牵开器的制作方法

专利名称：牵开器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种外科器具，尤其是利于微创心血管或胸外科的方法和装置。具体 地，本发明涉及一种用于将胸廓扩张到其扩张的自然极限内，定向地照亮胸腔并向外科领 域提供外科仪器的装置。
背景技术：
在胸外科(包括心血管外科)的许多情况下，手术需要外科地切割病人的胸骨，使 得胸廓或胸腔可以被分开。胸腔的切割允许外科医生接近病人的胸腔。为了有效地切割胸骨，通常通过使用胸锯来切开病人的胸骨，并且使用牵开器来 分开保持两半部分。从锁骨向下，胸骨具有三个主要部分胸骨柄、主体和剑胸骨。这三个部分形成了 胸腔前壁的中间部分。胸骨柄支撑锁骨，胸骨柄的外围和主体支撑前七对肋骨。传统的开胸外科手术造成病人显著的外伤和病痛，要求很长的恢复时间，并且可 能导致威胁生命的并发症。在胸部上进行的切割尤其痛苦。这种疼痛是不能避免的，因为移动加剧疼痛，并且 胸部随着呼吸会移动。大量的血液通常会从切开的胸骨两侧的创面流失。因此，输血的需求相对比较高。从打开的胸部伤口大量散发湿润表面的热量损耗。通过切开胸骨所形成的胸部切口只能随着胸骨中裂缝的痊愈而痊愈。这通常需要 若干月来使得骨头完全结合。在一些病人中，裂缝不能痊愈或者变得感染。这导致与胸腔的稳定性或者威胁生 命的脓毒病有关的长期问题。此外，当使用传统现有的胸骨扩张牵开器切割胸腔时，与较长的下部肋骨相比，更 大的压力被施加到较短的上部肋骨，有时会导致肋骨断裂。最后，胸部的切割还会导致病人在开胸的外科手术之后经受神经混乱，诸如手部 的麻痹。为了减轻会对较短上部肋骨(其连接至神经丛的重要部分)产生的损害，外科医 生试图寻求更加满意的方式来切割胸骨并将其保持。一种这样的想法是将牵开器放置在胸骨上的较低位置，以使得对较弱的上部肋骨 的损害最小化。已经发现这种放置会引起较少的肋骨断裂，但是放置的不均勻压力有时候 会引起胸骨骨折，导致诸如在手术期间增加出血的并发症，并且需要重复的外科手术来矫 正胸骨损害。因此，期望提供通过颈部切口的微创胸腔入口，其具有许多潜在的优势 较小的疼痛和外伤 较少的出血 较小的切口
手术期间较少的热量损耗 减小的传染风险 减少的医院后续过程的逗留时间 减少的恢复时间在颈部上进行的切口落在了随着呼吸移动的人体区域的外部，使得这里的伤口固 有地会疼痛小一些。此外，容易用局部麻醉剂来渗透到颈部区域中。这可以去除总体的疼痛。较小的疼痛意味着对止痛的较少需求。止痛具有包括较大剂量镇静的副作用。对 止痛减小的需求能够快速地从麻醉中醒过来，并且进行自然地呼吸。与扩张的开胸伤口相比，从小的颈部切口散发少很多的湿润表面的热量损耗。与开胸的切口相比，通过小的颈部切口将会使得血液损耗最小。这是因为没有切 割骨头并且没有露出骨髓。颈部切口比传统的开胸切口更快地痊愈。这是因为它们比较小并且颈部的皮肤和 软组织比胸部具有更好的供血能力。后者还减少了潜在的感染。本发明消除或避免了现有装置和方法的前述缺陷。

发明内容
用于外科手术处理的牵开器具包括第一和第二部件，被配置为提供用于通过在一 部分人体中形成的切口插入的提升装置，尤其是用于微创处理的目的，所述牵开器用于通 过控制器具专用照明来改善对人体内部部分的观察。因此，根据第一方面，改进的牵开器刀片具有多个灯，它们可以被独立控制并且被 配置用于为选定区域提供照明，例如利于外科领域中的处理。灯的配置可以根据(a)预定 的顺序编程或者(b)由牵开器的使用者确定的顺序来选择性地进行操作，从而在处理的任 何适当阶段在最适当的地方提供照明。因此，用于外科手术处理的牵开器可包括第一和第二部件，被配置成为了微创处 理的目的提供通过在一部分人体中形成的切口插入的提升装置，并且还用于照亮体腔内将 进行该处理的外科手术区域，其中，牵开器包括刀片部分，其结合有多个独立的照明装置， 这些照明装置被配置为根据(a)预定的顺序编程或者(b)由牵开器的使用者确定的顺序来 选择性地为外科手术区域内的区域提供独立照明。牵开器可设置有切换器或者连接至用于控制和启动灯操作的预定的定时顺序的 微处理器。尽管过去提出了采用牵开器来提供照明(W0 2004/044632)，但该发明人并不知道 诸如本文所描述的装置，其使用可独立控制的光源在处理的特定阶段向独立的区域提供用 户控制照明。已知的照明牵开器可以在处理的一些阶段(例如，在器具的插入期间)通过来自 人体组织的光的反射来生成闪光，并且任何这种对外科医生(器具的用户)视力的阻碍都 会引起处理延迟且增加经受这种处理的病人的风险。配备有照明装置的已知牵开器可以被设计为仅在一个方向上传送光，而实际上期 望在处理期间查看多于一个的解剖结构，并且已知类型的器具通常不能够适当地实现该目的。