用于控制向内窥镜装置供应膨胀介质的喷注系统、方法及计算机程序产品的制作方法

专利名称：用于控制向内窥镜装置供应膨胀介质的喷注系统、方法及计算机程序产品的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及通常在内窥镜医疗过程中用于选择性地膨胀患者
解剖体内限定的一个或更多个空腔的气体喷注(insufflating)装置。更具 体地说，本发明涉及一种在医疗过程期间对提供给喷注装置的喷注气体 的供应提供更精确的电-气控制从而可以更好地节约喷注气体的系统、方 法，和/或计算机程序产品。
背景技术：
在目前惯用的胃肠(GI)内窥镜中，在进行这种过程时主要使用周 围室内空气作为用于使GI道的某些部分膨胀的气态介质。在医疗实践的 范围内普遍已知的是，在用周围室内空气来膨胀GI道(或其它体腔，如 腹腔镜检查的情况下)时，周围室内空气中的氮气组分不能容易地通过 正常代谢和呼吸过程而被消耗掉(remediated)。因而，在医疗过程之后， 人体不易忍受氮气泡，从而导致医疗过程后的痛苦和不适，直到它们本 身溶解为止。类似的是，周围室内空气中的氧气也不容易被吸收。另一 方面，二氧化碳(co2)可以被经历需要通过喷注法来膨胀体腔的医疗过 程的个人通过正常呼吸后过程而非常快速地吸收并排出。本领域技术人 员应当清楚，通常将C02喷注法(通过使用电-气喷注器)用于涉及腹部 或妇科腹腔镜检査以及新近的虚拟结肠镜检查的医疗过程。为了进行这 些医疗过程，利用电-气喷注器使封闭的组织腔膨胀(很像气球)。这种过 程中利用的电-气喷注器以调整过的恒定流速，通过套管针、注射针或导 管来递送C02直到达到选定压力为止，从而使期望的膨胀水平维持医疗 过程的持续时间。万一在腹腔镜检査或虚拟结肠镜检查过程中存在co2 的泄漏或吸收，电-气喷注器就通过递送额外的C02来补偿这种不足，以维持所设置的膨胀压力。
然而，在利用内窥镜来进行胃肠内窥镜检查的医疗过程中，膨胀介 质空气通过内窥镜的内腔传递至患者的GI道。这种利用现行设备对GI 道的膨胀通常要涉及执行医疗过程的医生，在该医疗过程期间医生手动 地操纵内窥镜的控制部上的端口或阀，以获得期望的膨胀水平。不同于 腹腔镜检査或虚拟结肠镜检査，膨胀介质并不是以指定流速自动地递送， 直到组织腔达到指定压力或膨胀水平为止，此后以设置压力维持在平衡 状态下。对于GI内窥镜检查来说，GI道喷注法通常被局部化，以支持内 窥镜的导航，并且通过该内窥镜进行任何评定或远端铰接过程。另外，
支持使用内窥镜，还要频繁地使用冲洗和抽吸(suction)特征。因而， 在用于GI内窥镜检查的现行系统和方法中，利用适当超出针对腹腔镜检
査或虚拟结肠镜检查的临床需求的最大源压力，以持续流速向内窥镜供 应膨胀气体(周围室内空气)。通过操纵内窥镜控制(包括多数情况下的 旁通排气阀)，将没有通过内窥镜被引导至患者的过度膨胀气体旁通至大 气中。目前可用的内窥镜检查光源中集成有简单膜片式压縮机泵，以通 过内窥镜的内腔来供应作为膨胀介质的室内空气。在这种情况下，不能 解决任意特定空气体积的问题，而泵通常会持续运行达医疗过程的持续 时间。
还存在目前市场可购买到的并不完善的用于内窥镜检査过程的co2
喷注支持装置。然而，它们是由与瓶装气体源(如C02罐)串联的压力
调整器和流量限制器构成的非电子装置，所述瓶装气体源将等效的流量 和压力输出模拟为内窥镜光源中的周围室内空气压縮机的流量和压力输
出。而且，这种现有的C02喷注支持装置存在将C02持续排出到周围大 气由此可能需要考虑适当通风的缺点。而且，现有C02喷注支持装置还 可能因将未用C02连续排出到医疗过程室而造成C02供应的快速耗尽， 并由此可能需要频繁改变与其流体连通的C02供应缸。
因而，需要一种响应于检测到的可能与医生的对于GI内窥镜的控制 部的控制输入相关联的压力变化来精确地控制对于GI内窥镜的喷注气体 (如C02)的流量的系统、方法，和/或计算机程序产品。另外，需要一种系统和方法，其在"备用"C02节约模式(以低流速为特征)与临床激 活喷注模式(以较高流速为特征)之间自动地调节流速而不会干预用户 的、除了对于内窥镜的正常控制输入以外的其它部分。还需要一种计算 机程序产品，其用于对电-气喷注器进行控制以使用户可以输入喷注气体 控制参数，从而优化针对选定过程的喷注气体的控制。

发明内容
本发明的各种系统、方法以及计算机程序产品实施方式满足上列需 要，并且提供了下述其它优点。在至少一个另选实施方式中，本发明提 供了一种适于与膨胀介质的源和内窥镜装置进行流体连通，以将膨胀介 质递送至内窥镜装置的喷注系统。根据一个实施方式，该喷注系统包括 控制器，用于检测内窥镜装置的内腔内的压力水平；和阀组件，其与该 控制器连通，并且在该膨胀介质的源与该内窥镜装置之间进行流体连通。 因此，该阀组件能够将该膨胀介质递送至该内窥镜装置，并且响应于检 测到的压力水平来调节递送至该内窥镜装置的膨胀介质的流速，以防止 过度提供和浪费该膨胀介质。例如，在内窥镜组件的内腔中检测到高压 力水平可以表示将膨胀介质递送至患者，而检测到低压力水平可以表示 将膨胀介质排出至过程室。因此，本发明的喷注系统实施方式可以响应 于这些检测到的压力水平来快速且有效地调节膨胀介质的流速，从而防 止将膨胀介质过度排出至周围环境。
此外，根据本发明的喷注系统的一些另选实施方式，该喷注系统还
可以包括易处理(disposable)管路，该易处理管路在所述阀组件的输 出与该内窥镜装置的内腔之间流体连通；和/或过滤器装置，其在所述阀 组件的输出与该内窥镜装置的内腔之间流体连通。该过滤器装置可以包 括生物过滤器和疏水过滤器中的至少一种，以防止病原体从该内窥镜装 置进入该喷注系统的该阀组件。根据本发明的一些系统实施方式，该控 制器可以包括用于检测该内窥镜装置的内腔内的压力水平的压力换能 器。此外，根据一些实施方式，该阀组件可以包括与该控制器连通的用 于控制膨胀介质的流速的电-气阀。另外，根据各种实施方式，由该喷注系统递送的膨胀介质可以包括以下至少一种二氧化碳；抗痉挛气态介 质；弛缓性气态介质；和/或这些介质的组合。
根据本发明的一些喷注系统实施方式还可以包括用户界面，该用户 界面与所述控制器和所述阀组件连通，用于接收用户输入，从而可以设 置该喷注系统的操作参数。根据一些系统实施方式，该用户界面还可以 包括用于显示数据的显示器，该数据包括但不限于递送至该内窥镜装 置的膨胀介质的体积；该膨胀介质源中剩余的膨胀介质的体积；用户输 入的表示；以及其组合。
在一些系统实施方式中，用户输入可以包括至少一个压力阈值。根 据这种实施方式，如果检测到的压力大于该至少一个压力阈值，则该控 制器可以控制该阀组件以将流速调节为相对较高的喷注流速。此外，该 控制器还可适于在检测到的压力小于该至少一个压力阈值的情况下控制 该阀组件以将流速调节为相对较低的感测流速，从而在压力水平表示喷 注介质被排出至环境时节约膨胀介质。例如，根据各种系统实施方式， (高)喷注流速可以在大约每分钟1升到大约每分钟20升之间，而(低) 感测流速可以在大约每分钟0.05升到大约每分钟0.5升之间。
根据其中喷注系统包括用户界面的另一个例子，用户输入可以同时 包括低压力转变点和高压力转变点。在一些这种实施方式中，如果检测 到的压力上升至该低压力转变点以上，则该控制器可以控制该阀组件以 将流速从感测流速调节为喷注流速。此外，如果检测到的压力下降至该 高压力转变点以下，则该控制器还可以控制该阀组件以将流速从喷注流 速调节为感测流速。因而，使用这两个压力转变点，可以通过消除有时 与单个压力阈值相关联的气动延迟而改进系统性能和响应特性。
