專(zhuān)利名稱(chēng):手術(shù)夾持裝置及隨其使用的工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及手術(shù)夾持裝置及隨其使用的工具。尤其是,但并不排除地,本發(fā)明涉及的裝置用于限制和/或阻塞血管中的血流,例如人體和動(dòng)物體內(nèi)的靜脈、動(dòng)脈和毛細(xì)血管。本發(fā)明還涉及能夠與手術(shù)夾持裝置一起使用的工具。
背景技術(shù):
在許多外科手術(shù)期間,必須暫時(shí)性地限制或阻塞血管例如靜脈和動(dòng)脈內(nèi)的血流。通常,這通過(guò)帶有一對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件的手術(shù)夾持裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。一個(gè)夾持部件放置在靜脈或動(dòng)脈的任一側(cè),或放置在含有靜脈或動(dòng)脈的人體組織的任一側(cè),兩夾持部件彼此相對(duì)偏置,夾住它們之間的靜脈、動(dòng)脈或人體組織。根據(jù)夾持裝置的類(lèi)型,以及被夾持的靜脈、動(dòng)脈或人體組織的位置,偏置通常依靠彈簧、棘輪機(jī)構(gòu)或用手來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如,血管鉗由制造商制成可用的一系列尺寸,以適合于夾持直徑大約0.2毫米至大約12毫米的血管。一些夾具為每種不同的夾持尺寸設(shè)有預(yù)定的夾持張力,而其他較大的夾具可采用棘輪閉合系統(tǒng)手動(dòng)操作,這要求操作者估計(jì)封閉血管中血流所需的適當(dāng)?shù)牧?。較小的夾具包括更短的夾持部件和更小的彈簧,通過(guò)施加較小的夾持力,以試圖避免對(duì)相應(yīng)血管造成損傷。相反地,較大的夾具包括更長(zhǎng)的夾持部件和更強(qiáng)的彈簧,通過(guò)施加較大的夾持力,以限制或封閉更大血管中的血流。這種夾具可以是安裝至桿或銷(xiāo)上的單體夾具或成對(duì)夾具,并間隔開(kāi)以便夾持單條動(dòng)脈的兩個(gè)不同位置。對(duì)于其他類(lèi)型的手術(shù),在一對(duì)伸長(zhǎng)手柄如鑷子的端部上會(huì)設(shè)置一對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件,這樣更易于在體腔內(nèi)實(shí)現(xiàn)夾持。在該例子中,夾持部件通過(guò)可釋放式棘輪機(jī)構(gòu),通常保持在多個(gè)預(yù)設(shè)間距的位置中的一個(gè)位置。前述現(xiàn)有技術(shù)中夾持裝置的一個(gè)缺點(diǎn)是,通過(guò)夾持部件施加至靜脈、動(dòng)脈或組織上的力可能明顯不同。這取決于所使用的夾具尺寸和類(lèi)型、所使用的彈簧或其他偏置裝置的尺寸和類(lèi)型、被夾持的靜脈或動(dòng)脈的類(lèi)型、以及靜脈或動(dòng)脈周?chē)M織的數(shù)量及類(lèi)型。例如,肌肉具有高抗拉強(qiáng)度,而脂肪的抗拉強(qiáng)度低。如果作用力太小,就不能達(dá)到所需的限制或阻塞血管血流的水平,而如果作用力太大,靜脈或動(dòng)脈可能會(huì)受損,有可能出現(xiàn)危及生命的并發(fā)癥。這種并發(fā)癥的例子包括血栓癥和心臟病或中風(fēng),血栓是由于血管夾持處的損傷造成的,而心臟病和中風(fēng)是由夾持位置處的塊狀物移位引起的。夾持部件沿它們長(zhǎng)度方向施加的壓力通常是不統(tǒng)一的,這導(dǎo)致出現(xiàn)壓力梯度。許多夾具在接近血管被夾持的位置處施 加更大的壓力,而在遠(yuǎn)離血管被夾持位置處施加更小的壓力,由于向血管施加了不平均的壓力,這就會(huì)對(duì)血管造成損傷。傳統(tǒng)的手術(shù)夾具的另一缺點(diǎn)是費(fèi)用高,尤其是具有一系列尺寸和形狀的手動(dòng)操作夾具。例如,一批十個(gè)單一尺寸和形狀的手術(shù)夾具要花大約500美金。單一尺寸的夾具僅適用于特定類(lèi)型的手術(shù),并且這種夾具經(jīng)常是用完即棄的、一次性使用的夾具。因此,在所需的尺寸范圍內(nèi)提供和維持足夠數(shù)量的夾具會(huì)使醫(yī)療設(shè)備的支出巨大。再者,特定尺寸的夾具可適用于在一個(gè)病人的特定動(dòng)脈上施加合適的作用力,但例如由于病人之間累積的血小板水平不同,該作用力在另一病人上同樣程序中的同樣的動(dòng)脈可能是過(guò)量的或不足的。金屬手術(shù)夾持設(shè)備可被消毒并重新使用,這一定程度上降低了與更換一次性使用的夾持設(shè)備相關(guān)的費(fèi)用。但是,可重復(fù)使用的金屬手術(shù)夾持裝置通常具有更高的初始成本。同樣,在重復(fù)使用之后,至少一些金屬手術(shù)夾持裝置會(huì)出現(xiàn)金屬疲勞,這可能導(dǎo)致金屬中出現(xiàn)裂縫,而引發(fā)感染。金屬手術(shù)夾具由于重復(fù)使用也會(huì)逐漸失去夾持張力。人們做了很多努力來(lái)解決這些問(wèn)題中的至少一些問(wèn)題。例如,公開(kāi)號(hào)為EP I 562492的歐洲專(zhuān)利公開(kāi)了一種用于檢測(cè)并阻塞血管的設(shè)備,其包括一對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件,用于夾持包括動(dòng)脈的組織。該設(shè)備類(lèi)似于一對(duì)鑷子,并包括可釋放式棘輪機(jī)構(gòu),用于維持夾持部件之間的壓力。其中一個(gè)夾持部件包括血流檢測(cè)傳感器,幫助用來(lái)被阻塞的動(dòng)脈的定位或監(jiān)測(cè)。該傳感器可檢測(cè)到血流量的減少或消失,可釋放式棘輪機(jī)構(gòu)則可被調(diào)節(jié)來(lái)改變血流量。EP I 562 492中的設(shè)備特別適合用于阻塞子宮動(dòng)脈中的血流。然而,血流也取決于并受控于護(hù)士或醫(yī)生對(duì)可釋放式棘輪機(jī)構(gòu)的手動(dòng)調(diào)節(jié),因此仍然要求必要的技巧和小心,對(duì)特定程序、人體的特定區(qū)域和特定病人施加正確的壓力。再者,血流檢測(cè)傳感器通過(guò)可拆卸的電纜從該裝置的伸長(zhǎng)臂外部連接至傳感器控制裝置。外部電纜可能會(huì)干擾手術(shù),并且可能與手術(shù)室內(nèi)有關(guān)的其他設(shè)備或突出件形成勾絆的風(fēng)險(xiǎn)。因此,外部電纜被認(rèn)為是不可取的特征。盡管伸長(zhǎng)臂有助于伸入人體腔室,但伸長(zhǎng)臂使EP I 562 492中的夾持設(shè)備不能用于多種手術(shù)中,而這些手術(shù)中要求在受限制的腔室內(nèi)進(jìn)行夾持。以下文件中公開(kāi)了已知的其他夾持或阻塞裝置:US 2005/0113634、US2005/0113852,WO 2009/048367、US 658245UUS 6656205,US 4120302 和 US 5697942。然而,這些文件中至少一些夾持或阻塞裝置均存在一個(gè)或多個(gè)前文提及的問(wèn)題。在本說(shuō)明書(shū)中對(duì)任何現(xiàn)有技術(shù)的引用都不是,也不應(yīng)視為對(duì)現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)成公知常識(shí)的一部分的承認(rèn)或任何形式的暗示。發(fā)明目的本發(fā)明優(yōu)選的目的是提供一種改進(jìn)型手術(shù)夾持裝置,該手術(shù)夾持裝置解決或改善現(xiàn)有技術(shù)中的一個(gè)或多個(gè)前文所述的問(wèn)題,或者提供一種有用的商業(yè)替換方案。本發(fā)明另一個(gè)優(yōu)選的目的是提供一種與該改進(jìn)型手術(shù)夾持裝置一起使用的工具。
發(fā)明內(nèi)容
一般來(lái)說(shuō),本發(fā)明涉及手術(shù)夾持裝置,其可以實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的夾持力,和/或,將對(duì)被夾持的血管可能造成的損傷降至最低,或至少與現(xiàn)有技術(shù)相比降低對(duì)血管的損傷。一般來(lái)說(shuō),本發(fā)明還涉及與手術(shù)夾持裝置一起使用的工具。根據(jù)一個(gè)方面,本發(fā)明設(shè)置了一種手術(shù)夾持裝置,包括:本體;以及從所述本體延伸出的一對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件,其中,所述伸長(zhǎng)夾持部件的形狀是可調(diào)節(jié)的。優(yōu)選地,這對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件可由柔性材料制成,柔性材料使得伸長(zhǎng)夾持部件的形狀能夠與被夾持的血管一致。
適當(dāng)?shù)?,伸長(zhǎng)夾持部件可與本體整體成形。適當(dāng)?shù)?,伸長(zhǎng)夾持部件可與本體分離。
根據(jù)另一方面,本發(fā)明提出了一種手術(shù)夾持裝置,包括:本體;以及
從所述本體延伸出的一對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件,其中,所述伸長(zhǎng)夾持部件相對(duì)于本體的角度是可調(diào)節(jié)的。適當(dāng)?shù)?,伸長(zhǎng)夾持部件可相對(duì)于本體在垂直面內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。適當(dāng)?shù)?,伸長(zhǎng)夾持部件可相對(duì)于本體在水平面內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。適當(dāng)?shù)?,伸長(zhǎng)夾持部件可具有相對(duì)于本體的多個(gè)預(yù)定角度中的一個(gè)角度??商娲?,伸長(zhǎng)夾持部件可占據(jù)預(yù)定角度范圍內(nèi)的任何位置。本體可包括棘輪機(jī)構(gòu)或齒輪機(jī)構(gòu),用于將伸長(zhǎng)夾持部件固定在預(yù)定角度。在前文所述的各個(gè)方面中,伸長(zhǎng)夾持部件的長(zhǎng)度可從多個(gè)預(yù)定長(zhǎng)度中進(jìn)行選擇。根據(jù)另一個(gè)方面,本發(fā)明提出了一種手術(shù)夾持裝置,包括:本體;從所述本體延伸出的一對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件;以及包圍在本體之內(nèi)并連接至伸長(zhǎng)夾持部件的控制器,用于控制伸長(zhǎng)夾持部件在夾持于中間的血管上施加的壓力。優(yōu)選地,本體包括連接至控制器的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)器,其中,至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng),會(huì)導(dǎo)致控制器增加或減少伸長(zhǎng)夾持部件所施加的壓力。適當(dāng)?shù)?,本體包括連接至控制器的第一副對(duì)置的驅(qū)動(dòng)器,其中,第一副對(duì)置的驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng),會(huì)導(dǎo)致控制器增加伸長(zhǎng)夾持部件所施加的壓力。適當(dāng)?shù)?,本體包括連接至控制器的第二副對(duì)置的驅(qū)動(dòng)器,其中,第二副對(duì)置的驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng),會(huì)導(dǎo)致控制器減少伸長(zhǎng)夾持部件所施加的壓力。適當(dāng)?shù)?,第一副?duì)置的驅(qū)動(dòng)器與第二副對(duì)置的驅(qū)動(dòng)器相互垂直。適當(dāng)?shù)?,第一副和第二副?duì)置的驅(qū)動(dòng)器可由使用者的拇指和食指來(lái)操作。優(yōu)選地,控制器調(diào)節(jié)一個(gè)或兩個(gè)伸長(zhǎng)夾持部件的位置,使得施加在夾持于其間的血管上的壓力足以按要求限制血流或阻塞血流。適當(dāng)?shù)兀刂破魍ㄟ^(guò)微型機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)來(lái)執(zhí)行。適當(dāng)?shù)?,伸長(zhǎng)夾持部件可與本體分離。伸長(zhǎng)夾持部件和/或本體可以供一次性使用或者重復(fù)使用。適當(dāng)?shù)兀谝粋€(gè)伸長(zhǎng)夾持部件上安裝至少一個(gè)血流傳感器,以檢測(cè)夾持于伸長(zhǎng)夾持部件之間的血管中的血流。優(yōu)選地,一旦至少一個(gè)血流傳感器檢測(cè)到血流已被阻塞或被限制至所需的程度時(shí),血管任一側(cè)的伸長(zhǎng)夾持部件就會(huì)被鎖定在適當(dāng)位置。適當(dāng)?shù)?,至少一個(gè)血流傳感器采用科里奧利技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。適當(dāng)?shù)?,至少一個(gè)血流傳感器連接至輸出裝置,該輸出裝置通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)連接來(lái)顯示血流讀數(shù)。適當(dāng)?shù)?,至少一個(gè)血流傳感器檢測(cè)夾持于伸長(zhǎng)夾持部件之間的血管的管徑。適當(dāng)?shù)?,至少一個(gè)伸長(zhǎng)夾持部件上安裝有至少一個(gè)血流傳感器,以檢測(cè)夾持于伸長(zhǎng)夾持部件之間的血管的質(zhì)量,根據(jù)所檢測(cè)的血管質(zhì)量,控制器會(huì)調(diào)節(jié)伸長(zhǎng)夾持部件所施加的壓力。
