ЭНДОСКОПИЧЕСКИЙ НАПРАВЛЯЮЩИЙ ЗОНД, В ЧАСТНОСТИ, ДЛЯ КОЛОНОСКОПИИ И СИСТЕМА ДЛЯ ЭНДОСКОПИИ, СОДЕРЖАЩАЯ ТАКОЙ НАПРАВЛЯЮЩИЙ ЗОНД
ENDOSCOPIC GUIDE PROBE, IN PARTICULAR FOR COLONOSCOPY, AND AN ENDOSCOPY SYSTEM COMPRISING SUCH A GUIDE PROBE

Область техники
Настоящее изобретение относится к эндоскопическому направляющему зонду для катетеров или эндоскопов, в частности для гибких эндоскопов.
Примерами таких инструментов являются колоноскоп, энтероскоп, гастроскоп,дуоденоскоп, эхоэндоскоп и т.д.
Уровень техники
Эндоскопические направляющие зонды (или «проводники» на техническом жаргоне) используются в полевых условиях для позиционирования и использования, фактически, в качестве направляющей, в частности, для катетера, обычно устанавливаются на нем в скользящем положении; для этих целей катетер снабжен рабочим каналом, в котором сам направляющий зонд находится в собранном состоянии.
В зависимости от применений, для которых они предназначены, известны различные типы эндоскопических направляющих зондов.
Один из типов эндоскопического направляющего зонда содержит анкерную головку, которая позволяет направляющему зонду оставаться на месте и служит опорой при выполнении операций с катетером или эндоскопом.
В некоторых вариантах осуществления изобретения для этой цели направляющие снабжены надувным баллоном, который, будучи введенным в просвет органа и помещенным в него, надувается воздухом до тех пор, пока он не начнет давить на стенки просвета, таким образом оставаясь зафиксированным на месте.
Хотя эти направляющие зонды с расширяемой анкерной головкой используются, тем не менее, они имеют некоторые недостатки.
Фактически, эти направляющие являются «пассивными» при размещении, то есть их следует устанавливать вручную врачом- оператором, и они могут быть зафиксированы на месте, только когда они находятся точно в необходимом месте: фактически, если требуется небольшая адаптация их положения, необходимо будет спустить баллон, снова установить головку и продолжить фиксацию на новом месте.
Эти операции требуют некоторого времени, что вызывает дополнительный дискомфорт у пациента.
Другое ограничение некоторых из этих решений связано с тем, что просвет, в который помещена направляющая головка, сомкнут: в частности, в случае надувных баллонов окклюзия полная, тогда как в случае металлических клеток окклюзия только частичная, но между сегментами клетки остаются только небольшие проходные области.
Также такие анкерные головки трудно использовать в определенных областях эндоскопии, например в случае колоноскопии, из-за анатомической конформации органа, в который вводится направляющий зонд. Например, в толстой кишке диаметр просвета может составлять от 2-3 см до 6-8 см в отношении рассматриваемого сегмента и наличия или отсутствия патологических состояний или анатомических аномалий. Это подразумевало бы необходимость использования даже очень объемных баллонов.
Также закрепление посредством баллонов достигается за счет трения, возникающего между баллоном и поверхностью слизистой оболочки органа. Это подразумевает, что для более надежного закрепления необходимо увеличить давление на стенку кишечника, тем самым еще больше расширяя баллон. Однако эта операция может привести к чрезмерному расширению кишечника с риском причинения боли или даже разрыва ткани. Также иногда кишечник, особенно у пожилых людей или при определенных патологических состояниях, может расширяться и становиться вялым до такой степени, что он не оказывает сопротивления расширению баллона. В этом состоянии растяжение баллона может быть не только рискованным, но и неэффективным.
Тем не менее, устойчивая и стабильная фиксация необходима для обеспечения того, чтобы направляющий зонд мог также использоваться и для колоноскопов, и для эндоскопов в целом.
В частности, техническое оснащение колоноскопа требует особых мер предосторожности при введении колоноскопа в конечную точку ободочной кишки, поскольку ободочная кишка, помимо своего извилистого рисунка, имеет вялые стенки, в результате чего образуются петли, которые препятствуют продвижению наконечника колоноскопа, и стенки толстой кишки растягиваются, вызывая тем самым боль и риск разрыва кишечника: в этих случаях врач должен маневрировать инструментом соответствующим образом, чтобы максимально корректировать траекторию и иметь возможность провести колоноскоп в конечную точку.
Следует также учитывать, что основным отличием колоноскопа от стандартного катетера является масса. С увеличением массы катетера или эндоскопа требуется направляющий зонд с более высокой жесткостью. Жесткость направляющего зонда зависит, главным образом, от двух факторов: материала, из которого он изготовлен, и силы, с которой он действует на тягу; чем больше сила тяги, тем больше масса катетера. Для того чтобы сила тяги была больше, фиксация должна быть максимально жесткой.
Направляющие, используемые в настоящее время в эндоскопии, не могут быть изготовлены из особо жесткого материала, так как это может повредить кишечник жестким наконечником.
В случае фиксации надувным баллоном, когда тяга действует на внешнем конце направляющего зонда в ходе упомянутых процедур, определяется тяга не только направляющего зонда, но баллона слизистой оболочки кишечника, где баллон закреплен, и следовательно, _всей кишки и ее связок. Эта последовательность событий может привести к возникновению боли из-за вытяжения висцеральных связок и повреждения оболочки. При использовании этих инструментов закрепление также может быть неэффективным.
В связи с этим следует отметить, что в направляющих с надувным баллоном наружный конец направляющего зонда соединен с инсуффлятором, который регулирует давление газа внутри баллона; это означает, что внешний конец направляющего зонда не свободен, а зацеплен инсуффлятором.
Даже если теоретически можно было бы подумать об изменении этой области фиксации, остается ограничение, касающееся необходимого наличия инсуффлятора, который имеет определенную стоимость и дополнительное обременение для оборудования в дополнение к необходимому техническому обслуживанию. Также во время использования требуется постоянный контроль давления инсуффляции.
Другое ограничение этих способов связано с тем, что инсуффлятор не всегда присутствует в каждом эндоскопическом кабинете.