在本发明的一些系统实施方式中，该控制器可以包括编程时限，该 编程时限用于最小化感测流速与喷注流速之间的错误和/或不希望的变 化。例如，如果检测到的压力上升到该低压力转变点达超出时间阈值的 时段，则该控制器可以控制该阀组件以将流速从(低)感测流速调节为 (高)喷注流速。此外，如果检测到的压力下降到低于该高压力转变点 达超出该时限的时段，则该控制器还可以控制该阀组件以将流速从喷注流速调节为(相对较低的)感测流速。因而，如果临床医生的用于控制 内窥镜装置的输入周期性地引起较短的压力下降，则该系统不会过早地 将膨胀介质的递送切换为用于节约膨胀介质的较低感测流速。
此外，根据一些实施方式，该喷注系统可以自适应地"学习"以利 用所存储的检测到的压力数据来自动地应用适当的低和高压力阈值以及 时限。例如， 一些这种系统实施方式可以包括与该控制器连通的存储器 装置，该存储器装置用于存储包括针对多个喷注过程而检测到的压力的 数据。该控制器还可以自动地限定时限、低压力转变点以及高压力转变 点，以使该控制器可以利用上述规则恰当地控制该阀组件，以便在内窥 镜中检测到的压力水平表示可能不需要喷注流速时节约膨胀介质。
本发明还提供了用于向与膨胀介质的源流体连通的内窥镜装置递送 膨胀介质的多种方法和计算机程序实施方式。在一些实施方式中，这些 方法和计算机程序产品可以包括以下步骤检测该内窥镜装置的内腔内 的压力水平；将该膨胀介质递送至该内窥镜装置；以及响应于检测到的 压力水平来调节递送至该内窥镜装置的膨胀介质的流速，从而防止过度 供应和浪费该膨胀介质。本发明的这些方法和计算机程序产品实施方式 还可以包括以下步骤过滤该源与该内窥镜装置之间的流体通道以防止 病原体从该内窥镜装置进入该膨胀介质的源。其它实施方式还可以包括 接收用于控制该调节步骤的用户输入。
在一些方法和计算机程序实施方式中，接收到的用户输入可以包括 至少一个压力阈值。在这种实施方式中，上面引用的调节步骤还可以包 括以下步骤如果检测到的压力大于该至少一个压力阈值，则将流速调 节为相对较高的喷注流速；而如果检测到的压力小于该至少一个压力阈 值，则将流速调节成相对较低的感测流速。例如，如上针对那些系统实
施方式所述，喷注流速可以在大约每分钟1升到大约每分钟20升之间， 而感测流速可以在大约每分钟0.05升到大约每分钟0.5升之间。
根据其它方法和计算机程序产品，在接收步骤中接收到的用户输入 可以同时包括低压力转变点和高压力转变点。在一些这种实施方式中，
调节步骤还可以包括以下步骤如果检测到的压力上升到该低压力转变点以上，则将流速从感测流速调节为喷注流速；以及如果检测到的压力 下降到该高压力转变点以下，则将流速从喷注流速调节为感测流速。在 其中设置了时限的其它方法和计算机程序产品实施方式中，调节步骤还 可以包括以下步骤只有在检测到的压力上升到该低压力转变点以上达 超出该时限的时间段时，才将流速从感测流速调节为喷注流速；以及只 有在检测到的压力下降到该高压力转变点以下达超出该时限的时间段 时，才将递送参数从喷注流速调节为感测流速。在这种实施方式中，该 时限可以确保这些方法和计算机程序产品实施方式不提供对于不表示所 需膨胀介质流速的变化的临时和/或异常压力上升和/或下降反应过度的 流速调节。
一些其它方法和计算机程序实施方式可以提供对于在多个内窥镜检 查过程期间存储的检测压力的自适应响应。例如，方法实施方式可以包 括以下步骤存储包括与多个喷注过程相对应地检测到的多个压力分布 图的数据；以及至少部分地基于所存储的数据来定义时限、低压力转变 点以及高压力转变点。根据一些这种实施方式，调节步骤还可以包括以 下步骤如果检测到的压力上升到该低压力转变点以上达超出该时限的 时间段，则将流速从感测流速调节为喷注流速；以及如果检测到的压力
下降到该高压力转变点以下达超出该时限的时间段，则将流速从喷注流 速调节为感测流速。
这些实施方式提供了此处描述或讨论的显著优点。


下面对附图进行说明，附图不必按比例绘制。这些附图只是出于例 示的目的，而不是要限制本发明的范围。
图1示出了根据本发明一个实施方式的在膨胀介质的源与内窥镜装 置之间流体连通的喷注系统的非限定性示意图。
图2示出了根据本发明一个实施方式的喷注系统的前面板用户界面
的非限定性示意图。
图3示出了非限定性时间-压力曲线，该曲线示出了在与定义了单个压力阈值有关的喷注过程的示范部分期间内窥镜装置的内腔中的检测压 力对时间的曲线。
图4示出了非限定性时间-压力曲线，该曲线示出了在与低压力转变 点和高压力转变点有关的喷注过程的示范部分期间内窥镜装置的内腔中 的检测压力对时间的曲线。
图5示出了非限定性时间-压力曲线，该曲线示出了在与低压力转变 点、高压力转变点以及定义的时限有关的喷注过程的示范部分期间内窥 镜装置的内腔中的检测压力对时间的曲线。
图6示出了包括压力检测、递送以及流速调节步骤的本发明的方法 和/或计算机程序实施方式的非限定性流程图，其中调节步骤包括响应于 检测压力对于阈值压力的相对值来调节流速。
图7示出了包括压力检测、递送以及流速调节步骤的本发明的方法 和/或计算机程序实施方式的非限定性流程图，其中调节步骤包括响应于 检测压力对于低压力转变点和高压力转变点的相对值来调节流速。
图8示出了包括压力检测、递送以及流速调节步骤的本发明的方法 和/或计算机程序实施方式的非限定性流程图，其中调节步骤包括响应于 检测压力对于低压力转变点、高压力转变点以及时限的相对值来调节流 速。
图9示出了包括压力检测、递送以及流速调节步骤的本发明的方法 和/或计算机程序实施方式的非限定性流程图，其中调节步骤包括响应于 检测压力对于包括低压力转变点、高压力转变点以及时限的几个自动确 定的阈值的相对值来调节流速。
具体实施例方式
在适用的情况下，参照附图对本发明进行说明。应当明白，本发明 可以按许多不同形式来实施，而不应视为受限于在此阐述的实施方式； 相反，这些实施方式是以例示目的而提供的。贯穿所有附图用相同标号 来指代相同要素。
虽然下文中是在向内窥镜检査过程(如结肠镜检查)提供包括二氧化碳的喷注介质的背景下来描述用于向内窥镜装置递送膨胀介质的系 统、方法以及计算机程序产品的实施方式，但应当明白，还可以利用本 发明的实施方式来向需要供应膨胀介质的各种不同内窥镜检査和/或腹腔 镜检査仪器提供各种类型的膨胀介质(包括各种气体混合物和包含有弛 缓药和/或非痉挛药剂的介质)的精确可控供应。
如在此所述，术语"内窥镜"和"内窥镜装置"是指构成常规内窥 镜系统的组件的内窥镜130 (包括其控制部135)和与其可操作接合的光
源单元120。
本领域技术人员应当清楚，针对胃肠内窥镜检查的常规实践涉及将 内窥镜130连接至光源单元120。图1总体上示出了这种结构 (arrangement)。内窥镜130是系统的由临床医生活动地操纵同时根据估 计在组织腔内进行导航的那部分。内窥镜130的远端可以包括多个组件 和内腔，包括但不限于照明光纤束、成像光学器件、冲洗内腔、喷注 内腔150和/或其它有用内腔。内窥镜130的中部可以包括控制部135， 内窥镜的操作员可借以控制关节(articulation)、冲洗、喷注以及其它内 窥镜130功能。在内窥镜130的近端，内窥镜可以可操作地与光源单元 120相接合。系统的光源120部分可以提供几种功能，包括但不限于提 供光纤光源；提供带视频或数字图像转换的物镜光学器件；提供用于喷 注和冲洗的内部空气压縮机；以及提供经由"水瓶"121的冲洗和冲洗连 接。
