CN107405141A - 铰接式医疗装置 - Google Patents

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CN107405141A CN201680019239.0A CN201680019239A CN107405141A CN 107405141 A CN107405141 A CN 107405141A CN 201680019239 A CN201680019239 A CN 201680019239A CN 107405141 A CN107405141 A CN 107405141A
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拉斐尔·F·梅劳尔
摩得海·修列夫
撒赫尔·佩莱德
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Ai-Tek Medical Co Ltd (2013)
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Abstract

一种医疗装置及使用所述医疗装置的方法被提供，所述医疗装置包括一手柄，所述手柄能拆卸地被连接到一轴件，所述轴件具有一近程部分，所述近程部分通过一铰接区域被附接到一远程部分。所述装置还包括一铰接机构，所述铰接机构能从所述手柄加以控制。所述铰接机构包括一第一齿轮及一第二齿轮，所述第一齿轮设置于所述近程部分中，所述第二齿轮设置于所述远程部分中。一驱动机构用于从所述远程部分的一远程端配置一植入物，所述驱动机构包括一细长件，所述细长件具有一柔性区域，所述柔性区域穿过所述铰接区域，以及所述第一齿轮被设置围绕所述细长件。

Description

铰接式医疗装置
技术领域及背景技术
本发明涉及一种于体内使用的装置，更具体而言，涉及适于机械地确保诸如疝气网等植入物到体内组织的一铰接式装置，以及，与一医疗装置一起使用的一铰接式轴件。
缝合术(Suturing)是外科修复术(surgical repair)的主力，然而，由于围绕在所述目标组织(target tissues)的所述解剖空间(anatomical space)有限，在微创手术(minimally invasive surgery)中，难以操作一缝合针(suture needle)并进入所述缝合位置(suturing location)。
由于缝合术的这些限制，被开发用于递送钉书钉(staples)、紧固件(fasteners)(例如钉，tacks)、锚固件(anchors)及组织粘合剂(tissue adhesives)的诸多装置已经在微创手术中得到广泛性的接受。这样的装置在施加微创手术的解剖空间限制下，能够将组织及/或将固定到组织的植入物快速的且准确的连接(ligation)。
利用这种装置的一种微创手术方法是疝气修补术(hernia repair)。
一疝气(hernia)是通过一腹壁缺损(abdominal wall defect)引起的腹部内容物(腹膜前脂肪、网膜或腹部器官)的一突起。
目前，最常用的微创技术包括利用经腹装置的腹腔镜固定术(laparoscopicfixation with transabdominal devices)，以一最大组织穿透深度为几毫米的方式递送螺旋线圈(钉)。
使用钉的固定方式是快速及坚固的，并且可以被快速实现，然而，由于解剖学的诸多限制，将刚性钉枪的所述钉输送头直接地对准而垂直于网状-组织界面(mesh-tissueinterface)会是困难或不可能的，因此所能得到的固定效果会低于最优效果。
具有铰接式钉递送头的钉枪装置被开发，以穿过诸多刚性装置的这种限制，并且提供所述钉枪递送头的正确定位及最佳的钉固定作用。
这样的装置是在所述专利文献中被描述(参见例如US20130119108；US20120271285)，并且是可商购的(例如Covidien ReliaTackTM)。
尽管这样的装置可以被用于选择一钉递送角度(相对于所述网状-组织界面)，但是选择可以被限制在诸多预定角度，所述预定角度在某些条件下可能不是最佳的。此外，用于微创递送所需的小直径的所述轴件及所述铰接接头(articulation joint)的相对复杂的构造可以在按照某一角度递送所述钉的期间限制施加到所述装置的力量。
具有缺少上述限制的组织连接作用/固定作用的装置将是非常有利的。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种医疗装置，包括：(a)一手柄，能拆卸地被连接到一轴件，所述轴件具有一近程部分，所述近程部分通过一铰接区域被附接到一远程部分；(b)一铰接机构，能从所述手柄加以控制，并且被用于控制所述远程部分的一铰接角度，所述铰接机构包括一第一齿轮及一第二齿轮，所述第一齿轮设置于所述近程部分中，所述第二齿轮设置于所述远程部分中；及(c)一驱动机构，能从所述手柄加以操作，以从所述远程部分的一远程端配置一植入物，所述驱动机构包括一细长件，所述细长件具有一柔性区域，所述柔性区域穿过所述铰接区域，其中所述第一齿轮被设置围绕所述细长件。
