Устройство для управления пальцами насадки Endocuff Vision
ENDOCUFF VISION HANDPIECE FINGER CONTROL

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для колоноскопии в исследованиях прямой кишки, всех подотделов ободочной кишки, слепой кишки и дистального отдела подвздошной кишки.
Известно использование колоноскопа с углом обзора до 180° для исследования толстой кишки, включая диагностику доброкачественных и злокачественных опухолей, определения источника кровотечения, осмотра участков слизистой толстой кишки с воспалительными изменениями, удаления полипов, диагностики кишечной непроходимости и других патологий (см. «Колоноскопия в диагностике заболеваний толстой кишки» Сотников В.Н, Разживина А.А., Веселов В.В., Кузьмин А.И. и др.- М.: Экстрапринт, 2006.-280с.; «Колоноскопия. Иллюстрированное руководство» под редакцией Дугласа Г.Адлера, перевод с английского под редакцией д-ра мед.наук, проф. В.В.Веселова - М: ГЭОТАР-Медиа, 2016.)
Протяженность толстой кишки составляет около 1,5м, а в брюшной полости она находится в присборенном состоянии, образуя складки и изгибы. Чтобы обеспечить адекватную визуализацию стенки кишки, необходимо расправить складки. Для этого применяют инсуффляцию воздухом и/или углекислым газом и водную иммерсию.
Использование воздуха при колоноскопии имеет ряд недостатков. При введении и выведении колоноскопа воздух скапливается в просвете толстой кишки, в основном в правых ее отделах, что вызывает значительный дискомфорт у пациента во время процедуры и после ее окончания. При этом растяжение толстой кишки вызывает ее удлинение, что затрудняет интубацию слепой кишки и дистального отдела ободочной кишки. Дискомфорт, вызванный расширением кишечника, заставляет пациента напрягать брюшную стенку, что затрудняет оказание ручного пособия пациентам, которым колоноскопия проводится без наркоза. При использовании углекислого газа, кишечник расправляется так же, как и при использовании воздуха, что создает условия для визуализации слизистой. Однако, по сравнению с воздухом, углекислый газ достаточно быстро выводится из просвета кишечника, всасывается в кровь, не скапливаясь в просвете толстой кишки, что значительно снижает ощущения дискомфорта у пациента во время и после колоноскопии. Но применение углекислого газа требует дополнительных затрат на оборудование, заправку баллонов, доставку, хранение, и соблюдения требований техники безопасности на всех перечисленных этапах и при проведении колоноскопии. В то время, как комнатный воздух свободно доступен, безопасен и не требует дополнительных расходов.
Вода также расширяет кишечник, снижает болевые ощущения и повышает возможность визуализации, расправляя спавшиеся складки слизистой оболочки. Но у недостаточно хорошо подготовленных пациентов, вода смешивается с остатками кишечного содержимого, загрязняет объектив колоноскопа, что затрудняет визуализацию и требует дополнительного времени на очистку объектива.
Все рассмотренные способы улучшения визуализации слизистой оболочки толстой кишки не позволяют раскрыть глубокие складки, так как для этого потребовалось бы увеличить давление перечисленных сред: воздуха, углекислого газа, воды, что в свою очередь, приведет к усилению боли у пациента и дополнительному травмированию слизистой оболочки.
Известно устройство (насадка) Endocuff Vision, которое неподвижно крепится на дистальном конце колоноскопа с углом обзора до 180°, и способствует раскрытию ранее недоступных зон осмотра посредством расправления глубоких складок толстой кишки, сокращая этим время проведения исследования, и повышая вероятность обнаружения патологий толстой кишки. Ряд эластичных пальцев насадки расправляя складки, обеспечивают лучший обзор и возможность осмотра каждого участка слизистой толстой кишки, что позволяет выявлять даже самые малые полипы, расположенные за глубокими складками, и увеличить скорость исследования (см. Medical technologies guidance, NICE (2019) «ENDOCUFF VISION for assisting visualization during colonoscopy»; Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология №4 (2019) «Современные эндоскопические технологии в диагностике неоплазий толстой кишки» В.А. Дуванский, Я.О.Чесалина).