用于在内窥镜检査过程中递送膨胀介质的常规空气喷注利用了可能 位于光源120内部的空气压縮机。在使用中，光源120内部的空气泵或 压縮机(未示出)可以开启，而在大多数情况下，空气泵都会在窥镜检 査过程的持续时间内连续工作。压縮空气流可以从光源120经由内窥镜 130的内腔124行进。通过空气泵移动的室内空气经由内腔124流到内窥 镜的控制部135。本领域技术人员应当清楚，内窥镜130可以包括可操作 地与控制部135相接合的空气/水阀，临床医生可使用该空气/水阀来调节 通过内窥镜的剩余部分(参见喷注流速路径150)到达患者的气体。对于 多数内窥镜130的构造来说，调整到达患者的喷注空气的空气/水阀的部分(参见要素150)只是内窥镜130的控制部135中的开放端口。在工作
中，临床医生根据需要将手指选择性地放置在作为内窥镜130的空气/水
阀的一部分而设置的端口上，就可以把来自持续运行的空气泵的喷注空
气排出至空气或者通过内窥镜转向至患者(参见要素150，示出了喷注流 速路径)。
常规内窥镜130还包括冲洗内腔，以使来自空气泵的喷注空气还被 分流到水瓶121中。来自空气泵的喷注空气充当对于水瓶121中的水的 加压介质。如果内窥镜的操作员选择通过内窥镜130的远端150递送水 来冲洗或成像光学器件清洁，则临床医生可以简单地将手指放置在空气/ 水阀上的端口上并向内按压它，从而打开来自水瓶121的流速路径。在 这种情况下，通过并行冲洗内腔将冲洗水而非喷注空气转向患者。空气 泵生成的压力可以将水从水瓶121转移到内窥镜130中。与喷注空气的 情况相同，冲洗水经由内窥镜130的控制部135上的手操作端口选择性 地施加至患者。
图1示出了根据本发明一个实施方式的喷注系统100，该喷注系统 IOO在膨胀介质的源110 (如喷注气体的瓶)与内窥镜装置120/130之间
(例如，经由光源单元120)进行流体连通，从而能够将膨胀介质递送至 根据本发明一个实施方式的内窥镜装置120/130。根据一些实施方式，喷 注系统100包括用于检测内窥镜装置120/130的内腔(例如，内窥镜130 的内腔124和/或在喷注系统IOO与光源单元120之间流体连通的管路106 中限定的内腔)内的压力水平的控制器IOI。本发明的喷注系统IOO实施 方式还可以包括与控制器101连通的阀组件103。阀组件103还可以在膨 胀介质的源110与内窥镜120/130的组件之间流体连通，以向内窥镜130 递送膨胀介质，并且响应于检测到的压力水平来调节递送至内窥镜130
(例如，经由光源单元120)的膨胀介质的流速，从而防止过度供应和浪 费膨胀介质。如图1所示，本发明的喷注系统100可以可操作地与常规 光源120和/或内窥镜130相接合。
如图1概括表示的那样，本发明的一些实施方式可以包括由经由常 规内窥镜光源单元120连接至胃肠内窥镜130的电-气喷注器组成的喷注系统100。喷注系统100与光源单元120之间的连接可以通过设置在喷注 系统100的出口部208与光源单元120的水瓶121中的连接部之间的管 道106来实现。根据本发明的各种实施方式，管道106可以包括可在每 次使用之后替换和/或丢弃的易处理医用级和/或生物相容管。因而，本发 明的喷注系统100在内窥镜检查过程期间可以与可能被引入内窥镜130 和/或光源单元120的病原体相隔离。此外，本发明的喷注系统IOO的一 些实施方式还可以包括在喷注系统100的阀组件103的输出部与内窥镜 装置130的内腔124之间流体连通的过滤器装置107。此外，如图1所示， 在一些实施方式中，过滤器装置107可以可操作地接合在喷注系统100 的阀组件103的输出部与光源单元120的输入部(举例来说，如限定在 光源单元120的水瓶121中的端口)之间的流体连通中，以防止病原体 从内窥镜装置130进入本发明的喷注系统100的阀组件103。例如，如果 临床医生更换水瓶121并且由于疏忽使流体通过管道106溢回，则过滤 器装置107可以防止病原体进入阀组件103。根据本发明的各种系统实施 方式，过滤器装置107可以包括但不限于生物过滤器、疏水过滤器及 其组合。
按与常规内窥镜实践类似的方式，本发明的喷注系统100的附件(如 图1概括所示)可以向内窥镜130的内腔124的至少一个提供喷注介质 流和/或冲洗水。然而，本发明的系统实施方式还可以响应于经由内窥镜 的控制部135输入的用户控制，从膨胀介质的源110向内窥镜130提供 膨胀和/或喷注介质的"随选(on-demand)"流。
本领域技术人员应当清楚，常规胃肠内窥镜可能需要每分钟3升到 350至400 mmHg最大递送压力的范围内的标称流速，以恰当地喷注和/ 或冲洗人体内限定的组织腔。这些示范性能规范与喷注介质(例如，co2 或室内空气)和递送方法(集成有光源单元120的空气泵，或通过本发 明的各种实施方式提供的电-气膨胀介质调节)无关。本发明的喷注系统 100的各种实施方式的一个特别优点是，当内窥镜操作员操纵内窥镜的控 制部135以通过喷注流速路径150在内窥镜130的远端处发送膨胀介质 时，以喷注流速(即，大约每分钟3升)"随选地"提供膨胀介质。另外，本发明的喷注系统100实施方式还提供了节约感测流速(例如，0.5升/
分钟)，从而在内窥镜130的操作员不需要全喷注流速时经由感测流速路 径140在内窥镜控制部135处排出至大气。由此，可以更好地节约膨胀 介质(如瓶装二氧化碳)。此外，本发明的实施方式可以防止将大量二氧 化碳排出到周围临床环境中(如医学实践或医院内的内窥镜组)。从光源 空气泵或经由连接至内窥镜130的医学C02调节装置提供膨胀介质的常 规系统和方法没有提供这种可以响应于临床医生或其它内窥镜操作员的 控制输入而"随选地"提供膨胀介质的特性。
根据本发明的各种实施方式，喷注系统100的控制器101能够检测 内窥镜130的内腔124内的压力水平。需要喷注流速(对应于膨胀介质 通过喷注流速路径150的输送)与需要感测流速(对应于膨胀介质通过 感测流速路径140的输送)之间的可检测压力差可能是给定过程中利用 的特定内窥镜130所固有的。当打开控制部135的空气-水阀时，内窥镜 内腔124内存在相对较低的恒定压力水平。此外，当关闭空气-水阀时， 作为与内窥镜内腔的额外长度(从控制部135起到喷注流速路径150)相 关联的流动阻力和要检查的组织腔的压力水平的结果，内窥镜内腔124 内的压力增大。例如，随着膨胀介质(如喷注气体)在空气-水阀打开 的情况下流过内窥镜，内窥镜控制部135的上游内腔压力大约为10到 30mmHg的量级。当关闭空气-水阀时，在相对较低的恒定流速下，内窥 镜控制的内窥镜流内腔下游的额外长度赋予的额外流动阻力可能将内窥 镜内腔124中和/或喷注介质连接部处(例如，水瓶121端口处)的可检 测压力水平增大至大约50到150 mmHg。类似的是，当重新打开空气-水阀时，喷注介质连接部(例如，水瓶121端口)的上游压力可以返回 至较低压力。
