用于在医疗过程之前、医疗过程期间和/或医疗过程之后使患者定位的系统、设备和方法与流程
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年3月5日提交的第15/912,530号美国非临时专利申请和于2017年4月21日提交的第15/493,700号美国专利申请的权益，这两个申请的主题通过引用以其整体并入。第15/912,530号美国非临时专利申请是第15/493,700号美国专利申请的部分连续案。
背景
在医疗过程(medicalprocedures)之前和医疗过程期间对患者进行适当地定位或重新定位可能是重要的。例如，在颈部手术中，精确、方便且可重复地定位患者的头颈有助于能够接近手术部位。希望的是，外科医生或其他健康护理专业人员能够固定患者的精确位置，并且在适当的时候将该位置变更到不同的固定位置。现有技术的手术台或器械通常将患者放置在并非在生理或人体工程学上最佳的位置。如果头颈位置不合适，与位置相关的并发症可能是严重的。
在医疗过程中，外科医生通常倾向于避免移动经过使患者扭伤的位置，例如在脊柱上施加过度的拉力或压力，否则会导致并发症。快速且方便地重新定位患者以限制处于麻醉状态下的时间和与延长手术过程相关的其他并发症可能是有益的。对患者的这种快速且方便的重新定位还可以有益于医疗团队，从而减少疲劳并且避免不必要的分心。希望的是，所有的重新定位都可以在不损害手术过程的无菌性的情况下进行。如果外科医生或其他人员被迫接近手术盖布(surgicaldrape)后面的区域(例如，以便重新定位患者)，则需要重新消毒。这延长了手术过程并且引入了损害手术过程无菌性的风险。
现有技术包括用于在颈部手术过程期间支撑患者头颈的各种机械机构。有些预先存在的定位装置具有多个调节件或旋钮，这些调节件或旋钮需要手术团队的几名成员来定位或重新定位患者。在使用中，需要一个人来保持或以其他方式支撑患者头部，同时需要至少第二个人手动地松开和拧紧旋钮。这可能是一种耗时且乏味的方式来实现令人满意的定位。
在患者的定位或重新定位期间，外科医生或医务人员支撑患者体重所需的相对较长的时间不是理想的。当最初将现存的现有技术的系统或臂附接到颅骨夹具中的患者头部时，有些系统需要四个单独的旋钮，这些旋钮必须被转动并且完全就位。这无论在何处均可能需要十五秒到四十五秒，并且在该过程期间，外科医生或医疗团队成员经常以不符合人体工程学或不舒服的位置倾斜或移动。用现有技术的系统或臂调节患者头部的定向通常牵涉两个或三个轴线的释放、重新定位、然后重新拧紧。该过程大约需要三十秒，而同时医生必须一直使患者头部保持固定。鉴于完成上述步骤的时间相对长，手术或手术前的这些部分对医疗团队来说可能具有挑战性。
现有技术装置的一个具体实例是
上述传统装置具有几个局限性。例如，全机械装置要求或导致患者在手术前或手术期间相对突然的运动。现有技术的装置通常要求外科医生或其他医务人员通过进入或接近手术盖布后面或下面的区域而“破坏消毒的手臂(breakscrubs)”。这些装置中的一些装置仅允许以离散增量形式的可调节性，而不是提供连续范围的可调节性。离散的可调节性可能导致非最佳的定位。
在‘660专利的情况下，球形枢轴166接近装置的关节联接件、靠近手术台上的安装座定位，该安装座与患者头部的距离相对远，从而导致患者头部的精细或相对较小的移动更具挑战性。‘660专利的系统的其他移动需要解锁远离对应的关节的指旋螺钉。因此，‘660专利的专利定位和重新定位通常需要很多人且潜在地危及手术过程的无菌性。此外，在解锁状态下，‘660专利的臂的移动不是特别平滑。‘660专利的系统具有相对较高的静摩擦来开始每次运动，这导致患者的运动急促而不稳定。
概述
在一个实施例中，本公开的技术涉及一种用于在医疗过程之前、医疗过程期间或医疗过程之后定位患者的系统。该系统可以包括臂组件，该臂组件具有近端、相对的远端以及在近端和远端之间的至少一个关节。关节可以被配置成允许臂组件的远端相对于臂组件的近端运动。臂组件的近端可以被配置为相对于手术台被固定。该系统还可以包括球形关节机构，该球形关节机构被附接到(i)臂组件的远端和(ii)被配置成支撑患者头部的头部支撑件。球形关节机构可以包括球形关节和马达。马达的激活可以允许或阻止球形关节的旋转。
在另一个实施例中，本公开的技术涉及一种用于在医疗过程之前、医疗过程期间或医疗过程之后定位患者的系统。该系统可以包括手术台、可拆卸地附接到手术台的基座以及被配置为接触患者头部的头部支撑件。头部支撑件的至少一部分可以包括至少一个暴露的电触点。该系统还可以包括臂组件，该臂组件具有近端、相对的远端、在近端和远端之间的至少三个间隔开的关节、以及附接关节的至少两个臂连杆。每个关节可以被配置成允许臂组件的远端相对于臂组件的近端移动。臂组件的近端可以被配置为相对于被附接到手术台的基座被固定。两个臂连杆中的至少一个臂连杆可以包括至少一个电池。该系统还可以包括球形关节机构，该球形关节机构被附接到(i)臂组件的远端和(ii)头部支撑件。球形关节机构可以包括球形关节和马达。马达的激活可以允许或阻止球形关节的移动。
在又另一实施例中，本公开的技术涉及一种用于在医疗过程之前、医疗过程期间或医疗过程之后定位患者的系统。该系统可以包括基座，该基座具有第一主体和第二主体。第一主体可以附接到手术台并且相对于手术台沿着第一轴线可移动。第二主体可以相对于第一主体在垂直于第一轴线的方向上可移动。该系统还可以包括臂组件，该臂组件具有近端、相对的远端以及在近端和远端之间的至少一个关节。关节可以被配置成允许臂组件的远端相对于臂组件的近端移动。臂组件的近端的至少一部分可以被插入到基座的第一主体中并且被固定到该第一主体。
在手术盖布的示例性实施例中，手术盖布可以包括顶部表面和相对的底部表面、盖布的顶部表面上的一个或更多个透明窗口、盖布的顶部表面上的一个或更多个开口、一个或更多个紧固件部件以及盖布的顶部表面上的一个或更多个套(cover)，该一个或更多个套从盖布的顶部表面竖直向上延伸。该一个或更多个套被配置成接纳手术装置的控制手柄。
一个或更多个套可以包括：在盖布的顶部表面上方延伸的第一区段；和包括相应套的凸缘的第二区段。凸缘可以在盖布的顶部表面下方。此外，在示例性实施例中，套可以包括一个或更多个紧固件部件。环形圈可以包括粘合带并且在盖布的底部表面与凸缘之间形成结合。
根据手术盖布的示例性实施例，盖布可以以手风琴方式(accordionfashion)被折叠，使得盖布的近端和远端朝向盖布的中心向内折叠。此外，盖布可以在两个横向方向上正交地折叠，从而每一侧向内居中地弯曲。折叠方法还可以包括在折叠最近端之前识别盖布的最近端上的第一标记；以及在折叠最远端之前识别盖布的最远端上的不同的第二标记。此外，盖布可以被插入包装(package)中。
附图简述
当结合附图阅读时，将更好地理解上面的概述以及下面对本发明的详细描述。为了说明本发明，在附图中示出了各种说明性的实施例。然而应当理解，本发明不限于所示的精确布置和手段。在附图中：
图1是根据本公开的实施例的系统或设备的至少一部分的透视图。
图2是图1所示结构的另一个透视图。
图3是图1和图2所示结构的部件的实施例的透视图，其中部件的区段以沿图2的线3-3截取的横截面示出。
图4是图3所示部件的至少一部分的透视图；其中为了清楚起见，部件的区段被部分透明地示出。
图5是图1所示结构的另一个部件的实施例的透视图，其中为了清楚起见，部件的区段被部分透明地示出。
图6是图5所示部件的沿着图5的线6-6截取的横截面透视图。
图7是图1所示结构的另一个透视图，其中该结构被示出为被附接到本公开的技术的又另一个部件的实施例。
图8是图7所示结构的区段的放大透视图。
图9是根据本公开的实施例的系统或设备的再另一个部件的实施例的透视图。
图10是图9所示部件的另一个透视图。
图11是根据本公开的实施例的系统或设备的部件的实施例的透视图。
图12是根据本公开的实施例的系统或设备的另一个部件的实施例的透视图。
图13a是图12所示部件的另一个透视图。
图13b是图13a所示部件的一部分的横截面侧视图，其中两个卡钩被示出处于完全打开或向上的位置，并且其中横截面是通过第一或更大的卡钩截取的。
图13c是图13a所示部件的一部分的沿着与图13b中的相同的平面截取的另一个横截面侧视图，其中一个卡钩被示出为处于关闭位置，并且另一个卡钩被示出为处于完全打开或向上的位置。
图13d是图13a所示部件的一部分的沿不同于图13b和图13c的平面截取的横截面侧视图，其中卡钩以与图13c中所示的相同的定向示出，并且其中横截面是通过第二或更小的卡钩截取的。
图13e是图13a所示部件的一部分的沿与图13b和图13c中的相同的平面截取的又另一个横截面侧视图，其中两个卡钩都被示出处于关闭位置。
图13f是图13a所示部件的一部分的沿与图13d相同的平面截取的放大的横截面侧视图，其中两个卡钩都被示出处于关闭位置。
图14是图11所示部件的另一个实施例的透视图。
图15是图14所示部件的另一个透视图。
图16是本公开的至少一些部件的一个构型的透视图。
图17是本公开的至少一些部件的第二构型的透视图。
图18是图17所示构型的侧视图。
图19是与系统或设备一起使用的手术盖布的一个实施例的透视图。
图20是与系统或设备一起使用的手术盖布的另一个透视图。
图21示出了与系统或设备一起使用的手术盖布的另一个实施例的顶侧。
图22示出了与系统或设备一起使用的图21所示手术盖布的实施例的底侧。
图23示出了手术盖布的顶侧的实施例的另一个透视图，示出了被定位在手术盖布的顶侧上的透明窗口和可扩张的开口。
图23a示出了被放置在手术盖布的顶侧上的透明窗口的实施例的俯视图，以及位于手术盖布的底侧上的透明窗口下方的不同衬里的表示。
图23b示出了被定位在手术盖布的顶侧上的可扩张的开口的实施例的俯视图。
图23c示出了带构型以及手术盖布的底侧上的标记的实施例的仰视图。
图24示出了手术盖布的实施例的侧视图。
图24a示出了套及套与如图21所示的手术盖布的关系的实施例的侧视分解图。
图25示出了手术盖布的底侧的实施例，描绘了手风琴式的折叠线。
图26示出了图25的侧视图的实施例，描绘了手术盖布的部分手风琴式折叠。
