JP7498287B2 - 内視鏡詰まり解消システムおよび方法 - Google Patents

Description

優先権の主張
本願は、２０２０年２月２７日に出願された米国特許出願第１６／８０３，６１２号に対する優先権の利益を主張するものであり、その内容を、参照によりその全体を本明細書に組み込む。

本書は概して内視鏡検査システムに関し、より具体的には、内視鏡処置中、解剖学的部位での解剖学的環境のその場の圧力を制御下に保ちながら内視鏡の詰まりを解消するための詰まり解消システムに関する。

内視鏡は通常、医師に視覚的アクセスが提供されるように患者の内部位置へのアクセスを提供するために使用される。いくつかの内視鏡は低侵襲手術で使用され、患者の体から不要な組織または異物を除去する。たとえば、内視鏡組織除去装置は、解剖学的部位での壊死性、癌性、損傷、感染または他の不要な軟組織、骨、または他の解剖学的構造に遠隔でアクセスし、隣接する解剖学的構造から上記不要な物質を切除して、解剖学的部位からこれら不要な物質を輸送するために臨床医によって使用される器具である。腎鏡は、腎系を検査するため、そして直接的視覚的制御下でさまざまな処置を行うために臨床医によって使用される。たとえば、経皮的腎切石術（ＰＣＮＬ）は、患者の側腹部を通して腎盂内へと腎鏡を配置することを伴う処置である。たとえば、泌尿器系、胆嚢、鼻腔、胃腸管、胃、または扁桃腺を含む、体のさまざまな領域からの結石または塊を視覚化および抽出することができる。衝撃波、（超音波砕石器のような特殊な装置を介する）超音波エネルギー、またはレーザのような振動力を使用して、より大きなサイズの結石をより小さな破片へと切除することができる。

いくつかの内視鏡は、他の不要な物質の中でも、切除された組織、結石（たとえば、さまざまな結石形成領域における結石または結石の破片）および塊を輸送する吸引チャネル（吸入チャネルとしても知られる）を有する。処置中、内視鏡における洗浄チャネルを通して解剖学的部位に洗浄剤（たとえば、生理食塩水）の流れを導入することができる。洗浄流体は、組織残渣、結石の破片、および他の不要な物質を、吸引チャネルを通して除去することを促進することができる。洗浄流体は、処置を行う臨床医にとって解剖学的環境の明確な可視性を維持するのにも役立つことができる。加えて、洗浄流は、内視鏡組織除去装置に対する冷却効果を有し、結石（たとえば、腎臓結石）の切除中に生成された熱を放散するのに役立つことができる。

内視鏡処置中に生成された不要な物質が蓄積して内視鏡の作業チャネル（たとえば、吸引チャネルまたは洗浄チャネル）を詰まらせる可能性がある。チャネルの詰まりを監視し、閉塞したチャネルの詰まりをタイムリーかつ効率的に解消することにより、処置時間を短縮し、内視鏡処置の効率、安全性、および成功率を向上させることができる。

本書は、内視鏡処置中、解剖学的部位での圧力を制御下に保ちながら、内視鏡処置中、内視鏡の作業チャネルの詰まりをその場で解消するためのシステムおよび方法を記載する。本書の一態様によれば、詰まり解消システムが、内視鏡の作業チャネルを通る流量を感知するように構成された流量センサと、感知された流量を使用して作業チャネル内の詰まりの有無を示すチャネル状態を検出するように構成された制御モジュールと、を含む。作業チャネル内に詰まりがあることに応答して、制御モジュールは、作業チャネルに洗浄流体または吸引圧力をそれぞれ提供する洗浄源または吸引源の１つまたは複数を、作業チャネルの詰まりを解消するように制御することができる。制御モジュールは、内視鏡手術中、解剖学的部位での解剖学的環境の圧力を実質的に所望の圧力レベル（たとえば、所定のまたはユーザ指定の圧力レベル）に維持するように、または所望の圧力に対応する所望の流れ条件を達成するように、作業チャネルを通る洗浄流量または吸引流量の１つまたは複数を自動的に調整することができる。洗浄流体または吸引圧力は、チャネル詰まりが存在する限り適用することができる。

例１は、患者における処置中に医療機器の少なくとも１つの作業チャネルの詰まりを解消するためのシステムである。このシステムは、医療機器の少なくとも１つの作業チャネルを通る流量を感知するように構成された流量センサと、感知された流量を使用して、少なくとも１つの作業チャネル内の詰まりの有無を示すチャネル状態を検出し、検出されたチャネル状態が少なくとも１つの作業チャネル内に詰まりがあることを示していることに応答して、洗浄流体または吸引圧力をそれぞれ提供する洗浄源または吸引源の１つまたは複数を、少なくとも１つの作業チャネルの詰まりを解消するように制御する、ように構成された制御モジュールと、を含む。

例２において、例１の主題は、検出されたチャネル状態が少なくとも１つの作業チャネル内に詰まりがあることを示している限り、洗浄流体または吸引圧力をそれぞれ提供する洗浄源または吸引源の１つまたは複数を、少なくとも１つの作業チャネルの詰まりを解消するように制御するように構成することができる制御モジュールを任意選択で含む。

例３において、例１～例２のいずれか１つの主題は、第１の閾値を下回る感知された流量の減少に応答して少なくとも１つの作業チャネル内に詰まりがあることを検出し、第２の閾値を上回る感知された流量の増加に応答して少なくとも１つの作業チャネル内に詰まりがないことを検出する、ように構成することができる制御モジュールを任意選択で含む。

例４において、例１～例３のいずれか１つまたは複数の主題は、少なくとも１つの作業チャネルに洗浄流体の適用と吸引圧力の適用とを交互に行うことを含めて少なくとも１つの作業チャネルの詰まりを解消するように構成することができる制御モジュールを任意選択で含む。

例５において、例１～例４のいずれか１つまたは複数の主題は、洗浄流体の流量または吸引圧力の流量をそれぞれ調整することによって少なくとも１つの作業チャネルの詰まりを解消するように洗浄源または吸引源の１つまたは複数を制御するように構成することができる制御モジュールを任意選択で含む。

例６において、例３～例５のいずれか１つまたは複数の主題は、患者内の解剖学的部位での解剖学的環境に印加されるべき所望の圧力をユーザから受け取るように構成されたユーザ入力部と、解剖学的部位での解剖学的環境の圧力を感知するように構成された圧力センサと、を任意選択で含み、制御モジュールは、感知された圧力を実質的に所望の圧力のレベルに維持するように、少なくとも１つの作業チャネルを通る洗浄流量または吸引流量の１つまたは複数を調整するように構成されている。

例７において、例６の主題は、解剖学的環境に印加されるべき所望の圧力に対応する、少なくとも１つの作業チャネル内の所望の流れ条件を受け取るように構成されているユーザ入力部と、医療機器の少なくとも１つの作業チャネルを通る洗浄流量または吸引流量の１つまたは複数を、所望の流れ条件を維持するように制御するように構成されている制御モジュールと、を任意選択で含む。

例８において、例６～例７のいずれか１つまたは複数の主題は、吸引チャネルおよび洗浄チャネルを含むことができる少なくとも１つの作業チャネルと、洗浄チャネルまたは吸引チャネルの一方に洗浄源を流体結合して洗浄チャネルまたは吸引チャネルの一方に調整可能な洗浄流量で洗浄流体を提供し、洗浄チャネルまたは吸引チャネルの他方に吸引源を流体結合して洗浄チャネルまたは吸引チャネルの他方に調整可能な吸引流量で吸引圧力を供給する、ように構成することができる制御モジュールと、を任意選択で含む。

例９において、例８の主題は、吸引チャネル内に詰まりがあることに応答して、吸引チャネルに洗浄流体を提供するように洗浄源を制御し、解剖学的部位での解剖学的環境の感知された圧力の増加に応答して、洗浄チャネルに吸引圧力を印加して感知された圧力を実質的に所望の圧力のレベルに維持するように吸引源を制御し、吸引チャネル内に詰まりがないことに応答して、吸引チャネルに吸引圧力を印加するように吸引源を制御し、洗浄チャネルに洗浄流体を提供するように洗浄源を制御する、ように構成することができる制御モジュールを任意選択で含む。

例１０において、例８の主題は、洗浄チャネル内に詰まりがあることに応答して、洗浄チャネルに吸引圧力を印加するように吸引源を制御し、解剖学的部位での解剖学的環境の感知された圧力の減少に応答して、吸引チャネルに洗浄流体を提供して感知された圧力を実質的に所望の圧力のレベルに維持するように洗浄源を制御し、洗浄チャネル内に詰まりがないことに応答して、吸引チャネルに吸引圧力を印加するように吸引源を制御し、洗浄チャネルに洗浄流体を提供するように洗浄源を制御する、ように構成することができる制御モジュールを任意選択で含む。

例１１において、例９の主題は、実質的に正味ゼロの圧力とすることができる所望の圧力を任意選択で含み、制御モジュールは、感知された圧力の増加に応答して、感知された圧力の増加を実質的に中和するレベルで洗浄チャネルに吸引圧力を印加するように吸引源を制御するように構成することができる。

例１２において、例１０の主題は、実質的に正味ゼロの圧力とすることができる所望の圧力を任意選択で含み、制御モジュールは、感知された圧力の減少に応答して、感知された圧力の減少を実質的に中和する洗浄流量で吸引チャネルに洗浄流体を提供するように洗浄源を制御するように構成することができる。

例１３において、例９の主題は、陽圧とすることができる所望の圧力を任意選択で含み、制御モジュールは、感知された圧力の増加に応答して、感知された圧力を実質的に所望の陽圧のレベルに維持するレベルで洗浄チャネルに吸引圧力を印加するように吸引源を制御するように構成することができる。

例１４において、例１０の主題は、陽圧とすることができる所望の圧力を任意選択で含み、制御モジュールは、感知された圧力の減少に応答して、感知された圧力が実質的に所望の陽圧のレベルに維持されるような洗浄流量で吸引チャネルに洗浄流体を提供するように洗浄源を制御するように構成することができる。

例１５において、例９の主題は、陰圧とすることができる所望の圧力を任意選択で含み、制御モジュールは、感知された圧力の増加に応答して、感知された圧力を実質的に所望の陰圧のレベルに維持するレベルで洗浄チャネルに吸引圧力を印加するように吸引源を制御するように構成することができる。

例１６において、例１０の主題は、陰圧とすることができる所望の圧力を任意選択で含み、制御モジュールは、感知された圧力の減少に応答して、感知された圧力が実質的に所望の陰圧のレベルに維持されるような洗浄流量で吸引チャネルに洗浄流体を提供するように洗浄源を制御するように構成することができる。

例１７は、撮像モジュール、手術モジュール、および洗浄流体または吸入圧力を誘導するように構成された少なくとも１つの作業チャネルを含む内視鏡と、患者内の解剖学的部位での解剖学的環境に印加されるべき所望の圧力をユーザから受け取るように構成されたユーザ入力部と、内視鏡の少なくとも１つの作業チャネルを通る流量を感知するように構成された流量センサと、解剖学的部位での解剖学的環境の圧力を感知するように構成された圧力センサと、感知された流量を使用して、少なくとも１つの作業チャネル内の詰まりの有無を示すチャネル状態を検出し、検出されたチャネル状態が少なくとも１つの作業チャネル内に詰まりがあることを示していることに応答して、かつ検出されたチャネル状態が少なくとも１つの作業チャネル内に詰まりがあることを示している限り、洗浄流体または吸引圧力をそれぞれ提供する洗浄源または吸引源の１つまたは複数を、少なくとも１つの作業チャネルの詰まりを解消するように制御し、感知された圧力を実質的に所望の圧力のレベルに維持するように、少なくとも１つの作業チャネルを通る洗浄流量または吸引流量の１つまたは複数を調整する、ように構成された制御モジュールと、を含む内視鏡手術システムである。

例１８は、患者における処置中に医療機器の少なくとも１つの作業チャネルの詰まりを解消する方法である。この方法は、流量センサを介して医療機器の少なくとも１つの作業チャネルを通る流量を感知するステップと、感知された流量を使用して、少なくとも１つの作業チャネル内の詰まりの有無を示すチャネル状態を、制御モジュールを介して検出するステップと、検出されたチャネル状態が少なくとも１つの作業チャネル内に詰まりがあることを示していることに応答して、洗浄流体または吸引圧力をそれぞれ提供する洗浄源または吸引源の１つまたは複数を、少なくとも１つの作業チャネルの詰まりを解消するように制御するステップと、を含む。

例１９において、例１８の主題は、検出されたチャネル状態が少なくとも１つの作業チャネル内に詰まりがあることを示している限り継続することができる、少なくとも１つの作業チャネルの詰まりを解消するために洗浄流体または吸引圧力を提供するステップを任意選択で含む。

例２０において、例１８～例１９のいずれか１つまたは複数の主題は、第１の閾値を下回る感知された流量の減少に応答して少なくとも１つの作業チャネル内に詰まりがあることを検出するステップと、第２の閾値を上回る感知された流量の増加に応答して少なくとも１つの作業チャネル内に詰まりがないことを検出するステップと、を含むことができる、チャネル状態を検出するステップを任意選択で含む。

例２１において、例１８～例２０のいずれか１つまたは複数の主題は、少なくとも１つの作業チャネルに洗浄流体の適用と吸引圧力の適用とを交互に行うことを含むことができる、少なくとも１つの作業チャネルの詰まりを解消するステップを任意選択で含む。

例２２において、例１８～例２１のいずれか１つまたは複数の主題は、ユーザ入力を介して、患者内の解剖学的部位での解剖学的環境に印加されるべき所望の圧力を受け取るステップと、圧力センサを介して解剖学的部位での解剖学的環境の圧力を感知するステップと、感知された圧力が実質的に所望の圧力のレベルに維持されるように、少なくとも１つの作業チャネルを通る洗浄流量または吸引流量の１つまたは複数を調整するステップと、を任意選択で含む。

例２３において、例２２の主題は、解剖学的環境に印加されるべき所望の圧力に対応する、少なくとも１つの作業チャネル内の所望の流れ条件を受け取るステップと、少なくとも１つの作業チャネルを通る洗浄流量または吸引流量の１つまたは複数を、所望の流れ条件を維持するように調整するステップと、を任意選択で含む。

