一种可视脑组织穿刺牵开装置

1.本发明属于脑组织牵开器技术领域，涉及一种可视脑组织穿刺牵开装置。


背景技术：

2.脑组织扩张牵开器是神经外科手术个过程中常用的手术器械。由于脑组织病变，如出血、脑肿瘤等，常常位于脑组织深部，手术时的手术通道需要穿过正常脑组织到达病变区域；此外，脑室病变的手术需要通过对正常脑组织造瘘，在脑组织中建立手术通道才能进行手术切除等操作。此类手术中需要通道的稳定，才能使用神经内镜或显微镜进行显微手术操作，保证手术的准确与安全。
3.现有的脑组织扩张牵开器有以下几种：
4.1)一种已上市的脑组织扩张牵开器，该牵开器通过使用由小到大不同直径的扩张器，进行逐级扩张，扩张至需要直径后置入相应直径的工作通道。该类扩张器的缺点在于使用由小到大直径不同的扩张器逐级扩张，需要对脑组织进行多次穿刺，增加脑组织损伤；另一方面，工作通道无固定器，手术过程中不稳定，需要助手扶持，有因工作通道不稳定人为造成脑组织损伤的风险；此外，工作通道的长度是固定的，不能根据病变部位的深浅调节长度，使用神经内镜或显微镜进行手术时，过长的工作通道会妨碍手术器械操作。
5.2)一种脑出血手术脑皮层造瘘球囊扩张通道，可以通过球囊进行脑皮层的造瘘，用于脑出血手术，但该球囊充气后呈梭形，不符合置入的手术套筒的圆柱体形状，置入手术套筒时会造成额外的脑组织损伤，且球囊的扩张程度可控性差。另外，球囊扩张引流管主体在穿刺时不能实时显示前端的穿刺部位是否达到目标区域，穿刺存在一定的盲目性。另一方面，球囊扩张时注入的是空气，空气具有可压缩性，因此球囊的扩张并非线性。此外，手术套筒上设置的固定柄需要与蛇形牵开装置连接，蛇形牵开装置并非每个医院均有配备；且由于蛇形牵开装置较长，会干扰手术操作，蛇形装置固定的稳定性欠佳。


技术实现要素：

6.为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种可视脑组织穿刺牵开装置，能够精确的将硬质工作通道置入需要手术的目标部位，且通道在整个手术过程中稳定，便于手术操作；整个装置的操作简便，不过分依赖与操作者的经验和技能水平；整个装置对脑组织的损伤较小，减小了手术的风险。
7.本发明是通过以下技术方案来实现：
8.本发明公开了一种可视脑组织穿刺牵开装置，包括一体化硬质光纤、柱形扩张球囊、成像镜头、硬质工作通道、硬质工作通道固定器和光源及成像系统；
9.柱形扩张球囊套设在一体化硬质光纤外部，柱形扩张球囊上设有注液管，能够在注液后扩张；一体化硬质光纤的一端与成像镜头连接，另一端通过转接头与光源及成像系统连接；硬质工作通道能够在柱形扩张球囊注液扩张后沿柱形扩张球囊外壁与脑组织之间置入目标部位，并通过硬质工作通道固定器固定；硬质工作通道固定器固定在颅骨上。
10.优选地，一体化硬质光纤包括同轴设置的成像光纤和照明光纤，照明光纤套设在成像光纤外部，成像镜头连接在成像光纤的端部。
11.优选地，一体化硬质光纤的端部为半球形。
12.优选地，硬质工作通道为透明材质，外壁上设有长度标识，硬质工作通道上设有若干圈易折点断线。
13.优选地，柱形扩张球囊和硬质工作通道的外表面设有亲水超滑涂层。
14.优选地，柱形扩张球囊外壁设有长度标识，柱形扩张球囊的囊壁内设有用于限制形变的骨架。
15.进一步优选地，柱形扩张球囊的材质为医用硅胶，所述骨架的材质为医用涤纶。
16.优选地，硬质工作通道固定器包括中心体、手紧圆柱夹头和若干固定翼，手紧圆柱夹头通过球形滑动轴承与中心体连接，中心体上设有用于锁定球形滑动轴承的锁止螺丝，手紧圆柱夹头能够固定硬质工作通道，若干固定翼设在中心体的周向上，固定翼上设有固定孔。
