專利名稱：利用軟套使探頭在結(jié)腸內(nèi)推進的制作方法
總體而言，本發(fā)明涉及在腔道內(nèi)推進物體。確切地說，本發(fā)明涉及使醫(yī)療儀器前行穿過結(jié)腸的方法和裝置。
在本技術(shù)領(lǐng)域中，用內(nèi)鏡來檢查體腔是眾所周知的。通過用撓性內(nèi)鏡來直接檢查腸胃道而帶來的診斷和治療優(yōu)點使得該方法成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)程序。最常見的一種內(nèi)鏡程序就是結(jié)腸鏡檢查，它被用于多種目的，其中包括診斷癌癥、確定腸胃出血源、觀察受腸炎病感染的部位、取出息肉和消除腸扭轉(zhuǎn)和腸套疊。
盡管結(jié)腸鏡檢查是有用和高效的，但是醫(yī)生很難進行這樣的操作，而且這樣的操作會給病人帶來痛感并且有時對病人是很危險的。這些問題源于需要通過從其近端由體外向內(nèi)地推動長而柔軟的結(jié)腸鏡，使之穿過腸道并要控制其方向。
人們希望能提供一種推進裝置，以便在人體內(nèi)從其遠端起向前推動或牽拉內(nèi)鏡。目前，已經(jīng)為此提出了許多種方法和裝置，但還沒有一種方法和裝置獲得了臨床上或工業(yè)應(yīng)用上的認可。
授予Meiri等人的美國專利4，207，872(該文獻的全文在此作為參考文獻被引入)描述了一種使用充滿流體的多頭軟凸起使內(nèi)鏡前行穿過體內(nèi)通道的方法和裝置，其中所述凸起沿裝放內(nèi)鏡的罩套外表面分布。交替地增大和減小凸起內(nèi)的流體壓力使得內(nèi)鏡沿體內(nèi)通道前進。每個凸起直接接觸體內(nèi)通道的內(nèi)表面并對該比較小的接觸表面施加局部的接觸壓力以便推動內(nèi)鏡前進。
授予Choy等人的美國專利3，895，637(其全文在此作為參考文獻被引入)描述了一種能夠通過連續(xù)地給第一、第二可徑向充氣的構(gòu)件充氣和放氣而穿過管狀器官的裝置。充氣將充氣后的構(gòu)件固定在管狀器官的局部區(qū)域上，而在該裝置的可縱向充氣的連通部內(nèi)的氣壓使該裝置的活動部分縱向穿過管狀器官。需要在一段較小的管狀器官上存在充氣構(gòu)件的足夠接觸壓力，以便使該裝置能夠通過該器官。美國專利3，895，637沒有提出在受壓組織的較大區(qū)域內(nèi)分布接觸壓力以便產(chǎn)生縱向移動的措施。
授予Leighton等人的美國專利4，321，915(其全文在此作為參考文獻被引入)描述了一種利用以下交替步驟而將工具引入體腔的反轉(zhuǎn)管裝置，即施加正壓以便反轉(zhuǎn)管并使工具前進；以及抽成真空以便將反轉(zhuǎn)管拉離工具，從而操作人員可將工具抽出在前一步驟中前進的距離的一半。這要求使用該裝置的操作人員在每個壓力循環(huán)中用手將工具抽出上述距離以避免造成工具前進得太遠而超過了反轉(zhuǎn)管的前端。
授予Boretos的美國專利4，403，985(其全文在此作為參考文獻被引入)描述了一種用于插入人體腔道的噴氣式裝置。將高壓流體從體外通入該裝置并隨后沿一個方向噴出該裝置上的一個小孔，以便在相反的方向上推進該裝置。因此，美國專利4，403，985的裝置通過將材料排入人體腔道中而產(chǎn)生推動力。
本發(fā)明某些方面的一個目的是提供一種用于在腔道內(nèi)推進物體的改進的系統(tǒng)和方法。
本發(fā)明某些方面的另一個目的是提供一種用于在病人體腔內(nèi)使內(nèi)鏡前行以便進行檢查、診斷和處理的改進的推進機構(gòu)。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，通過使一個與探頭相連的軟套膨脹而使該裝有內(nèi)鏡儀器的探頭前行穿過病人的下部腸胃道。套的一端一般被固定在或靠近病人的肛門。當(dāng)最好用高壓氣體使套脹大時，探頭被向前推進并且使套逐漸伸出到探頭與肛門之間。充氣的套部分徑向向外膨脹，并且只要處于脹大狀態(tài)，它就相對腸壁基本上保持固定不動。套相對腸壁的縱向移動通常只出現(xiàn)在探頭處及其附近。因此，容易使探頭前進并最大限度地減輕了對腸胃道的損傷。為了取出探頭，使套放氣并用套從肛門中向回拉出探頭。