см. фиг.1; фиг.2; фиг.3; фиг.4
Конструктивно насадка выполнена в виде решетчатой втулки, состоящей из ():
- переднего кольца, расположенного вблизи дистального конца
поз.1
колоноскопа ;
поз.2
- заднего кольца, удаленного от дистального конца ;
поз.3
- перемычек, соединяющих переднее и заднее кольца ;
поз.4
- независимых друг от друга эластичных пальцев , расположенных
в промежутках между соседними перемычками, закрепленных к
поз.5 см.фиг.4;
этим перемычкам двумя короткими торсионами
фиг.9; фиг.15
у переднего кольца насадки и постоянно поднятых в
рабочее положение.
Вырез в решетке насадки, образуемый двумя соседними перемычками, передним и задним кольцами, позволяет погрузить палец в решетку заподлицо с наружной поверхностью насадки. Насадка изготовлена из прочного и упругого пластика, позволяющего:
- надежно, с натягом, устанавливать насадку на дистальный конец
колоноскопа, исключая осевые и круговые смещения;
- многократно изгибать свободные концы пальцев от 0°-пальцы
утоплены в вырезы насадки, до 180°-пальцы изогнуты вперед
относительно дистального конца.
Каждый раз после снятия нагрузки пальцы под действием упругих сил торсионов возвращаются в рабочее положение, в котором свободный конец пальцев поднят над поверхностью насадки под углом примерно 45°.
При введении колоноскопа с насадкой в толстую кишку обьем проводимых исследований незначителен. На этом этапе основной задачей врача эндоскописта является выполнить с минимальной затратой времени:
- присборивание (укорочение) толстой кишки движениями колоноскопа
вперед-назад;
- провести колоноскоп через все повороты толстой кишки;
- ввести колоноскоп в купол толстой кишки и интубировать дистальный
отдел подвздошной кишки на 10-15см.
В связи с этим пальцы насадки, постоянно поднятые в рабочее положение, на всем пути ввода колоноскопа будут либо касаться - при движение колоноскопа вперед, либо цепляться за стенки толстой кишки, выворачиваясь на угол до 180° - при движении колоноскопа назад. Таким образом, при продвижении колоноскопа вперед по толстой кишке насадка практически не выполняет своего основного назначения, заявленного разработчиком Endocuff Vision, но излишне травмирует слизистую оболочку.
Основное исследование толстой кишки врач эндоскопист начинает во время выведения колоноскопа:
- оценивает состояние слизистой;
- обнаруживает доброкачественные (полипы) и злокачественные (рак) образования.
И с этого момента пальцы насадки, поднятые в рабочее положение, позволяют врачу эндоскописту расширить поле зрение на отдельных участках толстой кишки, в том числе между глубокими складками и повысить возможность обнаружения патологических изменений и небольших образований (менее 5мм) на ранней стадии.
При этом необходимо учесть, что не все участки поверхности толстой кишки при выведении колоноскопа недоступны для осмотра. Поэтому даже на этапе выведения колоноскопа у врача эндоскописта не всегда есть необходимость в пальцах, поднятых в рабочее положение. Отсюда следует, что положением пальцев насадки должен управлять врач эндоскопист по необходимости.
Задачей изобретения является усовершенствование насадки, позволяющее врачу эндоскописту управлять положением пальцев насадки во время исследования толстой кишки с целью минимизировать травмирование слизистой оболочки толстой кишки.
Поставленная цель может быть достигнута тем, что на насадку установлена решетчатая втулка с возможностью перемещения по поверхности насадки вдоль оси колоноскопа. Для этого поверхность насадки должна быть цилиндрической. В конструктивном исполнении втулка аналогична конструкции насадки и содержит:
поз.7
- переднее кольцо у дистального конца колоноскопа ;
поз. 8
- заднее кольцо, удаленное от дистального конца ;
поз.9
- перемычки, соединяющие переднее и заднее кольца ;
См. фиг.1; фиг.2; фиг.3.