图27示出了图21的手术盖布沿着平行于手术盖布的顶部表面的轴线完成的手风琴式折叠构型的实施例。
图28是图27的侧视图。
图29示出了朝向中间折回的完成的手风琴式折叠盖布的每一侧的实施例。
图30示出了最终折叠构型的实施例的端视图。
图31示出了以如图30所示的正交方式折叠放置在保护包覆物上的手术盖布的实施例的视图。
图32示出了用于将手术盖布放置在其中的包装的实施例的透视图。
图33示出了如图21所示的手术盖布的顶侧的近端和远端上的标记的示例性实施例。
图34示出了如图22所示的手术盖布的底侧上的标记的示例性实施例。
详细描述
虽然本文通过实例和实施例描述了系统、设备和方法，但是本领域技术人员认识到，本公开的技术的系统、设备和方法不限于所描述的实施例或附图。应该理解的是，附图和描述并不旨在局限于所公开的特定形式。相反地，本发明覆盖落入所附的权利要求的精神和范围内的各种修改、等效物和替代物。本文所使用的任何标题仅用于组织性目的，并不意在限制说明书或权利要求的范围。如本文所使用的，词语“可以”被用在许可的意义上(即，意味着有可能)而不是强制的意义上(即，意味着必须)。类似地，词语“包括(include)”、“包括(including)”和“包括(includes)”意味着包括但不限于。除非本文中特别阐述，否则术语“一个”、“一”和“该”不限于一个元件而是应作为“至少一个”的含义被解读。术语“致动器”在本文中被广义地定义为意味着能够至少启动机构或系统的运动或控制的任何部件，并且包括触发器、按钮、开关或任何其他使能装置(enablingdevice)。术语包括上面提到的词语、其派生词和类似含义的词语。
详细参考附图，其中相同的数字始终表示相同的元件，本公开的技术的一个实施例针对模块化的多组件系统、设备和方法，其允许外科医生和/或医疗团队通过电气和/或机械手段在手术之前、手术期间和/或手术之后定位和重新定位患者。与现有技术相比，本公开的技术的一个实施例的颈部管理系统增加了患者能够被定位和重新定位在希望的构型中的速度以及将获得的希望构型的可靠性。术语“患者”在本文中被广义地定义为包括所有大小、性别和人口统计的人类患者以及动物(例如，用于兽医目的)。
本公开的技术允许单个外科医生或单个健康护理专业人员，而不是两个或更多的团队，对患者进行术间(例如，术前和术后二者)调节，而不必“破坏消毒的手臂”。作为结果，应导致更高效和有效的手术。本公开的技术的总体标记为100的系统或设备包括具有特定运动范围和调节能力的部件，这些部件可以以不同的方式进行组合，以满足不同的临床需求，以用于(i)简单或复杂的手术过程(例如，但不限于，颈部手术过程和神经外科手术)，(ii)术间调节，(iii)小或大的调节范围，和/或(iv)颈部和/或胸/腰的俯卧定位。因此，该系统或设备能够实现精确、平滑和连续的运动，而不存在“急促而不稳定”或任何突然的运动。系统或设备100可以支持患者在所有自由度上的运动(即，横向、纵向、竖直、偏转、俯仰和滚转)。该系统或设备可以提供优化的矢状运动范围、浮动的横向和纵向运动(floatinglateralandlongitudinalmotion)，以允许头部调节期间的低的力补偿。
图1-7和图16-18示出了本公开的技术的总体标记为200的臂组件、总体标记为400的球形关节机构和总体标记为300的第一操作者控制界面的实施例。在一个实施例中，臂组件200、球形关节机构400和第一操作者控制界面300可以持久地或不可拆卸地附接。在另一个实施例中，这些部件中的一个或更多个可以可拆卸地附接到彼此，以创建可互换零件的模块化系统。如下文详细描述的，臂组件200的至少一部分可以相对于球形关节机构400的至少一部分枢转、转动和/或旋转，并且球形关节机构400的至少一部分可以相对于第一操作者控制界面300的至少一部分枢转、转动和/或旋转。这些部件的这种相对运动给予外科医生和其他健康护理专业人员在手术之前、手术期间和/或手术之后对患者定位的增加的控制，并且有助于本公开的技术的系统、设备和方法的整体有效性和功能性。
如图1-4、图7和图16-18中示出的，臂组件200可以包括近端202和相对的远端204。一个或更多个间隔开的旋转关节220a、220b、220c可以位于端部202、204之间。关节220a、220b、220c中的一个或更多个可以是枢转关节。在一个实施例中，当与人类手臂进行类比时，第一或最近端的关节220c可以起到肩关节的作用；第二或中间的关节220b可以起到肘关节的作用；第三或最远端的关节220a可以起到腕关节的作用。一个或更多个连杆臂218a、218b可以通过关节中的一个或更多个关节220b连接。本公开的技术可以采用具有比本文所示的三个旋转关节(或任何类型的关节)多的旋转关节(或任何类型的关节)和比本文所示的两个臂连杆多的臂连杆的臂组件200，如果这种额外的运动或灵巧性对外科医生或其他健康护理专业人员有益的话。
每个关节220a、220b、220c可以被配置成允许臂组件200的远端204相对于臂组件200的近端202移动。臂组件200的近端202的至少一部分可以相对于支撑设备150(例如手术台)(直接地或间接地)被联接和/或可拆卸地或持久地(直接地或间接地)被固定。臂组件200的远端204的至少一部分可以被配置为(直接地或间接地)被联接和/或可拆卸地或持久地(直接地或间接地)被固定到一个或更多个装置(例如被配置为支撑患者头部的装置)。在一个实施例中，一个或更多个电池222或(多个)其他电源可以被封装在连杆臂218a、218b中的一个或更多个连杆臂内，并且可操作地(例如，通过缆线)连接到系统100的需要电力的一个或更多个部件。电池222可以通过允许系统是无线的来提供便利。电池222可以是可再充电的。
如所提到的，传统的头部定位装置的一个问题是，患者头颈的重量与定位设备的重量相结合可能使外科医生在关节松开的瞬间难以安全地支撑患者的身体构造。为了解决此限制，旋转关节220a、220b、220c和球形关节机构400的释放可以是具有安全功能的，以防止意外解锁。此外，关节220a、220b、220c中的一个或更多个关节可以包括运动阻尼机构，当关节220a、220b、220c中的一个或更多个关节可处于解锁状态时，该运动阻尼机构提供与关节220a、220b、220c的任何加速度相反的适当惯性，并且因此最小化患者头部和/或颈部的不希望的运动。
特别地，参考图3和图4，关节220a、220b、220c中的一个或更多个关节可以包括至少一个制动器270，该制动器可操作地连接到至少一个齿轮或齿轮系272。每个制动器270可以是机电制动器或电磁故障安全制动器，并且每个齿轮272可以是高比率谐波齿轮传动的、应变波的、行星的或其他类型的齿轮箱。(多个)齿轮272不限于上述类型或构型，原因在于一个或更多个齿轮可以是其他类型的齿轮，例如行星齿轮或摆线齿轮，或者甚至直接驱动(没有任何齿轮)。每个齿轮箱272可以向使用者(例如外科医生)反映或产生制动转子惯性，乘以齿轮比的平方以提供惯性阻尼。例如，当接合关节释放机构时，或者当外科医生或其他健康护理专业人员释放操作者控制界面中的一个或更多个操作者控制界面时，这种阻尼可以防止患者头部的突然下降。关节220a、220b、220c中的一个或更多个关节可以包括附加特征或部件，以增加系统的功能性。例如，编码器可以被定位在关节220a、220b、220c中的一个或更多个关节处或被定位在这些关节中的一个或更多个关节中，以辅助医疗团队将臂组件200和/或整个系统返回到期望的或原始的位置的能力。一个或更多个平衡弹簧和/或马达可以在关节220a、220b、220c中的一个或更多个关节上或这些关节中的一个或更多个关节中被使用，以提供重力辅助和/或主动定位。
在一个实施例中，(多个)齿轮箱272的比率越高，可以完成所希望的功能性的(多个)制动器270就越小。此外，关节220a、220b、220c中的一个或更多个关节和/或球形关节机构400的释放时间可以错开，使得患者头颈的重量从装置被逐渐地转移到操作者，从而允许外科医生有时间对患者头部的任何突然下降做出反应。一个或更多个扭转的或其他的弹簧类型(springtype)可以可操作地连接到关节或(多个)齿轮272，这些弹簧类型可以提供重力补偿扭矩，从而进一步降低患者头颈突然加速的可能性。
旋转关节220a、220b、220c和球形关节机构400可以被配置成锁定在任何精确的、希望的头部姿态，并且在锁定时不会偏移。球形关节机构400的(多个)制动器270和/或马达(下面将详细描述)可以快速地锁定(例如，以毫秒为单位测量)，使得外科医生或其他健康护理专业人员不需要长时间保持患者头部不动(现有技术装置需要这样)。
电池222中的一个或更多个电池可以向球形关节机构400的每个制动器270和/或马达(下面将详细描述)供电。本公开不限于电池作为用于系统的这些或其他电气部件的唯一电源，原因在于可以使用其他众所周知的电源。例如，系统或其任何部分可以直接插入到手术台(被供电的)或墙壁插座(walloutlet)以获得其电能。如下文详细描述的，一个或更多个操作者控制界面可操作地联接到和/或电联接到每个制动器270、每个马达和/或每个电池222或其他电源。在一个实施例中，在操作者控制界面中的一个或更多个操作者控制界面激活的情况下，电力可以被供应到制动器270和/或(多个)马达中的一个或更多个。
在一个实施例中，制动器270和(多个)马达中的一个或更多个被配置为“故障安全的”。因此，当动力从制动器270和/或(多个)马达撤除时，连杆臂218a、218b中的一个或更多个和/或球形关节机构400可以被完全锁定，这是手术期间的正常状态。当施加动力时(通过启动和/或释放本文描述的按钮)，制动器270和/或(多个)马达自由旋转。可以增加额外的马达和伺服装置来提供任何量的保持或驱动扭矩。在替代的实施例中，一个或更多个制动器、马达或其他部件可以向连杆臂218a、218b中的一个或更多个和/或球形关节机构400施加可变的摩擦力，从而减缓这些部件的运动。
