专利名称：用于传送自主体内胶囊的设备的制作方法用于将例如成像胶囊的自主胶囊传送至例如胃肠道的体腔内的内窥镜装置和其它插入装置是领域内公知的。这种装置的一些示例在例如下列专利中进行了描述美国专利No. 6，632，171 (Iddan)、美国专利No. 6，884，213 (Raz)、美国专利 No. 5，653，677 (Okada)、美国专利 No. 5，681，279 (Roper)、美国专利 No. 5，630, 782 (Adair)、 美国专禾Ij No. 5，489，256 (Adair)、美国专利 No. 6，984，205 (Gazdzinski)和美国专利 No. 7，001, 329 (Kobayashi)；美国专利申请公开No. 2005/0267361 (Younker)、美国专利申请公开 No. 2007/0055097 (Kura ；Yasuhito)和美国专利申请公开 No. 2005/0183733 (Kawano, Hironao)；以及国际专利申请公开 No. WO 2005/032352 (Yokoi)。在前述的胶囊是可释放的实例中，自主胶囊通过机械的、磁性的或者其它方法固定地附连至内窥镜装置或其它插入装置的远端，并且通过施加在插入装置的近端(即外端)上的推力被引导穿过体腔。插入装置可以是柔性的，从而允许该插入装置和所附连的胶囊在穿过体腔移动时大致与体腔的内表面的自然形状相一致。一旦插入装置的远端到达体腔内的期望位置，就通过将所使用的自主胶囊固定地附连至插入装置的机械的、磁性的或者其它的方法释放来释放自主胶囊。这种处理方法会产生问题。例如Okada、Yokoi和KcAayashi的一些解决方案需要对成像胶囊进行重新设计以便于配合释放机构。这对于胶囊传送装置而言是一个主要的缺点必须将胶囊传送装置设计成对市场上能够获得的多种成像胶囊进行操作，例如Given Imaging有限公司的PiIlCam 胶囊内窥镜。此外，在例如Raz或bunker的液压释放机构或气动释放机构中，胶囊必须足够紧密地保持在传送装置中，以使得胶囊不会在到达目标点之前过早地释放。因此，释放胶囊所需的压力必须非常强大，并且胶囊因此自传送装置受到强有力的推动。胶囊的这种强有力的释放是不期望的，因为有可能造成胶囊的损坏，或者更糟的，有可能造成患者的损伤。另一个问题是插入装置的操作者不能够在将自主成像胶囊从内窥镜装置释放之前或者是在插入装置已经到达体腔内的期望位置之前或之后独立于插入装置的整体定向对成像胶囊的观测角度/观测方向进行操纵。例如，操作者可能期望沿通向体腔内的期望位置的路径并且在将自主胶囊释放之前对体腔进行观测，或者可能期望在接近将释放自主胶囊的位置处对体腔的一部分进行观测。因此，插入装置的操作者可能期望在胶囊释放之前利用待释放的胶囊的成像能力，并且操作者应当能够独立于插入装置的整体定向对成像胶囊的观测角度/观测方向进行操纵。但是，在所有的前述示例中，为了改变胶囊的观测角度/观测方向，必须对插入装置整体进行推动、拉动和/或旋转。尤其是在胃肠道的弯曲处， 这种对插入装置的操纵可能对身体造成额外的医疗风险。Yokoi等人的美国专利申请公开No. 2005/0085697描述了独立于插入装置的整体定向对胶囊的观测角度/观测方向进行控制的方法。在朴1 ^的专利申请中，成像胶囊通过两条细绳附连至插入装置，这两条细绳延伸穿过插入装置主体的壳体。在胶囊上，两根细线中的每一个都自胶囊的对称轴线中的一个偏心地附连。因此，当牵拉细绳时，扭转力使胶囊围绕与对称轴线正交的轴线进行枢转，在这一过程中，一根细绳使胶囊在一个方向上进行枢转，而另一根细绳使胶囊在另一个方向上进行枢转。这种装置的一个问题是该装置需要专用胶囊，即具有用于细绳的孔的胶囊，并且不能与任何其它的胶囊一起使用。这种装置的另一个问题是由于胶囊只在两根细绳都附连至胶囊的平面中进行移动(枢转)，因此胶囊只能相对于插入装置以一个自由度进行移动。胶囊从这个平面转开的唯一方法是使整个插入装置旋转。Yokoi的装置的再一个问题是医生或者其它的设备操作者很难同时对两根细绳以及插入装置进行巧妙地操纵。因此，本领域内需要一种下述的用于传送自主成像胶囊的设备该设备使得胶囊在从插入装置释放之前能够相对于插入装置在所有的方向上独立地进行定向，同时还提供了人体工学的控制方法。本领域内还需要一种下述的用于传送自主成像胶囊(例如一种各端具有光学头的成像胶囊)的插入设备该插入设备的由于释放机构而损坏成像胶囊的相对易损的窗口的可能性较低。
因此，本发明现在提供了一种改进的用于传送自主胶囊的插入设备，这种插入设备有效地克服了前述困难以及本领域内长期存在的问题。在本发明的一个实施例中，一种用于内窥镜胶囊的导向设备可以包括空心套，该空心套具有近端和远端。导向设备可以进一步包括用于安装胶囊的附连元件。附连元件可以附连至套的远端，并且附连元件可以具有腔。导向设备可以进一步包括用于将胶囊装配在其中的可翻转构件。在一些实施例中，可翻转构件可以位于腔内并且附连至附连元件。可翻转构件可以通过液压压力或气动压力翻转，以将胶囊从附连元件排出。在本发明的一些实施例中，导向设备可以进一步包括致动器。致动器可以包括容纳有流体的腔，以及致动构件，致动构件对腔中的流体进行加压，从而使可翻转构件翻转。在本发明的一些实施例中，致动器内的流体可以选自包括水、生理盐水和空气的组。