用于快速布置胸腔管的系统和方法

专利名称：用于快速布置胸腔管的系统和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于进行快速管胸廓造口术的方法和装置，特别是涉及一种用于使用柔顺(conformable)管和套管来进行快速管胸廓造口术的方法和装置。
相关申请本申请基于临时美国专利申请No.60/444345，该申请的申请日为1/31/2003，且发明人和标题与本申请相同，且该文献被本文参引。
本申请涉及美国专利申请No.10/＿，该申请的标题为TissueManipulation and Incision System and Method，具有部分共同发明人，该申请的代理人案件编号为029011-0301317(下文中称为“相关申请”)，且申请日与本申请相同，并被本文参引。
背景技术：
套管针通常包括充填器(obturator)和套管。充填器有在一端处的棱锥形穿刺尖端，并使穿刺尖端运动至组织中，以便形成能够进入体腔或目标组织的孔。套管布置成包围充填器。套管与充填器一起通过由穿刺尖端形成的孔而插入体腔内。因此，通过从插入体腔内的套管中抽出或退出充填器，这样的套管针形成在套管内部的通路，用于将内窥镜或手术工具插入体腔内。使组织相对于套管密封的已知方法包括使用缝合术和/或粘带，以便保持套管的位置，并提供流体和气密密封。不过，该方法不能提供对于流体和/或气体的充分屏蔽或合适密封。因此，还需要在不使用缝合术和/或粘带的情况下提供气密和流体密封的系统和方法。

发明内容
本发明提供了一种用于安全和容易地进行快速管胸廓造口术的方法和系统。管胸廓造口术是一种能够利用半刚性引流管从胸膜空间中无菌地引出流体或空气的方法。在至少某些应用中，本发明还使得对暴露尖锐器具例如手术刀的需要减至最小。
特别是，本发明提供了一种胸腔管安装系统，在示例实施例中，该系统包括胸腔管插入装置、径向柔顺管、胸腔管和胸腔管气密密封件/伤口敷料。胸腔管插入装置利用例如在上述相关申请(该文献被本文参引)中所述的切刀。


图1总体表示了根据本发明一个方面的插入枪、套管和胸腔管的透视图。
图2除了图1的系统外还表示了根据本发明一个方面的密封件的侧视图。
图3表示了图1的枪用于病人需要救治的组织区域，其中有在枪的探针上的套管。
图4表示了在形成合适切口后局部插入病人体内的、图1的枪。
图5表示了枪从病人身上取下，且套管仍然插入病人体内。
图6表示了胸腔管通过图5的套管插入。
图7表示了通过套管插入病人体内的胸腔管。
图8表示了从胸腔管上面取出柔顺套管。
图9表示了将密封元件施加在胸腔管上面。
图10表示了伤口通过在胸腔管上面的密封件而密封，从而完成胸腔管安装。
图11A-11B表示了图1的枪的一种实施方式的剖视图，其中图11B提供了枪的切割尖端的详细视图。
图12表示了图11A的实施方式的某些细节的剖视图。
图13表示了图11A的枪的剖视图，其中扳机处在大约中点处。
图14表示了图13的枪的实施方式的更详细视图。
图15A表示了图11A的枪的实施方式，其中扳机完全退回。
图15B表示了图15A的切割尖端的详细剖视图。
图16A-16D表示了枪的切割尖端的偏心特征。
图17A-17D表示了各种胸腔管的剖视图，都为压缩和未压缩的视图。
图18A-18E表示了本发明的胸腔管的一些实例的不同细节。
图19A-19B表示了本发明的密封件的透视图和剖视图。
图20表示了用于将胸腔管组件安装在病人身上的粘接方法。
图21A-21C分别表示了用于将胸腔管安装在病人身上的卡锁配件的侧视图以及该卡锁配件自身的侧剖图和透视图。