在本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例中，套環(huán)繞探頭并在探頭前進時反轉(zhuǎn)。套最好折疊到一個或更多個環(huán)繞探頭的彈性環(huán)上，其中所述環(huán)最優(yōu)選地包括環(huán)形彈簧，它們環(huán)繞著探頭的外表面并且通過磁吸引力被吸附在探頭上。使套脹大造成探頭前進穿過結(jié)腸，這造成套從內(nèi)側(cè)向外展開。因此，套的外部只在探頭附近打開，而外部的其余部分保持固定不動。
在本發(fā)明的其它優(yōu)選實施例中，通常以折疊或卷起的緊湊狀態(tài)將套存放在探頭內(nèi)或緊挨著探頭。最好，折疊或卷起的探頭被存放在一個在探頭近端部分上的凹槽內(nèi)。當(dāng)探頭前進時，套逐漸脫離其存放狀態(tài)并貼著腸壁地膨脹。
在本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例中，探頭包括一個用于輕輕地移過或繞過腸胃道內(nèi)的曲線部分和例如血塊、小變形部和其它障礙物的障礙的獨立的方向控制部件，從而探頭可以在病人體內(nèi)移動并同時盡可能地減少有害接觸和摩擦。方向控制部件優(yōu)選地通過氣體或流體壓力工作并最好如以色列專利申請125，397中所述的那樣工作，該申請被轉(zhuǎn)讓給了本專利申請的受讓人并且其全文在此作為參考文獻地被引入?；蛘?，可以采用本技術(shù)領(lǐng)域中已知的其它方向控制方法。
在本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例中，探頭包括檢查、診斷和處理用儀器。優(yōu)選地，所述儀器包括一個成像裝置，并且最好是如現(xiàn)有技術(shù)中已知的那樣是微型攝像機和光源，它們被用于捕獲內(nèi)鏡圖象。用于操作儀器并接受其數(shù)據(jù)的機構(gòu)包括電線、光導(dǎo)纖維纜線或者與所述儀器相連并延伸至操縱儀器并接收來自儀器的數(shù)據(jù)的操作人員或病人體外設(shè)備的管。所述電線、纜線或管最好穿過套。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，通過使套膨脹而使探頭前行穿過暢胃道的方案降低或消除了采用傳統(tǒng)內(nèi)鏡時所需的在探頭近端(在病人體外)施加機械力以便插入探頭的必要性。因此，本發(fā)明減小或消除了向病人身體的任何部位施加集中的局部壓力的必要性，減少或消除了在裝置或其部件與病人身體之間的摩擦和擦傷，并避免了把流體或其它材料噴入人體腔道中。
因此，根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例而提出了一種在腔道內(nèi)前進的內(nèi)鏡裝置，它包括一個具有遠端和近端的探頭；一個在近側(cè)與探頭相連的軟套，使該套膨脹以便在腔道內(nèi)推進探頭。
所述探頭最好包括一個捕獲腔道內(nèi)的圖象的成像裝置。
在一個優(yōu)選實施例中，套在探頭前進時反轉(zhuǎn)，其中套繞過探頭的外表面并反轉(zhuǎn)到一個固定環(huán)上，所述固定環(huán)將套保持在探頭的外表面上。探頭最好包含磁性材料，而且固定環(huán)包括一個或更多個金屬環(huán)，通過磁吸引力將所述金屬環(huán)吸附在探頭上。
此外，已經(jīng)反轉(zhuǎn)到環(huán)上的套的外部優(yōu)選地被固定住，以便相對于腔壁基本上保持固定不動。
在另一個優(yōu)選實施例中，套的一部分在緊湊狀態(tài)下被保持在探頭上并且隨著探頭的前進而伸出探頭的近端。探頭優(yōu)選地在其近端附近具有一個凹槽，所述凹槽容放有處于緊湊狀態(tài)下的套。所述套還最好被固定在一個靠近該探頭的位置上，從而已被脹大的且在該臨近位置與探頭之間的套的一部分相對于腔壁基本上保持固定不動。
所述腔道優(yōu)選地包括病人體內(nèi)的一個通道，并且它最好包括腸胃道的一部分。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，還提出了一種用于在腔道內(nèi)推動探頭的方法，它包括將一個軟套與探頭的近端相連；以及使套膨脹以便使探頭穿過該腔道。
