本發(fā)明涉及微創(chuàng)手術(shù)器械,尤其涉及一種穿刺針結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
穿刺器是一種微創(chuàng)手術(shù)中(尤其是硬管腔鏡手術(shù)),用于建立進(jìn)入體腔的人工通道的手術(shù)器械。穿刺器通常包含套管組件和穿刺針兩部分。通常定義穿刺針和穿刺套管組件對應(yīng)靠近操作醫(yī)生人手的手柄一側(cè)為近端,遠(yuǎn)離人手并在穿刺過程中優(yōu)先進(jìn)入人體體腔的一側(cè)為遠(yuǎn)端。其臨床的一般使用方式為:先在患者皮膚上切開小口,再將穿刺針貫穿套管組件,穿刺針的遠(yuǎn)端超過套管組件的遠(yuǎn)端,再一起經(jīng)由皮膚開口處穿透體壁進(jìn)入體腔。
穿透體壁的過程中,手術(shù)醫(yī)生握持穿刺器并施加較大的穿刺操作力,用于克服刺破和割開組織的阻力,以及擴(kuò)張和脹大組織的阻力。穿刺針的遠(yuǎn)端通常包含鋒利的刀片,有助于減小刺破和割開組織的力。而穿透體壁的瞬間所述阻力突然消失,醫(yī)生來不及停止施力或由于慣性作用,所述刀片可能意外損傷患者內(nèi)部組織。因此穿刺針通常包含可選擇性的軸向移動的保護(hù)罩和自動鎖定裝置,稱之為帶刀自動保護(hù)穿刺針(后文簡稱保護(hù)穿刺針)。穿透體壁的瞬間,幾乎同時觸發(fā)所述自動鎖定裝置,所述保護(hù)罩幾乎同時的,迅速的移動至遠(yuǎn)端覆蓋刀片并鎖定,從而防止刀片露出造成意外損傷。
即便在保護(hù)罩的有效保護(hù)下,由于醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)欠缺,或因醫(yī)生沒有及時停止施加穿刺操作力等因素,所述保護(hù)罩以沖擊的方式接觸患者內(nèi)臟器官或組織,仍然可能造成不同程度的難以預(yù)測的傷害。為了減小損傷體內(nèi)器官的風(fēng)險(xiǎn),臨床應(yīng)用中醫(yī)生握持穿刺器進(jìn)行穿刺操作時,不是以簡單直線運(yùn)動的方式向體內(nèi)刺入,而是一邊小范圍的來回旋轉(zhuǎn)一邊向體內(nèi)刺入。這種來回旋轉(zhuǎn)式的刺入方法,這有利于撕裂和脹大肌肉組織,同時有利于控制刺入速度和減小前述慣性作用。然而這種來回旋轉(zhuǎn)式的刺入方法,所述保護(hù)穿刺針的刀片隨著來回旋轉(zhuǎn)并切割肌肉組織,導(dǎo)致創(chuàng)口不規(guī)則,從而額外增大了對于患者的損傷,并增加了切口疝并發(fā)癥的發(fā)生概率。
研究表明,采用不含刀片的穿刺針(后文稱為無刀穿刺針)有利于減小對于患者的損傷。使用所述無刀穿刺針進(jìn)行體壁穿刺時,由于不含鋒利的刀片,其遠(yuǎn)端刺破肌肉和組織,并撕裂分離肌肉纖維和脹大創(chuàng)口直到穿刺針和套管組件整體穿過體壁。所述無刀穿刺針相對于保護(hù)穿刺針,減小了對于肌肉組織的切割損傷,有利于術(shù)后恢復(fù),有利于減小切口疝并發(fā)癥的概率。然而使用所述無刀穿刺針進(jìn)行穿刺時,其穿刺針力通常大于所述帶刀保護(hù)穿刺針的穿刺力,所以更難控制,反而增加了損傷患者體內(nèi)器官和組織的風(fēng)險(xiǎn)。
美國專利US5569292披露了一種無刀可視穿刺針,所述無刀可視穿刺針包含中空桿和圓錐形的透明遠(yuǎn)端。使用所述無刀可視穿刺針進(jìn)行穿刺時,先將內(nèi)窺鏡插入所述中空管中,所述內(nèi)窺鏡可傳輸光源照亮所述透明遠(yuǎn)端及包裹在所述透明遠(yuǎn)端外表的組織,而其圖像透過所述透明遠(yuǎn)端并被內(nèi)窺鏡接收,進(jìn)而被傳輸至監(jiān)視設(shè)備顯示出來。則進(jìn)行穿刺時,所述穿刺針遠(yuǎn)端的的工作過程是可視的,有利于操作者對于穿刺過程的掌控。繼US5569292之后,不同發(fā)明者陸續(xù)披露了多種改進(jìn)的無刀可視穿刺針,從不同角度優(yōu)化了無刀可視穿刺針的性能。到目前為止,所述無刀可視穿刺已經(jīng)商業(yè)化并大量臨床應(yīng)用。然而,無刀可視穿刺器仍然存在一些需要繼續(xù)改進(jìn)的問題,例如與內(nèi)窺鏡配套使用的無刀可視穿刺針操控不方便,迫切需要更大程度的減小穿刺操作力,從而提高穿刺可控性和穿刺效率。例如更大程度的提高穿刺針遠(yuǎn)端的透明度,以獲得更清晰的圖像。
為解決前述一個問題或多個問題,本發(fā)明提出改良的無刀可視穿刺針。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明的一個目的是提出改良的無刀可視穿刺針。
在本發(fā)明的一個方面,一種無刀可視穿刺針包含近端手柄部分和遠(yuǎn)端部分以及其間的桿部分,所述手柄部分和桿部分包含基本對齊的中軸孔,所述遠(yuǎn)端部分包含可視頭。由遠(yuǎn)端向近端,所述可視頭可劃分為頂端部分,矛型部分,過渡部分和基礎(chǔ)部分。所述頂端部分包含頂點(diǎn)和從頂點(diǎn)向近端軸向延伸并在橫向逐漸增大的旋轉(zhuǎn)壁,所述旋轉(zhuǎn)壁限定出中空錐體;所述矛型部分包含掃略壁,所述旋轉(zhuǎn)壁與所述掃略壁延伸相交形成圓形視場。所述圓形視場有利于所述可視頭的頂點(diǎn)及其臨近區(qū)域的成像更清晰,畸變更小。
所述掃略壁由遠(yuǎn)端向近端軸向延伸并橫向逐漸增大。所述矛型部分包含大致相互垂直的第一橫向部分和第二橫向部分,且所述第一橫向部分的橫向尺寸大于第二橫向部分的橫向尺寸。由遠(yuǎn)端向近端,所述第一橫向部分和第二橫向部分的橫向尺寸比值越來越小。一種可選的方案中,所述矛型部分的橫截面為橢圓形。另一種可選的方案中,所述矛型部分的橫截面為近似橢圓形的多邊形。當(dāng)所述頂端部分刺入肌肉或組織時,所述矛型部分有利于減小同時撕裂和脹大肌肉的總量,從而有利于減小穿刺力。
一種可選的方案中,所述圓形視場的尺寸符合下述公式:
2mm≤D≤0.5D0
其中:
D=圓形視場的直徑;
D0=穿刺針遠(yuǎn)端部分設(shè)計(jì)的最大外徑。