上述布置和特征允许关节220a、220b、220c中的一个或更多个和/或每个球形关节机构400具有解锁状态和锁定状态。在解锁状态下，每个关节220a、220b、220c和每个球形关节机构400可以是可自由移动的，而没有任何阻力或者仅有可忽略不计的阻力。这可以允许整个系统的最大的操纵或可操作性。在锁定状态下，每个关节220a、220b、220c和每个球形关节机构400可以被固定，从而为患者提供最大的支撑和/或稳定性。当然，并非所有关节220a、220b、220c或球形关节机构400都需要同时被锁定或被解锁。例如，关节220a、220b、220c中的一个或更多个和/或球形关节机构400可以被解锁，而剩余的关节220a、220b、220c中的一个或更多个或球形关节机构400可以被锁定。这种构型允许系统的一些或更多有限的运动或操纵。
如图1和图2所示，第一安装部或快速连接件230可以位于或接近臂组件200的近端202。第一安装部230可以包括主体260，该主体260具有纵向轴线l(见图2)，该纵向轴线l可以在由连杆臂218a、218b限定的平面中延伸。第一安装部230的至少一部分的尺寸、形状和/或构造可以被设计为配合到基座(下面详细描述的实施例)的凹部或接纳部中和/或被被凹部或接纳部接纳，例如，基座附接到手术台。在一个实施例中，第一安装部230可以被固定地或持久地附接到最近端的旋转关节220c。作为最近端的旋转关节220c的结果，最近端的连杆臂218b可以围绕第一安装部230旋转。第一安装部230的远端232可以包括锥形部分，以便有助于容易地插入到凹部或接纳部中。相对的近端234可以包括弹簧偏置的凸片或按钮236。按压按钮236可以使从第一安装部230向外偏置的突起238缩回，这可以有助于从凹部或接纳部移除第一安装部230。第一安装部230的相对的侧面可以包括凹槽或切口239a、239b，这些凹槽或切口被设计成与凹部或接纳部的一部分配合或互补。
图5和图6示出了本公开的技术的球形关节机构400的一个实施例的详细视图。球形关节机构400可以包括至少一个球形关节410，该至少一个球形关节410可操作地连接到至少一个马达420，例如dc有刷马达。马达420可以可操作地连接到电池220中的一个或更多个电池，并且可以由(多个)操作者控制界面中的一个或更多个操作者控制界面激活。球形关节410可以是允许在所有三个轴线上旋转的传统的三自由度球形关节。球形关节410可以包括球座412和旋转球414。可以带有螺纹的杆或销416可以延伸穿过球座412和旋转球414中的每个的至少一部分并且进入偏置压缩弹簧组460中。偏置压缩弹簧组460可以是一叠弹簧垫圈或弹簧组。
球座412的底部中的开口(杆416穿过该开口)可以是狭槽，从而将运动限制在一个平面中并且因此形成两自由度球形关节。如果球形关节的限制平面与三个旋转关节在其中使能运动的平面一致，则将减少运动的冗余。在一个实施例中，由于可以限制球形关节410运动的该狭槽，因此球形关节410只能进行偏转和滚转调节。在该实施例中，当外科医生想要进行矢状面(即，俯仰)调节时，他/她旋转所有三个关节220a、220b、220c。
通过推力轴承/轴套对接件(thrustbearing/bushinginterface)440，杆416的下部端部可以接触或接合螺纹轴462(例如滚珠螺杆或导螺杆)的上部端部，但是可以独立于螺纹轴462的上部端部平移。对接件440的下凸缘或肩部可以用作轴套，原因在于螺纹轴462可以旋转，但是杆416不旋转。当弹簧组460向下推动杆416时，下凸缘可以用作限制运动的推力轴承。在一个实施例中，螺纹轴462的底部端部可以延伸进入第一齿轮430a并且接合第一齿轮430a。第一齿轮430a可以匹配地接合第二齿轮430b，第二齿轮430b进而匹配地接合离合器430c。离合器430c可以是单向轴承或斜撑式离合器(spragtypeclutch)。离合器430c不限于图5和图6中所示的精确位置。例如，离合器430c可以从接近第二齿轮430b移动到接近相对的第一齿轮430a。齿轮减速器480可以在一个端处被附接到离合器430c并且在相对端处(例如，上部端部)被附接到马达420。
螺纹轴462可以是旋转至线性(或线性至旋转)装置的一部分或形成旋转至线性(或线性至旋转)装置的一部分。特别地，圆柱形滚珠螺杆螺母或导螺杆螺母444(见图6)可以被键联接在壳体445中，从而使得螺母444能够随着螺纹轴462的旋转而线性地移动。滚珠螺杆螺母444可以被直接地定位在轴承上方。螺纹轴462在一个方向(例如顺时针方向)上的旋转可以至少轻微地向上驱动或移动滚珠螺杆螺母444，从而至少轻微地压缩弹簧组460并且因此至少轻微地向上驱动杆416。同样地，杆416的向下运动(例如，由弹簧组460的力驱动)可以导致滚珠螺杆螺母444平移或以其他方式至少轻微地向下移动。该运动导致螺纹轴462“反向驱动”
滚珠螺杆螺母444的线性运动因此可以在杆416上向上推动。为了向上推动杆416，需要足够的马达动力来压缩弹簧组460。当释放马达动力时，弹簧组460可以向下推回滚珠螺杆螺母444，从而导致螺杆轴462旋转。离合器430c的目的是最小化必须克服的摩擦力和惯性的量。在离合器适当对准的情况下，马达及其齿轮箱不需要旋转，这确保了球形关节机构400的球形关节410的快速且安全的锁定。
在一个实施例中，球形关节机构400可以被偏置以锁定球形关节410，从而防止在两个自由度中的任何一个自由度上的运动。更具体地，在一个实施例中，在马达420处于松弛或“关闭”状态的情况下，偏置弹簧组460可以向下偏置杆416，从而使旋转球414向下移动并且与球座412接合。此外，偏置弹簧组460还可以推动球座412与在球座412下方并且在偏置弹簧组462上方的杯状壳体442(见图6)接合。这种接合可以锁定球形关节410的位置并且防止其旋转。该功能性可以有助于将系统100保持在希望的构型或位置，从而在外科医生或其他健康护理专业人员执行医疗过程时支撑患者。在一个实施例中，患者头部(间接地)被附着到球座412，因此上述构型和部件提供了两个摩擦表面，这两个摩擦表面均产生保持扭矩，从而形成双(同心的)球形关节。扭矩是“双倍”的，原因在于球座412被捕获并且在其内(例如上)球形表面和相对的外(例如下)球形表面上被紧紧地夹紧。
当希望重新定位患者时，可以向马达420供电，在一个实施例中，马达420可以通过离合器430c的接合来引起第二齿轮430b旋转。第二齿轮430b的旋转将接合第一齿轮430a，从而引起螺纹轴462的旋转。螺纹轴462的旋转(例如，当从球形关节机构400下方观察时的顺时针方向)可以实现偏置弹簧组460的改变，该改变可以释放球形关节410。例如，在一个实施例中，螺纹轴462的这种旋转可以引起滚珠螺杆螺母444和弹簧组460的下部端部至少轻微地向上移动，从而至少轻微地压缩弹簧组460，这进而可以释放或至少减小先前施加到杆416的张力或向下的力。这可以允许杆416至少轻微地向上移动，并且从通过杆416将旋转球414挤压到球座412上产生的夹持中释放球形关节410。该夹持可以是双(同心的)表面球形关节夹持。
当马达420被“关闭”的或马达420的电力被切断时，扭矩不再被施加到螺纹轴462。当这种情况发生时，被压缩的弹簧组460的力至少轻微地向下推动滚珠螺杆螺母444。由于滚珠螺杆螺母444是键联接的，因此这种线性运动引起螺纹轴462旋转(即反向驱动)。在该实施例中，除了离合器430c，包括马达420的整个传动系将反向驱动。
因此，在一个实施例中，当马达420被接合、被激活或被通电时，杆416可以允许球形关节410的旋转球414在两个运动度(degreesofmotion)上移动，但是可以防止球形关节410在第三个运动度上的移动或旋转。然而，当马达420没有被接合、被激活或被通电时，杆416可以防止球形关节410的任何运动或旋转。在替代的实施例中，如本领域技术人员所理解的，球形关节机构400的传动系和/或部件可以被设计成使得马达420的激活防止球形关节410的移动，并且马达420的停用允许球形关节410的移动。
在一个实施例中，第一齿轮430a和第二齿轮430b可以从设计中省略。例如，相同或相似的功能可以通过“成一直线的(in-line)”设计来实现，其中马达420、离合器430c和滚珠螺杆462都在相同的轴线上。如果这是希望的，那么这种设计将消除齿轮组，但是会使球形关节机构400的高度变成双倍(这在特定情况下是可接受的)。
如图1、图2和图16-18所示，球形关节机构400和/或球形关节410相对于系统100的其他部件的位置可以是有利的。在一个实施例中，球形关节410可以位于或被定位成接近患者头部，并且通常在患者头部与臂组件200之间。当试图对患者头部的位置进行细微改变时，球形关节410接近患者头部定位可能是有益的，原因在于患者头部的所有旋转都会影响患者的颈部。具体地，当在冠状面中重新定向(偏转)患者头部时，围绕靠近颈部的点旋转头部将最小化头部在冠状面中的平移，从而限制颈椎的横向运动。由球形关节410提供的两个自由度的这种接近允许外科医生或其他健康护理专业人员以对手术部位的影响最小的方式在患者头部的定向上进行细微的或有限的改变。在现有技术中，任何球形关节都与患者头部间隔开，使得所有或大部分任何的铰接臂均被定位在患者头部与球形关节之间。现有技术中的这种布置可能限制冠状面调节的有效性和范围。
在一个实施例中，球形关节410和/或球形关节机构400的一个重要特征是锁定功能/解锁功能。锁定可以由故障安全弹簧组460提供，该故障安全弹簧组可以类似于例如被用在旋转关节220a、220、220c上的机电制动器中所使用的弹簧组。一旦撤除至马达420的电力，离合器430c可以允许球形关节410快速地锁定和/或被锁定，原因在于马达420的惯性和摩擦不需要被反向驱动，因此增强了系统的安全性。马达420可以通过旋转滚珠螺杆462和压缩(多个)制动器270来提供解锁功能。球形关节410的其他重要特征是同心锁定表面和狭槽中的销416，这些同心锁定表面基本上使保持扭矩增加一倍，且该销将该球形关节减小到两个自由度并且因此消除矢状面调节冲突。