—個(gè)或多個(gè)前述實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)伸長(zhǎng)夾持部件可包括防滑涂層,以防止血管從伸長(zhǎng)夾持部件的夾持表面滑落。一個(gè)或多個(gè)前述實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)伸長(zhǎng)夾持部件可包括容納血管的通道。一個(gè)伸長(zhǎng)夾持部件可包括突起部,該突起部與另一個(gè)伸長(zhǎng)夾持部件中的通道對(duì)準(zhǔn),穩(wěn)固地將血管夾持在適當(dāng)位置。根據(jù)另一方面,本發(fā)明提出了一種與手術(shù)夾持裝置一起使用的應(yīng)用器,該應(yīng)用器包括:機(jī)體,容納至少一個(gè)輸入裝置、至少一個(gè)輸出裝置以及連接至輸入裝置和輸出裝置的微控制器;在近端處連接至機(jī)體的臂;以及設(shè)于所述臂的遠(yuǎn)端處的頭部,用于連接至手術(shù)夾持裝置,所述頭部與微控制器通 目。適當(dāng)?shù)?,所述臂包括連接至機(jī)體的圓柱形筒狀部件,以及包圍在所述圓柱形筒狀部件內(nèi)的伸長(zhǎng)部件。線(xiàn)性驅(qū)動(dòng)器可控制伸長(zhǎng)部件相對(duì)于圓柱形筒狀部件的伸展和收縮。所述頭部可包括支撐球狀部件的框架,所述球狀部件可相對(duì)于框架平移和傾斜,所述球狀部件包括接觸面,用于將手術(shù)夾持裝置連接至所述頭部。適當(dāng)?shù)兀鰬?yīng)用器的臂 是柔性的。根據(jù)另一方面,本發(fā)明提出了一種與手術(shù)夾持裝置一起使用的應(yīng)用器,該應(yīng)用器包括:機(jī)體,容納至少一個(gè)輸入裝置、至少一個(gè)輸出裝置、微型電機(jī)、以及連接至輸入裝置和輸出裝置及微型電機(jī)的微控制器;連接至微型電機(jī)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu);在近端處連接至機(jī)體的臂;以及包圍在所述臂之內(nèi)的連接桿,所述連接桿的近端部連接至所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),并且遠(yuǎn)端部可連接至手術(shù)夾持裝置。優(yōu)選地,所述連接桿可以沿順時(shí)針和逆時(shí)針?lè)较螂p向旋轉(zhuǎn),并可以伸展和收縮。適當(dāng)?shù)?,所述臂的遠(yuǎn)端部包括一個(gè)或多個(gè)電極,用于與手術(shù)夾持裝置各自的電極相連接,和/或包括凹槽,用于容納手術(shù)夾持裝置的安裝導(dǎo)向件。所述應(yīng)用器優(yōu)選地包括由微控制器控制的電磁系統(tǒng),用于控制手術(shù)夾持裝置與應(yīng)用器的連接和斷開(kāi)。從以下詳細(xì)的說(shuō)明書(shū)中,可以明顯地看到本發(fā)明的其他方面和特征。
為使本發(fā)明更易于理解和付諸實(shí)踐,現(xiàn)參照附圖將本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例作為參考,其中同樣的附圖標(biāo)記表示同樣的部件。附圖僅供舉例來(lái)使用,其中:圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的手術(shù)夾持裝置的側(cè)面示意圖;圖2是根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例的手術(shù)夾持裝置的端部示意圖;圖3Α是根據(jù)第三個(gè)實(shí)施例的手術(shù)夾持裝置的主視圖,示出了柔性?shī)A持部件的第一種設(shè)置;圖3B是圖3A中手術(shù)夾持裝置的主視圖,示出了柔性?shī)A持部件的第二種設(shè)置;圖3C是圖3A中手術(shù)夾持裝置的主視圖,示出了柔性?shī)A持部件的第三種設(shè)置;圖3D是圖3A中手術(shù)夾持裝置的主視圖,示出了柔性?shī)A持部件的第四種設(shè)置;圖3E是圖3A中手術(shù)夾持裝置的主視圖,示出了柔性?shī)A持部件的第五種設(shè)置;圖4A是根據(jù)第四個(gè)實(shí)施例的手術(shù)夾持裝置的主視圖,示出了夾持部件在水平面內(nèi)呈不同的角度;圖4B是圖4A中手術(shù)夾持裝置的側(cè)面示意圖,示出了夾持部件在垂直面內(nèi)呈不同的角度;圖5A是手術(shù)夾持裝置的另一實(shí)施例的側(cè)面示意圖,示出了帶有通道的夾持部件;圖5B是手術(shù)夾持裝置的另一實(shí)施例的側(cè)面示意圖,示出了帶有通道和傾斜部的夾持部件;圖5C是手術(shù)夾持裝置的另一實(shí)施例的側(cè)面示意圖,包括放大裝置、輸出裝置和對(duì)準(zhǔn)的凹槽;圖6A是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的手術(shù)夾持裝置的等距視圖;圖6B是圖6A中手術(shù)夾持裝置的局部切開(kāi)俯視圖,示出了裝置的內(nèi)部組件;圖6C是圖6A中手術(shù)夾持裝置的等距視圖,示出了伸長(zhǎng)夾持部件處于打開(kāi)位置;圖6D是圖6A中裝置的端部視圖;圖6E是裝置中安裝部件的放大的等距視圖,用于連接至手術(shù)夾持應(yīng)用器;圖7是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的手術(shù)夾持裝置的等距視圖,示出了伸長(zhǎng)夾持部件處于完全閉合位置;圖8是根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例的手術(shù)夾持裝置的等距視圖;圖9A是根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的手術(shù)夾持裝置的等距視圖;圖9B是圖9A中手術(shù)夾持裝置的俯視圖,示出了裝置的內(nèi)部組件;圖9C是圖9A中手術(shù)夾持裝置的端部視圖,示出了裝置的安裝部件,用于連接至手術(shù)夾持應(yīng)用器;圖1OA是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的手術(shù)夾持應(yīng)用器的等距視圖,示出了應(yīng)用器的臂處于伸展位置;圖1OB是圖1OA中手術(shù)夾持應(yīng)用器的側(cè)面示意圖,示出了安裝的手術(shù)夾持裝置在
垂直面內(nèi)呈一角度;圖1OC是圖1OA中手術(shù)夾持應(yīng)用器的局部切開(kāi)俯視圖,示出了安裝的手術(shù)夾持裝 置在垂直面內(nèi)呈一角度;圖1OD是圖5A中區(qū)域A的放大的等距視圖,示出了用于連接至手術(shù)夾持裝置的應(yīng)用器的頭部裝配,以及手術(shù)夾持裝置的定位;圖1OE是圖1OD中所示應(yīng)用器的頭部裝配的安裝部件的等距視圖;圖1OF是圖1OE中所示安裝部件連接至圖6E中所示手術(shù)夾持裝置的安裝部件的等距視圖;圖1OG是圖1OF中所示設(shè)置的側(cè)視圖;圖11是手術(shù)夾持應(yīng)用器的側(cè)視圖,其包括柔性臂,用于改變結(jié)構(gòu);
圖12A是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的手術(shù)微型夾持裝置的等距視圖;圖12B是圖12A中裝置的等距視圖,示出了伸長(zhǎng)夾持部件處于打開(kāi)位置;圖12C是圖12A中裝置的俯視圖,示出了裝置的內(nèi)部組件;圖12D是圖12A中裝置的端部視圖,示出了裝置的安裝部件,用于連接至手術(shù)微型夾持應(yīng)用器;圖13A是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的手術(shù)微型夾持應(yīng)用器的等距視圖;圖13B是圖13A中應(yīng)用器的圓柱形筒狀部件的放大的等距視圖,該圓柱形筒狀部件用于連接至手術(shù)微型夾持裝置;圖13C示出了圖13B中的圓柱形筒狀部件,帶有應(yīng)用器的連接桿,處于伸長(zhǎng)位置;圖13D是圖13A中應(yīng)用器的局部切開(kāi)俯視圖;以及圖13E是圖13A中應(yīng)用器的等距視圖,示出了安裝在其上的手術(shù)微型夾持裝置。本領(lǐng)域技術(shù)人員將注意到,附圖中的元件均以簡(jiǎn)明和清楚的方式來(lái)表現(xiàn),并且沒(méi)必要按照實(shí)際比例繪制。例如, 附圖中一些元件的相對(duì)尺寸可能會(huì)失真,以助于增進(jìn)對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的理解。
具體實(shí)施例方式參照附圖1,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的改進(jìn)型手術(shù)夾持裝置10,包括本體12和一對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件14、16,這對(duì)伸長(zhǎng)夾持部 件14、16從本體12延伸出來(lái)用于夾持血管18,如動(dòng)脈、靜脈或毛細(xì)血管。該實(shí)施例還包括控制器20,容納在本體之內(nèi)并連接至伸長(zhǎng)夾持部件,用于控制伸長(zhǎng)夾持部件14、16施加至血管18上的壓力,該血管18被夾持在這對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件之間。根據(jù)一些實(shí)施例,本體12包括至少一個(gè)連接至控制器20的驅(qū)動(dòng)器22,其中至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)器22的動(dòng)作,會(huì)使控制器20增加或減少這對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件14、16所施加的壓力。在圖1所示的實(shí)施例中,提供了兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器22、24。本體12包括連接至控制器20的第一驅(qū)動(dòng)器22,其中使用者控制第一驅(qū)動(dòng)器22的動(dòng)作,通過(guò)減小這對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件之間的間距,使控制器增加這對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件14、16施加的壓力。