CN104321027B - 套管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种改进的套管，该改进的套管能够进行多种应用，例如使工具穿过单一的套管被使用。根据本发明，提供一种套管，该套管具有用于插入身体中的远端，远端界定了开口，该开口通向沿着套管的纵轴延伸的主要导管。套管还包括用于在所述套管的远端处或者邻近所述套管的远端提供工具功能的工具元件。工具元件的至少一部分被布置成相对于所述套管的纵轴是向外地可移动的。因此，在套管的远端处多于一种功能可以被提供是有益的，减少了对患者的创伤且改善了外科医生的接近。

Description

套管

本发明涉及一种改进的套管，其能够进行多种应用，例如使工具穿过单一的套管被使用。

在腹腔镜检查和微创手术中，套管作为引导件和路径以确保第二探针的可重复定位以及此外用于外科手术器械的通道是众所周知的。

在插入主要套管时的常规实践是首先产生在战略位置中的进口(entry portal)或者最小插入点，这使得外科医生能够获得通往外科手术目标的最佳入口。这可以允许接近通过气体的插入而胀大的体腔以使体壁与内脏或者将被横切的更大范围的组织分离，紧邻程序将发生的点的细引导线或者迹线将被插入X射线或者CT/MRI或者其他扫描装置之下。主要套管于是穿过用于内脏外科手术的气挡口(gas retaining portal)或者跟随线到外科手术目标位置并且最终被引导为通过X射线或者其他非侵入性定位方法来放置。一旦所述主要套管被固定就位，则各种器械将穿过一系列闸式阀进入主要套管且被定位在外科手术目标附近并部署有效的外科手术程序。最初，这些部署将是在顶端处带照明的内窥镜(望远镜)以及用抽吸头抽出和去除不需要的流体和外科手术碎片的冲洗方法。下一阶段将是进入主要套管，合适的外科手术器械使用该套管执行程序。

由于杆(stem)内的空间限制，套管的目前设计中体现的缺点是它们接纳多个探针的能力。一个解决办法是使用具有更大横断面的套管或者更好地优化在外径(OD)内的可用的空间以容纳多个探针。然而，这并不容易并且主要问题是直径上的不可接受的增长使设备既笨重又难以在可用的空间受限的地方准确地定位且进入困难。一个供选择的考虑是使用多个主要套管以容纳必需的探针和外科手术器械。这也有显著的相关问题，因为引发邻近于主要套管已进入的地方的相关组织的创伤量可能甚至比常规外科手术伤口的创伤量大，且任何由最低程度的侵入性外科手术提供的优势将被否认。尽管有新近可用的微型摄像机和高强度LED照明。摄像机包括现在可购得的透镜系统，具有小于1.8mm的直径和5mm的总体长度，且摄像机现在达到在支撑结构可用于稳固目的的地方将比摄像机大的尺寸。

为了克服一些突出的问题和进一步解决外科手术的需要，需要对常规的主要进入套管进行改进。

根据本发明，提供一种套管，其具有用于插入到身体中的远端，远端界定开口，该开口通向沿着套管的纵轴延伸的主要导管，所述套管还包括用于在套管的远端处或者邻近套管的远端提供工具功能的工具元件，其中所述工具元件的至少一部分被布置成相对于套管的纵轴是向外地可移动的。

本发明克服了涉及在‘手术床/区’处需要多个探针和服务的几个问题。通常，在所述套管的远端处需要多种功能。由将被执行的操作决定的外科手术器械是明显关键的，且于是附加功能件例如摄像机、光源或抽吸管出口也是经常需要的以用于使由外科医生进行的操作容易。

所述工具元件的至少一部分的向外运动是有益的，因为这增加了所述套管的横断面面积。这有利地增加了所述主要导管的横断面面积且有利有效地推动打开包围所述套管的组织。

所述工具元件优选地在第一配置和第二(横向移动)配置之间是向外地可移动的，在第一配置中，所述工具元件的至少一部分至少部分地阻隔所述主要导管，在第二(横向移动)配置中，所述工具元件的至少一部分从所述主要导管中收回。在横向移动配置中的该打开是为了使主要导管由外科手术器械进入。