在本发明的一些实施例中，套可以包括配合元件，以用于将所述安装元件固定到套上。在一些实施例中，配合元件可以通过附连装置附连至套，附连装置选自包括Iuer锁、 夹子、卡扣、止动机构、螺钉和磁体的组。在本发明的一些实施例中，导向设备可以包括在内窥镜内。在其它实施例中，导向设备可以是不需要与内窥镜一起使用的独立装置。考虑到下文结合附图的详细描述，本发明的上述以及其它目的和优点将得到更完整的理解，附图标记在全文中指相似的部件，并且其中图1示出了用于使所附连的胶囊移动穿过胃肠道的导向设备的远端的后视和侧视透视图；图2A和图2B分别示出了图1所示的导向设备和所附连的胶囊的完整侧视图和横截面侧视图；图3A和:3B分别示出了处于伸直构造的图1所示的导向设备和所附连的胶囊的完整侧视图和横截面侧视图；图4示出了图1所示的导向设备的移动的程度；图5A和5B分别示出了具有和不具有附连构件的图1所示的导向设备的后视和侧视透视图；图6示出了与内窥镜一起使用时的图1所示的导向设备和所附连的胶囊的侧视图；图7A和图7B分别示出了根据第一实施例具有用于释放胶囊的机构的图1所示的导向设备的完整视图和横截面图；图8A和图8B示出了根据第二实施例具有用于从附连构件释放胶囊的机构的图1 所示的导向设备；图9A和图9B分别示出了用于保持和释放胶囊的附连构件的横截面侧视图；图IOA和图IOB示出了附连构件的两个不同实施例的后视和侧视透视图；图IlA和图IlB分别示出了附连构件的第三实施例的后视和侧视透视图以及横截面图；图12A和图12B示出了附连构件的第四实施例的横截面图；图13A和图1 示出了用于在图12A和图12B中所示的附连构件的第四实施例中使用的可翻转构件的透视图；图14A和图14B示出了在将胶囊从附连构件释放之前和之后在附连构件的腔内设置有可翻转构件的附连构件的透视图；图15A和图15B示出了在将胶囊从附连构件释放之前和之后在附连构件的腔内设置有可翻转构件的附连构件的横截面图；图16A、图16B和图16C示出了根据第五实施例使用用于将胶囊从附连构件释放的机构的导向设备的主视图；以及图17A、图17B和图17C分别示出了在胶囊的释放过程中的图16A、图16B和图16C 所示的附连构件的侧视图。图18A和图18B示出了根据本发明的另一个实施例的导向设备和所附连的胶囊的后视和侧视透视图以及主视和侧视透视图；图18C和图18D分别示出了图18A和图18B所示的导向设备和所附连的胶囊的侧视透视图；图19A和图19B示出了根据本发明的又一个实施例的导向设备和所附连的胶囊的后视和侧视透视图以及主视和侧视透视图；图19C和图19D分别示出了图19A至19B所示的导向设备和所附连的胶囊的完整的侧视图和横截面侧视图；图20A和图20B示出了根据本发明的第三实施例的导向设备和所附连的胶囊的后视和侧视透视图以及主视和侧视透视图；图20C和图20D分别示出了图20A和图20B所示的导向设备和所附连的胶囊的侧视透视图；图21A和图21B示出了根据本发明的第四实施例的导向设备和所附连的胶囊的主视和侧视透视图以及后视和侧视透视图；图22A示出了根据本发明的实施例的使用用于控制胶囊定向的机构的导向设备的主视图；图22B和图22C示出了图22A所示的导向设备和用于控制胶囊定向的机构的后视和侧视透视图；图23A示出了根据本发明的另一个实施例的使用用于控制胶囊定向的机构的导向设备的主视图；以及图2 和图23C示出了图23A所示的导向设备和用于控制胶囊定向的机构的后视和侧视透视图。应当理解，为了说明的简单和清楚起见，附图中所示的元件不必精确地或者按照比例绘制。例如，可以为了清楚起见相对于其它元件对一些元件的尺寸进行放大，或者将若干物理构件包括在一个功能模块或元件中。而且，在认为合适之处，可以在附图之间对附图标记进行重复，以表示相应的或者类似的元件。

体腔的内在结构提供了使套6的形状变形的额外的外力。优选地，体腔相比套6 和所结合的轴8都较硬，使得套6和轴8在插入穿过其中时与GI道的形状相一致。再次参照图2A和图2B，当轴8被操纵成使得其朝向套6的近端向后收回时，弯曲部14处没有显著的力，以防止套6恢复到其自然弯曲的形状，从而使得套6将在轴8的力消除时恢复其预定形状。此外，甚至套6的一部分都会在轴8的力从该部分消除时恢复其预定形状。因此，如上文所讨论的，尽管套6的被轴8横贯的部分仍然与轴8的形状相一致， 但是套6的没有被轴8横贯的部分，即轴8从其中收回的部分，不经受来自轴8的矫直力并且以同样不受体腔限制的程度恢复其预定形状。因此，可以通过改变轴8延伸至套6的限定弯曲部14的区域中的长度对导向设备 2的弯曲部14的角度进行操纵。因为弯曲部14是渐变弯曲并且沿套6的长度延伸，因此轴 8的延伸至弯曲部14中的部分的长度迫使套6沿弯曲部14的相同长度伸直。随着轴8进一步延伸至套6的弯曲部14中以使套6沿弯曲部14越来越多地伸直，其结果是弯曲部14 相对于套6的纵向轴线的角度减小。在极限位置，轴8完全延伸，并且弯曲部14的角度为零。相反地，随着轴8进一步从套6的弯曲部14收回以使套6沿弯曲部14越来越少地伸直，其结果是弯曲部14相对于套6的纵向轴线的角度增大。在极限位置，轴8完全收回并且弯曲部14的角度是套6的自然弯曲的角度。