在本發(fā)明的另一個方面,一種穿刺針包含近端手柄部分和遠(yuǎn)端部分以及其間的桿部分,所述手柄部分和桿部分包含對齊的中軸孔,所述遠(yuǎn)端部分包含可視頭。由遠(yuǎn)端向近端,所述可視頭可劃分為頂端部分,主體部分和基礎(chǔ)部分。所述頂端部分包含頂點(diǎn)和從頂點(diǎn)向近端軸向延伸并在橫向逐漸增大的旋轉(zhuǎn)壁,所述旋轉(zhuǎn)壁限定出中空錐體;所述主體部分包含主體壁,且所述旋轉(zhuǎn)壁與所述主體壁延伸相交形成圓形視場。所述主體壁由遠(yuǎn)端向近端軸向延伸并橫向逐漸增大,且所述旋轉(zhuǎn)壁的壁厚小于所述主體壁的壁厚,所述頂端部分的壁厚越薄,有利于減少光線損失,獲得更清晰的圖像。
在本發(fā)明的又一個方面,一種穿刺針包含近端手柄部分和遠(yuǎn)端部分以及其間的桿部分,所述手柄部分和桿部分包含對齊的中軸孔,所述遠(yuǎn)端部分包含可視頭。由遠(yuǎn)端向近端,所述可視頭可劃分為頂端部分,矛型部分,過渡部分和基礎(chǔ)部分。所述頂端部分包含頂點(diǎn)和從頂點(diǎn)向近端軸向延伸并在橫向逐漸增大的旋轉(zhuǎn)壁,所述旋轉(zhuǎn)壁限定出中空錐體。所述矛型部分包含掃略壁,所述掃略壁由遠(yuǎn)端向近端軸向延伸并橫向逐漸增大。所述矛型部分包含大致相互垂直的第一橫向部分和第二橫向部分,且所述第一橫向部分的橫向尺寸大于第二橫向部分的橫向尺寸。所述第一橫向部分橫向延伸形成鈍形分離部分。所述可視頭包含至少一條薄壁工作刃,所述工作刃由第二橫向部分開始橫向向外延伸,所述工作刃大致垂直于第一橫向部分。
一種可選的方案中,所述旋轉(zhuǎn)壁和所述掃略壁延伸相交形成圓形視場。另一種可選的方案中,所述矛型部分的橫截面為橢圓形或近似橢圓的多邊形。又一種可選的方案中,所述過渡部分包含大致相互垂直的第一橫向部分和第二橫向部分,所述第一橫向部分的橫向尺寸大于第二橫向部分的橫向尺寸,且所述第二橫向部分的相對于第一橫向部分不對稱,即第二橫向部分的一半邊的尺寸大于而其另一半邊的尺寸。又一種可選的方案中,所述可視頭包含兩條工作刃。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種穿刺器,所述穿刺器包含套管組件和可視穿刺針。
附圖說明
為了更充分的了解本發(fā)明的實(shí)質(zhì),下面將結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)的描述,其中:
圖1是穿刺器組件的立體圖;
圖2是本發(fā)的第一個實(shí)施例的穿刺針的立體圖;
圖3是圖2所示穿刺針的立體的分解圖;
圖4圖3所示凸輪鎖的立體圖;
圖5是2所示穿刺針的手柄部分的局部剖視圖;
圖6是2所示穿刺針的正面投影視圖;
圖7是6所示穿刺針的7-7剖視圖;
圖8是圖1所示穿刺器的臨床應(yīng)用模擬視圖;
圖9是圖1所示穿刺器的遠(yuǎn)端部分臨床應(yīng)用模擬視圖;
圖10是現(xiàn)有技術(shù)可視頭650的側(cè)向投影視圖;
圖11是圖10所示可視頭由近端向遠(yuǎn)端的投影視圖;
圖12是現(xiàn)有技術(shù)可視頭750的側(cè)向投影視圖;
圖13是圖12所示可視頭由近端向遠(yuǎn)端的投影視圖;
圖14是現(xiàn)有技術(shù)可視頭850的立體視圖;
圖15是現(xiàn)有技術(shù)可視頭950的側(cè)向投影視圖;
圖16是圖14所示可視頭的縱向剖視圖;
圖17是圖14所示可視頭由近端向遠(yuǎn)端的投影視圖;
圖18是圖15所示可視頭的縱向剖視圖;
圖19是圖15所示可視頭由近端向遠(yuǎn)端的投影視圖;
圖20是圖3所示穿刺針的可視頭的立體視圖;
圖21是圖20所示可視頭由近端向遠(yuǎn)端的投影視圖;
圖22是圖20所示可視頭臨床應(yīng)用時監(jiān)視器的局部放大模擬圖;
圖23是圖20所示可視頭的側(cè)向投影視圖;
圖23A是圖23的23A-23A剖面圖;
圖23B是圖23的23B-23B剖面圖;
圖23C是圖23的23C-23C剖面圖;
圖23D是圖23的23D-23D剖面圖;
圖23E是圖23的23E-23E剖面圖;
圖24是本發(fā)明第二實(shí)施例的遠(yuǎn)端部分的立體視圖;
圖25是圖24所示遠(yuǎn)端部分的縱向剖視圖;
圖26是圖24所示遠(yuǎn)端部分由近端向遠(yuǎn)端的投影視圖;
圖27是本發(fā)明第三實(shí)施例的遠(yuǎn)端部分的立體視圖;
圖28是圖27所示遠(yuǎn)端部分的由近端向遠(yuǎn)端的投影視圖;
圖29是圖27所示遠(yuǎn)端部分的由遠(yuǎn)端向近端的投影視圖;
圖30是圖27所示遠(yuǎn)端部分的側(cè)向投影視圖;
圖30A是圖30的30A-30A剖面圖;
圖30B是圖30的30B-30B剖面圖;
圖30C是圖30的30C-30C剖面圖;
圖30D是圖30的30D-30D剖面圖;
圖30E是圖30的30E-30E剖面圖;
圖31-33是圖27所述遠(yuǎn)端部分臨床應(yīng)用的模擬視圖;
圖34是本發(fā)明第四實(shí)施例的遠(yuǎn)端部分的立體視圖;
圖35是圖34所示遠(yuǎn)端部分的側(cè)向投影視圖;
圖36是圖34的36-36剖面圖;
圖37是圖34的37-37剖面圖;
圖38是本發(fā)明第五實(shí)施例的遠(yuǎn)端部分的立體視圖;
圖39是圖38所示遠(yuǎn)端部分的側(cè)向投影視圖;
圖40是圖38的40-40剖面圖;
圖41是圖38的41-41剖面圖;
在所有的視圖中,相同的標(biāo)號表示等同的零件或部件。
具體實(shí)施方式
這里公開了本發(fā)明的實(shí)施方案,但是,應(yīng)該理解所公開的實(shí)施方案僅是本發(fā)明的示例,本發(fā)明可以通過不同的方式實(shí)現(xiàn)。因此,這里公開的內(nèi)容不是被解釋為限制性的,而是僅作為權(quán)利要求的基礎(chǔ),以及作為教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員如何使用本發(fā)明的基礎(chǔ)。
圖1-2描繪了穿刺器1000的整體結(jié)構(gòu)。一種典型的穿刺器1000包含套管組件100和穿刺針200。套管組件100包含密封倉110,通氣閥120和套管130。所述密封倉110包含套管頂面111(未示出)和中心通孔113(未示出),通常零密封(亦稱自動密封)和密封膜(亦稱器械密封)由遠(yuǎn)端向近端依次安裝在密封倉110中。所述零密封通常不提供對于插入器械的密封,而在器械移走時自動關(guān)閉并形成密封。所述密封膜在器械插入時箍緊器械并形成密封。所述套管130包含開放的套管遠(yuǎn)端132以及聯(lián)通密封倉110的中空管133,所述套管遠(yuǎn)端132包含套管唇131。所述穿刺針200可主要劃分成手柄部分202,桿部分204和遠(yuǎn)端部分206。所述手柄部分包含手柄頂壁221和手柄底面213。