Общим ограничением способов известного уровня техники также является то, что невозможно удалить используемый эндоскоп из направляющей и заменить его другим эндоскопом, удерживая направляющую на месте; это связано с тем, что вдоль проволочной направляющей обычно находятся устройства управления, которые могут препятствовать извлечению и, следовательно, замене.
Еще одно ограничение таких способов связано с тем, что, как правило, целесообразно, чтобы размеры анкерной или позиционирующей головки были как можно меньше, чтобы их можно было легко вводить и маневрировать ими.
Затем следует учитывать, что, особенно когда эндоскопия представляет собой колоноскопию, другое ограничение связано с определением оператором места повреждения (например, опухоль, полип или тому подобное). На самом деле определение местоположения имеет первостепенное значение, например, для указания хирургу, в каком сегменте толстой кишки имеется поражение, которое было обнаружено эндоскопистом во время колоноскопии. Например, может случиться так, что оператор эндоскопист говорит, что полип находится в нисходящей ободочной кишке, в то время как он находится в сигмовидной кишке или в поперечной ободочной кишке.
Это происходит потому, что внутри ободочной кишки есть несколько контрольных точек, что вызывает даже грубые ошибки определения местоположения.
Задачей изобретения является создание эндоскопического направляющего зонда для катетеров или эндоскопов, который решает одну или несколько технических проблем, описанных выше. В этом контексте задачей настоящего изобретения является создание эндоскопического направляющего зонда, который способен обеспечить надежную и менее травмирующую фиксацию, в частности для использования в колоноскопии.
Другой задачей изобретения является создание эндоскопического направляющего зонда, который позволяет оказывать значительное тяговое усилие на сам направляющий зонд.
Еще одной задачей изобретения является создание эндоскопического направляющего зонда, который также может использоваться с колоноскопами большой массы.
Другой задачей изобретения является создание эндоскопического направляющего зонда, который позволяет выполнять, по меньшей мере, небольшие перемещения анкерной головки, когда она находится в зафиксированном положении, чтобы избежать ненужных маневров активации/деактивации.
Другой задачей изобретения является создание эндоскопического направляющего зонда, который позволяет заменять эндоскоп, сохраняя при этом фиксацию на месте направляющего зонда в органе.
Другой задачей изобретения является создание создание эндоскопического направляющего зонда, которым можно управлять относительно быстро.
Еще одной задачей изобретения является создание эндоскопического направляющего зонда, который является относительно недорогим и простым в реализации.
Другой задачей изобретения является создание эндоскопического направляющего зонда, который является относительно безопасным даже в случае неисправностей.
Еще одной задачей изобретения является создание эндоскопического направляющего зонда, который позволяет точно определять местоположение возможных повреждений (например, опухоли, полипы или тому подобное), особенно когда изобретение используется для колоноскопии.
Сущность изобретения
Одна или несколько из задач, описанных выше, и другие, которые могут стать очевидными позже, решаются с помощью эндоскопической системы, содержащей эндоскопический направляющий зонд, в частности для колоноскопов, содержащих трубчатый направляющий элемент и анкерную головку, где трубчатый направляющий элемент содержит продольную полость, при этом крепежная головка снабжена, по меньшей мере, одним контейнером для размещения магнитного или ферромагнитного вещества, при этом контейнер сообщается с упомянутой продольной полостью, а эндоскопический направляющий зонд дополнительно содержит магнитное или ферромагнитное вещество, которое перемещается по упомянутой продольной полости для заполнения/опорожнения контейнера.
Магнитное или ферромагнитное вещество содержит намагничиваемый агент, то есть агент, который реагирует на присутствие внешнего магнитного поля. Магнитное или ферромагнитное вещество может присутствовать в различных формах в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения.
Изобретение также относится к системе эндоскопии, предпочтительно к колоноскопии, как определено в прилагаемой формуле изобретения, содержащей эндоскопический направляющий зонд в соответствии с изобретением, взаимодействующий с источником магнитного поля, где источник магнитного поля предпочтительно связан с устройством, которым управляют вручную, то есть также без передвижения или вспомогательных опорных устройств. В некоторых вариантах осуществления изобретения устройство, управляемое вручную, представляет собой наконечник, в котором источник магнитного поля перемещается между рабочим положением и безопасным состоянием или исходным положением, в котором:
в рабочем положении источник магнитного поля находится близко к рабочему концу наконечника,
и в безопасном или исходном положении источник магнитного поля находится на удалении от рабочего конца наконечника.
Также изобретение относится к набору, содержащему направляющий зонд, в соответствии с изобретением, контейнер с ферромагнитной жидкостью в заданном количестве, в некоторых случаях катетер, в некоторых случаях наконечник, содержащий источник магнитного поля, в некоторых случаях шприц, соединяемый с эндоскопическим направляющим зондом в соответствии с изобретением для введения ферромагнитной жидкости.
Также изобретение относится к способу введения колоноскопа в толстую кишку пациента, который можно использовать, например, для диагностического колоноскопического обследования.
В частности, изобретение относится к системе эндоскопии, эндоскопическому направляющему зонду, комплекту для эндоскопии и способу колоноскопии, как упомянуто в прилагаемой формуле изобретения, текст которой составляет неотъемлемую часть настоящего описания.
Дополнительные признаки и преимущества станут более очевидными из описания предпочтительных, но неисключительных вариантов осуществления изобретения, показанных в качестве неограничивающего примера.
Краткое описание чертежей
Фигура 1 представляет собой вид в разрезе  первого варианта осуществления изобретения направляющего зонда в соответствии с изобретением;
Фигура 2 представляет собой вид в разрезе  первого варианта осуществления изобретения  системы эндоскопии, содержащей направляющий зонд, на Фигуре 1, в первом рабочем состоянии;
Фигура 3 представляет собой вид в разрезе системы на Фигуре 2 во втором рабочем состоянии;
Фигура 4 представляет собой вид в разрезе  второго варианта осуществления изобретения системы эндоскопии в соответствии с изобретением.
Осуществление изобретения
Изобретение будет далее описано со ссылкой на чертежи в различных его вариантах осуществления изобретения.
