистки оптической линзы.
[0043] Как описано в настоящей заявке, эндоскопические системы применяются, в общем, сходным образом, однако, порядок работы и особенности внутренней конструкции эндоскопов от разных производителей могут различаться. В некоторых эндоскопических системах, как всасывающий клапан 120, так и газоводяной клапан 130 вставляют в соответствующие приемные гнезда (называемые также в настоящем описании «цилиндрами» или «приемными цилиндрами») в рукоятке 110 эндоскопа. Гнезда обычно изготавливаются из нержавеющей стали на станке, но могут быть изготовлены из любого подходящего материала, не имеющего ограничений, и обычно повторяют очертания конкретного клапана с очень малым технологическим допуском, а также предусматривают входные и выходные отверстия, с учетом функций клапанов. Для обеспечения работы газоводяного клапана 130, приемный цилиндр содержит два входных отверстия (т.е. газовпускное отверстие и водовпускное отверстие) и два выходных отверстия (т.е. газовыпускное отверстие и водовыпускное отверстие). Газоводяной клапан 130 дополнительно включает в себя несколько уплотнительных элементов (не показанных), расположенных на штоке клапана (не показанном) и выполненных с возможностью поддержки любой из трех функциональных конфигураций (т.е. открытой, закрытой и нажатой), при расположении в приемном цилиндре. Открытая, закрытая и нажатая конфигурации называются в настоящем описании первой конфигурацией, второй конфигурацией и третьей конфигурацией, соответственно. Шток клапана содержит основной радиальный проход (не показанный), соединенный по текучей среде с основным аксиальным проходом (не показанным), который соединен по текучей среде с отводным отверстием (не показанным). Газ для инсуффляции может либо направляться по основному радиальному проходу в отводные отверстия по основному аксиальному проходу, либо продолжать течение по основному радиальному проходу, чтобы истекать из газоводяного клапана 130 через газо/водовыпускное отверстие.
[0044] Когда газоводяной клапан 130 используется, первая конфигурация позволяет газу протекать из блока 150 управления, через газовпускное отверстие и в центральное местоположение внутри приемного цилиндра между двумя уплотнениями на штоке клапана и истекать из газоводяного клапана 130 в окружающую атмосферу через отводное отверстие (называемое также стравливающим отверстием) в центре газоводяного клапана 130. В некоторых вариантах осуществления, первая конфигурация является базовой или стандартной конфигурацией, так как она является конфигурацией, которая сохраняется, когда пользователь не осуществляет активного взаимодействия с газоводяным клапаном 130. Иначе говоря, когда пользователь заканчивает задачу, например, перемещение дистального участка рукоятки 110 эндоскопа в заданное положение, связанное с органом, и отпускает элементы управления, газоводяной клапан 130 вернется в первую конфигурацию. Газоводяной клапан 130 может также поддерживаться в первой конфигурации, когда пользователем осуществляется манипуляция или взаимодействие с другими функциями или элементами управления эндоскопической системы 100.
[0045] Пользователь может переводить газоводяной клапан 130 из первой конфигурации во вторую конфигурацию посредством блокирования отводного отверстия в центре газоводяного клапана 130, чтобы газ не мог вытекать в окружающую атмосферу. Когда отводное отверстие закрывается пальцем пользователя (например, эндоскописта или врача), в приемном цилиндре начинает нарастать давление, и деформируемый уплотнительный элемент (не показанный) на штоке клапана заданным образом деформируется и позволяет газу протекать в другом направлении за деформируемый уплотнительный элемент и вытекать из приемного цилиндра через газовыпускное отверстие к дистальному концу 172 гибкого стержня 170. Газоводяной клапан 130 включает в себя также регулируемый уплотнительный элемент (не показанный), выполненный с возможностью расширения и сокращения (например, пневматического, механического, гидравлического и т.п.), чтобы обеспечивать воздухонепроницаемое уплотнение между газовпускным/газовыпускным отверстиями и водовпускным/водовыпускным отверстиями. Иначе говоря, по мере того, давление в приемном цилиндре повышается, регулируемый уплотнительный элемент расширяется в ответ на повышение давления, чтобы обеспечить воздухонепроницаемое и/или герметичное уплотнение между газоводяным клапаном 130 и приемным цилиндром с целью предотвращения утечки газа под давлением в водовпускное отверстие и/или водовыпускное отверстие. В некоторых вариантах осуществления, регулируемый уплотнительный элемент как конструктивно, так и по текучей среде соединен с газоводяным клапаном 130 таким образом, что, когда давление повышается в системе, повышается также давление внутри регулируемого уплотнительного элемента или на него, что вынуждает его деформироваться (например, расширяться, увеличиваться, раздуваться, наращиваться и т.п.) с упором в приемный цилиндр и/или газоводяной клапан. Иначе говоря, когда потенциально деформирующая нагрузка от давления газа в системе воздействует на регулируемый уплотнительный элемент, он расширяется, чтобы эффективнее уплотнять пространство между газоводяным клапаном 130 и приемным цилиндром. В некоторых вариантах осуществления, приемный цилиндр включает в себя желобок (не показанный), в котором, по меньшей мере частично, располагается регулируемый уплотнительный элемент, и регулируемый уплотнительный элемент выполнен с возможностью деформации в желобке.
