CN103957830B - 去除或减少封闭环境中颗粒的装置的改进及相关改进 - Google Patents
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Abstract
一种用于在体内手术期间去除封闭环境中的颗粒或者减少所述颗粒的数量的设备(100)及其方法。该设备包括：适于布置为贴靠在待进行手术的身体上的外壳(180)；所述外壳的外部的用于接触所述身体的第一电极(140)；从所述外壳(180)延伸出并且可被插入待进行所述手术的体腔(C)中的细长电绝缘探针(130)；在所述探针的自由端处的第二电极(150)，以及用于在所述第一电极与第二电极之间产生电压的电路装置(110)。该方法包括：在电极之间施加足以使所述体腔内的颗粒局部电离的电压，以使得所述颗粒从所述第二电极移动离开，从而将所述手术期间产生的颗粒从手术位置处或手术位置附近处的封闭环境中去除或者减少所述封闭环境中的所述颗粒的数量。
Description
技术领域
本发明涉及减少或者去除诸如烟尘颗粒的颗粒，所述颗粒产生于诸如人体的医学手术或整形手术的体内手术期间。
背景技术
在本说明书中，词语“颗粒”意在包括烟尘、烟尘颗粒、液滴或者在手术之前、手术期间或手术之后悬浮在进行手术的局部环境中的其它物质。
众所周知，在诸如外科手术的手术期间，由于切割肉体或者烧灼伤口而产生的颗粒使施术者的视线模糊并且可能危害外科手术人员的健康。通常而言，颗粒去除方法，比如烟尘去除方法，通常包括下列手段：通过例如真空吸尘器将烟尘物理地去除并且随后将其排出手术位置，或者通过过滤烟尘颗粒以及使空气再循环来将烟尘物理地去除。然而，在实践中，该方法可能不可行或者仅能部分实现，这意味着对于参加手术的人而言健康面临危险，更直接地，施术者会被由封闭环境中存在的不良颗粒导致的较差的能见度所妨碍，该封闭环境通常可以是患者身体中的人工充气区域，比如，在腹腔镜手术期间，在手术开始之前诸如CO2的合适惰性气体经由接入端口被引入至患者以对患者身体的待手术的区域充气。
即使在进行冷冻手术的情况下，也可能产生冷凝蒸汽、水滴或者其它物质，这些物质单独地或者共同地表现得像悬浮在局部环境中的尘雾，这也会使参与手术的人员视线模糊。在WO2011/010148中，描述了用于去除或者减少封闭环境中的颗粒的设备和方法，其利用高电压使颗粒电离从而将颗粒从进行手术的位置处部分或者全部去除，并且本发明来源于以下认识：通过简化过程可以进一步改进上述技术，举例而言，借此使得受术者按照将进行所需的手术所花的时间保持在最小限度的方式准备就绪。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种用于去除体内手术期间封闭环境中的颗粒或者减少所述颗粒的数量的设备，所述设备包括：适于被布置为贴靠在待实施手术(例如医学或美容手术)的身体上的外壳；第一电极，位于所述外壳外部并被布置在所述壳体下侧的所述第一电极适于被置于待进行手术的患者的皮肤上；细长的电绝缘探针，所述细长的电绝缘探针从所述外壳向下延伸出，以使得所述细长的电绝缘探针可被插入并穿过患者皮肤上的孔并且于待进行手术的体腔内显露出；在所述探针的自由端处的第二电极；以及电路装置，该电路装置用于在所述第一与第二电极之间产生足以使所述体腔内的颗粒局部电离的电压，以使得所述颗粒从所述第二电极移动离开，从而将所述手术期间产生的颗粒从手术的位置处或位置附近的所述封闭环境中去除或者减少所述封闭环境中的所述颗粒的数量。
通过这一配置，该设备可以是基本上便携式的，因此大体上是自给的，比如是可通过电池操作的，其中，该设备的某些元件(比如，探针和第二电极)是可更换的(比如是一次性的)，以使得同一设备可以被不同的患者使用而不会增加交叉感染的可能性。同样地，给设备被构造为使得该设备能够经受反复的灭菌循环以确保使用之中的无菌状态。因此，本发明适于包括一外壳，在该外壳中，第一电极(其通常为环形或者其它合适的形状)被布置在患者的皮肤(在所述皮肤邻近的区域的下方将要进行体内手术)上；并且探针本体沿环形的轴线延伸，以使得探针可以插入并且穿过患者皮肤上的孔从而于患者体内的待进行手术的位置附近处的人工充气局部环境内显露出，探针的长度通常是可调节的或者为一选择的长度，以使得第二电极随后不直接接触患者身体的任一部分。因此，随后，封闭环境中的电离微粒随着手术的进行将连续不断地从第二电极移动离开，从而为施术者确保最好的可视性或者至少改善该可视性。
虽然用于产生电离电压的装置通常在外壳内，但是也可以远离外壳来产生该电压；作为由电池来向所述装置供电的代替，也可以由市电来向该装置供电。
第二电极可以是任一常规形状，但是特别地，其可以是刷状以提供相对大的表面积，从而增强临接的周边区域中颗粒的电离。
替代性地，第二电极可以由任何丝式结构来形成。
用于在第一和第二电极之间产生足以使体腔内的颗粒局部电离的电压可以提供高达大约30千伏的电压，但是优选地该电压介于5千伏至15千伏之间。
当电路装置由可充电电池来供电时，所述可充电电池可以通过直接接触电导线而被再充电或者通过非直接接触的电磁感应而被再充电。
