用于稳定或固定移动组织的外科装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及了根据权利要求1前序的在操作期间用于稳定或固定移动组织的一部分或用于定位器官或外科器械和设备的外科装置，以及涉及用于所述装置的外科联结臂。
【背景技术】
[0002]存在着不同类型外科介入，在所述外科介入中，正在做手术的外科医生必须在人体被移动的器官上工作。这是例如在对跳动心脏进行冠状动脉旁路移植(CABG)中的情况。在此类旁路移植外科手术中，收缩冠状动脉必须使用移植血管绕过，其中血管在两个位置处被缝合到动脉。因此，这个输欧舒常在心麻痹下使用心肺机来进行。一旦完成介入，就使心脏再次搏跳。这个手术也可在心脏跳动的同时不使用心肺机进行。当然，这种技术相比非跳动心脏的情况，对于正在做手术的外科医生而言显然更为困难。因此，需要用于稳定并相应固定心脏的一部分的装置。
[0003]一种类型稳定装置是基于真空原理的。所述稳定装置包括附接至心脏的一部分的元件，借助真空抽吸所述部分，并且因此将所述部分固定至装置。整个装置包括通常被固定到肋骨牵开器的静止部分、多个单独元件组成的柔性臂、借以拉紧所述臂的致动元件，以及连接至真空软管的一或多个真空元件。在所述臂中，提供拉绳，所述拉绳借助致动元件来机械地撑托。拉绳经由蜗杆或偏心件拉紧。所述装置例如从文献US 6，866，628 B2、US7, 311, 664 B2、US 7, 399, 272 B2、US 7,476，196 B2 或 US 7,479，104 B2 中已知。
[0004]在不使用真空的情况下起作用的第二类型稳定装置是非常类似的。在这种情况下，所述技术是由除了真空元件外的相同部件组成。代替这些元件，在这种情况下，存在不可操作、无源、尤其是叉状的稳定元件，所述稳定元件被按压在心脏的部分上，以便进行纯机械地稳定。这种技术描述在例如US 6, 581,889 B2中。
[0005]先前解决方案缺点在于:对于所有常用装置，用户必须用双手来完成这种类型操纵。在近端处，用户借助针对这个目的提供的操作元件来使柔性臂止动，同时他/她将引导远端并将它按压在组织上。这个操作步骤由于在近端处具有枢转轴线的柔性联结臂进一步复杂化，通过枢转轴线，所述柔性联结臂能够在水平面中朝向附接至牵开器的静止部分枢转。在很多情况下，这种枢转轴线借助同一拉绳与臂同时锁定。在极端情况下，用户则进一步需要辅助人员来在锁定操作期间将例如所述枢转轴线保持在所需位置。
[0006]此外，利用这些装置，常常不会限定拉绳拉紧强度。不同用户将会根据他们自己的感觉和能力来不同强度地操作致动元件(所述致动元件常是螺旋机构)，并且因此将会产生不同的拉伸力以及联结臂的不同刚性。
[0007]另一缺点在于此类装置成本较高。鉴于单独臂段以及多个单一股线组成来确保柔性的拉绳难以被高效清洁的事实，整个器械不可重复使用并且只能使用一次。
【发明内容】
[0008]本发明的目标在于提供用于稳定或固定移动器官的外科装置，所述外科装置不会经受前述缺点。尤其将向正在做手术的外科医生提供促进操纵、尤其是单手操作的装置。此夕卜，装置可操作性应当不依赖于特定个人。最后，此类装置运行成本应当减少。
[0009]这个目标将由权利要求1的特征实现。
[0010]在冠状动脉旁路移植外科手术中，可借以来稳定、固定或保持移动组织或定位器官(例如，跳动心脏的一部分)的根据本发明的外科装置包括:基座构件，例如呈联结臂形式的柔性臂被固定或可固定至所述基座构件。所述联结臂可带入不同位置和/或姿态。在所述联结臂的自由末端处，布置至少一个保持构件，相应的组织或器官可由所述保持构件保持和/或稳定。联结臂可通过拉紧机构来固定在所需位置。根据本发明，拉紧机构的拉紧和/或释放以及相应固定和释放联结臂借助动力源来执行。