在本发明中，适当的光源包括LED，并且与适当的光源一起结合使用光纤，其允许 利用器具中的适当光学装置来作为任何外部光源使用，以根据要求引导光。因此，可以采用 卤素或氙光源。在一些情况下，这种光源是优选地，这是因为使用已知的调光技术随意减小 和增强光输出的能力。因此，光纤束可用于将光从牵开器中适当定位的光口直接导向体内 操作区域。LED提供了光源已知的优点，诸如可忽略的热量输出、小尺寸和轻重量，这能够使 它们局部安装在牵开器上，从而直接在体内操作区域内，并且还以通常较窄的光束扩展提 供定向光。因此，能够非常有效地使用便携式电源(例如，微型电池)或器具内隐藏的电池 来选择性地引导充足的光。可通过光的适当切换或者使用处于适当位置(例如，从使用者的观察点看在光源 的后面)的抗闪光防护来避免不适当闪光或杂散光。光源的切换可以使用器具上的切换器来手动控制或者例如使用微处理器根据预 定的定时顺序来控制。可选地，可通过使用模板装置来实现光输出控制。通过照明装置投射的光的方向或幅度可通过在光口处使用棱镜或透镜来控制。计划不同照明装置的组合来提供如泛光照明的宽幅照明，或者如聚光照明的局部 照明，这可以通过外科手术处理的特定阶段中外科医生的需要而定。照明装置所需的光学部件可以隐藏或嵌在牵开器主体部分内，或者可以安装在牵 开器主体部分上或者从其上突出。为本发明目的所涉及的牵开器具可以为一般的钩状或L状配置，其中，第一部件 可以附接至提起或提升架，通常称为刀片的第二部件从其上突出，以提供用于接触一部分 人体并响应于施加给所述第一部件的提升力而移动一部分人体的表面。这种牵开器可包括第一部件，被配置作为使用者的手柄以利于使用者的操作； 以及第二部件，被配置为通过切口插入的刀片。被用作手柄的第一部件还可以有效地用于容纳存储式电源单元，光源的控制器、 光学部件等。被配置为刀片部分的第二部件可以有效地用于承载观察装置。观察装置可以具有望远镜、相机或成像装置的性质以将实时图像传送到外部监视
ο因此，根据本发明的另一方面，牵开器具可被配置为支撑成像或观察装置并且将 成像或观察装置引入外科手术区域。在该方面中，纤维光学装置有利地与相机、棱镜、透镜 装置或望远镜相结合。诸如电荷耦合(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS)装置的观察装置在相机技 术中是有用的，并且可用在本发明中。在一个实施例中，由管状架形成刀片，并且在框架的一对相对翼之间的空间可用 于容纳诸如可再度使用相机模块的装置。框架上方的盖板向刀片提供强度以支撑重量以及 还在框架两端分配负载。以与常用刀片相同的方式分布负载的需求是由于只有框架结构将 被引入胸腔中的事实，翼将接触胸骨任一侧的肋软骨。肋软骨比骨头脆弱很多，并且处于被 病人所造成的疼痛损伤所破坏的危险之中。
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推入固定或用爪固定夹子可用于将这种相机模块等装置附接至刀片的管状元件。相机模块可安装在其间限定套筒(socket)的拼合式外壳内所容纳的球形物或旋 转体上。拼合式外壳可具有前部和后部，前部和后部被形成为通过过盈配合进行配合来形 成套筒装配件。所述前部和后部便利地以塑料形成并通过熔融技术(优选通过热熔)固定
在一起。前部和后部可具有形状保持的柔性侧元件，该元件包括用于与管状架元件共形形 成并且用作允许沿着管状架元件随意重新定位的各个推入配合夹紧元件的弯曲部件。球状 元件被设置在套筒中，并且可根据套筒部分的设计而位于中心或偏移。可以提供将球体保持在预定位置的锁定装置。这种锁定装置可以是机械的(例 如，固定或“平头”螺钉)或电磁的(例如，螺线管)。以这种方式，可以保持宽广的视野，并且诸如具有70度视野的30度相机的相机可 用于本发明的一个实施例。相机可用于体内使用，并且优选地，如果其是可再使用类型则移动进行清洗，或者 如果其是一次性类型则丢弃。相机可以与牵开器集成，并用于作为整个单元进行再使用，或者整个单元可以被 丢弃。可选地，相机可以是体外相机，其与望远镜(与牵开器集成或安装在牵开器内)结 合使用。牵开器可包括第一加长部件，其在一端具有与提升装置附接或接合的装置，以及 在另一端具有以30至120度的范围内的角度从其上突出的第二加长部件，以利于人体部分 的提升。这些部件可调节地进行连接以允许使用者启动并确定第一加长部件和第二加长 部件之间的适当内部角度。因此，根据本发明的一个方面，用于外科手术处理的牵开器包括第一和第二部件， 被配置成为了微创处理的目的提供通过在一部分人体中形成的切口插入的提升装置，并且 还用于照亮体腔内将进行该处理的外科手术区域，其中，第一和第二部件可调节地进行连 接以允许使用者选择性地确定第一和第二部件之间的角度。