因而，根据本发明的各种喷注系统100实施方式，控制器101可以 包括用于检测内窥镜装置的内腔内的压力的压力换能器。喷注系统100 的一些实施方式可以包括可以测量控制部135的内窥镜130介质连接上 游的压力水平的在线出口压力换能器(作为控制器101的部件)。在一些 实施方式中，控制器101能够检测内窥镜130的内腔124内的压力。在其它实施方式中，控制器101能够检测在与可以作为常规内窥镜装置的 部件而设置的常规光源单元120的水瓶121中限定的端口流体连通的管
道106中限定的内腔内的压力。在另一实施方式中，控制器101能够检 测连接至光源单元120的内窥镜130的光源单元120上游内的内腔的压 力。由此，随着操作员在内窥镜检査过程中周期性地关闭和打开位于内 窥镜控制部135上的空气-水阀，出口压力换能器能够解决图3-5概况示 出的压差。在内窥镜检查过程中，喷注系统100的控制器101部分可以 监测压力换能器的输出。在本发明的一些实施方式中，控制器101还可 以包括与其进行通信的例如用于存储压力阈值(参见图3-5的要素305、 401、 402)的存储器装置108。存储器装置108和/或控制器101还可以 包括编程逻辑(例如，参见图6-9)，用于在空气-水阀打开时决定控制阀 组件103输出(相对较低的)感测流速(并且经由感测流速路径140放 出膨胀介质)或者在空气-水阔关闭时控制阀组件103输出(相对较高的) 喷注流速(并且经由内窥镜130的远端处的喷注流速路径150放出膨胀 介质)。根据一些喷注系统100实施方式，阀组件103可以包括用于控制 可以响应于控制器101 (和/或可以设置在其中的压力换能器)检测到的 压力水平而从瓶装源110 (如压縮二氧化碳瓶)经由喷注系统100递送的 膨胀介质的流速的电-气阀组件或其它电动机械机构。根据本发明的各种 实施方式，喷注流速可以在大约每分钟1升到大约每分钟20升之间，而 感测流速可以在大约每分钟0.05升到大约每分钟0.5升之间。
如图1概况所示，喷注系统100的各种实施方式可以在内窥镜装置 (例如，包括光源单元120和内窥镜130)与膨胀介质的源IIO (如压縮 喷注介质的瓶)之间流体连通。根据本发明的各种实施方式，膨胀介质 可以包括但不限于二氧化碳；抗痉挛气态介质；弛缓性气态介质；以 及可以在内窥镜检查过程中充当膨胀介质的这种介质的组合。虽然本发 明的实施方式特别有助于节约瓶装膨胀介质(如二氧化碳)并且有助于 防止将二氧化碳过度排出到内窥镜检查组中，但本发明的喷注系统100 实施方式还可用于从例如包括压縮空气(包括氮成分)的瓶的多种源110 递送膨胀介质。本发明的喷注系统100的一些实施方式还可以包括用户界面200(参
见图2)，该用户界面200用于接收用户输入(如压力阈值(例如，参见 图3的要素305))，以使喷注系统IOO可以充分响应于检测到的内窥镜装 置的组件120/130内的压力变化。如图2所示，用户界面200可以包括喷 注装置100的前面板。用户界面200可以包括用于显示喷注系统100状 态(和/或内窥镜装置的膨胀介质供应部110或组件120/130的状态)的 多种信息显示。例如，用户界面200可以包括用于表示递送至内窥镜装 置120/130的膨胀介质的体积的体积显示202。用户界面还可以包括用于 显示膨胀介质源110中剩余膨胀介质的体积的剩余体积显示203。用户界 面200还可以包括用户输入显示206，用于表示可以通过操作员经由还可 以作为用户界面200的组件而设置的控制标度盘105输入的压力阈值和/ 或高压力转变点(如下面进一步讨论的)。而且，用户界面200还可以包 括用于接收多种用户输入的按钮和/或开关。例如，可以设置"体积重置" 按钮204来重置如上所述的体积显示202 (例如，当开始新的内窥镜检查 过程时)。用户界面200例如还可以包括用于选择性地开始和/或中止经由 喷注系统100的膨胀介质流动的"运行/停止"控制按钮207。另外，喷 注系统100用户界面200还可以包括用于在喷注系统100未使用时切断 到喷注系统100的控制器101、阀组件103以及/或其它组件的电力的电 源按钮205 (如翘板开关)。最后，根据喷注系统100的一些实施方式， 用户界面200还可以包括流量输出部124，用于(例如，经由如上所述的 管道106和/或过滤器装置107)建立喷注系统100与内窥镜装置的组件 120/130之间的流体连通。
喷注系统100的用户界面200和/或控制器101在一些实施方式中可 以提供额外的功能特征。例如，如果控制标度盘105上的转变点压力(参 见图3的要素305，和图2的转变显示206)被设置成0 (零)，则对于那 些更喜欢喷注系统100不自动转变的临床医生来说，可以禁止流速转变 并且喷注系统100仅可以按喷注(高)流速来递送膨胀介质。而且，喷 注系统100可以在递送了 25升之后自动暂停膨胀介质的递送。对于正常 内窥镜检查过程来说，典型的膨胀介质体积应当小于这个体积阈值。由此，如果操作员在结束内窥镜检查过程时忘记(经由控制输入部207)停 止内窥镜装置或者出于无论什么原因挂起内窥镜检査过程而没有切断喷
注系统100，则喷注系统100将在体积达到25升时自动暂停，以防止非 故意地浪费膨胀介质。如果需要额外的膨胀介质，操作员就简单地按压 启动按钮207来恢复操作，并且体积显示将从25升增加直到在50升处 再次暂停为止。操作员能够在内窥镜检查过程之间或者在内窥镜检査过 程期间他们认为合适时(经由体积重置按钮204)重置体积。
根据本发明的一些实施方式，用户界面200能够(例如，经由控制 标度盘105)接收包括至少一个压力阈值(参见图3的要素305)的用户 输入。在一些实施方式中，系统100还可以包括用于存储压力阈值305 的存储器装置108，从而如果检测到的压力大于压力阈值305，则控制器 101可以控制阀组件103将流速调节成喷注流速。此外，如果检测到的压 力小于所述至少一个压力阈值305，则控制器101可以控制阀组件103将 流速调节成感测流速。例如，参照图3，其示出了针对示范内窥镜检查过 程的检测压力302对时间310的简化标绘图，感测流动期间的低检测压 力302可以为大约20mmHg，而喷注流速(高)检测压力301可以为大 约60 mmHg。(作为通过操作员经由控制标度盘105输入的)阈值压力 305可以被建立在这些检测压力301、 302 (例如，40 mmHg)之间的中 间处。由此，当操作员关闭控制部135处的空气-水阀时，控制器101检测 到的内腔压力增大。如果控制器101确定已经检测到了阈值305(40 mmHg) 内腔压力，则控制器101可以控制阀组件103将膨胀介质流速从低感测 流速增大至高喷注流速。随着以更高的流速持续流动，可以在内窥镜内 腔中检测到60mmHg的"高"均衡压力301。接着，系统100可以按高 膨胀流速向内窥镜装置120/130继续提供膨胀介质达空气-水阀关闭的持 续时间。最后，随着操作员在建立了喷注流速之后打开空气-水阀，内窥 镜内腔中的压力减小。 一旦压力下降造成喷注系统100所测量到的压力 下降到40 mmHg压力阈值305以下，控制器101就可以检测打开的空气 -水阀，并且自动地设置流速参数从而返回至感测低流速，由此在内窥镜 控制部135空闲时縮减向临床周围大气排放的气体量。参照图4，根据一些系统实施方式，用户界面200能够(例如，经 由控制标度盘105)接收包括低压力转变点401和高压力转变点402的用 户输入。