[0046] В некоторых вариантах осуществления, шток клапана включает в себя вспомогательный аксиальный проход (не показанный) соединенный по текучей среде с основным радиальным проходом, и вспомогательный аксиальный проход выполнен с возможностью пропускания потока газа под давлением к регулируемому уплотнительному элементу. В некоторых вариантах осуществления, вспомогательный аксиальный проход соединен по текучей среде с вспомогательным радиальным проходом (не показанным), который, по существу, совмещен и сообщается по текучей среде с регулируемым уплотнительным элементом. В некоторых вариантах осуществления, вспомогательный радиальный проход представляет собой множество проходных отверстий, распределенных по штоку клапана таким образом, что давление, прилагаемое к регулируемому уплотнительному элементу, является, по существу, равномерным. Иначе говоря, во второй конфигурации, давление газа или давление текучей среды, которое создается внутри приемного цилиндра между деформируемым уплотнительным элементом и регулируемым уплотнительным элементом, является не ниже, чем давление газа внутри регулируемого уплотнительного элемента.
[0047] В некоторых вариантах осуществления, к регулируемому уплотнительному элементу может механически прилагаться регулирующее усилие с таким расчетом, чтобы регулирующее усилие было достаточно большим для преодоления потенциально деформирующего давления газа, оказываемого на регулируемый уплотнительный элемент изнутри газоводяного клапана 130. В некоторых вариантах осуществления, привод может быть выполнен с возможностью приложения усилия и/или давления к регулируемому уплотнительному элементу.
[0048] Пользователь может переводить газоводяной клапан 130 в третью конфигурацию нажатием на газоводяной клапан 130. Когда газоводяной клапан нажат, газ не имеет возможности поступления в приемный цилиндр и перенаправляется в систему 154 подачи воды (т.е. резервуар воды), где начинает повышать давление и вытеснять текучую среду (например, стерильную воду) из системы 154 подачи воды, через шланг эндоскопа к водовпускному отверстию газоводяного клапана 130, через приемный цилиндр (например, около штока клапана между двумя уплотнениями) к водовыпускному отверстию и к дистальному концу 172 гибкого стержня 170. Этот поток стерильной воды направляется через линзу, чтобы удалить инородные вещества и улучшить визуализацию.
[0049] Фиг.2A-2C и 3-7 изображает газоводяной клапан 230 в соответствии с вариантом осуществления. Как описано выше со ссылкой на газоводяной клапан 130, газоводяной клапан 230 выполнен с возможностью предотвращения течения воды через линзу (не показанную) эндоскопической системы (не показанной) во время клинической процедуры, так как известно, что поток воды затрудняет визуализацию для эндоскописта. В некоторых вариантах осуществления, участки и/или характеристики газоводяного клапана 230 являются, по существу, аналогичными по форме и/или функционально соответствующим участкам и/или аспектам газоводяного клапана 130, описанного выше со ссылкой на фиг.1. Соответственно, такие аналогичные участки и/или аспекты подробно не описываются в дальнейшем.