Эндоскопический направляющий зонд обозначен в первом варианте осуществления изобретения на Фигурах 1-3 под номером позиции 1, тогда как второй вариант осуществления изобретения обозначен под номером позиции 10 и показан на Фигуре 4.
В целом, эндоскопический направляющий зонд 1, 10 в соответствии с изобретением содержит трубчатый направляющий элемент 2 и анкерную головку 3.
Анкерная головка 3 может быть размещена на терминальном конце или рядом с ним, в частности на дистальном конце трубчатого направляющего элемента 2, тогда как на другом конце трубчатого направляющего элемента 2, то есть на проксимальном конце, размещено устройство управления предпочтительно разъемным образом соединенное с трубчатым направляющим элементом 2.
В соответствии с изобретением, трубчатый направляющий элемент 2 имеет, по меньшей мере, одну продольную полость 7, а анкерная головка 3 снабжена по меньшей мере одним контейнером 4, 8 для размещения магнитного или ферромагнитного вещества 5, 6.
Трубчатый направляющий элемент 2 предпочтительно является однопросветным (то есть он вмещает в себя одну продольную полость 7), но в некоторых вариантах осуществления изобретения он имеет дополнительные полости (например, две полости, в случае двухпросветного) для прохода воздух, жидкости или эндоскопических приспособлений; в этом случае возможно, что он содержит оболочку, которая определяет каждый дополнительный просвет, причем эта оболочка может заканчиваться за анкерной головкой 3.
Контейнер 4, 8 сообщается с продольной полостью 7 трубчатого направляющего элемента 2.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения взаимное расположение контейнера 4, 8 и трубчатого направляющего элемента 2 является таким, как показано, то есть контейнер 4, 8 расположен рядом с терминальным концом (дистальным концом) трубчатого направляющего элемента 2, который проходит через контейнер 4, 8 и выступает оттуда свободным направляющим концом 21.
Длина свободного направляющего конца 21 составляет от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров; во втором случае предпочтительно, чтобы он был мягким и гибким, чтобы не повредить слизистую оболочку, если направляющий зонд выталкивается к стенке кишечника.
Следовательно, в этом варианте осуществления изобретения контейнер 4, 8 проходит по периферии вокруг трубчатого направляющего элемента 2, чтобы полностью окружить его, по меньшей мере, на определенную осевую длину.
В других вариантах осуществления изобретения (не показаны) контейнер 4, 8 вместо этого помещен для покрытия дистального конца трубчатого направляющего элемента 2, который открывается в контейнер 4, 8.
В других вариантах осуществления изобретения форма контейнера 4, 8 может быть разной и подразделяется, например, на радиальные секторы или сегменты, такие как лепесток.
В соответствии с изобретением, эндоскопический направляющий зонд 1, 10 дополнительно содержит магнитное или ферромагнитное вещество 5, 6, перемещаемое в упомянутой продольной полости 7 для заполнения/опорожнения контейнера 4, 8.
Термин «магнитное или ферромагнитное вещество» означает любой материал, который реагирует на магнитное поле, такой как ферромагнитный или парамагнитный материал; этот материал может быть твердым, жидким или порошкообразным, при этом его достаточно перемещать внутри продольной полости 7 для заполнения/опорожнения контейнера 4, 8. Предпочтительные варианты осуществления изобретения магнитного или ферромагнитного вещества будут описаны ниже.
Возвращаясь ненадолго к контейнеру 4, 8, в предпочтительном варианте осуществления изощрения он расширяется и отводится вручную, предпочтительно упруго, чтобы переключаться из отведенного состояния, при котором он по существу прилегает к корпусу трубчатого направляющего элемента 2, в расширенное состояние, в котором он выступает наружу из корпуса трубчатого направляющего элемента 2 и наоборот; заполнение или опорожнение контейнера 4, 8 магнитным или ферромагнитным агентом определяет переключение между отведенным и расширенным состоянием и наоборот.
Обращаясь теперь к описанию магнитного или ферромагнитного вещества 5, согласно первому варианту осуществления изобретения, показанному на Фигурах 1-3, оно содержит множество намагничиваемых тел 51, соединенных друг с другом с образованием гибкого удлиненного тела. Предпочтительно гибкое удлиненное тело образует цепь, как показано на Фигурах 1-3.
В другом варианте осуществления изобретения (не показан), вместо этого, намагничиваемые тела скользят по общей резьбе, которая предпочтительно проходит, по меньшей мере, частично внутри контейнера 4, 8.
В варианте осуществления изобретения, показанном на Фигурах 1-3, намагничиваемые тела 51 представляют собой небольшие металлические сферы, например, изготовленные из железа, стали или подобного материала; каждая сфера соединена с предыдущей и последующей посредством вала или резьбы, так что каждая сфера может выполнять определенную степень вращения относительно других сфер: таким образом, формируется цепь, которая путем соответствующего выбора радиуса из сфер, способна скользить в полость трубчатого направляющего элемента 2, как показано на Фигуре 1, и, таким образом, размещаться в контейнере 4, как показано на Фигурах 2 и 3.
С этой целью, предпочтительно, чтобы намагничиваемые тела 51 имели размер, лишь немного меньший, чем диаметр продольной полости 7 трубчатого направляющего тела 2, чтобы свободно скользить (без деформации трубчатого тела) в нем, таким образом определяя изменение между отведенным и расширенным состоянием, и наоборот.
В других вариантах осуществления изобретения (не показаны) вместо сфер предусмотрены небольшие цилиндры, соединенные шарнирным способом, аналогично тому, как было только что описано.
В других вариантах осуществления изобретения форма форма намагничиваемых элементов изменяется в соответствии с требованиями, поскольку элементы, имеющие различную форму и/или размеры, могут быть расположены рядом.
В других вариантах осуществления изобретения цепь имеет традиционный вид, например, с кольцами, с овальными звеньями или подобными им.
В этом варианте осуществления изобретения контейнер 4 предпочтительно представляет собой сетчатый пакет, либо металлический (например, нитинол), либо пластиковый; размер звеньев сетки должен быть выбран таким образом, чтобы избежать прохождения цепи, чтобы в случае заполнения контейнера 4 (рис. 2- 3) цепь не выходила и оставалась в контейнере 4.