根据本发明的一个方面，牵开器具为一般的钩状或L状配置，包括可移动地附接 至新颖的提升架的第一部件，该提升架包括从直立的枢轴装配件伸出的臂，从而，在与手术 台有关的使用中，臂可以从手术台上方的伸出位置延伸到手术台一侧的位置。该提升架设计的优点在于在外科手术处理期间发生并发症的情况下，可以释放 牵开器，并且可以快速移动框架以利于手术室人员的接近，从而允许快速进行紧急处理等 的干预。应该理解，尽管与手术台相结合地使用提升机在手术室领域并不是未知，但它们 通常包括手术台固定架或者由一对相对的直立支撑件和承载有提升工具的横臂组成的“桥 状架”。支撑件通常被夹持到手术台，并要求被召唤到手术室的手术部门助理(ODA)进行拆 卸和移除，以移除已知类型的桥状架。根据本发明，使用枢轴支撑臂(例如，安装在单个直立支撑柱上)在容易接近方面 提供了多种优点，并且节省了对于外科手术处理期间发生并发症的病人的健康被证明是非常关键的时间。通过允许牵开器臂快速远离上述病人，外科医生接近来进行紧急干预(诸 如立即进行开胸外科手术而没有延迟)。支撑柱可以通过插入到用于这种目的的地面套筒(floor socket)中或者加重的 底座单元中来被地面支持，或者优选地安装在手术台的一个长边上。在一个实施例中，支撑柱通过在其装配长度内提供自由运行的传动装置向伸出的 支撑臂提供枢轴装配件。根据本发明的另一方面，用于枢轴安装提升臂的支撑柱通过在手术台下方穿过并 以在手术台的下侧两端分布负载的方式紧固的框架来进行附接。用于下部台框架的紧固装置可包括快速释放夹具。下部台框架可包括多个连接在夹具之间的夹钳，用于将框架紧固到手术台。三 点连接相对于直立支撑柱使用中的稳定性以及手术台上的稳定位置处伸出臂的相应固定 提供了一些优点。夹具利用接合部件可调节地在螺旋构件上，接合部件用于安装到轨道 (rail)上或者安装到手术台的长边上设置的沟槽中，或者可选地用于安装在其长边周围或 长边下方。通过手术台的下面安装框架的优点在于具有在器械台和外科医生之间外科手术 器具穿过的干净的、没有障碍的路径。支撑柱可在其长度内结合有机械或机电致动器，诸如可在支撑件中移动的螺杆以 用作“螺旋起重器”，以提升臂而不存在其在手术台上方伸出角度的任何显著变化。当插入 到人体中时(这对经受外科手术处理的病人来说是有害的)，期望避免改变牵开器或其他 用臂支撑的器具的方向或位置。可通过手动曲柄或液压地或通过电动力来操作起重器。优选地，起重器结合有安 全保持装置以避免起重器从期望位置滑动，即，防止起重器降低到负载之下，尤其是避免提 升病人之后的退后。用于将旋转运动转换为线性运动的机械系统可以包括操作性地与安装在旋转轴 上的锥齿轮相关联的曲柄，该旋转轴连接至螺旋起重器或形成为其的一部分，齿轮隐藏在 罩盖内以防止齿轮润滑剂和外部无菌区域之间的交叉污染。也可以采用其他齿轮配置，例 如蜗轮。目前预期具有适当传动装置的手动曲柄对于一些使用者来说是优选的，这是因为 源自其使用的“在手边的”直接控制感觉。在熟练操作者的手中利用这种简单装置可以更加 容易地实现小幅调节。还可首选使用利用电动电机或伺服电机的控制系统，以平稳地在预 定限制内将臂提升适当量。在电动电机或液压系统的情况下，控制机构(例如，推动按钮) 可以保持的无菌区域内。在一些实施例中，枢轴安装的臂具有用于容纳牵开器或其他外科手术工具的自由 端。牵开器或工具可通过支架放置在臂的适当配置的端部。牵开器可用于通过提供放在支架的对应凹槽中的对置销来从臂悬挂出来，从而牵 开器自由地以枢轴转动，以允许牵开器的刀片向前和向后运动。可选地，臂可结合有旋转装 配件以直接支撑牵开器或者曲柄(臂从曲柄垂下)，从而允许在使用者操作牵开器的期间 相对于旋转能力的横向移动的附加自由度。优选地，牵开器的第一和第二部件被设置为30至120度的角度。
优选地，所述角度由使用者选择以提供用户启动的机能角度。牵开器可被配置为逆动的，但牢固地与经受外科手术处理的病人的胸骨后部相 连。 牵开器可被配置为逆动的，但牢固地与病人胸骨的内面相连。优选地，牵开器可被配置为逆动的，但牢固地与具有提升装置、起重器或用于允许 人体部分的可控提升的装置性质的牵引装置相连。优选地，牵开器被配置为包括沟槽，通过其可以穿过和固定器具。牵开器可被配置为弓I入或提供工具或器具用于外科手术操作。牵开器可用于拖曳或切割骨缝。可选地，第二部件(刀片)被配置为插入到基本为仰卧的病人的胸骨的胸骨上切 迹的下方。可选地，第二部件(刀片)被配置为插入到基本为仰卧的病人的胸骨的剑突的下方。可选地，第二部件被配置为插入到基本为仰卧的病人的人体中，以利于外科医生 接近所述人体的内部。优选地，所述第二部件(刀片)被配置为逆动的，但牢固地与基本为仰卧的病人的 胸骨柄的下侧相连。第一部件可被配置为在末端包括弹簧夹。