本體12包括連接至控制器20的第二驅(qū)動(dòng)器24,其中第二驅(qū)動(dòng)器24的動(dòng)作,通過(guò)增大這對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件之間的間距,使控制器減少這對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件14、16施加的壓力。通過(guò)移動(dòng)這對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件中的一個(gè)或兩個(gè),可以改變這對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件14、16之間的間距。在本實(shí)施例中,第一驅(qū)動(dòng)器22設(shè)置在本體12的第一壁26上,或安裝在本體12的第一壁26之內(nèi);并且第二驅(qū)動(dòng)器24設(shè)置在本體的第二壁28上,或安裝在本體的第二壁28之內(nèi)。但是,根據(jù)本體12的尺寸和形狀,以及該改進(jìn)型手術(shù)夾持裝置10打算處理的特定步驟,可以設(shè)想到第一驅(qū)動(dòng)器22和第二驅(qū)動(dòng)器24的其他結(jié)構(gòu)。根據(jù)一些實(shí)施例,控制器20及影響這對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件14、16運(yùn)動(dòng)的組件都通過(guò)微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)來(lái)實(shí)現(xiàn),在此將進(jìn)行詳細(xì)敘述。例如,這對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件的運(yùn)動(dòng)受微型齒輪或棘輪系統(tǒng)影響,該微型齒輪或棘輪系統(tǒng)由微芯片通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)方式控制,該微芯片設(shè)于本體12之內(nèi)或設(shè)于本體外部。該微芯片是預(yù)先編程的,并連接與在此所述的一對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件14、16、控制器20、驅(qū)動(dòng)器22、24、血流傳感器30和一個(gè)或多個(gè)其他傳感器、輸出裝置32、限制器和外部病人監(jiān)護(hù)儀通信。值得注意地是,本體12也包括合適的電源,向其中的組件供電。改進(jìn)型手術(shù)夾持裝置10進(jìn)一步包括至少一個(gè)血流傳感器30,其被安裝至伸長(zhǎng)夾持部件14、16中的一個(gè)部件上,或與伸長(zhǎng)夾持部件14、16中的一個(gè)部件結(jié)合在一起,該至少一個(gè)血流傳感器30用來(lái)檢測(cè)夾持于這對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件之間的血管18中的血液流量。血流傳感器30通過(guò)伸長(zhǎng)夾持部件14、16兩者來(lái)實(shí)現(xiàn),如圖1所示。血流傳感器30被連接至輸出裝置32,如LCD屏幕或七段數(shù)碼顯示管,該輸出裝置32安裝至本體12上或安裝在本體12之內(nèi),用于顯示血流的指示器讀數(shù)。血流傳感器30可通過(guò)有線(xiàn)連接經(jīng)過(guò)控制器20/MEMS連接至輸出裝置32。可替代地,血流傳感器30也可以無(wú)線(xiàn)方式連接至輸出裝置32。在一些實(shí)施例中,輸出裝置32未設(shè)置在改進(jìn)型手術(shù)夾持裝置10的本體12上。在這些實(shí)施例中,傳統(tǒng)的病人監(jiān)護(hù)儀的輸出裝置可被用來(lái)將血流量數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)傳輸至傳統(tǒng)的病人監(jiān)護(hù)儀。血流傳感器30可從這些傳感器中選擇,包括壓力傳感器、磁傳感器、電子傳感器、光學(xué)傳感器、核傳感器、應(yīng)變傳感器、應(yīng)力傳感器、聲波傳感器、超聲波傳感器、如多普勒超聲波傳感器、電磁福射傳感器、化學(xué)傳感器、熱學(xué)傳感器、科里奧利微流量傳感器及其組合。盡管如圖1中所示,血流傳感器30大致是沿著這對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件14、16的整體長(zhǎng)度方向設(shè)置,但在這對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件14、16之上的血流傳感器30的定位,和血流傳感器30沿著該伸長(zhǎng)夾持部件的長(zhǎng)度方向設(shè)置的比例,都取決于所使用的血流傳感器的類(lèi)型。根據(jù)一些實(shí)施例,至少一個(gè)血流傳感器30檢測(cè)夾持于這對(duì)伸長(zhǎng)夾持組件之間的血管18的管徑。換言之,可以檢測(cè)血管的特性或狀況。由于多種因素,不同病人中同樣靜脈或動(dòng)脈的管徑可以很大程度地不同。例如,動(dòng)脈硬化性血管疾病(ASVD)或動(dòng)脈粥樣硬化導(dǎo)致動(dòng)脈壁變厚,是脂肪物質(zhì)積聚的結(jié)果。與未受影響的動(dòng)脈相比,受這種狀況影響的動(dòng)脈需要一種不同的夾持壓力。例如,多普勒超聲波傳感器可檢測(cè)出動(dòng)脈壁的厚度,控制器20/MEMS考慮檢測(cè)到的厚度,以決定由一對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件14、16所施加的壓力。根據(jù)一些實(shí)施例,至少一個(gè)傳感器安裝至至少一個(gè)伸長(zhǎng)夾持部件14、16上,以檢測(cè)夾持于這對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件之間的血管質(zhì)量。在不同病人之間,由于各種原因,例如病人的年齡和狀況,是否出現(xiàn)任何病癥,如上文提到的ASVD,在同樣位置的同樣血管的質(zhì)量會(huì)不同。因此,阻塞同樣血管所需要的壓力會(huì)根據(jù)病人的不同而變化。所以,控制器20根據(jù)檢測(cè)到的血管質(zhì)量調(diào)節(jié)由一對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件14、16所施加的壓力。一個(gè)或多個(gè)伸長(zhǎng)夾持部件14、16在其至少一部分上可包括防滑涂層或防滑層34,以防止血管18從伸長(zhǎng)夾持部件的夾持表面滑動(dòng)。在圖1所示的實(shí)施例中,這對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件14、16上均設(shè)有防滑涂層或?qū)?4。防滑涂層或?qū)?4也可比伸長(zhǎng)夾持部件14、16的其余部分更軟,以助于減少或避免對(duì)血管18造成創(chuàng)傷。可替代的是,軟緩沖層或面可設(shè)置在較硬的伸長(zhǎng)夾持部件14、16上,或涂覆在其上,并且,如有需要,該軟緩沖層之上還可設(shè)置另一防滑涂層或?qū)?4。作為另一替代方案,可對(duì)軟緩沖層的表面進(jìn)行防滑處理。
參照附圖2,根據(jù)第二個(gè)實(shí)施例,本體12包括第一副對(duì)置的驅(qū)動(dòng)器22,驅(qū)動(dòng)器22安裝于本體12上并連接至控制器20,其中第一副對(duì)置的驅(qū)動(dòng)器22的動(dòng)作,如箭頭方向所示,會(huì)使得控制器20增加由一對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件14、16所施加的壓力。本體12也包括第二副對(duì)置的驅(qū)動(dòng)器24,驅(qū)動(dòng)器24安裝于本體12上并連接至控制器20,其中第二副對(duì)置的驅(qū)動(dòng)器24的動(dòng)作,如箭頭方向所示,會(huì)使得控制器20減少由一對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件14、16所施加的壓力。如圖2所示,第一副對(duì)置的驅(qū)動(dòng)器22大體上垂直于第二副對(duì)置的驅(qū)動(dòng)器24。第一副和第二副對(duì)置的驅(qū)動(dòng)器22、24可以方便地由使用者的拇指和食指來(lái)操作,按要求依次增加或減少伸長(zhǎng)夾持部件所施加的壓力??刂破?0調(diào)節(jié)一個(gè)或兩個(gè)伸長(zhǎng)夾持部件14、16的位置,使得施加在夾持于伸長(zhǎng)夾持部件之間的血管18上的壓力按要求足以限制血流或阻塞血流。當(dāng)前血流可由上文所述的輸出裝置32顯示,使得操作者可通過(guò)驅(qū)動(dòng)器22、24按需要增加或減少壓力??刂破?0/MEMS包括限制器,用于防止一對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件14、16所施加的壓力超出極限值,這會(huì)對(duì)夾持在中間的血管18造成創(chuàng)傷。壓力極限值可根據(jù)如上文所述檢測(cè)到的血流量和/或檢測(cè)到的管徑和/或檢測(cè)到的血管18質(zhì)量來(lái)確定。限制器也可防止一對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件14、16之間的間距超出裝置10的物理極限。參照附圖3A至3B,根據(jù)改進(jìn)型手術(shù)夾持裝置10的其他實(shí)施例,伸長(zhǎng)夾持部件14、16的形狀是可調(diào)節(jié)的。伸長(zhǎng)夾持部件由柔性材料制成,使伸長(zhǎng)夾持部件的形狀可適應(yīng)被夾持的血管18。圖3A示出了伸長(zhǎng)夾持部件呈直線(xiàn)排列,如之前實(shí)施例中所示。圖3B示出了伸長(zhǎng)夾持部件大體上沿著其整個(gè)長(zhǎng)度方向向右側(cè)彎曲。圖3C示出了伸長(zhǎng)夾持部件14、16在其遠(yuǎn)離本體12的末端處向右側(cè)彎曲。圖3D示出了伸長(zhǎng)夾持部件14、16在其末端處向左側(cè)彎曲,但彎曲角度與圖3C中所示的不同。圖3E示出了伸長(zhǎng)夾持部件14、16大致在其中點(diǎn)處向左側(cè)彎曲,使得伸長(zhǎng)夾持部件14、16大約呈100°角??烧{(diào)節(jié)的伸長(zhǎng)夾持部件使得改進(jìn)型手術(shù)夾持裝置10能夠適用于一系列不同類(lèi)型的血管、一系列不同尺寸的血管、動(dòng)物或人體內(nèi)的一系列不同位置以及用于一系列不同的手術(shù)步驟中。因此,一個(gè)版本的改進(jìn)型手術(shù)夾持裝置10就可以避免或減少大量不同的夾持裝置的需求,這些不同的夾持裝置用于單一類(lèi)型/尺寸/位置的血管,或一個(gè)或僅數(shù)量有限的手術(shù)步驟。參照附圖4A至4B,根據(jù)改進(jìn)型手術(shù)夾持裝置10的其他實(shí)施例,伸長(zhǎng)夾持部件14、16從本體12延伸出來(lái)的角度是可調(diào)節(jié)的。如圖4A中的平面圖所示,伸長(zhǎng)夾持部件可在水平面中相對(duì)于本體進(jìn)行調(diào)節(jié)??商娲?,如圖4B中的側(cè)面圖所示,伸長(zhǎng)夾持部件可在垂直面中相對(duì)于本體進(jìn)行 調(diào)節(jié)。在另一可替代實(shí)施例中,伸長(zhǎng)夾持部件14、16可在垂直面和水平面中相對(duì)于本體12進(jìn)行調(diào)節(jié)。根據(jù)一些實(shí)施例,伸長(zhǎng)夾持部件14、16可占有多個(gè)相對(duì)于本體12預(yù)設(shè)的角度中的一個(gè)角度。根據(jù)其他實(shí)施例,伸長(zhǎng)夾持部件可占據(jù)預(yù)設(shè)角度范圍內(nèi)的任何位置。圖4A示出了伸長(zhǎng)夾持部件占據(jù)同一水平面中三個(gè)不同的位置一中間位置、中間位置偏左30°位置和中間位置偏右30°位置。圖4B示出了伸長(zhǎng)夾持部件占據(jù)同一垂直面中三個(gè)不同位置一中間位置、中間位置之上30°位置和中間位置之下30°位置。值得注意的是,伸長(zhǎng)夾持部件還可設(shè)置為多個(gè)其他角度,不管這些角度是分散的預(yù)設(shè)位置,還是預(yù)設(shè)角度范圍內(nèi)的任意位置。例如,在一些實(shí)施例中,伸長(zhǎng)夾持部件能夠占據(jù)中間位置任一側(cè)的任何90 °位置,從而提供180°范圍的位置。本體還可包括棘輪機(jī)構(gòu)或齒輪機(jī)構(gòu),用于將伸長(zhǎng)夾持部件14、16相對(duì)于本體固定在不同的角度??商娲?,還可設(shè)置鎖定機(jī)構(gòu),將伸長(zhǎng)夾持部件固定在所需角度。參照附圖5A至5C,一個(gè)或多個(gè)前述實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)伸長(zhǎng)夾持部件可包括凹槽或通道36,用于容納血管18。如圖5A所示,伸長(zhǎng)夾持部件14中的通道36將血管保持在適當(dāng)位置,并防止血管沿伸長(zhǎng)夾持部件的長(zhǎng)度方向移動(dòng)。根據(jù)一些實(shí)施例,伸長(zhǎng)夾持部件可以不包括該凹槽或通道36,該伸長(zhǎng)夾持部件呈直線(xiàn)型如圖1所示及上文所述。