由于附连构件12在套6的尖端位置处附连至套6，即相对于弯曲部14沿套6在远侧附连至套6，因此附连构件12并且还有附连至附连构件12上的胶囊4都定向成与弯曲部14的远端对齐。因此，可以对弯曲部14的角度进行操纵以改变胶囊4的观测角度/观测方向。参照图4，其中示出了图1所示的导向设备2的移动的程度。胶囊4在附连至导向设备2时的观测角度/观测方向受到若干参数的影响，例如成像胶囊4本身的自然观测角度/观测方向、导向设备2的整体移动(即穿过GI道的推动和拉动)以及胶囊4相对于导向设备2的移动。可以通过两种不同的操纵方式对胶囊4相对于导向设备2的移动进行控制通过使轴8相对于套6在套6内纵向地(即，在纵向轴线20的方向上)移动，以及通过使导向设备2在内窥镜的工作通道内旋转(即，围绕纵向轴线20扭转)。如上文所公开的，使轴 8相对于套6在套6内纵向地移动改变了弯曲部14的角度θ。弯曲部14的角度θ可以在弯曲部14的平面内从0° (当轴8完全延伸时)改变成例如135°的最大角度(当轴8 完全收回时)。可以通过使导向设备2围绕导向设备2的纵向轴线20以角度Φ旋转来改变弯曲部14的平面。例如，通过使导向设备2以达到360°的角度Φ旋转，导向设备2可以旋转经过360°视角中的每一个平面。因此，胶囊4安装至其上的附连构件12可以在例如角度θ的方向上以0彡θ彡135° (通过相对于套6移动轴8)和角度Φ的方向上以 0 ^ Φ ^ 360° (通过使导向设备2旋转)的总体范围内进行移动。附连构件12的这一移动范围基本是球体的表面的形状，该形状在套6本身占据的空间中具有孔。可以理解，可以使用其他的角度和移动范围。胶囊4本身的观测角度/观测方向(即，成像系统穿过观测窗口 10的观测角度 Y的范围)允许以超过附连构件12能够在物理上到达的位置的角度拍摄图像，从而在纵向轴线20的各侧上获得完整的180°视角。因此，为了在纵向轴线20的一侧上获得完整的180°角的观测而需要套6弯曲的最大角度θ可以减小成像胶囊4本身的观测角度的角度Y。例如，如果在自观测中心轴线的所有方向上的成像胶囊4本身的观测角度是γ = 45°，那么套6在该观测平面中相对于纵向轴线的角度只需弯曲135°的最大角度θ，以使导向设备2在纵向轴线20的一侧上的总体观测角度是完整的180°。套6接着仅仅围绕纵向轴线20旋转Φ = 180°的角度，以围绕纵向轴线20获得其它角度的观测。因此，安装在附连构件12中的胶囊4的总体观测角度在三维空间的所有方向上都是360°。应当理解，尽管导向设备2的纵向轴线20在图4中示为直线，但是由于柔性导向设备2在其工作通道内延伸的内窥镜贯穿体腔，因此导向设备2将进行弯曲以与腔的形状相一致。因此，导向设备2的纵向轴线20可以指这样的轴线而非直线该轴线横贯导向设备2的在弯曲部14的自然非变形状态下最接近弯曲部14的部分。在设计套6的弯曲部14的形状的过程中，有若干考虑因素。一个考虑因素是使胶囊4的潜在观测角度/观测方向最大化。如参照图4进行讨论的，这是通过使弯曲部14的角度θ最大化而实现的。然而，另一个考虑因素是使将轴8延伸至弯曲部14中以改变角度θ所需的力最小化。将轴8延伸至弯曲部14中所需的力随弯曲部14的曲率而变化，而非弯曲部14的角度θ本身。弯曲部14的曲率越大(S卩，角度θ的转动越剧烈)，轴8使套6的弯曲部分伸直的杠杆作用越小，因此需要更大的力将轴8延伸至弯曲部14中。在一个实施例中，弯曲部14的理想曲率可以取决于轴8和套6的相对硬度和刚度并且取决于其相应的表面材料的平滑度。在优选实施例中，套6的弯曲部14的曲率半径不能太小，以便防止轴8使套6的弯曲部14伸直。在这点上，在特定实施例中，轴8应当具有足够的硬度和刚度以便能够克服套6的自然弯曲部14，从而使套6能够相对于其自然弯曲的状态变形。但是，相反地，套6的曲率半径不应当太大从而在套6中形成过度渐变和长的弯曲部14，这将需要移动与轴8的长度相等的距离以使套6伸直。参照图5Α和图5Β，其中分别示出了具有和不具有用于将胶囊4安装至导向设备2 上的附连构件12的图1所示的导向设备2的透视图。图5Α示出了导向设备2的远侧尖端上的配合元件Μ。如图5Β所示，配合元件M 适于将附连构件12固定至导向设备2上。附连构件12和配合元件M可以通过例如Luer 锁、夹子、卡扣、止动机构、螺钉或者磁体等的任何附连装置进行附连。在一个实施例中，附连构件12在其内表面上具有与配合元件M的外表面上的周向凹槽相配合的周向凸出部。 在另一个实施例中，附连构件12和配合元件M可以适于附连和释放(在胶囊4分配之后)。 或者，导向设备2可以是一次性的，并且附连构件12可以根本不从配合元件M释放。根据本发明的实施例，导向设备2可以与内窥镜一起使用。参照图6，其中示出了与内窥镜26 —起使用的图1所示的导向设备2。导向设备2可以适于装配在内窥镜沈的空心环形开口内，以允许两个装置一起穿过GI道移动。 内窥镜沈可以包括本领域内公知的任何空心内窥镜，例如由Olympus、Fuj inon或者Pentax制造的空心内窥镜。内窥镜沈的开口可以具有例如大约2. 5至3毫米(mm)的直径。导向设备2的套6的外表面典型地具有例如大约2mm的小于内窥镜沈的空心开口直径的直径。套6具有内开口，内开口具有略微大于轴8的外表面直径的直径，例如相比轴 8的外表面直径大0. Imm,使得其形成紧配合。轴8具有例如大约小于Imm的直径并且在一个实施例中优选地小于大约0. 