例２４において、例２２の主題は、吸引チャネルおよび洗浄チャネルを含むことができる少なくとも１つの作業チャネルを任意選択で含む。この方法は、吸引チャネル内に詰まりがあることに応答して、吸引チャネルに洗浄流体を提供するように洗浄源を制御するステップと、解剖学的部位での解剖学的環境の感知された圧力の増加に応答して、洗浄チャネルに吸引圧力を印加して感知された圧力を実質的に所望の圧力のレベルに維持するように吸引源を制御するステップと、吸引チャネル内に詰まりがないことに応答して、吸引チャネルに吸引圧力を印加するように吸引源を制御し、洗浄チャネルに洗浄流体を提供するように洗浄源を制御するステップと、を含む。

例２５において、例２２の主題は、吸引チャネルおよび洗浄チャネルを含むことができる少なくとも１つの作業チャネルを任意選択で含む。この方法は、洗浄チャネル内に詰まりがあることに応答して、洗浄チャネルに吸引圧力を印加するように吸引源を制御するステップと、解剖学的部位での解剖学的環境の感知された圧力の減少に応答して、吸引チャネルに洗浄流体を提供して感知された圧力を実質的に所望の圧力のレベルに維持するように洗浄源を制御するステップと、洗浄チャネル内に詰まりがないことに応答して、吸引チャネルに吸引圧力を印加するように吸引源を制御し、洗浄チャネルに洗浄流体を提供するように洗浄源を制御するステップと、を含む。

この要約は本願の教示のいくつかの概要であり、本主題の排他的または網羅的な扱いを意図するものではない。本主題についてのさらなる詳細が、詳細な説明および添付の請求項に見られる。次の詳細な説明を読んで理解し、その一部を形成する図面を見ると、本開示の他の態様が当業者には明らかとなるであろう。図面のそれぞれは限定的な意味で解釈されるべきではない。本開示の範囲は、添付の請求項およびこれらの法的均等物によって定義される。

さまざまな実施形態が、添付の図面の図に例として示されている。このような実施形態は例示であり、本主題の網羅的または排他的な実施形態であることを意図するものではない。

内視鏡の作業チャネルの詰まりをその場で解消し、低侵襲処置中、解剖学的部位での解剖学的環境の圧力を実質的に所望のレベルに維持するためのシステムの一例を示すブロック図である。 図１を参照して説明するようなシステムで使用することができる電動組織除去装置２００を示す図である。 図１を参照して説明するようなシステムで使用することができる電動組織除去装置２００を示す図である。 閉塞したチャネルの詰まりを解消し、内視鏡処置中、解剖学的環境の圧力を実質的に所望のレベルに維持するための内視鏡システムを示す図である。 閉塞したチャネルの詰まりを解消し、内視鏡処置中、解剖学的環境の圧力を実質的に所望のレベルに維持するための内視鏡システムを示す図である。 本書で議論する一実施形態による内視鏡の閉塞した作業チャネルの詰まりを解消するための例示的な技術を示す。 詰まりの存在下かつ詰まり解消プロセス中の作業チャネル内の流れの変化を示す図である。 詰まりの存在下かつ詰まり解消プロセス中の作業チャネル内の流れの変化を示す図である。 チャネルの詰まりがないときに環境圧力を調節する例示的なフィードバック制御圧力調節システムを示す図である。 吸引チャネル内に詰まりがあるときに環境圧力を調節する例示的なフィードバック制御圧力調節システムを示す図である。 閉塞した吸引チャネルの詰まり解消中に吸引チャネル内で洗浄／吸引を作動させるタイミング図である。 閉塞した吸引チャネルの詰まり解消中に解剖学的部位で所望の圧力を維持するために洗浄チャネル内で洗浄／吸引を作動させるタイミング図である。 洗浄チャネル内に詰まりがあるときに環境圧力を調節する例示的なフィードバック制御圧力調節システムを示す図である。 閉塞した洗浄チャネルの詰まり解消中に洗浄チャネル内で洗浄／吸引を作動させるタイミング図である。 閉塞した洗浄チャネルの詰まり解消中に解剖学的部位で所望の圧力を維持するために吸引チャネル内で洗浄／吸引を作動させるタイミング図である。 低侵襲処置中に医療機器における作業チャネルの詰まりをその場で解消するための方法を示すフローチャートである。 医療機器の作業チャネルの詰まりをその場で解消し、解剖学的部位での解剖学的環境の圧力を実質的に所望のレベルに維持するための方法を示すフローチャートである。

内視鏡は、診断または治療を補助するために臓器の内部または体腔内へ挿入可能な管状部分を含む。１つまたは複数の作業チャネル（たとえば、吸引チャネルおよび／または洗浄チャネル）を管状部分の内側に配置し、その長さに沿って延在させることができる。意図しない組織を損傷するリスクを下げるため、挿入可能な管状部分は小さな直径を有することができる。したがって、作業チャネルも小さな管腔直径を有する。組織残渣および異物（たとえば、結石およびその破片）は通常、長さが１から２管腔直径である寸法を有するため、いくつかの組織または石の粒子は蓄積して作業チャネルを詰まらせる可能性がある。

本書において、「ｃｌｏｇ（詰まり）」とは、組織残渣、結石（たとえば、腎臓結石または結石の破片）および蓄積してチャネルの内腔を部分的または完全に遮断する他の物質を指し、「ｃｌｏｇｇｉｎｇ（詰まり）」とは、チャネル内腔の部分的または完全な遮断の状態を指す。詰まりは内視鏡のいずれの作業チャネルでも起こる可能性がある。吸引チャネル内の詰まりにより、吸引チャネルを通して組織残渣および結石の破片を除去する効率が大きく減少する可能性がある。解剖学的部位からの不要な物質の除去が遅い、または非効率的であると、さらなる治療（たとえば、創傷清拭または結石の切除）が抑制または妨害され、解剖学的部位が汚染され、患者が高いリスクにさらされる可能性がある。他方、洗浄チャネル内の詰まりにより、洗浄チャネルを通って流れて解剖学的環境へ供給される洗浄流体の体積および／または流量が減少する可能性がある。洗浄流が遅いと、解剖学的部位から不要な物質を洗い流す効率が下がる可能性があり、吸引チャネルが詰まる可能性が増加する。洗浄体積および流量の減少は、手術用部材および解剖学的環境に対するその冷却効果にも影響する可能性があり、解剖学的部位での熱蓄積の可能性を増加させる。また、いずれの作業チャネルが詰まっても、内視鏡のレンズを遮断し、検査中の物体の可視性を損ない、解剖学的環境で撮影される画像の品質を低下させ、これによって処置の難易度および時間を増加させる可能性がある。

吸引および洗浄の結果、解剖学的部位での解剖学的環境にそれぞれ陰圧変化および陽圧変化が生じ得る。陰圧変化および陽圧変化は、適切に制御されなければ、解剖学的部位に露出した内臓に有害である可能性がある。たとえば、体はいくらかの陽圧変化を調節することができる一方、多くの臓器は陰圧変化に対して比較的無防備である。作業チャネル（たとえば、吸引チャネルまたは洗浄チャネル）内の詰まりは、流体流に関連する陽圧と吸引に関連する陰圧との間の圧力バランスを壊し、これによって内臓を解剖学的部位で有害な過度の陽圧または陰圧にさらす可能性がある。

内視鏡におけるチャネル詰まりを防止または解決するために、さまざまなアプローチが試みられてきた。たとえば、不要な物質（たとえば、組織残渣または結石の破片）をより細かく砕くことにより、チャネルに詰まる可能性を減少させることができる。しかしながら、これはより多くのエネルギーを消費し、より長い処置時間がかかる可能性があり、処置の複雑さおよび時間が追加されるため、患者のリスクが増加する可能性がある。微粒子または石粉により手術野の可視性が減少する可視性がある。従来、詰まりの除去は通常外部で行われるが、これには臨床医が内視鏡を体から引き込み、閉塞した内視鏡を洗って詰まりを解消し、この内視鏡を挿入して解剖学的部位へ戻すことが要求される。このアプローチでは処置時間が増加し、臨床医に不便が追加され、患者にとって手術のリスクが増加する可能性がある。内視鏡が挿入されて所定の位置に保持されたままであるときに作業チャネルの詰まりをその場で解消することには一般に高圧洗浄が要求されるが、これにより内臓に過度の陽圧がかかる可能性がある。

本発明者らは、所望の内圧を自動的に監視および安定化することを可能にしながら、ユーザ入力流量（たとえば、吸引流量および／または洗浄流量）が内臓を圧力関連の害から保護することができる内視鏡システムの満たされていない必要性を認識していた。

少なくとも上の理由のため、本発明者らは、作業チャネル内の詰まりの状態を検出し、内視鏡処置の効率、安全性、および成功率を増加させながら、閉塞したチャネルの詰まりを解消すると同時に、処置の間、解剖学的環境上の圧力変化を制御下に保つことができるシステムおよび方法に対する満たされていない必要性を認識していた。

本明細書では、内視鏡処置中、洗浄チャネルまたは吸引チャネルのような、内視鏡における作業チャネルの詰まりをその場で解消するシステムおよび方法が開示される。本書の一態様によれば、詰まり解消システムが、流量センサによって感知された流れ情報を使用して作業チャネル内の詰まりの有無を示すチャネル状態を検出し、洗浄流体または吸引圧力を、たとえば交互に適用することによって、閉塞したチャネルの詰まりを解消することができる。詰まり解消システムは、解剖学的環境の圧力を制御下に保って、たとえば、処置の間、実質的に正味ゼロの圧力、またはユーザによって指定されるような所望の陽圧または所望の陰圧を維持するように、内視鏡の内側の１つまたは複数のチャネルを通る洗浄流量または吸引流量の１つまたは複数を調整することができる。

本書で議論するさまざまな実施形態による詰まり解消システムおよび方法は、内視鏡処置中の内視鏡のその場での詰まり解消に対する改善された解決策を提供する。本明細書に記載のようなさまざまな態様によれば、本システムおよび方法は、外部での洗浄および詰まり解消のために内視鏡のアタッチメントおよびアクセサリを繰り返し挿入および除去することのない内視鏡検査をユーザに提供する。内臓を高陽圧のリスクにさらす可能性がある高圧洗浄を介する詰まり解消と比較して、本書で議論するように、たとえば交互に、同じ詰まったチャネルに適用される制御された洗浄および吸引は、内臓の環境安定化を提供する。この詰まり解消システムのさまざまな実施形態は、蓄積してチャネルを遮断する異なるサイズの詰まり粒子を効果的に分離することによってチャネルの詰まりを解消しながら、内臓に対する危険な陽圧変化または陰圧変化を回避または最小化することができる。結果として、より低侵襲性の処置でも解剖学的部位から不要な物質を安全かつより効率的に除去することができ、処置時間を短縮することができ、患者の安全性および患者の回復時間を改善することができる。

図１は、患者における低侵襲処置中、内視鏡の作業チャネルの詰まりをその場で解消しながら、解剖学的部位での解剖学的環境１０１の圧力を実質的に所望のレベルに維持するためのシステム１００の一例を示すブロック図である。システム１００は、医療機器１１０および任意選択の構成要素を含むことができる。任意選択の構成要素は、吸引源１２０、洗浄源１３０、ユーザインターフェース１４０、センサ回路１５０、または制御モジュール１６０のいずれかを含むことができる。さまざまな例において、システム１００は、柔軟性を向上させて個々の構成要素の構成および交換を容易にするモジュラー設計を有することができる。一例において、ユーザインターフェース１４０、センサ回路１５０、および制御モジュール１６０は、吸引／洗浄制御ユニットに含まれ得る。吸引／洗浄制御ユニットは、機器１１０、吸引源１２０、または洗浄源１３０の１つまたは複数に流体結合することができる。吸引／洗浄制御ユニットは、異なるタイプの医療機器および異なるタイプの洗浄源および吸引源に適合することができる。例示的な吸引／洗浄制御ユニットを、図３Ａ～図３Ｂを参照して以下で議論する。吸引／洗浄制御ユニットは、作業チャネル１１１を通る洗浄および／または吸引を選択的に作動または停止させ、洗浄流量、洗浄流体圧力、吸引流量、または吸引圧力の１つまたは複数を調整することができる。本明細書で議論するさまざまな実施形態にしたがって吸引および／または洗浄を制御することによって、閉塞したチャネルの詰まりを解消することができ、処置中、解剖学的環境１０１の圧力を所望のレベルに維持することができる。

医療機器１１０は、たとえば、内視鏡処置のような低侵襲手術を含む、診断、分析、または治療用途で使用することができる。限定ではなく例として、医療機器１１０は、関節手術、形成外科手術、副鼻腔手術および扁桃摘出術、またはこれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない、さまざまな耳鼻咽喉科処置に使用することができる。医療機器１１０は、解剖学的環境１０１内の臓器において処置を行うように、または臓器組織を除去するように、ユーザによって制御することができる。医療機器１１０の制御は、ハンドピース、または、たとえば、ロボット手術コンソールまたはユーザインターフェースを介する間接制御を含むことができる。

医療機器１１０の一例は、標的の解剖学的構造から不要な組織を切除するように回転および／または往復するように構成されたブレードアセンブリを含む組織除去装置を含むことができる。ブレードアセンブリは、ハンドピースの内部、またはあるいは外部のエネルギー源によって給電されるモータによって駆動することができる。エネルギー源は、以下で議論するように、医療機器１１０に電動洗浄および吸引を提供するなどの他の機能を果たすこともできる。たとえば、とりわけ、シェーバ、デブリーダ、ブレード、またはバーを含む、さまざまなブレードアセンブリを使用することができる。使用されるブレードアセンブリに応じて、組織除去装置は、壊死性、癌性、損傷、感染または他の不要な軟組織、骨、または他の解剖学的特徴もしくは物体を、標的の解剖学的構造で、または標的の解剖学的構造から、削る、切断する、擦過する、または他の方法で除去するように機能することができる。例示的な組織除去装置を、図２Ａ～図２Ｂを参照して以下に議論する。