2
[0050] Как описано в настоящей заявке, во время эндоскопической процедуры, блок управления выполнен с возможностью подачи газа (например, воздуха, CO или любого другого подходящего газа) из системы подачи газа и воды из системы подачи воды к дистальному концу эндоскопа, и удаления воды, инородных веществ и т.д. из операционного поля с помощью источника вакуума. Иначе говоря, как описано выше, две основные функции, которые используются во время эндоскопической процедуры, являются всасыванием и подачей газа/воды, которыми вручную управляет врач с использованием рукоятки эндоскопа. В некоторых вариантах осуществления, рукоятка эндоскопа включает в себя первый клапан (не показанный; называемый также в настоящем описании «всасывающим клапаном»), и второй клапан 230 (называемый также в настоящем описании «газоводяным клапаном 230» и «клапанным узлом 230»). Всасывающий клапан служит, прежде всего, для удаления газа, текучей среды или инородных веществ из ЖКТ, однако, его можно также применять для облегчения манипуляции положением ткани перед резекцией или другим вмешательством. Газоводяной клапан 230 служит, прежде всего, для управления подачей газа из системы подачи газа, чтобы продувать просветы внутри ЖКТ, а также для управления подачей текучей среды из системы подачи воды для очистки оптической линзы.
[0051] Как описано в настоящей заявке, эндоскопические системы используются, в общем, сходным образом, однако, порядок работы и особенности внутренней конструкции эндоскопов от разных производителей могут различаться. В некоторых эндоскопических системах, газоводяной клапан 230 вставлен в приемное гнездо 250 (называемое также в настоящем описании «цилиндром 250» или «приемным цилиндром 250») в рукоятке эндоскопа. Гнездо 250 обычно изготавливается из нержавеющей стали на станке, но может быть также изготовлено из любого подходящего материала, не имеющего ограничений, и обычно повторяют внешние очертания газоводяного клапана 230 с очень малым технологическим допуском, а также предусматривают входные и выходные отверстия, с учетом функций клапанов. В части, относящейся к работе газоводяного клапана 230, приемный цилиндр имеет газовпускное отверстие 252 и газовыпускное отверстие 254, водовпускное отверстие 256 и водовыпускное отверстие 258. Дополнительно, газоводяной клапан 230 включает в себя первый уплотнительный элемент 262, второй уплотнительный элемент 264, третий уплотнительный элемент 266 и четвертый уплотнительный элемент 268, расположенные, каждый, вокруг штока 240 клапана. В некоторых вариантах осуществления, газоводяной клапан 230 образует впускное отверстие 241a клапана и выпускное отверстие 241b клапана.
[0052] В некоторых вариантах осуществления, один или более из компонентов устройства, например, шток 240 клапана может быть монолитным (например, цельным). В некоторых вариантах осуществления, один или более из компонентов устройства может включать в себя подходящий материал, например, термопластичный материал. Другие подходящие материалы могут включать в себя, но без ограничения, полиуретан, полимочевину, полиэфир(амид), блок-сополимер простых полиэфиров с амидами (PEBA), термопластичный эластомерный олефин, сложный сополиэфир, стирольный термопластичный эластомер, углеродное волокно, стекловолокно, керамику, метакрилаты, поли(N-изопропилакриламид), PEO-PPO-PEO (блоксополимеры полиоксиэтилена и полиоксипропилена), резину, пластик (например, поликарбонаты), акрилонитрил-бутадиен-стирол (ABS), MABS-пластик, силикон или подобный материал, или их комбинации.
[0053] Короче говоря, первый уплотнительный элемент 262 расположен и выполнен с возможностью заключения газа и/или воды внутри газоводяного клапана 230. Второй уплотнительный элемент 264 расположен и выполнен с возможностью избирательного направления потока газа между газовпускным отверстием 252 и газовыпускным отверстием 254 и может быть выполнен с возможностью деформации, например, при конкретном давлении в воздушной системе. Третий уплотнительный элемент 266 расположен и выполнен с возможностью изоляции потока газа от потока воды. Четвертый уплотнительный элемент 268 расположен и выполнен с возможностью недопущения или пропускания потока воды для очистки линзы, исходя из конфигурации газоводяного клапана 230.