Общая длина гибкого элемента такова, что даже в состоянии полного контейнера 4 сама цепь или соединение с ней (не показано) выступают со стороны проволочной направляющей (противоположно тому, который снабжен концом 21) и заканчиваются, например, устройством управления, снабженным, по меньшей мере, ручным или автоматическим управлением, действующим на цепь; это гарантирует возможность воздействия на цепь, чтобы опорожнить контейнер 4.
Таким образом, получается, что операции наполнения или опорожнения контейнера 4 являются особенно простыми и быстрыми; в то же время масса магнитного вещества в контейнере 4 является относительно большой и способствует прочной фиксации, даже если, как показано, контейнер 4 выбирается с максимальными размерами в расширенном состоянии, например, при неполной окклюзии просвета и при том, что стенки толстой кишки не растягиваются, с последующим появлением боли и повышением риска перфорации.
При использовании сетчатого контейнера 4 это преимущество усиливается, поскольку даже в случае, когда максимальный размер контейнера 4 таков, что он обеспечивает периферический полный контакт со стенками просвета органа, наличие сетки и остаточных пустот между телами цепи оставляют некоторую, хотя и небольшую, область прохода для жидкостей организма.
В варианте осуществления изобретения, показанном на Фигуре 4, магнитное или ферромагнитное вещество 6 содержит жидкость и 61 множество намагничиваемых тел 62 в дисперсии в упомянутой жидкости 61; жидкость 61 предпочтительно выполняет только функцию транспортной жидкости для подачи намагничиваемых частиц, как правило, частиц железа, в полость 7 и в контейнер 8 и из него.
В определенных вариантах осуществления изобретения жидкость представляет собой водную суспензию.
В определенных вариантах осуществления изобретения намагничиваемые тела 62 представляют собой частицы железа, диспергированные в жидкости и имеющие размеры в диапазоне от 10 микрон до 500 микрон.
В определенных вариантах осуществления изобретения магнитное или ферромагнитное вещество представляет собой биосовместимую «ферромагнитную жидкость», предпочтительно включающую наночастицы и эмульгаторы для предотвращения агрегации частиц.
Что касается контейнера 8, то в этом варианте осуществления изобретения он содержит или в ином случае состоит из пакета, герметичного для прохода жидкости 61, в форме надувного баллона. Примерами надувных баллонов являются баллоны, которые обычно используются в эндоскопии, например нейлоновые баллоны или баллоны из полиэфир-полиамидного блок-сополимера или их соединения с полиамидом. Такие сополимеры и их соединения с полиамидами известны и подробно описаны в патентной публикации WO 2007/132485 A1.
Также в этом случае можно быстро наполнить контейнер, предпочтительно посредством насоса или поршня (например, шприца соответствующего размера), для подачи жидкости через канал 7 в контейнер 8 или удаления ее из него; тогда можно аккуратно отрегулировать уровень наполнения контейнера 8, например, путем доведения его до максимальных размеров, например, чтобы не полностью блокировать просвет органа, в который он вставлен, и не расширять стенки. Степень наполнения можно контролировать визуально с помощью изображений, передаваемых камерой эндоскопа.
В этом варианте осуществления изобретения между трубчатым направляющим элементом 2 и контейнером 8 в некоторых случаях предусмотрен клапан, выполненный с возможностью предотвращения того, чтобы в ситуации заполнения контейнера 8 жидкостью 61 (т.е. намагничиваемыми телами 62), последняя могла течь назад из контейнера 8 в корпус 2.
Предпочтительно заполнять контейнер 8, используя шприц или, в более общем случае, поршень, который впрыскивает жидкость 61 с намагничиваемыми телами 62 в трубчатый направляющий элемент 2, через который он доходит до контейнера 8. Для этого устройство управления снабжено, по меньшей мере, адаптером для соединения с указанным шприцем или поршнем.
В некоторых вариантах осуществления изобретения как сетчатый контейнер 4, так и баллонный контейнер 8 выполнены из эластичного материала.
Количество магнитного или ферромагнитного материала, помещенного в контейнер 4, 8, можно регулировать не только для определения размеров контейнера 4, 8 после его заполнения, но также для модуляции силы, с которой контейнер удерживается на стенке органа, в который он вставлен и, таким образом, в конечном итоге, силы фиксации. В частности, концентрацию порошка следует максимально увеличить, чтобы обеспечить возможность наполнения баллона максимальной массой по сравнению с минимально возможными объемами.
Система эндоскопии изобретения содержит эндоскопический направляющий зонд, как описано выше, и источник магнитного поля, сформированный для приложения удерживающей силы к магнитному или ферромагнитному веществу 5, 6 по отношению к поперечному направлению вытягивания, больше чем 5 Н на расстоянии от 2 сантиметров до 10 сантиметров.
Выражение «прикладывание удерживающей силы к магнитному или ферромагнитному веществу 5, 6 относительно поперечного направления вытягивания» означает удерживающую силу на магнитном или ферромагнитном веществе относительно тяги, по существу перпендикулярной направлению максимального притяжения между магнитом и ферромагнитным телом, определяемого силовыми линиями магнитного поля.
На этом этапе целесообразно описать, как проводится диагностическое колоноскопическое исследование, для лучшего понимания изобретения.
Колоноскоп представляет собой гибкий эндоскоп, отличающийся тем, что содержит наконечник (длиной около 15 см), корпус (длиной около 130 см) и манипулятор. Наконечник является подвижным, и в нем размещены камера, источники света и отверстие рабочего канала. Наконечником можно управлять путем перемещения ручек на манипуляторе. Корпус обладает гибкостью, которую в некоторых моделях также можно выбирать для выполнения определенных эндоскопических операций. Кабели для передачи изображений, блок питания и связующие стержни для соединения наконечника с ручками расположены внутри корпуса.
Манипулятор отличается не только ручками для ориентации наконечника, но также внешним отверстием рабочего канала и средствами управления всасыванием или продувкой воздуха, а также записью фото- или видео-изображений.