在一個優(yōu)選實施例中，套在探頭前進時反轉(zhuǎn)，其中連接套的步驟包括使套繞過探頭的外表面并將套折疊到一個固定環(huán)上，所述固定環(huán)將套保持在探頭的外表面上。該方法優(yōu)選地包括固定一個反轉(zhuǎn)的套的外部以便相對腔壁基本上保持固定不動。
在另一個優(yōu)選實施例中，連接套的步驟包括在緊湊狀態(tài)下將套的一部分保持在探頭的近端上，從而當(dāng)探頭前進時，套從近端脫出。
所述腔道最好包括病人的腸胃道。
根據(jù)以下結(jié)合附圖對本發(fā)明優(yōu)選實施例的具體描述，本發(fā)明將得到更充分的理解。圖中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的帶折疊套的探頭的示意剖視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例來表示操作中的圖1所示探頭及有關(guān)設(shè)備的局部剖開的示意圖；以及圖3是根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例的帶反轉(zhuǎn)套的探頭的示意剖視圖。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的內(nèi)鏡探頭20的示意剖視圖。探頭20包括一個探頭頭部或頂部22，它最好呈圓柱形，在其遠端帶有一個透明的光學(xué)視窗或透鏡30。探頭裝有一個電光組件28，它如本領(lǐng)域中所公知的那樣最好包括一個光源和微型攝像機，所述攝像機通過透鏡30捕獲圖象。纜束32包括電線31，它們連接組件28和外部控制臺，以便在控制臺與組件之間傳遞信息。
探頭還包括一個由帽34構(gòu)成的基座24，它容納一個蓋件和一個內(nèi)心軸36，所述心軸在其近端具有凸緣。如圖所示，軟套26被折疊到帽與心軸之間的空間內(nèi)并且在基座的近端處從在帽與心軸之間形成的圓形縫隙中送出。如圖所示，纜束32最好通過一個在心軸36的中心的空洞。
套26最好包含一種可生物相容的且屬于本領(lǐng)域中已知的任何適用類型的柔軟塑料，它的壁厚最好在大約0．1毫米和0．5毫米之間并且其在脹大時的總體直徑約為10毫米。塑料套26被折疊并緊固在基座24內(nèi)，以便允許套均勻地從其近端向其遠端地展開和送出。套的遠端相對探頭20被嚴(yán)密地密封住，從而套可以如下面將進一步說明的那樣充入高壓氣體或其它流體。
探頭20最好包括一個方向控制部件23，它使探頭頭部22相對基座24傾斜。方向控制部件被用于幫助使探頭繞曲線部分轉(zhuǎn)動并避免在腸胃道中受到阻礙。它也可用于使探頭頭部22傾斜以便捕獲不直接位于探頭前的探察區(qū)的圖象或進行外科手術(shù)。如上述以色列專利申請125，397所述，方向控制部件23最好包括一組對置的波紋管25、27，它們通過纜束32內(nèi)的氣體或流體管線33脹大或縮小以便轉(zhuǎn)動該部件。盡管為了簡化起見而只在圖中畫出了兩個這樣的波紋管，但可以理解實際上可以使用一個、三個、四個或更多的波紋管?；蛘撸较蚩刂撇考?3可以包括其它類型的如在內(nèi)鏡領(lǐng)域中已知的轉(zhuǎn)向機構(gòu)，例如以牽引索為基礎(chǔ)的機構(gòu)。
除了電光組件28外，探頭頭部22可能還包括吸孔和／或灌注口、各種傳感器和／或?qū)Ｓ玫耐饪剖中g(shù)儀器如活檢鑷子。這些構(gòu)件在本技術(shù)領(lǐng)域中通常都是眾所周知的并且在圖中沒有畫出來?；旧峡梢圆捎萌魏芜m當(dāng)類型的工具或傳感器并且將它們裝在頭部22中，而且通過適當(dāng)?shù)夭捎美|線32而使之與外部設(shè)備相連。
圖2以局部剖開的示意圖示出了用于內(nèi)鏡檢查病人結(jié)腸40的根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的探頭20。套26的近端被在人體外的一個固定鉸釘50固定到管子48上，所述管子與膨脹和排空設(shè)備46相連。纜線32通過一個氣密接頭穿過套26和管子48，然后與控制臺44相連。