根据下面描述的本发明的优选实施例的另外的特征，穿过所述铰接区域的所述细长件的所述柔性区域被配置，以提供空间容纳所述铰接区域的角度的一变化。
根据所述优选实施例中的另外的特征，当所述远程部分相对于所述远程部分被形成夹角时，所述柔性区域能弹性地伸长。
根据所述优选实施例中的另外的特征，当所述远程部分与所述远程部分共线时，所述柔性区域形成一弧状。
根据所描述的优选实施例中的另外的特征，所述手柄包括一马达，用以启动所述驱动机构。
根据所描述的优选实施例中的另外的特征，所述植入物为一组织锚固件。
根据所述优选实施例中的另外的特征，所述轴件的所述远程部分能从所述近程部分卸下。
根据所描述的优选实施例的另外的特征，所述驱动机构还包括一植入物驱动器，所述植入物驱动器被设置于所述轴件的所述远程部分中。
根据所述优选实施例中的另外的特征，所述细长件的一远程端接合所述植入物驱动器。
根据所描述的优选实施例中的另外的特征，所述植入物驱动器通过所述细长件是能转动的。
根据所述优选实施例中的另外的特征，所述植入物驱动器的转动用以从所述远程部分的所述远程端递送所述植入物。
根据所述优选实施例中的另外的特征，所述轴件的所述远程部分包括多个植入物。
根据所描述的优选实施例中的另外的特征，所述驱动机构在所述铰接机构的激活期间无法被激活。
根据所描述的优选实施例中的另外的特征，所述驱动机构是能通过一触发器从所述手柄控制的。
根据所描述的优选实施例中的另外的特征，所述触发器的激活用以从所述远程部分的所述远程端配置一单个植入物。
根据所述优选实施例中的另外的特征，所述驱动机构只有当所述轴件的所述远程部分被直接地附接到所述近程部分时才能被配置。
根据所描述的优选实施例中的另外的特征，所述铰接机构能通过一滚轮界面(roller interface)从所述手柄被控制。
根据所述优选实施例中的另外的特征，所述滚轮界面的一位置指示所述远程部分相对于所述近程部分的一角度。
根据本发明的另一方面，提供一种附接到一手柄的医疗装置的轴件，所述轴件包括一近程部分，所述近程部分通过一铰接区域被附接到一远程部分，所述铰接区域具有一铰接控制机构，所述铰接控制机构能从所述轴件的一近程部分加以控制，所述铰接机构被用以控制所述轴件的所述远程部分的一铰接角度。
根据所述优选实施例中的另外的特征，所述铰接机构包括一第一齿轮及一第二齿轮，所述第一齿轮设置于所述近程部分中，所述第二齿轮设置于所述远程部分中。
根据所描述的优选实施例中的另外的特征，所述铰接机构包括一杆体，所述杆体定位于所述近程部分中，并且通过一杠杆被铰链地连接(hingedly connected)到所述远程部分，所述杠杆穿过所述铰接区域。
根据所描述的优选实施例中的另外的特征，所述铰接控制机构能手动地激活，以设定所述远程部分相对于所述近程部分的一铰接角度。
根据所描述的优选实施例中的另外的特征，手动地激活(manually activating)所述铰接控制机构用以启动一开关，以禁用(disabling)一手柄的多个功能，所述手柄能附接到所述轴件的所述近程部分。
根据所描述的优选实施例中的另外的特征，所述医疗装置的轴件还包括一驱动机构，所述驱动机构设置在所述轴件中，所述驱动包括一细长件，所述细长件具有一柔性区域，所述柔性区域穿过所述铰接区域，其中所述第一齿轮被设置围绕所述细长件。
本发明通过提供一铰接式组织紧固装置，所述铰接式组织紧固装置可被用于修复诸如腹部组织等组织的微创过程序，成功地解决目前已知的诸多配置的缺点。
除非另有定义，本文使用的所有技术及科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。尽管与本文所述类似或等同的方法及材料可以用于本发明的实践或测试中，但是合适的方法及材料在下面被描述。如有发生冲突的情况，所述包括诸多定义的专利说明书将予以控制。另外，所述诸多材料、诸多方法及诸多实施例仅仅是说明性的而不是限制性的。
附图说明
本发明仅在此通过示例的方式，参照附图进行描述。现在具体参考附图，需要强调的是，所示的细节仅作为示例并且仅用于说明性地讨论本发明的诸多优选实施例的目的，并且被提供的缘由在于提供被认为是对本发明的原理及概念方面最有用及容易理解的描述。在这方面，并未尝试显示本发明的更详细结构细节更胜于对本发明的基本理解所必需的结构细节，对于本领域技术人员而言，使用说明书与附图进行的描述对于本发明的若干形式如何在实践中可能被实施是显而易见的。
在附图中：
图1是本装置的一个实施例的等距视图。
图2例示本装置的手柄的一个实施例。
图3a-图3c例示图2的所述手柄的所述内部的诸多部件。
图4a-图4b例示本装置在侧面(图4a)及横截面(图4b)视图的一个实施例。
图4c-图4d是图4b所示的所述轴件的所述远程部分(图4c)及手柄接合部分(图4d)的放大图。
图5a-图5d例示本装置的所述轴件的铰接区域(图5a、5c及5d)及手柄耦接部分(图5b)。
图6a-图6b更详细地例示图4c所示的轴件的所述远程部分的紧固件携带匣盒(fastener-carrying cartridge)。