而且，根据一些实施方式，可以用低压力转变点401 (其例如可 以存储在与控制器101进行通信的存储器装置108中)对系统100进行 预编程，使得可以使用控制标度盘105来输入限定了低感测流速与高喷 注流速之间的转变的高压力转变点402，以简化操作员必须键入的压力输 入，从而有效地操作喷注系统100。根据一些这种实施方式，如果检测到 的压力300上升到低压力转变点401以上，则控制器101可以控制阀组 件103将流速从感测流速调节成喷注流速。而且，控制器101还适于在 检测到的压力300下降到高压力转变点402以下的情况下控制阀组件103 将流速从喷注流速调节成感测流速。例如，如图4的压力300对时间310 的标绘图中所示，本发明的一些喷注系统100实施方式可以考虑到操作 员指定两个压力转变点401、 402的情况。使用低和高压力转变点401、 402允许将喷注系统100有效地用于内窥镜装置120/130的更宽范围。例 如，单个转变点305 (如图3所示)仅可以在其中控制部135的打开的空 气-水阀在内腔中产生足够压降从而导致小于阈值压力305的检测压力的 情况下有效。考虑两个压力转变点(401、 402) —其中一个(401)针对 感测流速到喷注流速，另一个(402)针对从喷注流速到感测流速一的系 统实施方式可以通过消除与单个转变设置点305相关联的气动延迟来改 进系统100性能和响应特性。通过非限定性实例，图4中所示压力时序 图可以结合两个转变压力401、 402，以限定"死区(deadband)"。如图 4概况所示，在与空气-水阀打开时的感测流速140 (参见图1)相关联的 10 mm Hg均衡压力302上方设置了低压力转变点401(例如，20 mmHg)， 而在针对空气-水阀关闭时的喷注流速150 (参见图1)的60mmHg均衡 压力的下方设置了高压力转变点402 (例如，50mmHg)。
根据本发明一些其它系统实施方式，控制器101 (或设置在其中和/ 或与其进行通信的存储器装置108)可以包括经编程的时限510 (例如， 参见图5)。因而，时限510可以提供定时的"过滤器"，用于施加如图5 概况示出的低和高压力转变点401、 402。在其它实施方式中，用户界面200能够接收包括这种时限的用户输入。因而，根据一些系统100实施方
式，如果检测到的压力300上升到低压力转变点401以上达超出时间阈 值510的时段，则控制器101可以控制阀组件将流速从感测流速调节成 喷注流速。而且，如果检测到的压力300下降到高压力转变点402以下 达超出时限510的时段，则控制器101可以控制阀组件103将流速从喷 注流速调节成感测流速。例如，如图5的示范性压力300对时间310的 标绘图所示，可以结合(例如，通过预编程的时间阈值510定义的)过 滤算法来使用两个压力转变点401、 402，以最小化感测流速与喷注流速 之间的错误或不希望的变化。这种过滤的必要性起因于如下临床事实， 即，因为内窥镜130的操作员在内窥镜检査期间可能会快速地重复打开 和关闭控制部135的水阀，所以喷注流速很难长时间地表现为均衡压力 301。本领域技术人员应当清楚，这种变化可以通过在主动导航期间测量 控制部135的内窥镜气体内腔上游的压力时间历史而通过实验方法观察 到。例如，图5示出了可以表示实际临床内窥镜检查过程的示范性压力 300对时间310历史。
如图5概况所示， 一旦主动内窥镜导航开始并且已经发生了从感测 流速到喷注流速的流速转变，本发明的喷注系统100测量出的内窥镜压 力300就会与内窥镜130的控制部135的空气-水流动阀的调制同步地周 期性上下变化。这种尖峰信号(spike)的振幅会在高压力转变点402下 面产生短暂的骤降(dip)。为避免疏忽和临床混乱地转变至低感测流速， 本发明的控制器101 (得益于预编程时限510和/或计时器装置(未示出)) 可以在预定时段510内细察检测到的压力301。只有当该时间窗口 510内 的所有这种检测到的压力300都低于高压力转变点402，喷注系统IOO(或 其中包括的控制器101 )才自动地控制阀组件103将流速减小至感测流速。 时间阈值510的持续时间可以基于迄今为止的临床经验，并由此在一些 实施方式中可以被限定在2秒钟到5秒钟的范围内。因而， 一旦喷注系 统100的控制器101检测到的压力300持续保持在高压力转变点402以 下达所述经编程时限510，则这可能表示空气-水阀被故意打开，并且同样 地，希望切换成较低的气体节约感测流速，直到再次关闭空气-水阀为止。根据本发明的系统100的其它实施方式，控制器101收集并存储压
力300对时间310标绘图(例如，图3-5所示)，以自适应地"学习"自 动地应用高和低压力阈值402、 401以及时限510，从而更有效地响应于 内窥镜装置的内腔内的检测到的压力变化。用户界面200 (参见图2)可 以包括控制标度盘105，从而操作员可以选择用于开始这种"自适应"控 制例程的"自动"模式。在一些实施方式中，喷注系统100可自动地确 定高压力转变点402。如上所述，内窥镜控制部135的上游检测到的压力 300可以在主动内窥镜使用或导航期间振荡。观察到的压力振荡具有这样 的频率，以使得先前讨论的实施方式的2-5秒时限510在其中打开的空气 -水阀压力下降到高压力转变点402以下的几乎全部情况下是足够的。然 而，在一些特殊临床情况下(或许使用特定的内窥镜装置而呈现出来)， 打开控制部135处的空气-水阀可能不会导致下降到高压力转变点402以 下的检测压力。因此，在一些情况下，先前讨论的实施方式可能不会产 生希望的喷注流速到感测流速的转变。因此，根据本发明的一些系统IOO 实施方式，可以将添加的逻辑编程到喷注系统100的存储器装置108中 和/或硬件布线到喷注系统100的控制器101中(例如，参见图9)，从而 可以通过检测到的压力300的适当稳定性标准实时自适应地确定高和/或 低压力转变点401、 402。
例如，该自适应系统可以首先寻找存储在存储器108中的几乎相同 量级的一连续系列的压力测量值300，而不是使控制器101的编程逻辑寻 找表示预定时段510的一系列压力300测量值全部低于转变之前预先编 程的压力阈值402。这种稳定性条件例如可以在操作员的主动内窥镜导航 己经停止之后控制部135的空气-水阀保持打开时出现。如果这一系列压 力测量值300保持稳定(在预定公差带内)达继之以预定时段510的预 定采样数，则喷注系统100可以从喷注流速转变成感测流速，而不需要 参照任何预置或预先编程的转变压力402。图9概况示出了用于自适应学 习的关联方法的逻辑步骤。
因而，在一些喷注系统100实施方式中，存储器装置108可以包括 "压力稳定性检查存储器"，其可以包括具有可以堆栈或提供针对设置有滚动时间窗口或时间点(epoch)的存储数据的基准指针的支持编码的有 限阵列变量。这种时间窗口或时间点将随内窥镜检査过程实时地同步移 动，从而可以获得恰当的回顾压力历史来进行评估。在内窥镜检査过程 中实时处理的这种分组压力历史数据内，可以应用许多不同类型的算法 和支持逻辑来标识可以表示打开的空气-水阀的压力稳定性(以及对较低 的、能节省膨胀介质的感测流速的需要)。
可以将类似的稳定性方法和关联逻辑应用至图9概况示出的关联方 法，来处理从感测(低)流速到喷注(高)流速的转变，由此使喷注系