医療機器１１０の他の一例は内視鏡を含むことができる。内視鏡の例は、とりわけ、膀胱を検査するための膀胱鏡、腎臓を検査するための腎鏡、気管支を検査するための気管支鏡、関節を検査するための関節鏡、結腸を検査するための大腸内視鏡、胆管領域（たとえば、胆管）を検査するための胆管鏡、消化管領域を検査するための十二指腸鏡、または腹部もしくは骨盤を検査するための腹腔鏡を含むことができる。内視鏡は、解剖学的部位での解剖学的環境を照らす光源と、内視鏡処置中、解剖学的環境の画像または動画を生成する撮像モジュールと、を含むことができる。内視鏡組織除去装置のようないくつかの内視鏡は、標的の解剖学的構造から不要な組織の部分を削る、切断する、擦過する、または他の方法で除去するように構成された組織切除部材を含むことができる。切除された組織残渣は次いで解剖学的部位から抽出することができる。いくつかの内視鏡は、結晶鉱物構造のような異物を解剖学的環境から破壊または除去するように構成された切除部材を含むことができる。たとえば、腎鏡は少なくとも部分的に腎臓内へ挿入することができる。他のエネルギーモダリティの中でも、超音波エネルギー、電磁衝撃波、またはレーザを腎臓結石へ送達して腎臓結石を破片または「石粉」に破壊することができ、これら破片または石粉を次いで解剖学的部位から抽出することができる。例示的な内視鏡を、図３Ａ～図３Ｂを参照して以下に議論する。

医療機器１１０は、本明細書でまとめて「不要な物質」と呼ぶ、切削、切断、切除、擦過、または除去された組織、骨、または他の解剖学的特徴もしくは物体、結石および物質の破片、解剖学的部位での体液、および洗浄流体を輸送する１つまたは複数の作業チャネル１１１を含むことができる。作業チャネル１１１は、（たとえば医療機器１１０上の吸引ポートを介して）吸引源１２０または（たとえば医療機器１１０上の洗浄ポートを介して）洗浄源１３０の１つまたは複数に選択的に結合することができる。

吸引源１２０は、解剖学的部位から不要な物質を引っ張る、吸引する、引き入れる、吸入する、または他の方法で移動または除去するように機能することができる。不要な物質は、医療機器１１０の近位端、ハンドピースの内側、または医療機器１１０から離れた場所にあるレセプタクル内へ移動させることができる。一例において、ハンドピースは、ハンドピースが清掃され、収集された物質が除去される前に、不要な物質を少なくとも一時的に収集するための容器またはリザーバを含むことができる。吸引源１２０は、真空、吸引、または陰圧を生成して医療機器１１０の作業チャネル１１１に適用することによって、前述の機能を実行することができる。一例において、吸引源１２０は、医療機器１１０から分離し、１つまたは複数のチューブ、ワイヤ、またはホースを介して医療機器１１０に接続することができる。他の一例において、吸引源１２０は、医療機器１１０に含める、または取り付けることができる。たとえば、吸引源１２０は、組織除去装置または内視鏡のハンドピース内に含めることができる。吸引源は、医療機器にも給電するエネルギー源によって給電することができ、またはそれ自体のエネルギー源によって給電することもできる。

洗浄源１３０は、作業チャネル１１１に洗浄流体を提供して、作業チャネル１１１を通る不要な物質（たとえば、組織残渣または結石の破片）の除去を補助するように機能することができる。洗浄流体は、回転または往復式の創傷清拭または切除中、組織除去装置または切除要素を冷却し、結石の破片化中、生成された熱を放散するのに役立つこともできる。洗浄流体は重力供給または加圧することができる。一例において、洗浄源は、医療機器１１０および解剖学的部位に対して持ち上げられて重力供給される洗浄流体を生成するバッグを含むことができる。他の一例において、ポンプが加圧洗浄流を生成することができる。洗浄流体は、洗浄源１３０または洗浄流体が収容されている場所から、外部流体供給チューブへ、および外部流体供給チューブを通して提供し、作業チャネル１１１内へ引き込むことができる。吸引源１２０によって提供される吸引圧力下で、洗浄流体は、不要な物質とともに、作業チャネル１１１の近位方向に向かって流れて解剖学的部位から除去され得る。

一例において、洗浄および吸引の両方に単一の作業チャネル１１１を使用することができる。制御モジュール１６０は、別々の時間に作業チャネル１１１を通して洗浄および吸引を制御可能に作動させることができる。他の一例において、医療機器１１０は、図１に示すように、吸引チャネル１１２および洗浄チャネル１１４のような、２つ以上の別個の作業チャネルを含むことができる。吸引チャネル１１２は、吸引源１２０に制御可能に接続され、吸引チャネル１１２を通して吸引されている不要な物質を誘導することができる。洗浄チャネル１１４は、洗浄源１３０に制御可能に接続され、洗浄チャネル１１４を通る洗浄流体を誘導することができる。一例において、吸引チャネル１１２は洗浄源１３０に制御可能に接続することができる。一例において、洗浄チャネル１１４は吸引源１２０に制御可能に接続することができる。本明細書で議論するさまざまな例による洗浄および吸引を使用して、とりわけ、不要な物質を除去すること、１つまたは複数の作業チャネルの詰まりを解消すること、組織部位での処置中に生成された熱を伝達すること、解剖学的環境の圧力を所望のレベルに維持すること、および所望の圧力に対応する作業チャネル内の所望の流れ条件を維持することを補助することができる。

一例において、吸引チャネル１１２および洗浄チャネル１１４は、医療機器１１０のハンドピースの管状部分の長さに沿って平行な配向に配置することができる。一例において、吸引チャネル１１２および洗浄チャネル１１４は、入れ子構造のように、共通の軸と同軸に配置することができる。一例において、医療機器１１０は、外側部材、および外側部材内に配置された内側部材を含む。吸引チャネル１１２は内側部材の内側に配置することができる。洗浄チャネル１１４は外側部材の外側に配置することができる。いくつかの構成において、洗浄チャネル１１４を通して洗浄流体を供給することに加えて、またはその代わりに、洗浄流体は、以降「洗浄ギャップ」と呼ぶ、医療機器１１０の内側および外側部材間に画定されたギャップを通して供給することができる。洗浄チャネル１１４または洗浄ギャップの１つを選択的に作動させて医療機器１１０に洗浄流体を供給することができる。いくつかの例において、洗浄チャネル１１４および洗浄ギャップの両方を作動させて洗浄流体を同時に供給することができる。これにより、臨床医は、処置中にどれだけの洗浄流体を使用するかを有利に調節することが可能になる。たとえば、より多くの組織残渣または石の破片が生成されているとき、またはチャネル内で詰まりが検出されれば、洗浄チャネル１１４および洗浄ギャップの両方を作動させて、より大量の流体を医療機器１１０に提供することができる。

制御モジュール１６０は、内視鏡処置中の他の機能性の中でも、組織切除または結石除去、照明、撮像、洗浄、および吸引の１つまたは複数を含む、医療機器１１０の動作を制御するように構成することができる。一例において、制御モジュール１６０は、専用プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、マイクロプロセッサ、または情報を処理し、システム１００の構成要素の動作を作動、停止、または変更する制御信号を生成するための他のタイプのプロセッサのような、マイクロプロセッサ回路の一部として実装することができる。あるいは、マイクロプロセッサ回路は、本明細書に記載の機能、方法、または技術を実行する命令を受領および実行することができるプロセッサとすることができる。

制御モジュール１６０は、図３Ａ～図３Ｂに示すもののような、医療機器１１０から分離しているユニットに少なくとも部分的に実装することができる。あるいは、制御モジュール１６０の一部を医療機器１１０に統合する、または他の方法で取り付けることができる。いくつかの例において、制御モジュール１６０は、単独でまたは組み合わせて、本明細書に記載の機能、方法、または技術を実行する回路セットを含むことができる。一例において、回路セットのハードウェアは、特定の動作を実行するように設計された、不変的に接続されたコンポーネント（たとえば、ハードワイヤード）を含むことができる。一例において、回路セットのハードウェアは、特定の動作の命令をエンコードするように物理的に修正されたコンピュータ可読媒体（たとえば、不変質量粒子の磁気的、電気的可動配置など）を含む、可変的に接続された物理コンポーネント（たとえば、実行ユニット、トランジスタ、単純回路など）を含むことができる。物理コンポーネントを接続する際に、ハードウェア構成要素の基礎となる電気的特性が、たとえば、絶縁体から導体へ、またはその逆に変更される。この命令により、組み込みハードウェア（たとえば、実行ユニットまたはローディング機構）が可変接続を介してハードウェアに回路セットの部材を作成して動作時に特定の動作の一部を実行することが可能になる。したがって、コンピュータ可読媒体は、機器が動作しているとき、回路セット部材の他の構成要素に通信可能に結合される。一例において、物理コンポーネントのいずれも、１より多くの回路セットの１より多くの部材において使用することができる。たとえば、動作中、実行ユニットをある時点で第１の回路セットの第１の回路において使用し、第１の回路セット内の第２の回路によって、または異なる時間に第２の回路セット内の第３の回路によって再利用することができる。

図１に示すように、制御モジュール１６０は、ユーザインターフェース１４０に結合され、ユーザインターフェース１４０から、医療機器１１０の１つまたは複数の機能性を作動、停止、または調整するためのユーザコマンドを受け取ることができる。ユーザインターフェース１４０は、医療機器１１０に少なくとも部分的に統合する、または他の方法で取り付けることができる。あるいは、ユーザインターフェース１４０は、図３Ａ～図３Ｂに示す例示的なシステムのように、医療機器１１０から分離されていてもよい。ユーザインターフェース１４０は移動可能とすることができ、医療機器１１０および流体システム（たとえば、ポンプ、洗浄）に取り付けることができる。一例において、ユーザインターフェース１４０は、ユーザ（たとえば、臨床医）が吸引をオンまたはオフにする、または吸引流量もしくは吸引圧力を調整することを可能にする１つまたは複数のユーザコントロールを含むことができる。ユーザコントロールは、医療機器１１０とは別個のモバイルユーザインターフェース上に配置することができる。あるいは、ユーザコントロールは、図２Ａに示す装置のような、内視鏡または組織除去装置のハンドピースのような、医療機器１１０上に配置することができる。制御モジュール１６０は、ユーザコマンドに応答して、吸引源１２０からの吸引流を作動または停止させる、または作業チャネル１１１に印加される吸引圧力を増加または減少させて所望の吸引流量を達成することができる。同様に、ユーザインターフェース１４０は、ユーザが洗浄をオンまたはオフにする、または洗浄流量もしくは洗浄流体圧力を（たとえば、ポンプを介して）調整することを可能にする１つまたは複数のユーザコントロールを含むことができる。制御モジュール１６０は、ユーザコマンドに応答して、洗浄源１３０からの洗浄流を作動もしくは停止させる、または作業チャネル１１１を通る洗浄流量を増加もしくは減少させることができる。

いくつかの例において、ユーザインターフェース１４０上のユーザコントロールは、繰り返し押されると、洗浄および吸引をオフにする前に、１つまたは複数の洗浄レベルおよび／または吸引レベルを循環する、押下可能な水洗制御ボタンを含むことができる。いくつかの例において、単一の制御で洗浄および吸引を一緒に制御することができる。洗浄レベルおよび／または吸引レベルを指定することができる位置決め可能なスライド、位置決め可能なレバー、または位置決め可能なダイアルのような、他の適切な制御要素を使用することもできる。いくつかの例において、ユーザインターフェース１４０により、ユーザは、複数の指定された別個の洗浄レベルまたは吸引レベルの１つから選択する、またはあるいは連続的な（たとえば、非分離的な）方法で洗浄レベルまたは吸引レベルを指定することが可能になる。

吸引および洗浄の独立制御に加えて、またはその代わりに、制御モジュール１６０は、洗浄または吸引の一方を、洗浄または吸引の他方の状態に基づいて自動的に制御することができる。一例において、制御モジュール１６０は、医療機器が給電されると、または洗浄源１３０が医療機器１１０に洗浄流体を供給すると、自動的に吸引をオンにし、医療機器が給電されていないとき、または洗浄源１３０が医療機器１１０へ洗浄流体を供給することを停止したとき、自動的に吸引をオフにすることができる。一例において、制御モジュール１６０は、吸引流量に応答して（たとえば、内側部材および外側部材間に画定された洗浄ギャップ内の流れを作動または停止させることによって）洗浄流量または流体体積を自動的に調整することができる。たとえば、（たとえば、除去されるべき不要な物質が大量のため）吸引が増加すると、制御モジュール１６０は自動的に洗浄流量を増加させる、または洗浄チャネル１１４および洗浄ギャップの両方を介して洗浄流体を供給することができる。逆に、（たとえば、除去されるべき不要な物質が少量のため）吸引が減少すると、制御モジュール１６０は自動的に洗浄流量を減少させる、または洗浄チャネル１１４もしくは洗浄ギャップの、両方ではなく、一方のみを介して洗浄流体を供給することができる。

制御モジュール１６０は、作業チャネル１１１内の詰まりの有無を示すチャネル状態を検出し、閉塞した作業チャネルの詰まりを解消するように吸引圧力または洗浄流体をそれぞれ提供する吸引源１２０または洗浄源１３０の１つまたは複数を制御するように構成された詰まりコントローラ１６１を含むことができる。一例において、詰まりコントローラ１６１は、チャネル状態を監視し、作業チャネル１１１内の流れ情報に基づいてチャネル詰まりを検出することができる。センサ回路１５０は、作業チャネル１１１の内側に配置され、作業チャネル１１１の中の移動液体の流量または体積を感知するように構成された流量センサに結合された回路を含むことができる。微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）センサのような流量センサはさまざまな流量測定技術を採用することができる。限定ではなく例として、流量センサは、とりわけ、熱源から生成された熱の伝達率を測定する熱風速計、ある範囲の場所にわたる圧力降下を測定する差圧センサ、周波数シフトまたは移動／飛行時間のドップラー効果を測定する超音波流量センサ、流量を示す流体コンダクタンスの変化を測定する電磁センサを含むことができる。