根據(jù)其他實(shí)施例及如圖5A所示,伸長(zhǎng)夾持部件16不包括用于容納血管18的凹槽或通道36,但包括與另一伸長(zhǎng)夾持部件14中的通道36對(duì)齊的凹槽或通道38,用于將血管18固定在適當(dāng)位置。凹槽或通道38與通道36朝同一方向彎曲,并且通道38的底面與通道36中的血管18接觸,并在其上施加壓力,以限制血流或阻塞血流。在其他實(shí)施例中,通道38是倒置的,使得通道36和38形成大致圓形通孔,當(dāng)一對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件14、16靠攏在一起時(shí),該圓形通孔包圍血管18。在一些實(shí)施例中,通道36和/或通道38包括上文所述的防滑涂層或防滑層34。根據(jù)改進(jìn)型手術(shù)夾持裝置10的一些實(shí)施例,伸長(zhǎng)夾持部件14包括在通道36任一側(cè)的突起部40。伸長(zhǎng)夾持部件16包括在通道38任一側(cè)的凹槽42,凹槽42的尺寸和形狀都適合于容納伸長(zhǎng)夾持部件14的各個(gè)突起部40。在一對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件14、16靠近的過(guò)程中,凹槽42容納各自的突起部40,一旦凹槽42與突起部40完全適配,則會(huì)阻止伸長(zhǎng)夾持部件14、16的進(jìn)一步靠近。因此,每組突起部與凹槽為夾持部件14、16確定了最小間距。突起部40的長(zhǎng)度和凹槽42的深度,使得它們能防止對(duì)夾持在中間的血管18造成創(chuàng)傷。根據(jù)被夾持的特定靜脈或動(dòng)脈或毛細(xì)血管,和/或一個(gè)或多個(gè)改進(jìn)型手術(shù)夾持裝置10意圖應(yīng)用的特定手術(shù)步驟,不同實(shí)施例之間突起部40和凹槽42的尺寸可以變化??梢栽O(shè)想地是,突起部40和凹槽42可沿著伸長(zhǎng)夾持部件14、16的長(zhǎng)度方向設(shè)置在其他位置,并且不需要設(shè)置在通道36、38附近或設(shè)于通道36、38之內(nèi),如圖5A所示。圖5B示出了伸長(zhǎng)夾持部件14的另一可替代實(shí)施例,其包括用于容納血管18的通道36。在該實(shí)施例中,伸長(zhǎng)夾持部件14包括傾斜部44,從夾持部件14的末端向通道36傾斜,通過(guò)使血管18沿該傾斜部44向上滑動(dòng)并進(jìn)入通道36,幫助血管18進(jìn)入通道36的位置。
改進(jìn)型手術(shù)夾持裝置10的實(shí)施例可包括擴(kuò)展的通道壁46,輔助血管18保留在通道36中。在血管18沿傾斜部44上升并進(jìn)入通道36之后,該擴(kuò)展的通道壁46有助于防止血管18滑出通道36。圖5C示出了改進(jìn)型手術(shù)夾持裝置10的另一實(shí)施例,其中伸長(zhǎng)夾持部件14包括傾斜部44、通道36和擴(kuò)展的通道壁46,如圖5B中前述實(shí)施例所示。在圖5C所示實(shí)施例中,伸長(zhǎng)夾持部件16包括突起部48,該突起部48與另一伸長(zhǎng)夾持部件14中的通道36對(duì)準(zhǔn),當(dāng)這對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件14、16之間的間距減小時(shí),將血管18固定在適當(dāng)位置。伸長(zhǎng)夾持部件16還包括凹槽42,用于容納對(duì)準(zhǔn)的擴(kuò)展的通道壁46。這種布置防止了一對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件14、16在過(guò)大的壓力下靠近,從而防止對(duì)夾持在中間的血管18造成創(chuàng)傷。在圖5C所示實(shí)施例中,放大裝置50,如透鏡,設(shè)置在夾持部件16上,位于突起部48上方,以輔助被夾持的靜脈或動(dòng)脈18定位。當(dāng)放大裝置50設(shè)置在夾持部件16上時(shí),突起部48是透明的。在一些實(shí)施例中,放大裝置50可安裝至本體12上。在圖5C所示的實(shí)施例中,輸出裝置32,如LCD屏幕或七段數(shù)碼顯示管,可被安裝至伸長(zhǎng)夾持部件16,或集成在伸長(zhǎng)夾持部件16內(nèi),從而為收縮的靜脈或動(dòng)脈18提供血流讀數(shù),或者當(dāng)靜脈或動(dòng)脈18被阻塞時(shí),確保沒(méi)有血流通過(guò)。對(duì)于一些前述的實(shí)施例,伸長(zhǎng)夾持部件14、16可以集成至本體12,以簡(jiǎn)化制造步驟并將生產(chǎn)成本降至最低。然而,在一些實(shí)施例中,伸長(zhǎng)夾持部件14、16也可以單獨(dú)制造。例如,在圖1所示實(shí)施例中,伸長(zhǎng)夾持部件14、16由塑料材料制模成型,而本體12及其內(nèi)部組件,如控制器和微芯片,則采用本領(lǐng)域公知的MEMS技術(shù)進(jìn)行裝配,如沉積、圖形化、蝕刻及微加工。對(duì)于一些前述的實(shí)施例,伸長(zhǎng)夾持部件14、16可與本體12分離。在這些實(shí)施例中,伸長(zhǎng)夾持部件是用完即棄的,因而可供一次性使用或也可重復(fù)使用。在至少一些實(shí)施例中,本體12是可重復(fù)使用的,每次使用之后本體都經(jīng)過(guò)消毒并充分密封。因此,本發(fā)明的另一方面是一種手術(shù)夾持套件,包括可重復(fù)使用的本體12以及多個(gè)可更換的伸長(zhǎng)夾持部件14、16。該伸長(zhǎng)夾持部件可按要求選擇用于特定程序和/或用于特定病人和/或靜脈/動(dòng)脈,并連接至本體12中。該伸長(zhǎng)夾持部件可成對(duì)設(shè)置并在一次使用后丟棄??商娲厥牵谝恍?shí)施例中,一對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件中僅一個(gè)部件移動(dòng),該伸長(zhǎng)夾持部件可以單獨(dú)提供并在一次使用后丟棄。在這些實(shí)施例中,一對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件中的一個(gè)部件永久連接在本體上,并可以在消毒后隨本體重復(fù)使用。在前述實(shí)施例中,伸長(zhǎng)夾持部件14、16的長(zhǎng)度可從多種預(yù)設(shè)長(zhǎng)度中進(jìn)行選擇??筛鶕?jù)被夾持的靜脈/動(dòng)脈和/或改進(jìn)型手術(shù)夾持裝置10意圖使用的手術(shù),來(lái)選擇預(yù)設(shè)長(zhǎng)度。根據(jù)一些實(shí)施例,提供了三種不同的長(zhǎng)度。但本發(fā)明的這些實(shí)施例不局限于特定數(shù)量的長(zhǎng)度。改進(jìn)型手術(shù)夾持裝置10可由適合手術(shù)使用的任意材料或材料的組合制成。例如,本體12和/或伸長(zhǎng)夾持部件14、16可由塑料材料制成,可以使用生物相容性聚合物,例如,但不局限于,聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺、聚丙烯均聚物及共聚甲醛。本體12和/或伸長(zhǎng)夾持部件14、16也可由金屬、不銹鋼、鋁、鈦、鈦合金、鎳合金或形狀記憶合金制成??梢允褂锰沾?、橡膠、玻璃、碳纖維、復(fù)合材料和/或其他已知的材料。本發(fā)明實(shí)施例的具體細(xì)節(jié)將參照附圖6A至13F來(lái)進(jìn)行描述。參照附圖6A,智能型手術(shù)夾持裝置10包括本體12和一對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件14、16,這對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件14、16從本體12上延伸出,用于夾持血管18,如動(dòng)脈、靜脈或毛細(xì)血管。這對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件14、16包括各自的安裝座53,或連接至各自的安裝座53,該安裝座53沿著軌道55移動(dòng),以使伸長(zhǎng)夾持部件14、16移動(dòng)。本體12包括一個(gè)或多個(gè)通孔57,使得安裝座53和夾持部件14、16的運(yùn)動(dòng)至少部分在本體12之外,如圖6C所示。在該實(shí)施例中,伸長(zhǎng)夾持部件14、16呈錐形,并包括軟緩沖層52,以助于將對(duì)血管造成的創(chuàng)傷降至最低。輸出裝置32以圖像微型LED顯示器形式,示出了系統(tǒng)信息、使用說(shuō)明、感知數(shù)據(jù)、電池信息、診斷數(shù)據(jù)、自測(cè)數(shù)據(jù)及用于有效用戶(hù)交互的其他相關(guān)信息。該微型LED顯示器連接至嵌入式微計(jì)算機(jī)作為數(shù)字輸出。該微型LED顯示器的操作已編程設(shè)定在計(jì)算機(jī)中,執(zhí)行嵌入式微計(jì)算機(jī)中的代碼即可。驅(qū)動(dòng)器22以按鈕的形式安裝至本體12的第一側(cè)壁26上,以接收用戶(hù)命令,包括開(kāi)啟和關(guān)閉伸長(zhǎng)夾持部件14、16以及在開(kāi)啟或關(guān)閉夾持部件的過(guò)程中緊急停止伸長(zhǎng)夾持部件14、16。該按鈕連接至嵌入式微計(jì)算機(jī)中作為二進(jìn)制輸入。該按鈕的作用已變成設(shè)定在計(jì)算機(jī)中,執(zhí)行嵌入式微計(jì)算機(jī)中的代碼即可。圖6A示出了伸長(zhǎng)夾持部件14、16處于完全閉合位置。參照附圖6B,本體12將裝置10的所有內(nèi)部組件放置在內(nèi),并支撐伸長(zhǎng)夾持部件14、16,該伸長(zhǎng)夾持部件包括 軟緩沖層52。嵌入式微計(jì)算機(jī)54包含小功率微控制器、電路板存儲(chǔ)器和數(shù)字及模擬輸入/輸出端口。本體12內(nèi)還放置有蜂鳴器和/或揚(yáng)聲器61,其以微型揚(yáng)聲器的形式,在夾持裝置10的使用過(guò)程中按照需要發(fā)出警報(bào)聲或提示音。微計(jì)算機(jī)54實(shí)時(shí)執(zhí)行計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)代碼,并控制夾持裝置10的操作。計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)代碼包括用于數(shù)據(jù)獲取、監(jiān)測(cè)、控制、通信、數(shù)據(jù)記錄、自測(cè)及用戶(hù)界面模塊的代碼。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,微計(jì)算機(jī)54的電路被裝配至兩個(gè)小型多層印刷電路板56上,該電路板56安裝在夾持裝置10的本體12之內(nèi)。