用于医疗手术的稳定设备和方法
【专利说明】用于医疗手术的稳定设备和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]此非临时性专利申请，其要求2013年4月30日提交的美国临时专利申请号61/817，785的优先权权益，其通过引用全部并入本文。
技术领域
[0003]本发明一般涉及用于医疗手术的设备，及其使用方法。
【背景技术】
[0004]在此所有公布内容均通过引用并入，其程度等同于专门且个别地指出每个个体公布内容或专利申请通过引用并入。下文描述包含在理解本发明时可能有用的信息。如下陈述不予认同:在此提供的任何信息是现有技术或与当前要求权利的本发明是相关的，或专门或隐含地引用的任何公布内容是现有技术。
[0005]当医生对身体某个区域，如脊髓、大脑和关节上或周围执行手术时，往往需要非常精确、受控且稳定的操控来避免患者受伤并优化结果。在此设备和方法的技术领域中存在提高在那些区域中执行某些医疗手术的安全性和精确性的需求。更确切地来说，医生执行的某些医疗手术因为手术中涉及的组织的特性、手术所要求的高精确度、现有手术器械的局限(包括稳定设备)、与视场相关的限制以及人为失误所导致，尤其与患者意外受伤和/或治疗失败的高风险相关。为了提高令人满意结果的概率，已有大量尝试工作针对多种不同外科手术，包括将物质引入患者身体的柔弱区域或从患者身体的柔弱区域去除物质的那些外科手术，对与多种医疗器械配合使用的稳定设备进行改进。本领域中公知的示范稳定设备包括脊椎吊杆(Spinal Derrick)、报警器装置和Brundobler装置。遗憾的是，这些装置全都难以使用(需要大量医生专业训练)，附有过多数量的零件(从而带来了设备失效或患者受伤的相对较高风险)或存在与定位相关的显著问题。例如，用于脊椎手术的脊椎吊杆装置包括超过50个零件，这使之组装耗时长且组装困难，并导致其零件之一落在切口中以及导致脊髓创伤的风险增大。此外，此装置缺乏精确的刻度，并且需要使用“摸索性地”置入的四个经皮柱体，这进一步增大脊髓受伤、感染和出血(部分由于所需的四个附加切口所致)的风险。
[0006]发明概述
[0007]在各种【具体实施方式】中，本发明教导一种设备，其包括固定臂，所述固定臂包括第一端、第二端、长轴和短轴；连接臂，所述连接臂包括第一端、第二端、长轴和短轴；定位臂，所述定位臂包括第一端、第二端、长轴和短轴；以及引导臂，所述引导臂包括第一端、第二端、长轴和短轴；其中(1)所述连接臂的第一端附接到所述固定臂的第二端，(2)所述连接臂的第二端附接到所述定位臂的第一端，(3)所述连接臂的长轴连接到所述固定臂和定位臂中每一个的长轴，(4)所述固定臂的第一端和所述定位臂的第二端能够设置成沿远离所述连接臂的大致相同方向延伸，(5)所述定位臂在其第二端处附接到所述引导臂的第二端，以使所述定位臂与引导臂彼此垂直，以及(6)所述引导臂能够设置成使得其长轴所沿的轴垂直于所述固定臂的长轴和所述连接臂的长轴分别所沿的轴但不与之相交。在一些【具体实施方式】中，所述固定臂还在其第一端上包括一个或多个夹具，以及所述一个或多个夹具构造成附接到组织牵开器的臂部。在一些【具体实施方式】中，所述引导臂还包括器械附接部件，所述器械附接部件构造成沿着所述引导臂的长轴滑动。在一些【具体实施方式】中，所述器械附接部件包括一个或多个夹具，所述一个或多个夹具构造成夹住医疗器械。在某些【具体实施方式】中，所述器械附接部件的滑动运动通过位于所述引导臂的第一端处的拨盘来控制。在一些【具体实施方式】中，所述连接臂包括伸长嵌套元件，所述伸长的嵌套元件允许沿其长轴的方向伸缩运动，以使所述连接臂的长度能够伸长或缩短。在某些【具体实施方式】中，所述定位臂包括伸长的嵌套元件，所述伸长嵌套元件使其长轴的方向伸缩运动，以使所述定位臂的长度能够伸长或缩短。在一些【具体实施方式】中，所述连接臂的伸缩运动通过旋转位于其第二端处的拨盘来控制。在某些【具体实施方式】中，所述定位臂的伸缩运动通过旋转位于其第一端处的拨盘来控制。在某些【具体实施方式】中，所述医疗器械选自如下组成的组:插管、活检针、针头、管、烧灼装置、激光器、钻孔器、内窥镜、导丝、光纤装置、电极、锯子、超声波装置、分光镜装置、摄像头、电传感器、热传感器、导液管、引流管及其组合。在一些【具体实施方式】中，所述设备还包括附接到所述固定臂的侧夹具，其中所述侧夹具构造成附接到伸长物件。在一些【具体实施方式】中，所述固定臂可拆卸地附接到所述连接臂。在各种【具体实施方式】中，所述定位臂可拆卸地附接到所述连接臂和/或所述引导臂。在一些【具体实施方式】中，所述侧夹具可拆卸地附接到所述固定臂。在某些【具体实施方式】中，所述伸长物件是选自如下组成的组中的装置:储液器、储气器、栗、成像装置及其组合。