詰まりコントローラ１６１は、流量センサによって感知される流量情報を使用してチャネル詰まりを検出することができる。一例において、詰まりコントローラ１６１は、第１の流量閾値を下回るような、感知された流量の減少に応答してチャネル詰まりを検出することができ、感知された流量が増加して第２の流量閾値を超えれば、詰まりがないこと、または閉塞した作業チャネルの詰まり解消が成功したことを検出することができる。他の一例において、流量測定値の変動性が閾値を超えるときのような、チャネルの内側の流量の安定性を使用して、チャネル詰まりを検出することができる。いくつかの例において、詰まりコントローラ１６１は、チャネルに入る流体の流入量とチャネルを出る流体の流出量とを比較することによってチャネル詰まりを検出することができる。流出量が流入量より実質的に低い（指定された許容値を超える）ような、流入量および流出量間の不一致はチャネル詰まりの存在を示す。

チャネル詰まりがあるとき、詰まりコントローラ１６１は、上で議論したように、（たとえば、吸引源１２０が吸引チャネル１１２に吸引圧力を提供し、洗浄源１３０が洗浄チャネル１１４へ洗浄流体の流れを提供する）洗浄／吸引動作の標準モードから洗浄／吸引動作の詰まり解消モードへ自動的に切り替わることができる。閉塞したチャネルの詰まりを解消するため、詰まりコントローラ１６１は、閉塞したチャネルへの洗浄流体の適用と吸引圧力の適用とを交互に行うことができる。ここで図４Ａを参照すると、その中の図は、本書で議論する一実施形態によるチャネル詰まり解消技術を示している。図４１０は、洗浄源１４０によって作動する洗浄の標準モード中に詰まり４１２によって閉塞した流体充填チャネル４１１を示す。詰まり４１２は異なるサイズの組織残渣または結石の破片を含む。図４１０に示すように、粒子４１２Ａのようなより小さな粒子が近位に位置し、粒子４１２Ｂのようなより大きな粒子が遠位に位置している。図４２０は標準モードから詰まり解消モードへの切り替えを示しており、詰まりコントローラ１６１が吸引源１２０をチャネル４１１の近位部分に流体結合し、吸引源１２０を作動させ、指定された吸引持続時間、チャネル４１１に吸引圧力を印加する。ユーザはユーザインターフェース１４０を介して吸引圧力および吸引持続時間を調整することができる。異なるサイズ（したがって異なる質量）の詰まり粒子は、印加される吸引圧力に対して異なる応答をすることができる。たとえば、より小さな粒子４１２Ａは、吸引の適用中（およびその後）、より大きな粒子４１２Ｂより速い速度でチャネルの近位端に向かって動いて長い距離を移動することができる。結果として、いくつかの粒子を詰まり４１２から取り除いてより大きな粒子から分離することができる。

図４３０は、吸引源１２０によって作動する吸引の標準モード中に詰まり４１３によって閉塞した流体充填チャネル４１１を示す。詰まり４１３の粒子は詰まり４１２とは異なって蓄積し、粒子４１３Ａのようなより小さな粒子が遠位に位置し、粒子４１３Ｂのようなより大きな粒子が近位に位置している。図４４０は標準モードから詰まり解消モードへの切り替えを示しており、詰まりコントローラ１６１は洗浄源１４０をチャネル４１１の近位部分に流体結合し、洗浄源１４０を作動させ、洗浄流体を適用して指定された洗浄持続時間、チャネル４１１を洗浄する。ユーザは、洗浄流量、または洗浄流体を圧送する圧力、および洗浄持続時間を調整することができる。異なるサイズ（したがって異なる質量）の詰まり粒子は、水洗用洗浄流体に対して異なる反応をすることができる。たとえば、より小さな粒子４１３Ａは、洗浄の適用中（およびその後）、より大きな粒子４１３Ｂより速い速度でチャネルの遠位端に向かって動いて長い距離を移動することができる。結果として、いくつかの粒子を詰まり４１３から取り除いてより大きな粒子から分離することができる。

分離された粒子は、追加の洗浄および／または吸引を使用して作業チャネル４１１を下って抽出することができる。一例において、吸引圧力、吸引流量、洗浄流量、または洗浄流体を加圧するためのポンプ圧力の１つまたは複数を（たとえばユーザインターフェース１４０を介して）変化させてサイズによって粒子を分離することができる。たとえば、チャネル４１１を通してより高い流量を適用してより大きな粒子を除去することができ、より低い流量を適用してより小さな粒子を除去することができる。

図４Ｂ～図４Ｃは、詰まりの存在下および詰まり解消プロセス中の作業チャネル内の流れの変化を示す図である。図４Ｂは、図４Ａの図４１０および図４２０に示すような、詰まった洗浄チャネル内の流れの変化を示す。洗浄チャネルに配置された流量センサを使用して、流量のような流れパラメータを測定することができる。（ｙ軸における）流量測定値は－１と１との間の値を有する。正の流量値が、吸引チャネルの遠位端に向かう（または解剖学的環境１０１に向かう、図４Ａの図４１０参照）流れ方向を表す。負の流量値が、反対方向、すなわち、吸引チャネルの近位端に向かう（または解剖学的環境１０１から離れる、図４Ａの図４２０参照）流れを表す。流量測定の値は、洗浄チャネルを通る閉塞していない流れに対するものである。すなわち、流量値「１」は閉塞していないチャネルの洗浄中の流量を表し、流量値「－１」は閉塞していないチャネルの吸引中の流量を表す。

詰まっていない洗浄チャネルの洗浄の標準モード中、約「１」の値の正の流れＦ０を流量センサによって検出することができる。図示のように、流れＦ０は、一定の流れの上に重なった揺らぎを含み、小さな破片が吸引されていることを示している。Ｔ１で、流量は（Ｆ０より少ない）Ｆ１に減少する。Ｆ０－Ｆ１の減少が詰まり検出閾値を超えれば詰まりが検出される。この例において、Ｆ１はゼロより大きいレベルにあり、チャネルが完全には遮断されず、洗浄が継続されていることを示している。Ｔ２で流量がＦ２に低下するまで、粒子は蓄積し続ける。Ｆ２はほぼゼロであり、（図４Ａの図４１０に示すように）実質的なチャネル遮断を示している。Ｔ２で、または特定の（たとえば、ユーザ指定の）流れ条件に対応する時間に、詰まり解消モードを作動させることができる。閉塞したチャネルに吸引を適用し、（図４Ａの図４２０に示すように）閉塞したチャネルの中の流体および塊を吸引チャネルの近位端に向かって引き込むことができる。流量センサによって負の流れＦ３を感知することができる。図４Ａの図４２０を参照して上で議論したように、吸引により詰まりを分解することができ、より小さなサイズの粒子が詰まりの残りと解離することができ、チャネルの近位端に向かってより長い距離を移動するようになる。チャネルの詰まりが解消されている間、吸引を継続することができ、負の流れＦ３がＴ３でほぼ最大（「－１」、実質的に閉塞していない流れを示す）に達することが可能になる。指定された期間の吸引時間の間吸引を適用し、取り除かれた粒子がチャネルから抽出された後、Ｔ４で吸引を停止することができる。負の流量は次いで実質的にゼロの流れＦ４まで減少することができる。Ｔ５で、詰まっていないチャネルに洗浄流体を適用することによって標準の洗浄モードが再開される。チャネルの詰まり解消が成功して粒子がチャネルから除去されると、約「１」の値の正の流れＦ５を流量センサによって感知することができる。

図４Ｃは、図４Ａの図４３０および図４４０に示すような、詰まった吸引チャネル内の流れの変化を示す。吸引チャネルに配置された流量センサを使用して、流量のような流れパラメータを測定することができる。（ｙ軸における）流量測定値は－１と１との間の値を有する。正の流量値が、吸引チャネルの近位端に向かう（または解剖学的環境１０１から離れる、図４Ａの図４３０参照）流れ方向を表す。負の流量値が、反対方向、すなわち、吸引チャネルの遠位端に向かう（または解剖学的環境１０１に向かう、図４Ａの図４４０を参照）流れを表す。流量測定の値は、吸引チャネルを通る閉塞していない流れに対するものである。すなわち、流量値「１」は閉塞していないチャネルの吸引中の流量を表し、流量値「－１」は閉塞していないチャネルの洗浄中の流量を表す。

詰まっていない吸引チャネルに適用される吸引の標準モード中、約「１」の値の正の流れＦ０を流量センサによって検出することができる。図示のように、流れＦ０は、一定の流れの上に重なった揺らぎを含み、小さな破片が吸引されていることを示している。Ｔ１で、流量は（Ｆ０より少ない）Ｆ１に減少する。Ｆ０－Ｆ１の減少が詰まり検出閾値を超えれば詰まりが検出される。この例において、Ｆ１はゼロより大きいレベルにあり、チャネルが完全には遮断されず、吸引が継続されていることを示している。Ｔ２で流量がＦ２に低下するまで、粒子は蓄積し続ける。Ｆ２はほぼゼロであり、（図４Ａの図４３０に示すように）実質的なチャネル遮断を示している。Ｔ２で、または特定の（たとえば、ユーザ指定の）流れ条件に対応する時間に、詰まり解消モードを作動させることができる。（図４Ａの図４４０に示すように）閉塞したチャネル内へ吸引チャネルの遠位端に向かって、そして解剖学的環境に向かって、洗浄流体を注入することができる。流量センサによって負の流れＦ３を感知することができる。図４Ａの図４４０を参照して上で議論したように、洗浄流体により詰まりを分解することができ、より小さなサイズの粒子が詰まりの残りと解離することができ、チャネルの遠位端に向かってより長い距離を移動するようになる。チャネルの詰まりが解消されている間、洗浄が継続され、負の流れＦ３がＴ３でほぼ最大（「－１」、実質的に閉塞していない流れを示す）に達することが可能になる。指定された期間の洗浄時間の洗浄の適用後、Ｔ４で洗浄を停止することができる。分離された粒子がチャネル内で沈降するにつれて、負の流量は次いで実質的にゼロの流れＦ４まで減少することができる。Ｔ５で、追加の吸引を適用することによって標準の吸引モードが再開され、取り除かれた粒子をチャネルから抽出する。チャネルの詰まり解消が成功して、粒子がチャネルから除去されると、約「１」の値の正の流れＦ５を流量センサによって感知することができる。

いくつかの例において、吸引圧力および洗浄流体をチャネル４１１に交互に繰り返し適用することができる。これにより、詰まり４１２の構造を事前に知ること、またはこれを判定する必要性なく、詰まりの粒子をより効率的に分離することが可能になる。また、継続的に吸引を適用して次いで時々洗浄することにより、詰まり形成の発生を低減するのに役立つことができる。吸引および洗浄が交互に繰り返し適用されている間、センサ回路１５０は流量を監視することができる。閉塞したチャネルへの洗浄流体または吸引圧力の適用を含む、詰まり解消動作は、チャネル詰まりが存在する限り継続することができる。監視された流量が増加して閾値を超えると、閉塞したチャネルの詰まり解消が成功したと見なされる。詰まりコントローラ１６１は、動作の詰まり解消モードから洗浄／吸引動作の標準モードに戻るように切り替わることができる。

図１に戻ると、制御モジュール１６０は、（「環境圧力」とも呼ばれる）解剖学的環境の圧力を制御下に保ち、たとえば環境圧力を実質的に所望の圧力レベル（たとえば、所定のレベル、またはユーザインターフェース１４０を介してユーザによって指定されたような）に維持するように構成された圧力コントローラ１６２を含むことができる。一例において、（たとえば圧力センサによる）環境圧力測定値と所望の圧力との間の差が許容範囲内、たとえば、非限定的な一例として±５％～１０％にあれば、環境圧力は所望の圧力レベルに維持されていると見なされる。解剖学的環境１０１の解剖学的部位で維持されるべき所望の圧力レベルは、ユーザインターフェース１４０から受け取ることができる。前述のように、吸引の結果、解剖学的部位で陰圧変化の可能性がある一方、洗浄の結果、解剖学的部位で陽圧変化の可能性がある。陰圧変化および陽圧変化は、解剖学的部位に露出した内臓に悪影響を及ぼす可能性がある。環境圧力を制御された圧力レベルに維持することにより患者の安全性を増加させて処置時間を効果的に短縮することができる。いくつかの例において、所望の圧力レベルを受け取ることに加えて、またはその代わりに、たとえばユーザインターフェース１４０から所望の流れ条件を受け取ることができる。所望の流れ条件は、流出（たとえば、解剖学的環境に適用される吸引の流量）に対する流入（たとえば、解剖学的環境に適用される洗浄流体の流量）についての情報を含む。所望の流れ条件は、解剖学的環境に印加されるべき所望の圧力に対応する。たとえば、実質的に等しい流入量および流出量という所望の流れ条件は実質的に正味ゼロの環境圧力に対応し、流出量より高い流入量という所望の流れ条件は正の環境圧力に対応し、流出量より低い流入量という所望の流れ条件は負の環境圧力に対応する。圧力コントローラ１６２は、処置中、所望の流れ条件を維持するように、１つまたは複数の作業チャネルを通る洗浄流量または吸引流量の１つまたは複数を制御することができる。

圧力コントローラ１６２は、吸引または洗浄の１つまたは複数を自動的に作動、停止、または調整することによって、制御された圧力を達成することができる。センサ回路１５０は、内視鏡処置中、解剖学的環境の圧力（「環境圧力」）を監視することができる。一例において、センサ回路１５０は、圧力センサに結合して、環境圧力、または環境圧力を示す信号、または他の方法で環境圧力に相関する信号を感知することができる。圧力センサの例は、抵抗、容量、圧電、光学、または微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）圧力センサを含むことができる。一例において、圧力センサが解剖学的環境１０１と接触するように、内視鏡の挿入可能な管状部分の遠位先端のような、医療機器１１０の遠位部分に圧力センサを取り付ける、または統合することができる。一例において、圧力センサは、解剖学的環境１０１から離れた内視鏡の管状部分の内側のより近位の場所に配置することができる。制御モジュール１６０は、処置中に維持されるべき所望の環境圧力をユーザインターフェース１４０から受け取ることができる。制御モジュール１６０は、感知された環境圧力を所望の環境圧力と比較し、環境圧力を所望の環境圧力のレベルに向けさせるように洗浄流量または吸引流量の１つまたは複数を調整することができる。