[0054] В некоторых вариантах осуществления, на поверхности или в составе любых компонентов описанного устройства может содержаться смазка, антибактериальный препарат, растворитель или другой такой материал. В некоторых вариантах осуществления, смазка может включать в себя масляную смазку, например, полидиметилсилоксан, трифторпропилметилсилоксан, политрифторпропилметилсилоксан, сополимер диметилсилоксана, силиконовую смазку, диизопропиладипат, пурцеллиновое масло, глицеринтрибегенат, силиконовое масло, сурфактант, сорбитанмоноолеат, сорбитантриолеат или подобное вещество, или их комбинации. В некоторых вариантах осуществления, антибактериальный препарат (или биоцидный препарат) может включать в себя антибиотик, антисептик, противовирусное средство, противогрибковый препарат, дезинфектант или их комбинацию. В некоторых вариантах осуществления, антибактериальный препарат может включать в себя, но без ограничения, фенол, четвертичный аммоний, гуанидин, тауролидин, парахлорметаксиленол, сульфадиазин серебра, оксид серебра, нитрат серебра, пиридиний, бензалконий хлорид, цетримид, бензетоний хлорид, цетилпиридиний хлорид, деквалиний ацетат, деквалиний хлорид, хлорксиленол, аминогликозиды, бета-лактамы, хинолоны или фторхинолоны, макролиды, сульфаниламиды, сульфаметоксазолы, тетрациклины, стрептограмины, оксазолидиноны (например, линезолид), клиндамицины, линкомицин, рифамицины, гликопептиды, полимиксины, липопептидные антибиотики, а также фармакологически приемлемые соли натрия, фармакологически приемлемые соли кальция, фармакологически приемлемые соли калия, композиции на липидной основе, производные и/или аналоги вышеописанных веществ, или их комбинации. В некоторых вариантах осуществления, растворитель может включать в себя, но без ограничения, этиловый спирт, изопропанол, пропанол, бутанол, две или более составляющих нижних спиртов, например, смесь изопропилового спирта и этилового спирта в отношении от приблизительно 1:10 до приблизительно 1:1, смесь по меньшей мере трех составляющих спиртов или их комбинации.
[0055] В некоторых вариантах осуществления, газоводяной клапан 230 выполнен с возможностью поддержки любой из трех функциональных конфигураций, при расположении в приемном цилиндре 250 (т.е. открытой, закрытой и нажатой). Открытая, закрытая и нажатая конфигурации называются в настоящем описании, соответственно, первой конфигурацией, второй конфигурацией и третьей конфигурацией.
[0056] Как показано на фиг.2A, шток 240 клапана содержит основной радиальный проход 244, соединенный по текучей среде с основным аксиальным проходом 243, который соединен по текучей среде с отводным отверстием 242. В некоторых вариантах осуществления, когда используют газоводяной клапан 230, первая конфигурация дает возможность газу протекать из блока управления через газовпускное отверстие 252 в центральное местоположение внутри приемного цилиндра 250 между вторым уплотнительным элементом 264 и третьим уплотнительным элементом 266, в основной радиальный проход 244, по основному аксиальному проходу 243 и истекать из газоводяного клапана 230 в окружающую атмосферу через отводное отверстие 242 в центре газоводяного клапана 230. Приведенный путь течения газа является первым путем A1 течения газа. В некоторых вариантах осуществления, первая конфигурация представляет собой базовую или стандартную конфигурацию потому, что она является конфигурацией, поддерживаемой, когда пользователь не выполняет продувания. Иначе говоря, когда пользователь закончит операцию, например, перемещение дистального участка рукоятки эндоскопа в положение, связанное с органом, и отпустит газоводяной клапан 230, газоводяной клапан 230 вернется в первую конфигурацию.