參考圖1-2,所述穿刺針200貫穿套管組件100,所述套管頂面111和手柄底面213相接觸。當(dāng)進(jìn)行穿刺動作時,醫(yī)生手指緊握密封倉110,而手掌緊貼手柄頂壁221,持續(xù)的施加穿刺操作力使其穿透患者體壁。一旦完全穿透體壁,穿刺針被取走,留下套管組件作為器械進(jìn)出體腔的通道。為方便表述,后續(xù)凡接近操作者的一方定義為近端,而遠(yuǎn)離操作者的一方定義為遠(yuǎn)端,定義穿刺針桿部分204的中心軸線為軸線201,后續(xù)凡大致平行軸線201的方向稱為軸向,大致垂直軸線201的方向稱為橫向。
圖2-9詳細(xì)描繪了本發(fā)明的第一個實(shí)施例,無刀可視穿刺針200的結(jié)構(gòu)組成和裝配關(guān)系。內(nèi)窺鏡手術(shù)中使用的穿刺針通常可分為有刀穿刺針和無刀穿刺針兩個大類。所述“有刀”指含金屬刀刃,所述“無刀”指不含金屬刀刃。含有塑膠刃的穿刺針通常被稱為無刀穿刺針,這是本領(lǐng)域約定俗成的。參考圖2-3,所述手柄部分202包含手柄基體210,手柄倉220和凸輪鎖230。所述桿部分204包含中空桿240。所述遠(yuǎn)端部分206包含可視頭250。
參考圖3和圖7,所述手柄基體210包含凸緣212,所述凸緣212包括手柄上面211和手柄底面213。延長桿214包含中心通孔215并從手柄底面213向遠(yuǎn)端延伸。U型導(dǎo)向壁216從手柄上面211朝向近端延伸。所述導(dǎo)向壁216包含鎖固定槽217a和變形槽217b,其中所述鎖固定槽217a和變形槽217b將懸臂218和導(dǎo)向壁216分割開。所述凸緣212還包括多個固定柱219。
參考圖3-4,所述凸輪鎖230包含近端扳手232和與之連接的遠(yuǎn)端凸輪234,所述遠(yuǎn)端凸輪234包含凸輪唇236。多個加強(qiáng)筋233同時連接所述近端扳手232和遠(yuǎn)端凸輪234。所述凸輪鎖230還包括從所述加強(qiáng)筋233之上橫向向外延伸的轉(zhuǎn)軸238。參考圖3和圖5,所述手柄倉220包含手柄頂壁221和與之連接的手柄側(cè)壁222,所述手柄側(cè)壁222包含側(cè)孔223。所述手柄倉220還包括導(dǎo)向圓柱224形成的導(dǎo)向孔225。多個限位筋226和中空固定柱228連接所述手柄頂壁221并朝向遠(yuǎn)端延伸。
參考圖5-7,所述凸輪鎖230安裝到手柄基體210之上,其中所述轉(zhuǎn)軸238與所述鎖固定槽217a匹配。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到,可采用多種公知的連接技術(shù),例如粘接,焊接,機(jī)械固定等方式將所述手柄倉220和手柄基體210固定在一起。本實(shí)例中,所述固定柱219和中空固定柱228之間過盈配合,從而將所述手柄倉220和手柄基體210牢固的固定在一起。其中所述限位筋226限制所述轉(zhuǎn)軸238的軸向位移,但允許所述轉(zhuǎn)軸238圍繞其自身的軸線轉(zhuǎn)動。
圖5,圖7和圖8描繪了所述凸輪鎖230的功能。如圖7和圖8,當(dāng)插入內(nèi)窺鏡20后,使所述凸輪鎖230圍繞轉(zhuǎn)軸238橫向向內(nèi)旋轉(zhuǎn)至所述凸輪唇236與所述內(nèi)窺鏡20接觸,繼續(xù)旋轉(zhuǎn)迫使所述懸臂218變形,從而使得所述凸輪唇236和內(nèi)窺鏡20間產(chǎn)生相互擠壓力,從而限制內(nèi)窺鏡20的軸向位移。如圖5,當(dāng)凸輪鎖230圍繞轉(zhuǎn)軸238橫向向外旋轉(zhuǎn)至所述凸輪唇236與所述內(nèi)窺鏡20脫離后,內(nèi)窺鏡20可方便的插入和拔出。美國專利US5569291,US7823327,US8608769披露了不同的內(nèi)窺鏡鎖定機(jī)構(gòu),本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解,對所述發(fā)明做適應(yīng)性修改,可用于本發(fā)明,其他內(nèi)窺鏡鎖定機(jī)構(gòu)也是可以想到的。
參考圖6和圖7,所述中空桿240包含中軸孔242。本實(shí)例中,所述中空桿240使用金屬材料制成,所述中空桿240與手柄基體210的延長桿214連接在一起。所述中空桿240與手柄基體210之間的固定方式有很多種,其中膠水粘接和預(yù)埋注塑是最常用的兩種方法。然而所述中空桿240也可以使用塑料材料制成,則所述中空桿240和所述手柄基體210可注塑成單一的零件。所述可視頭250由透明塑料制成,包括但不限于透明聚碳酸酯(PC),透聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),透明聚丙烯(PP),透明聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET),透明聚苯乙烯(PS),環(huán)烯烴類共聚物(COC),伊士曼化工公司的共聚聚酯(Tritan),透明丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等等。
參考圖8和圖9,穿刺針200貫穿套管組件100形成穿刺器1000,手術(shù)醫(yī)生操作穿刺器1000經(jīng)由患者穿刺位置的預(yù)先切口向患者體內(nèi)穿刺。可選擇性的,所述穿刺針200中可插入與之匹配的內(nèi)窺鏡20(例如10mm,5mm的硬管內(nèi)窺鏡或軟鏡);光源30經(jīng)由內(nèi)窺鏡20提供光線照亮穿刺針200的遠(yuǎn)端部分206;而包裹在遠(yuǎn)端部分206外表的肌肉和組織反射的光線被內(nèi)窺鏡接收,并傳輸至攝像和顯示設(shè)備40。因此,在穿刺過程中或遠(yuǎn)端部分206在患者肌肉組織中逐漸深入的過程中,手術(shù)醫(yī)生可通過攝像和顯示設(shè)備40看見所述遠(yuǎn)端部分206的真實(shí)工作情況,以便手術(shù)醫(yī)生掌控整個穿刺過程。特別是手術(shù)醫(yī)生可通過攝像和顯示設(shè)備實(shí)時的觀察所述穿刺針200的最遠(yuǎn)端頂點(diǎn)插入患者體內(nèi)的深度,具體位置和附著其表面的組織圖像,以防止出現(xiàn)意外損傷患者體內(nèi)器官,例如意外刺傷肝葉,意外刺穿大腸等等。