システム１００が洗浄／吸引の標準モードで（いずれの作業チャネルにも詰まりが検出されないとき）および洗浄／吸引の詰まり解消モードで（作業チャネルの、すべてではないが、少なくとも１つが詰まっているとき）作動するとき、圧力コントローラ１６２は制御された環境圧力を維持することができる。吸引および／または洗浄流量の自動調整を介して環境圧力を調節するための例示的なシステムを、図５（チャネル詰まりがないとき）および図６～図７（チャネル詰まりがあるとき）を参照して以下に議論する。

ユーザインターフェース１４０は、とりわけ、たとえば、（生動画を含む）手術野の画像、作業チャネル１１１の状態を含む医療機器１１０の動作状態、チャネル詰まりまたは詰まり解消成功のようなチャネル状態についての情報、およびセンサ回路１５０によって感知されたような環境圧力を含む、内視鏡処置中に収集された情報を提示する、ディスプレイのような、出力ユニットを含むことができる。

図２Ａは電動組織除去装置２００の斜視図を示し、電動組織除去装置２００は医療機器１１０の一例である。電動組織除去装置２００は、ハンドピース２１０およびハンドピース２１０から延在する管状アセンブリ２２２を含むことができる。管状アセンブリ２２２は、ハンドピース２１０に配置された近位部分２２６、および反対側の遠位部分２２８を含む。遠位部分２２８は、管状アセンブリ２２２の残りと位置を合わせた「直線シャフト」として示されているが、いくつかの例において、遠位部分２２８は、近位部分２２６を含む、管状アセンブリ２２２の残りに対して曲げる、または傾斜させることができる。

遠位部分２２８の例示的な構成を図２Ｂに示す。管状アセンブリ２２２は、外側管状部材２５２および外側管状部材２５２の内側に配置されている内側管状部材２５４を含む。外側部材２５２は外側部材窓２６２を含む。内側部材２５４は、切断部分２６４および内側部材２５４の内側に画定された吸引チャネル２７４を含む。内側部材２５４または切断部分２６４は、吸引チャネル２７４と連通する内側部材窓２６６を含む。

電動組織除去装置２００は、外側部材２５２の外部または外側に配置された洗浄チャネル２７２を含む。洗浄チャネル２７２は外側部材２５２の長さに沿って延在する。洗浄チャネル２７２の近位端は、洗浄源２３０と流体連通する近位洗浄ポート２８２を含み、洗浄チャネル２７２の遠位端は、電動組織除去装置２００または外側部材２５２に取り付けられている遠位洗浄ポート２８４を含む。

電動組織除去装置２００は、エネルギー源２４０、吸引源２２０、および洗浄源２３０に結合することができる。エネルギー源２４０は、電動組織除去装置２００、吸引源２２０、洗浄源２３０、またはこれらの組み合わせに給電するように構成されている。吸引源１２０の一実施形態である吸引源２２０は、内側部材２５４の内側に画定された吸引チャネル２７４と流体連通することができる。吸引源２２０は、吸引チャネル２７４を介して電動組織除去装置２００に吸引を適用する、または電動組織除去装置２００から真空を引き込むように構成されている。洗浄源１３０の一実施形態である洗浄源２３０は、外側部材２５２の外部または外側に配置された洗浄チャネル２７２と流体連通することができる。洗浄源２３０はあるいは、または加えて、内側部材２５４と外側部材２５２との間のギャップと流体連通することができる。

電動組織除去装置２００は、電動組織除去装置２００、エネルギー源２４０、吸引源２２０、洗浄源２３０、またはこれらの組み合わせを動作させるための１つまたは複数のユーザコントロール２２４を含む。限定ではなく例として、ユーザインターフェース１４０の実施形態であるユーザコントロール２２４をハンドピース２１０に配置して、処置中、ユーザが容易にアクセスおよび操作することを可能にすることができる。一例において、ユーザコントロール２２４により、ユーザは、創傷清拭を手動で制御し、他の洗浄または吸引パラメータの中でも、洗浄流量または吸引流の１つまたは複数を作動、停止、または調整することが可能になる。

電動組織除去装置２００は、少なくとも部分的にハンドピース２１０の内側に配置された制御モジュール（図示せず）を含む。制御モジュール１６０の一実施形態とすることができる制御モジュールは、他の機能性の中でも、組織清拭、洗浄、吸引の１つまたは複数を含む、ユーザコントロール２２４からのユーザコマンドに応答して電動組織除去装置２００の動作を制御するように構成することができる。一例において、制御モジュールは、作業チャネルから感知された流量に基づいて作業チャネル（たとえば、統一された洗浄／吸引チャネル、または別個の洗浄チャネルまたは別個の吸引チャネル）内の詰まりを検出し、たとえば閉塞したチャネルへの洗浄流体の適用と吸引圧力の適用とを交互に行うことによって閉塞したチャネルの詰まりを解消することができる。制御モジュールは、図１を参照して上で議論したように、解剖学的環境の圧力（「環境圧力」）を制御下に保って、たとえば、処置中、環境圧力を実質的にユーザ指定の所望の圧力に維持するように、洗浄流パラメータの１つもしくは複数または１つもしくは複数の吸引流パラメータを作動および調整することができる。

図３Ａ～図３Ｂはそれぞれ、例として、内視鏡処置で使用するための内視鏡システム３００Ａおよび３００Ｂを示す。内視鏡システム３００Ａおよび３００Ｂはシステム１００の実施形態である。図３Ａを参照すると、システム３００Ａは、内視鏡３１０Ａ、吸引源３２０、洗浄源３３０、および吸引／洗浄制御ユニット３４０を含む。医療機器１１０の一例である内視鏡３１０Ａは、遠位端からハブ３１２まで延在するチューブ３１１を含むシース内へ延在することができる。ハブ３１２は近位端で終了する。内視鏡３１０は光ポート３１４および視覚ポート３１５を含むことができる。光ポート３１４は、内視鏡内へ、そして内視鏡のチューブ３１１から、光を提供して、解剖学的環境における対象の特徴（たとえば、切除された組織または結石および物質）が照らされるように機能することができる。たとえば、対象の特徴が低い光条件に配置されているとき、光ポートは可視性を高めるのに有利である。視覚ポート３１５は、ユーザが対象の特徴を観察することが可能になる観察窓を提供するように機能することができる。一例において、視覚ポート３１５は、遠位端にある観察レンズへの視覚的アクセスを提供する近位端にある光学窓とすることができる。他の一例において、視覚部分３１５は、対象の特徴および解剖学的環境の画像または動画を撮影するカメラへの接続点を提供することができる。画像または動画は出力してモニタ上に表示することができる。

内視鏡３１０Ａは、吸引または洗浄流体を受け取るための洗浄／吸引ポート３１３を含むことができる。洗浄／吸引ポート３１３は、ハブ３１２の外部、または内視鏡３１０Ａの近位端のような内視鏡３１０Ａ上の他の場所に配置することができる。洗浄／吸引ポート３１３は、チューブ３１１の内側の作業チャネル（図示せず）に開いている。作業チャネルは、洗浄流体を輸送し、かつ／または吸引するように、サイズ決め、成形、および構成することができる。一例において、同じ作業チャネルを洗浄および吸引に使用することができる（統一洗浄／吸引チャネルとも呼ばれる）。他の一例において、洗浄チャネルおよび吸引チャネルはチューブ３１１内に別々に配置される。

一例において、内視鏡３１０は腎鏡とすることができる。使用中、チューブ３１１の可撓性遠位部分を患者の腎臓へ外科的に挿入することができる。チューブ３１１の近位部分は患者の体外に留まることができる。チューブ３１１の内側は、内視鏡３１０の長さに沿って延在する光ファイバを含むことができる。光ファイバはマルチモードファイバまたはシングルモードファイバとすることができる。腎鏡の外部のレーザがレーザビームを生成することができる。レーザビームは適切なコネクタを介して光ファイバの近位端へ結合することができる。光ファイバは腎臓結石にレーザビームを送達して腎臓結石を破片へと切除することができる。いくつかの例において、レーザビームは、２１００ｎｍ、１９４２ｎｍなどのような、ヒトの血液および生理食塩水の吸収のスペクトルピークに対応する波長を有することができる。一般に、血液および生理食塩水にかなり吸収されるレーザビームを送達することは有益であり得るが、これはこのようなレーザビームは周囲の組織への侵襲を最小にすることができ、これにより腎臓結石またはその付近の組織への損傷を軽減または排除することができるからである。内視鏡３１０の把持可能な近位部分上にレーザコントローラを配置することができる。図２Ａに示すような創傷清拭の手動制御を可能にするユーザコントロール２２４と同様に、レーザコントローラは、ユーザが動作状態（「オン」）と非動作状態（「オフ」）との間でレーザビームの状態を切り替えることを可能にすることができる。いくつかの例において、ユーザは、レーザコントローラを介してではなく、レーザのハウジング上で、出力パワーのような、レーザの１つまたは複数の設定を調整することができる。

吸引／洗浄制御ユニット３４０は、内視鏡処置中、内視鏡３１０に吸引および洗浄を提供しながら、解剖学的環境の圧力を制御下に保って、たとえばこの圧力を実質的にユーザ指定の圧力レベル（たとえば、ユーザ指定の圧力と±５％～１０％のような許容範囲）に維持することができる。吸引／洗浄制御ユニット３４０は、圧力モニタ（これはセンサ回路１５０の一実施形態である）、制御モジュール（これは制御モジュール１６０の一実施形態である）、ポンプ、電源を含むことができる。制御モジュールは、制御モジュールを制御するための、吸引／洗浄制御ユニット３４０の外部に配置されるような、ユーザインターフェース３４１（これはユーザインターフェース１４０の一実施形態である）と通信することができる。

吸引源３２０は外部吸引ライン３２６を介して吸引／洗浄制御ユニット３４０に接続することができる。吸引／洗浄制御ユニット３４０は、洗浄流体の適用サイクルのすべてまたは一部で吸引をオフにすることができるように吸引源３２０と内視鏡３１０との間の吸引を制御するように構成された制御弁３４２を含む。洗浄源３３０は外部洗浄ライン３３６を介して吸引／洗浄制御ユニット３４０に接続することができる。吸引／洗浄制御ユニット３４０に含まれるポンプは、洗浄ライン３３６を介して内視鏡３１０に入る前の洗浄流体を加圧することができる。図３Ａに示すように、外部吸引ライン３２６および外部洗浄ライン３３６は共通の接続具３５０で一緒に接続することができ、接続具３５０は、洗浄／吸引ポート３１３を介して内視鏡３１０に流体または吸引を供給するための共通ライン３５６に結合することができる。

吸引／洗浄制御ユニット３４０内の制御モジュールは、ユーザインターフェース３４１からのユーザコマンドに応答して内視鏡３１０の動作を制御するように構成することができる。一例において、制御モジュールは、作業チャネルから感知された流量に基づいて作業チャネル（たとえば、統一された洗浄／吸引チャネル、別個の洗浄チャネル、または別個の吸引チャネル）内の詰まりを検出し、たとえば洗浄流体および吸引圧力を交互に適用することによって閉塞したチャネルの詰まりを解消することができる。制御モジュールは、解剖学的環境の圧力（「環境圧力」）を制御下に保って、たとえば、図１を参照して上で議論したように、環境圧力を実質的にユーザ指定の圧力レベルに維持するように、洗浄流パラメータの１つもしくは複数または１つもしくは複数の吸引流パラメータを自動的に作動および調整することができる。

図３Ｂに示すようなシステム３００Ｂはシステム３００Ａと同様であり、内視鏡３１０Ｂ、吸引源３２０、洗浄源３３０、および制御吸引／洗浄制御ユニット３４０を含む。内視鏡３１０Ａと同様に、内視鏡３１０Ｂは、チューブ３１１、ハブ３１２、光ポート３１４、および視覚ポート３１５を含むことができる。しかしながら、単一の洗浄／吸引ポート３１３の代わりに、内視鏡３１０Ｂは、吸引源３２０および洗浄源３３０とそれぞれ流体連通するように適合された、別個の吸引ポート３１３Ａおよび洗浄ポート３１３Ｂを含む。吸引源３２０は外部吸引ライン３２６を介して吸引ポート３１３Ａに流体結合されている。洗浄源３３０は外部洗浄ライン３３６を介して洗浄ポート３１３Ｂに流体結合されている。吸引ポート３１３Ａおよび洗浄ポート３１３Ｂはそれぞれチューブ３１１の内側の１つまたは複数の作業チャネルに開くことができる。一例において、洗浄チャネルおよび吸引チャネルはチューブ３１１内に別々に配置される。吸引ポート３１３Ａは吸引チャネルまたは洗浄チャネルに選択的に開くことができる。同様に、洗浄ポート３１３Ｂはチューブ３１１の内側の吸引チャネルまたは洗浄チャネルに選択的に開くことができる。

図５は、例示的なフィードバック制御圧力調節システム５００を示す図であり、フィードバック制御圧力調節システム５００はシステム１００の環境圧力制御部分の一実施形態である。システム５００は、チャネル詰まりが示されていないとき、そしてシステム５００が洗浄／吸引の標準モードで動作する（たとえば、吸引チャネル１１２に吸引圧力を提供するように吸引源１２０を制御し、洗浄チャネル１１４に洗浄流体の流れを提供するように洗浄源１３０を制御する）とき、解剖学的部位で環境圧力を調節するように構成することができる。システム５００は、それぞれ吸引チャネル１１２および洗浄チャネル１１４内の吸引および／または洗浄流量の自動調整を介して環境圧力を調節することができる。一例において、吸引チャネル１１２の長手軸および洗浄チャネル１１４の長手軸は互いに平行とすることができる。一例において、吸引チャネル１１２および洗浄チャネル１１４は、たとえば入れ子構成で、共通の軸と同軸に配置することができる。一例において、統一された洗浄／吸引チャネルのような、同じ作業チャネルを通して、異なる時間に洗浄および吸引を適用することができる。圧力モニタ５５０が圧力センサ３５２を介して解剖学的環境１０１の圧力を監視することができる。限定ではなく例として、制御モジュール１６０は、他のフィードバックコントローラの中でも、比例積分（ＰＩ）コントローラ、または比例積分微分（ＰＩＤ）コントローラを含むことができる。「誤差」とも呼ばれる、感知された圧力（圧力モニタ５５０で）と所望の圧力との間の差を使用して、フィードバックコントローラにおけるＰ、Ｉ、またはＤ項を決定することができる。