参考图1和图2，第一操作者控制界面300可以包括主体302，该主体302具有第一致动器304和第二致动器306。第一致动器和第二致动器304、306可以间隔开。第一致动器304可以是弹簧致动触发器或凸片的形式，当使用者抓住主体302时，该弹簧致动触发器或凸片可以被使用者按压和/或接合。第二致动器306可以是弹簧致动按钮的形式，该弹簧致动按钮可以被使用者的手指按压和/或接合。在操作中，当使用者紧紧地抓住主体302从而启动致动器304时，他/她正在对装置施加控制并且可能具有足够强的抓握力来支撑解锁的致动器的重量。在该位置，使用者用他或她的拇指按压第二致动器306可能是最舒适的。第一操作者控制界面300的第一致动器304和第二致动器306中的每个致动器都可以以要求致动器304、306都被启动的方式可操作地和/或电连接到球形关节机构400的马达420和/或关节220a、220b、220c中的一个或更多个关节的(多个)制动器270，以便释放机构。因此，在一个实施例中，外科医生或其他健康护理专业人员可以仅通过第一致动器304的接合来对机构施加控制，然后或随后通过第二致动器306的接合来触发机构，来移动或重新定位患者。在一个实施例中，致动器304、306可以被同时接合，以产生或允许希望的运动。
第一操作者控制界面300不限于包括两个分开的、间隔开的致动器。例如，根据所希望的系统功能性，第一操作者控制界面300可以包括三个或更多个致动器。附加致动器307(见图1)可以位于主体302的与第二致动器306相对的端部上。当第一操作者控制界面300处于与图1所示的构型颠倒的构型时(这可能在患者在特定的手术(例如脊柱)台上旋转或翻转期间发生)，附加致动器307的位置或定位能够实现与上面描述的类似的致动。
如同本文中描述的所有部件，第一操作者控制界面300不限于所附在此的图中所示的精确尺寸、构型和/或位置。尽管主体302被示出为大致圆柱形的并且具有大致在由连杆臂218a、218b限定的平面中延伸的纵向轴线，但是本公开的技术不限于此。例如，在替代的实施例中，主体302的纵向轴线可以大致垂直于由连杆臂218a、218b限定的平面延伸，并且可以仅在其一个端部或一侧包括第一致动器304。
第一操作者控制界面300的主体312可以与球形关节410及第一操作者控制界面300的附接机构310间隔开。特别地，主体312可以通过轴312被附接到球形关节410的上侧或输出侧。因此，附接机构310可以与主体302间隔开，并且通过轴312被持久地和/或固定地附接到该主体。当(多个)制动器270和马达420处于释放状态时，这种配置允许使用者(例如外科医生)使系统的所有轴都运动或驱动系统的所有轴。
附接机构310可以包括一个或更多个特征，这些特征允许持久或可拆卸地附接到球形关节机构400、一个或更多个头部支撑件、第二操作者控制界面332和/或第三操作者控制界面240(下面将详细描述)。例如，可旋转的旋钮314或紧固夹(见图2)可以被配置为移动(例如，打开和/或关闭)虎钳状卡爪321a、321b，这些虎钳状卡爪可以被配置为在它们之间抓握头部支撑件的一部分。在一个实施例中，通过按压内部按钮322，头部支撑件的被抓握的部分可以卡扣到适当的位置中。如果卡爪321a、321b没有被旋钮314充分收紧以适当地夹持头部支撑件，则内部按钮322可以起到安全卡扣件(safetycatch)的作用，因此头部支撑件不会无意地与附接机构310分离。释放按钮316(见图1)可以允许头部支撑件从附接机构310移除或分离。因此，对于从附接机构310移除头部支撑件而言，第二动作(例如，按压释放按钮316)可能是必要的。
附接机构310还可以包括第一接纳部318和第二接纳部320。第一接纳部318的纵向轴线可以垂直于第二接纳部320的纵向轴线延伸。第一接纳部318的尺寸、形状和/或构造可以被设计成接纳头部支撑件中的一个或更多个头部支撑件的至少一部分(如下面详细描述的)，并且第二接纳部320的尺寸、形状和/或构造可以被设计为接纳第三操作者控制界面240的至少一部分(如下面详细描述的)。接纳部318、320中的每个接纳部可以包括一个或更多个暴露的电触点(例如弹簧针(pogopin))。本领域技术人员应当理解，接纳部318、320不限于位于附接机构310上或附接机构310中。例如，接纳部318、320中的一个或两个可以形成在球形关节机构400、第一操作者控制界面300的主体302、臂组件200的远端204或第一连杆臂218a上或可以形成在球形关节机构400、第一操作者控制界面300的主体302、臂组件200的远端204或第一连杆臂218a中。
如图1、图2和图16-18所示，第一操作者控制界面300相对于系统的其他部件的位置可以是有利的。特别是在系统100的初始设置期间和/或手术之前，第一操作者控制界面300接近球形关节机构400的上部端部和/或接近臂组件200的远端204定位可以是有益的。这种接近允许外科医生或其他健康护理专业人员将他/她的手靠近臂组件200的自由端部，并且对臂组件200的自由端部的位置进行细微或有限的改变，从而有助于附接到各种附件，例如头部支撑件(下面详细描述的实施例)。
参考图7-10和图16-18，一个或更多个头部支撑件可以可拆卸地附接到或固定到本公开的技术的总体标记为100的支撑件或设备的一个或更多个部分。根据医疗过程和/或患者的状况，系统或设备100可以包括各种不同类型的头部支撑件或被附接到各种不同类型的头部支撑件。头部支撑件的一个实施例是图7、图17和图18中所示的头部夹具330。头部夹具330对于需要更精确的头部控制的长的、更具侵入性的过程可以是有益的。通常，头部夹具在本领域中是已知的。然而，本公开的技术的头部夹具330的一个独特特征是该头部夹具可拆卸地附接到系统或设备的其余部分的方式。
在一个实施例中，如图8所示，总体标记为500的适配件可以允许头部夹具330可拆卸地附接到第一操作者控制界面300的附接机构310。适配件500还可以被用于将头部夹具紧固或固定到臂组件200或系统100的其余部分，使得操作者能够选择性地围绕任何轴线对患者的头部进行定位和/或定向。适配件500的第一端或远端504的尺寸、形状和/或构造可以被设计为插入到头部夹具330的至少一部分中。适配件500的相对的第二端或近端502(例如，第二安装部)的尺寸、形状和/或构造可以被设计为插入到附接机构310的第二接纳部320的至少一部分中。更具体地，在一个实施例中，第二端部502的至少一部分可以插入到附接机构310的第二接纳部320中。在本公开的技术的一个实施例的操作中，在头部夹具330被附接到患者之前，第一端部504可以被安装在头部夹具330上。一旦头部夹具330被安装在患者上，患者可以被移动或滚转到合适的位置中，并且随后适配件500的第二端部可以被插入到附接机构310中或以其他方式被附接到臂组件200。
适配件500可以包括轮512，该轮512可以相对于适配件500的其余部分和/或主体508旋转。轮512可以被固定地附接到第一端部504，该第一端部504可以在其外表面上包括一个或更多个螺纹。轮512可以被配置为被外科医生或其他卫生保健提供者抓握或触摸，使得第二部分512的旋转可以旋转第一端部504，从而使第一端部504移动进入或脱离与头部夹具330的配合内螺纹的接合。因此，轮512可以被旋转以将适配件500拧紧到头部夹具330。作为结果，适配件500的第二端部502可以用作进入附接机构310中的快速连接件(例如，第二端部502(通过内部按钮322)可以闩锁到合适的位置中，并且随后第二端部502可以被紧紧地夹持到附接机构310中)。这种快速连接可以是有益的，原因在于其可以限制外科医生或其他健康护理专业人员在将头部夹具330接合到第一操作者控制界面300的同时稳定患者头部所需的时间。
板510或主体508的一部分可以包括一系列间隔开的脊或齿514，这些脊或齿514的尺寸、形状和/或构造可以被设计为互补地接合头部夹具330的间隔开的凹槽或齿。互补齿的组合可以将头部夹具330锁定或固定到适配件500，适配件500进而又可以被锁定到附接机构310。在一个实施例中，板510可以可拆卸地附接到主体508。在一个实施例中，系统100可以包括两个或更多个板510，这些板中的每个板可以具有独特的齿图案或尺寸。板510可以被选择性地附接到主体510或从该主体移除，以适应例如不同品牌或不同系列的头部夹具330。
头部支撑件的另一个实施例是图9、图10和图16所示的头部支撑板332。传统的支撑面罩、头盔、枕头或其他装置可以被安装到头部支撑板332上。头部支撑板332对于需要较少头部控制的较短的、侵入性较小或侵占性较小的手术过程或者对于颈椎不受损害的腰椎或胸椎手术过程可以是有益的。头部支撑板332可以包括与下板342间隔开的上板340。上板340可以包括位于其中的开口341，并且下板342可以包括镜面(mirroredsurface)或镜部分。患者面部的至少一部分可以被放置在开口341中或者对准开口341。下板342可以相对于上板340运动或枢转。这种构型允许健康护理专业人员(例如麻醉师)在医疗过程中容易且快速地看到患者的面部。具有一个或更多个暴露的电触点的突起344(例如，第三安装部)可以从头部支撑板332向外延伸。突起344的至少一部分的尺寸、形状和/或构造可以被设计为匹配地接合第一操作者控制界面300的附接机构310的第一接纳部和第二接纳部318、320中的一个或两个，使得突起344的(多个)电触点可以接合第一接纳部318或第二接纳部320的(多个)电触点。