поз.6
см.фиг.5; фиг.6; фиг.7 и фиг.15
поз.13; 14; 15, см.фиг.3; фиг.9; фиг.5; фиг.6; фиг.7
поз.13
поз.6
поз.1
поз.2
см.фиг.5; фиг.6 и фиг.7
поз.14
поз.15
см.фиг.5; фиг.6 и фиг.7
поз.7
поз.8
см. фиг.5; фиг.6; фиг.7; фиг.8
поз.7
поз.8
поз.10
поз.11
поз.15
см.фиг.5; фиг.6; фиг.7; фиг.8
поз.10
поз.11
поз.12
Втулка выполнена из того же материала, что и насадка. В отличие от насадки на втулке нет пальцев. И на насадке, и на втулке отсутствуют две диаметрально расположенные перемычки. Причем на насадке часть перемычек  у переднего кольца сохранена для крепления соседних пальцев . На месте отсутствующих перемычек установлены два гидроцилиндра двухстороннего действия . Корпуса гидроцилиндров  неподвижно зафиксированы между остатком перемычек  у переднего кольца  и задним кольцом насадки  с возможностью демонтажа для замены . Поршень гидроцилиндра  имеет двухсторонний шток , выполненный из высокопрочной, коррозионностойкой стали . Концы штока шарнирно соединены с передним  и задним  кольцами втулки . Для этого переднее  и заднее  кольца втулки армированы двумя рядами проволоки , к которой закреплены стыковочные узлы  для соединения с концами штоков  гидроцилиндров . Армирующая проволока , стыковочные узлы  и оси шарнирных соединений  изготовлены из высокопрочной, коррозионностойкой стали.
поз.7
поз.4
см.фиг.1
При подаче жидкости в задние полости гидроцилиндров втулка сдвигается к дистальному концу колоноскопа. При этом переднее кольцо втулки  съезжает с пальцев насадки  и они под действием упругих сил поднимаются в рабочее положение .
поз.7
поз.4
,
см.фиг.2
При подаче жидкости в передние полости гидроцилиндров втулка сдвигается в сторону проксимального конца колоноскопа. При этом переднее кольцо втулки  наезжает на пальцы насадки  и вдавливает их в вырезы насадкивозвращая пальцы в исходное положение .
Для перевода пальцев из рабочего положения в исходное достаточно переднее кольцо втулки надвинуть примерно на 1/3 длины пальцев насадки.
Использование двух гидроцилиндров, расположенных в диаметральной плоскости, исключает перекос втулки при перемещении по насадке.
поз.13
поз.16 и поз.17 см.фиг.11
фиг.12
поз.18 см.фиг.13
поз.19 см.фиг.14
см.фиг.15
поз.20
поз.13 см.фиг.5; фиг.6; фиг.7; фиг.15
поз.21
поз.22 см.фиг.5; фиг.6; фиг7.
Для подачи жидкости в каждую полость гидроцилиндра в корпусе  выполнено два канала  и , один из которых входит в переднюю полость гидроцилиндра , а второй канал входит в заднюю полость гидроцилиндра . Оба входа в гидроцилиндры выполнены вблизи торцевых стенок цилиндра . При этом задняя торцевая стенка  имеет конструктивный герметичный разъем с корпусом . В торцевых стенках гидроцилиндра установлены уплотнения штока , а на поршне установлено уплотнение со стенкой цилиндра
поз.16 и поз.17
см.фиг.15
фиг.16
поз.23 см.фиг.16.
поз.24
поз.25
см.фиг.16; фиг.17 и фиг.18.
Каналы для подачи жидкости в корпусах двух гидроцилиндров  имеют свое продолжение в заднем кольце насадки и. Стыки каналов гидроцилиндров и заднего кольца насадки выполнены с уплотнением  От раскрытия стыки удерживают упругие силы перемычек насадки при установке гидроцилиндров враспор между передним и задним кольцами насадки. А от смещения корпусов гидроцилиндров относительно насадки удерживают выступы и соответствующие им впадины на корпусе гидроцилиндра и на остатке перемычки у переднего кольца  и заднего кольца  насадки
Длина предлагаемого устройства, содержащего насадку, втулку во всех ее положениях и два гидроцилиндра, не больше длины прямой части, оставшейся от изогнутого дистального конца колоноскопа.