[0008]在各种【具体实施方式】中，本发明教导一种系统。在一些【具体实施方式】中，所述系统包括上文描述的任何设备和通过所述固定臂的一个或多个夹具附接到所述设备的固定臂的组织牵开器。在一些【具体实施方式】中，所述系统还包括附接到所述器械附接部件的器械，其中所述器械选自如下组成的组:插管、活检针、针头、管、烧灼装置、激光器、钻孔器、内窥镜、导丝、光纤装置、电极、锯子、超声波装置、分光镜装置、摄像头、电传感器、热传感器、导液管、引流管及其组合。在一些【具体实施方式】中，所述器械包括其端部设有针头的插管。在一些【具体实施方式】中，所述插管和针头构造成将细胞注入到受治疗者身体中的关注区域中。在各种【具体实施方式】中，所述插管包含一定量的神经前体细胞。在一些【具体实施方式】中，所述神经前体细胞表达胶质细胞源性的神经营养因子。在某些【具体实施方式】中，所述关注区域是受治疗者的脊椎。在一些【具体实施方式】中，所述系统还包括储液器及与之连通的栗，其中所述储液器和栗附接到所述侧夹具。
[0009]在各种【具体实施方式】中，本发明教导一种用于对受治疗者执行外科手术的方法。在一些【具体实施方式】中，所述方法包括将上文描述的任何设备附接到装配在受治疗者身体的切口中的组织牵开器的臂部，并引导附接到所述设备的所述引导臂的医疗器械穿过受治疗者身体的所述切口。在某些【具体实施方式】中，所述医疗器械是其端部设有针头的插管。在一些【具体实施方式】中，所述插管和针头构造成将细胞注入到受治疗者身体中的关注区域中。在一些【具体实施方式】中，所述关注区域是受治疗者的脊椎。在一些【具体实施方式】中，所述细胞是神经前体细胞。在一些【具体实施方式】中，所述受治疗者已被诊断为肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)。在各种【具体实施方式】中，所述方法还包括对受治疗者身体中所述关注区域进行成像。在一些【具体实施方式】中，所进行的成像选自如下组成的组:计算机断层扫描(CT)、磁共振成像(MRI)、超声波及其组合。在一些【具体实施方式】中，所述方法还包括将表达胶质细胞源性的神经营养因子的神经前体细胞注入到所述受治疗者的脊椎中。
[0010]附图简述
[0011]参考附图中图示了多个示范【具体实施方式】。本文公开的【具体实施方式】和附图理应视为说明性的而非限制性的。
[0012]图1A示出根据本发明【具体实施方式】的立体定位设备100。立体定位设备100夹持到组织牵开器300的臂部301。通过侧夹具6000将圆柱形物件400紧固到立体定位设备100。图1B示出未附接到组织牵开器的立体定位设备100。图1C示出立体定位设备200。图1D示出附接到圆柱形物件400和组织牵开器300的立体定位设备100。器械7000示出为附接到立体定位设备100的引导臂1000，并在组织牵开器300的臂部之间沿着z轴向下延伸。
[0013]图2A示出根据本发明【具体实施方式】的立体定位设备100。示出了组织牵开器300和圆柱形物件400。图2B示出立体定位设备100的替代视图。图2C示出立体定位设备200的替代视图。
[0014]图3示出根据本发明【具体实施方式】的立体定位设备100的局部分解视图。
[0015]图4示出根据本发明【具体实施方式】的立体定位设备100的局部分解视图。
[0016]图5示出根据本发明【具体实施方式】，松开旋钮114使定位臂2000沿着x轴调整位置。
[0017]图6示出根据本发明【具体实施方式】，松开螺栓135使定位臂2000沿着y轴调整位置。
[0018]图7示出根据本发明【具体实施方式】，松开旋钮130使圆柱形物件400沿着x轴调整位置。
[0019]图8示出根据本发明【具体实施方式】，松开旋钮114使定位臂2000绕着x轴旋转以及使引导臂1000沿着y-ζ平面执行关联运动。
[0020]图9示出根据本发明【具体实施方式】，松开螺栓135使交叉夹具132绕着y轴旋转以及