图7a-图7d例示可以通过本装置递送的一组织紧固件的诸多实施例。
图8a-图8c例示通过一滑块按钮可配置的一轴件铰接机构的一实施例。图8b是在图8a中圈出的区域的一放大视图。图8c是本发明的此实施例的所述铰接区域的一近景视图(closed up view)。
图9例示根据本发明的教导而构装的一原型装置。
图10-图11例示通过使用图9的装置的一组织模型的钉递送(图10)及所述被递送的钉(图11)。
图12a-图12b例示一铰接轴件，所述铰接轴件具有一轴件定位的铰接控制机构(图12a)及所述铰接控制机构内部的诸多部件(图12b)。
图13是具有轴件定位的铰接控制机构的一原型铰接轴件(prototypearticulating shaft having shaft-positioned articulation control mechanism)的一图像。
具体实施方式
本发明是一种组织连接/固定装置，可用于将一植入物固定到一组织。具体地，本发明可以被用于使用一微创方法以多种角度将一组织紧固件递送到一身体组织。
在详细说明本发明的至少一个实施例前，应当理解的是，本发明的应用不限于以下描述所阐述或由实施例举例说明的细节。本发明能够以其他实施方式或以各种方式实践或执行。此外，应当理解的是，本文中使用的用语(phraseology)及术语(terminology)是为了描述的目的，而不应被视为限制。
使用微创方法将诸如网状物等植入物固定到身体组织的装置是本领域公知的。这样的装置可以包括一刚性或铰接式递送轴件。
在先前提出的申请案中，本案发明人描述一种这样的铰接式装置，包括一驱动机构及一铰接接头(articulation joint)，所述驱动机构用于递送诸多组织紧固件，所述铰接接头具有一横向移位的铰接臂(laterally displaced articulation arm)。
在以具有一铰接功能的组织紧固件的几种原型进行实验的同时，本案发明人了解通过所述递送端口(5.5mm或更小)施加在所述装置轴件上的所述诸多直径限制以及支撑铰接的所述铰接区域的复杂性，在所述递送头呈现角度(angulation)的期间，所述紧固件驱动轴件可以在铰接接头及驱动轴件施加的负载下导致不期望的偏转。
为了最小化这种负载的影响，本案发明人设计一种铰接接头及紧固件驱动轴件配置(fasterner drive shaft arrangement)，使得输送头的偏转角度可以高达95度，而不会影响在呈现角度期间穿过所述铰接接头或驱动轴件的功能性，以及强制装载所述递送头。
因此，根据本发明的一个方面，提供一种医疗装置，能够近似、连接及固定组织及/或诸如网格等的植入物，并且可以用于开放及微创手术中。本设备可被用于疝气网修复术(hernia mesh repair)，包括腹股沟(Inguinal)及腹部的(Ventral)、腹腔镜(Laparoscopic)及开腹手术(open approaches)。它也可用于修复盆腔(pelvic)或直肠脱垂(rectal prolapse)。
所述医疗装置包括一手柄(handle)及一轴件(shaft)，所述轴件具有一近程部分(proximal portion)，所述近程部分通过一铰接区域(articulation region)附接到一远程部分(distal portion)。所述手柄可以被永久地附接到所述轴件上或可拆卸地附接到所述轴件上。后一种情况使得能够使用具有一个轴件的多个手柄类型及/或所述手柄的再用(reuse)或者使用具有多个轴件的一手柄。
所述医疗装置还包括可以从所述手柄操作的一铰接机构(articulationmechanism)。所述铰接机构可操作以选择所述轴件的远程部分的一铰接角度(articulation angle)。如下面进一步描述的，所述铰接机构的一个实施例包括一第一齿轮、设置在所述铰接区域中的一第二齿轮，及设置在所述铰接轴线上的一第三齿轮。所述齿轮可接合以将所述第一齿轮在一个平面中的一旋转运动转换成所述第二齿轮及第三齿轮在另一平面中的一相应旋转运动。优选地，所述第一齿轮围绕一轴线(axis)旋转，所述轴线基本上垂直于所述第二及第三齿轮的一轴线。
所述医疗装置还包括能从手柄操作的一驱动机构。所述驱动机构可操作以从所述远程部分的一远程端配置一紧固件。如本文所用的，所述术语紧固件涉及能够附着到一组织及/或植入物的任何元件。示例包括钉(tacks)、钉书钉(staples)、锚(anchors)、螺钉(screws)等。
所述驱动机构包括一细长件(elongated member)，所述细长件将所述轴件的长度从所述手柄延伸到穿过所述铰接区域的所述远程部分。所述细长件延伸穿过所述第一齿轮，并且所述细长件与所述第一齿轮为一同轴配置。