图22A-22B表示了将图21A-21C的卡锁配件安装在病人身上的侧剖图。
具体实施例方式
首先参考图1和2，图中总体表示了根据本发明用于胸腔管插入的系统。胸腔管插入装置100(也可以看作切割和插入枪)包括壳体105、具有扳机125的手柄110、在远端具有切割尖端135的探针尖端130、套管140、胸腔管145和密封件150。切割尖端135可以为相关申请中所述的类型。
下面参考图3-10能够更好地理解根据本发明插入胸腔管的方法。使用该系统的胸腔管插入处理比其它已知方法更安全、更快速和更容易。尽管并不是本发明的必要部分，插入胸腔管的临床方法通常包括以下步骤选择部位、使病人准备和然后覆盖该区域、随后麻醉该部位。麻醉剂可以为任意可接受的类型一种典型方法是通过注射器和小规格针头传送5至15ml的1％利多卡因(lidocaine)。
在前述预备步骤之后，根据本发明的胸腔管插入处理如下面所述进行1.通过胸腔管插入装置或枪100形成穿过皮肤至胸膜空间的切口。首先使套管140布置在装置100的探针尖端或轴130上面，直到切割尖端135超过套管140伸出。
2.使装置100抵靠病人的目标组织170，如图3所示。使装置的轴130视觉对齐成合适方向。稳定地将远侧尖端135压入皮肤内，并驱动扳机125。扳机的驱动将开始切割事件，从而产生切口175，如图4所示。只要切割尖端保持合适抵靠组织170，各切割事件将切入大约1mm的深度。当装置100切入皮肤时，装置100可以用作钝器解剖装置，并可以认为是钝尖头充填器。
3.当探针130尖端伸入胸膜空腔内合适量时，套管也将伸入空腔内，如图4所述。枪100能够从切口175中退出，同时使套管140留在病人体内合适位置，如图5所示。
4.最好如图6所示，将胸腔管145的远侧尖端600引入套管140内。
5.使管145前进，直到胸腔管145的所有横向引流孔700都处于胸膜空间内，如图7所示。
6.使套管140从胸腔管145上面退出，同时使胸腔管145保持就位，最好如图8所示。
然后，与普通的胸廓造口术相同，临床医生通常将采用附加步骤在胸腔管的两侧缝合皮肤，且通过将该管系在缝合带的末端而就位；将无菌石油凝胶施加在伤口上以便产生气密密封件，且在无菌纱布上的切割槽口套装在胸腔管上，随后利用合适的外科手术带(surgicaltape)来将纱布和管固定就位。
如上所述，可以实现根据本发明快速布置胸腔管的方法。不过，胸腔管插入装置100可以以任意不同设计来实施，就象切割尖端135可以以在相关申请中所述的不同方式来实施。这些实施方式将结合图11A至图15来介绍。
下面参考图11A-11B和图12，可以更好地理解总体以100表示的胸腔管插入装置的第一实施方式。偏心安装的圆形刀片1装入支承块2内部，并通过轴6安装在支承块2上。刀片1并不必须是偏心安装的圆形刀片，而是可以代替为在相关技术中所示的任意形式。支承块2位于轴或探针3的远端，这与图1的探针130类似。刀片1还通过枢轴销5而与输入杆4的远端连接。压缩弹簧8通过在输入杆4的近端处的凸缘7以及在机构壳体内部的壁9而限制为压缩高度10。来自压缩弹簧8的力通过输入杆4而传递给通过枢轴销5偏心安装的刀片1上。作用在枢轴销5上的力形成环绕轴6的力矩，该力矩使得刀片1保持凹入支承块2内部，直到操作人员起动切割事件。
为了起动切割事件，操作人员使得输入操作杆或扳机14(该输入操作杆或扳机14类似于图1中的扳机125)从静止位置15(如图11A-11B所示，更详细如图12所示)通过中间位置16(如图13所示)运动至最终位置17(如图15所示)。当输入操作杆14运动时，它绕操作杆轴18枢轴转动。操作杆14的角度旋转通过同心安装在操作杆轴18上的一段圆形齿轮齿19而传递给安装于凸轮21上的一段啮合圆形齿轮齿。当通过齿轮齿20的运动而开始运动时，凸轮21能够绕轴22旋转。