探頭20經(jīng)肛門42被插入結(jié)腸40中。接著，例如通過開啟與一個受控的高壓二氧化碳氣體源或其它氣體源相連接的閥而啟動設(shè)備46。最好，使用在0．3atm范圍內(nèi)的氣壓使套脹大?；蛘撸梢圆捎美缦舅囊后w使套脹大。使套脹大造成將探頭20向前推入結(jié)腸40中，由此導(dǎo)致套26展開并送出探頭的基座24。套的脹大部分一般徑向膨脹并可能接觸結(jié)腸壁，但是套一般相對結(jié)腸壁只有最小的縱向移動或沒有縱向移動。因此，盡可能地減少了對腸壁的摩擦和損傷。
隨著探頭20穿過結(jié)腸，根據(jù)需要，如上所述地起用方向控制組件23以使探頭頭部22相對基座24轉(zhuǎn)動一定角度。最好通過控制臺44來控制方向控制部件以便繞曲線部分和腸胃道中的障礙物地操縱探頭。
當(dāng)內(nèi)鏡檢查完畢時，操作設(shè)備46，以便排空套26。消除套內(nèi)的壓力并使套癟下去。此時，最好通過拉動纜線32或癟掉的套26或者這兩者而從結(jié)腸40中抽出探頭20。
圖3是根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的另一個探頭60的示意剖視圖，所述探頭具有一個在結(jié)腸40內(nèi)前進的反轉(zhuǎn)套70。除了反轉(zhuǎn)套70的操作以外，探頭60的結(jié)構(gòu)和操作大致與上述的探頭20相似。
探頭60的基座62最好由磁性金屬制成和／或含有一永磁體?；?2具有兩個槽68，它們?nèi)菁{相應(yīng)的磁性金屬彈簧64、66，所述彈簧成彈性環(huán)的形狀。槽66的周長最好小于槽64的周長，從而彈簧64比彈簧66長。彈簧64、66的彈性及其對基座62的磁吸引力用于將套70夾持在彈簧與基座之間。
在使探頭60穿過結(jié)腸42之前，使套70繞過基座62并且環(huán)繞所述套地將彈簧64、66裝入槽68中。套70接著向外折疊或反轉(zhuǎn)到彈簧64上。套的外部78被拉過彈簧并被固定在鉸釘72上。套的備用部分74被折疊或卷起來并被保持在一個位于病人體外的位置上(這與圖1所示的探頭20的情況相反，其中套的備用部分被保持在探頭的基座內(nèi))。
為了在結(jié)腸40內(nèi)使探頭60前進，通過膨脹／排空設(shè)備46脹大套70。備用部分74展開并且如圖3所示其內(nèi)部76被沿遠側(cè)方向拉到探頭后面，然后在彈簧64上反轉(zhuǎn)。移動的部分76被包含在外部78中，所述外部接觸結(jié)腸40的壁并基本上是固定不動的。因此，避免了與結(jié)腸40的摩擦或?qū)Y(jié)腸40的損傷。當(dāng)要抽出探頭60時，使套70排空并離開人體地回拉內(nèi)部76，由此使反轉(zhuǎn)動作反向。
彈簧64、66最好足夠緊密地在槽68中壓在套70上，并且套本身具有足夠的彈性，以便形成一個基本上氣密的密封。因此，經(jīng)過備用部分74而使套脹大的氣體沒有大量泄漏到結(jié)腸40中?；蛘?，膨脹在內(nèi)部76與外部78之間的空間以使探頭60前進。
盡管以上參照用于使儀器組件穿過下部腸胃道的裝置描述了優(yōu)選實施例，但是應(yīng)當(dāng)認識到本發(fā)明的新穎的原理可被用于在其它體腔內(nèi)移動物體，并且也可被用于在非醫(yī)療應(yīng)用的腔或其它區(qū)域內(nèi)移動物體。非醫(yī)療用途的一個例子包括在強腐蝕性或高溫環(huán)境下進行檢查，其中不希望讓推進裝置的移動部件暴露在這樣的環(huán)境中?？梢岳斫猓M管上述的優(yōu)選實施例具有生理數(shù)據(jù)傳輸線和操縱引線，但是如本領(lǐng)域中公知的那樣，推進裝置和儀器組件可以通過電池帶動并能儲存數(shù)據(jù)和／或由無線通信傳遞數(shù)據(jù)。
因此，應(yīng)當(dāng)認為，優(yōu)選實施例在此是作為示例給出的并且本發(fā)明的整個范圍應(yīng)該只由權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1．一種在腔道內(nèi)前行的內(nèi)鏡裝置，包括一個具有遠端和近端的探頭；以及一個在近側(cè)與探頭相連的軟套，使該軟套膨脹以便在腔道內(nèi)推進探頭。