如背景所述,使用無刀穿刺針進(jìn)行穿刺時其穿刺力較大,本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該可以理解,使用無刀可視穿刺針的進(jìn)行穿刺時,不僅穿刺力較大而且較難操控(因?yàn)楦綆?nèi)窺鏡,光纖連接線和視頻連接線的緣故)。自第一個無刀可視穿刺針問世以來,針對無刀可視穿刺的改進(jìn)研究從未停止。圖10-19描繪了目前已商業(yè)化且臨床應(yīng)用最常見的4種無刀可視穿刺針遠(yuǎn)端部分的結(jié)構(gòu)。圖10-11描繪了最早商業(yè)化的可視穿刺針600(未示出),所述穿刺針600包含透明的圓錐形可視頭650。所述可視頭650包含中空圓柱660和頂端690及介于其間的中空錐體670,所述中空錐體670包含2個近似對稱的刃676。圖12-13描繪了一種基于所述穿刺針600改進(jìn)的可視穿刺針700(未示出),所述可視穿刺針700包含改進(jìn)的圓錐形透明可視頭750。所述可視頭包含中空圓柱760和頂端790,中空錐體770一端與所述中空圓柱760相交形成交線769,其另一端朝向遠(yuǎn)端延伸并與中空半球780相交于交線779,所述中空半球780朝向遠(yuǎn)端延伸至頂端790。所述中空圓柱770包含2個近似對稱的刃776。經(jīng)過所述頂端790和所述交線769作一個虛擬的圓錐曲面,可見所述穿刺針700相對于所述穿刺針600,其頂端790的臨近區(qū)域的具有局部外凸的近似中空半球780。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該可以理解,在同樣的內(nèi)窺鏡及攝像和顯示設(shè)備條件下,所述中空半球780使得所述穿刺針700可獲得頂端790及其臨近區(qū)域的更加清晰的圖形和更寬闊視野。研究表明,臨床醫(yī)生傾向于注重可視效果,目前已商業(yè)化和臨床應(yīng)用的無刀可視穿刺針中,所述穿刺針700已基本完全取代了所述穿刺針600。然而所述穿刺針700仍然存在不足之處,美國發(fā)明申請US20070066988中披露使用與所述穿刺針700類似結(jié)構(gòu)的12mm穿刺針,其穿刺力約為15磅,如此大的穿刺力增加了穿刺操作的控制難度,增加了意外損傷患者內(nèi)臟器官的風(fēng)險(xiǎn)。所述發(fā)明申請US20070066988針對減小穿刺力進(jìn)行了理論探討,可惜的是,未能提出有效的實(shí)質(zhì)性的解決方案,該發(fā)明申請已被駁回。
參圖14,圖16和圖17描繪了另一種改進(jìn)的可視穿刺針800(未示出)。所述可視穿刺針800具有透明的鉆頭型可視頭850。所述可視頭850包含近端中空圓柱860和頂端890以及介于其間的傾斜部分870。所述中空圓柱860包含軸線861。所述頂端890為近似矩形的窄的刀刃狀結(jié)構(gòu),所述傾斜部分870由近似矩形截面872沿軸線861由遠(yuǎn)端向近端連續(xù)掃略形成,且由遠(yuǎn)端向近端延伸掃略過程中,所述矩形截面872的長度和寬度逐漸增大且逐漸扭轉(zhuǎn),形成2個螺旋狀的鉆刃876。圖15,圖18和圖19描繪了又一種改進(jìn)的可視穿刺針900(未示出)。所述可視穿刺針900具有透明的橢圓形可視頭950。所述可視頭950包含軸線961,中空圓柱960和乳頭狀頂端990,擴(kuò)張部分970一端中空圓柱960相交形成交線969,其另一端朝向遠(yuǎn)端延伸并與導(dǎo)入部分980相交于交線979。經(jīng)過所述頂端990和所述交線969作一個虛擬的圓錐曲面,其中所述導(dǎo)入部分980包含內(nèi)凹的曲面,而所述擴(kuò)張部分970包含逐漸外凸的曲面,且所述導(dǎo)入部分980和擴(kuò)張部分970的垂直于所述軸線961截面為橢圓形。所述可視頭850和950分別從不同的角度提出有效的減小穿刺力的措施,然而其減小穿刺力的同時卻較大程度的影響了可視穿刺針的可視效果。參考圖9,圖17和19,當(dāng)所述可視頭850或可視頭950刺入患者肌肉組織時,所述包裹在可視頭外表的肌肉組織成像是扭曲的,影響視覺效果。另外,參考圖16和圖18,所述可視頭850不可避免的在頂端890形成材料突然增厚,從而影響所述頂端890局部成像的清晰度。同樣,所述可視頭950不可避免的在所述頂端990處形成材料突然增厚,從而影響所述頂端990局部成像的清晰度。
研究表明,多數(shù)手術(shù)醫(yī)生傾向于為獲得更清晰的圖像而愿意犧牲操作方便性,而不愿意為減小穿刺力而犧牲可視效果。即多數(shù)醫(yī)生更愿意信任自己的眼睛勝過信任自己手的感覺,這也正是無刀可視穿刺針與其它無刀穿刺針和帶刀保護(hù)穿刺針的區(qū)別之所在。到目前為止的,已披露技術(shù)和已商業(yè)化的無刀可視穿刺針中,尚沒有比較完美的平衡可視效果與穿刺力的案例。要獲得更完美的效果,或者簡單的說,要找到更好的解決方案,必須從手術(shù)醫(yī)生的最主要的需求入手,從更細(xì)節(jié)的角度解決問題。到目前為止,已披露的技術(shù)中,設(shè)計(jì)者通常整體的考慮可視頭的可視效果,而忽略了手術(shù)醫(yī)生的真實(shí)需求。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該可以理解,所述無刀可視穿刺針及其使用方法中,最核心最根本的作用是防止穿刺過程中意外損傷患者體內(nèi)器官。熟悉穿刺過程臨床操作的技術(shù)人員可以理解,所述穿刺針的頂點(diǎn)及其臨近區(qū)域容易損傷患者內(nèi)臟器官,而所述穿刺針的其他部位損傷患者體內(nèi)器官的概率很低。因此,更好的平衡可視效果與穿刺力的方案,應(yīng)確保在采用減小穿刺力的措施時,保護(hù)甚至改善可視頭的頂端及其臨近區(qū)域的可視效果;如有必要,可犧牲其頂端臨近區(qū)域之外的可視效果。