所述铰接机构包括一中空管(hollow tube)，所述中空管被设置(同轴地)在所述轴件的所述近程部分中，并且所述第一齿轮被设置在管的所述远程端。所述第一齿轮的所述轮齿(gear teech)被设置在所述管的周围或形成所述管的一端部，并且所述轮齿被设计成选择性地接合所述第二齿轮呈垂直定向的齿部(teech)，所述第二齿轮被设置在所述远程部分中。所述手柄包括一滚轮界面(例如拨盘，dial)，所述滚轮界面可以被致动以通过一组驱动齿轮使所述管旋转。所述管可以沿顺时针或逆时针方向(通过向前或向后滚动拨盘)旋转一次或多次完全旋转。实现最大程度的铰接所需的转数依据提供在第一与第二齿轮之间的所述齿轮比率(gear ratio)。
所述滚轮界面可以被用于设定铰接在0到95度之间(在近程部分与远程部分之间)的任何角度，例如：10、20、40、60、80、90度。
所述驱动机构包括一马达、一电池组及相关联的诸多电子元件与界面元件，用于控制及驱动所述细长件，所述细长件继而驱动一紧固件递送机构(fastener deliverymechanism)，所述紧固件递送机构被设置在所述轴件的远程部分中。
所述驱动机构的所述界面(例如触发器)允许一用户以一单次按压所述按钮的方式，从所述轴件的所述远程端递送一单个紧固件。递送通过所述马达被致动，所述马达于每次按压所述按钮，使细长件旋转一预定的旋转角度或一预选的旋转数。所述细长件的旋转使所述紧固件递送机构旋转，继而转动并递送一紧固件。
包括所述紧固件传送机构的所述轴件的所述远程部分还包括一紧固件匣盒(fastener cartridge)，所述紧固件匣盒夹持两个或更多个(优选地为3、4、5、6、7、10个或更多个)紧固件，所述紧固件沿着所述远程部分的一长度配置。所述多个紧固件可以彼此耦接，使得对于一个紧固件的递送用于推进所述匣盒中的所有紧固件，并且′旋塞(cocks)′所述匣盒，以用于随后的递送。
由于所述轴件的所述远程部分也用作一紧固件匣盒，所以优选地可以从接近(远处的)所述铰接区域的所述近程部分被拆卸下。为了能够达成(enable)一第二远程部分的这种拆卸及随后的附接，所述细长件通过一可拆卸的耦接而附接到所述紧固件递送机构，所述可拆卸的耦接诸如一接合销钉(bayonet)及装到六角插座联轴器的一艾伦销(Allenpin)。所述轴件的所述远程部分通过对齐所述铰接机构的所述第一及第二齿轮的一单侧或双侧接头附接到所述近程部分。所述接头可以被强制分离以解开所述齿轮及细长件，并且将所述远程部分从所述近程部分拆卸下。
如上所述，本案发明人设计所述装置的所述铰接区域，以便在最艰难的递送条件下最大化完整性及功能性。
所述铰接齿轮的所述定位，特别是相对于所述细长件的所述第一齿轮的同轴配置确保的是，所述第一齿轮及细长件协同运作，以便在所述远程部分相对于所述近程部分呈现角度时，所述铰接区域及特别是在所述细长件(通过所述马达)将在负载下的旋转施加到装置所述递送头。
现在参考附图，图1例示本装置的一实施例，以下将所述装置称为装置10。
装置10被配置以递送一钉型组织紧固件(tack-type tissue fastener)(例如图7a-图7d)，适合用于将诸如一疝气网状物(hernia mesh)的手术网状物附接到组织。
装置10包括一手柄12及一轴件14，所述轴件14具有通过一铰接区域20连接到远程部分18的近程部分16。手柄12可以被永久地附接到轴件14(例如胶合)，或者可以通过一可释放的耦接(releasable coupling)将手柄12附接到轴件14上。
手柄12可以由聚合物(polymer)制成，如使用注塑成型(Injection molding)、铸造加工(casting machining)或三维印刷方法(3D printing approaches)，以聚碳酸酯(Polycarbonate)、ABS、聚氨酯(Polyurethane)制成。优选地，形成所述手柄的壳体的两个半部使用注塑成型制造，并且所述两个半部围绕所述内部的诸多部件(下文进一步描述)被胶合(glued)或机械地邻接(mechanically adjoined)。手柄12的典型尺寸为长145-200毫米(mm)、高35-55毫米、宽25-50毫米。
手柄12为符合人体工程学(ergonomically)的形状，并且通过二至四个手指与拇指包围而围绕所述手柄的本体，以越过所述铰接控制界面22的所述拇指及位于界面22的紧固件致动按钮(触发器)上的食指来操作。
轴件14可以使用加工方法由各种医疗级不锈钢(medical grade stainlesssteel)制成。轴件14的典型尺寸为长度200-300毫米及外径5-10毫米。一
管腔延伸轴件12的长度，且所述管腔的直径为3-6mm。
轴件14的近程部分16可通过一手柄耦接机构24被连接到手柄12。近程部分16的长度通常为200-300毫米。远程部分18被连接到相对铰接区域20较远的近程部分16。远程部分18包括一组织紧固件匣盒26及用于通过远端开口28递送一个或多个组织紧固件的机构。远程部分18的长度通常为50-70毫米。
手柄12控制远程部分18的铰接及从匣盒26递送多个组织紧固件。
图2更详细地例示手柄12，显示出界面22，所述界面22具有一滚轮式按钮(roller-type button)29及一触发器式按钮(trigger-type button)30，所述滚轮式按钮29可经由拇指操作并且用于铰接远程部分18，所述触发器式按钮30可经由一食指操作并且用于从开口28致动所述组织紧固件的释放。