17.进一步优选地，固定翼上设有若干条易折点断线，若干条易折点断线将固定翼分为若干段，每段上均设有固定孔。
18.优选地，一体化硬质光纤通过转接头与光源及成像系统连接，一体化硬质光纤、柱形扩张球囊、成像镜头、硬质工作通道、硬质工作通道固定器和转接头经无菌处理，光源及成像系统外部套有无菌保护套。
19.与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
20.本发明公开的可视脑组织穿刺牵开装置，通过一体化硬质光纤及端部的成像镜头，提供整个穿刺操作过程的可视化，能够将一体化硬质光纤和柱形扩张球囊精准地穿刺达到目标部位，然后柱形扩张球囊充液扩张，在最小脑损伤的基础上形成脑组织通道，由于注入的是液体，无可压缩性，因此球囊扩张的过程为线性，可控性好；然后硬质工作通道沿柱形扩张球囊外壁与脑组织之间置入目标部位，同时可以利用硬质工作通道固定器，将硬质工作通道固定在颅骨上，确保手术操作过程中硬质工作通道的位置稳定，避免因术中硬质工作通道移位导致不必要的脑组织损伤。手术结束时，再次沿硬质工作通道置入一体化硬质光纤和柱形扩张球囊，向柱形扩张球囊内注液扩张至既定直径，取出硬质工作通道固定器及硬质工作通道，然后抽出柱形扩张球囊内的液体，柱形扩张球囊回缩，取出一体化硬质光纤和柱形扩张球囊，从而避免直接取出硬质工作通道时，由于脑组织回缩，导致脑组织软性通道与硬质工作通道之间直径相差过大产生的脑组织切割效应，进一步减少脑组织损伤。本发明能够精确的将硬质工作通道置入需要手术的部位，且通道在整个手术过程中稳定，便于手术操作；整个装置的操作简便，不过分依赖与操作者的经验和技能水平；整个装置对脑组织的损伤较小，减小了手术的风险。
21.进一步地，一体化硬质光纤的照明光纤套设在成像光纤外部，照明光纤从360
°
环绕成像镜头提供光源，可视性好，提高操作的便捷性。
22.进一步地，一体化硬质光纤的端部为半球形，使得穿刺过程中有一定的穿刺能力，同时避免锐性尖端在穿刺过程中对血管的损伤。
23.进一步地，硬质工作通道为透明材质，外壁上设有长度标识，硬质工作通道上设有若干圈易折点断线，易折点断线处局部管材厚度较薄，术中可根据需要折断，去除不必要的
部分，减少过长的硬质工作通道对手术器械的阻挡，有利于术中操作。
24.进一步地，柱形扩张球囊和硬质工作通道的外表面设有亲水超滑涂层，能够在接触脑组织时极大地减小与脑组织的摩擦力，进一步减小对脑组织的损伤。
25.进一步地，柱形扩张球囊外壁设有长度标识，利于操作者掌握穿刺深度；柱形扩张球囊的囊壁内设有用于限制形变的骨架，使柱形扩张球囊注液达到既定直径的圆柱体后不再肆意扩张，避免对脑组织造成损伤。
26.进一步地，硬质工作通道固定器的手紧圆柱夹头能够固定硬质工作通道固定器，操作简便；球形滑动轴承能够在置入硬质工作通道后，根据需要任意调整硬质通道角度，使用轴承锁止螺丝锁定后硬质通道角度稳定；手术中如需调整硬质工作通道角度，旋开中心体上的轴承锁止螺丝，转动球形滑动轴承从而调整硬质工作通道至所需角度，旋紧轴承锁止螺丝，锁定球形滑动轴承从而固定硬质工作通道的角度，并且术中可根据需要多次调整硬质工作通道角度；固定翼能够通过螺钉与颅骨固定，提供稳定的手术通道。
27.更进一步地，固定翼上设有若干条易折点断线，能够根据颅骨上显露范围的大小保留合适长度的固定翼。