本发明具有超过现有技术的显著益处。本发明实现了使外科手术器械穿过主要导管的入口，同时还提供了工具元件且甚至更有利地提供了多个工具元件。所述工具元件优选地在所述主要导管附近形成阵列。至少一个工具元件被布置成相对于所述套管的纵轴是横向地可移动的。所述工具元件因此被有效地张开，意味着确保了由外科手术器械穿过所述主要导管的入口。

工具元件的功能是在操作过程中或者操作的准备过程中为外科医生提供一些附加功能。因此，所述工具元件可以简单地包括导管，不需要的流体和外科手术碎片可穿过该导管被去除。可选择地，所述工具元件可以包括其内的光源例如LED光源，或者可以可选择地包括其内的摄像机。可设置另外的工具元件，例如，以提供冲洗或者特种气体或流体的输入。取决于患者和外科手术，可调整所述工具元件的数量和功能，或者可选择地，可包括额外的工具元件，然而对于特定的外科手术程序，它们可以不是全部需要的。

所述工具元件优选地在套管的远端处或者邻近套管的远端定位。所述工具元件的定位对其功能适合是重要的。例如，容纳摄像机的工具元件必须在所述套管的远端处或者邻近所述套管的远端定位以保证外科医生可以可视地看到外科手术器械的动作。

在一个实施例中，提供多个工具元件，其有效地延伸超过所述套管的端部且它们本身形成套管的新的远端。多个工具元件有利地形成围绕所述主要导管的束(cluster)。

所述工具元件优选地包括被布置成容纳工具的接纳部分。所述接纳部分优选地被设置在头部中。如上所述，工具可以是例如摄像机或者光源或者可以简单地是用于引入或抽出流体或气体的导管。在流体或碎片将被抽出的情况下，抽吸装置被设置在所述套管的近端或外科医生控制端部处。

所述工具元件优选地与在所述套管的纵向长度上延伸的工具导管连通。甚至更有利地，所述接纳部分与所述工具导管连通。以该方式，例如碎片可以从操作位置被移走。作为选择地，所述工具导管可以被布置成提供动力给例如LED或摄像机。

所述工具导管有利地在所述套管内部延伸。一个或者更多工具导管有利地有效地形成所述主要导管的外壁。

所述接纳部分可以优选地是与所述工具导管连通的接纳导管。

所述工具元件优选地包含工具指状物。所述工具指状物具有优选地沿所述套管的纵轴延伸的纵向长度。

所述工具指状物优选地在近端处固定到所述套管，且远端有利地相对于近端是可移动的。所述远端有利地没有固定到所述套管。所述工具指状物可以因此包括片弹簧(leafspring)。将参考附图更详细地描述的指状物的内表面因此可以有效地形成界定所述主要导管的周界边缘的壁。

所述套管优选地包括多个工具元件，和优选地指状物。多个工具指状物优选地在所述套管的远端处或者邻近所述套管的远端布置以界定通向所述主要导管的开口。

所述工具指状物的接纳部分优选地包括头部。工具指状物的至少头部有利地配置成在第一配置和横向移动配置之间是可移动的，在第一配置中，头部的至少一部分至少部分地阻隔所述主要导管，在横向移动配置中，头部(至少部分地)从所述主要导管收回。头部有利地设置在工具指状物的远端处。

这提供了显著的益处，因为为了插入患者，所述套管的外尺寸可减到最小且所述主要导管的外尺寸可被减小。在插入以后，头部相对于所述套管的纵轴从所述主要导管向外移动，因此打开或增加所述主要导管的横断面面积。因此，所述主要导管的直径有利地有效地增加。这使得合适的外科手术器械能够引入和移走。

所述套管还包括用于引起所述工具指状物的向外(径向地)运动的致动器装置。向外运动在张开运动中是有利的且致动器由外科医生可操作。致动器装置优选地包括在所述套管的近端处或者邻近所述套管的近端的用户可操作的致动器，和邻近所述工具指状物的致动元件。在使用中，外科医生移动与所述致动元件间隔开的用户可操作的致动器，引起或者使致动元件能够使一个或多个工具指状物张开。