牵开器可被配置为向病人的胸骨施加来自提升装置(例如，绞盘(winch))的基本 垂直的牵引力，使得病人的胸腔被最佳地扩张。优选地，牵开器可被配置为向病人的胸骨施加来自绞盘的基本垂直的牵引力，使 得病人的胸腔被扩张到其自然极限，优选地，牵开器包括用于将在体腔内进行的处理的外科手术器具。可选地，所述外科手术器具包括用于缝合的装置。可选地，所述外科手术器具包括抓住骨缝的装置。可选地，所述外科手术器具包括抓住组织的装置。优选地，所述外科手术器具可被外科医生手动操作。可选地，所述外科手术器具可被助理手动操作。可选地，所述外科手术器具可被自动系统操作。优选地，牵开器用于通过提供至少两个光源来照亮体腔，具体地，第一光源提供宽 幅照明以照亮其中将进行处理的体腔，以及至少一个专用光源允许使用者来照亮腔内的特 定部分以利于处理。优选地，牵开器包括连接至低或基本为零的热输出光源的纤维光学电缆系统，以 照亮体腔内的预定操作区域，其通过套管插入以利于操作区域的观察。低或基本为零的热输出光源可以是卤素或氙光源。可选地，光源采用滤光器以减少过量的热量传输到操作位置。优选地，产生的低或基本为零的热光基本上与自然光的电磁光谱相同或相似。优选地，牵开器包括连接至视频相机的至少一个望远镜头，用于观察体腔的内部。优选地，所述体腔为胸腔，并且牵开器被配置为插入其中。
可选地，牵开器包括用于接收电能的适配器。可选地，牵开器包括存储的电能源。可选地，牵开器可至少包括第一和第二部件，它们可调节地进行连接以包括30至 120度的角度，并且至少一个所述部件包括具有上部光闭合部和下部光传输部的壳体，所述 壳体结合有用于至少第一光源的内部装配装置和用于另一光源的外部装配装置，另一个部 件用于可释放地附接至提升装置。优选地，牵开器包括一个装置，从而在需要可选能量源时连接至外部电源。所述第一和第二部件可以相对于彼此永久连接为预定角度。可选地，所述第一部件与所述第二部件连接的角度可以调节。在一个实施例中，牵开器包括成对的相互隔开的管状元件以形成牵开器的直立部 件，其中，管状元件的上端与用于将牵开器垂直安装到支撑框架的臂部上的支架接合，在远 离支架的管状元件的端部，弯曲的管状元件形成牵开器的“跟”部，并且其它的相互隔离的 管状元件以倾斜角度从其横向延伸以形成牵开器的刀片部件的基部，并且盖板覆盖这些倾 斜的管状元件以形成用于接触人体部分的负载分配面，趾状帽(toe cap piece)形成牵开 器的刀片部件的顶端，以及其中，第一照明装置被定位在牵开器的根部处管状部分内的向 下定向的光口中，第二照明装置被定位在根部前面的向前定向的光口中，以及第三照明装 置被定位在盖板下方管状部分内的向下定向的光口中，每个照明装置都被独立操作以根据 (a)预定的顺序编程或者(b)由牵开器的使用者确定的顺序向体腔内的区域选择性地提供 独立照明。一个或多个所述照明装置可以为点光源以根据需要提供局部照明，一个或多个能 以泛光的方式提供较宽的光束以照明较大的区域。在实施例中，第一和第二照明装置被设计为用作点光，以及第三照明装置被设计 为用作泛光。牵开器的刀片部分可包括隔开的管状部分，观察装置可以安装在可移除荚(包括 两个部分的塑料壳体，其中限定有球体装配件)中，所述壳体具有形状保持柔性翼元件，用 于通过隔开的管状部分之间的压力配合可移除地将壳体附接至管状部分，并且球体具有通 孔以允许插入观察装置。观察装置可包括连接至相机或其他图像拾取装置的光纤束电缆，从而被观察的操 作区域可以被传送至图像显示或存储装置。微创处理(诸如，胸部外科手术以代替心脏瓣膜)包括以上讨论的提供本发明的 牵开器的步骤。(i)使得初始切口(例如，仅在胸骨切口上方)足以能够切开组织用于引入牵开器 的刀片；(ii)将刀片引入到胸骨下方，并使用提升机构来上升牵开器，以在胸腔内创建通 道；(iii)操作位于牵开器颈部并向下定向的第一光源，以利于运用伤口入口处的组 织和类似策略；(iv)切断第一光源，并启动位于牵开器刀片下侧向下定向的第二光源，第二光源 被配置为通常照亮心包、心脏和大动脉；
(ν)继续外科手术策略以完成预期处理，并包括操作位于牵开器的刀片下侧向前 定向的第三光源的步骤，第三光源被配置为将光具体导向目标组织(例如，主动脉瓣)。