[0011]因此，柔性臂的拉紧和/或释放不是如在前述装置中的情况通过施加手动力来纯机械地执行，而是由液压动力源、气动动力源或电源来负责或至少由所述动力源来辅助。这促进了装置单手操作，因为外科医生不必手动拉紧和/或释放拉紧机构，为此他/她通常需要双手，即一只手用于握住装置，而另一只手用于拉紧和/或释放。通过单手操作，柔性臂可容易定位和止动，并且例如在稳定组织或定位器官方面辅助正在做手术的外科医生。
[0012]能量或动力源另一优点在于以下事实:可更准确调整拉紧或释放力，并且拉紧机构恒定以相同拉紧力来拉紧，并且因此不会取决于相应进行操作的个人而变化。因此，可以确保:固定或锁定臂始终具有所需最佳刚性并提供保持力，并且不会根据用户以太弱或太强方式拉紧。前一情况会必然伴随有以下事实:臂在操作期间屈服(yield)，或释放要保持的组织或器官，而后一情况会造成过度拉紧且毁坏拉紧机构，并且因此造成装置失效。
[0013]联结臂提供了多种另外应用，如在神经外科领域中用于保持外科挂钩或刮刀，或作为柔性保持臂用于保持和定位另一器械(如套管针或摄像机)来用于实现或辅助外科介Ao联结臂的保持元件可提供有用于允许各种一次性使用或重复使用的外科器械和装置的连接的通用适配器，所述外科器械和装置在外科介入期间借助联结臂来保持和定位。
[0014]另外有利改进是从属权利要求的主题。
[0015]动力源可以是提供在外科装置外的外动力源。这在外科装置且尤其是基座构件将以节省空间的方式设计时是有利的。当可更换的储能单元提供为动力源时，动力源的外部布置也可为有利的。然后，外部布置尤其促进对用尽储能单元的更换。
[0016]用于拉紧和/或释放拉紧机构的动力源可由一或多个可手动操作的致动元件来控制或启动。当致动元件提供在联结臂的远侧、即接近保持元件时，这会实现以下优点:夕卜科医生可单手将保持元件定位在相应组织或器官处，并可同时通过致动元件将所述保持元件固定在所需位置，并相反地，外科医生可在完成外科介入之后所述释放保持元件，并将所述保持元件从组织和/或器官上移除。在开始部分中提及的现有技术装置中，联结臂借助布置在联结臂的近端处的旋钮固定，旋钮适当远离实际操作位点。然而，这在动力源也能够经由布置在联结臂近侧处的致动元件与远侧致动元件分开控制时是有利的。如果保持元件过于深入侵入患者体腔以致远侧致动元件不可触及或难以触及，那么用户可释放臂并且(如果适当)通过提供在患者体外的联结臂的近侧上的致动元件来重新定位所述臂。这会允许灵活使用外科装置。或者，基座构件上提供的致动元件也可构成唯一致动元件。
[0017]根据本发明的另外或替代方面，拉紧机构可拉紧并释放，并相应地，联结臂能够以不同方式来固定和释放。在一方面，拉紧机构可借助外部动力拉紧，并且拉紧机构可手动地释放，反之亦然，另一方面，两种不同能量可用于释放和拉紧拉紧机构。另外或替代地，拉紧机构可配置成使得拉紧机构自动拉紧，即无需对用户的部分(user’s part)的任何作用，并且拉紧机构通过控制或启动动力源得以释放。以此方式，拉紧机构可借助弹簧力拉紧，使得拉紧机构将联结臂拉紧并固定在相应位置，且用户可通过适当控制动力源来释放联结臂并赋予联结臂柔性。弹簧偏置优点具体来说在于:通过该弹簧力，在某一行程中提供所谓的连续力，并且这个力确保了在每个应用中，拉紧机构的相同最佳偏置和臂的最佳刚性。拉紧机构(例如，弹簧)的自动偏置的另一优点在于:当用户释放装置以及用于控制动力源的适当致动构件时，拉紧机构必须仅由用户操作来释放拉紧机构和自动保持所述拉紧机构处于锁定位置。