统100自动地适应于多数(如果不是全部的话)内窥镜130和/或光源单 元120类型和品牌。在"自适应"方法的又一实施方式中，还可以应用 人工智能技术来扩大这种自适应系统。更具体地说，辅助装置存储器108 和处理算法还可以细察表示可能是实践或用户特有的确定使用模式的压 力时间历史。在这种情况下，可以将这种收集历史用于发展用户/临床特 定预期响应逻辑，以进一步最优化装置针对特定内窥镜操作员或临床应 用(如特定过程类型)的性能。
图6-9概况示出了本发明的用于向与膨胀介质的源110流体连通的 内窥镜装置(包括光源单元120和/或内窥镜130)递送膨胀介质(例如， 来自膨胀介质的源110)的几个另选方法实施方式。如下面进一步所述， 可以将各种方法实施方式实现为计算机程序产品的步骤，该计算机程序 产品可以由电子控制器101 (与存储器装置108和阀组件103进行通信) 来执行，该电子控制器101可以作为可以在膨胀介质源110与内窥镜装 置的组件120/130之间流体连通的电-气喷注系统100的部件而被包括进 来。
根据本发明的一个方法实施方式，例如，如图6所示，该方法可以 包括以下步骤检测内窥镜装置的内腔124 (和/或由插入在喷注系统100 与光源单元120之间的管道106限定的内腔)内的压力水平(和/或响应 于检测到的压力来有条件地调节流速)的步骤610;对向内窥镜装置递送 膨胀介质进行调节的递送和/或调节步骤620;以及响应于检测到的压力 水平来调节递送至内窥镜装置的膨胀介质的流速以防止过度提供和浪费膨胀介质的检测和/或有条件调节步骤630。步骤610 (如图6-9中概况示 出的)可以包括检测压力和/或响应于检测到的压力有条件地调节膨胀介 质的流速的步骤。而且，如上概括描述的，检测和/或有条件地调节步骤 630可以包括以下步骤如果检测到的压力表示内窥镜的控制部135处的 空气/水阀打开(这造成通过控制部135处的感测流速路径140排出膨胀 介质)，则将膨胀介质的流速调节成(低)感测流速(大约每分钟0.05升 到大约每分钟0.5升之间)。而且，检测和/或有条件调节步骤630可以包 括以下步骤如果检测到的压力表示内窥镜的控制部135处的空气/水阔 关闭(这造成通过喷注流速路径150引导膨胀介质并且经由内窥镜130 的远端进入到人体组织腔中)，则将膨胀介质的流速调节成更高的喷注流 速(大约每分钟1升到大约每分钟20升之间)。
如图6-9所示，该方法还可以包括检测"过程停止"命令的步骤640， 该"过程停止"命令可以通过操作员按压"流动停止/运行"按钮207 (其 可以作为根据本发明一些系统100实施方式的用户界面200的部件而包 括进来)来发出。而且，该方法还可以包括响应于检测到的压力来调节 膨胀介质的流速的控制反馈循环650 (如下面进一步详细所述)。
根据本发明的一些方法实施方式，该方法还可以包括以下步骤对 源IIO与内窥镜装置(参见图1的要素120和130)之间流体连通的流体 路径(如易处理管道106)进行过滤，以防止病原体通过内窥镜装置进入 膨胀介质的源。该过滤步骤例如可以包括在本发明的喷注系统100与内 窥镜装置的光源单元120之间流体连通中提供过滤装置107。根据各种实 施方式，过滤装置107例如可以包括生物过滤器、疏水过滤器，或能够 防止病原体通过内窥镜装置进入喷注系统100的阀组件103的其它过滤 装置。
而且， 一些方法实施方式还可以包括以下步骤接收用于控制检测
和/或有条件调节步骤630的用户输入。例如，该接收步骤可以包括以下 步骤作为可以作为本发明的喷注系统100的部件而提供的用户界面200 (例如，参见图2)的部件来提供控制标度盘105。因而，操作员可以输 入可能存储在存储器装置108中的一个或更多个压力阈值305 (例如，参见图3)和/或一个或更多个低和高压力转变点401、 402 (例如，参见图 4)，以使本发明的系统100实施方式的控制器101可以将一个或更多个 用户输入与检测到的压力(例如，在步骤610中近实时获取的)进行比 较，从而执行检测和/或有条件调节步骤630。
如以上针对本发明的系统100实施方式所述，用户输入(通过用户 界面200例如经由控制标度盘105接收到的，参见图2)可以包括至少一 个压力阈值(参见图3的要素305)。因而，检测和/或有条件调节步骤630 还可以包括如果检测到的压力大于所述至少一个压力阈值305，则将流 速调节成喷注流速的步骤631。而且，检测和/或有条件调节步骤630还 可以包括如果检测到的压力小于所述至少一个压力阈值305，则将流速 调节成感测流速的步骤632。因而，根据图6的流程图所示的一个示范方 法实施方式，该方法首先可以包括启动阶段，在该启动阶段中，将流速 设置成与从感测流速路径140 (参见图1)排出膨胀介质相对应的感测流 速(低)。该方法随后可以包括步骤610 (例如，开始过程)，该步骤610 可以包括检测内窥镜装置的内腔内的压力的步骤。步骤620包括将膨胀 介质对于内窥镜的递送调节为设置流速(开始内窥镜检査过程时，为感 测流速)。步骤630包括按顺序将检测到的压力与一个或更多个压力阈值 进行比较并由此来调节流速的步骤。因而，该方法(如图6示意性所示) 的电子实施方式可以包括反馈循环650，该反馈循环650用于响应于可能 作为检测和/或有条件调节步骤630的一部分而出现的压力比较来调节递 送的膨胀介质的流速。
在其它方法实施方式中，用户输入可以包括一对压力转变点(例如， 如4所示，高402和低401)。根据一些实施方式，用户输入可以仅包括 高402压力转变点，而可以用低压力转变点401对作为一些系统100实 施方式的一部分而提供的控制器101进行预编程。在图7示意性示出的 一个这种示范方法实施方式中，检测和/或有条件调节步骤630还可以包 括将检测到的内窥镜内腔中的压力水平与高402和低401压力转变点进 行比较的分步骤731和732。例如，步骤731可以包括以下步骤如果检 测到的压力上升到低压力转变点401以上(这可以表示控制部135中所包括的阀关闭并且将膨胀介质引导向喷注流速路径150 (如图1所示))， 则将流速从感测流速调节成喷注流速。而且，步骤732可以包括以下步 骤如果检测到的压力下降到高压力转变点402以下(这可以表示控制
部135中所包括的阀打开并且通过感测流速路径150排出膨胀介质(如 图1所示))，则将流速从喷注流速调节成感测流速。
如上所述，本发明的一些系统100实施方式可以提供经编程的时限 510 (参见图5)，该时限用于过滤和/或忽略检测压力300的可能与低401 和高402压力转变点交叉一次或更多次的瞬间变化，以使系统100可以 几乎不会不恰当地将以高喷注流速来递送膨胀介质变换成以低感测流速 来递送膨胀介质。例如，根据图8示意性所示的方法实施方式，该方法 可以包括计时器重置步骤810，用于在启动压力检测和/或条件流速调节 (步骤610)以及膨胀介质递送调节(步骤620)之前重置计时器(其可 以被设置为作为控制器IOI的一部分的计时器芯片)。如图8所示，检测 和/或有条件调节步骤630可以包括用于对压力检测进行时间过滤以避免 响应于检测压力的瞬间和/或短暂变换而不恰当地变换膨胀介质流速的几 个子例程。根据一个方法实施方式，检测和/或有条件调节步骤630可以 包括以下步骤如果检测到的压力上升到低压力转变点以上达超出时限 的时段，则将流速从感测流速调节成喷注流速。然而，在多数情况下， 该方法实施方式可以包括如果检测到的压力下降到高压力转变点402以 下达超出时限的时段510 (参见图5)，则将流速从喷注流速调节成感测 流速的时间过滤器步骤831-834。例如，在步骤831中，如果检测到的压 力超出低压力转变点甚至片刻，该方法也可以从感测流速变换成喷注流 速。而且，步骤832可以包括在检测到的压力首次下降到高压力转变点 402以下时启动计时器(从编程的时限起递减计数)。根据步骤833和834， 该方法随后可以包括如果检测到的压力下降到高压力转变点402以下 达超出时限510的未间断时段，则将喷注流速调节成感测流速(参见步 骤834)。这种方法实施方式的电子执行实施方式还可以包括在进行了流 速调节之后重新开始处理的电子反馈循环650。