凸轮21的型面通过一对伸长部件而夸大表示，该对伸长部件23通过一对匹配锁26而与动量储存块25接触，该对锁26通过销28而安装在块25上。锁26能够绕使它们与块25连接的销28旋转。块25限制为只能沿纵向方向在与轴3共线的轴线上运动。当凸轮21从图11A所示的静止位置24旋转至图15所示的最终位置29时，角度凸轮运动转变成块25的、从远侧至近侧的线性运动。在所示的特殊实施方式中，块25向后或朝着装置100近端运动。
块25的、从远侧至近侧的线性运动使得一对匹配锁26的倾斜外表面与静止凸起27相遇。如图14所示，凸起27作用在锁26的倾斜外表面上，这样，锁26绕它们的枢轴销28旋转，直到它们不再与凸轮部件23接触。同时，当向近侧运动时，块25使得弹簧11从它的自由长度12(如图11所示)压缩至压缩长度13(如图13所示)。锁26从凸轮部件上释放使得由弹簧11压缩产生的合力能够作用在动量储存块25上，从而使它沿从近侧向远侧加速。当块25加速时，储存在处于压缩长度13的弹簧11中的势能转变成动能。
块25从近侧至远侧的运动使得最远侧面30撞击杆4的近端。块25和杆4继续进行从近侧至远侧的运动，直到凸缘7撞击运行限制结构32。杆4的、从近侧至远侧的运动作用在刀片1上，这样，它绕轴6旋转，该轴6使刀片1安装在支承块2上。当块25和杆4从近侧向远侧运行时，刀片1绕轴6旋转，该轴6使刀片1与支承块2连接。如图16A-D所示，随着刀片1旋转，当杆4遇到运行限制结构32时，它从支承块2中出来，并从静止位置至完全暴露位置。
当动量储存块25沿从近侧至远侧的方向运行时，它压缩限制于凸缘39和静止内部结构40之间的弹簧36。当块25从近侧至远侧的运动通过运行限制结构32而停止时，通过使弹簧36压缩至预负载高度38而在弹簧36中产生的力作用在块25上。通过弹簧36产生的力使得块25沿从远侧至近侧的方向运动，直到实现平衡。当使块25复位时，与杆4的近端接触的压缩弹簧8作用在杆4上，以便使杆4沿从远侧至近侧的方向运动，从而使刀片1凹入在支承块2内的安全位置。
在通过释放输入操作杆14而开始切割事件之后，操作人员使该机构复位。然后，输入操作杆14通过与输入操作杆14接触的弹簧(未示出)而返回至静止位置15，从而使得输入操作杆14绕操作杆轴18旋转。操作杆14的运动使得凸轮21运动至它的静止位置24。伸长部件23运动至它们的静止位置时，安装在块25上的锁26通过拉伸弹簧41而作用，以便使锁26返回至它们的位置42。这时，结构复位，并准备下一次由操作人员起动的切割事件。
也可选择，附加的用户控制可以包含于装置100中，以便当驱动时使切割元件保持完全伸出。该可选控制使得临床医生也能够选择使用作为尖锐套管针的装置。
胸腔管插入装置的一个方面是在至少某些实施例中，轴130为基本卵形截面。这使得更大内孔的横向柔顺管能够在肋骨之间通过，而不会扩大肋骨架。在室温下，标准胸腔管具有横过管的横向轴线的相对较大径向柔顺性，并在体温下变得更柔顺。因此，标准胸腔管能够通过基本卵形套管。因此，更大的胸腔管能够在病人基本无疼痛的情况下插入。也可选择，套管可以由较小柔顺性材料预先形成为椭圆形截面。
本发明的另一方面是使用优选是柔顺的胸腔管。标准胸腔管形成为具有均匀壁厚。这些管形成为使得壁厚足以防止由于纵向弯曲负载而产生横过管的横向轴线的扭绞。当使用基本椭圆形套管时，使得圆形胸腔管通过该套管所需的负载能够通过使用优选是与标准管相比具有横过横向轴线的更大径向柔顺性的管而大大降低。