头部支撑板332可以包括第二操作者控制界面或者是呈第二操作者控制界面的形式。更具体地，头部支撑板332可以包括与第二或右手柄336间隔开的第一或左手柄334。在一个实施例中，第一手柄和第二手柄336中的每个手柄均可以被定位在上板340的底侧上，并且当朝向上板340的顶部表面向上移动或按压时可以被接合。头部支撑板332的第一手柄和第二手柄334、336中的每个手柄可以可操作地和/或电连接到球形关节机构400的马达420和/或关节220a、220b、220c中的一个或更多个关节的(多个)制动器270。在一个实施例中，每个手柄334、336可以在其内侧表面上各包括致动器或释放触发器334a、336a。这种设计可以要求使用者在致动器334a、336a可以被运行、被接合或被按压之前将他或她的手指完全包绕每个手柄334、336。在该实施例中，头部板332的第一手柄和第二手柄334、336以及致动器334a、336a中的每个可以可操作地和/或电连接到球形关节机构400的马达420和/或关节220a、220b、220c中的一个或更多个关节的(多个)制动器270。这种实施例的一个目标可以是要求使用者在(多个)制动器270和球形关节410可以被释放之前在系统100和/或头部支撑板332上施加控制。在一个实施例中，可以要求在释放(多个)制动器270之前致动左触发器和右触发器334a、336a，从而确保系统100和头部支撑板332的安全性。在一个实施例中，头部板332可以包括可旋转的旋钮，该旋钮在结构和功能上类似于下面针对第三操作者控制界面描述的可旋转的旋钮。
因此，在患者的头部被支撑在头部支撑板332上或由头部支撑板332支撑的情况下，外科医生或其他健康护理专业人员可以通过接合第一手柄和第二手柄334、336和/或致动器334a、336a中的一个或两个来选择性地移动头部支撑板332和/或患者头部。第一手柄和第二手柄334、336和/或致动器334a、336a的定位可以是有利的，原因在于在头部支撑板332运动期间，外科医生或其他健康护理专业人员可以使他/她的手非常靠近患者的头部。这给予外科医生或其他健康护理专业人员对患者运动的增加的控制。此外，外科医生或其他健康护理专业人员不需要走到手术盖布的后方或下方来移动或重新定位患者。
图11示出了第三操作者控制界面240的透视图。第三操作者控制界面240可以包括一个或更多个间隔开的手柄242a、242b，这些手柄可以被联接到延伸部或“角状部(horn)”244，这些延伸部或“角状部”被附接到壳体246(例如，第四安装部)。壳体246可以包括一个或更多个暴露的电触点。壳体246的至少一部分的尺寸、形状和/或构造可以被设计为接合或被接纳在第一操作者控制界面300的附接机构310的第一接纳部和第二接纳部318、320中的一个或两个中，使得壳体246的(多个)电触点可以接合第一接纳部318或第二接纳部320的(多个)电触点。可旋转的旋钮248可以被固定到轴250，该轴250可插入到壳体246中的至少一个通道中并且可延伸穿过该至少一个通道。旋钮248可以允许外科医生或其他健康护理专业人员将第三操作者控制界面240紧固、锁定或更牢固地附接到第一操作者控制界面300，和/或从第一操作者控制界面300松开或准备释放第三操作者控制界面240。
每个手柄242a、242b可以包括一个或更多个致动器244a、246a、244b、246b。致动器246a、246b中的两个或更多个可以呈弹簧致动触发器或凸片的形式，当使用者抓握手柄242a、242b时，这些弹簧致动触发器或凸片可以分别被使用者的手掌按压和/或接合。致动器244a、244b中的两个或更多个可以呈弹簧致动按钮的形式，该弹簧致动按钮可以被使用者的手指按压和/或接合。在操作中，当使用者抓握手柄242a、242b时，使用者用他或她的拇指按压致动器244a、244b可以是最舒适的。第三操作者控制界面240的致动器244a、246a、244b、246b中的每个可以可操作地和/或电连接到球形关节机构400的马达420和/或关节220a、220b、220c中的一个或更多个关节的(多个)制动器270。应当理解，致动器244a、244b、246a、246b可以以任何合适的方式被联接到关节220a、220b、220c和/或球形关节机构400。作为联接或连接的结果，外科医生或其他健康护理专业人员可以通过接合致动器244a、246a、244b、246b中的一个或两个致动器来移动或重新定位患者。
在一个实施例的操作中，例如当关节220a、220b、220c和/或球形关节机构400处于解锁状态时，手柄242a、242b允许通过头部夹具230的运动对患者头部进行精确的定位。这可以通过外科医生或其他人员抓握手柄242a、242b中的一个或两个、并且在致动致动器246a、246b之后致动致动器244a、244b以将关节220a、220b、220c和/或球形关节机构400放置在解锁状态中、并且将手柄242a、242b移动到希望的位置来完成。释放致动器244a、244b、246a、246b可以将关节220a、220b、220c和/或球形关节机构400放置在锁定状态中以保持希望的位置。这种构型不允许患者头部无意地移动，或者当外科医生未以平衡的双手抓握手柄242a、242b时移动。
在一个实施例中，在外科医生能够释放(多个)制动器270和/或(多个)关节220之前，可以要求他/她接合(例如，牢固地抓住)两个手柄242a、242b。在该实施例中，在系统100的任何运动被允许或可以之前，系统100的算法可以要求两个使能按钮246a、246b均被接合、被按压或被完全按压。随后，随着牢固抓握的建立，外科医生可以容易地且符合人体工程学地释放一个或两个触发器按钮244a、244b。这将通过确保医生准备好并且能够支撑患者头部的重量来提供高的安全水平。
此外，该算法可以允许三种释放模式。例如，在一个实施例中，如果只有一个触发器按钮244a、244b被致动或被按压，则球形关节410可以解锁，从而允许冠状面运动和滚转运动。如果另一个触发器按钮244a、244b被致动或被按压，则(多个)制动器270中的一个或更多个制动器可以被释放，从而允许矢状面调节。如果两个触发器按钮244a、244b一起或同时被释放或被接合，那么所有关节(例如，每个制动器270和球形关节410)均可以被释放。一旦释放任何使能或触发器按钮244a、244b，可以立即锁定所有轴线。
参考图12-18，系统或设备可以包括基座，以将臂组件200可拆卸地附接到支撑设备150。如果臂组件200能够相对于支撑设备150运动以向外科医生或其他健康护理专业人员提供用于移动或重新定位患者的额外选项，这可以是有益的。因此，有益的是，本公开的技术的基座可以相对于支撑设备150在两个度上(例如，在x方向和y方向上)运动。
如图12、图13和图16中所示出的，总体标记为600的基座的一个实施例可以包括第一主体602和第二主体604。第一主体602可以被配置成直接地接触或附接到支撑设备150的一部分。第二主体604可以包括接纳部606，该接纳部606的尺寸、形状和/或构造被设计为接纳第一安装部230的主体260的至少一部分。可旋转的旋钮608可以被固定到轴，该轴可插入到第二主体604中的至少一个通道中并且延伸穿过该至少一个通道。旋钮608可以允许外科医生或其他健康护理专业人员将臂组件200紧固或更牢固地附接到基座600，和/或从基座600松开或准备释放臂组件200。
第二主体604可以被配置为相对于第一主体602移动。更具体地，第二主体604的一部分可以包括一个或更多个滚珠轴承或滚柱轴承，该一个或更多个滚珠轴承或滚柱轴承可以接合和/或搭跨在第一主体602的轨道610上。因此，第二主体604可以大致垂直于患者的纵向轴线和/或大致垂直于臂组件200在其中延伸的平面移动。锁定凸片或手柄612可以被附接到第二主体604，并且可以在第一或锁定位置与第二或解锁位置之间可移动。在锁定位置，锁定凸片612可以接合制动机构，该制动机构抓持第一主体602的至少一部分(例如，轨道610)或者以其他方式防止第二主体604相对于第一主体602移动。在解锁位置，制动机构被释放和/或锁定凸片612不干预或可以允许第二主体604相对于第一主体602移动。在一个实施例中，为了使第二主体604相对于第一主体602移动，锁定凸片612可以从锁定位置旋转到解锁位置。外科医生或其他健康护理专业人员可以抓握或以其他方式触摸系统100的一部分，例如臂组件200、颅骨夹具330、转向角状部240或俯卧平台332，并且使第二主体604容易地横向移动或调节。这允许外科医生将患者头部准确地放置在他/她需要的地方。轨道610和(多个)轴承提供低摩擦和刚性，以使这几乎不费力。
第一主体602可以被配置为锁定到支撑设备150上和/或相对于支撑设备150移动或滑动。具体而言，在一个实施例中，第一主体602的相对的侧向侧可以各自包括两部分式卡钩机构或两级式卡钩机构。仅出于简洁和方便的目的，以下描述的部分可以集中在第一主体602的侧向侧中的仅一个侧向侧上的卡钩机构，然而应理解，相对的侧向侧可以包括镜像结构和功能性。更具体地，第一主体602的一个或每个相对侧可以包括第一卡钩614a、614b，该第一卡钩可以包括沿着y轴线(例如，平行于患者延伸的方向)延伸的销616并且被固定到该销616。如图13b-13f所示，销616可以接合和/或延伸穿过第一主体602的壳体628中的狭槽，这可以使销616(以及因此第一卡钩614)能够枢转(例如旋转)和/或竖直地平移(例如直线地移动)。
每个第一卡钩614a、614b可以包括从销616a、616b竖直向下延伸的部分以及大致垂直于该部分延伸以在支撑设备150的至少一部分下方延伸的另一个部分。第一卡钩614的可定位在支撑设备150下方的区段(例如，第一卡钩614的“水平”区段)可以包括一个或更多个间隔开的可压缩摩擦构件630。在一个实施例中，每个可压缩摩擦构件630可以是橡胶垫圈。每个第一卡钩614a、614b可以在第一非接合位置与第二接合位置之间运动(见图12和图13a-13f)。第一主体602的一个或每个相对侧还可以包括第二卡钩618a、618b，这些第二卡钩可以绕着销616枢转，并且可以被定位在第一卡钩614a、614b的纵向中部节段中。每个第二卡钩618a、618b可以相对于相应的第一卡钩614a、614b运动、旋转和/或枢转。类似于第一卡钩614a、614b，每个第二卡钩618a、618b可以在第一非接合位置(例如，参见图13b-13d)与第二接合位置(参见图12、图13a、图13e和图13f)之间运动。如图13d和图13f所示，每个第二卡钩618可以包括凸轮或凸轮表面632，该凸轮或凸轮表面可以选择性地接合被固定在壳体620中的第二销634和/或接合可以包围第二销634的滚子636。