ユーザによって提供される所望の圧力（または所望の流れ条件）に応じて、システム５００は、（実質的に等しい解剖学的環境に適用される洗浄流体の流入量および解剖学的環境に適用される吸引の流出量という所望の流れ条件に対応する）所望の圧力が実質的に正味ゼロであるとき、安定圧力モードで、または（流入量と流出量との間の不均衡という所望の流れ条件に対応する）所望の圧力が陽圧または陰圧であるとき、圧力制御モードで動作することができる。安定圧力モードで動作するとき、洗浄流量または吸引流量は、たとえばユーザインターフェース１４０上のそれぞれのユーザコントロールを介して、ユーザによって手動で調整することができる。内視鏡処置中、洗浄流量の増加の結果、解剖学的部位での環境圧力が増加する可能性があり、この増加を圧力モニタ５５０によって感知することができる。制御モジュール１６０は、吸引チャネル１１２に吸引圧力を印加することによって即応的に吸引を作動させることができる。吸引により陰圧を生成して洗浄によって生成される圧力の増加を相殺することができる。（洗浄の増加による）圧力増加が吸引流によって実質的に中和されるまで、制御モジュール１６０は吸引流量または吸引圧力を調整することができる。環境圧力を次いで実質的にゼロに向けさせ、維持することができる。

同様に、吸引流量の増加の結果、解剖学的部位での環境圧力が減少する可能性がある。制御モジュール１６０は、洗浄チャネル１１４に洗浄流体の流れを提供することによって即応的に洗浄を作動させることができる。洗浄により陽圧を生成して吸引によって生成される圧力の減少を相殺することができる。（吸引の増加による）圧力低下が洗浄流によって実質的に中和されるまで、制御モジュール１６０は洗浄流量を調整することができる。環境圧力を次いで実質的にゼロに向けさせ、維持することができる。

いくつかの状況において、解剖学的部位で、陽または陰の環境圧力を維持することが望ましい。安全範囲内の制御された陽圧は、内視鏡処置中に解剖学的構造（たとえば、尿管、腎臓、子宮、または他の臓器）を拡張し、過度の陽圧による組織損傷を引き起こすことなく、内視鏡を介して解剖学的構造のより良好な可視性を可能にするのに役立つことができる。陽圧は組織残渣または結石の破片が解剖学的構造に詰まるのを防止し、解剖学的構造から組織残渣または結石の破片を除去するのを補助することができる。いくつかの場合において、内視鏡処置中に制御された陰圧を安全範囲内に維持することにより、内臓を過度の陰圧のリスクにさらすことなく、解剖学的構造からの破片の抽出を容易にすることも可能になる。

たとえばユーザインターフェース１４０を介してユーザによって陽の所望の環境圧力が提供されると、システム５００は圧力制御モードで動作することができる。制御モジュール１６０は洗浄チャネル１１４を通る洗浄流量を自動的に増加させて解剖学的部位での陽の環境圧力を増加させることができる。加えて、またはあるいは、制御モジュール１６０は吸引チャネル１１２を通る吸引流量を自動的に減少させて解剖学的部位での陰圧を低減することができる。感知される環境圧力が実質的に所望の陽圧のレベルに達するまで、洗浄および／または吸引の自動調整を継続することができる。

同様に、たとえばユーザインターフェース１４０を介してユーザによって陰の所望の環境圧力が提供されると、システム５００は圧力制御モードで動作することができる。制御モジュール１６０は吸引チャネル１１２を通る吸引流量を自動的に増加させて解剖学的部位での陰の環境圧力を増加させることができる。加えて、またはあるいは、制御モジュール１６０は洗浄チャネル１１４を通る洗浄流量を自動的に減少させて解剖学的部位での陽圧を低減することができる。感知される環境圧力が実質的に所望の陰圧のレベルに達するまで、洗浄および／または吸引の自動調整を継続することができる。

制御モジュール１６０は、陰圧の下限および陽圧の上限によって定義される安全範囲内に解剖学的環境の圧力を保つ安全機構を含むことができる。感知された環境圧力が陽圧の上限に達すれば、制御モジュール１６０は、洗浄流を自動的に停止、低減、または現在の量で維持して、環境圧力のさらなる増加を防止することができる。同様に、感知された環境圧力が陰圧の下限に達すれば、制御モジュール１６０は、吸引流を自動的に停止、低減、または現在の量で維持して、環境圧力のさらなる減少を防止することができる。システムが圧力制御モードで動作するとき、ユーザから受け取られた所望の陽圧および所望の陰圧がチェックされ、所望の陽圧および所望の陰圧が安全範囲内にあることが保証される。非限定的な一例において、所望の陽圧は５重量ポンド毎平方インチ（ｐｓｉ）（または約３４．５キロパスカル（ｋＰａ））であり、所望の陰圧は－５ｐｓｉ（または約－３４．５ｋＰａ）であり、安全範囲は－６ｐｓｉ（または約４１．４ｋＰａ）の下限と６ｐｓｉ（または約４１．４ｋＰａ）の上限との間である。一例において、ユーザから受け取られた所望の陽圧が陽圧の上限を超えれば、または所望の陰圧が陰圧の安全限界より低ければ、（たとえば、ユーザインターフェース１４０から）警告を発することができる。このような安全機構で、制御モジュール１６０は環境圧力をユーザ指定のレベルに維持すると同時に、処置中に解剖学的環境にかかる過度の陽圧または陰圧を防止または最小化することができる。

図６Ａは、例示的なフィードバック制御圧力調節システム６００を示す図であり、フィードバック制御圧力調節システム６００はシステム１００の一実施形態である。システム６００は、吸引チャネル１１２内に詰まりがあるとき、解剖学的環境１０１の圧力（「環境圧力」）を調節するように構成することができる。図４Ａを参照して上で議論したように、吸引チャネル１１２内の詰まりが検出されると、コントローラモジュール１６０の詰まりコントローラ１６１は、吸引チャネル１１２に吸引圧力を印加する標準モード（図５参照）から、吸引チャネル１１２に洗浄流を提供するために洗浄源１３０が吸引チャネル１１２に流体結合される詰まり除去モードへ切り替わることができる。

吸引チャネル１１２に洗浄流を適用する結果、解剖学的部位で解剖学的圧力が増加する可能性がある。制御モジュール１６０の圧力コントローラ１６２は吸引チャネル１１２および洗浄チャネル１１４を通る吸引および／または洗浄流量の自動調整を介して環境圧力を調節することができる。たとえば、（圧力モニタ５５０によって感知されるような）環境圧力の増加に応答して、圧力コントローラ１６２は洗浄チャネル１１４に吸引圧力を自動的に適用することができる。洗浄チャネル１１４が詰まっていなければ、洗浄チャネル１１４に適用される吸引は解剖学的環境１０１に陰圧を生成して、吸引チャネル１１２を通る洗浄によって生成される圧力増加を相殺することができる。一例において、圧力モニタ５５０は環境圧力を継続的または周期的に監視することができ、圧力コントローラ１６２は、環境圧力を所望の圧力のレベルに向けさせるように、吸引流量、または吸引圧力を調整することができる。

一例において、所望の圧力は実質的に正味ゼロの圧力である。圧力コントローラ１６２は感知された環境圧力の増加を実質的に中和するように洗浄チャネル１１４内の吸引流量または吸引圧力を調整することができる。このように、環境圧力を実質的にゼロに向けさせ、維持することができる。他の一例において、所望の圧力は陽圧である。圧力コントローラ１６２は、感知された環境圧力を所望の陽圧のレベルに向けさせるレベルで、洗浄チャネル１１４内の吸引流量または吸引圧力を調整することができる。所望の陽圧の一例は、５重量ポンド毎平方インチ（ｐｓｉ）、または約３４．５ｋＰａである。さらに他の一例において、所望の圧力は陰圧であり、圧力コントローラ１６２は、感知された環境圧力を所望の陰圧のレベルに向けさせるレベルで、洗浄チャネル１１４内の吸引流量または吸引圧力を調整することができる。所望の陰圧の一例は、－５ｐｓｉ、または等価的に約－３４．５ｋＰａである。

図３Ａ～図３Ｂを参照して上で議論したように、詰まり解消は、閉塞したチャネルに吸引と洗浄との適用を交互に行うことを伴うことができる。図６Ｂは、（図６Ａに示すように）吸引チャネル１１２に詰まりが生じたとき、吸引チャネル内で洗浄／吸引を作動させるタイミング図である。吸引チャネルの詰まりを解消するため、持続時間ｔ１（「洗浄持続時間」）の間、吸引チャネルに洗浄が適用される。移行期間ｔ_ｄの後、持続時間ｔ２（「吸引持続時間」）の間、吸引チャネルに吸引圧力が印加される。移行期間ｔ_ｄにより、異なるサイズおよび質量の詰まり粒子が吸引チャネルに沿って異なる距離を移動することが可能になり、これにより粒子の分離およびチャネルの詰まり解消が促進される。洗浄が陽の解剖学的圧力（＋ＰＡ）６６１を引き起こすことができ、吸引が解剖学的部位で陰圧（－ＰＡ）６６２を引き起こすことができる。

図６Ｃは、解剖学的部位で圧力制御を達成する、たとえば詰まり解消プロセス中、所望の解剖学的圧力を維持するように、洗浄チャネル内の洗浄／吸引を作動させるタイミング図である。ｔ１中、圧力コントローラ１６２は洗浄チャネル１１４への吸引を作動させることができ、これにより陰の解剖学的圧力（－ＰＡ）６７１を生成して解剖学的部位での陽の解剖学的圧力（＋ＰＡ）６６１を相殺することができる。ｔ２中、圧力コントローラ１６２は洗浄チャネル１１４への洗浄を作動させることができ、これにより陽の解剖学的圧力（＋ＰＡ）６７２を生成して解剖学的部位での陰の解剖学的圧力（－ＰＡ）６６２を相殺することができる。このように、閉塞した吸引チャネルの詰まりが解消されている間、解剖学的環境の圧力を所望のレベルに維持することができる。

流量モニタ６５０が流量センサ６５２を介して吸引チャネル１１２を通る流量の増加を感知すると、閉塞したチャネルは詰まり解消が成功したと判定される。詰まりコントローラ１６１は洗浄／吸引動作の標準モードに戻ることができる（たとえば、吸引チャネルに吸引圧力を印加するように吸引源を制御し、洗浄チャネルに洗浄流体を提供するように洗浄源を制御する）。圧力コントローラ１６２は、図５を参照して上で議論したように、環境圧力を制御下に保つように吸引および洗浄を動作させることができる。

図７Ａは、例示的なフィードバック制御圧力調節システム７００を示す図であり、フィードバック制御圧力調節システム７００はシステム１００の一実施形態である。システム７００は、洗浄チャネル１１４に詰まりがあるとき、解剖学的環境１０１にかかる圧力（「環境圧力」）を調節するように構成することができる。図４Ａを参照して上で議論したように、洗浄チャネル１１４内の詰まりが検出されると、コントローラモジュール１６０の詰まりコントローラ１６１は、洗浄チャネル１１４に洗浄流体を供給する標準モードから、閉塞した洗浄チャネル１１４を吸引または吸い込みするために洗浄チャネル１１４に吸引源１２０を流体結合することができる詰まり解消モードへ切り替わることができる。

洗浄チャネル１１４に吸引圧力を印加する結果、解剖学的環境１０１の解剖学的部位で圧力が減少する可能性がある。制御モジュール１６０の圧力コントローラ１６２は吸引チャネル１１２および洗浄チャネル１１４を通る吸引および／または洗浄流量の自動調整を介して環境圧力を調節することができる。たとえば、環境圧力の減少（これは圧力モニタ５５０によって感知することができる）に応答して、圧力コントローラ１６２は吸引チャネル１１２内への洗浄流体流を自動的に作動させることができる。吸引チャネル１１２が詰まっていなければ、吸引チャネル１１２に適用される洗浄流体は陽圧を生成して、洗浄チャネル１１４を通る吸引によって生成される解剖学的環境１０１での圧力減少を相殺することができる。一例において、圧力モニタ５５０は環境圧力を継続的または周期的に監視することができ、圧力コントローラ１６２は、環境圧力を所望の圧力のレベルに向けさせるように洗浄流量を調整することができる。

一例において、所望の圧力は実質的に正味ゼロの圧力である。圧力コントローラ１６２は、感知された環境圧力の減少を実質的に中和するレベルに、吸引チャネル１１２を通る洗浄流量を調整することができる。圧力モニタ５５０によって感知されたような環境圧力を次いで、実質的にゼロに向けさせる、または実質的にゼロに維持することができる。他の一例において、所望の圧力は陽圧である。圧力コントローラ１６２は、感知された環境圧力を所望の陽圧のレベルに向けさせるレベルで、吸引チャネル１１２を通る洗浄流量を調整することができる。さらに他の一例において、所望の圧力は陰圧であり、圧力コントローラ１６２は、感知された環境圧力を所望の陰圧のレベルに向けさせるレベルで、吸引チャネル１１２を通る洗浄流量を調整することができる。

図７Ｂは、（図７Ａに示すように）洗浄チャネル１１４に詰まりが生じたとき、洗浄チャネル内で洗浄／吸引を作動させるタイミング図である。洗浄チャネルの詰まりを解消するため、持続時間ｔ３（「吸引持続時間」）の間、洗浄チャネルに吸引が適用される。移行期間ｔ_ｄの後、持続時間ｔ４（「洗浄持続時間」）の間、洗浄チャネルに洗浄圧力が印加される。移行期間ｔ_ｄにより、異なるサイズおよび質量の詰まり粒子が洗浄チャネルに沿って異なる距離を移動することが可能になり、これにより粒子の分離およびチャネルの詰まり解消が促進される。解剖学的部位で、吸引が陰の解剖学的圧力（－ＰＡ）７６１を引き起こすことができ、洗浄が陽の解剖学的圧力（＋ＰＡ）７６２を引き起こすことができる。

