Устройство для управления пальцами насадки Endocuff Vision Российский патент 2021 года по МПК A61B1/00 

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).

Конструктивно насадка выполнена в виде решетчатой втулки, состоящей из (см. фиг.1; фиг.2; фиг.3; фиг.4):

- переднего кольца, расположенного вблизи дистального конца

колоноскопа поз.1;

- заднего кольца, удаленного от дистального конца поз.2;

- перемычек, соединяющих переднее и заднее кольца поз.3;

- независимых друг от друга эластичных пальцев поз.4, расположенных

в промежутках между соседними перемычками, закрепленных к

этим перемычкам двумя короткими торсионами поз.5 см.фиг.4;

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:

- переднее кольцо у дистального конца колоноскопа поз.7;

- заднее кольцо, удаленное от дистального конца поз. 8;

- перемычки, соединяющие переднее и заднее кольца поз.9;

См. фиг.1; фиг.2; фиг.3.

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 поз.6 у переднего кольца сохранена для крепления соседних пальцев см.фиг.5; фиг.6; фиг.7 и фиг.15. На месте отсутствующих перемычек установлены два гидроцилиндра двухстороннего действия поз.13; 14; 15, см.фиг.3; фиг.9; фиг.5; фиг.6; фиг.7. Корпуса гидроцилиндров поз.13 неподвижно зафиксированы между остатком перемычек поз.6 у переднего кольца поз.1 и задним кольцом насадки поз.2 с возможностью демонтажа для замены см.фиг.5; фиг.6 и фиг.7. Поршень гидроцилиндра поз.14 имеет двухсторонний шток поз.15, выполненный из высокопрочной, коррозионностойкой стали см.фиг.5; фиг.6 и фиг.7. Концы штока шарнирно соединены с передним поз.7 и задним поз.8 кольцами втулки см. фиг.5; фиг.6; фиг.7; фиг.8. Для этого переднее поз.7 и заднее поз.8 кольца втулки армированы двумя рядами проволоки поз.10, к которой закреплены стыковочные узлы поз.11 для соединения с концами штоков поз.15 гидроцилиндров см.фиг.5; фиг.6; фиг.7; фиг.8. Армирующая проволока поз.10, стыковочные узлы поз.11 и оси шарнирных соединений поз.12 изготовлены из высокопрочной, коррозионностойкой стали.

При подаче жидкости в задние полости гидроцилиндров втулка сдвигается к дистальному концу колоноскопа. При этом переднее кольцо втулки поз.7 съезжает с пальцев насадки поз.4 и они под действием упругих сил поднимаются в рабочее положение см.фиг.1.

При подаче жидкости в передние полости гидроцилиндров втулка сдвигается в сторону проксимального конца колоноскопа. При этом переднее кольцо втулки поз.7 наезжает на пальцы насадки поз.4 и вдавливает их в вырезы насадки, возвращая пальцы в исходное положение см.фиг.2.

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.

Для подачи жидкости в каждую полость гидроцилиндра в корпусе поз.13 выполнено два канала поз.16 и поз.17 см.фиг.11 и фиг.12, один из которых входит в переднюю полость гидроцилиндра поз.18 см.фиг.13, а второй канал входит в заднюю полость гидроцилиндра поз.19 см.фиг.14. Оба входа в гидроцилиндры выполнены вблизи торцевых стенок цилиндра см.фиг.15. При этом задняя торцевая стенка поз.20 имеет конструктивный герметичный разъем с корпусом поз.13 см.фиг.5; фиг.6; фиг.7; фиг.15. В торцевых стенках гидроцилиндра установлены уплотнения штока поз.21, а на поршне установлено уплотнение со стенкой цилиндра поз.22 см.фиг.5; фиг.6; фиг7.

Каналы для подачи жидкости в корпусах двух гидроцилиндров поз.16 и поз.17 имеют свое продолжение в заднем кольце насадки см.фиг.15 и фиг.16. Стыки каналов гидроцилиндров и заднего кольца насадки выполнены с уплотнением поз.23 см.фиг.16. 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 поз.24 и заднего кольца поз.25 насадки см.фиг.16; фиг.17 и фиг.18.

Длина предлагаемого устройства, содержащего насадку, втулку во всех ее положениях и два гидроцилиндра, не больше длины прямой части, оставшейся от изогнутого дистального конца колоноскопа.

В предлагаемое устройство входит тонкостенный пятиканальный шланг поз.26 см.фиг.19. 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.

Заднее кольцо насадки и I участок шланга состыкованы каналами для жидкости см.фиг.15 и фиг.20. Стыки разъемные и выполнены с уплотнениями поз.28, см.фиг.22. От раскрытия стыки удерживают две диаметрально расположенные защелки поз.27, см.фиг. 23, установленные под углом 90° относительно каналов для жидкости см.фиг.20, и прижимающие шланг к заднему кольцу насадки.