在一个实施例中，当第二卡钩618处于第二接合位置时，第二卡钩618的凸轮表面632可以对第二或固定销634及滚子636(见图13f)作用，从而导致第一卡钩614向上移动，迫使(多个)可压缩摩擦构件630与支撑设备150的至少一部分接合，使得基座600不能相对于支撑设备150沿着y轴线或纵向轴线运动。在操作中，(多个)可压缩摩擦构件630可以在与第一卡钩614和支撑设备150接合的力的作用下被至少轻微地压缩，从而产生高摩擦表面。当第二卡钩618a、618b处于第一非接合位置时(见图13b-13d)，第一卡钩614a、614b可以(i)处于第一非接合位置，使得基座600可以与支撑设备150分离(见图13b)，或(ii)处于第二接合位置，使得基座600可以接触支撑设备150和/或相对于支撑设备150沿着y轴线或纵向轴线运动(见图13c和图13d)。当第一卡钩614处于向下位置但第二卡钩618处于向上位置时，第一主体602的壳体628或另一个部分与(多个)垫圈630之间的至少微小的开口间隙g(见图13c)可以使或允许基座600相对于支撑设备150的运动。因此，第一卡钩614a、614b的功能可以是(i)将基座600大致保持在支撑设备150上的适当位置，(ii)大致防止其意外移动，和/或(iii)允许基座600相对于支撑设备150滑动或以其他方式运动，而不与支撑设备分离。第二卡钩618a、618b的功能可以是将基座600大致锁定在支撑设备150上的适当位置。
在一个实施例中，第一卡钩614a、614b被配置成旋转进入台支撑梁下方的位置中并且闩锁到该位置中。弹簧致动的指状闩锁件638可以被定位在每个第一卡钩614的纵向中间节段中。当第二卡钩618被闭合或向下旋转时(见图13c-13f)，闩锁件638可以被第二卡钩618覆盖或以其他方式至少部分地被遮住，但是当第二闩锁件618被打开或向上旋转时(见图13a和图13d)，闩锁件638至少部分地暴露或对使用者是可见的。闩锁件638可以被配置成通过接合第一主体602的壳体628的一部分或该第一主体的其他部分将第一卡钩614保持成闩锁的、锁定的或向下定向的。在一个实施例中，如图13d所示，可以要求使用者或外科医生接合和/或旋转闩锁件638(例如，图13d中沿顺时针方向)，以允许第一卡钩614重新打开。第二卡钩618的凸轮或凸轮表面632可以向上驱动第一卡钩614，并且从而使该第一卡钩能够抓持支撑设备150的梁中的一个梁的至少一部分。如图13c和图13e所示，第一卡钩614和壳体628上的被动或互补的锁定凸片640、642分别可以在该位置接合，从而确保第一卡钩614不会因任何震动冲击被打开。这种组合允许卡钩机构的三种独立或分开的状态：(i)二者是完全打开的并且是解锁的，使得基部600可以放置在台150上，(ii)第一卡钩614a、614b被闩锁，使得基部600不能从台150上被提起，但是该基部可以沿着台150自由平移，(iii)第二卡钩618a、618b被闩锁，该第二卡钩向上驱动第一卡钩614a、614b，以牢固地抓持台150，因此基部600被完全地约束。
如图14、图15、图17和图18所示，总体标记为600’的基座的第二实施例可以包括第一实施例的基座600的多个或所有特征。第二实施例的基座600’的相同或相似的特征用与第一实施例中相同的附图标记示出，但是增加了撇号(’)。仅为了清楚和简洁起见，本文中省略了对相同或相似特征的描述。第二实施例的基座600’的一个区别特征是：第一主体602’可以包括三个或更多个被配置为相对于彼此移动的部件，从而为系统增加额外的控制维度或移动维度。
具体地，第一主体602’可以包括第一端部620a’、第二端部620b’以及在第一端部620a’和第二端部620b’之间的安装部624’。安装部624’可以相对于第一端部和第二端部620a’、620b’运动(例如滑动)。更具体地，安装部624’的分别接触或接合第一端部和第二端部620a、620b’的相对的端部可以包括一个或更多个滚珠轴承或滚柱轴承，这些滚珠轴承或滚柱轴承可以接合和/或搭跨在第一端部和第二端部620a’、620b’的至少一部分上。因此，除了第二主体604’可以提供的水平或横向运动之外，第二实施例的基座600’的第一主体602’可以提供纵向运动。如图14所示，第一端部和第二端部的620a’、620b’中的每个的顶部表面可以包括距离标记或标尺，这些距离标记或标尺可以被用于跟踪安装部624’相对于第一端部和第二端部620a’、620b’的相对运动，以帮助外科医生或其他健康护理专业人员定位或重新定位患者。
至少一个或两个或更多个锁定杆或手柄626a’、626b’可以被附接到安装部624’，并且可以在第一或锁定位置与第二或解锁位置之间可移动(例如，可旋转)。在锁定位置，每个锁定杆626a’、626b’可以分别抓持第一端部和第二端部620a’、620b’的至少一部分，或者以其他方式防止安装部624’相对于第一端部和第二端部620a’、620b’运动。在解锁位置，每个锁定杆626a’、626b’不干预或可以允许安装部624每个锁定杆626a’、626b’相对于第一端部和第二端部620a’、620b’运动。由基座600’提供的上述纵向调节具有许多益处。例如，这种设计可以在患者设置期间提供容易的调节，以将臂组件200连接到颅骨夹具330，而不是释放第二卡钩618a’、618b’和使整个单元滑动。这种设计可以在术间调整期间提供增大的运动范围；低摩擦力允许使用者来引导患者头部，而不必推动或移动基座600’和/或第一主体602’。这种设计可以提供静态牵引力；外科医生可以释放杆626a’、626b’、纵向地拉动单元和/或第二主体604’、并且施加一定量的牵引力来扩张患者的颈部。这种设计可以提供主动牵引力；外科医生可以释放杆626a’、626b’并且通过(例如)滑轮将重力袋(weightbag)施加到基座600’和/或第二主体604’上，并且施加恒定的力牵引。
参考图17和图18，在一个实施例中，代替被臂组件200直接附接到基座600、600’，塔柱(tower)700可以被定位在臂组件200与基座600、600’之间。更具体地，臂组件200的第一安装部230可以被插入到塔柱700的接纳部中，并且塔柱700的突起(例如，第五安装部)可以被至少部分地或完全地插入到基座600、600’的接纳部606、606’中。塔柱700可以允许臂组件200的近端202相对于基座600、600’(例如，沿着z轴线)竖直升高或降低。可旋转的曲柄702可以位于塔柱700的顶部或底部处，这可以允许外科医生或其他健康护理专业人员通过各种不同机构(例如，导螺杆或齿条齿轮系统)中的任一种来选择性地升高或降低臂组件的近端202。塔柱700可以向系统100提供更多竖直移动或范围。例如，塔柱700可以提供六至七英寸的“冲程”。
术语“手术台”在本文中被广义地定义为包括任何在医疗过程中可以附接并支撑系统100的结构。任何类型、系列、尺寸和/或构型的手术台都可以用作本公开的技术的系统100的一部分或被附接到该系统。例如，美国公布的第2016/0228315号申请中公开的手术台可以与本公开的技术结合使用。系统100不限于与以具有矩形支撑件的h形框架形式的手术台一起使用。各种患者支撑附件和其他装置也可以与本发明结合使用。
在操作中，第一操作者控制界面300、第二操作者控制界面332和第三操作者控制界面240中的一个、两个或每个的至少一部分可以被外科医生或其他健康护理专业人员接合或操纵，以提供或产生希望的患者的术间移动。在一个实施例中，第一操作者控制界面300、第二操作者控制界面332和第三操作者控制界面240中的一个或更多个操作者控制界面中的致动器或按钮中的一个或更多个可以被接合，以逐渐地或按顺序地释放、解锁或锁定球形关节410和/或关节220a、220b、220c。在这样的实施例中，一个目标可以是按顺序地释放(多个)制动器270，从而提供(i)系统100在释放每个制动器270的情况下的额外的移动并且给予外科医生更多的控制，和/或(ii)从系统100到外科医生和/或其他健康护理专业人员的缓慢或可预测的重量转移。为了在同一实施例中或不同实施例中执行不同的操作，第一操作者控制界面300、第二操作者控制界面332和第三操作者控制界面240中的一个或更多个操作者控制界面中的致动器或按钮中的一个或更多个可以被接合，以并行地或同时地释放、解锁或锁定。当然，致动器或按钮可以以并行的或串行的任意组合的方式被接合。例如，在一个实施例中，(球形关节410和/或关节220a、220c、220c中的至少一个的)移动可能直到两个致动器(例如，第一操作者控制界面300的第一致动器304和第二致动器306)被按压或被(例如，并行或串行)接合时才开始。在另一个实施例中，致动器中的一个致动器的接合可以允许系统100在一个平面(例如矢状面)中运动；致动器中的第二致动器的接合可以释放球形关节410，从而允许滚转和偏转运动；两个致动器的接合可以允许所有维度上的运动或移动。在一个实施例中，在接合致动器或按钮中的一个或每个的情况下，系统100可以被配置成在大约300毫秒(这是典型的人类反应时间)内执行(例如，开始)所希望的移动或运动。这优于现有技术相的显著改进，并且确保了患者的定位和重新定位可以由医务人员快速地且相对彼此地完成。
如图16-18所示，第一操作者控制界面300、第二操作者控制界面332和第三操作者控制界面240中的每个的定位和/或位置可以是有益的。在一个实施例中，操作者控制界面300、332、240中的每个的位置可以允许外科医生或其他健康护理专业人员(i)穿过盖布移动和/或控制患者头部(ii)同时擦洗(scrubbedin)，并且(iii)同时在保持对手术部位的观察并且不依赖于任何其他人员的帮助。操作者控制界面300、332、240中的每个都可以从患者上方接近和/或暴露在患者上方。
在一个实施例中，如图19和图20所示，系统100被配置成补充了手术盖布900和/或可以包括手术盖布900。盖布900可以被设计成覆盖患者的至少一部分、患者的整体，和/或不仅与患者接合，而且还与系统100的操作者控制界面300、332、240的至少一些或全部接合。在一个实施例中，盖布900可以允许无菌外科医生或其他健康护理专业人员(i)直接移动、调节和/或控制第三操作者控制界面240的位置，并且因此穿过盖布调节患者头部的位置和定向(ii)同时擦洗(即，同时保持完全无菌)，和/或(iii)同时保持对手术部位的观察，而不干扰手术部位处的盖布/患者界面，并且不依赖任何其他人员的帮助。