在附图中图1是用于接收经受外科手术处理的对象的手术台以及手术室人员和装置的典 型位置的示意性平面图；图2是装配有本发明的装置以利于对对象进行外科手术处理的手术台的部分立 体图；图3是图2的装置的侧视图；图4是从根据本发明实施例的牵开器组件的上方和一侧看的分解立体图；图5a是包括装配有本发明牵开器的柱和臂的提升架的实施例的立体图，其具有 放大的细节图“A”；图5b是与图5a类似的装配有本发明牵开器的提升架的实施例的立体图，但去除 了盖子以露出用于将带有牵开器的提升臂提升的提升起重机构，其具有放大的细节图“B”;图6a示出了提升臂端部的前视图，在支架支撑件中放置牵开器；图6b示出了提升臂端部的后视图，在支架支撑件中放置牵开器；图7a、图7b和图7c示出了具有位于光口中的独立操作光源的照明系统的实施例， 通过圆锥形散布的光束模拟来表示其中的顺序照明；图7d示出了更改的牵开器的刀片从下方观察的示图，以示出照明系统配置的实 施例；图8a和图8b示出了观察系统的实施例，其装配有向前定向的相机，相机被配置为 拾取正常使用时外科手术区域的图像，用圆锥形散布的光束模拟来示意性地表示视野；图8c示出了更改的牵开器的刀片从下方观察的示图，以示出观察系统配置的实 施例；图9a、图9b分别示出了本发明的牵开器(其装配有用于容纳在牵开器的刀片下方 安装的相机的装配件)的实施例的侧视图(图9a)以及从上方和一侧观察的球形接头装配 件的附加细节的放大立体图(图％)，以及图9c、图9d、图9e和图9f分别示出了与图9b所示类似的具有用柱支撑的紧固销 的装配件的侧视图，这种组装球形接头从上方和前方观察的立体图(图9d)，穿过球形接头 的中心截面图(图9e)，组件球形接头装配件从下方和一侧观察的立体图(图9f)。
具体实施例方式上面描述其各个方面的本发明预期用于手术室，其中，考虑到参加的人以及支持 病人所需的相关装置，手术台周围的空间是有限的。在图1中示出了手术台16与被医护人 员和装置所占用的地面空间“足迹”的平面图。典型地，将要进行手术处理的外科医生1站在手术台16的头部，以为了主动脉瓣 置换处理而提供接近病人的最好位置。助理外科医生2站在外科医生1的左边。用于以安 全压力和流量向病人传送且要求精确连续供应与精确浓度的麻醉蒸汽(诸如异氟烷)混合的医学气体(诸如氧气和一氧化二氮)的麻醉机3与手术台的头部相邻，且在助理外科医 生2和麻醉师4之间。这种机器3可结合有空调机、抽吸单元和病人监控设备。在这里所 描述用于示出目的的预期处理中，灌注师5操作位于手术台16—侧的心心肺分流机6。巡 回护士 7( “外勤人员”)开始位于手术台16的尾部。器具台18位于手术台16尾部的一 侧，并由一个或多个洗手护士 9照看。在本发明如图2和图3所示的实施例中，病人躺在手术台16上。用于支持外科手 术处理的装置包括通过具有枢轴臂17的提升架12而保持在病人上方的牵开器11，枢轴臂 17悬挂在手术台16的手术位置，并且臂又是可以调节高度地支撑在直立支撑柱18上，直 立支撑柱18设置有手动曲柄绞盘13。支撑柱通过安装架14固定至手术台，其中安装架14 用于通过在螺旋件上可调节的夹具(未示出)将侧轨接合至手术台以锁定和确保装置处于 正确位置，但是其可根据需要而移动。具有枢轴支撑臂的优点在于如果在处理期间发生并发症，则可以快速地旋转支 撑件远离病人上方，能够使外科医生移动到手术台的右侧并回复到紧急开胸处理。当从平面图看时，安装架14接近直角三角形，并包括多个支柱52 (图5a)，连接处 于三角形配置顶点处的连接柱51。这些柱51可以结合有可调节的夹具，并且这些柱中的一 个还用作支撑柱18的主装配件，形成绞盘13的一部分的起重器54隐藏在支撑柱18内，绞 盘13通过推力轴承57上的锥齿轮系统56被手动曲柄55操作。监视器15还被可调节地支撑在臂17上，以容易地处于外科医生的视野中。这是 尤其有利的，从而使得外科医生在不通过转向一侧来移动身体位置(例如，这会具有随后 引起失去对手术区域中外科器具的精确控制的严重缺陷)的情况下看到处理。相对于提升架调节监视器的能力能够使监视器位于外科医生感觉合适的最佳位 置。在一个实施例(未示出)中，平行连杆机构能够使监视器在牵开器的前方降低，从而使 得外科医生俯视看到显示图像，这使得视觉与操作器的电机轴的对准。这种平行连杆机构 的使用使得监视器被移动(在平面内平移)而不会改变视角。在图4的分解图中更加详细地示出了图2和图3所示从臂17垂下并插入病人切 口中的牵开器11，并且在图6a和图6b中示出了其与臂17的附接。现在，参照图4，牵开器11包括成对的相互隔开的管状元件25以形成牵开器11的 直立部件。管状元件的上端与形成从臂17的末端悬挂牵开器的基本装置的支架24接合。光学纤维束22穿过支架24进入管状元件25，并且光缆连接器23操作性地连接至 光学纤维束并定位在支架24中的壳体29中。在管状元件25的底端，弯曲的管状元件形成牵开器11的“跟”部，并且又一相互 隔开的管状元件以倾斜角度沿其横向延伸以形成牵开器的刀片部件的基础。盖板26覆盖 这些倾斜的管状元件上以形成用于接触人体部分的负载分配面。“趾状”帽27形成牵开器 11的刀片部件的顶端。在趾状帽27的前方和盖板26的下方，在组成牵开器11的刀片部件的管状侧元件 之间具有空间。