Устройство для уравнивания давления в эндоскопе (варианты) - RU2222249C2

Чертежи

Описание

Область изобретения
Изобретение относится к устройству для уравнивания давления между внутренним пространством в эндоскопе и окружающей средой вокруг эндоскопа.

Предшествующий уровень техники
Обычный эндоскоп содержит удлиненную трубку, пригодную для ввода в тело человека или животного. Линза на дистальном конце эндоскопа дает изображение внутренней поверхности тела. С помощью таких средств, как например, оптико-волоконные кабели или видеопередающее устройство, изображение по длине эндоскопа передается к точке снаружи тела, где его могут наблюдать хирург или другой пользователь эндоскопа. Конечно, применение эндоскопов не ограничивается медициной. Среди прочих областей применения они также полезны при диагностике и ремонте машин. Независимо от его назначения, гибкая дистальная часть эндоскопа позволяет ему проникать в нелинейные проходы.

Кроме средств передачи изображения, дистальная часть эндоскопа обычно содержит один или большее число трубчатых каналов для пропуска воздуха, жидкости или инструментов. Гибкие эндоскопы обычно содержат также одну или большее число проволок для управления движением кончика эндоскопа. Гибкую часть эндоскопа окружает гибкая оболочка для защиты его от окружающей среды и для защиты тела или другой окружающей среды от внутренних частей эндоскопа.

По гигиеническим причинам эндоскопы обычно промывают и стерилизуют после каждого использования. Для обеспечения дополнительного удобства при этих процедурах многие эндоскопы имеют полностью водонепроницаемую конструкцию для защиты внутренних деталей эндоскопа от моющих или стерилизующих веществ. В гибком эндоскопе гибкая эластомерная оболочка, окружающая гибкую часть эндоскопа, образует неотъемлемую часть этой водонепроницаемой конструкции.

При традиционных способах стерилизации, например, водяным паром высокого давления, возможно повреждение хрупких внутренних частей и гибкой оболочки эндоскопа. В новейшем стерилизационном оборудовании эндоскоп подвергается воздействию противомикробного газа, например, перекиси водорода или окиси этилена, возможно в сочетании с плазменным полем. Во время процедуры стерилизации в этих стерилизаторах эндоскоп обычно находится в среде с пониженным давлением.

У большинства эндоскопов их гибкую часть занимает значительное неиспользуемое пространство. Конечно, это пространство заполнено газом, обычно воздухом. При понижении давления газ, захваченный внутри эндоскопа, создает огромное давление на эластомерную оболочку. Если не снять это давление, то возможен разрыв оболочки. Вообще жесткие эндоскопы легко выдерживают давление в одну атмосферу, создаваемое захваченными газами. Однако даже жесткие эндоскопы могут быть изготовлены с хрупкими деталями, которые чувствительны к давлению внутри эндоскопа.

По меньшей мере, один изготовитель предлагает эндоскоп с уплотняемым отверстием, ведущим внутрь эндоскопа. Во время стерилизации в среде с пониженным давлением отверстие может открываться, благодаря чему становится возможным сообщение внутреннего пространства эндоскопа со стерилизующей атмосферой и, таким образом, снятие избыточного давления внутри эндоскопа. Отверстие используют также для проверки утечек в эндоскопе, особенно в оболочке, путем регулируемого применения давления газа во внутреннем пространстве эндоскопа, погруженного в воду.

Для удобства, по меньшей мере, один изготовитель поставляет снабженный отверстием колпачок, который можно надевать на отверстие во время стерилизации и который открывает клапан в отверстии, устанавливая, таким образом, сообщение внутреннего пространства эндоскопа с атмосферой во время процедуры стерилизации. Хотя это простое устройство предохраняет эластомерную оболочку от разрыва, оно также позволяет газообразному противомикробному веществу входить внутрь эндоскопа. Присутствие этого вещества внутри эндоскопа необязательно. Эта часть эндоскопа не входит в соприкосновение с больным и поэтому не требует стерилизации. Кроме того, это средство могло бы повредить эндоскоп изнутри. В общем, после процедуры стерилизации отверстие должно оставаться открытым достаточный период времени, чтобы это вещество могло удалиться из внутреннего пространства эндоскопа. Конечно, это может увеличить продолжительность времени, необходимого для завершения процедуры стерилизации.