微型電機(jī)58位于本體12之內(nèi)大致中心處,其連接至電源并由電池60形式的電源供電。微型變速箱62連接至微型電機(jī)58,以驅(qū)動(dòng)伸長(zhǎng)夾持部件14、16。微型變速箱62通過(guò)將微型電機(jī)58的旋轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)換成伸長(zhǎng)夾持部件14、16的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),使得可控制能量從微型電機(jī)58傳輸至伸長(zhǎng)夾持部件14、16。微型變速箱62還將微型電機(jī)58的旋轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)換成伸長(zhǎng)夾持部件14、16的合適的線(xiàn)性速度及能量。此外,當(dāng)伸長(zhǎng)夾持部件14、16處于理想位置時(shí),微型變速箱62起到制動(dòng)器的作用,從而阻止伸長(zhǎng)夾持部件14、16的進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)。這就使得微型電機(jī)58進(jìn)入休眠模式,從而不再需要維持微型電機(jī)58的電力,這種維持電力的需要會(huì)導(dǎo)致電池電量的減少。血流傳感器30以血流傳感器陣列的形式安裝在伸長(zhǎng)夾持部件14、16的接觸面上以及夾持部件各自的緩沖層52上,用于持續(xù)監(jiān)測(cè)血流速率。不考慮伸長(zhǎng)夾持部件14、16之間血管18的位置,傳感器陣列30可檢測(cè)流經(jīng)血管18的血流量,并將信息傳輸至用于監(jiān)測(cè)、記錄、和/或控制動(dòng)作的微計(jì)算機(jī)54。電池60可以是大功率紐扣式鋰離子電池,為整個(gè)夾持裝置供電,包括嵌入式微計(jì)算機(jī)54、血流傳感器30、以及驅(qū)動(dòng)夾持部件14、16,包括微型電機(jī)58和微型變速箱62。但是,值得注意的是,也可以使用其他類(lèi)型的電源。圖6C示出了伸長(zhǎng)夾持部件14、16處于部分分開(kāi)的位置,準(zhǔn)備好容納血管。在該實(shí)施例中,安裝座53通過(guò)本體12中的孔57伸出。參照附圖6D至6E,安裝部件64連接至夾持裝置10本體12的端壁66,使得夾持裝置能被附加至應(yīng)用器,下文中將進(jìn)一步詳述。安裝部件64使得以連續(xù)形式交換控制和數(shù)據(jù)信息,并使得夾持裝置10可通過(guò)應(yīng)用器全面操作。安裝部件64包括安裝平臺(tái)68和信號(hào)極與地電極70。圖7示出了手術(shù)夾持裝置10的另一實(shí)施例,包括大體呈矩形的伸長(zhǎng)夾持部件14、16,而不是圖6A至6C中所示出的錐形。這對(duì)夾持部件14、16以及本體12的邊緣均呈平滑圓形邊緣。在圖8所示實(shí)施例中,手術(shù)夾持裝置10包括一個(gè)固定式伸長(zhǎng)夾持部件16和一個(gè)移動(dòng)式伸長(zhǎng)夾持部件14。夾持部件14包括安裝座53,該安裝座53沿軌道55移動(dòng),而夾持部件16不包括安裝座,并且固定設(shè)置于本體12。參照?qǐng)D9A至9B所示實(shí)施例,手術(shù)夾持裝置10包括與本文中前述實(shí)施例相比更短的夾持部件14、16。在該實(shí)施例中,夾持部件14、16呈錐形并包括軟緩沖層52,該軟緩沖層52包含用于夾持血管18的通道36。通道36包括中脊72,由于血管的橫截面形狀不一定完全呈圓形,該中脊72能有助于將血管18保持在通道36中。單個(gè)血流傳感器30靠近通道36設(shè)置,用于檢測(cè)血液流量。使用者將伸長(zhǎng)夾 持部件的通道36圍繞血管設(shè)置,并通過(guò)按壓驅(qū)動(dòng)器22驅(qū)動(dòng)伸長(zhǎng)夾持裝置14、16閉合靠攏。當(dāng)血流傳感器30檢測(cè)到血管中的血流阻塞時(shí),應(yīng)中止伸長(zhǎng)夾持部件14、16的閉合靠攏。該實(shí)施例還包括在本體12中的拱形平臺(tái)74,用于進(jìn)一步輔助手術(shù)夾持裝置10的定位。使用者向前推進(jìn)該夾持裝置10,直至適當(dāng)?shù)膫鞲衅鞲袘?yīng)到阻力,表明血管正位于拱形平臺(tái)74中。圖9C示出了安裝部件64連接至夾持裝置10本體12的端壁66,使得該夾持裝置能被附加至應(yīng)用器。圖9C還示出了從本體12突出的驅(qū)動(dòng)器22、24。同時(shí)一些實(shí)施例示出了,包括在裝置10側(cè)壁26上的驅(qū)動(dòng)器22、24和在裝置10大致垂直的頂壁上的輸出裝置32,值得注意的是,也可以設(shè)想到其他布局,例如輸出裝置32設(shè)置在一個(gè)側(cè)壁26上,驅(qū)動(dòng)器22、24中的其中一個(gè)設(shè)置在裝置10的頂壁上。在使用中,使用者抓住手術(shù)夾持裝置10的本體12,兩個(gè)手指放置在驅(qū)動(dòng)器22、24的頂部。在一些實(shí)施例中,按壓其中一個(gè)驅(qū)動(dòng)器將充分開(kāi)啟伸長(zhǎng)夾持部件14、16。裝置10隨后進(jìn)入將要被夾持的血管附近,使用者將間隔開(kāi)的一對(duì)夾持部件14、16放置在血管的任一側(cè)。按壓其中一個(gè)驅(qū)動(dòng)器22、24,開(kāi)始令伸長(zhǎng)夾持部件14、16靠攏閉合。通過(guò)按壓其中一個(gè)驅(qū)動(dòng)器22、24,使用者可以隨時(shí)停止夾持部件14、16的靠攏閉合。當(dāng)夾持部件14、16在閉合時(shí),血流傳感器30通過(guò)微計(jì)算機(jī)持續(xù)監(jiān)測(cè)。一旦感應(yīng)到預(yù)設(shè)的血液流量,微計(jì)算機(jī)會(huì)停止伸長(zhǎng)夾持部件14、16的靠攏閉合,發(fā)出警報(bào)聲或蜂鳴聲,在顯不器32上顯不信息,并停止向微型電機(jī)58供電,以保留電池60中的電力。微型變速器62確保夾持部件14、16鎖定在適當(dāng)位置并且不能移動(dòng)。根據(jù)聽(tīng)到的警報(bào)聲和/或看到顯示器32上的信息,當(dāng)夾持裝置10連接至血管18時(shí),使用者放開(kāi)夾持裝置10。微計(jì)算機(jī)持續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)血流傳感器30、驅(qū)動(dòng)器22、24以及通信端口。如果在程序/操作期間,在任何給定時(shí)間內(nèi)血流速度的增加或減少超出所需速度,則微計(jì)算機(jī)會(huì)驅(qū)動(dòng)微型電機(jī)58來(lái)調(diào)節(jié)夾持部件14、16之間的間距,以維持所需的血流速度。這種調(diào)節(jié)僅需幾毫 秒。在程序/操作結(jié)束時(shí),使用者按壓其中一個(gè)驅(qū)動(dòng)器22、24,微計(jì)算機(jī)利用微型電機(jī)58開(kāi)啟夾持部件14、16,使得裝置10與血管分離。手術(shù)夾持裝置10通過(guò)有線(xiàn)和/或無(wú)線(xiàn)串行通信交換控制信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)。裝置10可以與應(yīng)用器通信(下文將詳述),和/或通過(guò)有線(xiàn)和/或無(wú)線(xiàn)通信手段與外部計(jì)算機(jī)通信?,F(xiàn)在參照附圖1OA至10C,根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種應(yīng)用器76形式的工具,與手術(shù)夾持裝置10 —起使用。應(yīng)用器76包括機(jī)體78,該機(jī)體78形成一手柄供使用者把持。機(jī)體78包括嵌入式微計(jì)算機(jī)79,該嵌入式微計(jì)算機(jī)79包括小功率微控制器、電路板存儲(chǔ)器和數(shù)字及模擬輸入/輸出端口,類(lèi)似于上文所描述的與手術(shù)夾持裝置10相關(guān)的特征,參照附圖6B。應(yīng)用器76的微計(jì)算機(jī)79執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器內(nèi)的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)代碼,并控制應(yīng)用器76的操作。微計(jì)算機(jī)電路裝配至兩個(gè)小型多層印刷電路板上,該電路板安裝在應(yīng)用器的機(jī)體78之內(nèi) ,并由內(nèi)部電池81供電。應(yīng)用器76包括輸出裝置,以圖像微型LED顯示器80的形式,該輸出裝置連接并與應(yīng)用器76的微計(jì)算機(jī)通信,以顯示系統(tǒng)信息、使用說(shuō)明、感知數(shù)據(jù)、電池信息、診斷數(shù)據(jù)、及用于有效用戶(hù)交互的其他相關(guān)信息。應(yīng)用器76包括輸入裝置,以四個(gè)按鈕82、84、86、88的形式,以及方向控制器90,如操縱桿或滾珠,該輸入裝置和方向控制器連接并與應(yīng)用器76的微計(jì)算機(jī)通信,以控制應(yīng)用器76的伸縮臂92的遠(yuǎn)端伸展和收縮,以及定位控制連接至伸縮臂92遠(yuǎn)端部的手術(shù)夾持裝置10,如圖1OB及IOC所示。
伸縮臂92包括圓柱形筒狀部件94,該部件的近端處連接至機(jī)體78。伸縮臂92還包括伸長(zhǎng)部件96,其以收縮狀態(tài)容納在圓柱形筒狀部件94之內(nèi)。圖1OA示出了伸縮臂92,伸長(zhǎng)部件96處于伸長(zhǎng)狀態(tài)。應(yīng)用器76包括云臺(tái)頭98,該云臺(tái)頭98連接至伸長(zhǎng)部件96的遠(yuǎn)端部。云臺(tái)頭98包括接觸面100,通過(guò)夾持裝置10的安裝部件64,將手術(shù)夾持裝置10連接至云臺(tái)頭98,進(jìn)而連接至伸縮臂92的遠(yuǎn)端部,如圖1OB及IOC所示。應(yīng)用器76包括線(xiàn)性驅(qū)動(dòng)器93,包含在機(jī)體78內(nèi),和/或包含在圓柱形筒狀部件94內(nèi),用于控制部件96的伸長(zhǎng)。線(xiàn)性驅(qū)動(dòng)可通過(guò)任何已知的機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn),使得伸長(zhǎng)部件96相對(duì)于筒狀部件94作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。如圖1OA所示,伸長(zhǎng)部件96可以自由地滑入和滑出筒狀部件94。如圖1OC所示,圓柱形筒狀部件94內(nèi)整合有鎖定機(jī)構(gòu)95,以防止伸長(zhǎng)部件96完全滑出筒狀部件94。在一 些實(shí)施例中,伸長(zhǎng)部件96的最大伸長(zhǎng)度是圓柱形筒狀部件94的總長(zhǎng)度的一半。圓柱形筒狀部件94和伸長(zhǎng)部件96的長(zhǎng)度都可以從多種預(yù)設(shè)長(zhǎng)度中進(jìn)行選擇。在云臺(tái)頭98和/或伸長(zhǎng)部件96內(nèi)還包括一個(gè)或多個(gè)微型電機(jī)97,用以控制連接至云臺(tái)頭98的手術(shù)夾持裝置10的方向和位置。參照附圖10D,云臺(tái)頭98包括框架102,該框架102支撐球形部件104,該球形部件104可相對(duì)于框架102平移和傾斜;如附圖1OB所示,示出了手術(shù)夾持部件10以?xún)A向于垂直面的方式連接至球形部件104,并且如附圖1OC所示,示出了手術(shù)夾持裝置10以?xún)A向于垂直面的方式連接,并且相對(duì)于應(yīng)用器76縱軸的向左成角度。云臺(tái)頭98的運(yùn)動(dòng)通過(guò)儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器中的軟件來(lái)控制,該軟件由應(yīng)用器76的微計(jì)算機(jī)79執(zhí)行,以響應(yīng)使用者通過(guò)按鈕82、84、86、88和/或方向控制器90的輸入。