该空间被用于容纳观察或成像装置，其在该实施例中为安装在可移除荚28上的 相机(在图9a至图9f中详细示出)。可移除荚由形成前部94和后部95的两部分塑料壳 体形成，其配置为当进行组装时在它们之间限定套筒，在套筒内具有球形物或旋转体。两部分组成的壳体的前部和后部被形成为容纳可变形销92以例如通过热熔方法来将它们锁定 在一起。这些部分可具有形状保持柔性翼元件91，该原件包括用于与管状架元件共形形成 并且用作各个推入配合夹紧元件的弯曲部件。球状构件93被设置在套筒中，使其可以枢轴 转动和旋转，并且具有用于容纳观察或成像装置(诸如相机或望远镜)的中心通孔。参照图8a至图8c，相机84和相机电缆82被固定至荚28，依靠荚28中的球状装 配件而在牵开器的刀片下方具有比较大的移动自由度。荚28还可以沿着组成牵开器的刀 片的管状元件滑动。这些图中的圆锥形图示示出了使用装置时外科医生可看到的视野。现在参照图7a至图7d，示出了独特照明系统的实施例。在光口 71、72和73中定 位有独立控制的光源。图7a至图7c中的圆锥形图示表示由适当的切换装置(未示出)选 择性利用的照明区域。示出了这种类型的牵开器从图5a和图5b中悬挂臂17的端部处的提升架12 (与 手术台分开示出)垂下的操作位置。此外，在图6a和图6b中示出了进一步的细节。壳体29设置有位于支架24的对 应凹槽中的枢轴销64。灯线63连接至连接器23，并通过灯线保持器65捆到提升架12的臂17。在所提出的本发明这种实施例的使用中，手术处理如下所述手术处理下面以手簿格式和适当的顺序列出股骨颈主动脉瓣置换(AVR)处理。大动脉暴露 用包或垫子定位的病人，肩颈以下伸出。 病人被遮盖并露出颈部加上胸部和腹股沟。 外科医生站在手术台的头部。 在胸骨切口的正上方，在颈部进行皮肤防皱切口。 剖开软组织并使蜂巢组织松弛以在胸骨后面建立空间。 如图4所示的牵开器被引入伤口，放置在胸骨下方并使用绞盘13的提升机构提 升，以在胸腔内建立通道。 执行伤口入口处的组织的松动以及伤口内侧胸腺的脂肪残余的剖开或松动以 提高接近度。这些外科手术操作是在由位于牵开器根部的光口 71中的光所提供的照明下 而最理想地实现，其光束被导向通常为向下的方向，具有充分宽的光束来照亮该解剖区域。 一旦完成这种剖开，就关闭牵开器根部的光。这使得来自位于伤口内侧组织所反射的光的闪光最小化，而这种闪光会妨碍外科 医生获得胸部更内侧的结构的清晰示图。 现在打开位于光口 73中的第二光源，其被设计为提供对心包、心脏和大动脉的 照明。 打开心包，并露出心脏和大动脉(主动脉和主肺动脉)。使主动脉松动，并且胶 带经过动脉周围用于进行控制。这最佳地利用第二光源提供的照明来实现。建立心肺旁路 接下来经由股动脉进行心肺分流术(CPB)。·使用腹股沟中的皮肤防皱切口露出股动脉和静脉。
给药肝素，并经食管超声心动(TOE)成像下进行股动脉和静脉插管。开始心肺 分流术。执行主动脉瓣置换 经由中锁骨线中的第二个脉间空间，使用通过右侧胸部放置的长穿胸廓夹具来 在主动脉两端放置交叉夹具。 心脏停跳液被灌输到主动脉根，然后心脏停止跳动。 在该时间段内，通过TOE监控左边的心室腔，用于证明扩张。 在第二光源提供的照明下，打开一半周长左右的主动脉。 现在打开位于光口 72中的第三光源。该光源被设计为照亮打开主动脉的内侧， 以照亮主动脉瓣。位于光口 73中的第二光源可以任选地关闭或打开。 通过位于牵开器上的相机84增强了外科医生对主动脉瓣的视野。该相机为外 科医生提供了主动脉和主动脉瓣区域内侧的放大视野。此外，使得外科医生采用更加舒服 的观察位置，从而可以更加容易地执行外科手术 相机附接至牵开器的下表面。因此，其被隐藏在胸骨下面，在外科医生对伤口的 直视线的范围外，并且在也被引入伤口的外科手术器具的路径外。· 0度至90度相机安装使得相机转动甚至不在器具路径内。通常使用30度安装 相机。 相机位置可以轴向(内/外)调节，或者通过转动(旋转)、摇摆(侧向)和俯 仰(上下)调节获得最佳观察。 处理的以下部分可选由使用相机并观察手术室中的屏幕的外科医生来执行。 图像可以传送给手术室中的任何屏幕，用于清洁人员、麻醉师、灌注师和外科手 术助理来查看。然而，伤口正上方、在无菌区域内且在其位置可调节的屏幕对于外科医生来 说是最好的。 使用微创外科手术器具来切割自然主动脉瓣。 使用传统的瓣膜测瓣器来确定瓣口的大小，并选择适当的人工瓣。 根据外科医生的喜好，使用中断或连续的骨缝来注入人工瓣。 以传统方式闭合主动脉。 起搏线附接至右心室的心外膜。 在TOE的控制下排出气体。 将排气孔放回主动脉根以吸气。 去除交叉夹具。 病人断掉CPB，拔出插管并给药精朊。 分层闭合腹股沟伤口。 通过与切口临近的颈部或者通过相机观测的下胸部来露出雷氏引流管。 