在本发明的某些实施例中，优选是使用基本更薄壁厚的管，该管例如可以通过挤出而形成，同时壁形成有多个纵向肋、凹坑或键槽，如图17A-17D所示。肋可以在管的内部或外部，并可以采用各种形状。在肋之间的空间形成柔性区域，从而使得管具有比标准管更高的径向柔顺性。肋的另一目的是提供足够的截面模量，以便防止当在正常负载条件下弯曲时管产生横向扭绞，例如由下面的等式所示和如图18A-18E所示。而且，内部肋的设计能够提供专利管腔，以便防止即使当暴露于极大负载条件下时也防止完全断开。另外，肋增加了足够的截面，以便提供对拉伸负载的足够抵抗力。
悬臂力矩负载模量截面＝(底·高3)/12力矩＝2·(偏移量·模量弹性·模量截面)/长度2本发明系统的某些实施例的另一创新方面是使用弹性气密密封件，例如如图2中150所示，最好见图19A-19B。这里使用的术语气密密封件是用作防止流体和气体流动的屏蔽件的密封件。气密密封件150可以由柔顺材料形成，并具有上部凸缘190和底部凸缘1905，且可以有压敏粘接安装区域1910，如图20和21所示，以便粘附和密封在病人和胸腔管上。通过气密密封件形成的压敏密封或屏蔽可以在没有缝合的情况下实现。气密密封件可以预先装载并保持在套管140上，或者可以用作单独装置。
也可选择，气密密封件装置150可以有配件2200，该配件220与匹配配件配合，该匹配配件与胸腔管形成一体，或者如图22B所示作为添加在胸腔管上的卡扣锁定配件。配件的目的是将管机械附着在病人衬片上，并形成气密密封。
也可选择，机械密封肋(图22A)也可以代替粘接剂接触管。气密密封件150的基本结构也可以用于插入体内的其它套管插入，例如中心静脉管线和其它引流管。也可选择，装置可以由透明材料模制，例如Pebax，以便能够通过装置来视觉观察伤口。气密密封件装置的优点包括它比切口绷带更快速，不需要使用剪刀，比缝合或捆扎更快速，不需要针，不需要石油凝胶来形成密封(因此能够使用标准伤口绷带)。
因此，已经介绍了一种胸腔管插入的新颖方法以及一种新颖的胸腔管插入系统和部件。由本发明的一种或多种实施方式还能够提供控制切割深度的优点。
可退回刀片增加了用户和病人的安全性，且使得临床医生更安全。尽管已经充分介绍了本发明的多种实施方式，但是本领域技术人员应当知道还存在多种变化形式，这些变化形式并没有在本质上改变所述发明。因此，本发明并不由前述说明来限制，而是只能由附加权利要求来限定。
权利要求
1.一种用于将管快速布置在体腔内的方法，包括以下步骤将柔顺套管布置在切割装置的探针尖端上，直到该探针尖端超过套管伸出；切开覆盖体腔的组织，以便在其中产生开口；插入切割装置的探针尖端，直到布置于它上面的所述套管伸入所述切口内；除去探针尖端，同时留下插入所述切口内的套管；将一管的远端或尖端引入所述套管内预定距离；除去所述管上面的套管，同时使管在体腔内保持就位。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括使用探针尖端作为钝头充填器的步骤。
3.根据权利要求1所述的方法，其中提供柔顺套管的步骤包括提供基本卵形形状的套管。
4.根据权利要求3所述的方法，其中提供柔顺套管的步骤包括使得一套管预形成为具有卵形截面。
5.根据权利要求4所述的方法，其中柔顺套管由相对较小柔顺性的材料形成。
6.根据权利要求3所述的方法，其中提供柔顺套管的步骤包括使得一管预形成为具有卵形截面。
7.根据权利要求6所述的方法，其中柔顺套管由相对较小柔顺性的材料形成。
8.根据权利要求3所述的方法，其中提供无管柔顺套管的步骤包括使得一套管预形成为具有卵形截面。