Из предшествующего уровня техники известно устройство для уравнивания давления между внутренним пространством в эндоскопе и окружающей средой, имеющем отверстие к его внутреннему пространству из окружающей среды, содержащее соединительное средство для соединения устройства с отверстием эндоскопа (см. JP 05-245099, опубликованное 24.09.1993).

Сущность изобретения
Настоящее изобретение устраняет эти и другие недостатки известной техники, предоставляя устройство уравнивания давления между внутренним пространством эндоскопа во время процедуры стерилизации при одновременном препятствовании проникновению противомикробного газа внутрь эндоскопа.

Согласно одному варианту исполнения настоящего изобретения предлагается устройство для уравнивания давления между внутренним пространством эндоскопа и окружающей средой, имеющего отверстие к его внутреннему пространству из окружающей среды, содержащее соединительное средство для соединения устройства с отверстием эндоскопа, в соответствии с изобретением устройство содержит выпускной обратный клапан, находящийся в пневматической связи между окружающей средой и отверстием эндоскопа, когда соединительное средство соединено с отверстием эндоскопа, при этом выпускной обратный клапан ориентирован с возможностью обеспечить поток из отверстия в окружающую среду при пониженном давлении окружающей среды для снятия давления во внутреннем пространстве эндоскопа, а после уравнивания давления во внутреннем пространстве эндоскопа с давлением окружающей среды препятствовать обратному потоку газа через него из окружающей среды во внутреннее пространство эндоскопа, и фильтрующее средство на пути выпускного потока из отверстия в окружающую среду через выпускной обратный клапан для предотвращения поступления химического вещества в отверстие в активной форме.

Кроме того, фильтрующее средство содержит катализатор для разложения перекиси водорода на воду и кислород, причем катализатор содержит медь, платину, серебро, железо или их сплав.

Кроме того, устройство содержит впускной обратный клапан, находящийся в пневматической связи между окружающей средой и отверстием эндоскопа, когда соединительное средство соединено с ним, и в котором впускной обратный клапан допускает поток через него в отверстие только в ответ на градиент давления по направлению потока, превышающий заданную величину.

Кроме того, устройство содержит фильтрующее средство на пути впускного потока через впускной обратный клапан в отверстие для предотвращения поступления химического вещества из отверстия в активной форме, причем фильтрующее средство содержит катализатор для разложения перекиси водорода на воду и кислород.

Кроме того, впускной обратный клапан допускает поток через него в отверстие только в ответ на градиент давления по направлению потока, превышающий 0,105-0,35 кг/см².

Кроме того, выпускной обратный клапан содержит средство принудительного закрытия, посредством которого выпускной обратный клапан закрыт для всего потока и открыт для потока в ответ на градиент давления по направлению потока, превышающий заданную величину, причем выпускной обратный клапан закрыт для всего потока и открыт для потока в ответ на градиент давления по направлению потока, превышающий 0,105-0, 35 кг/см².

Кроме того, устройство содержит средство открывания, связанное с указанным соединительным средством, для открывания клапанного элемента в отверстии, когда соединительное средство соединено с ним.

Согласно другому варианту исполнения настоящего изобретения предлагается устройство для уравнивания давления между внутренним пространством эндоскопа и окружающей средой, имеющего отверстие к его внутреннему пространству из окружающей среды, в соответствии с изобретением устройство содержит стерилизационный колпачок, выпускной обратный клапан, находящийся в пневматической связи между окружающей средой и отверстием эндоскопа, когда соединительное средство соединено с отверстием эндоскопа, при этом выпускной обратный клапан ориентирован с возможностью обеспечить поток из отверстия в окружающую среду и препятствовать потоку в отверстие из окружающей среды.

Кроме того, стерилизационный колпачок содержит фильтрующее средство на пути выпускного потока из отверстия в окружающую среду через выпускной обратный клапан для предотвращения поступления химического вещества в отверстие в активной форме, причем фильтрующее средство содержит катализатор для разложения перекиси водорода на воду и кислород.