在一个实施例中，所述工具指状物可以通过引入外科手术工具而张开，从而消除对致动器的需要。

所述工具导管优选地在所述接纳部分和所述套管的近端之间延伸。工具导管优选地是柔性的。所述工具导管有利地具有随着所述套管变形或弯曲而变化的横截面轮廓。所述工具导管因此有利地由可变形的材料界定。

所述工具指状物有利地是弹性可变形的。其有利地在一端处固定且有利地以片弹簧的形式操作。

还根据本发明，提供了用于邻近套管的端部或者在套管的端部处固定的头部，头部界定了穿过其的主要导管，头部包括用于提供工具功能的工具元件，其中所述工具元件被布置成相对于头部的主要导管的纵轴是向外可移动的。这种头部可被固定到套管以便使用。

本发明的实施例现在将参照附图仅以例子的方式被描述，在附图中：

图1是根据本发明的示例性实施例的在缩回配置中的套管的远端的示意透视图。

图2是根据本发明的示例性实施例的套管的远端的示意透视图，示出了单个工具指状物，其中为了清晰的目的，其余的工具指状物的表示已被移除。

图3是根据本发明的示例性实施例的套管的远端的示意透视图，其中工具指状物处于展开的或张开的配置。

图4是套管的远端的示意透视图，为了清晰的目的，示出了一个工具指状物。

图5是套管的布置的示意透视图，示出了在其中的沿套管的纵向长度延伸的工具导管。

图6是根据本发明的可选择的第二示例性实施例的套管的远端的示意透视图。

图7是根据本发明的第二示例性实施例的处于展开配置的套管的远端的示意透视图。

图8是在本发明的第二示例性实施例中使用的工具指状物的示意透视图。

参考图1至5，提供了示例性实施例，其示出了一种装置，该装置克服了与在套管的远端或者工作端处需要的多个探针和服务相关联的问题。示例性实施例在其设计内包含几个功能，这些功能不然将必须放入可选择的套管中或者将必须在抽出第一探针后沿着主要套管向下放置。

本装置包括三个主要部分。附图中示出了将进入患者的远端或者工作顶端。套管的该远端邻近于需要必要的程序的外科手术区域的点定位。第二部分是套管的杆，其形成远端的组成部分。套管的近端留在患者外部且将形成或者包括手持部，手持部包括用于整体系统的各种进入管和连接部，以及提供用于相关联的外科手术器械的入口。

套管的远端包括以指状物21的形式的一个或多个工具元件，指状物21具有头部或壳体部分22，其布置成包含各种功能件。可以设置各种功能件或工具，如先前描述的，例如摄像机、抽吸口和用于接纳碎片的导管、或者光源例如LED这样的例子。在示例性实施例中，提供四个指状物21且在位置23、24、25和26处设置各种工具。照明可以是专门的和多频率发光的。对某些外科手术程序而言，冲洗也是必要的。在其他程序中，专业的气体和流体可以被带到位置23、24、25和26。

这些位置还可以提供另外的导管，用于任何其他临床的或者外科手术的功能。工具指状物21有利地沿套管20的纵轴延长且头部22相对于套管20的纵轴是向外地且有利地径向地可移动的。这可以以各种方式实现，然而在示例性实施例中，每个工具指状物21在固定点28处固定到套管20。工具指状物21充当片弹簧且有效地布置成围绕固定点28偏转。这是有利的，因为工具指状物21能够弹性地偏转。这提供益处：一旦力被去除，由于缩回配置中的有效不变的外径，则工具指状物21恢复到它最初的“静止”配置，改善了套管20的插入的容易性。这反过来也起作用，意味着当套管20准备从患者移走时，工具指状物恢复到最初的“静止”配置以便消除和减少对周围组织的冲击。

头部22相对于工具指状物21的其余部分被扩大。该配置使能够容纳特定的工具。将理解的是，如果工具简单地包含导管，则需要的空间没有例如工具是LED灯那么大。然而，这样的配置是有利的，因为套管20的远端因此是对称的，意味着提高的插入特性。此外，导管的开口确保是特定的且预定的横断面区域。

