CN107753071A - 一种胸腔牵开器及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种胸腔牵开器及其使用方法，包括固定撑开臂和移动撑开臂，固定撑开臂的一端与滑动臂垂直固定连接，移动撑开臂的一端与滑动臂滑动连接，固定撑开臂和移动撑开臂之间设有可伸缩的液压伸缩臂，固定撑开臂的一端通过液压输送臂与液压装置连接，液压伸缩臂通过液压管路与液压装置连通，液压伸缩臂用于控制固定撑开臂和移动撑开臂之间的距离。本发明主要解决传统胸腔撑开器使用要求高，耗时较长，撑开过程不易控制的问题，通过将传统的全手工操作的胸腔撑开器改进为自动液压控制的胸腔撑开器，整个手术耗时较短，能达到精确化控制，使用效果好，完全避免了传统胸腔撑开器所存在的上述不足。

Description

一种胸腔牵开器及其使用方法

技术领域

本发明涉及外科手术器械技术领域，特别涉及一种胸腔/肋骨撑开器及其使用方法。

背景技术

在胸外科手术中，常需要用胸腔牵开器将肋骨之间的开口撑开，以方便进行手术，目前，传统的胸腔撑开器的结构包括固定臂、移动臂、板页、摇动手柄、齿条等结构，通过控制移动臂在齿条上的滑动来控制胸腔撑开器的张开成都，由此达到撑开肋骨的目的。由于固定臂和移动臂是相互平行的，为了形成V型开口，使板页能够更好地贴合肋骨，防止板页的前后边缘损伤肋骨，一般在板页与撑开臂连接处设置有可调节角度的调节螺栓，通过转动调节螺栓来调节板页的倾斜角度，进而实现上述功能。但是，在实际使用时，传统的胸腔撑开器存在诸多不便，由于全程依靠人工操作，胸腔撑开器的撑开大小和角度需要使用者根据经验来判断，这就对使用者的操作技巧要求很高，即使满足要求，仅靠经验来判断撑开大小和角度，显然是会存在经验误判的可能，极易对患者造成二次伤害，影响整个手术过程，同时，在整个撑开肋骨的过程中，花费的时间较长，导致胸外科手术时间较长，不利于整个手术过程，对手术医生的体力要求较高。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种胸腔撑开器及其使用方法，通过将传统的全手工操作的胸腔撑开器改进为自动液压控制的胸腔撑开器，主要解决传统胸腔撑开器使用要求高，耗时较长，撑开过程不易控制的问题。

本发明采用的技术方案如下：一种胸腔牵开器，包括并排设置的固定撑开臂和移动撑开臂，分别设于固定撑开臂和移动撑开臂一端的板页，其特征在于，固定撑开臂远离板页的一端与滑动臂垂直固定连接，移动撑开臂远离板页的一端与滑动臂滑动连接，固定撑开臂和移动撑开臂之间设有可伸缩的液压伸缩臂，液压伸缩臂的两端分别连接在固定撑开臂和移动撑开臂上，固定撑开臂远离板页的一端通过液压输送臂与液压装置连接，液压伸缩臂通过液压管路与液压装置连通，液压伸缩臂用于控制固定撑开臂和移动撑开臂之间的距离。

由于上述结构的设置，液压装置通过液压管路来控制液压伸缩臂的伸缩，当液压伸缩臂伸缩时，固定撑开臂和移动撑开臂之间的间距被扩大，由此实现撑开的功能。此时，若给液压管路内的压力值设定位于一个阈值，当液压管路内的压力达到阈值时，停止加压并稳定液压管路内的压力，则可以摈弃靠传统经验来控制撑开大小的缺陷，通过液压来提供动力，实现胸腔撑开器的自动打开，由此解决了胸腔撑开器使用时耗时较长的问题，同时，液压供压的方式能够平稳的对肋骨施加压力，相比于传统的靠齿条来提供压力的技术手段，液压供压的方式能更好地防止肋骨受压过载，防止肋骨损伤骨折，使用者能更好地判断出是否达到了肋骨的最大受力范围，撑开过程更易得到控制，有助于手术顺利进行。