4mm。在其最宽的区域中，附连构件12可以具有例如大约3至3. 5mm的直径但是总体大于内窥镜沈的内开口的直径，使得附连构件12可以固定和保持在接近内窥镜沈的位置但不会被拉入内窥镜沈中。在一个实施例中，上文所述的部件可以通过第一穿线轴8自套6的近侧开口并且穿过套6的近侧开口进行组装，以形成导向设备2 (如图5A所示，不具有附连构件12)。控制器30可以附连至轴8的近端以控制轴8相对于套6的移动。初始地，控制器30可以使轴8朝向套6的远端延伸，从而使导向设备2伸直。导向设备2可以穿过内窥镜沈的空心开口直到导向设备2的尖端从内窥镜沈的远端突出。附连构件12可以通过例如卡扣配合由所附连的配合元件M在导向设备2的远侧尖端处固定至套6。由于附连构件12的直径大于内窥镜26的内开口的直径，因此内窥镜沈能够保持在接近胶囊4的位置。内窥镜沈还可以具有位于体外的内窥镜成像器，即光纤。或者，可以如美国专利No. 6，884，213 (Raz) 中所教的那样穿过内窥镜26观测成像胶囊4。典型地，内窥镜成像器观被管理者用于在将胶囊4传送至GI道内的目标位置时判断胶囊4的位置。或者，可以使用胶囊4所拍摄的图片的实时广播替代内窥镜成像器观。胶囊4的传送和释放可以包括若干不同的操作步骤。在食道中，管理者可以抓握控制器30以保持轴8在远侧延伸，以使导向设备2的弯曲部14伸直，从而防止胶囊4在导向设备2行进穿过相对较窄的食道的开口的过程中向侧面突出。如上文所述，当胶囊4到达较宽的胃的开口时，管理者可以操纵控制器30以便将轴8收回，从而改变移动成像胶囊 4的程度，进而以任何角度观察周围区域。管理者还可以操纵控制器30以使导向设备2在所有的方向上旋转，从而获得周围区域的360°视角。在对胃的完整观测成像之后，管理者可以操纵控制器30以便致动导向设备2将胶囊4释放。在本文未示出的备选实施例中，对导向设备2进行操纵以传送成像胶囊4并且改变成像胶囊4的观测角度/观测方向的过程可以使用相反的设备完成，即，使用轴8是弯曲的而导向设备2是直的并且相比轴8更硬的设备完成。在这一实施例中，导向设备2的形状通过在管理者使用控制器30的操纵下在弯曲的轴8上可缩回地向前和向后滑动来对所结合的导向设备/轴组件的曲率进行控制。参照图7A和图7B，其中分别示出了图1所示的导向设备2的外观图和横截面图， 该图1所示的导向机构2具有用于将胶囊4从图1所示的导向设备2释放的机构的第一实施例。在这个第一实施例中，胶囊4机械地从导向设备2释放。在机械释放的一个实施例中，套6的空心腔可以在附连构件12的近侧末端处延伸到开口 32中。为了释放胶囊4，管理者可以操纵抓握控制器30以使轴8延伸到开口 32中，从而抵接胶囊4并且迫使胶囊4 从其安装去除。轴8应当具有足够的硬度和刚度，以便能够提供足够的力，从而克服将胶囊 4保持在附连构件12中的力并且将胶囊4从附连构件12去除。参照图8A和图8B，其中示出了图1所示的导向设备2的视图，该图1所示的导向设备2具有用于将胶囊4从导向设备2释放的机构的第二实施例。如图8A和图8B所示， 在这个第二实施例中，胶囊4从导向设备2液压地或者气动地释放，例如使用液压致动器或气动致动器34。致动器34可以包括容纳有例如液体(如水或者生理盐水)或者气体(例如空气)的流体的腔和对腔中的材料进行加压的致动构件。当对液压致动器或气动致动器 34进行致动时，加压流体被迫在远侧穿过导向设备2的空心套6。加压流体可以在附连构件12的近侧末端行进穿过开口 32并且向胶囊4施加足以将胶囊4从附连构件12去除的力。致动器34可以是例如2cc注射器、泵或者用于改变压力的任何其它的装置。当然，对于流体在将胶囊4从附连构件12释放的过程中被灌注到体腔中的实施例而言，液压致动器 34的腔内容纳的流体应当是无毒的并且适于用于释放到相关的体腔中。在图8A中，液压致动器34的致动构件示为从近侧收回。在收回状态下，施加在液压致动器34的腔中的净压力的量几乎可以不计或者不产生作用。因此，没有施加释放胶囊 4的力。相反，如上文所述，胶囊4装配在附连构件12的腔内，从而例如通过摩擦力将胶囊 4固定至导向设备2。在图8B中，液压致动器34的致动构件示为在远侧延伸。在延伸状态下，液压致动器34的腔中所包含的材料上施加有足够的外力，以使材料在远端受力，从而将胶囊4从附连构件12去除。为了释放胶囊4，液压致动器34必须在附连构件12与胶囊4之间施加例如摩擦力的至少大于附连力的力。参照图9A和图9B，其中示出了附连构件12的横截面图。如图9A和图9B所示，附连构件12可以附连至导向设备2的远端以及从导向设备2的远端释放。在图9A中，胶囊 4示为通过摩擦力固定至附连构件12。在图9B中，胶囊4示为从附连构件12释放。参照图IOA和图IOB，其中示出了图9A和图9B所示的附连构件12的两个不同的实施例的透视图，在这两个不同的实施例中，胶囊4通过摩擦力固定至附连构件12。如图IOA 所示，附连构件12的第一实施例沿其最上边缘附近的内侧表面包括带12a。带1 可以由这样的材料构成该种材料具有相比形成附连构件12的剩余部分的材料较大的摩擦系数， 用于在胶囊4保持在附连构件12中时牢固抓握胶囊4，直到通过本文所述的方法中的一个将胶囊4从附连构件12去除。例如，附连构件12可以由光滑塑料构成，而带12a可以由高摩擦橡胶构成。