28.进一步地，一体化硬质光纤、柱形扩张球囊、成像镜头、硬质工作通道、硬质工作通道固定器、转接头均经无菌化处理，一体化硬质光纤通过转接头与非无菌的光源及成像系统连接，光源及成像系统外部套有无菌保护套，能够将一端无菌的手术操作部分和非无菌光源及成像系统隔离开，保证整个手术操作部分零部件的无菌化，避免手术过程中细菌污染。
附图说明
29.图1为本发明的整体结构示意图；
30.图2为硬质工作通道固定器的结构示意图；
31.图3为硬质工作通道固定器与硬质工作通道配合示意图；
32.图4为柱形扩张球囊注液前后的形状变化示意图。
33.图中，1为一体化硬质光纤，2为柱形扩张球囊，3为成像镜头，4为硬质工作通道，5为硬质工作通道固定器，5-1为中心体，5-2为手紧圆柱夹头，5-3为固定翼，5-4为固定孔，6为转接头，7为光源及成像系统。
具体实施方式
34.下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述：
35.如图1，本发明的可视脑组织穿刺牵开装置，包括一体化硬质光纤1、柱形扩张球囊2、成像镜头3、硬质工作通道4、硬质工作通道固定器5和光源及成像系统7；
36.柱形扩张球囊2套设在一体化硬质光纤1外部，柱形扩张球囊2上设有注液管，能够在注液后扩张；一体化硬质光纤1的一端与成像镜头3连接，另一端通过转接头6与光源及成像系统7连接；硬质工作通道4能够在柱形扩张球囊2注液扩张后沿柱形扩张球囊2外壁与脑组织之间置入目标部位，并通过硬质工作通道固定器5固定；硬质工作通道固定器5固定在颅骨上。
37.在本发明的一个较优的实施例中，一体化硬质光纤1包括同轴设置的成像光纤和
照明光纤，照明光纤套设在成像光纤外部，成像镜头3连接在成像光纤的端部。在其它方案中，也可以将成像光纤和照明光纤并行设置。
38.在本发明的一个较优的实施例中，一体化硬质光纤1的端部为半球形。
39.在本发明的一个较优的实施例中，硬质工作通道4为透明材质，外壁上设有长度标识，硬质工作通道4上设有若干圈易折点断线。
40.在本发明的一个较优的实施例中，柱形扩张球囊2和硬质工作通道4的外表面设有亲水超滑涂层。
41.在本发明的一个较优的实施例中，柱形扩张球囊2外壁设有长度标识，柱形扩张球囊2的囊壁内设有用于限制形变的骨架。优选地，柱形扩张球囊2的材质采用医用硅胶，也可以采用其它弹性和强度优异的医用级材料。骨架的材质采用柔软且无延展性的医用涤纶，也可以采用其它强度高、形变能力好、无延展性的医用高分子材料。
42.在本发明的一个较优的实施例中，硬质工作通道固定器5包括中心体5-1、手紧圆柱夹头5-2和若干固定翼5-3，手紧圆柱夹头5-2通过球形滑动轴承与中心体5-1连接，中心体5-1上设有用于锁定球形滑动轴承的锁止螺丝，手紧圆柱夹头5-2能够固定硬质工作通道4，若干固定翼5-3设在中心体5-1的周向上，固定翼5-3上设有固定孔5-4。置入硬质工作通道4后可根据需要任意调整硬质工作通道4角度，使用轴承锁止螺丝锁定后硬质工作通道4角度稳定，再旋紧手紧圆柱夹头5-2，再将固定翼5-3固定于颅骨。手术过程中根据需要松开轴承锁止螺丝，重新调整硬质工作通道4至需要角度，再次旋紧轴承锁止螺丝锁定球形滑动轴承进而锁定硬质工作通道4的工作角度。优选地，固定翼5-3上设有若干条易折点断线，若干条易折点断线将固定翼5-3分为若干段，每段上均设有固定孔5-4。