该设备还可以包括引入工具，比如锥形实心针，该锥形实心针的直径通常小于导管直径，因此导管可以从锋利尖端安装在该实心针上，但是该实心针的直径大于探针和随其而来的第二电极的直径，以使得实心针可以被用来将导管引入患者的体腔然后被移除。探针以提供气密性密封从而防止用于对体腔充气的气体的意外损失的方式被稳固在导管中。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于体内手术期间去除封闭环境中的颗粒或者减少所述颗粒的数量的方法，该方法包括按所需任意顺序的以下步骤：提供根据本发明第一方面及其变形的设备；并且将所述设备布置为贴靠在待实施体内手术的患者的身体上，以使得所述第一电极被电连接到患者的皮肤上；将所述第二电极插入所述封闭环境中；随后使所述环境中的颗粒电离，以使得所述颗粒从所述第二电极移动离开，从而允许在总的数量或减少数量的颗粒可见的情况下进行所述手术。最优选地，电离由负电晕所产生，尽管理论上也可以使用正电晕，但是正电晕将导致颗粒清除的效率较低。
附图说明
可以通过各种方式来实施本发明，而现在将参考附图仅以示例的方式来对本发明的一种实施方式进行描述，其中：
图1示出了根据本发明的设备在使用中的示意图；
图2示出了一种用于为图1中所示的设备供电的简单电路；
图3更详细地示出了图1中所示的设备的透视图；
图4示出了图3中所示的设备的下视图；
图5示出了一种适合于与图6中的探针导管一起使用的导管引入工具；以及
图6示出了一种与图5中的引入工具一起使用的探针导管。
具体实施方式
参考图1，示出了颗粒去除设备100，其用于在例如外科手术期间将颗粒S从患者P的体腔C处去除。设备100具有容纳高压电路110的圆柱形外壳180，高压电路110具有通过可充电电池的形式的DC电源170来驱动的极点A、B，但是该电源可以由不可充电电池替代，或者甚至采用被连接到或者可连接到市电的变压器以及与其相关的DC整流器的形式。
在外壳180的底部存在第一电极140，所述第一电极140为环形，在所示的位置中，该第一电极140抵靠在患者P的外层皮肤上，在实践中，可以对患者或者第一电极140施敷导电凝胶，以提高两者之间的导电性。
从外壳180的中部向下延伸的是管状绝缘探针130，在所述管状绝缘探针130的自由端上存在被电连接到电路110的极点B的刷状第二电极150。
现在参考图2，示出了用于为颗粒去除设备100供电的简单高压电路，并且在该电路中，低压DC电源被用来将电压增加到极点A与B之间所需的较高电压，该较高电压足以使高电压、低电流的电场存在于第一电极140(经由第一电极140与患者P的接触)与第二电极150之间，从而导致该区域中的颗粒电离以使得这些颗粒从第二电极150移动离开。这些颗粒可以收集在患者身体表面，稍后一旦完成手术就会被去除。
图3和图4分别示出了设备100的上透视图和下透视图。在图3中，外壳180的上表面包括：弧形显示器182，所述弧形显示器182用于显示所述设备的状态，所述状态包括例如电池170的充电状态以及高压电路110的运行状态。在显示器180的对侧存在一组控制键184，所述控制键184用于打开和关闭该设备以及在必要时测试该设备。
图4示出了怎样围绕外壳180的底面的周缘布置环形第一电极140并且还示出了第二电极150，该第二电极通过呈刷状而提供了相对大的表面积以经由患者P的身体来增进第一电极140与第二电极150之间的颗粒的电离，从而使得可以按照将要描述的方式保持体腔C中的封闭环境基本上无颗粒。
图5示出了针状探针导管引入工具200，其具有实心杆201、在一端处的手指抓持部202和在另一端处的锋利尖端203。图6中示出的探针导管310具有管状杆部311、漏斗状的上端部312和不锋利的下端部320。
通过这一配置，导管310可以被安装在引入工具200上，然后该引入工具被用来刺穿外壁(比如，患者P的腹壁)，随后，可以移除工具200而使导管310保持在原来的位置以容纳探针130并进而经由漏斗312来容纳第二电极150，于是探针130和第二电极150从导管310的下端部320在体腔C内显露出。
优选地，引入工具和/或导管的外径比较小，即，小于5毫米，以避免在将其移除后需要进行术后缝合。优选地，探针130的外表面可与导管的内表面形成密封(例如，通过沿其长度在某点处经由O型密封圈、杠杆锁或其它类似的装置的紧过盈配合)以形成气密性密封，从而防止或抑制气体从充气的体腔内泄露。
优选地，导管长度和/或探针长度是可调节的并且可以设置深度指示器以使得用户能够测量探针已被插入人体多深。优选地，深度指示器在探针130的外部是可见的以使得在外科手术期间使用手术可视化仪器(比如，腹腔镜或内窥镜)可以确定其深度。
也可以设置导管扣环来相对于导管锁定探针以使得探针的深度/位置能够被暂时固定。导管扣环也可以可固定至患者身体以使得探针深度和/或位置相对于患者身体是可固定的。
仅对本发明的一个实施例进行了描述和说明，但是显而易见的是，在本发明范围内的其它实施例、修改、增加以及省略是可能的。
虽然示出了电池170被容置在外壳180内，但是应当理解给电路110供电的装置可以被设置在其它地方。电池170可以是从外壳180上可移除的。在一种修改中，可以经由电感连接对电池170进行充电以使得设备100可以被布置在托架中并且其再充电无需暴露充电端子，而暴露该充电终端可能带来健康危害。设备100可以是一次应用制品，在这种情况下，不需要使用可充电电池。也可以使用电容性蓄电装置或者电池蓄电装置代替电池。