2．如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述探頭包括一個捕獲腔道內(nèi)的圖象的成像裝置。
3．如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述套在探頭前進時反轉(zhuǎn)。
4．如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述套繞過探頭的外表面并反轉(zhuǎn)到一個固定環(huán)上，所述固定環(huán)將套保持在探頭的外表面上。
5．如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述探頭包含磁性材料，并且固定環(huán)包括一個或更多個金屬環(huán)，它們通過磁吸引力被吸附在探頭上。
6．如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，已反轉(zhuǎn)到環(huán)上的套的外部被固定住以便相對腔壁基本上保持固定不動。
7．如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述套的一部分被以緊湊的狀態(tài)保持在探頭上并且在探頭前進時送出探頭的近端。
8．如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述探頭靠近其近端地具有一個凹槽，在所述凹槽中容納有處于緊湊狀態(tài)的套。
9．如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，套被固定在一個靠近探頭的位置上，從而套的已經(jīng)脹大的且位于近端位置與探頭之間的一部分相對腔壁基本上保持固定不動。
10．如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，腔道包括病人體內(nèi)的一個通道。
11．如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，該通道包括腸胃道的一部分。
12．一種用于在腔道內(nèi)推進探頭的方法，包括將一個軟套與探頭的近端相連；以及使套膨脹以使探頭前行穿過該腔道。
13．如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述套在探頭前進時反轉(zhuǎn)。
14．如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，連接套的步驟包括使套繞過探頭的外表面并將套折疊到一個固定環(huán)上，所述固定環(huán)將套保持在探頭的外表面上。
15．如權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于，它包括將一個反轉(zhuǎn)的套的外部固定住以便相對腔壁基本上保持固定不動。
16．如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，連接套的步驟包括將套的處于緊湊狀態(tài)的一部分保持在探頭的近端處，從而套在探頭前進時送出近端。
17．如權(quán)利要求12-14之一所述的方法，其特征在于，所述腔道包括病人的腸胃道。
全文摘要
在腔道(40)內(nèi)前行的內(nèi)鏡裝置具有一個帶遠端和近端的探頭(20)以及一個在近側(cè)與探頭相連的軟套(26)。使套膨脹,以便在腔道內(nèi)推進探頭。探頭通常包括一個捕獲腔道內(nèi)的圖象的成像裝置(28)。
文檔編號A61B1/005GK1293550SQ00800104
公開日2001年5月2日 申請日期2000年1月9日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月29日
發(fā)明者邁克爾·沃羅欣, 雅克弗·巴－奧, 維克托·勒文, 吉奧拉·伯納特, 丹·奧茲 申請人:視線技術(shù)有限公司