界面22还包括一中性的激活按钮(neutral activation button)32，用于接合(engaging)/脱离(disengaging)所述铰接齿轮。当中性激活按钮32被脱离时，所述轴件的所述远程部分可以通过推所述手柄抵靠所述轴件而自由地(简单地)进行铰接，并且所述紧固件递送按钮被停用(deacticated)(通过图3c的开关69)，以防止一紧固件的递送，同时所述远程部分是被铰接的。一旦通过所述操作者选择一铰接角度，接合中性激活按钮32锁定铰接并且允许一紧固件从所述远端递送(如通过在手柄上的一对LED灯所指示的)。
手柄12还包括端口36(例如USB)，用于对在手柄12中的紧固件递送机构的一微控制器进行编程(programming)。端口36可以位于手柄12的所述近端(如图2所示)或手柄12的一侧面。
手柄12的远程端37包括一耦接机构38，用于附接轴件12以及内部轴件(intemalshaft)的部件，以将动作(actions)从滚轮式按钮29转移到铰接区域20，并且从触发式按钮30转移到匣盒20。所述内部轴件的部件在下面进一步描述。
耦接机构38包括一外凸耳(outer lug)33(图4d)，所述外凸耳33可以在手柄连接机构24上方。耦接机构38还包括一U形连接元件(U-shaped connecting element)55(图3b)，所述U形连接元件55与轴件14的U形元件互连。
图3a-图3c例示手柄12内部的诸多部件，显示出滚轮式按钮29及相关联的手柄铰接机构40(图3a、图3c)及马达42、电池44及相关联的手柄紧固件机构46(图3b)，以致动(actuating)U形连接元件55及在轴件14中连接在U形连接元件55上的铰接。
手柄铰接机构40包括一传动齿轮(transfer gear)48，用于将按钮29滚动的动作传送到一蜗轮(worm gear)50。蜗轮50接合一驱动齿轮52，所述驱动齿轮52被配置在轴件14的近程部分16的一内腔的所述长度运行的一铰接驱动管55周围。当中性按钮32完全被压陷时，中性按钮32接合齿轮52，使得中性按钮32能够将转矩转移到铰接连接器55，并且当中性按钮32完全被释放时，中性按钮32脱离齿轮52，以提供自由的或滚动按钮29被激活的铰接。
铰接驱动管55是中空的，优选的金属合金(例如，不锈钢或钛)管，所述管的长度为35-40毫米、外径(OD)为3.0-4.0、内径(ID)为2.2-2.5毫米。
参考图3a-图3c，按钮29及铰接机构40的作用如下，拇指型按钮(thumbingbutton)29(向前或向后)使附接到拇指型按钮29的齿轮62旋转。齿轮62旋转齿轮48，齿轮48继而转动齿轮63。齿轮63被附接到蜗轮50，蜗轮50继而与齿轮52啮合(meshed)。齿轮52的旋转使轴件64转动，轴件64被啮合到轴件65(图3c)，轴件65被附接到轴件55。轴件55的旋转使铰接区域20的冠状齿轮88(crown gear，此处也称为第一齿轮)转动(图5a、图5c)。冠状齿轮88啮合到正齿轮90(spur gear，此处也称为第二齿轮)，并使正齿轮90旋转。正齿轮90旋转正齿轮86(本文也称为第三齿轮)，从而将远程部分26铰接到一期望角度。
手柄紧固件机构包括一正齿轮54，所述正齿轮54刚性地附接到马达42的轴件。正齿轮46将马达42的转动转移到一细长件58，所述细长件58运行(running)轴件12的一内腔的长度。如图5a及图5d所示，细长件58包括一柔性部分60，所述柔性部分60穿过铰接区域20。细长件58优选是由一金属合金(例如不锈钢或钛)或一聚合物制成的一实心棒或管。细长件可以是柔性的或刚性的(除了柔性部分60以外的部分)。
马达42优选地是在触发按钮30时旋转一预定距离的一步进马达。
手柄紧固件机构46(如图3b-图3c所示)包括一正齿轮70，所述正齿轮70与正齿轮54啮合。齿轮70被刚性地附接到细长件58，并且所述齿轮70通过齿轮54因应马达旋转而被驱动。细长件58包括连接器72(例如六角型连接器)，所述连接器72在细长件58的远程端。连接器72接合杆73(例如具有一艾伦界面，Allen interface)，所述杆73设置在套筒75内。套筒75连接到柔性构件60，所述柔性构件60继而通过一艾伦六角界面74连接到细长件58的所述远程部分。
图4a-图4c更详细地例示轴件14。轴件14包括一耦接区域24，以将轴件12以及驱动管55及细长件58接合到手柄12。
在图4c中更详细地显示出远程部分18，而在图4d及图5b中更详细地显示出耦接区域24。
图4a、图4b及图4c显示出远程部分18在它的整体配置被刚性地附接到轴件16。图4d及图5b显示出手柄附接套环(collar)300及手柄附接套环300的耦接元件301。当套环300完全接合并附接到耦接机构38时，轴件65及耦接元件301被接合并准备好通过轴件65将扭矩转移到远程部分18，并且通过耦接元件301进行铰接激活(articulation activation)。