所圖20-23更詳細(xì)的描繪了可視頭250的結(jié)構(gòu)。所述可視頭250可劃分成4部分,由遠(yuǎn)端向近端依次為,頂端部分290,矛型部分280,過渡部分270和基礎(chǔ)部分260。所述可視頭250包含縱軸(標(biāo)示為Z向),第一橫向(標(biāo)示為X向)和第二橫向(標(biāo)示為Y向),其中X向,Y向和Z向大致相互垂直。
參考圖7,圖20-23,圖23A和圖23B,所述頂端部分290包含頂點(diǎn)299,旋轉(zhuǎn)壁294由所述頂點(diǎn)299朝向近端方向延伸并逐漸增大,所述旋轉(zhuǎn)壁294限定出中空錐體296,所述旋轉(zhuǎn)壁294與所述矛型部分280相交形成圓形視場292。參考圖23A,可選的,所述旋轉(zhuǎn)壁294具有外凸的形狀,即過所述頂點(diǎn)299和所述圓形視場292作一個圓錐面,所述旋轉(zhuǎn)壁294處于此圓錐面的外部。圖21是所述可視頭250由近端向遠(yuǎn)端的投影視圖,結(jié)合前文所述,熟悉穿刺過程臨床操作的技術(shù)人員應(yīng)該可以理解,通常手術(shù)醫(yī)生并非在意整個投影視圖范圍內(nèi)的圖像質(zhì)量,而是期望頂點(diǎn)299及其臨近區(qū)域(即本實(shí)例的圓形視場292限定的內(nèi)部區(qū)域)足夠清晰,以便實(shí)時觀察穿刺針頂點(diǎn)及其臨近區(qū)域刺入患者的深度和其外表附著的肌肉或組織的真實(shí)狀況。因此所述圓形視場292限定區(qū)域內(nèi),所述旋轉(zhuǎn)壁294應(yīng)軸對稱且壁厚均勻,以減少旋轉(zhuǎn)壁294的結(jié)構(gòu)本身造成的光學(xué)差異所導(dǎo)致的圖像差異(畸變)。熟悉穿刺過程臨床操作的技術(shù)人員應(yīng)該可以理解,臨床使用的攝像和顯示設(shè)備40幾乎都具備數(shù)碼變焦和局部放大的功能,而距離內(nèi)窺鏡越近的物體,通常其成像越清晰。而本發(fā)明之圓形視場292還具備引導(dǎo)手術(shù)醫(yī)生對焦和調(diào)整顯示畫面的功能。參考圖21-22,一種可選的方案中,所述圓形視場292之外的區(qū)域包含扭曲的或厚度不均的幾何結(jié)構(gòu),造成其視野不夠清晰,而引導(dǎo)手術(shù)醫(yī)生以所述圓形視場292的內(nèi)部區(qū)域?yàn)槟繕?biāo)進(jìn)行調(diào)焦或局部放大圖像。
參考圖6-7,參考圖23和圖23A,所述矛型部分280包含掃略壁284,所述掃略壁284與所述旋轉(zhuǎn)壁294相連。所述掃略壁284沿Z方向由遠(yuǎn)端向近端延伸且在X方向和Y方向的尺寸逐漸增大。所述過渡部分270包含掃略壁274,所述掃略壁274與所述掃略壁284相連并順滑過渡,即所述掃略壁274與所述掃略壁284的相交處沒有明顯的界限。所述掃略壁274沿Z方向由遠(yuǎn)端向近端延伸且在X方向和Y方向的尺寸逐漸增大。所述基礎(chǔ)部分260包含近端傾斜壁262和遠(yuǎn)端圓柱壁264,所述圓柱壁264和所述掃略壁274相連并順滑過渡。
參考圖6和圖23A,圖7和圖23,并結(jié)合圖23C和圖23D。所述矛型部分280包含第一橫向部分(X向)和第二橫向部分(Y向),且第一橫向部分的橫向尺寸大于第二橫向部分的橫向尺寸。所述橫向尺寸在大致垂直縱軸方向的任意橫截面中測量橫向主體部分的最寬(或最長)處獲得,測量時應(yīng)忽略凸起的刃結(jié)構(gòu)(如圖30C和30D所示)。由遠(yuǎn)端向近端,所述矛型部分280的第一橫向部分(X向)和第二橫向部分(Y向)的尺寸同時增大,且由遠(yuǎn)端向近端,所述X向尺寸/Y向尺寸的比值越來越小。例如圖23D中的X向/Y向的尺寸比值小于圖23C中X向/Y向的尺寸比值。
參考圖6和圖23A,圖7和圖23,并結(jié)合圖23D和圖23E。所述過渡部分270與所述矛型部分280相連的局部區(qū)域,其X向的尺寸大于Y向的尺寸。由遠(yuǎn)端向近端,所述過渡部分270的X向尺寸和Y向尺寸同時增大,且由遠(yuǎn)端向近端,所述X向尺寸/Y向尺寸的比值越來越小,直到Y(jié)向尺寸等于X向尺寸。例如圖23D中的X向尺寸大于和Y向的尺寸,而圖23E中X向和Y向的尺寸大致相等。本實(shí)例中,圖23C,圖23D和圖23E終披露的截面幾何形狀為8邊形,然而也可是橢圓或其他形狀。
本發(fā)明之可視頭250,其頂端部分290確保穿刺針200具有良好的視覺效果。而其矛型部分280,使所述穿刺頭250整體呈近似矛頭形狀,在所述頂端部分290刺入患者肌肉中時,所述矛型部分280減小了同時刺入的體積,因此有利于減小刺入的阻力。而當(dāng)以來回旋轉(zhuǎn)的方式向患者體內(nèi)刺入時,所述矛型部分有利于撕裂肌肉,從何減小撕裂組織的阻力和減小后續(xù)脹大創(chuàng)口的擴(kuò)張力。一種優(yōu)選的方案中,所述圓形視場292的尺寸符合下述關(guān)系:
2mm≤D≤0.5D0
其中:
D=圓形視場292的直徑;
D0=穿刺針遠(yuǎn)端部分206設(shè)計(jì)的最大外徑。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該可以理解,當(dāng)圓形視場292的直徑小于2mm時,所述中空錐體296難以被制造出來,而且所述圓形視場292在顯示圖像中所占有的比例太小。當(dāng)圓形視場292的直徑大于0.5D0時,造成穿刺力較大或者相對于現(xiàn)有技術(shù)的穿刺力改善不明顯。
圖24-26描繪了本發(fā)明的第二個實(shí)施例無刀可視穿刺300。所述無刀可視穿刺針300包含手柄部分202,桿部分204和遠(yuǎn)端部分306。所述無刀可視穿刺針300包含與所述無刀可視穿刺針200完全等同的手柄部分202和桿部分204,后文不在贅述。所述遠(yuǎn)端部分306包含可視頭350。
參考圖24-26,所述可視頭350包含3部分,由遠(yuǎn)端向近端依次為,頂端部分390,主體部分370和基礎(chǔ)部分360。所述頂端部分390包含頂點(diǎn)399,旋轉(zhuǎn)壁394由所述頂點(diǎn)399朝向近端方向延伸并逐漸增大,所述旋轉(zhuǎn)壁394限定出中空錐體396,所述旋轉(zhuǎn)壁394與所述主體部分370相交形成圓形視場392。參考圖25,可選的,所述旋轉(zhuǎn)壁394具有外凸的形狀,即過所述頂點(diǎn)399和所述圓形視場392作一個圓錐面,所述旋轉(zhuǎn)壁394處于此圓錐面的外部。所述主體部分370包含主體壁374,所述主體壁374與所述旋轉(zhuǎn)壁394相連。所述主體壁374沿軸線方向由遠(yuǎn)端向近端延伸且其橫向尺寸逐漸增大。所述基礎(chǔ)部分360包含近端傾斜壁362和遠(yuǎn)端圓柱壁364,所述圓柱壁364和所述主體壁374相連并順滑過渡。