図７Ｃは、解剖学的部位で圧力制御を達成する、たとえば詰まり解消プロセス中に所望の解剖学的圧力を維持するように、吸引チャネル内の洗浄／吸引を作動させるタイミング図である。ｔ３中、圧力コントローラ１６２は吸引チャネル１１２への洗浄を作動させることができ、これは陽の解剖学的圧力（＋ＰＡ）７７１を生成して解剖学的部位での陰の解剖学的圧力（－ＰＡ）７６１を相殺する。ｔ４中、圧力コントローラ１６２は吸引チャネル１１２への吸引を作動させることができ、これは陰の解剖学的圧力（－ＰＡ）７７２を生成して解剖学的部位での陽の解剖学的圧力（＋ＰＡ）７６２を相殺する。このように、閉塞した洗浄チャネルの詰まりが解消されている間、解剖学的環境の圧力を所望のレベルに維持することができる。

流量モニタ６５０が流量センサ６５２を介して吸引チャネル１１２を通る流量の増加を感知すると、閉塞したチャネルは詰まり解消が成功したと判定される。詰まりコントローラ１６１は洗浄／吸引動作の標準モードに戻ることができる（たとえば、吸引チャネルに吸引圧力を印加するように吸引源を制御し、洗浄チャネルに洗浄流体を提供するように洗浄源を制御する）。圧力コントローラ１６２は、図５を参照して上で議論したように、環境圧力を制御下に保つように吸引および洗浄を動作させることができる。

図８は、内視鏡処置のような低侵襲処置中、医療機器における作業チャネルの詰まりをその場で解消するための方法８００を示すフローチャートである。医療機器は、医学的診断または外科的治療を補助するために体の中空器官または体腔の内部へ挿入可能な管状部分を含む。医療機器の例は、とりわけ、図２Ａ～図２Ｂに示すような組織除去装置、または図３Ａ～図３Ｂに示すような内視鏡を含むことができる。医療機器は、解剖学的部位に洗浄流体を提供し、本明細書でまとめて不要な物質と呼ばれる、組織残渣、結石または塊、体液、および洗浄流体を解剖学的部位から離して輸送するように構成された、１つまたは複数の作業チャネルを含むことができる。作業チャネルは医療機器の管状部分の内側に少なくとも部分的に配置することができる。一例において、作業チャネルは、洗浄および吸引のために（たとえば、異なる時間に）制御可能に使用される統一された洗浄／吸引チャネルである。他の一例において、作業チャネルは、医療機器の管状部分内に配置された別個の洗浄チャネルおよび吸引チャネルを含むことができる。洗浄チャネルおよび吸引チャネルはそれぞれ、たとえばコントローラユニットによる自動制御下で、洗浄流体または吸引圧力を受け取り、本書で議論するさまざまな実施形態にしたがって、内視鏡処置中、異なるタスクを実行する、または異なる機能を果たすことができる。

方法８００は、システム１００、またはシステム２００、３００Ａ、または３００Ｂの１つのような、その変形のような、詰まり解消システムを動作させる１つまたは複数のプロセスを含む。方法８００のプロセスは１つのフローチャートに描かれているが、これらプロセスは特定の順序で実行されるように要求されない。さまざまな例において、プロセスのいくつかは本明細書に示すものとは異なる順序で実行することができる。

８１０で、作業チャネルを通る流量を、流量センサを使用して感知することができ、流量センサは医療機器の作業チャネルの内側に配置することができる。流量センサの例は、とりわけ、熱源から生成される熱の伝達率を測定する熱風速計、ある範囲の場所にわたる圧力降下を測定する差圧センサ、周波数シフトまたは移動／飛行時間のドップラー効果を測定する超音波流量センサ、流量を示す流体コンダクタンスの変化を測定する電磁センサを含むことができる。８２０で、たとえば詰まりコントローラ１６１を使用して、感知された流量に基づいて、作業チャネル内の詰まりの有無を示すチャネル状態を検出することができる。一例において、たとえば第１の流量閾値を下回る流量の減少に応答して、チャネル詰まりを検出することができる。感知された流量が増加して第２の流量閾値を超えれば、詰まりがないこと、または閉塞した作業チャネルの詰まり解消が成功したことを検出することができる。一例において、第１の流量閾値または第２の流量閾値はそれぞれ、詰まっていないチャネルで測定されたもののような基準流量に対するもの（たとえば、その具体的なパーセンテージ）とすることができる。

８３０で感知された流量が作業チャネルに詰まりがあることを示せば、８４０で閉塞した作業チャネルの詰まりを解消する洗浄／吸引動作の詰まり解消モードが作動する。別個の洗浄チャネルおよび吸引チャネルが医療機器で使用されるとき、詰まり解消モードは、吸引チャネルへの洗浄流体の流れの適用、および／または洗浄チャネルへの吸引圧力の適用を含む。この詰まり解消モードは、吸引源が吸引チャネルに吸引圧力を提供し、洗浄源が洗浄チャネルに洗浄流体の流れを提供する、洗浄／吸引動作の標準モードとは異なる。一例において、８４０での詰まり解消モードは、閉塞したチャネルへ洗浄と吸引とを交互に行うことを含むことができる。図４Ａを参照して上で議論したように、詰まりコントローラ１６１は、指定された吸引持続時間の間、（図４Ａのパネル４２０に示すように）閉塞した作業チャネルに吸引圧力を提供するように吸引源（たとえば、吸引源１２０）を制御可能に作動させることができる。詰まりコントローラ１６１はあるいは、または加えて、指定された洗浄持続時間の間、（図４Ａのパネル４４０に示すように）閉塞した作業チャネルに洗浄流体の流れを適用するように洗浄源（たとえば、洗浄源１４０）を作動させることができる。吸引圧力、吸引流量、洗浄流量、または洗浄流体を加圧するポンプ圧力は、ユーザによって調整することができる。

異なるサイズ（したがって異なる質量）の詰まり粒子は、吸引に対してまたは水洗用洗浄流体に対して異なる反応をすることができる。図４Ａに示すように、より小さな粒子は吸引流の方向または流体流の方向に沿って大きな粒子より高速で動いて長い距離を移動することができるので、吸引、洗浄、または吸引と洗浄とを交互に行うことにより、詰まりの塊からより小さな粒子を取り除き、詰まりの残りから分離することを補助することができる。追加の吸引または洗浄流を作業チャネルに適用することによって、作業チャネルを下ってより容易かつ効率的に分離された粒子を抽出することができる。一例において、吸引圧力、吸引流量、洗浄流量、またはポンプ圧力の１つまたは複数を変化させて粒子をサイズによって分離することができる。たとえば、より高い流量を適用してより大きな粒子を除去することができ、より低い流量を適用してチャネルを通してより小さな粒子を除去することができる。

詰まり解消プロセス中、流量を継続的または周期的に監視することができる（８１０）。監視された流量が増加して８３０で閾値を超えると、閉塞したチャネルは詰まりの解消が成功したと見なされる。動作の詰まり解消モードを次いで洗浄／吸引動作の標準モードに戻すことができる。

図９は、解剖学的環境の圧力（「環境圧力」）を制御下に保ち、たとえば環境圧力を実質的にユーザ指定の圧力レベルに維持しながら、医療機器の作業チャネルの詰まりをその場で解消するための方法９００を示すフローチャートである。環境圧力を制御するプロセスは、圧力コントローラ１６２のような圧力コントローラで実装および実行することができる。方法９００のプロセスは特定の順序で実行されるように要求されない。たとえば、いくつかのステップは本明細書に示すものとは異なる順序で実行することができる。

方法９００は、作業チャネル内の詰まりを検出してこの閉塞したチャネルの詰まりを解消するためのステップ９１０から９４０を含み、これらステップは方法８００のステップ８１０から８４０と同様である。方法９００は、チャネル閉塞があるとき、またはないとき、処置（たとえば、内視鏡処置）中に環境圧力を調節するステップ９５０から９８０をさらに含む。前述のように、吸引の結果、解剖学的部位で陰圧変化がある可能性がある一方、洗浄の結果、解剖学的部位で陽圧変化がある可能性がある。陰圧変化および陽圧変化は、解剖学的部位に露出した内臓に悪影響を及ぼす可能性がある。環境圧力を制御された圧力レベルに維持することにより、患者の安全性を向上させて処置時間を効果的に短縮することができる。

環境圧力の調節は、１つまたは複数の作業チャネル内の吸引および／または洗浄流量の自動調整を介して達成することができる。具体的には、９５０で、圧力センサを使用して環境圧力を感知することができる。圧力センサは、センサが解剖学的環境と接触するように、医療機器の遠位部分に取り付ける、または組み込むことができる。圧力センサの例は、抵抗、容量、圧電、光学、または微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）圧力センサを含むことができる。

９６０で、感知された組織圧力を、ユーザインターフェース１４０を介してユーザによって提供されるような所望の圧力と比較することができる。所望の圧力は、処置中に解剖学的環境で維持されるべき圧力を表す。一例において、所望の圧力は実質的に正味ゼロの圧力である。他の一例において、所望の圧力は陽圧である。さらに他の一例において、所望の圧力は陰圧である。制御された陽圧を安全範囲内に維持することは、内視鏡処置中に解剖学的構造（たとえば、尿管、腎臓、または他の臓器）を拡張し、過度の陽圧による組織損傷を引き起こすことなく、内視鏡を介して解剖学的構造のより良好な可視性を可能にするのに役立つことができる。陽圧は組織残渣または結石の破片が解剖学的構造に詰まるのを防止し、解剖学的構造から組織残渣または結石の破片を除去するのを補助することもできる。いくつかの場合において、内視鏡処置中に制御された陰圧を安全範囲内に維持することにより、内臓を過度の陰圧のリスクにさらすことなく、解剖学的構造からの破片の抽出を容易にすることができる。

９６０で感知された圧力が実質的に所望の圧力のレベル（すなわち、所望の圧力の±５％～１０％のような許容範囲内）に達しなければ、９７０で、たとえば圧力コントローラ１６２を使用して、環境圧力を所望の圧力のレベルに向けさせるように、１つまたは複数の作業チャネルを通る洗浄流量または吸引流量の１つまたは複数を調整することができる。いくつかの例において、所望の圧力レベルに加えて、またはその代わりに、たとえばユーザインターフェース１４０から、所望の流れ条件を受け取ることができる。所望の流れ条件は、流出（たとえば、解剖学的環境に適用される吸引の流量）に対する流入（たとえば、解剖学的環境に適用される洗浄流体の流量）についての情報を含み、解剖学的環境に印加されるべき所望の圧力に対応する。１つまたは複数の作業チャネルを通る洗浄流量または吸引流量の１つまたは複数を変更して処置中に所望の流れ条件を維持することができる。

いずれの作業チャネルでも詰まりが検出されない、または閉塞したチャネルの詰まり解消が成功したとき、洗浄／吸引動作の標準モードを介して９７０での圧力制御プロセスを実行することができる。図５を参照して上述したように、吸引チャネルに適用される吸引により解剖学的環境の陰圧を生成することができ、これは、洗浄流量の増加によって生成される環境圧力の増加を相殺することができる。（洗浄の増加によって引き起こされるような）感知された圧力の増加が吸引流によって実質的に中和され、これによって所望の実質的に正味ゼロの圧力という結果になるまで、または感知された環境圧力が実質的に所望の陽圧または所望の陰圧のレベルに達するまで、吸引流量、または吸引圧力を調整することができる。同様に、洗浄チャネルに供給される洗浄流体の流れが解剖学的環境の陽圧を生成することができ、これは、吸引によって生成される環境圧力の減少を相殺することができる。（吸引の増加によって引き起こされるような）感知された圧力の減少が洗浄流によって実質的に中和され、これによって所望の実質的に正味ゼロの圧力という結果になるまで、または感知された環境圧力が実質的に所望の陽圧または所望の陰圧のレベルに達するまで、洗浄流量を調整することができる。

作業チャネルの、すべてではないが、少なくとも１つが詰まっているとき、洗浄／吸引動作の詰まり解消モードを介して９７０での圧力制御プロセスを実行することができる。図６Ａは、吸引チャネルが詰まっていて洗浄チャネルが詰まっていない一例を示す。そこで議論したように、吸引チャネルに洗浄流体の流れを適用して閉塞した吸引チャネルの詰まりを解消することができる。これにより、圧力センサによって検出することができるような、環境圧力の増加が生成される可能性がある。洗浄チャネルに吸引圧力を印加することができ、これは陰圧を生成して解剖学的環境での圧力上昇を相殺することができる。（閉塞した吸引チャネル内の洗浄の増加に起因する）感知された圧力の増加が吸引流によって実質的に中和され、これによって所望の実質的に正味ゼロの圧力という結果になるまで、または感知された環境圧力が実質的に所望の陽圧または所望の陰圧のレベルに達するまで、洗浄チャネル内の吸引流量、または吸引圧力を調整することができる。

洗浄チャネルが詰まっていて吸引チャネルが詰まっていない他の一例において、洗浄チャネルに吸引圧力を印加して閉塞した洗浄チャネルの詰まりを解消することができる。これにより環境圧力の減少が生成される可能性がある。図７Ａを参照して上で議論したように、吸引チャネルに洗浄流体の流れを適用することができ、これは陽圧を生成して解剖学的環境での陰の増加を相殺することができる。（閉塞した洗浄チャネル内の吸引の増加に起因する）感知された圧力の減少が洗浄流によって実質的に中和され、これによって所望の実質的に正味ゼロの圧力という結果になるまで、または感知された環境圧力が所望の陽圧または所望の陰圧のレベルに実質的に達するまで、洗浄流量を調整することができる。

９８０で、手順が完了したかチェックする。手順が完了していなければ、流量感知および詰まり解消プロセス９１０から９４０、および圧力制御プロセス９５０から９８０を継続することができる。

方法８００および９００に記載のような、同じ詰まったチャネルへ洗浄流体の適用と吸引圧力の適用とを交互に行うことを含む、制御された洗浄および吸引は、蓄積してチャネルを詰まらせる異なるサイズの破片を分離することによってチャネルの詰まりを効果的に解消することができる。方法９００に記載のような、１つまたは複数の作業チャネル内の洗浄および／または吸引の適用を介する圧力制御により、チャネル詰まりがあるとき、およびないとき、内視鏡処置中に内臓にかかる過度の陽圧または陰圧を効果的に回避または最小化することができる。結果として、全体的な処置時間を短縮することができ、患者の安全性を向上させることができる。