图5a例示铰接区域20，显示出机构84，用于将驱动管55的转动转移到铰链86处的铰接。图5a还例示细长件58的柔性部分60(flexible portion)。
细长件58的柔性部分60被配置成在远程部分18相对于近程部分16铰接时补偿穿过所述铰链区域在距离上的变化。在这方面，柔性部分60被制造为可以延长及缩短而不丧失旋转刚性的弹性结构。例如：柔性部分60可以被制造为一紧密堆积的线圈(closelypacked coil)、多股不锈钢(a multi strand stainless stell)或钛缆线(titaniumcable)或一管(tube)具有沿其长度的多个切口(cutouts)，以允许所述管进行弹性弯曲(elastically bend)。
或者，在远程部分18的铰接时越过所述铰链区域在距离变化上的补偿，可以使用在轴件14的近程部分16中的一滑动套筒(sliding sleeve)来实现。
图5d(这也在上面描述)例示一滑动套筒型轴件，所述滑动套筒型轴件包括一杆73，所述杆73设置在套筒75内，套筒75又连接到柔性构件60。杆73可以在套筒75内来回滑动，以补偿柔性部分60在角度上的任何变化。因此，本发明的该实施例不是通过缩短或延长柔性部分60来补偿角度，而是在轴件14的近程部分16内提供补偿。
机构84包括一冠部齿轮88及一正齿轮90的两个垂直定位的齿轮。如图5a所示，细长件58的柔性部分60穿过冠状齿轮88(并与其同轴)并平行于正齿轮90。
图5c例示具有细长件58及柔性部分60被移除的铰接区域20，以便更清楚地示出机构84的齿轮88及90的布置。
冠齿轮88形成驱动管55的一端部，因此随着驱动管55的转动而旋转。齿轮88垂直地接合齿轮90，并且在与轴件14的所述纵向轴线垂直的一平面中，齿轮88的这种旋转使齿轮90转动。齿轮90接合齿轮92，所述齿轮92作为铰链区域(hinge region)86的一部分。齿轮92(通过齿轮90)的旋转使远程部分18相对于邻近铰链(hinge)86的近程部分16弯曲，并且因此导致轴件14的铰接。在所述铰接齿轮(articulation gears)之间的所述齿轮比可以为1∶1。
如图5c所示，轴件14的铰接区域20还包括一耦接区域94，所述耦接区域94用于远程部分18(未示出)。耦合区域94供作两个功能：将远程部分18及被包括的匣盒20耦接到轴件14的铰接区域20(从而将近程部分16连接到远程部分18)，以及，将细长件58耦接到匣盒20的一紧固件驱动机构99(图6a-图6b)。后者可以通过将一个六角形插孔(hex socket)98配接(mating)到(紧固件驱动机构的)一艾伦销(Allen pin)100而实现。
在图6b中更详细地显示出远程部分18及匣盒20。十个紧固件102被显示为装载在匣盒20内。销100接合区域20的六角形插孔98，以使得紧固件驱动机构99能够经由细长件58旋转。紧固件102的释放被产生作用如下。
艾伦销100被刚性地连接到细长螺纹件(elongated threaded member)114。一旋转螺母(rotating nut)112被螺纹地接合到细长螺纹件114。旋转螺母112包括在任一侧上的一突起(protrusion)，用于接合在细长螺纹构件114中的多个纵向开槽开口。当艾伦销100在轴件14内旋转时，旋转螺母112在细长螺纹构件114中的多个纵向开槽开口内向前移动，使得在旋转螺母112前面的钉向前移动并且被配置到组织中。如上所述，弹簧夹(Springclip)110通过对最远程钉施加最小的压力直到所述钉被配置为止，以防止所述多个钉的意外排出。
紧固件102的几种类型可以与本发明的装置10一起使用。图7a-图7d例示可以由金属合金(例如钛、不锈钢)或聚合物(例如尼龙)制造的这种紧固件的几个例子。紧固件102可以由聚乳酸及/或-乙醇酸制成，以实现生物降解(biodegradation)。紧固件102包括位于紧固件主体106的一远程端处的一组织刺穿端(tissue piercing end)104(手术针型斜面)。紧固件主体106优选地被塑形为形成一基部测量约3.6mm2的一圆形或方形线，以及，一长度测量为4.0至6.0mm的一线圈。所述钉可以具有1.2至1.8mm的一间距。
如上所述，本发明的装置10可被用于各种完全开放或微创医疗程序。
装置10的一个优选的用途是在一腹股沟疝(inguinal hernia)的微创修复中假缝(tacking)一网状物(mesh)。
一网状物在通过一工作端口插入并且将所述网状物定位抵靠所述腹壁(abdominal wall)上以后，本发明的装置被打开(turned on)，并且选择的轴件被选用并附接到所述手柄。然后，一个匣盒通过所述接合销钉快速连接配件而被附接到所述轴件。在验证所述轴件是直的以后，然后通过具有所述适当尺寸开口(appropriate size opening)的一标准进出端口(standard access port)被插入所述腹腔(abdominal cavity)。所述网状物通过一专用端口(dedicated port)被配置并通过一抓紧器(grasper)保持在适当的位置，所述轴件然后被铰接，使得匣盒远程端被垂直地压靠在所述网状物及所述腹壁。然后致动所述钉击发按钮(tack firing button)，并且将单个钉配置到所述网状物及组织中。然后所述击发按钮被释放，并且所述匣盒被重新定位在下一个假缝位置以递送下一个钉。此过程被重复，直到所述网状物令人满意地连接，然后所述轴件被矫正并从所述身体被去除。