[0057] Пользователь может переводить газоводяной клапан 230 из первой конфигурации во вторую конфигурацию посредством блокирования отводного отверстия 242 в центре газоводяного клапана 230 таким образом, чтобы газ не мог вытекать в окружающую атмосферу, как показано на фиг.2B. Когда отводное отверстие 242 закрывается пальцем U пользователя, в пространстве между приемным цилиндром 250 и штоком 240 клапана начинает повышаться давление, и деформируемый второй уплотнительный элемент 264 на штоке 240 клапана деформируется заданным образом, что делает возможным перенаправление газа по основному радиальному проходу 244, за деформируемый второй уплотнительный элемент 264 и из приемного цилиндра 250 через газовыпускное отверстие 254, к дистальному концу гибкого стержня. Иначе говоря, газ из системы подачи газа протекает по основному радиальному проходу 244 и либо через отводные отверстия по основному аксиальному проходу 243 в соответствии с первым путем A1 течения газа в первой конфигурации, либо продолжает течение по основному радиальному проходу 244, чтобы истекать из газоводяного клапана 230 через газовыпускное отверстие 254, по, так называемому, второму пути A2 течения газа во второй конфигурации.
[0058] Газоводяной клапан 230 включает в себя также третий уплотнительный элемент 266, который может быть регулируемым уплотнительным элементом, выполненным с возможностью расширения и сокращения (например, пневматического, механического, гидравлического и т.д.), чтобы обеспечивать воздухонепроницаемое уплотнение между газовпускным отверстием 252/газовыпускным отверстием 254 и водовпускным отверстием 256/водовыпускным отверстием 258. Иначе говоря, когда в приемном цилиндре 250 нарастает давление, регулируемый третий уплотнительный элемент 266 расширяется в ответ на повышение давления для обеспечения герметичного уплотнения между газоводяным клапаном 230 и приемным цилиндром 250, чтобы предотвращать утечку газа под давлением в водовпускное отверстие 256 и/или водовыпускное отверстие 258. В некоторых вариантах осуществления, регулируемый третий уплотнительный элемент 266 как конструктивно, так и по текучей среде соединен с газоводяным клапаном 230 таким образом, что, когда в системе нарастает давление, давление газа или текучей среды нарастает также внутри регулируемого третьего уплотнительного элемента 266 или на него, что вынуждает его деформироваться (например, расширяться, увеличиваться, раздуваться, наращиваться и т.д.), с упором в приемный цилиндр 250 и/или шток 240 клапана газоводяного клапана 230. Иначе говоря, когда к регулируемому третьему уплотнительному элементу 266 прилагается потенциально деформирующая нагрузка, создаваемая давлением газа в системе, упомянутый элемент расширяется для более эффективного уплотнения пространства между газоводяным клапаном 230 и приемным цилиндром 250. В некоторых вариантах осуществления, приемный цилиндр 250 включает в себя желобок (не показанный), котором, по меньшей мере частично, располагается регулируемый третий уплотнительный элемент, и регулируемый третий уплотнительный элемент 266 выполнен с возможностью деформации в желобке.
[0059] В некоторых вариантах осуществления, шток 240 клапана включает в себя вспомогательный аксиальный проход 246, соединенный по текучей среде с основным радиальным проходом 244, и вспомогательный аксиальный проходом 246 выполнен с возможностью пропускания потока газа под давлением из основного радиального прохода 244 к регулируемому третьему уплотнительному элементу 266. В некоторых вариантах осуществления, вспомогательный аксиальный проход 246 соединен по текучей среде с вспомогательным радиальным проходом 248, который, по существу, совмещен и сообщается по текучей среде с регулируемым третьим уплотнительным элементом 266. В некоторых вариантах осуществления, вспомогательный радиальный проход 248 представляет собой множество проходных отверстий, распределенных по штоку 240 клапана таким образом, что давление, прилагаемое к регулируемому третьему уплотнительному элементу 266, является, по существу, равномерным. Иначе говоря, во второй конфигурации, давление газа, которое создается внутри приемного цилиндра 250 между деформируемым вторым уплотнительным элементом 264 и регулируемым третьим уплотнительным элементом 266, является, по существу, не ниже, чем давление газа или текучей среды внутри регулируемого третьего уплотнительного элемента 266.