如图9的例子所示，本发明的其它方法实施方式可以包括基于可以随时间收集并且存储在存储器装置108(其可以与本发明的系统100实施 方式中的控制器101进行通信)中的历史性压力数据而自适应地和/或自
动地确定低和高压力转变点401、 402以及/或时限510的方法。因而，这 种自适应方法可以包括存储数据的步骤，该数据包括与"压力稳定性检 査器存储器"(如步骤932中概况表示的)中的多个喷注过程相对应的多 个检测压力分布图。这种方法还可以包括至少部分地基于存储的数据来 定义时限510、低压力转变点401以及高压力转变点402的步骤。根据一 些实施方式，可以动态地定义高压力转变点402，使得存储器装置108可 以存储恰好在压力确定之前的样本并且确定随后的测量值是否落在相对 于前述测量值的限定范围内(如步骤933概括所示)。在一些实施方式中， 低压力转变点401可以在控制器101内进行编程，从而随着检测到的压 力超出低压力转变点401，控制器101可以启动该方法的自适应部分。然 而，在一些实施方式中，该方法的自适应部分同样可以包括定义动态低 压力转变点401。因而，检测和/或有条件调节步骤630可以包括以下步 骤如果检测到的压力上升到动态低压力转变点以上达超出时限的时段， 则将流速从感测流速调节成喷注流速，和/或如果检测到的压力下降到动 态高压力转变点以下达超出时限的时段，则将流速从喷注流速调节成感 测流速。
除了提供系统和方法以外，本发明还提供了执行上述操作的计算机 程序产品。该计算机程序产品具有计算机可读存储介质，该计算机可读 存储介质中包含有计算机可读程序代码手段。参照图1，计算机可读存储 介质可以作为与阀组件103进行通信的控制器101和/或存储器装置108 的一部分而包括进来，并且可以实现用于执行上述操作的计算机可读程 序代码装置。
图6-9是根据本发明的实施方式的方法、系统以及程序产品的非限 定性框图、流程图以及控制流程例示图。应当明白，这些框图、流程图 以及控制流程例示图中的每一个框或歩骤以及框图、流程图以及控制流 程例示图中的框的组合都可以通过计算机程序指令来实现。可以将这些 计算机程序指令加载到计算机(包括但不限于与针对本发明的实施方式在此描述的喷注系统100的阀组件103和/或电-气组件连通的控制器101 ) 或用于制造机器的其它可编程装置上，从而在该计算机或其它可编程装 置上执行的指令构成了用于实现在这些框图、流程图或控制流程框或步 骤中指定的功能。这些计算机程序指令还可以存储在可以弓I导计算机或 其它可编程装置以特定方式运行的计算机可读存储器中，使得存储在该 计算机可读存储器中的指令可以生成包括可以实现在这些框图、流程图 或控制流程框或步骤中指定的功能的指令手段的制品。除此以外，计算 机程序指令还可以加载到计算机或其它可编程装置上，从而在该计算机 或其它可编程装置上执行一系列可操作步骤。这可以生成计算机实现的 处理，使得在该计算机和其它可编程装置上执行的指令提供用于执行在 这些框图、流程图或控制流程框或步骤中指定的功能的步骤。
相应地，除此以外，这些框图、流程图或控制流程例示图的框或步 骤还支持用于执行指定功能的装置组合、用于执行指定功能的步骤组合 以及用于执行指定功能的程序指令装置。还应当明白，这些框图、流程 图或控制流程例示图的每一个框或步骤及其组合都可以通过执行特定功 能或步骤的基于专用硬件的计算机系统或者专用硬件和计算机指令的组 合来实现。
本领域技术人员应当想到，在此阐述的与本发明有关的本发明的其 它变型例和其它实施方式得益于在前述描述中和关联附图上给出的教 导。因此，应当明白，本发明不限于公开的具体实施方式
，变型例和其 它实施方式都被包括在所附权利要求的范围内。尽管在此采用了特定术 语，但它们仅被用于一般性描述意义，而非出于限制目的。
此外，在被描述为具有、包括特定组件的组成，或其中被描述为具 有、或者包括特定步骤的处理系统或方法的说明书中，预期组合或本发 明还可以由所述组件或基本上由所述组件构成，并且预期本发明的处理 和方法还基本上由所述步骤或由所述步骤构成。而且应当明白，步骤的 顺序或执行确定动作的顺序并不重要，只要本发明保持可操作即可。而 且，可以针对在此公开的本发明同时进行两个或更多个步骤或动作。
权利要求
1、 一种喷注系统，该喷注系统适于与膨胀介质的源和内窥镜装置进 行流体连通，从而将膨胀介质递送至内窥镜装置，该喷注系统包括控制器，用于检测该内窥镜装置的内腔内的压力水平；和 阀组件，其与所述控制器进行通信，并且在膨胀介质的源与该内窥 镜装置之间流体连通，以将膨胀介质递送至该内窥镜装置，并且响应于 检测到的压力水平来调节递送至该内窥镜装置的膨胀介质的流速，以防 止膨胀介质的过度供应和浪费。
2、 根据权利要求1所述的喷注系统，该喷注系统还包括在所述阀组件的输出部与该内窥镜装置的该内腔之间流体连通的易处理管路。
3、 根据权利要求1所述的喷注系统，该喷注系统还包括在所述阀组 件的输出部与该内窥镜装置的内腔之间流体连通的过滤器装置，所述过 滤器装置是从由生物过滤器，和疏水过滤器构成的组中选出的，以防止病原体通过从该内窥镜装置进入所述阀组件。
4、 根据权利要求1所述的喷注系统，该喷注系统还包括与所述控制 器和所述阀组件进行通信的用于接收用户输入的用户界面。
5、 根据权利要求4所述的喷注系统，其中，该用户输入包括至少一 个压力阈值，并且其中，所述控制器适于在检测到的压力大于该至少一 个压力阈值的情况下控制所述阀组件以将流速调节成喷注流速，并且其 中所述控制器还适于在检测到的压力小于该至少一个压力阈值的情况下 控制所述阀组件以将流速调节成感测流速。
6、 根据权利要求5所述的喷注系统，其中，该喷注流速在大约每分 钟1升到大约每分钟20升之间，而该感测流速在大约每分钟0.05升到大 约每分钟0.5升之间。
7、 根据权利要求4所述的喷注系统，其中，该用户输入包括低压力转变点和高压力转变点，并且其中，所述控制器适于在检测到的压力上 升到该低压力转变点以上的情况下控制所述阀组件以将流速从感测流速 调节成喷注流速，并且其中所述控制器还适于在检测到的压力下降到该 高压力转变点以下的情况下控制所述阀组件以将流速从该喷注流速调节 成该感测流速。
8、 根据权利要求7所述的喷注系统，其中，该喷注流速在大约每分 钟1升到大约每分钟20升之间，而该感测流速在大约每分钟0.05升到大 约每分钟0.5升之间。
9、 根据权利要求7所述的喷注系统，其中，所述控制器包括经编程 的时限，并且其中，所述控制器适于在检测到的压力上升到该低压力转 变点以上达超出该时间阈值的时段的情况下控制所述阀组件以将流速从 感测流速调节成喷注流速，并且其中所述控制器还适于在检测到的压力 下降到该高压力转变点以下达超出该时限的时段的情况下控制所述阀组 件以将流速从该喷注流速调节成该感测流速。