如图9A和图9B的横截面图所示，带1 可以成0形环的形式并且可以安装在附连构件12的内侧表面内形成的凹槽中。因此，当保持在附连构件12内时，胶囊4由带1 牢固地抓握。如图IOB所示，附连构件12的第二实施例在其最上边缘处包括柔性边缘12b。柔性边缘12b可以由这样的材料构成该材料具有相比形成附连构件12的剩余部分的材料较大的摩擦系数，并且柔性边缘12b以与图IOA所示的带1 相类似的方式起作用，即将胶囊 4牢固地抓握在附连构件12内，直到通过本文所述的方法中的一个将胶囊4从附连构件12 去除。但是，在图IOB所示的实施例中，不仅是图IOA所示的窄周向带，附连构件12的整个最上边缘12b都由这种高摩擦材料形成。参照图IlA和图11B，其中分别示出了附连构件12的第三实施例的透视图和横截面图。附连构件12的第三实施例包括柔性部12c和刚性部12d。类似于图IOB所示的柔性边缘12b，图IlA和图IlB所示的柔性部12c可以由这样的材料构成该材料具有相比形成刚性部12d的材料较大的摩擦系数，并且柔性部12c作用成将胶囊4牢固地抓握在附连构件12内，直到通过本文所述的方法中的一种将胶囊4从附连构件12去除。但是，在图IlA 和图IlB所示的实施例中，不仅是图IOA所示的窄周向带或者图IOB所示的最上边缘12b， 附连构件12的整个前部都由这种高摩擦材料制成。相比而言，刚性部12d不会响应于典型地在胶囊4的传送过程中遇到的力而产生弯折，或者最低限度地进行弯折。刚性部12d将胶囊4牢牢地保持在大致沿导向设备2的纵向轴线20的方向上，用于如上文所述的那样提供控制以引导和操纵胶囊4的观测角度/观测方向。此外，刚性部12d可以在易损的接头附近提供结构稳定性，例如在附连构件12与配合元件M相接合的位置提供结构稳定性。参照图12A和图12B，其中示出了附连构件12的第四实施例的横截面图。如图 13A和图13B的透视图所示，在这一实施例中，附连构件12可以包括可翻转构件36。可翻转构件36可以由例如硅的这样的材料制成该材料具有相比形成附连构件12的材料较大的摩擦系数并且具有足够的挠性以在翻转时弹性变形但不会走样同时不会从附连构件12 去除。可翻转构件36装配至或者粘合至附连构件12的腔内并且用来将胶囊4牢固地抓握在胶囊4去除时所在的位置内，直到可翻转构件36翻转。如图12A和图13A所示，当可翻转构件36处于凹入状态36a时，胶囊4适于装配至可翻转构件36内并且可以通过摩擦力牢固地保持。但是，可翻转构件36可以通过来自致动器34的液压压力或气动压力翻转。例如，如图12B和图1 所示，来自致动器34的液压压力或气动压力可以对可翻转构件36充气以使其膨胀至凸起状态36b。当可翻转构件36处于凸起状态36b时，胶囊4不再装配在可翻转构件36中并且被迫移出附连构件12。图14A 和图14B分别示出了具有设置在附连构件12的腔内的可翻转构件36的附连构件12的外观透视图，当可翻转构件36处于凹入状态36a时，附连构件12中设置有胶囊4，而当可翻转构件36处于凸起状态时，胶囊4从附连构件12射出。如上文讨论的，可翻转构件36可以通过来自致动器34的液压压力或气动压力翻转。与具有图IOA所示的高摩擦周向带、图IOB所示的最上边缘12b以及图IlA和图IlB 所示的部分12c相比，使用具有可翻转构件36的液压释放方法或气动释放方法的一个优点是胶囊4从附连构件12更加平稳并且更少中断地释放。在备选实施例中，可翻转构件36可以通过机械方法翻转。图15A和图15B示出了具有可翻转构件36的附连构件12的横截面图，其中可翻转构件36通过例如来自轴8的物理压力的机械方法翻转。如上文所述，轴8横贯导向设备2的空心套6。套6的远侧尖端具有开口 32。当轴8延伸超过开口 32时，轴8抵接可翻转构件36，以迫使可翻转构件36从胶囊4在其中固定地保持的凹入状态36a变成胶囊4在其中释放的凸起状态36bB。此外，相比图7A和7B 中所示的胶囊4从附连方法12机械释放的实施例，在轴8的远端与胶囊4之间包括可翻转构件36将缓解轴8对胶囊4的冲击并且使得轴8对胶囊4造成损伤的可能性减小。这一点在成像胶囊4是“双头”胶囊，即在其两个纵向端部都具有成像部件和光学窗口的胶囊时尤其是优点，因为光学窗口例如相比保护性壳体可能是相对易损的并且可翻转构件36通过保证轴8对成像胶囊4的柔性冲击保证了不会对光学窗口造成损坏。参照图16A、图16B和图16C，其中示出了导向设备2的视图，该导向设备2具有用于将胶囊4保持在其内并且从导向设备2释放胶囊4的机构的第三实施例。在这一实施例中，导向设备2包括可缩回的线圈18以抓握胶囊4和释放胶囊4。图17A、图17B和图17C 分别示出了图16A、图16B和图16C的放大视图，其中示出了具有在轴8的远端延伸至导向设备2的远端之外的可缩回的线圈18的附连构件12。在操作中，作为轴8的远端的可缩回的线圈18初始保持在套6内。如图6所示， 在轴8通过内窥镜沈之后，轴8被推向远侧，使得轴8的远端从套6突出以形成可缩回的线圈18。使用者接着通过施力将胶囊4穿入可缩回的线圈18中。因此，胶囊4紧密地装配在可缩回的线圈18的绕组内。优选地，可缩回的线圈18的远侧尖端具有圆形端部，以便不会在这个附连过程中损坏胶囊4。如图16A至图17C所示，轴8的远侧端部18以螺旋形状预定。