云臺(tái)頭98使得手術(shù)夾持裝置10連接至其上,以不同角度和位置進(jìn)行調(diào)度,如圖1OB和IOC所示。伸長(zhǎng)部件96和云臺(tái)頭98都能夠使裝置10在動(dòng)物或人體內(nèi)的不同位置以一定距離進(jìn)行操作。接觸面100具有電磁系統(tǒng),該電磁系統(tǒng)由微計(jì)算機(jī)控制。利用應(yīng)用器76的機(jī)體78上的一個(gè)或多個(gè)按鈕82、84、86、88,可使接觸面100被磁化或去磁化。當(dāng)使用者想要將應(yīng)用器76連接至手術(shù)夾持裝置10時(shí),應(yīng)按下按鈕82、84、86、88中的一個(gè)按鈕,使接觸面100磁化,并使接觸面100能夠被吸引至手術(shù)夾持裝置10的安裝部件64。參照附圖10E,在磁化過(guò)程中,圓形的接觸面100與安裝部件64形狀互補(bǔ),從而使得應(yīng)用器與手術(shù)夾持裝置10的安裝部件64能夠互鎖,如圖1OF至IOG所示。通過(guò)方向控制器90調(diào)節(jié)夾持裝置10的位置和方向之后,使用者可以通過(guò)按下按鈕82、84、86、88中的一個(gè)按鈕,禁止產(chǎn)生電磁信號(hào),從而使手術(shù)夾持裝置10與應(yīng)用器76分離。應(yīng)用器76可由適合于手術(shù)應(yīng)用的任意材料或材料的組合物制成。例如,機(jī)體78、圓柱形筒狀部件94、伸長(zhǎng)部件96及云臺(tái)頭98都可由塑料材料制成,例如但不局限于,聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺、聚丙烯均聚物及共聚甲醛,或其他已知材料。接觸面100可由任何帶有磁性的材料制成。參照附圖11,應(yīng)用器76的另一個(gè)實(shí)施例,包括柔性的臂92,使用者將臂92構(gòu)成所需的形狀,以方便接入至多種不同的應(yīng)用場(chǎng)合中。在該實(shí)施例中,臂92可由任意合適的材料或材料的組合構(gòu)成,這些材料或材料的組合允許臂的形狀能夠改變,并且改變的形狀可在應(yīng)用中得以維持。
在使用中,使用者通過(guò)將夾持裝置本體12的端壁66上的安裝部件64與應(yīng)用器76的云臺(tái)頭98的接觸面100結(jié)合,手動(dòng)地將手術(shù)夾持裝置10連接至應(yīng)用器76。通過(guò)夾持裝置10和應(yīng)用器76之間的信號(hào)交換自動(dòng)檢測(cè)到二者的連接,并啟動(dòng)電磁系統(tǒng)將夾持裝置10固定至應(yīng)用器76。電磁系統(tǒng)也可以由使用者通過(guò)在任意給定時(shí)間按壓應(yīng)用器機(jī)體78上按鈕82、84、86、88中的一個(gè)按鈕來(lái)啟動(dòng)和禁用。一旦啟動(dòng)電磁系統(tǒng),將通過(guò)應(yīng)用器76的按鈕82、84、86、88和方向控制器90來(lái)控制夾持裝置10。來(lái)自血流傳感器陣列30中的信息,通過(guò)串行通信端口,實(shí)時(shí)從夾持裝置10轉(zhuǎn)送至應(yīng)用器76。夾持裝置10通過(guò)應(yīng)用器76進(jìn)入血管附近,并通過(guò)方向控制器90來(lái)操縱,直至伸長(zhǎng)夾持部件14、16圍繞血管。由應(yīng)用器76上的按鈕82、84、86、88來(lái)控制伸長(zhǎng)夾持部件14、16的閉合靠攏。裝置10內(nèi)的血流傳感器30監(jiān)測(cè)閉合靠攏過(guò)程中的血流,如上文所述。一旦感應(yīng)到預(yù)定的血流速度,應(yīng)用器76的微計(jì)算機(jī)79就會(huì)停止夾持部件14、16的閉合靠攏,在應(yīng)用器76中發(fā)出警報(bào)聲,在應(yīng)用器76的顯示器80上顯示信息,并中斷對(duì)夾持裝置10內(nèi)微型電機(jī)68的供電。根據(jù)聽(tīng)到的警報(bào)聲和/或看到的顯示器80上的信息,當(dāng)夾持裝置10連接至血管時(shí),使用者可停止應(yīng)用器76的電磁系統(tǒng)。夾持裝置10的微計(jì)算機(jī)54恢復(fù)控制并繼續(xù)監(jiān)測(cè)血流傳感器30。如果在夾持血管期間,血流速度增加或減少超出任何給定時(shí)間所需的速度,則微計(jì)算機(jī)54會(huì)調(diào)節(jié)伸長(zhǎng)夾持部件14、16之間的間距,以維持所需的血流速度,如上所述。在程序/操作結(jié)束時(shí),使用者將應(yīng)用器76的云臺(tái)頭98的接觸面100放置在靠近夾持裝置10的安裝部件64處,并將夾持裝置連接至應(yīng)用器76。使用者按下應(yīng)用器76上的按鈕82、84、86、88中的一個(gè)按鈕,開(kāi)啟夾持部件14、16,將夾持裝置10從血管中分離出來(lái)。
參照附圖12A和12B,示出了一種智能手術(shù)微型夾持裝置110,包括大致圓柱形的本體112和一對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件14、16,這對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件從本體上延伸出來(lái),用于夾持毛細(xì)血管。夾持部件14、16包括軟緩沖層52,幫助將對(duì)毛細(xì)血管的創(chuàng)傷降至最低。本體112包括安裝導(dǎo)向件114和電極116、118,用于將微型夾持裝置110物理上連接并電連接至微型夾持應(yīng)用器,下文中將進(jìn)一步詳述。在一個(gè)實(shí)施例中,微型夾持裝置110包括四個(gè)電極,圖12A和12B中僅可見(jiàn)其中的兩個(gè)電極。本體112容納裝置110的所有內(nèi)部組件,并支撐著伸長(zhǎng)夾持部件14、16。圖12A示出了夾持部件14、16處于閉合位置,而圖12B則示出了夾持部件
14、16處于部分打開(kāi)的位置。夾持部件14、16包括各自的安裝座53,或夾持部件14、16連接至各自的安裝座53,該安裝座53沿著軌道55移動(dòng),并穿過(guò)本體12內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)通孔57,以促進(jìn)伸長(zhǎng)夾持部件14、16的運(yùn)動(dòng)。參照附圖12C,手術(shù)微型夾持裝置110包括嵌入式血流傳感器陣列30、線(xiàn)性微型驅(qū)動(dòng)器120、驅(qū)動(dòng)臂122喲關(guān)于移動(dòng)伸長(zhǎng)夾持部件14、16,以及連接部件124,用于將微型夾持裝置10連接至微型夾持應(yīng)用器。線(xiàn)性微型驅(qū)動(dòng)器120驅(qū)動(dòng)夾持部件14、16。在一些實(shí)施例中,線(xiàn)性微型驅(qū)動(dòng)器120包括腔室或空芯,腔室具有內(nèi)螺紋,腔室內(nèi)有螺紋桿。該螺紋桿的一端設(shè)有連接部件124,而相反的另一端上有驅(qū)動(dòng)臂122。在一些實(shí)施例中,連接部件124包括十字形凹槽125,如圖12D所示。但也可以使用其他形狀的凹槽,如三角形、正方形或六邊形。連接部件124可接入至本體112中與夾持部件14、16對(duì)置的端部,并使得數(shù)據(jù)信息以連續(xù)形式被傳輸至手術(shù)微型夾持裝置110,并接收來(lái)自手術(shù)微型夾持裝置110的數(shù)據(jù)信息,該手術(shù)微型夾持裝置110通過(guò)微型夾持應(yīng)用器來(lái)完全操作。連接部件124包括安裝平臺(tái)129、用于信號(hào)和供電的電極以及地電極(圖中未示出)。參照附圖13A至13E,螺紋桿的連接部件124連接至微型夾持應(yīng)用器128的連接桿126,并由該連接桿126驅(qū)動(dòng)。連接桿126包括突出部127,該突出部127的形狀與連接部件124中凹槽125的形狀互補(bǔ)。本體112上的安裝導(dǎo)向件114,與微型夾持應(yīng)用器128的臂92中的凹槽130對(duì)準(zhǔn),并容納至該凹槽130之內(nèi),以確保微型夾持裝置110以正確的方向安裝至微型夾持應(yīng)用器。微型夾持裝置110的電極116、118連接至微型夾持應(yīng)用器128的臂92的各自電極117、119,當(dāng)微型夾持裝置110連接至應(yīng)用器128時(shí),為微型夾持裝置110供電。連接桿126的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)換成螺紋桿的直線(xiàn)性運(yùn)動(dòng),螺紋桿連接至驅(qū)動(dòng)臂122,驅(qū)動(dòng)臂122能打開(kāi)和閉合夾持部件14、16。血流傳感器陣列30持續(xù)監(jiān)測(cè)夾持于夾持部件14、16之間的毛細(xì)血管中的血流速度,并將信息傳輸至應(yīng)用器128的微計(jì)算機(jī),當(dāng)微型夾持裝置110連接至應(yīng)用器128時(shí),用于監(jiān)測(cè)、記錄或控制動(dòng)作。由于線(xiàn)性微型驅(qū)動(dòng)器120的螺紋機(jī)構(gòu),螺紋桿不能夠在與微型夾持應(yīng)用器128的連接桿126脫離時(shí)移動(dòng),以確保在操作期間夾持部件14、16不打開(kāi)或閉合超出設(shè)定位置。在操作結(jié)束時(shí),微型夾持應(yīng)用器128重新連接至微型夾持裝置110。連接桿126以反方向旋轉(zhuǎn),使得螺紋桿以反方向移動(dòng),導(dǎo)致夾持部件14、16分開(kāi)。手術(shù)微型夾持裝置110可由適合用于手術(shù)應(yīng)用中的任意材料或材料的組合制成,參照本文中其他實(shí)施例所述。 圖13A至13E中所示的微型夾持應(yīng)用器128具有與前述實(shí)施例中應(yīng)用器76類(lèi)似的結(jié)構(gòu)。微型夾持應(yīng)用器128包括機(jī)體78,為使用者提供手柄,嵌入式微計(jì)算機(jī)79包括小功率微控制器、電路板存儲(chǔ)器和數(shù)字及模擬輸入/輸出端口。微計(jì)算機(jī)79執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器內(nèi)的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)代碼,并控制應(yīng)用器128的操作,以響應(yīng)來(lái)自使用者和/或來(lái)自傳感器反饋的輸入。微計(jì)算機(jī)電路被裝配至兩個(gè)小型多層印刷電路板上,該電路板安裝在應(yīng)用器128的機(jī)體78之內(nèi),并由內(nèi)部電池81供電。輸出裝置,以圖像微型LED顯示器80的形式,設(shè)置于機(jī)體78上,以顯示系統(tǒng)信息、使用說(shuō)明、感知數(shù)據(jù)、電池信息、診斷數(shù)據(jù)、及用于有效用戶(hù)交互的其他相關(guān)信息。機(jī)體78包括輸入裝置,以四個(gè)按鈕82、84、86、88的形式,以及方向控制器90,如操縱桿或滾珠,以控制連接桿126的遠(yuǎn)端伸展和收縮,該連接桿126位于安裝至機(jī)體73的臂92的圓柱形筒狀部件94之內(nèi)。微型夾持應(yīng)用器128包括連接至微計(jì)算機(jī)79的微型電機(jī)132和連接至微型電機(jī)132的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)134。在一些實(shí)施例中,該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是螺母-螺桿式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),其中微型電機(jī)132的軸包括螺桿,并且連接桿126的內(nèi)部是帶螺紋的。該微型電機(jī)132和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)134可被包括在機(jī)體78內(nèi)和/或包括在圓柱形筒狀部件94內(nèi)。