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 поз.29 см.фиг.24. Целью увеличения диаметров каналов является снижение сопротивления при перемещении жидкости от проксимального к дистальному концу колоноскопа и наоборот.

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 поз.30 с соответствующим увеличением площади сечения отверстий в объединенных каналах см.фиг.19.

На конце II участка шланга установлен гидроцилиндр двухстороннего действия поз.31, поршень которого поз.32 имеет односторонний шток поз.33, приводимый в движение врачом эндоскопистом, например, с помощью рычага поз.34 см.фиг.19.

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.

- на фиг.1 показан разрез вдоль оси устройства со втулкой, смещенной к дистальному концу колоноскопа, и пальцами насадки, поднятыми в рабочее положение;

- на фиг.2 показан разрез устройства вдоль оси со втулкой, смещенной к проксимальному концу колоноскопа, и пальцами насадки, опущенными в исходное положение;

- на фиг.3 показан разрез А-А устройства с пальцами, поднятыми в рабочее положение;

- на фиг.4 показан разрез Б-Б устройства с пальцами, опущенными в исходное положении в вырезы насадки, и демонстрирующий торсионы, которыми пальцы закреплены к перемычке насадки;

- на фиг.5 показано сечение В-В устройства в осевой плоскости двух гидроцилиндров со втулкой, смещенной к дистальному концу колоноскопа;

- на фиг.6 показан узел Л, демонстрирующий установку корпуса гидроцилиндра в распор между остатком перемычки у переднего кольца насадки и задним кольцом насадки;

- на фиг.7 показано сечение Г-Г устройства в осевой плоскости двух гидроцилиндров со втулкой, смещенной к проксимальному концу колоноскопа;

- на фиг.8 показано сечение Т-Т, демонстрирующее шарнирное соединение штока гидроцилиндра с узлом стыка заднего кольца втулки, армированного проволокой;

- на фиг.9 показан разрез У-У, демонстрирующий пальцы насадки в закрытом положении, перемычки насадки, перемычки втулки, корпуса двух гидроцилиндров и торсионы, закрепляющие пальцы к перемычкам насадки;

- на фиг.10 показано сечение Ш-Ш, демонстрирующее шарнир между штоком гидроцилиндра и узлом стыка заднего кольца втулки;

- на фиг.11 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;

- на фиг.12 показан разрез З-З, демонстрирующий заднюю торцевую стенку, имеющую конструктивный разъем с корпусом гидроцилиндра и каналы под жидкость в корпусе гидроцилиндра;

- на фиг.13 показано сечение Д-Д, демонстрирующее вход канала под жидкость в переднюю полость гидроцилиндра;

- на фиг.14 показано сечение Ж-Ж, демонстрирующее вход канала под жидкость в заднюю полость гидроцилиндра;

- на фиг.15 показан разрез Е-Е, демонстрирующий развертку поверхности насадки, включая подошву корпуса гидроцилиндра и шланг;

- на фиг.16 показан разрез К-К, демонстрирующий стык корпуса гидроцилиндра и заднего кольца насадки с уплотнением кольцевого выступа и кольцевой впадины канала под жидкость;

- на фиг.17 показан узел Ц, демонстрирующий вертикальный стык и фиксацию корпуса цилиндра с остатком перемычки у переднего кольца насадки;

- на фиг.18 показано сечение М-М, демонстрирующее горизонтальный стык и фиксацию корпуса цилиндра с остатком перемычки у переднего кольца насадки;

- на фиг.19 показано сечение Ф-Ф, демонстрирующее пятиканальный шланг, схематические изображения двух гидроцилиндров на дистальном конце, гидроцилиндра на проксимальном конце колоноскопа и гидроканалы, соединяющие гидроцилиндры;

- на фиг.20 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;

- на фиг.21 показано сечение Р-Р, демонстрирующее изменение толщины стенки шланга над каналами после увеличения их диаметров на I участке;

- на фиг.22 показано сечение С-С, демонстрирующее стык каналов под жидкость заднего кольца насадки и шланга с уплотнением кольцевого выступа и кольцевой впадины;

- на фиг.23 показан вид П, демонстрирующий защелки между задним кольцом насадки и шлангом;

- на фиг.24 показано сечение Х-Х, демонстрирующее переходную зону диаметров канала под жидкость от заднего кольца насадки к шлангу.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в колоноскопии. Колоноскоп с углом обзора до 180° имеет дистальный конец, предназначенный для введения в тело пациента, и проксимальный конец, удерживаемый вне тела пациента, на дистальный конец которого установлена насадка, состоящая из переднего кольца, расположенного у дистального конца, заднего кольца, удаленного от дистального конца, перемычек, соединяющих переднее и заднее кольца, и независимых друг от друга эластичных пальцев, расположенных в промежутках между соседними перемычками, закрепленных к этим перемычкам двумя короткими торсионами у переднего кольца насадки и постоянно поднятых в рабочее положение. На насадку установлена втулка, состоящая из переднего и заднего колец и перемычек, соединяющих переднее и заднее кольца. Применение изобретения позволит минимизировать травмирование слизистой оболочки. 14 з.п. ф-лы, 23 ил.