Кроме того, катализатор содержит медь, платину, серебро, железо или их сплав.

Кроме того, катализатор содержит медный волокнистый материал.

Согласно следующему варианту исполнения настоящего изобретения предлагается устройство для уравнивания давления между внутренним пространством эндоскопа и окружающей средой, имеющего отверстие к его внутреннему пространству из окружающей среды, содержащее соединительное средство для соединения устройства с отверстием эндоскопа, в соответствии с изобретением устройство содержит выпускной обратный клапан, находящийся в пневматической связи между окружающей средой и отверстием эндоскопа, когда соединительное средство соединено с отверстием эндоскопа, при этом выпускной обратный клапан ориентирован с возможностью обеспечить поток из отверстия в окружающую среду при пониженном давлении окружающей среды для снятия давления во внутреннем пространстве эндоскопа, а после уравнивания давления во внутреннем пространстве эндоскопа с давлением окружающей среды препятствовать обратному потоку газа через него из окружающей среды во внутреннее пространство эндоскопа, и фильтрующее средство на пути выпускного потока из отверстия в окружающую среду через выпускной обратный клапан для предотвращения поступления химического вещества в отверстие в активной форме, причем фильтрующее средство содержит медный волокнистый материал для катализации разложения перекиси водорода на воду и кислород.

Согласно еще одному варианту исполнения настоящее изобретение предлагает устройство для уравнивания давления между внутренним пространством эндоскопа и окружающей средой, имеющего отверстие к его внутреннему пространству из окружающей среды, содержащее соединительное средство для соединения устройства с отверстием эндоскопа, в соответствии с изобретением устройство содержит выпускной обратный клапан, находящийся в пневматической связи между окружающей средой и отверстием эндоскопа, когда соединительное средство соединено с отверстием эндоскопа, при этом выпускной обратный клапан ориентирован с возможностью обеспечить поток из отверстия в окружающую среду при пониженном давлении окружающей среды для снятия давления во внутреннем пространстве эндоскопа, а после уравнивания давления во внутреннем пространстве эндоскопа с давлением окружающей среды препятствовать обратному потоку газа через него из окружающей среды во внутреннее пространство эндоскопа, впускной обратный клапан, находящийся в пневматической связи между окружающей средой и отверстием эндоскопа, когда соединительное средство соединено с ним, и в котором впускной обратный клапан допускает поток через него в отверстие только в ответ на градиент давления по направлению потока, превышающий заранее заданную величину, и фильтрующие средства на пути впускного потока из окружающей среды в отверстие через впускной обратный клапан для предотвращения поступления химического вещества в отверстие в активной форме, причем фильтрующие средства содержат медный волокнистый материал для катализации разложения перекиси водорода на воду и кислород.

Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - перспективное изображение эндоскопа обычного типа, для которого применяют устройство согласно настоящему изобретению.

Фиг. 2 - перспективное изображение патрубка для уравнивания давления в эндоскопе на фиг.1.

Фиг. 3 - вид в вертикальном положении устройства согласно настоящему изобретению.

Фиг.4 - вид с частичным разрезом по линии 4-4 на фиг.3.

Подробное описание изобретения
На фиг. 1 показан обычный эндоскоп 10, который содержит гибкую часть 12 для вставления в тело, при этом гибкая часть заключена в эластомерную оболочку 14. Патрубок 16 открывается во внутреннее пространство (не показано) эндоскопа 10 и позволяет уравнивать давление между внутренним пространством и окружающей средой вокруг эндоскопа 10.

Как показано на фиг.2, патрубок 16 имеет цилиндрический корпус 18, выступающий наружу от эндоскопа 10. На корпус 18 патрубка помещено круглое вращающееся кольцо 20, над которым расположена кольцевая крышка 22, жестко соединенная с корпусом 18. При вращении кольца 20 приводится в действие клапанный элемент 23, чтобы по выбору открывать и изолировать внутреннее пространство эндоскопа 10 для сообщения с атмосферой через патрубок 16.