通过与切口临近的颈部或者再次通过相机观测的下胸部来露出起搏线。 相机和牵开器从胸腔中撤出。 分层闭合伤口。在本发明未示出的另一个实施例中，牵开器被配置为包括连接至视频摄像机的望 远镜，用于观察病人胸腔的内部。所述望远镜可通过外科医生来定位，并且视频摄像机能够将图片投影到手术室中的屏幕上。外科医生能够观察和放大病人胸腔内感兴趣的区域。在先前实施例的变型例中，远视视频摄像机装配有低或无热光源(诸如LED)。与 视频摄像机一起引导光，以照亮被视频摄像机所观察的区域。远视相机被配置为由使用者 在适当方向上手动瞄准。在又一实施例中，先前实施例的远视视频摄像机和照明装置被配置为使用者在适 当方向上通过使用来自远程控制模块的信号来弓丨导或指引。进行所述远程控制模块和所述 远视相机之间的信号通信的装置是无线通信(诸如射频(RF)通信、微波通信或红外(IR) 短距离通信)的装置。适当的无线电控制系统包括脉宽调制(PWM)、脉冲位置调制(PPM)和 展布频谱技术，这将使用伺服机构启动牵开器结构和远视相机内的各种控制面。RF装置包 括具有集成电路和天线的微芯片，集成电路用于存储和处理信息，调制和解调(RF)信号。 装置的电源来自存储电荷装置(诸如微型电池、纽扣电池或蓄电池)和干线供应的电力。在可选实施例中，位于牵开器的胸骨部分上的视频相机通过声音启动定位来控 制。在再一实施例中，位于牵开器的胸骨部分上的视频相机通过包括位于外科医生头 部的传感器(被配置为跟踪外科医生头部的定位)的系统来控制。在又一可选实施例中，先前实施例的远视相机和照明装置通过硬线远程控制机构 来引导。在又一变型例中，光纤代替先前实施例的可调节光源或与其一起来使用。光纤能 够将病人胸腔内部的图像传送到腔外的相机。然后，通过传统的数字图像处理来馈送图像 并传送到手术室中的监视器上。应该注意，上面描述且用于包括或与本发明一起使用的所有装置和器具可以由涂 覆有或包含有满足现代外科手术的可接受卫生标准的材料的材料制成。还应该注意，在本发明的范围内可以对所示实施例进行各种调节和重新配置，这 对于本领域的技术人员来说是显而易见的。
权利要求
一种牵开器(11)，用于外科手术处理，包括第一部件和第二部件，被配置成为了微创处理的目的提供通过在一部分人体中进行的切口而插入的提升装置，并且还用于照亮将进行处理的体腔内的外科手术区域，其中，所述牵开器包括刀片部分，所述刀片部分结合有多个独立的照明装置，所述照明装置被配置为根据(a)预定的顺序编程或者(b)由所述牵开器的使用者确定的顺序来选择性地向外科手术区域内的区域提供独立的照明。
2.根据权利要求1所述的牵开器，其中，所述第一部件和第二部件由管状元件形成，并 且所述照明装置位于形成所述牵开器的所述刀片部分的管状元件中的口(71，72，73)中
3.根据权利要求2所述的牵开器，其中，所述照明装置选自连接至外部光源的光纤束 和局部安装的发光二极管。
4.根据权利要求3所述的牵开器，其中，光纤隐藏在管状元件中。
5.根据权利要求3所述的牵开器，其中，电源电缆隐藏在管状元件中。
6.根据权利要求2所述的牵开器，其中，成对的平行管状元件(25)形成所述牵开器的 框架结构，在它们之间存在空间，并在管状元件的一部分上覆盖盖板(26)以提供用于所述 牵开器的所述刀片部分的上表面。
7.根据前述权利要求中任一项所述的牵开器，其中，所述照明装置选自配置为点光或 泛光的装置。
8.根据权利要求7所述的牵开器，其中，至少一个照明装置被配置为点光，以及至少一 个照明装置被配置为泛光。
9.根据前述权利要求中任一项所述的牵开器，其中，观察装置安装在所述牵开器上方， 在所述牵开器的刀片部分的下方。
10.根据权利要求9所述的牵开器，其中，所述刀片部分包括隔开的管状部分，并且所 述观察装置被安装在附接至所述管状部分的可移除荚(28)中。
11.根据权利要求9或10所述的牵开器，其中，所述观察装置安装在旋转体或球形物上。
12.根据权利要求9、10或11所述的牵开器，其中，所述观察装置相对于所述刀片部分可移动。
13.根据权利要求11所述的牵开器，其中，所述球形物具有允许插入所述观察装置的 通孑L。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的牵开器，其中，所述观察装置包括望远镜、相 机、视频摄像机或其他图像拾取装置，从而使得所观察的手术区域可以传送到图像显示或 存储装置。
15.根据前述权利要求中任一项所述的牵开器，用于通过提供至少两个可控光源来照 亮体腔，具体地，第一光源提供充足的宽幅照明(诸如泛光)以照亮其中将进行处理的体 腔，以及至少一个定向光源(诸如点光)以允许使用者来照亮腔内的特定部分来利于处理。