Целью диагностической колоноскопии является обследование всей поверхности слизистой оболочки толстой кишки с целью выявления любых ее патологических изменений, которые могут потребовать дополнительной диагностики или лечебных мероприятий. Важно, чтобы наконечник колоноскопа, снабженный камерами и источниками света, достигал последней части толстой кишки, называемой слепой кишкой. На самом деле, если инструмент не достигнет слепой кишки, врач не сможет сказать, есть ли какие-либо патологические изменения в необследованной части тракта.
Толстая кишка представляет собой полый трубчатый подвижный орган со слабой стенкой. В отличие от других полых трубчатых органов, таких как артерии, он имеет больший диаметр, стенки могут расширяться на несколько сантиметров, а кишечник в некоторых сегментах может быть смещен внутри брюшной полости, иногда даже на 30 см.
Эти анатомические особенности не позволяют ввести катетеры или направляющие зонды на отрезки более 10-30 см. Фактически, катетеры, введенные в прямую кишку через задний проход, имеют тенденцию скручиваться из-за большого диаметра просвета и изгибов кишечника. Следовательно, в отличие от того, что проводится в сосудистом поле, катетеризацию толстой кишки проводить трудно, за исключением небольшого растяжения. Даже при наличии радиологической проверки катетер или направляющий зонд не имеют достаточной подвижности наконечника или достаточной подъемной силы. Подъемная сила эндоскопа или катетера - это способность передавать усилие от корпуса инструмента к его наконечнику. Чем больше жесткость эндоскопа, тем больше подъемная сила. Однако слишком жестким эндоскопом невозможно с легкостью маневрировать по извилистому пути толстой кишки. Колоноскоп выполнен с возможностью достижения компромисса между достаточной гибкостью и достаточной подъемной силой.
Однако подъемная сила постепенно уменьшается, если колоноскоп находится в чрезмерно согнутом положении. Например, если колоноскоп во время колоноскопии образует петлю, он больше не сможет передавать усилие от корпуса к наконечнику, и, следовательно, эндоскопист не может продвинуть дальше инструмент и его камеру. В этих случаях, если эндоскопист продвигает инструмент вручную, результатом является только передача силы на стенки кишечника, что вызывает боль и риск травмы без возможности продвижения наконечника.
В свете вышесказанного, эндоскопический направляющий зонд 1, 10, в соответствии с изобретением, решает техническую проблему введения колоноскопа до слепой кишки, поскольку это позволяет реализовать способ введения колоноскопа, который включает следующие этапы:
используют колоноскоп, имеющий дистальный конец, выполненный с возможностью введения в толстую кишку пациента, и проксимальный конец, соединенный с устройством маневрирования и управляющим манипулятором;
обеспечивают систему эндоскопии в соответствии с изобретением;
вводят дистальный конец колоноскопа через задний проход пациента до достижения точки блокировки, то есть точки, за которой колоноскоп больше не может быть продвинут;
продвигают эндоскопический направляющий зонд 1, 10 на заданное расстояние за дистальный конец колоноскопа, где упомянутое расстояние предпочтительно составляет 4-10 см;
вводят в контейнер 4, 8 эндоскопического направляющего зонда 1, 10 магнитное или ферромагнитное вещество 5, 6, для достижения расширенного состояния контейнера 4, 8;
создают внешнее магнитное поле посредством указанного источника магнитного поля в области живота, в которой находится расширенный контейнер 4, 8 с магнитным или ферромагнитным веществом 5, 6, с тем чтобы притянуть контейнер 4, 8 к точке фиксации на стенке ободочной кишки с применением удерживающей силы на магнитное или ферромагнитное вещество 5, 6, относительно поперечного направления вытягивания, больше 5 Н, больше 9 Н, или около 10 Н;
удлиняют эндоскопический направляющий зонд 1, 10 путем приложения силы вытягивания, по меньшей мере, 5 Н к проксимальному концу эндоскопического направляющего зонда 1, 10;
продвигают колоноскоп к точке фиксации контейнера 4, 8;
в некоторых случаях, опорожняют контейнер 4, 8 от магнитного или ферромагнитного вещества 5, 6;
1) повторение этапов с d) по i), пока не будет достигнута точка фиксации на слепой кишке.
Важно, чтобы эндоскопический направляющий зонд имел достаточно широкий просвет для более быстрого и легкого скольжения магнитного или ферромагнитного вещества 5, 6,
в частности, когда упомянутое вещество состоит из водной суспензии ферромагнитных частиц, имеющих высокую вязкость (высокую концентрацию и использование тяжелых частиц) и склонность к образованию сгустков и оседанию и, таким образом, перекрывать направляющий канал. Для этого трубчатое направляющее тело 2 эндоскопического направляющего зонда 1, 10, в соответствии с изобретением, в предпочтительном варианте имеет диаметр от 2 до 3,5 мм в зависимости от диаметра рабочего канала колоноскопа, который обычно составляет от 2,8 до 3,8 мм, в зависимости от его использования. Следовательно, внутренний диаметр просвета трубчатого направляющего тела 2 будет составлять от 1 мм до 3 мм.
Эндоскопический направляющий зонд 1, 10 на этапе d) может быть выполнен с возможностью скольжения внутри просвета колоноскопа или в отдельном внешнем канале, параллельном колоноскопу, который необходимо ввести перед колоноскопией. Преимущество использования этого отдельного канала для эндоскопического направляющего зонда 1, 10 состоит в том, чтобы сохранить просвет эндоскопа таким образом, чтобы можно было вводить в него другие инструменты, такие как шовные иглы или устройства для разрезания и удаления полипов или подобных образований. Если, с другой стороны, просвет колоноскопа используется для введения эндоскопического направляющего зонда 1, 10, его следует отвести после достижения максимального положения введения, для более легкого проведения диагностического обследования и, при необходимости, операции в случае возможного поражения.
Даже когда используется отдельный канал для эндоскопического направляющего зонда 1, 10, он все еще действует как направляющий зонд для колоноскопа, поскольку последний может удерживаться рядом с направляющим зондом во время введения.