43.在本发明的一个较优的实施例中，一体化硬质光纤1通过转接头6与光源及成像系统7连接，一体化硬质光纤1、柱形扩张球囊2、成像镜头3、硬质工作通道4、硬质工作通道固定器5和转接头6经无菌处理，光源及成像系统7外部套有无菌保护套。
44.本发明在使用时：
45.利用一次性无菌的光学转接头6将包括一体化硬质光纤1和柱形扩张球囊2的可视脑组织穿刺扩张器(后文为叙述方便，将一体化硬质光纤1和柱形扩张球囊2两者结合形成的部件成为可视脑组织穿刺扩张器)与光源及成像系统7(术中套以无菌保护套)连接，穿刺过程中可实时观察穿刺前端是否到达目标部位(如血肿腔或脑室等)。一体化硬质光纤1的端部为半球形设计，使得穿刺过程中有一定的穿刺能力，同时避免锐性尖端在穿刺过程中对血管的损伤。当到达穿刺目标部位后，向柱形扩张球囊2内注入无菌生理盐水使柱形扩张球囊2扩张至既定直径，如图4，从而通过柱形扩张球囊2扩张在最小脑损伤的基础上形成脑组织通道，由于注入的是液体，无可压缩性，因此球囊扩张的过程为线性，可控性好。进一步，根据穿刺深度截取需要长度的硬质工作通道4，沿柱形扩张球囊2外壁置入目标部位，抽出柱形扩张球囊2内的无菌生理盐水使柱形扩张球囊2回缩，取出可视脑组织穿刺扩张器。利用硬质工作通道固定器5将硬质工作通道4固定于颅骨表面，确保手术操作过程中硬质工作通道4的位置稳定，避免因术中硬质工作通道4移位导致不必要的脑组织损伤。置入硬质工作通道4后可根据需要任意调整硬质工作通道4角度，使用轴承锁止螺丝锁定后硬质工作通道4角度稳定。手术过程中根据需要松开轴承锁止螺丝，重新调整硬质工作通道4至需要角度，再次旋紧轴承锁止螺丝锁定球形滑动轴承进而锁定硬质工作通道4的工作角度。手术
结束时，再次沿硬质工作通道4置入可视脑组织穿刺扩张器并固定，向柱形扩张球囊2内注入无菌生理盐水使柱形扩张球囊2扩张至既定直径，取出硬质工作通道固定器5及硬质工作通道4，然后抽出柱形扩张球囊2内的无菌生理盐水，柱形扩张球囊2回缩，取出可视脑组织穿刺扩张器，从而避免直接取出硬质工作通道4时，由于脑组织回缩，导致脑组织软性通道与硬质工作通道4之间直径相差过大产生的脑组织切割效应，进一步减少脑组织损伤。
46.下面为一个具体的实施例：
47.本实施例中，一体化硬质光纤1、柱形扩张球囊2、成像镜头3、硬质工作通道4和硬质工作通道固定器5均为一次性灭菌包装。成像镜头3采用0度镜头，一体化硬质光纤1采用由内向外同心轴设置的成像光纤和照明光纤，成像光纤与照明光纤等长，且等长于其外侧的柱形扩张球囊2，其端部为半球形设计。
48.柱形扩张球囊2具有以下特征：
①
由无毒级医用弹性硅胶制成；
②
尾端设有带三通阀的注水软管，注入适量无菌生理盐水使柱形扩张球囊2扩张后关闭三通阀可防止盐水反流，从而使囊内压力恒定；
③
柱形扩张球囊2纵向设有不可延伸的纵向纤维，使柱形扩张球囊2注入无菌生理盐水后具有纵向不可延长的特性，防止柱形扩张球囊2长度大于穿刺深度；
④
柱形扩张球囊2设有有限延伸度的横向纤维，注入无菌生理盐水后柱形扩张球囊2可横向扩张，但达到一定程度后不再具有扩张能力；
⑤
柱形扩张球囊2外壁设有以厘米为单位的纵向刻度，最小刻度0.5厘米，0度镜头水平为0厘米，以利于穿刺脑组织过程中了解穿刺深度。综合特性
③④
，柱形扩张球囊2注入设定体积的无菌生理盐水后将形成长度固定且具有设定直径的圆柱体。