[0018]根据本发明的另外或替代方面，拉紧机构包括一或多个拉绳，所述拉绳引导穿过联结臂的多个联结元件，所述联结元件可相对于彼此移动并尤其是彼此互补的，并且所述联结元件可被所述拉绳以摩擦配合的方式彼此抵靠撑托。可经由动力源操作连接至拉绳并拉紧或释放所述拉绳的适当致动机构。
[0019]根据本发明的致动机构将动力源供应的动力转换成用于操作拉绳的对应机械力。
[0020]动力源可具有任何类型，只要它提供适于并且足以用于在至少一个方向上操作拉动机构的能量即可。动力源可为液压或气动压力源，致动机构可为液压或气动可操作汽缸-活塞机构，并且流体控制元件(例如，阀或阀布置)可由用于控制作用于汽缸-活塞机构上的流体压力的至少一个致动元件来控制。此外，动力源可为用于电能量的存储装置，尤其是电池或蓄能器，致动机构可为电机致动的汽缸-活塞机构，并且用于控制适于调整汽缸-活塞机构的电机的电力控制或电子控制装置可经由至少一个致动元件来控制。电机优选作为汽缸-活塞机构来提供在外科装置的基座构件中。
[0021]根据本发明的方面，拉动机构的拉绳是借助作用于汽缸-活塞机构上的弹簧偏置，并由来自作用于汽缸-活塞机构的压缩气源、尤其是压缩空气储筒或标准化压缩空气连接件的压缩空气松弛。压缩空气储筒的使用提供的优点在于:所述压缩空气储筒允许完全自主工作。或者，汽缸-活塞机构可以经由标准化压缩空气连接件及软管或线路连接至提供于每一手术室的空气供源。
[0022]因此，根据应用，外科装置可连接至压缩气体储筒或给定的压缩气源。
[0023]根据本发明的另外或替代方面，用于控制流体控制元件的控制介质和用于操作汽缸-活塞机构的工作介质可以不同。例如，汽缸-活塞机构的活塞可利用压缩空气来操作，而使压缩空气作用于或不作用于压缩空气活塞上的阀的控制是电力控制的。实现这个目的所需线路可以显著更节省空间的方式容纳在致动元件与流体控制元件之间。或者，相同介质也可用作控制和工作介质，其中当压缩空气用于控制阀的控制介质时，对工作介质来说，明显可使用更低压力来操作压缩空气活塞，并且因此控制线路可具有明显更薄的壁并更具柔性，并且整个致动元件可以具有更紧凑的设计。在其他配置中，仅一个动力源也会是足够的。
[0024]优选地提供于装置的基座构件中的汽缸-活塞机构经由适当连接件和线路而连接至外控制动力源和工作动力源。
[0025]根据本发明的替代方面，拉动机构的拉绳是通过作用于汽缸-活塞机构上的弹簧偏置，并且通过电机引起并作用于汽缸-活塞机构上的力而松弛。电机(尤其还可以是线性电机)从电源、尤其是从电连接件或替代或另外从储能单元(如电池或蓄能器)来吸取其能量。储能单元的使用提供的优点在于:所述储能单元允许完全自主工作。作为替代，用于汽缸-活塞机构的电机可通过标准化电连接件和线路来连接至提供于每个手术室的电源。
[0026]装置的基座构件可适于经由紧固部分而紧固至操作位点中或操作位点处提供的保持装置、尤其是胸骨牵开器。当保持元件被定位成抵靠组织或相应地抵靠器官并且柔性臂由拉紧机构固定时，组织或相应器官由保持元件、固定臂、基座构件以及静止保持装置保持在适当位置中。
[0027]根据本发明的方面，联结臂能够相对于基座构件可旋转地支撑，并且保持元件可相对于联结臂枢转。此外，由于联结臂可在任何方向上弯曲，因此保持元件可因多样的自由度而被带入每一所需位置。优选地，当拉紧机构被拉紧以使得不仅联结臂的形状而且还有保