为了更好地实现本发明的液压伸缩臂，液压伸缩臂套设在滑动臂上，液压伸缩臂包括伸缩囊，伸缩囊为伸缩功能的环节状结构，伸缩囊内充满液压油。

为了防止在撑开过程中，移动撑开臂相对于固定撑开臂发生角度偏移而影响撑开动作的执行，固定撑开臂和移动撑开臂之间设有支撑杆，支撑杆固定连接在固定撑开臂的中部，移动撑开臂能在支撑杆上自由滑动。

为了更好地调整板页与肋骨的贴合角度，防止板页对肋骨造成损伤，板页的工作面上设有液压垫，液压垫包括柔性腔，柔性腔用于容纳液压油，柔性腔通过液压管路与液压装置连通。

由于上述结构的设置，液压装置通过液压管路向液压垫内供送液压油并同时提供压力，液压垫受到来自液压油的压迫而向外膨胀，由此促使液压垫与肋骨的接触面积扩大并贴合得更紧，由此实现了不用调整板页的角度也能使板页与肋骨完全贴合，避免了手工调节板页的麻烦，贴合过程更简单，贴合效果更好。

进一步，液压输送臂包括蛇形管，蛇形管内布置有液压管路，液压输送臂用于保护液压管路。

进一步，为了更好地实现液压控制胸腔撑开器，液压装置内设有液压缸、角度调节液压系统和伸缩液压系统，角度调节液压系统和伸缩液压系统分别连接液压缸，且分别通过信号控制单元控制，角度调节液压系统由液压垫、第一压力传感器和第一液压管路组成，第一压力传感器用于检测第一液压管路内的压力，伸缩液压系统由液压伸缩臂、第二压力传感器和第二液压管路组成，第二压力传感器用于检测第二液压管路的压力，信号控制单元包括信号输入模块、中央处理模块和信号输出模块，信号控制单元通过信号输出模块分别控制角度调节液压系统和伸缩液压系统。

本发明的胸腔牵开器的液压装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤1、启动液压装置，信号控制单元开始工作，通过信号输入模块设置初始阈值、液压垫阈值和液压伸缩臂阈值，信号输入模块将输入的初始阈值、液压垫阈值和液压伸缩臂阈值输送至中央处理模块中进行存储；

步骤2、步骤1完成后，通过信号输入模块输入初始化信号001，液压缸接收初始信号001后通过液压管路分别向角度调节液压系统和伸缩液压系统的液压管路内输送液压油，第一压力传感器和第二压力传感器实时检测液压管路内的压力值，并将压力值转化为压力信号传输给中央处理模块进行处理，当第一压力传感器和第二压力传感器传输的压力信号达到设定的初始阈值时，中央处理模块发出维持压力信号002，液压缸接收维持压力信号002后，停止向角度调节液压系统和伸缩液压系统供送液压油，并维持第一液压管路和第二液压管路内的压力，此时，移动撑开臂可在滑动臂上自由滑动；

步骤3、将胸腔牵开器移动至需要牵开之处，手握住胸腔牵开器的手柄，将板页插入需要牵开之处，然后通过信号输入模块输入伸缩执行信号003，液压缸接收伸缩执行信号003后，向伸缩液压系统内供送液压油并不断增大第二液压管路内的压力值，液压伸缩臂推动移动撑开臂移动，实现胸腔牵开器的撑开动作；

步骤4、当第二压力传感器实时检测的第二液压管路内的压力值达到液压伸缩臂阈值时，中央处理模块发出停止伸缩信号004，液压缸接收停止伸缩信号004后，停止向伸缩液压系统供送液压油，并维持第二液压管路内的压力；

步骤5、步骤4完成后，第二压力传感器实时检测的第二液压管路内的压力达到稳定值时，中央处理模块发出角度调节执行信号005，液压缸接收角度调节执行信号005后，向角度调节液压系统供送液压油，并不断增大第一液压管路内的压力值，液压垫开始向外膨胀，并不断增大与接触物体的接触面积，实现液压垫与接触物体的完全贴合；

步骤6、当第一压力传感器实时检测的第一液压管路内的压力值达到液压垫阈值时，中央处理模块发出停止调节信号006，液压缸接收停止调节信号006后，停止向角度调节液压系统供送液压油，并维持第一液压管路内的压力，胸腔撑开器的整个撑开动作完成；