为了提供用于插入患者或从患者移走的光滑的外表面，工具指状物21在固定点28处铆接到套管20是有利的。

将在图1中看到，在其中工具指状物处于收缩配置的这样的配置中，没有用于外科手术工具的入口。图3示出了工具指状物21处于张开配置。工具指状物可配置成从静止或收缩配置到张开配置。一个或者多个工具指状物21的张开可以通过多种选择实现。例如可以提供可由外科医生从套管20的近端致动的驱动环(未显示)，其在头部22的前缘30处提供运动和力。前缘30优选地由工具指状物21的径向内表面提供。前缘30有利地朝向套管20的开口向内渐缩，意味着在收缩或静止配置中，在套管20的顶部处的有效开口是最小的。驱动环可以推压前缘30轴向地移动，引起工具指状物21围绕固定点28偏转。

可选择地，工具指状物21的偏转可以通过探针或者工具的机械通过实现，探针或者工具穿过工具指状物21的束的中心滑动，且因此使工具指状物以径向的方式张开。探针(例如内窥镜的探针)或者外科手术工具推压前缘30，因此使工具指状物21张开。可以设想，可提供使工具指状物张开的其他装置。

特别参考图2，工具指状物21界定穿过其与头部22连通的导管。因此，工具导管32与可设置在头部22中的工具连通，或可选择地与设置在头部内的导管或者开口连通。工具导管32在工具指状物21的纵向长度上伸出。工具导管32于是与第二导管34连通，第二导管34延伸穿过套管的纵向长度。有利地，工具导管32和第二导管34是彼此形成为一体的。第二导管34邻近主要套管20的内侧壁嵌套。第二导管34从主要套管20的手持端延伸且穿过工具导管32伸出到在工具指状物21的顶部处的头部22。通过该第二套管34提供了诸如抽吸冲洗和电连接至头部22包含的功能件的服务。

因为工具指状物21布置成张开或者铰接，所以一定比例程度的运动必须在工具导管32内发生。在一个实施例中，该程度的运动通过放置一系列狭槽36(可选地，螺旋形地)来实现，狭槽36布置成使自由运动将不冲击工具指状物21的正常弹簧动作。这些狭槽36也布置成确保工具指状物21的运动条件，这将对产生用于工具功能件的呈现角度(例如冲洗的方向或者摄像机的位置)有二次影响。该产生的运动确保连续的第二导管且确保该导管的柔性性质。由狭槽呈现的中间间隙可以用弹性体密封，弹性体桥接切口的宽度且恢复第二导管的气密性质。然而，据设想，可以实现向工具导管32提供柔性的可选择的装置。还应注意的是，工具导管32和第二导管34的横断面被成形为使得界定主要套管的导管的内表面是弧形的以界定是大体上圆形的横断面的主要导管。

图4中较好地示出了狭槽36且清晰地示出了其间的弹性体38。图5更仔细地图示了主要导管40和邻近套管20的表面嵌套的第二导管34的连续。第二导管34的内表面配置界定了主要导管40的近似圆柱形的横断面，使能够易于通过外科手术工具。

在一个实施例中，在使用中，力施加到驱动环，这引起径向元件沿前缘30滑动，引起工具指状物21远离套管的中心入口被横向地驱动。在可选择的实施例中，是外科手术工具向下穿过主要导管40，对工具指状物21中的每个的前缘30起作用，引起工具指状物的横向运动。由于工具指状物21围绕固定点28偏转，所以这些运动中的任一个运动引起头部22的运动径向地向外。于是，外科医生可以确保外科手术工具的精确定位，穿过主要导管40的外科手术工具在附图中没有示出，主要导管40有利地由设置在头部22中的功能件中的至少一种例如摄像机和/或光源辅助。每个功能件由外科医生在套管20的近端处可操作且功能件中的一个或多个可同时使用，意味着外科医生大大改进了进入外科手术区域的入口，因为废弃材料可容易地被移走，且确保光源和摄像机接近外科手术器械操作的区域。