一個可選的方案中,所述圓形視場392限定的內(nèi)部區(qū)域的壁厚小于所述圓形視場392外部區(qū)域的壁厚。即實(shí)施例二中所述旋轉(zhuǎn)壁394的壁厚小于所述主體壁374的壁厚。一種優(yōu)選的方案中,所述旋轉(zhuǎn)壁394的壁厚為0.25~0.45mm,而所述主體壁374的壁厚為0.5~0.75mm。
本領(lǐng)域一個普通的技術(shù)人員很容易理解,從生產(chǎn)制造的角度考慮,本實(shí)例所述圓形視場內(nèi)部區(qū)域的壁厚小于所述圓形視場外部區(qū)域的壁厚的方案是一種不良設(shè)計(jì)(極易引起制造缺陷)。到目前為止,只能采用注塑的方式生產(chǎn)可視頭350,且注塑的進(jìn)料口只能設(shè)計(jì)在所述基礎(chǔ)部分360上。一般的生產(chǎn)條件下,所述旋轉(zhuǎn)壁394和頂點(diǎn)399處的壁厚應(yīng)遠(yuǎn)大于所述主體壁374的壁厚,否則所述頂點(diǎn)399及其臨近區(qū)域難以被注滿或者產(chǎn)生嚴(yán)重縮水。美國發(fā)明專利US8506520披露的可視穿刺中,其第5頁的10~25行披露,可視頭采用整體均勻的壁厚有利于獲得清晰的圖像,而壁厚不均勻的可視頭不能獲得清晰的圖形。US8506520的圖1C,圖1D,圖2A和圖2B中披露的結(jié)構(gòu),雖然所述可視頭具有整體均勻的壁厚,然而可視頭的頂點(diǎn)(頂部)及其臨近區(qū)域的壁厚明顯大于其他部位的壁厚。無獨(dú)有偶,美國發(fā)明申請US20150216560和US20150313631中披露的可視穿刺中,其中可視頭具有整體均勻的壁厚,然而可視頭的頂點(diǎn)(頂部)及其臨近區(qū)域的壁厚明顯大于其他部位的壁厚。研究表明,到目前為止,已經(jīng)披露的可視穿刺針及已商業(yè)化的可視穿刺針,其可視頭均采用整體均勻的壁厚或可視頭頂端更厚的結(jié)構(gòu)。
美國發(fā)明專利US8506520披露可視頭采用整體均勻的壁厚有利于獲得整體清晰的圖像。然而熟悉穿刺過程臨床操作的技術(shù)人員應(yīng)該可以理解,通常手術(shù)醫(yī)生并非在意整個視圖范圍內(nèi)的圖像質(zhì)量,而是期望可視穿刺針的頂點(diǎn)及其臨近區(qū)域(即本實(shí)例的圓形視場392限定的內(nèi)部區(qū)域)的圖像足夠清晰,以便實(shí)時觀察穿刺針頂點(diǎn)刺入患者的深度及其外表附著肌肉或組織的真實(shí)狀況。因此所述圓形視場392限定區(qū)域內(nèi),所述旋轉(zhuǎn)壁394應(yīng)軸對稱且壁厚均勻,以減少旋轉(zhuǎn)壁394的結(jié)構(gòu)本身造成的光學(xué)差異所導(dǎo)致的圖像差異(畸變)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該可以理解,任何透明材料,其光線透過率均小于100%,因此減小可視頭的壁厚有利于減少光線損失,獲得更清晰的圖像。本實(shí)例中,所述圓形視場392以內(nèi)的區(qū)域,采用更薄的壁厚(例如0.25~0.45mm),有利于所述圓形視場392內(nèi)部的圖像更清晰。同時,所述圓形視場392以內(nèi)的尺寸跨度小,采用更薄的壁厚仍然具備足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。而所述圓形視場392以外的區(qū)域,采用更厚的壁厚(例如0.5~0.75mm),所述圓形視場392以外的尺寸跨度逐漸增大,采用較厚的壁厚可獲得足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。熟悉穿刺過程臨床操作的技術(shù)人員應(yīng)該可以理解,臨床使用的攝像和顯示設(shè)備40幾乎都具備數(shù)碼變焦和局部放大的功能。所述圓形視場392之內(nèi)的壁厚明顯小于所述圓形視場392之外的壁厚,可使圓形視場392內(nèi)的圖像更清晰,從而引導(dǎo)手術(shù)醫(yī)生以所述圓形視場392的內(nèi)部區(qū)域?yàn)槟繕?biāo)進(jìn)行調(diào)焦或局部放大圖像。
所述可視頭350相對于現(xiàn)有技術(shù)披露的可視頭,其制造難度更大,然而可從選材,結(jié)構(gòu)和注塑工藝等方面優(yōu)化從而降低其制造難度。研究表明,選用高流動性的透明材料與有助于降低可視頭不良率,例如選用伊士曼公司的高流動性共聚聚酯(Tritan),采用高流動性的環(huán)烯烴類共聚物(COC),或者采用高流動性聚碳酸酯(PC)。現(xiàn)有技術(shù)中,通常采用整體成型(即中空桿和可視頭由同一種材料注塑而成)或二次注塑(即金屬中空管預(yù)埋注塑可視頭)兩種方案制造,以提高生產(chǎn)效率。然而這兩種制造方法容易出現(xiàn)可視頭頂端壁厚誤差較大,而本實(shí)例所述可視頭頂端的壁厚較薄,采用整體成型或二次注塑容易出現(xiàn)不良品。可采用可視頭單獨(dú)成型,在與中空桿粘接的方式制造,例如采用UV膠固化的方式,仍然可以提高生產(chǎn)效率。而在注塑工藝方面,采用熱流道,加大水口,降低模溫,降低注塑壓力,增加保壓時間等方法進(jìn)行注塑,可減少不良率。必須注意的是,通常采用增加模溫和加大注塑壓力的方式解決注塑不滿的問題,然而這不適用于本實(shí)例。增加模溫容易導(dǎo)致所述透明材料發(fā)黃,從而影響圖像效果;而加大注塑壓力容易導(dǎo)致應(yīng)力集中,引起所述可視頭開裂(當(dāng)所述可視頭采用PC材料時的開裂傾向明顯)。
雖然本實(shí)例所述的可視頭,由于其頂端部分包含更薄的壁厚而增加了生產(chǎn)難度,一定程度的提高了生產(chǎn)成本,然而可以為臨床應(yīng)用提供更好的使用體驗(yàn),其犧牲是值得的。而且其生產(chǎn)難度可通過一系列改善措施降低。