[0060] В некоторых вариантах осуществления, к регулируемому третьему уплотнительному элементу 266 может механически прилагаться регулирующее усилие с таким расчетом, чтобы регулирующее усилие было достаточно большим для преодоления потенциально деформирующего давления газа, оказываемого на регулируемый третий уплотнительный элемент 266 изнутри газоводяного клапана 230. В некоторых вариантах осуществления, привод (не показанный) может быть выполнен с возможностью приложения усилия и/или давления к регулируемому уплотнительному элементу.
[0061] В некоторых вариантах осуществления, регулируемый третий уплотнительный элемент 266 может быть изготовлен из любого соответственно деформируемого, но износостойкого материала, включая, но без ограничения, натуральный каучук, синтетический каучук, пластики, полиэтилен, полипропилен, полистирол, поливинилхлорид, полиметилметакрилат, полиамиды, поликарбонаты, сложные полиэфиры, полиуретаны, поливинилиденхлорид, акрилонитрил-бутадиен-стирол, полиэпоксиды, политетрафторэтилены, фенольные смолы, меламино-формальдегидный пластик, мочевино-формальдегидный пластик, полиэфирэфиркетон, полиэфиримиды, силиконы, фурфураны, полисульфоны, эластомерные материалы, например, неопрен, изопрен, этилендихлорид, бутадиеновые синтетические каучуки, латекс, 1,3-бутадиен-стирольные сополимеры, изобутилен, полибутадиен, стирол-этилен-бутилен-стирольные сополимеры, стирольные блоксополимеры, термопластичные полиэфирэфиры, фторосиликон, фторуглеродный каучук, этиленпропилен, полиизопрен, любой другой подходящий материал и любую их комбинацию.
[0062] Газоводяной клапан 230 может быть переведен в третью конфигурации, когда газоводяной клапан 230 прижимается пальцем U пользователя, как показано стрелками AA на фиг.2C. Когда газоводяной клапан 230 нажат, газ не имеет возможности поступления в приемный цилиндр 250 и перенаправляется в систему подачи воды (т.е. резервуар воды), где начинает повышать давление и вытеснять текучую среду (например, стерильную воду) из системы подачи воды, через шланг эндоскопа к водовпускному отверстию 256 газоводяного клапана 230, через внутренний объем приемного цилиндра 250 (например, около штока 240 клапана между третьим уплотнительным элементом 266 и четвертым уплотнительным элементом 268) к водовыпускному отверстию 258 и к дистальному концу гибкого стержня. Путь течения воды обозначен W1 на фиг.2C. Данный поток стерильной воды направляется через линзу, чтобы отчистить инородные вещества и улучшить визуализацию.
[0063] Для обеспечения общего понимания, выше описаны некоторые иллюстративные варианты осуществления; однако, среднему специалисту в данной области техники будет понятно, что системы, устройства и способы, описанные в настоящей заявке, можно адаптировать и видоизменять, чтобы создавать системы, устройства и способы для других соответствующих применений, и что можно выполнять другие дополнения и видоизменения, не выходящие из объема описанных здесь систем, устройств и способов.
[0064] Варианты осуществления, описанные в настоящей заявке, показаны и описаны в конкретном исполнении, но следует понимать, что возможно выполнение различных изменений по форме и в деталях. Если не указано иное, иллюстративные варианты осуществления можно понимать как представляющие примерные признаки изменения деталей некоторых вариантов осуществления, и поэтому, если не указано иное, признаки, компоненты, модули и/или аспекты изображений можно иным образом сочетать, разделять, менять местами и/или перегруппировывать без отклонения от раскрытых систем или способов. Кроме того, формы и размеры компонентов также являются примерными и, если не указано иное, могут быть изменены без затрагивания объема раскрытых примерных систем, устройств или способов по настоящему изобретению.
[0065] В контексте настоящей заявки, термин «около» и «приблизительно» обычно означает плюс или минус 10% от заявленного значения, например, около 250 мкм должно включать от 225 мкм до 275 мкм, приблизительно 1000 мкм должно включать от 900 мкм до 1100 мкм.
[0066] В настоящей заявке применены общепринятые термины из области эндоскопических устройств. Термины известны в данной области техники и предложены только в качестве неограничивающего примера в целях удобства. Поэтому, интерпретация соответствующих терминов в формуле изобретения, если не указано иное, не ограничено никаким конкретным определением. Таким образом, терминам, применяемым в формуле изобретения, следует давать их расширительное правдоподобное толкование.