поз.26 см.фиг.19
В предлагаемое устройство входит тонкостенный пятиканальный шланг . Диаметр центрального канала шланга выполнен с небольшим зазором от наружной поверхности тубуса колоноскопа с целью установки-снятия для стерилизации. Четыре других канала, расположенных по периферии шланга, сгруппированы по 2шт. в диаметральной плоскости и служат для подачи жидкости в полости двух гидроцилиндров. Шланг изготовлен из высокоэластичного, прочного, медицинского пластика, способного выдерживать давление жидкости, имеющего низкий коэффициент трения снаружи и внутри каналов шланга. Конструктивно шланг состоит из трех неразъемных участков:
- I участок у дистального конца колоноскопа;
- II участок у проксимального конца колоноскопа;
- III участок между дистальным I и проксимальным II участками
колоноскопа.
см.фиг.15 и фиг.20
поз.28, см.фиг.22
поз.27, см.фиг. 23
см.фиг.20
Заднее кольцо насадки и I участок шланга состыкованы каналами для жидкости . Стыки разъемные и выполнены с уплотнениями . От раскрытия стыки удерживают две диаметрально расположенные защелки , установленные под углом 90° относительно каналов для жидкости , и прижимающие шланг к заднему кольцу насадки.
поз.29 см.фиг.24
На I участке шланга диаметр отверстий каналов для жидкости, входящей из заднего кольца насадки незначительно увеличен. Для этого в каналах выполнена небольшая по длине переходная зона . Целью увеличения диаметров каналов является снижение сопротивления при перемещении жидкости от проксимального к дистальному концу колоноскопа и наоборот.
поз.30
см.фиг.19
На II участке шланга с целью синхронизации движения поршней в гидроцилиндрах на дистальном конце каналы, подающие жидкость в передние полости гидроцилиндров, и каналы, подающие жидкость в задние полости гидроцилиндров, объединены попарно в два независимых канала  с соответствующим увеличением площади сечения отверстий в объединенных каналах .
поз.31
поз.32
поз.33
поз.34 см.фиг.19
На конце II участка шланга установлен гидроцилиндр двухстороннего действия , поршень которого имеет односторонний шток , приводимый в движение врачом эндоскопистом, например, с помощью рычага .
При перемещении поршня в цилиндре из одного крайнего положения в другое:
- в одной полости происходит разряжение, и жидкость из
гидроцилиндров на дистальном конце перемещается по каналам шланга
в гидроцилиндр на проксимальном конце;
- одновременно в другой полости гидроцилиндра на проксимальном
конце давление повышается, и жидкость по каналам шланга
перемещается в гидроцилиндры на дистальном конце.
Таким образом в гидроцилиндрах на дистальном конце одновременное разряжение в одних полостях и повышение давление в других полостях приводит к синхронному движению поршней и втулки по насадке, открывая пальцы в рабочее положение или, закрывая их в исходное положение.
Конструкция гидроцилиндра на II участке аналогична гидроцилиндрам на дистальном конце колоноскопа. Объем рабочих полостей гидроцилиндра на проксимальном конце с запасом равен сумме объемов рабочих полостей гидроцилиндров на дистальном конце. Гидроцилиндр на проксимальном конце колоноскопа зафиксирован на тубусе в удобном для врача эндоскописта положении.
III участок шланга имеет постоянное сечение протяженностью от I участка у дистального конца до II участка у проксимального конца колоноскопа.
Управление пальцами насадки потребует от врача эндоскописта дополнительных затрат времени и усилий. Однако, учитывая малый ход втулки и эластичность пальцев насадки, нагрузка на врача будет незначительной.
Вышеописанный пример реализации настоящего изобретения дан в качестве версии и не исключает других возможных вариантов решения поставленной задачи, позволяющих врачу эндоскописту управлять положением пальцев насадки с проксимального конца колоноскопа с целью минимизировать травмирование слизистой оболочки толстой кишки в процессе проведения исследования.
Краткое описание чертежей.