Из корпуса 18 патрубка радиально выступает направляющий штифт 24, а с пазом 28 на кольце 20 находится вровень паз 26 на крышке 22 так, что штифт (не показан на фиг. 2) может перемещаться в осевом направлении в паз 28 кольца 20 для вращения этого кольца. Патрубок 16 выполнен с возможностью помещения на нем, по меньшей мере, двух устройств. Во-первых, стерилизационный колпачок (не показан) имеет паз для помещения направляющего штифта 24 и сцепляющий штифт для сцепления с пазом 28 кольца. При вращении колпачка, установленного на патрубок 16, открывается клапанный элемент 23 для приведения внутреннего пространства эндоскопа 10 в сообщение с атмосферой через отверстие в колпачке. Патрубок 16 выполнен также с возможностью помещения на нем указателя утечки, например, описанного в патенте США 4506544, выданном 26 марта 1985 г. на имя Шимицу и упомянутом здесь для сведения.

На фиг.3 показан усовершенствованный стерилизационный колпачок 30 согласно настоящему изобретению. Колпачок 30 имеет, в общем, цилиндрический корпус 32 с пазом 34 для помещения в него направляющего штифта 24 на патрубке 16 (см. фиг. 2). В корпусе 32 паз 34 простирается в осевом направлении на короткое расстояние от переднего конца 35 корпуса и затем на одну четверть окружности корпуса 32. Таким образом, колпачок 30 можно поместить на патрубок 16 с вхождением штифта 24 в паз 34, при этом при последующем вращении колпачка 30 на одну четверть оборота направляющий штифт 24 движется вдоль паза 34. Сцепляющий штифт 38 выступает радиально внутрь из корпуса 32 и входит в сцепление с пазом 28 кольца, когда направляющий штифт 24 воспринимается пазом 34. При вращении колпачка 30 сцепляющий штифт 38 поворачивает кольцо 20 для открывания клапанного элемента 23.

На фиг. 4 показано внутреннее устройство колпачка 30 и изображен первый осевой канал 40, простирающийся внутрь корпуса 32 от первого конца 36 и выполненного с размерами для приема корпуса 18 патрубка (см. фиг.2). Несколько дальше в корпус 32 колпачка простирается второй осевой канал 42, который имеет меньший диаметр и служит для приема кольца 20 патрубка и крышки 22. В первом канале 40 корпуса 32 сделан кольцевой паз 44 для помещения уплотнительного кольца круглого сечения 46 для образования уплотнения между колпачком 30 и патрубком 16.

В корпусе 32 от его второго конца 52 бок о бок простираются в осевом направлении канал 48 для впускного клапана и канал 50 для выпускного клапана. От второго осевого канала 42 к обоим каналам 48 и 50 для впускного и выпускного клапанов простирается коллектор 54 для осуществления пневматической связи со вторым осевым каналом 42. В каналах 48 и 50 для впускного и выпускного клапанов расположены соответственно впускной обратный клапан 56 и выпускной обратный клапан 58. Каждый из этих клапанов 56 и 58 допускает поток только в одном направлении и лишь в ответ на заранее заданный градиент давления. Подобные обратные клапаны описаны в патенте США 4129145, выданном 12 декабря 1978 г. на имя Уинна и указанном здесь для сведения.

В общем, впускной и выпускной обратные клапаны 56 и 58 имеют каждый трубчатый корпус 60 с внутренним кольцевым седлом 62 клапана. Тарельчатый клапан 64, расположенный в корпусе 60 клапана, содержит клапанный элемент 66 в форме диска за седлом 62 клапана по направлению потока, седло 68 пружины, выполненное в форме диска и расположенное перед седлом 62 клапана по направлению потока, и шток 70, который проходит через седло 68 клапана и соединяет клапанный элемент 66 и седло 68 пружины. Между седлом 62 клапана и седлом 68 пружины расположена пружина 72 для прижатия клапанного элемента 66 к седлу 62 клапана. Когда давление на клапанный элемент 66 преодолевает усилие пружины, клапанный элемент 66 поднимается с седла 62 клапана, допуская поток через корпус 60 клапана.