Как было упомянуто выше, предпочтительный вариант осуществления изобретения предусматривает использование ферромагнитной жидкости в качестве ферромагнитного вещества 6. Такая ферромагнитная жидкость предпочтительно представляет собой водную суспензию порошка железа, магнетита или маггемита, то есть на основе оксидов железа. В некоторых вариантах осуществления изобретения используется так называемая «ферромагнитная жидкость», которая представляет собой суспензию оксидов железа в форме наночастиц, покрытых поверхностно-активным веществом, для предотвращения его агломерации. В соответствии с изобретением, водная суспензия ферромагнитного вещества обычно представляет собой суспензию от 30 до 70 об./об., предпочтительно около 50 об./об., указанных оксидов железа в воде, при этом, предпочтительно, чтобы оксиды железа имели размер частиц от 1 мкм до 500 мкм, более предпочтительно от 1 мкм до 200 мкм, еще более предпочтительно от 1 мкм до 50 мкм, наиболее предпочтительно от 1 мкм до 20 мкм. Размер ферромагнитных частиц может быть определен известными методами, такими как: микроскопии;
прямое наблюдение посредством электронной
— определение методами лазерного рассеяния света на водной суспензии с использованием лазерного гранулометрического анализатора (Malvern Mastersizer 3000) с применением метода LALLS (малоугловое лазерное рассеяние света) с использованием теории вычисления Фраунгофера.
Расширенный контейнер 4, 8 имеет такой объем, чтобы не перекрывать просвет толстой кишки, который варьируется в зависимости от растяжений от 3 до 7 см. Следовательно, объем расширенного контейнера 4, 8, в частности объем расширенного баллона 8 составляет от 15 до 200 мл, предпочтительно от 20 до 40 мл. Этот объем соответствует объему введенной в него ферромагнитной жидкости 6.
Удерживающая сила контейнера 4, 8 за стенки ободочной кишки относительно поперечного направления вытягивания, которое, как сказано, должно быть больше 5 Н, чтобы обеспечить достаточное сцепление эндоскопического направляющего зонда 1, 10 на этапе g), зависит от приложенного магнитного поля, которое, в свою очередь, зависит от расстояния, на котором источник магнитного поля расположен от контейнера 4, 8, заполненного ферромагнитным веществом 6. Обычно такое расстояние составляет от 2 до 5 см в большинстве сегментов толстой кишки. Однако у пациентов с ожирением это расстояние будет больше, например, до 10 см. Таким образом, источник магнитного поля будет выбираться в соответствии с типом использования инструмента и типом пациента. Для целей изобретения можно будет использовать магнитное поле, эквивалентное магнитному полю, генерируемому постоянным дисковидным магнитом с намагниченностью N45 (то есть магнитом, в котором максимальная магнитная энергия на единицу объема, которая может сохраняться в магните, составляет 45 мега-гаусс-эрстед) диаметром от 50 до 80 мм и толщиной от 30 до 60 мм. Если используется постоянный магнит, он может быть изготовлен из спеченного неодима, спеченного феррита, пластонеодима и т.п.
В предпочтительных вариантах осуществления изобретения этап f) приложения магнитного поля можно осуществлять путем постепенного приложения такого магнитного поля. Фактически, если бы необходимое магнитное поле было приложено очень быстро, это вызвало бы внезапное смещение контейнера 6, что могло бы спровоцировать внезапное и болезненное растяжение кишечника пациента. Постепенное приложение магнитного поля может осуществляться двумя способами:
f1) увеличивают приложенное магнитное поле путем постепенного изменения расстояния от источника магнитного поля и/или интенсивности магнитного поля, или
f2) постепенно вводят аликвоты ферромагнитного вещества 6 в контейнер 8 с уже приложенным магнитным полем.
Введение ферромагнитной жидкости 6 на стадии е) в соответствии с изобретением может осуществляться либо посредством специального насоса, либо просто с помощью шприца, объем которого с этой целью будет составлять от 15 до 200 мл, предпочтительно от 20 до 40 мл. Аналогичным образом, контейнер 4, 8 может быть опорожнен на этапе h).
Целью этапа g) вытягивания эндоскопического направляющего зонда 1, 10 является сохранение натяжения направляющего зонда, тем самым обеспечивая более легкое скольжение эндоскопа и, по меньшей мере, частично уменьшая кривизну петель ободочной кишки, также в этом случае, чтобы способствовать введению относительно жесткого эндоскопа.
Что касается альтернативы общей длины трубчатого элемента 2 эндоскопического направляющего зонда 1, 10, в соответствии с изобретением, то предпочтительно, чтобы он позволял заменять катетер другим катетером, например катетером другого типа, в ходе операции. Как правило, трубчатый элемент 2 имеет длину от 2,5 до 4 метров.
Если рассматривать конкретный вариант осуществления изобретения эндоскопической системы, содержащей эндоскопический направляющий зонд, в соответствии с изобретением, она содержит эндоскопический направляющий зонд 1, 10 только что описанного типа и магнитный наконечник 9, как показано на прилагаемых Фигурах 2-4.
Магнитный наконечник 9 выполнен с возможностью размещения вне тела пациента, он управляется оператором и может взаимодействовать с эндоскопическим направляющим зондом 1, 10, который, наоборот, во время анализа находится внутри тела пациента. Описываемый здесь магнитный наконечник 9 также можно использовать непосредственно для работы с различными эндоскопическими устройствами, такими как капсула, эндоскоп, проволочный направитель или тому подобное, которые для этих целей должны быть снабжены магнитной или намагничиваемой частью.
В некоторых вариантах осуществления изобретения магнитный наконечник 9 содержит источник магнитного поля 91, часть рукоятки 92 и рабочий конец 90.
Рабочий конец 90 состоит из той части наконечника 9, которая при использовании находится вблизи или в непосредственном контакте с телом пациента, рядом с областью, где выполняется эндоскопия (например, брюшная полость для целей колоноскопии и т.д.).
В некоторых вариантах осуществления изобретения источник магнитного поля 91 подвижен относительно рабочего конца 90 наконечника 9 между рабочим положением и безопасным или исходным положением, в котором:
в рабочем положении источник магнитного поля 91 находится близко к рабочему концу 90,
и в безопасном или исходном положении 91 удален от рабочего конца 90.