当轴8的远侧端部 18延伸穿过导向设备2的空心套6的远端时，这个部分将其自然卷曲的形状作为可缩回的线圈18。在其近端，轴8机械地连接至致动器38，以将轴8可控制地收回至套6中并且对自套6的远侧开口突出的可缩回的线圈18的长度进行控制。或者，如图6所示，控制器30 可以用于朝向套6的近端将轴8可控制地收回。致动器38或者控制器30越多地在近侧收回轴8，可缩回的线圈18的长度就越少地突出超过套6的远侧开口。胶囊4的释放通过收回轴8而完成，使得可缩回的线圈18被拉入套6中。当致动器38或者控制器30完全地(或者几乎完全地)收回可缩回的线圈18时，可缩回的线圈18 的突出到套6外侧的长度不足以保持胶囊4。因此，胶囊4释放。在一个实施例中，导向设备2的远端中可能构建有安全机构(未示出)，例如用作开口 32的门，轴8不能延伸超过安全结构。用于安全机构(未示出)的控制器可以位于导向设备2的近端，用于在使用导向设备2的过程中使管理者易于接近。安全机构可以通过例如闩锁或者按钮的致动装置进行控制。当致动控制装置时，将安全机构拆除以允许轴8 延伸到开口 32中，从而迫使所安装的胶囊4释放。或者，安全机构可以在例如图8A和图8B 所示的液压致动器34的位置的导向设备2的近端构建到导向设备2中或者附连至导向设备2。根据下列的一些示例可以使用用于固定和释放胶囊4的其它方法。如上文所述， 在一个备选实施例中，轴8可以通过机械力去除胶囊4。但是，在这个实施例中，轴8的穿线尖端可以用于通过由导向设备2的近端的旋入动作操纵控制器30来旋入穿过穿线开口 32。 在另一个备选实施例中，胶囊4由抽吸(真空)力保持。抽吸装置可以定位成通过套6的近端提供抽吸压力，以将胶囊4保持在套6的远端。当抽吸压力关闭(或者反向)时，胶囊 4从导向设备2释放。在另一个备选的实施例中，附连构件12由例如橡胶的通过延伸穿过套6(与轴8平行)的细绳系到导向设备2的近端的高度柔性并且可折叠的材料构成。为了释放胶囊4，拉动系绳穿过套6。附连构件12折叠并且向近侧收回到套6的开口中，同时胶囊4被套6的远侧尖端的边缘挤出并且从导向设备2释放。在另一个备选实施例中，胶囊4由磁力保持。附连构件12和胶囊4可以具有极性相反的磁体。导向设备2可以在近端(患者外侧)具有开关用于关闭磁体或者转换附连元件的磁体的极性以排出胶囊4。可以使用用于保持和释放胶囊4的其它机构。在过程结束并且胶囊4传送和分配到患者的胃中之后，将内窥镜沈和导向设备2 通过食道拉出并且从患者移除。在一个实施例中，附连构件12和配合元件M是未锁定的。 或者，如果没有其它的移除附连构件12的方法，则为了从内窥镜沈移除导向设备2，收回轴 8并且沿套6切开、撕开或者断开导向设备2(以断开附连构件12)。将导向设备2通过内窥镜沈拉回并且接着丢弃。套6可以由这样的任何弹性材料构成该弹性材料具有足以在变形之后恢复其原始形状的弹性模量。例如，这种材料可以包括聚合物、橡胶等。轴8可以由具有足够的硬度和刚度的材料构成，以便能够使套6的弯曲部14伸直。例如，这种材料可以包括由例如钢的金属、例如镍钛合金的形状记忆合金或者具有足够的刚度和硬度但是对预定形状具有记忆的任何其它的材料制成的线材。可以通过低摩擦聚合物材料对该材料进行覆盖或者上釉，以增加轴8的平滑度并且减小其表面摩擦。附连构件12的用于保持胶囊4的部分可以由例如聚碳酸酯、缩醛、橡胶等的生物相容的聚合物构成。这个部分可以大部分是刚性的，但是典型地能够在其上施加有外力时略微弯曲。附连构件12的用于锁定至配合元件M的部分是刚性的。这个部分可以由例如铝的金属或硬塑料构成。本领域内的普通技术人员应当理解，轴8不需要是完全直的。例如，轴8可以相对于纵向轴线20略微弯曲，或者在另一个实施例中，轴8可以是围绕纵向轴线20成螺旋的线圈。本领域内的普通技术人员应当理解，尽管导向设备2示为具有单个弯曲部14，该弯曲部14具有特定曲率，但是可以沿套6的长度使用多个弯曲部，这些多个弯曲部可以具有任何曲率或者任选地具有不同的曲率。在一个实施例中，套6可以具有延伸其整个长度的一个长弯曲部的形状。在这个示例中，套6可以包装成绕线线圈。尽管导向设备2的前述实施例将轴8描述成横贯弯曲的和柔性的套6的直的高度刚性体，但是在备选实施例中，轴8和套6都是柔性的，并且相反，内窥镜沈是用于伸直导向设备2的刚性体。具体而言，尽管导向设备2的完全被内窥镜沈包围的部分与内窥镜沈的直的形状相一致，但是导向设备2的突出到内窥镜沈外侧的部分不受约束力的作用并且以同样不受体腔约束的程度恢复其自然弯曲的形状。在这个实施例中，导向设备2通过在近侧将轴8和套6收回到内窥镜沈中而伸直，并且通过在远侧将轴8和套6推出内窥镜沈以使得没有实质的外力作用在其上而弯曲。这种导向设备2可以适于如上文参照图4所讨论的在所有方向上移动，以用于胶囊4在所有方向上进行360°的观测。图18A至图23C示出了导向设备，该导向设备是独立的装置。这个装置可以克服使保持胶囊的导向设备2通过内窥镜的工作通道的需要。如将在下文中进行描述的，替代使导向设备通过内窥镜的是，胶囊4可以附连至导向设备2，导向设备2可以具有整体弯曲段40。胶囊4可以通过附连构件12附连至整体弯曲段40，其中，可翻转构件36设置在附连构件12的腔内并且胶囊4设置在附连构件12中。在将整体弯曲段40插入到患者的胃的过程中，患者可以开始吞咽胶囊4 (胶囊4已经设置在附连至导向设备2的可翻转构件36 中)。