Обратные клапаны 56 и 58 позволяют уравнивать давление между внутренним пространством эндоскопа 10 и окружающей средой вокруг оболочки 14 эндоскопа, одновременно предотвращая свободный поток газа в эндоскоп 10. При их использовании давление считается уравненным, когда перепад давления через оболочку 14 оказывается ниже заранее заданной величины, так что оболочка является защищенной и обладающей разумным запасом прочности. Пружины 72 определяют давление, необходимое для открывания обратных клапанов 56 и 58. Предпочитается такое смещающее усилие пружины, чтобы для срабатывания обратных клапанов потребовался бы перепад давления в 0,105-0,35 кг/см². Один или оба обратных клапана 56 и 58 могли быть заменены обратным клапаном без каких-либо смещающихся частей, например, простым поворотным обратным клапаном. Однако, после уравнивания давления незначительное смещающее усилие, создаваемое пружинами 72, удерживает обратные клапаны 56 и 58 закрытыми для предотвращения в дальнейшем проникновения противомикробного газа в эндоскоп во время цикла стерилизации.

Стерилизационный колпачок 30 особенно полезен при парофазной стерилизации перекисью водорода в отдельности или в связи с плазменным полем, как это, например, описано в патенте США 4643876, выданном 17 февраля 1987 г. на имя Джекобса и др. и указанном здесь для сведения. Для еще большего обеспечения того, чтобы перекись водорода во время цикла стерилизации не проникала внутрь эндоскопа 10, в камере 48 впускного клапана или, что более предпочтительно, в коллекторе 54 может быть помещено фильтрующее средство 74. Это фильтрующее средство предпочтительно содержит материал, способный действовать как катализатор для разложения перекиси водорода на безвредные воду и кислород. Медь, серебро, железо, платина и их сплавы относятся к металлам, которые действуют как катализатор против перекиси водорода. Как установлено, в качестве фильтрующего материала особенно подходит медный волокнистый материал.

Может быть использовано другое средство для предотвращения проникновения остаточного противомикробного средства в эндоскоп 10, по меньшей мере, во вредном виде. При использовании противомикробных средств из перекиси водорода можно применить другие катализаторы, например, каталазу или химические реагенты для разложения или превращения иным способом в безвредное состояние любой остаточной перекиси водорода. Кроме того, для абсорбирования остаточной перекиси водорода и предотвращения ее проникновения в эндоскоп 10 может быть использован абсорбент, например, целлюлозный материал в дополнение или вместо медного фильтрующего средства 74. Альтернативно могут быть использованы фильтрующие мембраны, допускающие прохождение воздуха, но препятствующие прохождению перекиси водорода.

Хотя эти способы особенно полезны для устранения остаточной перекиси водорода, они могут также применяться для устранения остаточных количеств других противомикробных средств, используемых при сходных циклах стерилизации. Для предотвращения попадания активного противомикробного вещества в эндоскоп при одновременном допущении прохождения воздуха в эндоскоп или из него можно использовать катализаторы, химически активные вещества, абсорбенты, физические фильтры, например, фильтрационные мембраны, или другие средства. Например, в случае использования кислого или основного противомикробного вещества можно добавлять соответствующее вещество для нейтрализации рН до безвредного уровня.

Перед стерилизацией инструменты обычно помещают в обертку или сосуд, проницаемый для пара и отфильтровывающий микробы (не показан). Типичное устройство описано в патенте США 4716025, выданном 29 декабря 1987 г. на имя Никольса и указанном здесь для сведения. После окончания процедуры стерилизации инструменты можно оставлять внутри обертки или сосуда до их использования, сохраняя, таким образом, их стерильность. Для инструментов, например, эндоскопов часто используют специальные сосуды. Чтобы оператору было удобнее использовать колпачок 30, он мог быть прикреплен к специальному сосуду, а наличие колпачка на сосуде напоминало бы оператору о необходимости использования колпачка 30 во время стерилизации.

Для стерилизации эндоскопа 10 в газообразной противомикробной атмосфере низкого давления стерилизационный колпачок 30 вначале помещают на патрубок 16 эндоскопа 10. Направляющий штифт 24 входит в паз 34 на колпачке 30, направляя движение колпачка 30 на патрубке 16. Вначале надавливают колпачок 30 на патрубок 16 в осевом направлении и затем поворачивают его на одну четверть оборота. При надавливании колпачка 30 на патрубок 16 в осевом направлении сцепляющий штифт 38 движется через паз 26 в крышке 22 и входит в паз 28 в кольце 20. Когда колпачок 30 поворачивают на одну четверть оборота, кольцо 20 вращается, устанавливая клапанный элемент 23 в открытое положение и обеспечивая тем самым пневматическую связь внутреннего пространства эндоскопа со вторым осевым каналом 42 колпачка 30.