Поскольку источник магнитного поля 91 генерирует магнитное поле, и поскольку последнее действует с различной интенсивностью в зависимости от его расстояния от взаимодействующего магнитного или ферромагнитного вещества эндоскопа, в частности эндоскопического направляющего зонда 1, 10, из этого следует, что приведение источника магнитного поля 91 в рабочее положение оказывает заметное влияние магнитного поля на магнитное или ферромагнитное вещество 5, 6, необходимое для фиксации, перемещения и/или ориентирования эндоскопа (и/или его компонентов) и/или проволочной направляющей эндоскопа.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения, показанном на чертежах, магнитный наконечник 9 содержит кожух корпуса 96, заканчивающийся на одной стороне рабочим концом 90 или расположенным на нем; на противоположной стороне корпус 96 соединен с частью рукоятки 91, так что оператор может легко оперировать наконечником 9.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения магнитный наконечник 9 не имеет опорных конструкций, шарнирно соединенных с наконечником 9, который затем захватывается и свободно перемещается оператором в пространстве.
Кожух корпуса 96 вмещает в себя источник магнитного поля 91, по меньшей мере, в рабочем положении, предпочтительно также в безопасном положении или в исходном положении, как показано на примере на прилагаемых фигурах.
В другом варианте осуществления изобретения, в исходном положении источник магнитного поля 91 размещен на части рукоятки 92 или внутри нее; таким образом, существует больший ход перемещения источника магнитного поля 91 между двумя предельными положениями, исходным и рабочим, относительно показанного положения, в котором источник магнитного поля 91 перемещается только между двумя предельными положениями в корпусе 96, что соответствует рабочему положению и исходному положению.
В другом варианте осуществления изобретения (не показан), источник магнитного поля 91 размещен на одной стороне наконечника 9 в рабочем состоянии и на противоположной стороне в исходном положении. Для этого предусмотрен дополнительный кожух корпуса, расположенный на одной стороне рукоятки 92, противоположной стороне, соединенной с корпусом 96: источник магнитного поля 91 перемещается из рабочего положения (в котором он находится внутри корпуса 96) в безопасное и исходное положение (в котором он расположен внутри дополнительного кожуха) и наоборот, предпочтительно с переходом в часть рукоятки 92.
Кожух 96 и, возможно, дополнительный кожух (если предусмотрен) также могут быть выполнены как одно целое с частью рукоятки 92.
Что касается средств определения смещения источника магнитного поля 91, следует отметить, что в другом варианте осуществления изобретения рабочее положение является неустойчивым равновесным положением, то есть положением, при котором источник магнитного поля 91 остается только под действием управляющей силы. Это вводит дополнительный фактор искробезопасности в наконечник 9 по изобретению: если действие управляющей силы прекращается, источник магнитного поля 91 больше не будет оставаться в рабочем положении, предотвращая таким образом возможные помехи.
Для этого предпочтительно, чтобы наконечник 9 содержал средство возврата 95, выполненное с возможностью перемещения источника магнитного поля 91 из рабочего положения в безопасное или исходное положение, и/или толкающий элемент 94, действующий управляющей силой на источник магнитного поля 91 для его перемещения между исходным или безопасным положением и рабочим положением антагонистическим образом к средствам возврата 95.
Элемент 94 толкателя выполнен с возможностью управления оператором, например, вручную, посредством специального устройства управления, например, в форме кнопки, которую оператор нажимает, например, большим пальцем, когда держит наконечник 9.
Когда действие управляющей силы на источник 91 прекращается, он возвращается в безопасное положение или исходное положение с помощью устройства возврата 95, которое в предпочтительном варианте осуществления изобретения является упругим устройством возврата 95 и содержит пружину возврата.
Следует отметить, что возможны варианты осуществления того, что было описано до сих пор, например, средство возврата 95 может содержать эластомеры или, в свою очередь, быть средством возврата магнитного поля, в котором источник магнитного поля 91 возвращается в исходное или безопасное положение из-за локального магнитного поля достаточной величины, чтобы оказывать обратное действие источника магнитного поля 91, но не так, чтобы отрицательно влиять на магнитное поле, создаваемое последним и приспособленное для управления эндоскопической системой или ее частями.
В варианте наконечника средство для определения смещения источника магнитного поля 91 реализовано посредством винтовой системы (не показана), которая позволяет регулировать источник магнитного поля 91 и поддерживать его в заданном положении. На практике источник магнитного поля 91 прикреплен к винтовому элементу, который, в свою очередь, соединен с резьбовым отверстием, расположенным на корпусе 96, так что, закручивая или откручивая винтовой элемент, можно опускать или поднимать источник магнитного поля.
В предпочтительных вариантах осуществления изобретения источник магнитного поля 91 представляет собой постоянный магнит, как показано на Фигурах и как описано выше. В этом случае магнитное поле, создаваемое источником магнитного поля 91, сохраняется даже тогда, когда последний находится в исходном или в безопасном положении; для улучшения функциональности наконечника 9 в этом состоянии предпочтительно предусмотреть экранирующие элементы магнитного поля, которые являются активными, когда источник магнитного поля 91 находится в положении безопасности или исходном положении.
Такие экранирующие элементы магнитного поля могут быть реализованы различными известными способами в соответствии с требованиями.
В первом примере экранирующие элементы магнитного поля содержат ферромагнитные экранирующие элементы, которые отклоняют силовые линии магнитного поля таким образом, что, когда источник магнитного поля 91 находится в безопасном положении, магнитное поле, создаваемое таким образом и направленное к рабочему концу 90, не имеет значения или близко к нулю или равно нулю. В другом примере экранирующие элементы магнитного поля содержат проводящие экраны, в которых генерируются токи, которые создают локальное магнитное поле, которое добавляется к напряжению источника магнитного поля 91 с получением эффектов, подобных тем, что описаны выше.
В другом примере два типа экранирующих элементов объединены друг с другом, поэтому присутствуют как ферромагнитные экранирующие элементы, так и проводящие экраны.