圖27-30描繪了本發(fā)明的第三個實(shí)施例無刀可視穿刺針400。所述無刀可視穿刺針400包含手柄部分202,桿部分204和遠(yuǎn)端部分406。所述無刀可視穿刺針400包含與所述無刀可視穿刺針200完全等同的手柄部分202和桿部分204,后文不在贅述。所述遠(yuǎn)端部分406包含可視頭450。
參考圖27,所述可視頭450可劃分成4部分,由遠(yuǎn)端向近端依次為,頂端部分490,矛型部分480,過渡部分470和基礎(chǔ)部分460。所述可視頭450包含縱軸方向(標(biāo)示為K向),第一橫向(標(biāo)示為M向)和第二橫向(標(biāo)示為N向),其中M向,N向和K向大致相互垂直。
參考圖27-30,圖30A和圖30B,其中主要參考圖30A。所述頂端部分490包含頂點(diǎn)499,旋轉(zhuǎn)壁494由所述頂點(diǎn)499朝向近端方向延伸并逐漸增大。所述旋轉(zhuǎn)壁494包含圓錐壁和圓柱壁兩部分,然而也可以只包含近似圓錐形的旋轉(zhuǎn)壁。所述旋轉(zhuǎn)壁494限定出中空錐體496和中空圓柱495,所述旋轉(zhuǎn)壁494與所述矛型部分480相交形成圓形視場492。圖28是所述可視頭450由近端向遠(yuǎn)端的投影視圖,結(jié)合前文所述,熟悉穿刺過程臨床操作的技術(shù)人員應(yīng)該可以理解,通常手術(shù)醫(yī)生并非在意整個投影視圖范圍內(nèi)的圖像質(zhì)量,而是期望頂點(diǎn)499及其臨近區(qū)域(即本實(shí)例的圓形視場492限定的內(nèi)部區(qū)域)足夠清晰,以便實(shí)時觀察穿刺針頂點(diǎn)刺入患者的深度及其外表附著肌肉或組織的真實(shí)狀況。因此所述圓形視場492限定區(qū)域內(nèi),所述旋轉(zhuǎn)壁494應(yīng)軸對稱且壁厚均勻,以減少旋轉(zhuǎn)壁494的結(jié)構(gòu)本身造成的光學(xué)差異所導(dǎo)致的圖像差異(畸變)。熟悉穿刺過程臨床操作的技術(shù)人員應(yīng)該可以理解,臨床使用的攝像和顯示設(shè)備40幾乎都具備數(shù)碼變焦和局部放大的功能,而距離內(nèi)窺鏡越近的物體,通常其成像越清晰。而本發(fā)明之圓形視場492還可指引手術(shù)醫(yī)生以所述圓形視場492的內(nèi)部區(qū)域?yàn)槟繕?biāo)進(jìn)行調(diào)焦或局部放大圖像。
參考圖27-30和圖30A,其中主要參考圖30A。所述矛型部分480包含掃略壁484,所述掃略壁484與所述旋轉(zhuǎn)壁494相連。所述掃略壁484沿K方向由遠(yuǎn)端向近端延伸且在M方向和N方向的尺寸逐漸增大。所述過渡部分470包含掃略壁474,所述掃略壁474與所述掃略壁484相連并順滑過渡,即所述掃略壁474與所述掃略壁484的相交處沒有明顯的界限。所述掃略壁474沿K方向由遠(yuǎn)端向近端延伸且在M方向和N方向的尺寸逐漸增大。所述基礎(chǔ)部分460包含近端傾斜壁462和遠(yuǎn)端圓柱壁464,所述圓柱壁464和所述掃略壁474相連并順滑過渡。
參考圖30和圖30A,并結(jié)合圖30C和圖30D。所述矛型部分480包含第一橫向部分(M向)和第二橫向部分(N向),且第一橫向部分的橫向尺寸大于第二橫向部分的橫向尺寸。因此又稱第一橫向部分為寬厚方向,而稱第二橫向部分為窄薄方向。由遠(yuǎn)端向近端,所述矛型部分480的M向尺寸和N向尺寸同時增大,且由遠(yuǎn)端向近端,所述M向尺寸和N向尺寸的比值越來越小。例如圖30D中的M向/N向的尺寸比值小于圖30C中M向/N向的尺寸比值。所述矛型部分480的第一橫向部分從中間向兩側(cè)橫向延伸,形成兩個大致對稱的無損的鈍分離部分488。
參考圖30和圖30A,并結(jié)合圖30D和圖30E。所述過渡部分470與所述矛型部480相連的局部區(qū)域,其M向的尺寸大于N向的尺寸。由遠(yuǎn)端向近端,所述過渡部分470的M向尺寸和N向尺寸同時增大,且由遠(yuǎn)端向近端,所述M向尺寸/N向尺寸的比值越來越小,直到N向尺寸等于M向尺寸。例如圖30D中的M向尺寸大于和N向的尺寸,而圖30E中M向和N向的尺寸大致相等。本實(shí)例中,圖30C,圖30D和圖30E終披露的橫截面的幾何形狀為橢圓形,然而也可是多邊形或其他形狀。
本發(fā)明之可視頭450,其頂端部分490確保穿刺針400具有良好的視覺效果。而其矛型部分480,使所述穿刺頭450整體為近似矛頭的形狀,在所述頂端部分490刺入患者肌肉中時,所述矛型部分480減小了同時刺入的體積,因此有利于減小刺入的阻力。
參考圖27-30,所述可視頭450還包括至少1條刀刃狀的工作刃440。本實(shí)例中包含2條大致對稱的工作刃440。在橫向,所述工作刃440從所述掃略壁484和掃略壁474的外表面向外延伸,且并從所述可視頭450的窄而薄的一側(cè)(即N向)的外表面的大致中間,沿第二橫向部分(N向)向外延伸。所述工作刃440大致垂直于所述第一橫向部分。在縱軸方向(K向),所述工作刃440由矛型部分480的外表開始向近端延伸至過渡部分470的外表。一種優(yōu)選的方案中,所述工作刃440處于所述圓形視場492限定的區(qū)域之外,以免影響圖像效果。而且,所述工作刃440沿K向由遠(yuǎn)端向近端延伸時,所述工作刃440與所述可視頭450中心軸線的距離越來越大,即所述2工作刃440由遠(yuǎn)端向近端逐漸向外側(cè)傾斜。
如背景所述,使用無刀穿刺針貫穿套管組件進(jìn)行穿刺時,所述穿刺力較大。現(xiàn)有技術(shù)中,已披露的用以減小無刀穿刺針的穿刺力的結(jié)構(gòu)或措施很多,但可大致概括為兩類:第一類是采用完全對稱的穿刺針頭及兩條或多條工作刃;第二類是采用矛頭形狀的結(jié)構(gòu)(即一個方向的尺寸明顯小于另一個方向的尺寸)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該可以理解,所述無刀穿刺針的遠(yuǎn)端部分超出套管組件的遠(yuǎn)端的總長度是一定的,通常介于15mm~25mm之間,這是由人體體壁和體腔結(jié)構(gòu)及臨床使用決定的。因此,不可采用單一的減小初始刺入體積的方法,例如將長矛狀的穿刺針頭設(shè)計(jì)成窄而薄的形狀,這雖然利于減小刺入患者肌肉或組織的力,但必然增加后續(xù)的撕裂力和脹大力;而大部分時間,刺入,撕裂和脹大力是同時存在的,因此并不能達(dá)到減小穿刺力的效果。