Во время такого цикла стерилизации перед применением противомикробного вещества обычно снижают давление. При снижении давления открывается выпускной обратный клапан 58, позволяя выходить воздуху из эндоскопа и предохраняя целостность эластомерной оболочки 14. Когда давление в эндоскопе 10 уравнивается с его окружающей атмосферой, выпускной обратный клапан закрывается и изолирует внутреннее пространство эндоскопа от стерилизующей атмосферы. При использовании противомикробного средства из перекиси водорода фильтрующее средство 74 нейтрализует любое количество перекиси водорода, которое может случайно просочиться за впускной или выпускной обратные клапаны 56 и 58.

В конце цикла стерилизации противомикробное средство удаляют из среды, окружающей эндоскоп 10. Стерилизацию обычно проводят в изолированной камере, причем при проведении стерилизации в связи с электромагнитным облучением для образования плазменного поля перекись водорода во время цикла стерилизации превращается в воду и кислород. Однако, при отсутствии плазменного поля перекись водорода обычно выпускают из камеры. В любом случае в некоторый момент после завершения стерилизации повышают давление в стерилизационной камере (не показана). При заранее заданном градиенте давления открывается впускной обратный клапан 56, позволяя воздуху внутри стерилизационной камеры войти в эндоскоп. Если внутри стерилизационной камеры будет находиться остаточная перекись водорода, то фильтрующее средство 74 будет нейтрализовать перекись водорода до ее поступления в патрубок 16. После окончания цикла стерилизации стерилизационный колпачок следует снять с эндоскопа 10.

Хотя изобретение описано в отношении конкретного варианта его осуществления, специалистам, конечно, будет понятно, что изобретение не ограничивается им, так как специалистами могут быть сделаны изменения, особенно в свете предшествующих указаний. Возможны разумные изменение и модификация в пределах предшествующего описания изобретения без отступления от сущности изобретения. Например, колпачок 30 был бы вполне полезным только с одним выпускным обратным клапаном 58 и без впускного обратного клапана 56. В большинстве эндоскопов оболочка 14 имеет достаточную подстилающую структуру, так что невероятно, чтобы низкие давления внутри эндоскопа 10 смогли бы повредить оболочку 14. Кроме того, следует учесть, что настоящее изобретение, одним из аспектов которого является отфильтровывание химического вещества, полезно для предохранения инструментов не только при стерилизации с использованием перекиси водорода, но также и при стерилизации другими веществами, включая перуксусную кислоту, которая, вероятно, может повредить изнутри инструмент, например, эндоскоп.

Реферат

Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к устройствам для обследования внутренних полостей или трубовидных органов тела путем визуального осмотра, и предназначено для уравнивания давления между внутренним пространством эндоскопа и окружающей средой. Устройство содержит соединительное средство для его соединения с отверстием эндоскопа, выпускной обратный клапан и фильтрующее средство на пути выпускного потока из отверстия в окружающую среду через выпускной обратный клапан для предотвращения поступления химического вещества в отверстие в активной форме. Выпускной обратный клапан находится в пневматической связи между окружающей средой и отверстием эндоскопа, когда соединительное средство соединено с отверстием эндоскопа. При этом выпускной обратный клапан ориентирован с возможностью обеспечить поток из отверстия в окружающую среду при пониженном давлении окружающей среды для снятия давления во внутреннем пространстве эндоскопа, а после уравнивания давления во внутреннем пространстве эндоскопа с давлением окружающей среды препятствовать обратному потоку газа через него из окружающей среды во внутреннее пространство эндоскопа. Изобретение позволяет предохранить эластомерную оболочку от разрыва и препятствует проникновению противомикробного газа внутрь эндоскопа. 4 с. и 13 з.п.ф-лы, 4 ил.

Формула