这种术间调整不能用任何现有技术的系统来完成。相反，在现有技术的系统中，当试图在手术期间以无菌方式移动患者头部时，医疗团队的一名成员需要走到手术台和/或患者头部下方，并且随后在进行调整后重新擦洗。在现有技术的系统中，手术部位在这种调节期间保持无菌，但是该过程可能是笨拙的、具有挑战性的和耗时的。
在一个实施例中，在医疗过程期间，包括致动器244a、244、246a、246b的第三操作者控制界面240可以从患者上方接近和/或在患者上方暴露，并且穿过盖布900是可接近的。盖布900可以是整体透明的。替代地，手术盖布可以主要是不透明的，并且包括一个或更多个间隔开的透明窗口或孔穴(pocket)902，以允许由使用者或外科医生穿过盖布900识别、抓握和/或接合第三操作者控制界面240。因此，盖布900可以被成形为允许第三操作者控制界面240被识别并且容易被使用者穿过盖布900抓握，而不会干扰手术部位的位置处的盖布900。在应用盖布900之前，可以将透明的护套(sock)应用于第三操作者控制界面240的至少一部分，以提供第二透明保护屏障。盖布900的其他实施例可以以类似的方式向系统100的第一操作者控制界面和第二操作者控制界面300、322和/或其他致动器或控制器612、626a’、626b’提供界面或孔穴。
当系统100的任何部分发生运动时，系统100的电特性还可以提供反馈。例如，在接合致动器中的一个致动器以及关节220、220b、220c中的至少一个关节运动的情况下，系统100可以发出音调、在监视器上显示图像或文字、点亮灯或一系列灯等。反馈还可以是以运动数据的形式，例如速度、角度、范围、位移等。这种反馈可以以多种方式中的任何一种对外科医生或其他健康护理专业人员有所帮助，例如用于教导他人如何执行手术、用于重复成功的手术和/或用于法律事务，例如医疗事故索赔。
现在参考图21，该图示出了与本文公开的系统或设备一起使用的手术盖布的另一个实施例的顶侧。手术盖布的顶侧2100包括盖布2101、窗口2102、一个或更多个套2103a、2103b、手术开口2104、一个或更多个紧固件部件2105a-2105d以及盖布2101的近端2108和远端2109上的一个或更多个标记2106、2107。
如图21所示，盖布实施例2101在形状上为大致矩形的，具有一定的长度和宽度。盖布2101的近端2108和远端2109可以具有相同的宽度；然而，盖布2101的中心部分可以包括比盖布2101的近端2108和远端2109的宽度更大的宽度。
窗口2102可以被包括在盖布2101的顶侧2100中，并且在顶侧2100上可见。窗口2102是透明的，并且因此充当医生透过盖布2101的相对侧观看并且观察活动的观看窗口。窗口2102可以不是用于将物体从盖布2101的顶侧2100穿过底侧2200的孔或开口，而是可以由基本透明的材料制成。窗口2102在形状方面可以是矩形的，并且被定位成更靠近盖布2101的近端2108。窗口2102与盖布2100的其余部分一起充当盖布2101的顶侧2100与相对的底侧2200之间的无菌屏障。本领域技术人员将会理解，在图21中示出了一个窗口2102；然而，具有不同尺寸和构型的多个窗口可以被结合在盖布2100中。
在特定的实施例中，一个或更多个套2103a、2103b可以被包括在盖布2101的顶侧上。如图21所示，盖布2101的顶侧包括右侧套2103a和左侧套2103b。这些套位于窗口2102的远侧并且以大体垂直的方式从盖布2101的顶侧向上延伸。右侧套2103a和左侧套2103b可以是透明的，并且可以由聚乙烯材料或任何其他柔性材料制成。右侧套2103a包括套开口2203，并且左侧套2103b包括另一个不同的套开口2202，如图22所示并且在下面进一步讨论。套开口2202允许一个手柄通过，例如图11所示的手柄242b，使得手柄242b一旦被放置在其中就被套2103a包围，并且准备好被医生从盖布2101的顶侧接合。然而，开口2203允许不同的第二手柄通过，例如图11所示的手柄242a，使得手柄242a一旦被放置在其中就被套2103b包围，并且准备好被医生从盖布2101的顶侧接合。
手术开口2104可以穿过盖布2101被包括。手术开口2104结合图23b以2300b表示进行讨论。手术开口2104被定位在一个或更多个套2103a、2103b的远侧，使得一个或更多个套2103a、2103b被定位在窗口2102与手术开口2104之间，如图21所示。手术开口2104在形状方面可以是大体矩形的，并且可以包括两个区段或节段。第一区段或节段由手术开口或通道组成，装置可以从盖布2101的顶侧2100穿过该手术开口或通道到达盖布2101的底侧2200。手术开口允许接近手术部位，例如在患者身上做的切口。切口可以例如在患者的颈部或上背部区域上进行；然而，本文公开的示例性实施例不限于这些区域。手术开口2104还可以是可扩张的并且包括第二手术开口区段或节段2104-1，该第二手术开口区段或节段可以如图23b中的虚线所示，使得去除第二手术开口区段或节段2104-1可以在第一节段与第二手术开口区段或节段2104-1之间扩张手术开口。例如，如果医生为了增加工作空间的灵活性、扩大手术部位或从盖布2101的顶侧2100向盖布2101的底侧2200穿过其中引入额外的物体而希望在手术开口2104区域中扩大手术开口，则医生可以简单地去除盖布2101的第二手术开口区段或节段2104-1。由此扩大了手术开口2104。第二手术开口区段或节段2104-1的去除可以使用如图21和图23b所示的剪刀或者本领域技术人员将会理解的其他类似装置来完成。
在一个实施例中，手术开口2104与窗口2102之间的距离可以间隔开约十四(14)英寸或更多。本领域技术人员将会理解优化手术开口2104与窗口2102之间的距离，使得在手术过程期间，患者头部能够在+/-30度的范围内旋转地运动，而不会使盖布2101的织物移位或导致其尤其是在窗口2102和一个或更多个套2103a、2103b的区域周围撕裂。
仍然参考图21，在特定的实施例中，紧固件部件2105a-2105d可以被定位在手术盖布2101的顶侧上。紧固件部件2105a-2105d被定位在盖布2101的远端2109上并且接近手术开口2104。紧固件部件2105a-d将物体(包括可以穿过手术开口2104的物体)保持在适当位置。物体可以包括手术过程所需的手术器械或手术工具。这些手术器械或手术工具可以包括(例如，包括但不限于)抽吸装置和/或机械装置，例如电刀或超声波探头。紧固件部件2105a-2105d可以固定这些物体的一部分，例如管或缆线。在一些实施例中，紧固件部件2105a-2105d可以例如选自包括钩环带(例如
在特定的实施例中，一个或更多个标记2106、2107可以被包括在盖布2101的顶侧2100上。然而，这些一个或更多个标记2106、2107也可以被包括在盖布2101的底侧2200上。例如，标记2106可以被包括在盖布2101的近端2108上，而另一个标记2107可以被包括在盖布2101的远端2109上。这些标记在图34中更详细地示出。这样，结合图34参考图21，标记2106、2107可以表示正在保持盖布2101的手符号和箭头方向，这些箭头指示医生或使用者在盖布展开期间沿特定方向拉动盖布2101。例如，标记2106示出了在一个方向上的箭头的方向，而标记2107示出了在与标记2106中示出的箭头相反的方向上的箭头方向。这些标记2106、2107可以指示医生一旦从盖布2101的包装中取出后如何展开该盖布。
下面参考图22，示出了盖布的底侧2200。在各种实施例中，盖布的底侧2200可以包括窗口2102、附加的窗口材料2301、套开口2202、2203和诸如带2204的粘合部件以及标记2205。
前述特征可以结合图23、图23a、图23b和图23c进行说明和讨论。图23描绘了手术盖布的顶侧，示出了透明窗口和被定位在手术盖布2101的顶侧上的可扩张的开口。这种对盖布2101的顶侧2100的表示示出了窗口2102以及附加的窗口材料2301、和手术开口2104以及盖布2101的底侧2200上的标记2205。
在特定的实施例中，窗口2102将结合图23a进行描述，图23a从盖布2101的顶侧2100的角度示出。窗口2102被放置在盖布的底侧2200上。在特定的实施例中，如图23a所示，窗口2102在宽度和长度上略大于盖布中的开口，从而表明了附加的窗口材料2301的轮廓线。而且，套凸缘2302在直径方面大于孔2202、2203的直径。窗口2102和套凸缘2302可以使用选自压敏粘合剂、热封粘合剂、超声波密封剂及其任意组合的方法被结合到盖布的底侧2200。由此将窗口2102和套凸缘2302固定在盖布2101的底侧2200上。当盖布2101在手术过程中使用时，这种固定机构对于防止盖布2101中(尤其是在窗口2102和一个或更多个套2103a、2103b的区域周围)的撕裂或扯裂是特别重要的。本领域技术人员将会理解，附加的窗口材料2301和套2103a、2103b可以使用本领域已知的其他方法被附接到盖布2101。
如上面在图21的情况下所讨论的，开口2202、2203允许一个或更多个手柄穿过其中，使得这些手柄可以被医生从装置的顶侧接合。例如，如图11所示的手柄242a、242b可以从盖布的底侧穿过，进入开口2203、2203，使得手柄242a、242b被牢固地定位在一个或更多个套2103a、2103b中以供医生使用。
在特定的实施例中，将结合图23c更详细地描述诸如带2204和标记2205的粘合部件。带2204和标记2205被定位在手术开口2104和第二手术开口节段2104-1周围的盖布2101的底侧上并且在窗口2102的远侧。如图23c中更详细所示的，带2204可以包括纵向条带2304、2305、2308、2309和水平条带2303、2306和2307。如图23b所示，这些纵向条带和水平条带被定位在手术开口2104和第二手术开口节段2104-1周围的盖布2101的底侧2200上。纵向条带2304、2305、2308、2309和水平条带2303、2306和2307可以通过去除外部保护覆盖层或衬里形成粘合剂。纵向条带2305和2308可以构成两个不同的条带，使得这两个条带在其与水平条带2306相遇的交叉点处不连接。类似地，水平条带2304和2309可以构成两个不同的条带，使得这两个条带在其与水平条带2306相遇的交叉点处不连接。