16.根据前述权利要求中任一项所述的牵开器，其中，所述第一部件和第二部件被设置 为30度至120度的角度。
17.根据权利要求16所述的牵开器，其中，所述第一部件和第二部件可调节地进行连 接，并且所述角度是用户启动的实用角度。
18.根据前述权利要求中任一项所述的牵开器，其中，所述牵开器被配置为包括沟槽，通过所述沟槽可以穿过和固定器具。
19.根据前述权利要求中任一项所述的牵开器，其中，所述牵开器被配置为提供用于外 科手术操作的工具或器具。
20.根据权利要求19所述的牵开器，用于拖曳或切割骨缝。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的牵开器，包括用于接收电能的适配器。
22.根据权利要求1至20中任一项所述的牵开器，包括存储电能电源。
23.一种用于手术室的装置，装配有包括提升架(12)的手术台(16)，所述提升架(12) 与所述手术台的使用相关联并用于提升所述手术台上经受外科手术处理的对象的人体，其 中，所述提升架包括直立支撑柱(18)和枢轴安装在所述柱上的可移动臂(17)，从而所述臂 可以相对于所述直立支撑柱转动，使得在一个位置中所述臂悬挂于所述手术台，以及在另 一位置中所述臂枢轴转动离开以允许接近所述手术台，并且所述臂用于容纳用于提升人体 部分的可移除牵开器(11)。
24.根据权利要求23所述的装置，其中，所述直立支撑柱通过框架组件(14)紧固到 所述手术台，所述框架组件包括多个连接的负载承载架件(52)，所述负载承载架件被配置 为在所述手术台下方通过并紧固到所述手术台的两个长边并且还连接至所述直立支撑柱 (18)。
25.根据权利要求24所述的装置，其中，负载承载支柱形成三点连接结构，其中，所述 直立支撑柱位于所述结构的顶端并通过框架件至少连接至第一紧固接头和第二紧固接头 (51)，其中，所述第一紧固接头和第二紧固接头(51)相对于所述手术台横向配置。
26.根据权利要求25所述的装置，其中，所述紧固接头包括可调节地紧固到所述手术 台的夹具，以允许所述框架的重新定位或移除。
27.根据权利要求23至26中任一项所述的装置，其中，监视器(15)被安装到提升架的 臂(17)上，以使对所述手术台上的对象上进行处理的人接近手术区域。
28.根据权利要求27所述的装置，其中，所述监视器通过平行连杆机构安装到臂上。
29.一种牵开器(11)，包括成对的相互隔开的管状元件(25)以形成所述牵开器的直立 部件，其中，所述管状元件的上端与用于将所述牵开器垂直安装到支撑架的臂(17)上的支 架(24)接合，在远离所述支架的所述管状元件的端部，弯曲的管状元件形成所述牵开器的 “跟”部，并且另一相互隔开的管状元件以倾斜角度沿其横向延伸以形成所述牵开器的刀片 部件的基础，并且盖板(26)上覆这些倾斜的管状元件以形成用于接触人体部分的负载分 配面，趾状帽(27)形成所述牵开器的所述刀片部件的顶端，以及其中，第一照明装置被定 位在所述牵开器的根部处管状部分内的向下定向的光口(71)中，第二照明装置被定位在 根部前面的向前定向的光口(72)中，以及第三照明装置被定位在所述盖板下方管状部分 内的向下定向的光口(73)中，每个照明装置都被独立操作以根据(a)预定的顺序编程或者 (b)由所述牵开器的使用者确定的顺序向体腔内的区域选择性地提供独立照明。
30.根据权利要求29所述的牵开器，其中，所述第一照明装置为点光，所述第二照明装 置为点光，以及所述第三照明装置为泛光。
31.根据权利要求29所述的牵开器，其中，所述刀片部分包括隔开的管状部分，观察装 置(84)安装在可移除荚(28)中，所述可移除荚(28)包括两个部分的塑料壳体(94，95)，其 中约束有球状装配件(93)，所述壳体具有形状保持柔性翼元件(91)，用于通过压力配合可移除地将所述壳体附接至管状部分，并且所述球状装配件具有允许插入所述观察装置的通 孔。
全文摘要
一种用于手术室的装置，装配有手术台，包括附接至手术台并用于提升该手术台上经受外科手术处理的对象的人体部分的提升架，并包括直立支撑柱(18)，结合有起重器(54)；以及提升臂(17)，枢轴地安装在柱上，从而臂可以相对于直立支撑柱在推力轴承上旋转，以悬挂于手术台或者枢轴转动离开以允许接近手术台。臂用于支撑包括刀片部分的牵开器，刀片部分结合有位于光口(71，72，73)中且被配置为根据(a)预定的顺序编程或者(b)由牵开器的使用者确定的顺序向外科手术区域内的区域选择性地提供独立照明的多个独立照明装置。
文档编号A61B17/02GK101917913SQ200980102503
公开日2010年12月15日 申请日期2009年1月15日 优先权日2008年1月17日
发明者弗雷泽·威廉·哈弗恩·萨瑟兰, 英·萨瑟兰 申请人:心脏精密仪器有限公司