1. Колоноскоп с углом обзора до 180°, имеющий дистальный конец, предназначенный для введения в тело пациента, и проксимальный конец, удерживаемый вне тела пациента, на дистальный конец которого установлена насадка, состоящая из переднего кольца, расположенного у дистального конца, заднего кольца, удаленного от дистального конца, перемычек, соединяющих переднее и заднее кольца, и независимых друг от друга эластичных пальцев, расположенных в промежутках между соседними перемычками, закрепленных к этим перемычкам двумя короткими торсионами у переднего кольца насадки и постоянно поднятых в рабочее положение, отличающийся тем, что на насадку установлена втулка, состоящая из переднего и заднего колец и перемычек, соединяющих переднее и заднее кольца.

2. Колоноскоп по п.1, отличающийся тем, что наружная поверхность насадки, включая кольца, перемычки и пальцы, выполнена цилиндрической.

3. Колоноскоп по п.1, отличающийся тем, что на насадке и на втулке отсутствуют по две диаметрально расположенные перемычки, при этом на насадке часть перемычек у переднего кольца сохранена для крепления соседних пальцев.

4. Колоноскоп по п.3, отличающийся тем, что на месте отсутствующих перемычек установлены два гидроцилиндра двухстороннего действия, корпуса которых неподвижно зафиксированы враспор между остатками перемычек у переднего кольца насадки и задним кольцом насадки с возможностью демонтажа.

5. Колоноскоп по п.4, отличающийся тем, что двухсторонние штоки гидроцилиндров шарнирно соединены с передним и задним кольцами втулки.

6. Колоноскоп по п.1, отличающийся тем, что в корпусах гидроцилиндров по п.4 выполнено по два канала, один из которых входит в переднюю полость гидроцилиндра, а второй входит в заднюю полость гидроцилиндра.

7. Колоноскоп по п.4, отличающийся тем, что каналы в корпусах двух гидроцилиндров имеют свое продолжение в заднем кольце насадки, а стыки каналов в корпусе гидроцилиндров и заднего кольца насадки имеют уплотнения.

8. Колоноскоп по п.1, отличающийся тем, что в предлагаемое устройство входит пятиканальный шланг, установленный центральным каналом на тубус колоноскопа с возможностью установки-снятия, четыре других канала, расположенных по периферии шланга, сгруппированы по два в диаметральной плоскости, служат для подачи жидкости в полости двух гидроцилиндров по п.4.

9. Колоноскоп по п.8, отличающийся тем, что участок шланга у дистального конца колоноскопа состыкован четырьмя каналами с задним кольцом насадки с уплотнением стыка, при этом от раскрытия стыки удерживают две диаметрально расположенные защелки, установленные под углом 900 относительно каналов для жидкости.

10. Колоноскоп по п.8, отличающийся тем, что диаметры отверстий четырех каналов для жидкости в шланге увеличены для снижения сопротивления движению жидкости от дистального конца к проксимальному концу колоноскопа и наоборот.

11. Колоноскоп по п.8, отличающийся тем, что каналы шланга у проксимального конца, подающие жидкость в передние полости гидроцилиндров, и каналы шлангов, подающие жидкость в задние полости гидроцилиндров, объединены попарно в два независимых канала с соответствующим увеличением площади сечения отверстий в каналах.

12. Колоноскоп по п.1, отличающийся тем, что на проксимальном конце установлен гидроцилиндр двухстороннего действия с односторонним штоком, полости которого соединены с объединенными каналами шланга по п.11.

13. Колоноскоп по пп.4 и 8, отличающийся тем, что выполнен с возможностью перемещения поршня в цилиндре на проксимальном конце колоноскопа, при этом жидкость через замкнутую систему каналов приводит к синхронному движению поршней двух гидроцилиндров на дистальном конце колоноскопа, и выполнен с возможностью перемещения втулки, которая либо наезжает на пальцы насадки, закрывая их в исходное положение, либо съезжает с пальцев, открывая их в рабочее положение.

14. Колоноскоп по п.13, отличающийся тем, что выполнен с возможностью перемещения поршня гидроцилиндра на проксимальном конце колоноскопа с помощью рычага, соединенного шарнирно со штоком.

15. Колоноскоп по п.14, отличающийся тем, что гидроцилиндр на проксимальном конце колоноскопа закреплен на тубусе.