фиг.1
- на  показан разрез вдоль оси устройства со втулкой, смещенной к дистальному концу колоноскопа, и пальцами насадки, поднятыми в рабочее положение;
фиг.2
- на показан разрез устройства вдоль оси со втулкой, смещенной к проксимальному концу колоноскопа, и пальцами насадки, опущенными в исходное положение;
фиг.3
- на показан разрез А-А устройства с пальцами, поднятыми в рабочее положение;
фиг.4
- на показан разрез Б-Б устройства с пальцами, опущенными в исходное положении в вырезы насадки, и демонстрирующий торсионы, которыми пальцы закреплены к перемычке насадки;
фиг.5
- на показано сечение В-В устройства в осевой плоскости двух гидроцилиндров со втулкой, смещенной к дистальному концу колоноскопа;
фиг.6
- на показан узел Л, демонстрирующий установку корпуса гидроцилиндра в распор между остатком перемычки у переднего кольца насадки и задним кольцом насадки;
фиг.7
- на показано сечение Г-Г устройства в осевой плоскости двух гидроцилиндров со втулкой, смещенной к проксимальному концу колоноскопа;
фиг.8
- на показано сечение Т-Т, демонстрирующее шарнирное соединение штока гидроцилиндра с узлом стыка заднего кольца втулки, армированного проволокой;
фиг.9
- на показан разрез У-У, демонстрирующий пальцы насадки в закрытом положении, перемычки насадки, перемычки втулки, корпуса двух гидроцилиндров и торсионы, закрепляющие пальцы к перемычкам насадки;
фиг.10
- на показано сечение Ш-Ш, демонстрирующее шарнир между штоком гидроцилиндра и узлом стыка заднего кольца втулки;
фиг.11
- на показан разрез И-И, демонстрирующий конструкцию корпуса гидроцилиндра под штоком и стыковочным узлом штока с задним кольцом втулки, а также два канала под жидкость в корпусе гидроцилиндра;
фиг.12
- на показан разрез З-З, демонстрирующий заднюю торцевую стенку, имеющую конструктивный разъем с корпусом гидроцилиндра и каналы под жидкость в корпусе гидроцилиндра;
фиг.13
- на показано сечение Д-Д, демонстрирующее вход канала под жидкость в переднюю полость гидроцилиндра;
фиг.14
- на показано сечение Ж-Ж, демонстрирующее вход канала под жидкость в заднюю полость гидроцилиндра;
фиг.15
- на показан разрез Е-Е, демонстрирующий развертку поверхности насадки, включая подошву корпуса гидроцилиндра и шланг;
фиг.16
- на показан разрез К-К, демонстрирующий стык корпуса гидроцилиндра и заднего кольца насадки с уплотнением кольцевого выступа и кольцевой впадины канала под жидкость;
фиг.17
- на показан узел Ц, демонстрирующий вертикальный стык и фиксацию корпуса цилиндра с остатком перемычки у переднего кольца насадки;
фиг.18
- на показано сечение М-М, демонстрирующее горизонтальный стык и фиксацию корпуса цилиндра с остатком перемычки у переднего кольца насадки;
фиг.19
- на показано сечение Ф-Ф, демонстрирующее пятиканальный шланг, схематические изображения двух гидроцилиндров на дистальном конце, гидроцилиндра на проксимальном конце колоноскопа и гидроканалы, соединяющие гидроцилиндры;
фиг.20
- на показан разрез Н-Н по стыку заднего кольца насадки и шланга с четырьмя отверстиями под жидкость, сгруппированными по два в диаметральной плоскости и двумя защелками, установленными под углом 90° относительно каналов под жидкость;
фиг.21
- на показано сечение Р-Р, демонстрирующее изменение толщины стенки шланга над каналами после увеличения их диаметров на I участке;
фиг.22
- на показано сечение С-С, демонстрирующее стык каналов под жидкость заднего кольца насадки и шланга с уплотнением кольцевого выступа и кольцевой впадины;
фиг.23
- на показан вид П, демонстрирующий защелки между задним кольцом насадки и шлангом;
фиг.24
- на показано сечение Х-Х, демонстрирующее переходную зону диаметров канала под жидкость от заднего кольца насадки к шлангу.