9.根据权利要求8所述的方法，其中无管柔顺套管由相对较小柔顺性的材料形成。
10.根据权利要求3所述的方法，其中提供无管柔顺套管的步骤包括使得一管预形成为具有卵形截面。
11.根据权利要求10所述的方法，其中柔顺套管由相对较小柔顺性的材料形成。
12.根据权利要求3所述的方法，其中提供管的步骤包括提供优选是柔顺的管。
13.根据权利要求12所述的方法，其中提供管的步骤还包括使管具有足以防止扭绞的截面模量。
14.根据权利要求1所述的方法，其中切割步骤包括切割胸腔。
15.根据权利要求14所述的方法，其中提供管的步骤包括提供胸腔管。
16.根据权利要求1所述的方法，其中切割步骤包括切割腹腔。
17.根据权利要求16所述的方法，其中提供管的步骤包括提供腹腔管。
18.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤提供密封件；以及将密封件安装在胸腔管上，以便基本在密封件与体腔接触的位置处形成气密密封。
19.根据权利要求9所述的方法，其中提供密封件的步骤包括提供与胸腔管配合的气密密封件。
20.根据权利要求1所述的方法，其中该体腔是静脉。
21.根据权利要求1所述的方法，其中该管是引流管。
22.根据权利要求1所述的方法，其中该管插入人体的体腔内。
23.一种用于将管插入体腔内的快速管插入系统，包括切割装置，该切割装置有在远侧延伸的探针尖端；柔顺套管，该柔顺套管能够布置在探针尖端上面，探针尖端的端部超过套管伸出，套管能够插入进入体腔内的切口中；以及管，该管的远端用于穿过柔顺套管插入，其近端部分从该柔顺管向外延伸，且套管能够越过所述管的近端部分。
24.根据权利要求23所述的快速管插入系统，其中该体腔在人体中。
25.根据权利要求24所述的快速管插入系统，其中该体腔是胸腔。
26.根据权利要求24所述的快速管插入系统，其中该体腔是血管。
27.根据权利要求24所述的快速管插入系统，其中该管是引流管。
28.根据权利要求23所述的快速管插入系统，其中柔顺套管为卵形形状。
29.根据权利要求23所述的快速管插入系统，其中柔顺套管的一部分由比其余部分柔顺性更小的材料形成。
30.根据权利要求23所述的快速管插入系统，还包括密封件，该密封件与所述管配合，并用于基本在密封件和体腔连接处产生气密密封。
31.根据权利要求30所述的快速管插入系统，其中该管包括用于与密封件配合的配件。
32.根据权利要求30所述的快速管插入系统，其中该管包括纵向增强件，以便防止扭绞。
33.一种用于在进入体内的切口处进行气体和流体密封的装置，包括密封部分，该密封部分在没有缝合的情况下安装在身体上，并有穿过它的开口；管，该管穿过密封件的开口，并在没有缝合的情况下与其配合。
34.根据权利要求33所述的装置，其中密封部分与身体相符。
35.根据权利要求33所述的装置，其中密封部分与所述管相符。
全文摘要
一种用于将管快速布置在体腔内的方法和系统包括将柔顺套管(140)布置在切割装置的探针尖端(130)上，直到该探针尖端超过套管伸出；切开覆盖体腔的组织，以便在其中产生开口；插入切割装置的探针尖端，直到布置于它上面的套管输入切口内；除去探针尖端，同时使套管保持插入切口内；将管(145)的远端或尖端引入套管内预定距离；以及除去管上面的套管，同时使管保持在体腔内的位置。
文档编号A61B17/32GK1756513SQ200480005565
公开日2006年4月5日 申请日期2004年2月2日 优先权日2003年1月31日
发明者P·J·辛普森, D·G·马特苏拉, W·D·吉莱斯皮, C·K·萨尔维诺, J·特林凯拉 申请人:弗莱克斯合股公司