10、 根据权利要求1所述的喷注系统，该喷注系统还包括与所述控 制器进行通信的存储器装置，该存储器装置用于存储包括针对多个喷注 过程而检测到的压力的数据，并且其中该控制器还适于至少部分地基于 所存储的数据来自动地定义时限、低压力转变点和高压力转变点，并且 其中，所述控制器适于在检测到的压力上升到该低压力转变点以上达超 出该时限的时段的情况下控制所述阀组件以将流速从感测流速调节成喷 注流速，并且其中，所述控制器还适于在检测到的压力下降到该高压力 转变点以下达超出该时限的时段的情况下控制所述阀组件以将流速从该 喷注流速调节成该感测流速。
11、 根据权利要求4所述的喷注系统，其中，该用户界面包括用于显示从由以下各项构成的组中选出的数据的显示器 递送至该内窥镜装置的膨胀介质的体积； 该膨胀介质源中剩余的膨胀介质的体积； 该用户输入；以及 它们的组合。
12、 根据权利要求1所述的喷注系统，其中，所述控制器包括压力换能器。
13、 根据权利要求1所述的喷注系统，其中，所述阀组件包括电-气阀。
14、 根据权利要求1所述的喷注系统，其中，该膨胀介质是从由以下各项构成的组中选出的 二氧化碳； 抗痉挛气态介质； 弛缓性气态介质；以及 它们的组合。
15、 一种向与膨胀介质的源流体连通的内窥镜装置递送膨胀介质的 方法，该方法包括检测步骤，检测该内窥镜装置的内腔内的压力水平； 递送步骤，向该内窥镜装置递送膨胀介质；调节步骤，响应于检测到的压力水平来调节递送至该内窥镜装置的 膨胀介质的流速，以防止膨胀介质的过度供应和浪费。
16、 根据权利要求15所述的方法，该方法还包括以下步骤对该源 与该内窥镜装置之间的流体通道进行过滤，以防止病原体从该内窥镜装 置进入该膨胀介质的源。
17、 根据权利要求15所述的方法，该方法还包括以下步骤接收用 户输入以控制该调节步骤。
18、 根据权利要求17所述的方法，其中，该用户输入包括至少一个 压力阈值，并且其中，该调节步骤还包括以下步骤如果检测到的压力大于该至少一个压力阈值，则将流速调节成喷注 流速；而如果检测到的压力小于该至少一个压力阈值，则将流速调节成感测 流速。
19、 根据权利要求18所述的方法，其中，该喷注流速在大约每分钟 1升到大约每分钟20升之间，而该感测流速在大约每分钟0.05升到大约每分钟0.5升之间。
20、 根据权利要求17所述的方法，其中，该用户输入包括低压力转 变点和高压力转变点，并且其中，该调节步骤还包括以下步骤如果检测到的压力上升到该低压力转变点以上，则将流速从感测流速调节成喷注流速；而如果检测到的压力下降到该高压力转变点以下，则将流速从该喷注 流速调节成该感测流速。
21、 根据权利要求20所述的方法，其中，该喷注流速在大约每分钟 1升到大约每分钟20升之间，而该感测流速在大约每分钟0.05升到大约 每分钟0.5升之间。
22、 根据权利要求20所述的方法，该方法还包括提供经编程的时限 的步骤，并且其中，该调节步骤还包括以下步骤如果检测到的压力上升到该低压力转变点以上达超出该时限的时 段，则将流速从感测流速调节成喷注流速；而如果检测到的压力下降到该高压力转变点以下达超出该时限的时 段，则将递送参数从该喷注流速调节成该感测流速。
23、 根据权利要求15所述的方法，该方法还包括以下步骤 存储包括与多个喷注过程相对应的多个检测到的压力分布图的数据；至少部分地基于所存储的数据来限定时限、低压力转变点和高压力 转变点；并且其中，该调节步骤还包括以下步骤如果检测到的压力上升到该低压力转变点以上达超出该时限的 时段，则将流速从感测流速调节成喷注流速;而如果检测到的压力下降到该高压力转变点以下达超出该时限的 时段，则将流速从该喷注流速调节成该感测流速。
24、 一种能够控制喷注装置的计算机程序产品，该喷注装置在膨胀 介质的源与内窥镜装置之间流体连通，从而能够向该内窥镜装置递送膨 胀介质，该计算机程序产品包括其中存储有计算机可读程序代码部分的 计算机可读存储介质，该计算机可读程序代码部分包括第一组计算机指令，用于检测该内窥镜装置的内腔内的压力水平；第二组计算机指令，用于向该内窥镜装置递送膨胀介质； 第三组计算机指令，用于响应于检测到的压力水平来调节递送至该 内窥镜装置的膨胀介质的流速，以防止膨胀介质的过度供应和浪费。
25、 根据权利要求24所述的计算机程序产品，该计算机程序产品还 包括第四组计算机指令，用于接收用户输入以控制该调节步骤。
26、 根据权利要求25所述的计算机程序产品，其中，该用户输入包 括至少一个压力阈值，并且其中，用于调节的该第三组计算机指令还包 括第五组计算机指令，用于在检测到的压力大于该至少一个压力阈值 的情况下将流速调节成喷注流速；和第六组计算机指令，用于在检测到的压力小于该至少一个压力阈值 的情况下将流速调节成感测流速。
27、 根据权利要求26所述的计算机程序产品，其中，该喷注流速在 大约每分钟1升到大约每分钟20升之间，而该感测流速在大约每分钟0.05 升到大约每分钟0.5升之间。
28、 根据权利要求25所述的计算机程序产品，其中，该用户输入包 括低压力转变点和高压力转变点，并且其中，用于调节的该第三组计算 机指令还包括第七组计算机指令，用于在检测到的压力上升到该低压力转变点以 上的情况下将流速从感测流速调节成喷注流速；和第八组计算机指令，用于在检测到的压力下降到该高压力转变点以 下的情况下将流速从该喷注流速调节成该感测流速。
29、 根据权利要求28所述的计算机程序产品，其中，该喷注流速在 大约每分钟1升到大约每分钟20升之间，而该感测流速在大约每分钟0.05 升到大约每分钟0.5升之间。
30、 根据权利要求28所述的计算机程序产品，该计算机程序产品还 包括用于存取经编程的时限的第九组计算机指令，并且其中，用于调节 的第三组计算机指令还包括第十组计算机指令，用于在检测到的压力上升到该低压力转变点以 上达超出该时限的时段的情况下将流速从感测流速调节成喷注流速；和第十一组计算机指令，用于在检测到的压力下降到该高压力转变点 以下达超出该时限的时段的情况下将递送参数从该喷注流速调节成该感 测流速。
31、根据权利要求24所述的计算机程序产品，该计算机程序产品还包括第十二组计算机指令，用于存储包括与多个喷注过程相对应的多个 检测到的压力分布图的数据；第十三组计算机指令，用于至少部分地基于所存储的数据来定义时 限、低压力转变点和高压力转变点；并且其中用于调节的该第三组计算机指令还包括第十四组计算机指令，用于在检测到的压力上升到该低压力转变 点以上达超出该时限的时段的情况下将流速从感测流速调节成喷注 流速；和第十五组计算机指令，用于在检测到的压力下降到该高压力转变 点以下达超出该时限的时段的情况下将流速从该喷注流速调节成该 感测流速。
全文摘要
本发明致力于提供一种用于控制从膨胀介质源向内窥镜装置供应膨胀介质(如喷注气体)以防止膨胀介质的过度排出和/或浪费的系统、方法以及计算机程序产品。更具体地说，本发明检测内窥镜装置的内腔内的压力水平，并且至少部分地基于检测到的压力水平，并在某些情况下基于检测到的压力水平与用户定义的阈值之间的关系来调节膨胀介质的供应参数。
文档编号A61M31/00GK101312763SQ200680043998
公开日2008年11月26日 申请日期2006年10月23日 优先权日2005年10月24日
发明者彼得·M·库兹纳, 罗伯特·C·小威廉姆斯 申请人:E-Z-Em有限公司