[0067] Выше показаны и описаны конкретные варианты осуществления, однако, средним специалистам в данной области техники будет очевидно, что конкретные показанные варианты осуществления можно заменить любой конструкцией, которая адаптирована для достижения такой же цели. Средним специалистам в данной области техники будут выявлены многочисленные конструктивные изменения. Поэтому, настоящая заявка предназначена для охвата любых конструктивных изменений или вариантов.
[0068] Вышеприведенное подробное описание включает в себя ссылки на прилагаемые чертежи, которые входят в подробное описание. Чертежи представляют в качестве иллюстрации конкретные варианты осуществления, которые можно применить на практике. Данные варианты осуществления называются также в настоящем описании «примерами». Такие примеры могут включать в себя элементы, дополнительные к изображенным или описанным элементам. Однако, авторы настоящего изобретения предусматривают также примеры, в которых обеспечены только такие показанные или описанные элементы. Более того, авторы настоящего изобретения предусматривают также примеры, использующие любую комбинацию или перестановку таких показанных или описанных элементов (или одного или более их аспектов), либо в отношении конкретного примера (или одного или более его аспектов), либо в отношении других примеров (или одного или более их аспектов), показанных или описанных в настоящей заявке.
[0069] Все публикации, патенты и патентные документы, упомянутые в настоящем документе, в полном объеме включены в него путем отсылки, как если бы по-отдельности включались путем отсылки. В случае противоречий применения между настоящим документом и документами, включенными путем отсылки, применение во включенной(ых) ссылке(ах) следует считать дополнительным к таковому настоящего документа; в случае несовместимых противоречий, превалировать должно применение в настоящем документе.
[0070] В настоящем документе, применяемые неопределенные артикли, как принято в патентных документах, должны включать в себя значение один или более одного, независимо от любых других случаев или применений выражений «по меньшей мере один» или «один или более». В настоящем документе, предлог «или» имеет неисключительное значение или такое, при котором «A или B» включает в себя «A, но не B», «B, но не A», и «A и B», если не указано иное. В настоящем документе, выражения «включающий в себя» и «в котором» применяются как эквиваленты в обычном английском языке для соответствующих выражений «содержащий» и «где». Кроме того, в последующей формуле изобретения, выражения «включающий в себя» и «содержащий» являются открытыми, то есть, система, устройство, изделие или процесс, который включает в себя элементы, дополнительные к тем, которые перечислены после такого выражения в пункте формулы изобретения, все еще считаются находящимися в пределах объема данного пункта формулы изобретения. Более того, в последующей формуле изобретения, определения «первый», «второй» и «третий» применяются просто в качестве названий и не предполагают наложения численных требований к данным объектам.
[0071] Вышеприведенное описание предназначено для иллюстрации, а не ограничения. Например, вышеописанные примеры (или один или более их аспектов) можно применять в сочетании друг с другом. Например, средним специалистом в данной области техники после изучения вышеприведенного описания могут быть применены другие варианты осуществления. Реферат составлен в соответствии с 1.72(b) раздела 37 Кодекса законов США, чтобы обеспечить читателю быстрое выявление сущности технического описания изобретения и представлен, исходя из предположения, что реферат не будет служить для интерпретации или ограничения объема или смысла формулы изобретения.
[0072] В подробном описании различные признаки могут быть сгруппированы для упрощения раскрытия. Это не следует толковать как предположение, что незаявленный раскрытый признак является существенным для любого пункта формулы изобретения. Более, предмет изобретения может заключаться в менее, чем всех признаках конкретного раскрытого варианта осуществления. Таким образом, последующая формула изобретения настоящим включается в подробное описание, при этом каждый пункт формулы изобретения занимает самостоятельное положение как отдельный вариант осуществления, и предусматривается, что такие варианты осуществления можно сочетать друг с другом в виде различных комбинаций или перестановок. Объем вариантов осуществления должен определяться прилагаемой формулой изобретения, наряду с полным объемом эквивалентов, на которые данная формула изобретения дает права.