就在吞咽胶囊4之后，或者在该步骤的过程中，例如医师的操作者可以轻轻地将整体弯曲段40进一步推进患者的食道中并且接着推进患者的胃中。在一些实施例中，弯曲段40 可以包括用于使得能够对胃注气的装置，以便提供对胃壁的更好观测。现在参照图18A和图18B，其中分别示出了根据本发明的另一个实施例的导向设备2和所附连的胶囊4的后视和侧视透视图以及主视和侧视透视图。在一些实施例中，弯曲段40可以由镍钛合金制成。弯曲段40可以由镍钛合金管制成，该镍钛合金管可以围绕其圆周包括激光切口，以便使镍钛合金管40能够弯曲。镍钛合金管中的激光切口可以为在直构造中成刚性的镍钛合金提供柔性。镍钛合金管中切口的设计可以决定弯曲角度的范围。 在一些实施例中，镍钛合金管40可以设计成弯曲达到180度。在实践中，由于如图4所示， 胶囊4所具有的自身观测角度/观测方向可以增加至弯曲角度，以便实现弯曲段40的两侧上的180度角的观测角度/观测方向，因此弯曲角度可以小于180度。现在参照图18C和图18D，其中分别示出了图18A和图18B所示的导向设备2和所附连的胶囊4的侧视透视图。在一些实施例中，整体弯曲段40可以使两个拉线42通过其中并且附连至其近端，即附连构件12所附连至弯曲段40的端部附近。拉线42可以用于使例如镍钛合金管40的弯曲段弯曲。根据被拉动的那根拉线42，镍钛合金管40可以弯曲至任一侧。在一些实施例中，拉线42的张力的量控制镍钛合金管40的弯曲角度的大小。任一拉线42被拉动地越多，在这一拉线方向上的弯曲角度就越大。根据一些实施例，当导向设备插入到胃中时，除了对导向设备的弯曲能力的需要， 还存在对注气的需要。在必需使胃萎缩以便实现对其壁的良好观测的实施例中，存在对胃注气的需要。如将在下文中参照图22至图23进行描述的，在一些实施例中，可以将空气供给至导向设备中并且接着通过主管2中的开口供给至整体弯曲段40。为了允许空气通过弯曲段40并且进入胃中，弯曲段40可以包括孔。在这个实施例中，对镍钛合金管40进行激光切割以便获得挠性。镍钛合金管40中的切口 41可以提供挠性但是还可以提供孔，空气可以通过这些孔进入胃中并且使胃膨胀。现在参照图19A和图19B，其中示出了根据本发明的又一个实施例的导向设备和所附连的胶囊的后视和侧视透视图以及主视和侧视透视图。图19A至图19B示出了与图 18A至图18D所示的类型不同的整体弯曲段40。根据这一实施例，弯曲段40可以包括由例如塑料部件制成的单独段43，这些单独段可以通过铰链44彼此连接并且可以围绕铰链44 弯曲。通过铰链44连接的单独段43可以产生“履带状”管。当导向设备的操作者拉动拉线42中的一根时，单独段43可以自其侧面中的一个围绕铰链44彼此靠近，直到其在该侧面上彼此接触(示于图19B中)。包括单独段43的弯曲段40的构造提供了挠性，但是，为了特别是在将导向设备插入穿过患者的嘴的过程中提供硬度，两根拉线42都应当保持在特定张力下。在插入至患者的胃中之后并且在拉动拉线42中的一根时，为了使弯曲段40弯曲以便获得胃壁的所有侧面的图像，另一根拉线42也应当保持在特定张力下，使得管可以获得中间弯曲角度。当单独段43彼此接触时，其产生可能的最大弯曲角度。当处于最大弯曲角度时，单独段43之间的接触向弯曲段40提供了硬度。但是，为了在中间角度下提供硬度，还应当以特定张力拉动另一根拉线42 (不是为了使塑料部件43弯曲而拉动的那一根)，以便不会具有过多的松弛部分并且成为松弛的。图19C至图19D示出了图19A至图19B所示的弯曲段的侧面和横截面。如上文所讨论的，弯曲段40应当包括孔以用于空气通过，以便具有在期望时向胃注气的能力。根据这一实施例，单独段43可以是空心的并且可以为产生凹槽41的形状。由于单独段43通过铰链44连接并且应当具有围绕铰链44弯向任一侧的能力，因此单独段43可以沿弯曲段40 的纵向轴线在相对侧上包括凹槽41。凹槽41可以提供单独段43弯曲所需的空间并且还可以提供孔，空气可以通过该孔离开弯曲段40并且进入胃。图19D示出了弯曲段40和保持胶囊4的附连构件12的横截面。在一些实施例中，空心套6可以通过主管2并且接着通过弯曲段40而进入包括可翻转构件36的附连构件12。可翻转构件36可以通过来自致动器34的液压压力或气动压力翻转，液压压力或气动压力通过空心套6进入可翻转构件36。气体(例如空气或氧气)或者流体(例如水或生理盐水)可以通过空心套6进行加压并且进入可翻转构件36，以便使可翻转构件36翻转并且将胶囊4从导向设备2去除。