49.一体化硬质光纤1与柱形扩张球囊2在柱形扩张球囊2未注入无菌生理盐水时具有较细的外径，柱形扩张球囊的外表面设有亲水超滑涂层，能够在接触脑组织时极大地减小与脑组织的摩擦力，完成手术中对脑组织血肿腔或脑室的穿刺，达到穿刺过程对脑组织的损伤最小化。前端设置的0度镜头及与其连接的成像光纤与照明光纤能够在穿刺过程中观察穿刺深度与部位，纵向刻度可确认穿刺深度。穿刺到达目标位置后，由注水软管缓慢注入设定体积的无菌生理盐水并关闭三通阀，由于纵向纤维与横向纤维的限制，将在脑组织内缓慢、低损伤的形成一个深度固定、具有设定直径的圆柱体通道。
50.硬质工作通道4为无色透明pvc圆柱状管道，管壁设有以厘米为单位的纵向刻度，最小刻度0.5厘米。通道外壁光滑，外表面设有亲水超滑涂层，能够在接触脑组织时极大地减小与脑组织的摩擦力；内壁设有折断线，折断线处局部管材厚度较薄，术中可根据需要折断，去除不必要的部分，有利于术中操作。当可视脑组织穿刺扩张器穿刺到脑内病变(如出血灶)或脑室后，由注水软管缓慢注入设定体积的无菌生理盐水并关闭三通阀，在脑组织内缓慢、低损伤的形成一个深度固定、具有设定直径的圆柱体通道。确定需要的硬质工作通道4长度，沿折断线折断，去除不必要的硬质工作通道4部分。将需要长度的硬质工作通道4沿可视脑组织穿刺扩张器置入，注意置入深度与可视脑组织穿刺扩张器的深度相同，由注水软管抽出生理盐水，可视脑组织穿刺扩张器体积回缩后取出，将硬质工作通道4留置于脑内既定位置。
51.硬质工作通道固定器5用于硬质工作通道4留置于脑内既定位置后的固定，确保在手术操作过程中硬质工作通道4位置的稳定性，减轻脑组织损伤。硬质工作通道固定器5主要由中心体5-1、与中心体5-1相连的四爪固定夹和螺旋固定锁组成。四爪固定夹内径为圆
柱体形，当顺时针方向旋转螺旋固定锁时，四爪固定夹被收紧，可稳定的夹持硬质工作通道4；当逆时针方向旋转螺旋固定锁时，四爪固定夹被松开，释放硬质工作通道4。中心体5-1底部设有3个平均分布的固定翼5-3，每个固定翼5-3之间的夹角为120
°
，用于将硬质工作通道固定器5固定于颅骨表面，从而起到固定硬质工作通道4的作用，防止硬质工作通道4在手术操作过程中大范围移动造成脑组织损伤。固定翼5-3材质由医用不锈钢制成。由于手术切口大小不同，为适应不同手术需要，固定翼5-3长短可调，在固定翼5-3上设有可折断的固定翼调节线，术中根据需要的长度沿固定翼调节线折断，弃去多余部分。固定翼5-3上设有固定孔5-4，术中使用无菌的固定螺钉将固定翼5-3固定于颅骨上，从而固定硬质通道固定器5，进而固定硬质工作通道4，避免其在手术操作过程中移位。手紧圆柱夹头通过球形滑动轴承与中心体连接，中心体上设有用于锁定球形滑动轴承的锁止螺丝。置入硬质工作通道4后可根据需要任意调整硬质工作通道4角度，使用轴承锁止螺丝锁定后硬质工作通道4角度稳定。手术过程中根据需要松开轴承锁止螺丝，重新调整硬质工作通道4至需要角度，再次旋紧轴承锁止螺丝锁定球形滑动轴承进而锁定硬质工作通道4的工作角度。
52.光学转接头6前端为第一转接头锁扣，与可视脑组织穿刺扩张器的光学成像接口(成像光纤和照明光纤的尾端)连接；末端为第二转接头锁扣，与光源及成像系统7(该部分为非无菌，术中需套以无菌保护套)的成像接口连接。中间主体部分为呈同心圆排列的位于内侧的转接头成像光纤，以及位于外侧的转接头冷光源光纤组成。
53.需要说明的是，以上所述仅为本发明实施方式之一，根据本发明所描述的系统所做的等效变化，均包括在本发明的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实例做类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均属于本发明的保护范围。