追記
上の詳細な説明は添付の図面の参照を含み、これらは詳細な説明の一部を形成する。図面は、例示として、本発明を実践することができる具体的な実施形態を示す。これらの実施形態は本明細書で「例」とも呼ばれる。このような例は、図示または説明したものに加えていくつかの要素を含むことができる。しかしながら、本発明者らは、図示または説明したこれらの要素のみが提供される例も企図している。また、本発明者らは、特定の例（またはその１つまたは複数の態様）に関して、または本明細書に図示または説明した他の例（またはその１つまたは複数の態様）に関して、図示または説明したこれらの要素（またはその１つまたは複数の態様）の任意の組み合わせまたは順列を使用する例も企図している。

本書において、「ａ」または「ａｎ」という用語は、特許文書で一般的であるように、「少なくとも１つ」または「１つまたは複数」の任意の他の例または用法から独立して、１つまたは１より多くを含むように使用されている。本書において、「または」という用語は、特に明記しない限り、「ＡまたはＢ」が「ＡであるがＢでない」、「ＢであるがＡでない」、および「ＡおよびＢ」を含むように、非排他的なまたはを指すように使用されている。本書において、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（含む）」および「ｉｎ ｗｈｉｃｈ（ここで）」という用語は、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む）」および「ｗｈｅｒｅｉｎ（ここで）」というそれぞれの用語の平易な英語の同等物として使用されている。また、次の請求項において、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（含む）」および「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む）」という用語はオープンエンドであり、すなわち、請求項においてこのような用語の後に列挙されたものに加えていくつかの要素を含むシステム、デバイス、物品、組成物、製剤、またはプロセスは、依然としてその請求項の範囲内に入ると見なされる。また、次の請求項において、「第１」、「第２」、および「第３」などの用語は単に符号として使用され、これらの物体に数値要件を課すことを意図していない。

上の説明は、限定ではなく、例示を意図したものである。たとえば、上述の例（またはその１つまたは複数の態様）は互いに組み合わせて使用することができる。たとえば上の説明を検討した当業者によって、他の実施形態を使用することができる。要約は、読者が技術的開示の性質を迅速に確認することが可能になるよう、米国特許法施行規則§１．７２（ｂ）に準拠するように提供されている。これは、特許請求の範囲または意味を解釈または限定するために使用されないという理解で提出されている。また、上の詳細な説明において、さまざまな特徴を一緒にグループ化して開示を簡素化していることがある。これは、特許請求されていない開示された機能がいずれかの請求項に不可欠であることを意図していると解釈されるべきではない。むしろ、発明の主題は、特定の開示された一実施形態のすべての特徴を満たなくてもよい。したがって、次の請求項は、各請求項が別個の一実施形態として独立した状態で、例または実施形態としてここで詳細な説明に組み込まれ、このような実施形態をさまざまな組み合わせまたは順列で互いに組み合わせることができるということが企図される。本発明の範囲は、添付の請求項を参照して、このような請求項が権利を与えている均等物の全範囲とともに決定されるべきである。

１００ システム
１０１ 解剖学的環境
１１０ 医療機器
１１１ 作業チャネル
１１２ 吸引チャネル
１１４ 洗浄チャネル
１２０ 吸引源
１３０ 洗浄源
１４０ ユーザインターフェース
１５０ センサ回路
１６０ 制御モジュール
１６１ 詰まりコントローラ
１６２ 圧力コントローラ
２００ 電動組織除去装置
２１０ ハンドピース
２２０ 吸引源
２２２ 管状アセンブリ
２２４ ユーザコントロール
２２６ 近位部分
２２８ 遠位部分
２３０ 洗浄源
２４０ エネルギー源
２５２ 外側管状部材
２５４ 内側管状部材
２６２ 外側部材窓
２６４ 切断部分
２６６ 内側部材窓
２７２ 洗浄チャネル
２７４ 吸引チャネル
２８２ 近位洗浄ポート
２８４ 遠位洗浄ポート
３００Ａ 内視鏡システム
３００Ｂ 内視鏡システム
３１０Ａ 内視鏡
３１０Ｂ 内視鏡
３１１ チューブ
３１２ ハブ
３１３ 洗浄／吸引ポート
３１３Ａ 吸引ポート
３１３Ｂ 洗浄ポート
３１４ 光ポート
３１５ 視覚ポート
３２０ 吸引源
３２６ 外部吸引ライン
３３０ 洗浄源
３３６ 外部洗浄ライン
３４０ 吸引／洗浄制御ユニット
３４１ ユーザインターフェース
３４２ 制御弁
３５０ 接続具
３５２ 圧力センサ
３５６ 共通ライン
４１１ 流体充填チャネル
４１２ 詰まり
４１３ 詰まり
５００ フィードバック制御圧力調節システム
５５０ 圧力モニタ
６００ フィードバック制御圧力調節システム
６５０ 流量モニタ
６５２ 流量センサ
７００ フィードバック制御圧力調節システム

Claims (17)

1. 患者における処置中に医療機器の少なくとも１つの作業チャネルの詰まりを解消するためのシステムであって、
   前記医療機器の前記少なくとも１つの作業チャネルを通る流量を感知するように構成された流量センサと、
   前記感知された流量に基づいて、前記少なくとも１つの作業チャネル内の詰まりの有無を示すチャネル状態を検出し、
   前記検出されたチャネル状態が前記少なくとも１つの作業チャネル内に詰まりがあることを示していることに応答して、前記少なくとも１つの作業チャネルへの洗浄流の適用と吸引流の適用とを交互に行い、指定されたまたは調整可能に指定可能な時間間隔によって前記洗浄流の前記適用と前記吸引流の前記適用とを分離して、運動による詰まり粒子の分離を可能にする、
   ように構成された制御モジュールと、
   を含み、
   第１の期間、前記少なくとも１つの作業チャネルへ前記洗浄流または前記吸引流の一方を適用した後、所定の移行期間の間、前記洗浄流および前記吸引流の適用を停止して、異なるサイズおよび質量の詰まり粒子が前記少なくとも１つの作業チャネルに沿って異なる距離を移動することを可能にし、これにより前記粒子の分離を促進し、その後、第２の期間、前記少なくとも１つの作業チャネルへ前記洗浄流または前記吸引流の他方を適用する、システム。
2. 前記制御モジュールは、前記検出されたチャネル状態が前記少なくとも１つの作業チャネル内に詰まりがあることを示している限り、前記洗浄流の前記適用と前記吸引流の前記適用とを交互に行うように構成されている、請求項１に記載のシステム。
3. 前記制御モジュールは、第１の調整可能な圧力または第１の調整可能な流量を使用して前記少なくとも１つの作業チャネルに前記洗浄流を適用するように、かつ第２の調整可能な圧力または第２の調整可能な流量で前記少なくとも１つの作業チャネルに吸引を適用するように構成されている、請求項１または２に記載のシステム。
4. 前記制御モジュールは、第１の指定されたまたは調整可能に指定可能な持続時間の間、前記少なくとも１つの作業チャネルに前記洗浄流を適用するように、かつ第２の指定されたまたは調整可能に指定可能な持続時間の間、前記少なくとも１つの作業チャネルに吸引を適用するように構成されている、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
5. 前記制御モジュールは、
   第１の閾値を下回る前記感知された流量の減少に応答して前記少なくとも１つの作業チャネル内に詰まりがあることを検出し、
   第２の閾値を上回る前記感知された流量の増加に応答して前記少なくとも１つの作業チャネル内に詰まりがないことを検出する、
   ように構成されている、請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム。
6. 前記システムは、前記患者の解剖学的部位での解剖学的環境の圧力を感知するように構成された圧力センサをさらに含み、前記制御モジュールは、
   前記患者内の解剖学的部位での解剖学的環境に印加されるべき所望の圧力を受け取り、
   前記解剖学的環境の前記感知された圧力を実質的に前記所望の圧力のレベルに維持するように、前記洗浄流または前記吸引流の１つまたは複数を調整する、
   ように構成されている、請求項３から５のいずれか一項に記載のシステム。
7. 前記システムは、前記患者の解剖学的部位での解剖学的環境の圧力を感知するように構成された圧力センサをさらに含み、前記制御モジュールは、
   前記洗浄流と前記吸引流との間の相対的な状態を表しかつ前記解剖学的環境に印加されるべき所望の圧力に対応する、前記少なくとも１つの作業チャネル内の所望の流れ条件を受け取り、
   前記少なくとも１つの作業チャネル内の前記所望の流れ条件を維持するように、洗浄流または吸引流の１つまたは複数を調整する、
   ように構成されている、請求項３から５のいずれか一項に記載のシステム。
8. 前記少なくとも１つの作業チャネルは吸引チャネルおよび洗浄チャネルを含み、前記制御モジュールは、
   前記洗浄チャネルまたは前記吸引チャネルの一方に洗浄源を流体結合して前記洗浄チャネルまたは前記吸引チャネルの前記一方に調整可能な圧力または調整可能な流量で前記洗浄流を提供し、
   前記洗浄チャネルまたは前記吸引チャネルの他方に吸引源を流体結合して前記洗浄チャネルまたは前記吸引チャネルの前記他方に調整可能な圧力または調整可能な流量で前記吸引流を提供する、
   ように構成されている、請求項６または７に記載のシステム。
9. 前記制御モジュールは、
   前記吸引チャネル内に詰まりがあることに応答して、前記吸引チャネルに洗浄流を提供するように前記洗浄源を制御し、
   前記解剖学的環境の前記感知された圧力の増加に応答して、前記洗浄チャネルに吸引流を適用して前記感知された圧力を実質的に前記所望の圧力のレベルに維持するように前記吸引源を制御し、
   前記吸引チャネル内に詰まりがないことに応答して、前記吸引チャネルに吸引流を適用するように前記吸引源を制御し、前記洗浄チャネルに洗浄流を提供するように前記洗浄源を制御する、
   ように構成されている、請求項８に記載のシステム。
10. 前記制御モジュールは、
    前記洗浄チャネル内に詰まりがあることに応答して、前記洗浄チャネルに吸引流を適用するように前記吸引源を制御し、
    前記解剖学的部位での前記解剖学的環境の前記感知された圧力の減少に応答して、前記吸引チャネルに洗浄流を提供して前記感知された圧力を実質的に前記所望の圧力のレベルに維持するように前記洗浄源を制御し、
    前記洗浄チャネル内に詰まりがないことに応答して、前記吸引チャネルに吸引流を適用するように前記吸引源を制御し、前記洗浄チャネルに洗浄流を提供するように前記洗浄源を制御する、
    ように構成されている、請求項８に記載のシステム。
11. 前記所望の圧力は実質的に正味ゼロの圧力であり、前記制御モジュールは、前記感知された圧力の前記増加に応答して、前記洗浄チャネルに吸引流を調整可能な流量で適用して前記感知された圧力の前記増加を実質的に中和するように前記吸引源を制御するように構成されている、請求項９に記載のシステム。
12. 前記所望の圧力は実質的に正味ゼロの圧力であり、前記制御モジュールは、前記感知された圧力の前記減少に応答して、前記吸引チャネルに洗浄流を調整可能な流量で提供して前記感知された圧力の前記減少を実質的に中和するように前記洗浄源を制御するように構成されている、請求項１０に記載のシステム。
13. 前記所望の圧力は陽圧であり、前記制御モジュールは、前記感知された圧力の前記増加に応答して、前記洗浄チャネルに吸引流を調整可能な流量で適用して前記感知された圧力を実質的に前記所望の陽圧のレベルに維持するように前記吸引源を制御するように構成されている、請求項９に記載のシステム。
14. 前記所望の圧力は陽圧であり、前記制御モジュールは、前記感知された圧力の前記減少に応答して、前記吸引チャネルに洗浄流を調整可能な流量で提供して前記感知された圧力を実質的に前記所望の陽圧のレベルに維持するように前記洗浄源を制御するように構成されている、請求項１０に記載のシステム。
15. 前記所望の圧力は陰圧であり、前記制御モジュールは、前記感知された圧力の前記増加に応答して、前記洗浄チャネルに吸引流を調整可能な流量で適用して前記感知された圧力を実質的に前記所望の陰圧のレベルに維持するように前記吸引源を制御するように構成されている、請求項９に記載のシステム。
16. 前記所望の圧力は陰圧であり、前記制御モジュールは、前記感知された圧力の前記減少に応答して、前記吸引チャネルに洗浄流を調整可能な流量で提供して前記感知された圧力を実質的に前記所望の陰圧のレベルに維持するように前記洗浄源を制御するように構成されている、請求項１０に記載のシステム。
17. 撮像モジュール、手術モジュール、および洗浄流または吸引流を通過させるように構成された少なくとも１つの作業チャネルを含む内視鏡と、
    患者の解剖学的部位での解剖学的環境に印加されるべき所望の圧力をユーザから受け取るように構成されたユーザ入力部と、
    前記内視鏡の前記少なくとも１つの作業チャネルを通る流量を感知するように構成された流量センサと、
    前記解剖学的部位での前記解剖学的環境の圧力を感知するように構成された圧力センサと、
    前記感知された流量を使用して、前記少なくとも１つの作業チャネル内の詰まりの有無を示すチャネル状態を検出し、
    前記検出されたチャネル状態が前記少なくとも１つの作業チャネル内に詰まりがあることを示していることに応答して、かつ前記検出されたチャネル状態が前記少なくとも１つの作業チャネル内に詰まりがあることを示している限り、前記少なくとも１つの作業チャネルへの洗浄流の適用と吸引流の適用とを交互に行い、指定されたまたは調整可能に指定可能な時間間隔によって前記洗浄流の前記適用と前記吸引流の前記適用とを分離して、運動による詰まり粒子の分離を可能にし、
    前記感知された圧力を実質的に前記所望の圧力のレベルに維持するように、前記少なくとも１つの作業チャネルを通る洗浄流または吸引流の１つまたは複数を調整する、
    ように構成された制御モジュールと、
    を含み、
    第１の期間、前記少なくとも１つの作業チャネルへ前記洗浄流または前記吸引流の一方を適用した後、所定の移行期間の間、前記洗浄流および前記吸引流の適用を停止して、異なるサイズおよび質量の詰まり粒子が前記少なくとも１つの作業チャネルに沿って異なる距離を移動することを可能にし、これにより前記粒子の分離を促進し、その後、第２の期間、前記少なくとも１つの作業チャネルへ前記洗浄流または前記吸引流の他方を適用する、内視鏡手術システム。

Images