如以上指出的，提供了实现工具指状物21的张开运动的许多方式。工具指状物中的每一个有利地张开到同样的程度。换句话说，工具指状物21中的每个的工具头部22以同样的量横向移动。如以上指出的，这可通过多种可选择的配置来实现，例如，同心的套筒延伸到工具指状物21和延伸超过工具指状物21，使得当同心的套筒被收回(向后滑)时由于残余弹簧趋势，独立的工具指状物21自然地张开。为了回到非张开的配置，外科手术工具将从远端收回，于是同心的套筒将向前滑动且超过张开的工具指状物，引起恢复到同心的轮廓。这样的动作可以包括由同心的套筒擦拭以去除可能积聚于工具指状物21之间的任何组织，从而确保没有障碍的折叠和干净的收回。

在一个可选择的实施例中，液压力可以施加到每个工具指状物21，其可以自包含在每个工具指状物21内且由在独立的第二导管34的手持端处的整体致动器通过微孔毛细管供应。在该实施例中，每个液压元件可以完整地自包含在密封系统中。

如描述的装置的另外显著的有利特征是它可以被拆开成关键元件来清洁和灭菌。根据需要能够进行工具头部22或者工具指状物21的移走和替换。

参考图6到8，提供了本发明的一个可选择的实施例，其中工具指状物21位于在套管20的远端处提供的开口内。工具指状物有利地固定在固定点28处且相对于套管20纵向地突出。单个的工具指状物在图8中被示出。在该实施例中，套管20的远端44保持基本恒定的直径，外科手术工具通过其突出。工具指状物21可以被设置成从远端44向后缩且工具指状物21的一部分在收缩配置和展开配置之间是可移动的，其中在展开配置中，工具位置23、24、25和26是可接近的，包括将工具容纳到工具头部22中。

如图8所示，仿形部分(profiled section)46被提供，用于接纳驱动环，驱动环引起径向元件沿着设置在工具指状物21的底面(underside)上的仿形部分46滑动，使得工具指状物被横向地驱动且远离套管20的中心入口。这样，每个工具指状物21偏转，从而驱动工具指状物21的头部22向外，因此允许外科手术工具穿过主要导管40的不受限制的进入。

本发明的各方面仅仅通过举例的方式被描述，且将由技术人员理解的是，可做出修改和变化而不偏离由所附权利要求提供的保护范围。

Claims (8)

1.一种套管，具有用于插入到身体中的远端，所述远端界定开口，所述开口通向沿着所述套管的纵轴延伸的主要导管，所述套管界定工具路径，所述套管还包括用于在所述套管的远端处或者邻近所述套管的远端提供工具功能的在所述套管的远端处或者邻近所述套管的远端的工具指状物，所述工具指状物在近端处固定到所述套管并且具有在所述工具指状物的远端处的头部，所述头部在其中具有摄像机，其中所述工具指状物被布置成相对于所述套管的纵轴和所述工具指状物的近端在第一配置和第二横向移动配置之间是向外地弹性地可变形的，在所述第一配置中，所述头部的至少一部分至少部分地阻隔所述主要导管，在所述第二横向移动配置中，所述头部至少部分地从所述主要导管收回。

2.根据权利要求1所述的套管，其中所述头部被布置成进一步容纳光源。

3.根据任一前述权利要求所述的套管，其中所述工具指状物与在所述套管的纵向长度上延伸的工具导管连通。

4.根据权利要求1所述的套管，包括多个工具指状物。

5.根据权利要求4所述的套管，其中所述多个工具指状物被布置在所述套管的远端处以界定通向所述主要导管的所述开口。

6.根据权利要求1所述的套管，包括用于引起所述工具指状物的向外运动的致动器装置。

7.根据权利要求6所述的套管，其中所述致动器装置包括在所述套管的近端处或邻近所述套管的近端的用户可操作的致动器，和邻近所述工具指状物的致动器元件。

8.根据权利要求1所述的套管，其中所述工具指状物形成所述套管的外部周界表面的一部分。