作為對(duì)來(lái)自使用者的輸入的響應(yīng),微計(jì)算機(jī)79通過(guò)微型電機(jī)132和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)134,控制連接桿126的運(yùn)動(dòng)。連接桿126可以順時(shí)針或逆時(shí)針雙向旋轉(zhuǎn),并且在旋轉(zhuǎn)時(shí)可以伸長(zhǎng)或收縮。微型夾持應(yīng)用器128包括電磁系統(tǒng),該電磁系統(tǒng)由微計(jì)算機(jī)79控制。使用者利用按鈕82、84、86、88,可以使連接桿126磁化或去除磁化。當(dāng)使用者想要將微型夾持應(yīng)用器128連接至手術(shù)微型夾持裝置110時(shí),通過(guò)執(zhí)行臂92的圓柱形筒狀部件94內(nèi)的電極117、119與微型夾持裝置110的本體112內(nèi)的電極116、118之間的電導(dǎo)測(cè)試,微計(jì)算機(jī)79可以自動(dòng)檢測(cè)到安裝。電磁系統(tǒng)由微計(jì)算機(jī)79激活,從而將微型夾持裝置110固定至微型夾持應(yīng)用器128。一旦電磁系統(tǒng)被激活,則可通過(guò)操縱微型夾持應(yīng)用器128的按鈕82、84、86、88和方向控制器90來(lái)對(duì)微型夾持裝置110進(jìn)行控制。微型夾持裝置110被操控至圍繞血管的位置并夾持在血管上,如上文所述。來(lái)自血流傳感器陣列30的信息通過(guò)電極116、117、118、119實(shí)時(shí)從微型夾持裝置110傳輸至微型夾持應(yīng)用器128。當(dāng)使用者禁用電磁系統(tǒng)時(shí),血流傳感器30不再接收來(lái)自微型夾持應(yīng)用器128的供電,并不再被應(yīng)用器的微·計(jì)算機(jī)79監(jiān)控。通過(guò)收縮連接桿126,斷開(kāi)電極116、118與電極117、119的連接,并將安裝導(dǎo)向件114從凹槽130中分離,使得應(yīng)用器128與微型夾持裝置110斷開(kāi)連接。在程序/操作結(jié)束時(shí),使用者將應(yīng)用器128的連接桿126放置在靠近微型夾持裝置110的連接部件124處,并伸長(zhǎng)連接桿126與連接部件124相結(jié)合。本體112的后部被容納至圓柱形筒狀部件94之內(nèi),使得電極116、118與電極117、119重新連接,并且安裝導(dǎo)向件114與凹槽130相結(jié)合。電磁系統(tǒng)被微計(jì)算機(jī)79重新激活,使得夾持部件14、16被打開(kāi)。鑒于上文所述,可以理解地是,通常本發(fā)明的實(shí)施例涉及手術(shù)夾持裝置,該裝置用于在例如心臟手術(shù)和普通血管手術(shù)中限制血管中的血流或阻塞血管中的血流。在至少一些實(shí)施例中,這是通過(guò)使用MEMS和/或在夾持裝置中采用科里奧利技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,使得伸長(zhǎng)夾持部件能夠感知流過(guò)各自血管的血流速度。通過(guò)位于手術(shù)夾持裝置內(nèi)部或外部的微型芯片/微計(jì)算機(jī)電路,可確定血流速度。當(dāng)血流被阻塞或被限制至所需水平時(shí),制動(dòng)系統(tǒng)或限制器會(huì)阻止該裝置的使用者進(jìn)一步收緊伸長(zhǎng)夾持部件。鑒于上文所述,可以理解地是,通常本發(fā)明的實(shí)施例還涉及與改進(jìn)型手術(shù)夾持裝置一起使用的工具。該工具,在本文中以應(yīng)用器76、128的形式,可以被連接至手術(shù)夾持裝置10、110,并可與手術(shù)夾持裝置10、110斷開(kāi)連接。當(dāng)二者連接時(shí),改進(jìn)型手術(shù)夾持裝置會(huì)被應(yīng)用器操縱和控制,這使得手術(shù)夾持裝置10、110能夠被使用并控制至難以到達(dá)的區(qū)域,如較深層的人體腔,或被阻塞的區(qū)域。因此,本發(fā)明的另一方面是一種手術(shù)夾持套件,包括一個(gè)或多個(gè)手術(shù)夾持裝置10和一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用器76,或者一個(gè)或多個(gè)手術(shù)夾持裝置110和一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用器128。值得注意地是,在此所描述的實(shí)施例的組合都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。例如,可以設(shè)想,參照附圖1至5C,上文所述實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)特征,可以與參照附圖6A至13E上文所述實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)特征相結(jié)合。例如,參照附圖6A至13E上文所述的實(shí)施例中,夾持部件14、16可以由柔性材料制成,使得夾持部件14、16的形狀可以被調(diào)節(jié)。在這些實(shí)施例中,可替代地或可附加地,夾持部件14、16相對(duì)于本體12的角度是可調(diào)節(jié)的。夾持部件
14、16也可替代地或可附加地包括一個(gè)或多個(gè)突起部40、凹槽42、傾斜部44和/或放大裝置50。因此,本發(fā)明的實(shí)施例為解決本領(lǐng)域內(nèi)的至少部分技術(shù)問(wèn)題提供了解決方案。改進(jìn)型手術(shù)夾持裝置10的實(shí)施例包括伸長(zhǎng)夾持部件14、16,該伸長(zhǎng)夾持部件具有可調(diào)節(jié)的形狀,使得夾持部件能夠根據(jù)被夾持的血管和/或根據(jù)將被執(zhí)行的手術(shù)程序來(lái)調(diào)整形狀。改進(jìn)型手術(shù)夾持裝置10的實(shí)施例包括伸長(zhǎng)夾持部件14、16,其中,夾持部件相對(duì)于本體12的角度在垂直面和/或水平面內(nèi)是可調(diào)節(jié)的。這些實(shí)施例使改進(jìn)型手術(shù)夾持裝置10能夠適用于廣泛的手術(shù)程序中并適用于更多種類(lèi)型、管徑和質(zhì)量的血管。例如,本文描述的改進(jìn)型手術(shù)夾持裝置的單個(gè)實(shí)施例,可適用于限制血管中的血流,該血管的直徑范圍約為0.2毫米至7毫米。因此,不再需要大量的夾持裝置來(lái)用于少量手術(shù)。實(shí)施例包括血流傳感器和/或質(zhì)量傳感器,可以準(zhǔn)確檢測(cè)到血管收縮的水平以及血管被阻塞的位置。這防止了向血管施加過(guò)多的壓力,同時(shí)確保在手術(shù)程序的下一階段開(kāi)始之前完成阻塞。類(lèi)似地,血流傳感器使得在程序?qū)嵤┲螅梢詼?zhǔn)確控制血流的恢復(fù)。血流傳感器和/或質(zhì)量傳感器還能夠?qū)ρ艿墓軓竭M(jìn)行評(píng)估。因此,減少了手術(shù)程序中的風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)設(shè)置突起部40和凹槽42,防止了夾持部件閉合得超出預(yù)設(shè)限值,從而防止了向靜脈/動(dòng)脈/毛細(xì)血管施加過(guò)多的壓力,也降低了與夾持靜脈/動(dòng)脈/毛細(xì)血管相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。在一個(gè)或兩個(gè)伸長(zhǎng)夾持部件14、16上設(shè)置防滑涂層或防滑層34,防止了血管18從伸長(zhǎng)夾持部件的夾持表面滑落,從而在手術(shù)程序中提供了更好的控制。技術(shù)特征如通道36、傾斜表面44、擴(kuò)展壁46和放大裝置50也能促進(jìn)血管更快和更準(zhǔn)確地定位,和/或,與現(xiàn)有技術(shù)中的至少一些夾持裝置相比,能夠更可靠地夾持血管。實(shí)施例包括可分離的伸長(zhǎng)夾持部件14、16,該部件提供一種改進(jìn)型手術(shù)夾持套件,該套件可調(diào)節(jié)適用于大范圍的手術(shù)程序中,并能夾持各種各樣的血管。該可分離的伸長(zhǎng)夾持部件可以一次性使用或重復(fù)使用,并可根據(jù)特定程序的需要進(jìn)行選擇。實(shí)施例包括本體12,本體12具有控制器20,尤其是MEMS裝配式本體,提供了一種可重復(fù)使用的本體,該本體能夠準(zhǔn)確控制伸長(zhǎng)夾持部件之間的間距,從而控制伸長(zhǎng)夾持部件施加的壓力。一旦獲得所需的夾持壓力,該本體可分開(kāi),并重新連接至伸長(zhǎng)夾持部件,從而釋放伸長(zhǎng)夾持部件并恢復(fù)血流。設(shè)置輸出裝置32,如IXD屏幕或七段數(shù)碼顯示管,不論輸出裝置32是設(shè)置在改進(jìn)型手術(shù)夾持裝置10上,或作為單獨(dú)的醫(yī)療監(jiān)護(hù)儀的一部分,都能為使用者提供血流量的瞬時(shí)顯示。無(wú)線(xiàn)通信避免了使用外部電纜或電線(xiàn),而外部電纜或電線(xiàn)在手術(shù)程序過(guò)程中可能會(huì)絆住其他物體。應(yīng)用器76、128,使手術(shù)夾持裝置10、110能在一定距離內(nèi)使用并受控制,例如,在難以到達(dá)的區(qū)域,如深層人體腔內(nèi),或被阻塞的區(qū)域。在本說(shuō)明書(shū)中,術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”、“含有”或類(lèi)似術(shù)語(yǔ)都意圖表示不排除性的包括,例如系統(tǒng)、方法或設(shè)備包括一系列元件,表示不僅僅包括這些元件,還可以包括其他未列出的元件??v觀(guān)全文,目的是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述,但本發(fā)明不局限于任意一個(gè)實(shí)施例或特定特征的集合。本領(lǐng) 域內(nèi)技術(shù)人員值得注意的是,在舉例的特定實(shí)施例中可進(jìn)行各種修改和變化,并未脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種手術(shù)夾持裝置,包括: 本體; 從所述本體延伸出的一對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件,以及 電子控制器,其包圍在本體之內(nèi)并連接至至少一個(gè)伸長(zhǎng)夾持部件,用于控制至少一個(gè)伸長(zhǎng)夾持部件的運(yùn)動(dòng),控制由伸長(zhǎng)夾持部件在夾持于中間的血管上施加的壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,包括: 連接至所述控制器的微型電機(jī); 連接至所述微型電機(jī)和所述控制器的電源;以及 連接至所述微型電機(jī)和至少一個(gè)伸長(zhǎng)夾持部件的微型變速箱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置,其特征在于,所述夾持部件具有以下特征中的一個(gè)或多個(gè)特征:伸長(zhǎng)的、錐形的。
4.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置,其特征在于,所述本體包括連接至控制器的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)器,其中,所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)作,會(huì)使得所述控制器增加或減少由所述夾持部件施加的壓力。
5.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置,其特征在于,所述本體包括連接至所述控制器的第一副對(duì)置的驅(qū)動(dòng)器,其中,所述第一副對(duì)置的驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)作,會(huì)使得所述控制器增加由所述夾持部件施加的壓力。