图8a-图8c例示一轴铰接单元的一替代实施例，包括轴件14(由近程部分16及远端部分18组成)、匣盒26、铰接控制单元22及动力转移齿轮54及65。单元21是一自给自足的单元，它可以是一次性的，因此降低转移单元的磨损并且简化设备的使用。该实施例的单元22基于一滑块机构，所述滑块机构通过一滑块按钮23被控制。滑动按钮23向前(沿所述远程端方向)向后(沿所述近程端方向)铰接所述轴件18的远程部分。单元21可以经由一卡扣及锁定接口、一扭转及锁定接口或本领域已知的任何其它机械耦合机构被连接到设备10。
此配置的所述铰接区域如图8c所示。轴件14的近程部分16及远程部分18(带有匣盒26)在39处被铰链地连接(hingedly connected)。一推/拉杆(push/pull rod)40的所述近程端被连接到铰接控制单元22(图8a-图8b)或铰接控制机构102(图12a-图12c)。杆40行进穿过近程部分16的一纵向内腔(longitudinal lumen)，并且杆40的远程端被连接到滑块41，所述滑块41继而在铰链43处被铰链地连接到支柱42。支柱42的所述远程端在铰链45处被铰链地连接到远程部分18，所述铰链45远离(沿着轴件14)到铰链39。因此，当杆40被拉向使用者(使用铰接控制单元22的所述滑动按钮或通过下面描述的旋转组件214)时，远程部分18围绕铰链39枢转，并且远程部分18相对于近程部分16呈现夹角。
图12a-图12b例示轴铰接单元的又一实施例。在此实施例中，轴件铰接是由一用户通过设置在所述轴件的所述近程部分上的一界面而被控制。
图12a例示一铰接式可更换轴件(articulated exchangeable shaft)100(以下也称为轴件100)，具有一近程部分106，所述近程部分106通过一铰接区域120被附接到一远程部分108。轴件100的铰接区域120可以是上述(支柱或齿轮)中的任何铰接区域。轴件100还包括位于轴件100的一近程部分104处的一铰接控制机构(及界面)102。轴件100可被附接到一手柄，以提供诸如组织紧固件递送的功能(所述手柄可以类似于上述手柄12，但没有铰接控制)。轴件100还可以包括一微型开关，所述微型开关在轴件100被耦接到一手柄时被激活；所述微型开关允许使用具有轴件100的所述手柄(类似于上文针对装置10所述的那样)。
图12b例示轴件100的铰接机构102的所述内部的多个部件。
铰接机构102包括在一上桥部分的一内侧上具有槽202的一框架201。机构102还包括一外部铰接活塞(external articulation piston)203(以下称为活塞203)及一内部铰接活塞204(以下称为活塞204)。活塞203及204(分别地)可致动抵靠弹簧205及206。
将活塞204向下(手动地)推靠抵一上弹簧205，在框架201的上桥中从狭槽(slot)202释放铰接锁定销207(以下称为销207)。
销207的释放使得可以在活塞203的底部处的枢转点(未示出)周围手动旋转组件214。组件214的旋转(在图9b所示的视图中从左到右)通过铰接转移销208转移到铰接连接器209及铰接杆212以及轴件100的铰接区域120。一旦用户为远程部分108选择所需的偏转角度，就可以释放活塞204，以允许销207接合到一特定狭槽202。
当活塞204被压下时，所述活塞204向下推动弹簧206，所述弹簧206又向下推动下活塞210。由于弹簧205具有比弹簧206更高的弹簧力常数，所以一旦下活塞210被按压，则在销207从一凹槽202释放以前，一铰接禁用微动开关211被致动(推动)，以禁用所述手柄马达触发器，以允许铰接角度设定。
如本文所用，术语“约”指±10％。
本发明的另外的目的，优点及新颖特征对于本领域普通技术人员，通过检查以下实施例将变得显而易见，这些实施例不是限制性的。
示例
现在参考以下实施例，其与上述描述一起以非限制性方式说明本发明。
示例1
装置原型
本装置的一原型被开发，以便测试各种装置参数。图9例示所述原型装置的各种组件。
所述原型装置最初用于测试多个参数，诸如电机需求(可实现钉递送的扭矩及力)、控制(PC板选择)、设备完整性(例如轴柄接口及轴)、多个]安全功能及人机界面。一旦这些参数被优化，该设备被用来测试功能(铰接及递送)。
图10例示将钉递送到设置在一模仿活人体组织的材料上的一外科手术网状物中。图11例示所述多个被递送的钉，显示网状物紧固到所述组织样材料。
示例2
铰接轴件原型
具有一轴件-定位的铰接控制机构及用户界面(图13)的一铰接轴件的一原型是使用标准CNC、瑞士型CNC及电线电蚀制造的。一功能模块被组装及测试。多个功能特征，诸如铰接控制及转矩递送已被成功完成。