В других вариантах осуществления изобретения, которые не показаны, источник магнитного поля 91 состоит из электромагнита или содержит его.
В этом случае, поскольку электромагнит приводится в действие электрическим током для генерации магнитного поля, достаточно, чтобы, когда источник магнитного поля 91 находился в исходном или безопасном положении, электромагнит не получал питание или, по крайней мере, работал с током, меньшим чем блок питания в рабочем состоянии.
В некоторых вариантах осуществления изобретения (не показаны), когда источник магнитного поля 91 представляет собой или содержит электромагнит, переход из рабочего состояния в исходное или безопасное состояние не требует смещения из положения, близкого к рабочему концу 90, в удаленное положение от него. В таких вариантах осуществления изобретения источник электромагнитного поля 91 закреплен и расположен вблизи рабочего конца 90 наконечника 9 и может быть активирован (рабочее состояние) или деактивирован (исходное или безопасное состояние), путем воздействия на специальный переключатель, например переключатель давления в эргономичном положении на наконечнике 9 или на пусковой кнопке.
Возвращаясь к другим дополнительным признакам наконечника 9, в соответствии с изобретением, кожух корпуса 96 закрыт торцевой стенкой 97 на рабочем конце 90; это предотвращает непосредственный контакт источника магнитного поля 91 с кожей пациента и/или необходимость стерилизации внутренней части кожуха 96 по окончании каждого использования. Для этих целей, стенка 97 герметично соединена или выполнена как одно целое с корпусом 96, например со стенкой 93 юбки последнего.
В определенных вариантах осуществления изобретения система, согласно изобретению, содержит устройство для определения расстояния между источником магнитного поля 91 и контейнером 4, 8. На практике контейнер 4, 8 или наконечник эндоскопического направляющего зонда 1, 10 содержат пассивный датчик, например, типа RFID (радиочастотная идентификация), тогда как источник магнитного поля 91 связан с датчиком расстояния, выполненным для определения расстояния пассивного датчика. Это устройство может содержать звуковое предупреждающее устройство и/или систему для блокировки продвижения источника магнитного поля. Следовательно, это устройство реализует систему безопасности для предотвращения чрезмерного усилия притяжения, воздействующего на контейнер 4, 8 (эта сила, как известно, обратно пропорциональна расстоянию между магнитом и притягиваемым телом) с последующим повреждением стенок органа пациента.
Как будет понятно из приведенного выше описания, использование наконечника 9, хотя и является предпочтительным, не является обязательным для правильного использования эндоскопического направляющего зонда, в соответствии с изобретением. Фактически, источник магнитного поля может быть расположен в пластине или другом инструменте, закрепленном над кроватью, на которой располагается пациент, или перемещается над ним ручным или автоматически управляемым образом. Например, источник магнитного поля, как постоянного, так и электромагнитного, может быть подключен к подвижному рычагу, например, шарнирному рычагу, который можно привести в рабочее состояние путем перемещения его вручную или управляя его движениями с помощью электрических приводов или даже автоматическим способом, основанным на предварительно выбранной операционной программе.
Также изобретение относится к эндоскопическому набору, содержащему эндоскопический направляющий зонд 1, 10 в соответствии с изобретением, контейнер с ферромагнитной жидкостью в заданном количестве, в некоторых случаях катетер, в некоторых случаях наконечник, содержащий источник магнитного поля, как описано выше, в некоторых случаях шприц, соединяемый с эндоскопическим направляющим зондом по изобретению для введения ферромагнитной жидкости.
В некоторых вариантах осуществления изобретения набора по изобретению шприц предварительно загружают суспензией упомянутой ферромагнитной жидкости 6, как описано выше, предпочтительно в объеме от 15 до 200 мл, более предпочтительно от 20 до 40 мл.
На практике было обнаружено, что изобретение отвечает намеченным задачам и целям, так как оно позволяет иметь эндоскопический направляющий зонд, в частности для колоноскопов, что позволяет проводить диагностический анализ или хирургическое удаление поражения толстой кишки быстро и полностью, поскольку можно ввести колоноскоп до точки на слепой кишке, путем проведения направляющего зонда. Такое сцепление обеспечивается сильной фиксацией, которую можно осуществить посредством направляющего зонда в соответствии с изобретением, что, в свою очередь, является результатом значительного количества ферромагнитного вещества, которое может быть введено в баллон 8, и сильного магнитного поля, применимого снаружи через наконечник или другой источник магнитного или электромагнитного поля.
Также эндоскопический направляющий зонд 1, 10 позволяет выполнять, по меньшей мере, небольшие перемещения анкерной головки (контейнер 4, 8), даже когда последняя находится в положении блокировки: для этих целей, оператор фактически может использовать внешнее магнитное поле, чтобы переместить анкерную головку в подходящее положение.
Также у оператора имеется эндоскопический направляющий зонд, который требует поддержки только на ограниченном участке просвета органа, в который он введен, для обеспечения стабильной фиксации, и следовательно, без необходимости перекрывать весь просвет.
Наконец, что не менее важно, следует отметить, что эндоскопический направляющий зонд и система, содержащая такой направляющий зонд, относительно быстры в управлении, а также относительно рентабельны и просты в реализации.
Наконец, направляющий зонд и система относительно безопасны даже в случае неисправностей во время обследования.
Еще одно преимущество изобретения связано с возможностью более точного определения местоположения поражения, например, в случае колоноскопии: фактически, можно определить (топографически) на животе пациента точку, где находится поражение толстой кишки. Фактически, при использовании внешний наконечник магнитным образом зацепляется к головке направляющего зонда в точке брюшной поверхности, ближайшей к анкерной головке, что может быть выгодно использовано для обозначения места поражения относительно брюшной поверхности.
Очевидно, что были описаны только некоторые конкретные варианты осуществления изобретения настоящего изобретения, и специалисты в данной области техники смогут осуществить все необходимые модификации для его адаптации к конкретным применениям, не отступая от объема правовой охраны настоящего изобретения.
На практике используемые материалы, равно как и размеры и формы, могут быть изменены в соответствии с требованиями и прогрессом техники, при условии, что они совместимы с конкретным использованием.