基于腹壁解剖學(xué),大體的,人體腹壁從體外向體內(nèi)依次為皮膚,脂肪層,肌肉層和腹膜。皮膚具有很好的彈性和強(qiáng)度,建立穿刺通道時通常先將穿刺位置的皮膚切開,其切口寬度約為穿刺器最大直徑的1.5倍,則穿刺時皮膚處的刺破和脹大阻力沒有或者很小。腹膜的厚度較薄,約為1mm,肌肉層的厚度通常為10~15mm,脂肪層的厚度因肥胖程度不同而差異很大,通常為15~40mm。脂肪層相對較疏松,刺破和擴(kuò)張脂肪層的力度適中;肌肉層相對較致密,刺破和擴(kuò)張肌肉層的力度較大;腹膜彈性較好,刺破和擴(kuò)張腹膜的力度較大。
肌肉層的厚度和特性表明,穿透肌肉層所需的穿刺力在整個穿刺力中占有較大的比重。所述肌肉層是由多條纖維狀的肌肉由筋膜包裹形成的。同時了解人體解剖學(xué)和材料科學(xué)的技術(shù)人員應(yīng)該可以理解,腹壁(體壁)的材料可以近似看成彈性的,各向異性的材料,而且還具有一定的切口敏感性。不鋒利的物體經(jīng)皮膚切口處刺向腹壁時,腹壁表現(xiàn)為彈性伸長;當(dāng)一定鋒利程度尖頭或薄壁結(jié)構(gòu)經(jīng)皮膚切口處刺向腹壁時,表現(xiàn)為表現(xiàn)為刺破和撕裂筋膜從而分離肌肉纖維,而非切斷肌肉纖維;當(dāng)對含有傷口的腹壁施加側(cè)向拉扯撕裂力或整體脹大力時,腹壁優(yōu)先沿著先前的切口繼續(xù)長大而非從其他位置產(chǎn)生新的切口。熟悉切口各向異性和切口敏感性材料技術(shù)人員應(yīng)該可以理解,對各項(xiàng)異性材料的強(qiáng)度較弱的一個方向作一個切口,再沿著切口用鋒利的刃切割,并同時垂直于這個方向施加一定的撕扯力,產(chǎn)生的切割效果更好,需要做功最少或作用力最小。
參考圖31-33,所述頂端部分490有利于刺入患者肌肉(腹壁),矛型部分480有利于減小刺入體積從而減少刺入力。而第一橫向部分尺寸大于第二橫向部分尺寸,第一橫向部分形成鈍分離部分488,第二橫向部分上包含2條薄而鋒利的工作刃440;穿刺操作時,鈍分離部分488大致垂直于切口(或肌肉纖維),工作刃440大致平行于切口(或肌肉纖維),鈍分離部分488對于切口(肌肉纖維)產(chǎn)生橫向的拉扯撕裂力,而工作刃440繼續(xù)切割和分離切口(或肌肉纖維),從而有助于更大程度的減小穿刺力。如背景所述,手術(shù)醫(yī)生通常習(xí)慣于一邊小范圍的來回旋轉(zhuǎn)一邊向體內(nèi)刺入,而來回旋轉(zhuǎn)時所述鈍分離部分488的來回旋轉(zhuǎn)給予了切口(或肌肉纖維)側(cè)向更大的撕扯力,而所述工作刃440也更順暢的沿著所述切口(或肌肉纖維之間)切割和分離。
圖34-37描繪了本發(fā)明的第四個實(shí)施例,可視頭450a。所述可視頭450a可劃分成4部分,由遠(yuǎn)端向近端依次為,頂端部分490,矛型部分480,過渡部分470a和基礎(chǔ)部分460a。其中圖34-36中數(shù)字標(biāo)號與圖27-30中部分標(biāo)號相同,表示所述可視頭450a與所述可視頭450的相同數(shù)字標(biāo)號的結(jié)構(gòu)基本等同。所述可視頭450a包含縱軸方向(標(biāo)示為K向),第一橫向(標(biāo)示為M向)和第二橫向(標(biāo)示為N向),其中M向,N向和K向大致相互垂直。同樣,所述矛型部分480的M向尺寸大于N向尺寸。主要參考圖35和圖36,所述過渡部分470a,不僅M向的尺寸大于N向的尺寸,而且N向的結(jié)構(gòu)相對于M向不對稱,即所述N向的一側(cè)的尺寸大于另一側(cè)的尺寸。所述過渡部分470a有利于減小所述可視頭450a刺入患者體壁時所述過渡部分470a擴(kuò)張切口的力。
圖38-41描繪了本發(fā)明的第五個實(shí)施例,可視頭550。所述可視頭550可劃分成4部分,由遠(yuǎn)端向近端依次為,頂端部分590,矛型部分580,過渡部分570和基礎(chǔ)部分560。所述頂端部分590包含頂點(diǎn)599,旋轉(zhuǎn)壁594由所述頂點(diǎn)599朝向近端方向延伸并逐漸增大。所述旋轉(zhuǎn)壁594包含圓錐掃略壁。所述旋轉(zhuǎn)壁594限定出中空錐體596。
參考圖38-41,所述可視頭550包含縱軸方向(標(biāo)示為K向),第一橫向(標(biāo)示為M向)和第二橫向(標(biāo)示為N向),其中M向,N向和K向大致相互垂直。所述矛型部分580與所述頂端部分590相連的局部區(qū)域,其M向尺寸大于N向尺寸。由遠(yuǎn)端向近端,所述矛型部分580的M向尺寸和N向尺寸同時增大,且由遠(yuǎn)端向近端,所述M向尺寸和N向尺寸的比值越來越小。所述過渡部分570與所述矛型部580相連的局部區(qū)域,其M向尺寸大于N向尺寸。由遠(yuǎn)端向近端,所述過渡部分570的M向尺寸和N向尺寸同時增大,且由遠(yuǎn)端向近端,所述M向尺寸和N向尺寸的比值越來越小,直到N向尺寸等于M向尺寸。所述可視頭550包含2條大致對稱的工作刃540。主要參考圖40-41,本實(shí)例中披露的截面的幾何形狀為多邊形,且所述頂端部分590和所述矛型部分580的外表圓滑過渡并沒有明顯界限。所述可視頭550具有與所述可視頭450近似的優(yōu)點(diǎn)。
已經(jīng)展示和描述了本發(fā)明的很多不同的實(shí)施方案和實(shí)例。本領(lǐng)域的一個普通技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明范圍的前提下,通過適當(dāng)修改能對所述方法和器械做出適應(yīng)性改進(jìn)。例如其他發(fā)明中披露的內(nèi)窺鏡鎖定機(jī)構(gòu),或者對所述鎖定結(jié)構(gòu)做適應(yīng)性修改。例如不采用內(nèi)窺鏡作為傳輸光源和圖像的器械,而用類似功能的攝像器材替代。好幾種修正方案已經(jīng)被提到,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,其他修正方案也是可以想到的。因此本發(fā)明的范圍應(yīng)該依照附加權(quán)利要求,同時不應(yīng)被理解為由說明書及附圖顯示和記載的結(jié)構(gòu),材料或行為的具體內(nèi)容所限定。