应当理解，为了清楚起见，在单独实施例的上下文中描述的本发明的某些特征也可以在单个实施例中组合提供。相反，为了简洁起见，在单个实施例的上下文中描述的本发明的各种特征也可以单独提供或以任何合适的子组合提供。
尽管已经结合本发明的具体实施例描述了本发明，但是显然，许多替代方案，修改及变化对于本领域技术人员是显而易见的。因此，旨在包括落在所附权利要求的精神及广泛范围内的所有这样的替代方案，修改及变化。本说明书中提及的所有出版物，专利及专利申请通过引用并入本说明书中，其程度如同每个单独的出版物，专利或专利申请被具体及单独地指明通过引用并入本文。此外，本申请中引用或标识任何参考文献不应被解释为承认本参考文献可用作本发明的现有技术。

Claims (24)

1.一种医疗装置，其特征在于，包括：
(a)一手柄，能拆卸地被连接到一轴件，所述轴件具有一近程部分，所述近程部分通过一铰接区域被附接到一远程部分；
(b)一铰接机构，能从所述手柄加以控制，并且被用于控制所述远程部分的一铰接角度，所述铰接机构包括一第一齿轮及一第二齿轮，所述第一齿轮设置于所述近程部分中，所述第二齿轮设置于所述远程部分中；及
(c)一驱动机构，能从所述手柄加以操作，以从所述远程部分的一远程端配置一植入物，所述驱动机构包括一细长件，所述细长件具有一柔性区域，所述柔性区域穿过所述铰接区域，其中所述第一齿轮被设置围绕所述细长件。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，穿过所述铰接区域的所述细长件的所述柔性区域被配置，以提供空间容纳所述铰接区域在角度的一变化。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，当所述远程部分相对于所述远程部分被形成夹角时，所述柔性区域能弹性地伸长。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，当所述远程部分与所述远程部分共线时，所述柔性区域形成一弧状。
5.根据权利要求1所述的医疗装置，其特征在于，所述手柄包括一马达，用以启动所述驱动机构。
6.根据权利要求1所述的医疗装置，其特征在于，所述植入物为一组织锚体。
7.根据权利要求1所述的医疗装置，其特征在于，所述轴件的所述远程部分能从所述近程部分卸下。
8.根据权利要求1所述的医疗装置，其特征在于，所述驱动机构还包括一植入物驱动器，所述植入物驱动器被设置于所述轴件的所述远程部分中。
9.根据权利要求5所述的医疗装置，其特征在于，所述细长件的一远程端接合所述植入物驱动器。
10.根据权利要求9所述的医疗装置，其特征在于，所述植入物驱动器通过所述细长件是能转动的。
11.根据权利要求10所述的医疗装置，其特征在于，所述植入物驱动器的转动用以从所述远程部分的所述远程端递送所述植入物。
12.根据权利要求1所述的医疗装置，其特征在于，所述轴件的所述远程部分包括多个植入物。
13.根据权利要求1所述的医疗装置，其特征在于，所述驱动机构在所述铰接机构的激活期间无法被激活。
14.根据权利要求1所述的医疗装置，其特征在于，所述驱动机构是能通过一触发器从所述手柄控制的。
15.根据权利要求14所述的医疗装置，其特征在于，所述触发器的激活用以从所述远程部分的所述远程端配置一单个植入物。
16.根据权利要求7所述的医疗装置，其特征在于，所述驱动机构只有当所述轴件的所述远程部分被直接地附接到所述近程部分时才能被配置。
17.根据权利要求1所述的医疗装置，其特征在于，所述铰接机构能通过一滚轮界面从所述手柄被控制。
18.根据权利要求17所述的医疗装置，其特征在于，所述滚轮界面的一位置指示所述远程部分相对于所述近程部分的一角度。
19.一种附接到一手柄的医疗装置的轴件，其特征在于，所述轴件包括一近程部分，所述近程部分通过一铰接区域被附接到一远程部分，所述铰接区域具有一铰接控制机构，所述铰接控制机构能从所述轴件的一近程部分加以控制，所述铰接机构被用以控制所述轴件的所述远程部分的一铰接角度。
20.根据权利要求19所述的医疗装置的轴件，其特征在于，所述铰接机构包括一第一齿轮及一第二齿轮，所述第一齿轮设置于所述近程部分中，所述第二齿轮设置于所述远程部分中。
21.根据权利要求19所述的医疗装置的轴件，其特征在于，所述铰接机构包括一杆体，所述杆体定位于所述近程部分中，并且通过一杠杆被铰链地连接到所述远程部分，所述杠杆穿过所述铰接区域。
22.根据权利要求19所述的医疗装置，其特征在于，所述铰接控制机构能手动地激活，以设定所述远程部分相对于所述近程部分的一铰接角度。
23.根据权利要求20所述的医疗装置，其特征在于，手动地激活所述铰接控制机构用以启动一开关，以禁用一手柄的多个功能，所述手柄能附接到所述轴件的所述近程部分。
24.根据权利要求20所述的医疗装置的轴件，其特征在于，还包括一驱动机构，所述驱动机构设置在所述轴件中，所述驱动包括一细长件，所述细长件具有一柔性区域，所述柔性区域穿过所述铰接区域，其中所述第一齿轮被设置围绕所述细长件。
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