图20A至图20D示出了根据本发明的第三实施例的导向设备和所附连的胶囊的后视和侧视透视图、主视和侧视透视图以及侧视透视图。在这一实施例中，弯曲段40可以包括弹簧45，弹簧45可以被空心罩46覆盖。罩46典型地由例如硅的柔性的并且弹性的材料制成。罩46可以包括孔47，空气可以穿过孔47离开并且因此可以进入胃以对其注气。当弹簧45处于成角度的构造或者处于直的构造中时，罩46可以防止组织卡在弹簧45的线圈内。根据这个第三实施例，弯曲段40可以包括两个拉线42，两个拉线42可以定位在弹簧 45的相对侧上。拉线42可以通过导向设备2，并且拉线42的远端可以牢固地附连至弯曲段40内。当拉动拉线42中的一根时，弹簧45可以弯曲，以便提供较宽的观测角度/观测方向。为了使弹簧以基本180度的弯曲角度进行弯曲，拉线42中的一根需要实际上位于罩 46外侧(图20B、图20D)。由于可以使用较小的弯曲角度，因此当考虑到胶囊4的观测角度 /观测方向时，则可以克服这个问题。现在参照图21A至图21B，其示出了根据本发明的第四实施例的导向设备和所附连的胶囊的主视和侧视透视图以及后视和侧视透视图。在这个实施例中，整体弯曲段40包括两根镍钛合金线48，两根镍钛合金线48可以被空心罩46覆盖。罩46典型地由例如硅的柔性的并且弹性的材料制成。罩46可以包括孔47，空气可以穿过孔47离开并且因此可以进入胃以对其注气。罩46可以防止组织卡在镍钛合金线48之间或者卡在拉线42与镍钛合金线48之间。根据这个第四实施例，弯曲段40可以包括两根拉线42，两根拉线42可以定位在镍钛合金线的外侧上；每根拉线42都可以定位成使得镍钛合金线48位于其一个侧面上而其另一个侧面上是罩46的内壁。拉线可以沿导向设备2通过并且牢固地附连至弯曲段40内。当拉动拉线42中的一根时，镍钛合金线48可以弯曲，以便提供较宽的观测角度/观测方向。为了使镍钛合金线48以基本180度的弯曲角度进行弯曲，拉线42中的一根需要实际上位于罩46的外侧(图21B)。由于可以使用较小的弯曲角度，因此当考虑胶囊 4的视场时，则可以克服这个问题。现在参照图22A至图22C以及图23A至图23B，其中示出了根据本发明的两个实施例的用于控制胶囊的定向的机构。在图22A至图22C中，用于控制两根拉线42的机构可以包括滑动按钮51。滑动按钮51可以沿轨道52向后和向前移动。滑动按钮51可以附连至具有齿M的扁条，齿M可以与齿轮滑轮53相互啮合，就像可以对拉线42的张力进行控制的齿条和小齿轮。当滑动按钮51被操作者移动时，齿条M与小齿轮互锁，即与齿轮滑轮 53互锁。这个滑动机构可以包括定位柱塞弹簧55，定位柱塞弹簧55可以协助保持滑动按钮51的特定位置并且这样地保持最终与弯曲角度的大小相关的拉线42的特定张力。在对按钮51进行滑动之后，定位柱塞弹簧55卡扣在齿条M的齿之间，以便锁定滑动按钮51而不能进一步滑动。如果期望改变弯曲角度，则当操作者施加一定力时，定位柱塞弹簧阳的弹簧力是易于克服的。但是，当操作者使滑动停止时，定位柱塞弹簧55可以在通过保持拉线42中的张力恒定来保持弯曲角度恒定方面提供一定的稳定性。这可以使得操作者能够在弯曲角度保持恒定的同时执行其他过程(例如，操作者可以使整个装置围绕其纵向轴线转动以获得360度的观测角度/观测方向)。在一些实施例中，控制机构可以包括开口 56，空气供给可以连接至开口 56。典型地，开口 56可以包括Luer连接器，Luer连接器是机械领域中使用的常见连接器。许多装置包括Luer锁和Luer连接器，因此这可以与医院和诊所中具有的标准仪器相一致。在其它实施例中，可以使用其它连接器。在一些实施例中，控制机构可以包括连接器57，以用于将例如注射器的液压/气动机构附连至导向设备。连接器57可以连接至空心套6，气体或流体可以通过空心套6以便对可翻转构件36注气，可翻转构件36因此释放对胶囊4的保持。典型地，连接器是Luer 连接器。在图23A至23C中，用于控制两个拉线42的机构60可以包括旋转按钮61。旋转按钮61可以附连至滑轮63，拉线42可以围绕滑轮63进行卷绕。这个旋转机构60可以进一步包括定位柱塞弹簧阳，定位柱塞弹簧阳可以协助保持旋转按钮61的特定位置并且这样地保持最终与弯曲角度的大小相关的拉线42的特定张力。对按钮61进行旋转之后，定位柱塞弹簧55与滑轮63卡扣，从而锁定旋转按钮61而不能进一步旋转。如果期望改变弯曲角度，则当操作者在开始再次使旋转按钮61旋转的同时施加一定的力时，定位柱塞弹簧 55的弹簧力是易于克服的。但是，当操作者时转动停止时，定位柱塞弹簧55可以在通过保持拉线42中的张力恒定来保持弯曲角度恒定方面提供一定的稳定性。这使得操作者能够在弯曲角度保持恒定的同时执行其它过程(例如，操作者可以使整个装置围绕其纵向轴线转动以获得360度的观测角度/观测方向)。在一些实施例中，控制机构可以包括开口 56，空气供给可以连接至开口 56。典型地，开口 56可以包括Luer连接器或者任何其它的连接器。在一些实施例中，控制机构可以包括连接器57，以用于将例如注射器的液压机构 /气动机构附连至导向设备。连接器57可以连接至空心套6，气体或流体可以通过空心套 6以便对可翻转构件36注气，可翻转构件36因此释放对胶囊4的保持。典型地，连接器57 是Luer连接器。尽管已经参照一个或更多个具体实施例对本发明进行了描述，但是期望说明书总体是说明性的并且不应理解成将本发明限制在所示的实施例。应当理解，本领域普通技术人员可以想到多种改型，尽管这些改型没有在本文具体地示出，但它们还是落在本发明的范围内。


本发明提供一种用于内窥镜胶囊的导向设备，所述导向设备包括空心套。所述套的远端附连有用于将所述胶囊装配在其中的可翻转构件。所述可翻转构件可以通过液压压力或气动压力翻转，以将所述胶囊从所述导向设备排出并且进入患者体腔内的期望位置。所述导向设备可以附连至致动器，所述致动器包括流体和致动构件。所述致动构件通过所述空心套在远侧对所述流体进行加压，从而使所述可翻转构件翻转并且将所述胶囊排出至体腔中。所述导向设备可以与内窥镜一起使用或者可以是独立的装置。