6.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置,其特征在于,所述本體包括連接至所述控制器的第二副對(duì)置的驅(qū)動(dòng)器,其 中,所述第二副對(duì)置的驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng),會(huì)使得所述控制器減少由所述夾持部件施加的壓力。
7.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置,其特征在于,包括安裝至至少一個(gè)夾持部件的至少一個(gè)血流傳感器,以檢測(cè)血管中的血流量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置,其特征在于,一旦所述至少一個(gè)血流傳感器檢測(cè)到血管已被阻塞或被限制至所需程度,則將血管任一側(cè)的夾持部件鎖定在適當(dāng)位置。
9.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置,其特征在于,包括輸出裝置,用于顯示與所述裝置有關(guān)的信息,所述信息包括由至少一個(gè)血流傳感器測(cè)量到的血流讀數(shù)。
10.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置,其特征在于,包括安裝至至少一個(gè)夾持部件的至少一個(gè)傳感器,用于檢測(cè)夾持于夾持部件之間的血管的以下特征中的一個(gè)或多個(gè)特征:血管管徑、血管壁厚度、血管質(zhì)量。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置,其特征在于,根據(jù)所檢測(cè)的管徑、壁厚度或質(zhì)量,所述控制器調(diào)節(jié)由所述夾持部件所施加的壓力。
12.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置,其特征在于,一個(gè)或多個(gè)所述夾持部件包括在其至少一部分上設(shè)置一個(gè)或多個(gè)以下特征:防滑涂層、軟緩沖層。
13.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置,其特征在于,一個(gè)或多個(gè)所述夾持部件包括用于容納血管的通道。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置,其特征在于,所述通道包括中脊。
15.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置,其特征在于,至少一個(gè)所述夾持部件包括突起部,所述突起部與另一夾持部件上的凹槽對(duì)準(zhǔn),以確定所述夾持部件之間的最小間距。
16.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置,其特征在于,所述本體包括用于容納血管的拱形平臺(tái)。
17.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置,其特征在于,所述夾持部件由柔性材料制成,使得夾持部件的形狀可適應(yīng)被夾持的血管。
18.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置,其特征在于,所述夾持部件與所述本體整體成形,或可與所述本體分離。
19.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置,其特征在于,所述夾持部件可相對(duì)于所述本體在垂直面和/或水平面內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的裝置,其特征在于,所述夾持部件具有以下特征中的一個(gè):相對(duì)于所述本體的多個(gè)預(yù)定角度、在預(yù)定角度范圍內(nèi)的任意位置。
21.根據(jù)權(quán)利要求18至20中任一項(xiàng)所述的裝置,其特征在于,所述本體包括棘輪機(jī)構(gòu)或齒輪機(jī)構(gòu),用于將所述伸長(zhǎng)夾持部件固定至預(yù)定角度。
22.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置,其特征在于,所述伸長(zhǎng)夾持部件的長(zhǎng)度可從多個(gè)預(yù)定長(zhǎng)度中選擇。
23.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置,其特征在于,所述控制器通過(guò)微型機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
24.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置,其特征在于,所述伸長(zhǎng)夾持部件和/或所述本體是一次性使用的或可重復(fù)使用的。
25.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置,其特征在于,包括放大裝置,其連接至所述本體或其中一個(gè)所述夾持部件。
26.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置,其特征在于,至少一個(gè)夾持部件包括用于容納血管的傾 斜部。
27.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置,其特征在于,所述本體包括安裝部件,用于將所述裝置連接至應(yīng)用器。
28.—種手術(shù)夾持裝置,包括: 本體; 從所述本體延伸出的一對(duì)夾持部件,以及 包圍在所述本體之內(nèi)并連接至至少一個(gè)所述夾持部件的驅(qū)動(dòng)器,用于控制至少一個(gè)所述夾持部件的運(yùn)動(dòng),控制由所述夾持部件在夾持于中間的血管上施加的壓力。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的裝置,包括至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)器臂,連接至所述驅(qū)動(dòng)器和至少一個(gè)所述夾持部件之間。
30.根據(jù)權(quán)利要求28或29所述的裝置,其特征在于,所述驅(qū)動(dòng)器包括連接部件,用于將所述裝置連接至應(yīng)用器,所述應(yīng)用器用于控制所述裝置。
31.根據(jù)權(quán)利要求28至30中任一項(xiàng)所述的裝置,其特征在于,所述本體包括一個(gè)或多個(gè)以下特征:一個(gè)或多個(gè)電極,其用于連接至應(yīng)用器中各自的電極;安裝導(dǎo)向件,其用于與應(yīng)用器中的凹槽對(duì)準(zhǔn)。
32.根據(jù)權(quán)利要求28至31中任一項(xiàng)所述的裝置,包括一個(gè)或多個(gè)以下特征: 至少一個(gè)血流傳感器,安裝至至少一個(gè)所述夾持部件上,用于檢測(cè)血管中的血流; 防滑涂層,設(shè)于一個(gè)或多個(gè)所述夾持部件的至少一部分上; 軟緩沖層,設(shè)于一個(gè)或多個(gè)所述夾持部件的至少一部分上。
33.一種應(yīng)用器,與前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的手術(shù)夾持裝置一起使用。
34.一種與手術(shù)夾持裝置一起使用的應(yīng)用器,所述應(yīng)用器包括: 機(jī)體,包括至少一個(gè)輸入裝置、至少一個(gè)輸出裝置、以及連接至所述輸入和輸出裝置的微控制器; 在近端處連接至所述機(jī)體的臂;以及 設(shè)于所述臂的遠(yuǎn)端部的 頭部,用于連接至手術(shù)夾持裝置,所述頭部與所述微控制器通 目。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的應(yīng)用器,其特征在于,所述臂包括連接至所述機(jī)體的圓柱形筒狀部件,以及包圍在所述圓柱形筒狀部件內(nèi)的伸長(zhǎng)部件。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的應(yīng)用器,包括線(xiàn)性驅(qū)動(dòng)器,用于控制所述伸長(zhǎng)部件相對(duì)于所述圓柱形筒狀部件的伸展和收縮。
37.根據(jù)權(quán)利要求35或36所述的應(yīng)用器,包括在圓柱形筒狀部件內(nèi)的鎖定機(jī)構(gòu),以防止所述伸長(zhǎng)部件從所述圓柱形筒狀部件中滑落。
38.根據(jù)權(quán)利要求34至37中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用器,其特征在于,所述頭部包括框架,所述框架支撐球狀部件,所述球狀部件可相對(duì)于所述框架平移和傾斜。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的應(yīng)用器,其特征在于,所述球狀部件包括接觸面,用于將手術(shù)夾持裝置連接至所述頭部。
40.根據(jù)權(quán)利要求34至39中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用器,包括所述頭部?jī)?nèi)的至少一個(gè)微型電機(jī),以控制手術(shù)夾持裝置連接至所述頭部的方向和位置。
41.根據(jù)權(quán)利要求34至40中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用器,所述臂是柔性的。
42.一種與手術(shù)夾持裝置一起使用的應(yīng)用器,所述應(yīng)用器包括: 機(jī)體,包括至少一個(gè)輸入裝置、至少一個(gè)輸出裝置、微型電機(jī)、以及連接至所述輸入和輸出裝置和所述微型電機(jī)的微控制器; 連接至所述微型電機(jī)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu); 在近端處連接至所述機(jī)體的臂;以及 設(shè)于所述臂內(nèi)的連接桿,所述連接桿的近端部連接至所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),其遠(yuǎn)端部可連接至手術(shù)夾持裝置。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的應(yīng)用器,其特征在于,所述連接桿可以順時(shí)針和逆時(shí)針?lè)较螂p向旋轉(zhuǎn)。
44.根據(jù)權(quán)利要求42或43所述的應(yīng)用器,其特征在于,所述連接桿可以伸展和收縮。
45.根據(jù)權(quán)利要求42至44中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用器,其特征在于,所述臂的遠(yuǎn)端部包括一個(gè)或多個(gè)以下特征:一個(gè)或多個(gè)電極,用于與手術(shù)夾持裝置的各自電極連接;凹槽,其用于容納手術(shù)夾持裝置的安裝導(dǎo)向件。
46.根據(jù)權(quán)利要求34至45中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用器,包括由微控制器控制的電磁系統(tǒng),用于控制手術(shù)夾持裝置和應(yīng)用器建立連接和斷開(kāi)連接。
47.一種手術(shù)夾持裝置,包括本體和從所述本體上延伸出的一對(duì)伸長(zhǎng)夾持部件,其特征在于,所述伸長(zhǎng)夾持部件的形狀和/或角度是可調(diào)節(jié)的。
全文摘要
本發(fā)明的實(shí)施例涉及手術(shù)夾持裝置及隨其使用的應(yīng)用器。手術(shù)夾持裝置的實(shí)施例包括本體和一對(duì)從本體上延伸出的夾持部件。本體內(nèi)容納有電子控制器,用于控制至少一個(gè)夾持部件的運(yùn)動(dòng),以控制夾持部件對(duì)夾持于其中的血管所施加的壓力。在至少一個(gè)夾持部件上安裝有至少一個(gè)血流傳感器,以檢測(cè)血管中的血流。當(dāng)血流被阻塞或限制至所需程度時(shí),夾持部件被鎖定至適當(dāng)位置。
文檔編號(hào)A61B17/128GK103153203SQ201180049668
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月15日
發(fā)明者杰弗里·保羅·惠蘭, 阿巴斯·寇扎尼 申請(qǐng)人:手術(shù)器械私人有限公司