在权利要求范围内的其它改进是可能的。例如，设想到可以将高电压生成源与外界隔离并且仅上面提及的两个电极可以从外部触及。这考虑到了设备的安全操作并且减少了触电的可能性。本发明中所描述的实施例中描述的第二电极150被直接安装至外壳180，在该外壳上也附接了第一电极140。然而，应当理解，第二电极150的这种安装是可以从外壳180上拆卸的而不是被永久性固定到外壳上，并且这可以通过使用供第二电极使用的适当的电连接器和绝缘插座来实现。此外，可以部署一根短电缆以允许外科医生将外壳180和第一电极140放置在距离第二电极150的插入位置一较短距离的位置处，但仍然在无菌手术区域内。
刷状第二电极150具有“刷毛”元件，每个“刷毛”元件的尺寸都被慎重选择，因为超过大约100微米厚度的金属刷毛会表现得像针一样，因而如果在体腔内使用将会刺伤内部器官。同样地，具有小于大约50微米厚度的刷毛往往过于松软，因此，大约75微米的刷毛是理想的。然而，介于10到100微米的刷毛可以满足要求。在少至10根刷毛可靠工作的情况下，已发现刷毛的数量不会很大地影响烟尘雾清除速度。然而，为得到有用、耐用和有效的电极，使用了具有上述尺寸并且数量大约为40的刷毛。虽然其它材料可能是合适的，但是当使用医用等级不锈钢制造刷毛时，发现该刷毛工作良好。
本发明的设备和方法可以根据需求来改变，从而将去除或减少例如患者经历医学或整形手术的位置处的烟尘颗粒作为其最终目标，由于与不具有本发明的设备和方法的情况相比，该区域中存在较少的颗粒，因此为施术者提供了更好的能见度。
旨在根据WO2011/010148对本专利申请进行解释，该国际专利的公开内容通过引用而合并到本专利申请中。
Claims (15)
1.一种用于在体内手术期间去除封闭环境中的颗粒或者减少所述颗粒的数量的设备(100)，所述设备包括：
外壳(180)；
第一电极(140)，位于所述外壳外部并被布置在所述外壳下侧的所述第一电极(140)适于被置于待进行手术的患者的皮肤上；
细长的电绝缘探针(130)，所述细长的电绝缘探针(130)从所述外壳向下延伸出，以使得所述细长的电绝缘探针(130)可被插入并穿过患者皮肤上的孔并且于待进行手术的体腔(C)内显露出；
第二电极(150)，所述第二电极(150)在所述探针的自由端处；以及
电路装置(110)，所述电路装置(110)用于在所述第一与第二电极之间产生足以使所述体腔内的颗粒局部电离的电压，以使得所述颗粒从所述第二电极移动离开，从而将手术期间产生的颗粒从手术位置处或手术位置附近的所述封闭环境中去除或者减少所述封闭环境中的所述颗粒的数量。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一电极适于布置在患者的待进行体内手术的区域的上方附近的皮肤上。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述第一电极具有大致环形的形状。
4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述探针被布置为从所述环形的第一电极的轴线延伸出。
5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述探针的长度是可调节的。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电路装置被配置在所述外壳内。
7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电路装置被配置为远离所述外壳。
8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第二电极具有大致刷状的形状。
9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第二电极包括丝式结构。
10.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电路装置被布置成提供高达大约30千伏的电压。
11.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电路装置被布置成提供5千伏至15千伏范围内的电压。
12.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电路装置由可充电电池(170)来供电，所述可充电电池可以通过直接接触电导线而被再充电或者通过非直接接触的电磁感应而被再充电。
13.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电路装置通过变压器和直流整流器来由市电电源来供电。
14.根据权利要求1所述的设备，还包括引入工具(200)，所述引入工具(200)用于将导管(310)引入到所述患者的体腔中。
15.根据权利要求14所述的设备，其中，所述探针可稳固在所述导管中以提供气密性密封。
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