此外，纵向条带2304、2305和水平条带2303、2306可以被选择性地形成粘合剂，同时纵向条带2308、2309和水平条带2306、2307可以通过已经去除外罩物而不形成粘合剂。例如，如果医生想要使用较小的手术开口2104，医生可以不去除纵向条带2308和2309以及水平条带2307的外罩物。替代地，医生可以限制仅纵向条带2304、2305以及水平条带2303和2306的外罩物的去除。然而，如果医生想要增加手术开口2104以包括第二手术开口节段2104-1来增加工作空间，他/她可以去除第二手术开口节段2104-1，如以上关于图21和图23b所讨论的，并且另外去除纵向条带2308和2309以及水平条带2307上的外罩物。由此使纵向条带2308、2309和水平条带2307粘合，并且允许医生将它们固定在患者上。在该实施例中，水平条带2306可以在切割或去除第二手术开口节段2104-1期间被去除。这样，纵向条带和水平条带可以根据医生的需要可选择性地释放。
另外，在特定的实施例中，纵向条带和水平条带可以包括相应的拉片。为了形成拉片，水平条带或纵向条带下方的粘合剂可能不延伸到条带的边缘，从而允许更容易地抓住拉片。例如，条带2304、2305、2308、2309可以包括相应的拉片2305-1、2305-2、2305-3和2305-4，如图23c所示。水平条带2303、2306、2307的端部上也可以包括附加的拉片(未示出)。这些相应的拉片用于接合或保持纵向条带和水平条带。在特定的实施例中，相应的拉片2305-1、2305-2、2305-3和2305-4可以是粘性的，也可以不是粘性的，原因在于它们有助于使用者接合相应的拉片，以便从相应的纵向条带和水平条带去除外罩物，从而露出或暴露下面的粘性表面。
最后，关于标记2205，如图22、图23c以及还在图34中所示，在特定的实施例中，这些标记可以表示相对于将盖布2201放置在患者身上所应该观察到的患者的定向。例如，如同例如描绘患者的标记2205所示，患者头部面向近端2108，并且脚面向远端2109。这种标记2205允许医生在手术过程期间相对于患者相应地对盖布2201进行定向，使得他/她能够通过窗口2102观察过程、并且当手柄242a、242b穿过一个或更多个套2103a、2103b时接合手柄242a、242b、并且穿过手术开口2104接近患者身上的手术部位。本领域技术人员将理解，本文中公开的标记2205不限于这种表示，而是可以采用类似的表示。
接下来参考图24，示出了盖布2101的实施例的侧视图，其中一个套2103b以及两个粘合部件2105c、2105d是可见的。
更详细地示出套2103b的一个实施例的是图24a所示的分解图。套2103b包括在盖布2101的顶侧2100上方延伸的第一区段，如图24a所示。第二区段包括套2103b的凸缘2403。套2103b的凸缘2403在盖布2101的顶部表面下方。此外，该实施例可以包括一个或更多个粘合部件2402。这些粘合部件2402是与凸缘2403间隔开的单边带。图24a所示的套2103b没有按比例绘制，并且盖布2101的长度可以比凸缘2403长，并且一个或更多个粘合部件2402的长度可以比凸缘2403的长度长但是比盖布2101的长度短。本文中针对套2103b描述的结构部件同样类似地适用于另一个套2103a。在该实施例中，凸缘2403可以通过压敏粘合剂、热敏粘合剂、超声波密封剂及其任意组合被结合到盖布2101的底部表面2200。凸缘2403可以被结合在盖布2101的底侧2200与可选地凸缘2403的相对侧上的带2402之间。带2402可以将凸缘2403重叠在盖布2101的底侧2200上。
接下来参考图25和图26，示出了盖布2101的折叠实施例。图25示出了平坦地放置在从近端2108延伸至远端2109的表面上的盖布2101，其中盖布2101的底部表面2200面向医生。图25中以虚线表示的手风琴式折痕用于叠起或折叠盖布2101。图26是如图25所示的盖布2101在其从两端向内朝向中心折叠或者当其被展开时的侧视图。
现在，将参考图24-32讨论关于盖布2101的特定实施例的折叠和包装的公开内容。图27表示盖布2101在其被向内折叠时的侧视图2700。关于折叠盖布2101，如图25所示，在盖布2101的底侧2200面向使用者时，医生、使用者或技术人员可以从盖布2101的近端2108和远端2109开始。使用者可以通过使盖布2101的近端上的最近端和远端上的最远端面向内来向内折叠该最近端和该最远端。使用者可以同时或彼此独立地折叠最近端和最远端。当折叠最近端和最远端时，使用者可以进行手风琴式折叠，如图26所示，使得这些端沿着盖布2101的表面是平行的。最近端以手风琴式向内折叠，直到近端2108到达盖布的中心，如图27所示。并且，最远端以手风琴式向内折叠，直到远端2109到达盖布的中心，如图27所示。
如图28所示，通过使近端2108和远端2109以手风琴式折叠直到它们到达盖布2101的中心，得到盖布2101的叠层，该叠层具有头端叠层和脚端叠层。图28所示的图示是部分折叠构型2800，其中，间隙沿着盖布2101的底部表面的正交轴线在头端叠层与脚端叠层之间被保持。图29示出了图28所示的部分折叠构型2800的另一个横截面视图2900。具体地，图29示出了正交视图，示出了部分折叠构型2800，该部分折叠构型具有附加折痕，且带有居中定向的缝。每个横向侧叠层在中间折叠几次，直到获得如图29所示的构型2900。
在实现这种部分折叠构型2900之后，每个横向盖布叠层沿着盖布2101的底部表面的中轴线再折叠一次。如图30所示，示出了完整的和最终折叠构型3000的一个实施例，其中每个横向侧叠层沿着盖布2101的底部表面的中轴线折叠。因此为了易于包装、运输和处理的目的，形成了盖布2101的紧凑构型。
关于图31，示出了如图30所示以正交方式折叠的手术盖布2101的俯视图。在手术盖布2101达到最终折叠构型3000后，该手术盖布被放置在包装3101中，使得使用者从包装3101的俯视图3100中可以看到标记2205，这有助于使用者对盖布2101进行取向。
参照图32，示出了包装3101的侧视图，其中在包装3101的侧面上具有产品标签或使用说明3202。这样，盖布的制造商或制造者可以将盖布2101包装在包装3101中，该包装3101适配处于最终折叠构型3000的盖布2101。
现在，将描述例如在手术过程中盖布2101的实施例的使用。医生、使用者或技术人员在阅读包装3101上的说明3202后可以从包装3101中取出盖布2101。盖布2101可以包括在使用盖布2101之前需要去除的另一个保护性包覆物。盖布2101在从包装3101取出后，将处于如图30所示的最终折叠构型3000；并且医生将能够从图31所示的俯视图中观察标记2205，这将有助于医生相对于患者对盖布2101进行取向。以类似书本的方式将允许使用者容易地在包装3101外处理并操纵盖布2101。接下来，使用者或医生将图21和图23b所示的手术开口2104对准在手术部位上方并且将盖布2101围绕手术部位定位。此后，使用者可以从纵向条带2304、2305和水平条带2303、2306去除外部保护覆盖层，使得下面的粘合剂层暴露出来并且准备用于使用。使用者还可以去除覆盖窗口2102的顶侧或底侧的离型纸。
在相对于标记2205对盖布2101进行取向之后，使用者可以将纵向条带2304、2305和水平条带2303、2306围绕切口部位或感兴趣部位放置，使得盖布2101的顶侧2100上的手术开口2104围绕切口部位。因此允许医生或使用者观察并且接近切口部位。
接下来，使用者将沿着盖布2101的正交轴线和平行轴线展开盖布2101。换句话说，导致盖布2101展开，这将产生图27、图28和图29中所示的盖布2101的构型。在盖布2101处于这种部分展开构型后，使用者将识别盖布2101的顶部表面2100上的标记2106、2107。识别这样的标记2106、2107将指示使用者将近端2108和远端2109拉到患者所放置的台的患者脚端和头端。由此允许盖布2101完全展开并且在表面上是平坦的，如图25所示。
如果使用者或医生确定手术开口2104需要被加宽或加大，以便增加工作空间或允许额外的物体穿过其中，则使用者或医生可以去除第二手术开口节段2401-1，如图23b所示。通过去除第二手术开口节段2401-1可以使手术开口2104更大，从而增加对于医生而言的工作空间。因此，使用者可以扩大切口部位或穿过开口引入额外的物体。
在盖布2101的底侧2200处于合适位置并且手术开口2104处于正确位置之后，使用者可以从盖布2101的底侧2200引入手柄241a、241b，并且使手柄241a、241b穿过开口2202、2203，使得手柄241a、241b被放置在相应的套2103a、2103b中。一旦手柄241a、241b在相应的套2103a、2103b中处于合适位置，医生就可以与手柄241a、241b接合并且相应地操纵患者头部，或者当他/她通过窗口2102观察时执行所希望的手术过程。最后，使用者可以将物体(例如手术器械或工具)与紧固件部件2105a-2105d接合，使得这些物体被牢固地定位在适当的位置，以便在手术过程期间使用。
本领域的技术人员应理解的是，可以对上述实施例进行修改而不脱离本发明的广泛的创造性构思。例如，可以使用各种机械的和电气的连接元件和致动器来实现所公开的功能。因此应当理解，本发明不限于所公开的具体实施例，而是旨在覆盖由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的所有修改。
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