步骤7、需要移除胸腔撑开器时，通过信号输入模块输入泄压信号007，液压缸接收泄压信号007后通过液压管路分别对角度调节液压系统和伸缩液压系统进行泄压，待第一压力传感器检测的压力值再次达到液压垫阈值时，中央处理模块发出停止泄压信号101；待第二压力传感器检测的压力值再次达到液压伸缩臂阈值时，中央处理模块发出停止泄压信号102，液压缸分别接收停止泄压信号101和停止泄压信号102后，分别停止向角度调节液压系统和伸缩液压系统进行泄压，并维持第一液压管路和第二液压管路内的压力，以备再次使用；

步骤8、当不再使用胸腔撑开器时，通过信号输入模块输入终止信号008，液压缸接收终止信号008后通过液压管路分别对角度调节液压系统和伸缩液压系统进行泄压并回收液压油，待第一压力传感器和第二压力传感器检测的压力值均为0时，液压缸停止动作，液压装置处于待关机状态，此时，关掉电源即可。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明提供的一种胸腔撑开器及其使用方法，主要解决传统胸腔撑开器使用要求高，耗时较长，撑开过程不易控制的问题，通过将传统的全手工操作的胸腔撑开器改进为自动液压控制的胸腔撑开器，利用液压来自动控制和调节胸腔撑开器的撑开大小和板页的偏移角度，整个耗时很短，能达到精确化控制，使用效果好，完全避免了传统胸腔撑开器所存在的上述不足，为胸外科手术提供了极大方便，缩短了手术时间，实用价值高。

附图说明

图1是本发明的一种胸腔撑开器三维结构示意图；

图2是本发明的板页结构示意图；

图3是本发明的液压伸缩臂断面结构示意图；

图4是本发明的液压装置控制结构图。

图中标记：1为固定撑开臂，2为移动撑开臂，3为板页，4为滑动臂，5为液压伸缩臂，6为液压输送臂，7为液压装置，8为支撑杆，9为液压垫,10为手柄。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图3所示，一种胸腔牵开器，包括并排设置的固定撑开臂1和移动撑开臂2，分别设于固定撑开臂1和移动撑开臂2一端的板页3，固定撑开臂1远离板页3的一端与滑动臂4垂直固定连接，移动撑开臂2远离板页3的一端与滑动臂4滑动连接，固定撑开臂1和移动撑开臂2之间设有可伸缩的液压伸缩臂5，液压伸缩臂5的两端分别连接在固定撑开臂1和移动撑开臂2上，固定撑开臂1远离板页3的一端通过液压输送臂6与液压装置7连接，液压伸缩臂5通过液压管路与液压装置7连通，液压伸缩臂5用于控制固定撑开臂1和移动撑开臂2之间的距离。

液压装置7通过液压管路来控制液压伸缩臂5的伸缩，当液压伸缩臂5伸缩时，固定撑开臂1和移动撑开臂2之间的间距被扩大，由此实现撑开的功能。此时，若给液压管路内的压力值设定位于一个阈值（阈值一般为300-1000N），当液压管路内的压力达到阈值时，停止加压并稳定液压管路内的压力，则可以摈弃靠传统经验来控制撑开大小的缺陷，通过液压来提供动力，实现胸腔撑开器的自动打开，由此解决了胸腔撑开器使用时耗时较长的问题，同时，液压供压的方式能够平稳的对肋骨施加压力，相比于传统的靠齿条来提供压力的技术手段，液压供压的方式能更好地防止肋骨受压过载，防止肋骨损伤骨折，使用者能更好地判断出是否达到了肋骨的最大受力范围，撑开过程更易得到控制，有助于手术顺利进行。

进一步地，为了更好地实现本发明的液压伸缩臂5，液压伸缩臂5套设在滑动臂4上如图1和图3所示，液压伸缩臂5包括伸缩囊，伸缩囊为伸缩功能的环节状结构，伸缩囊内充满液压油。

进一步地，为了防止在撑开过程中，移动撑开臂2相对于固定撑开臂1发生角度偏移而影响撑开动作的执行，固定撑开臂1和移动撑开臂2之间设有支撑杆8，支撑杆8固定连接在固定撑开臂1的中部，移动撑开臂2能在支撑杆8上自由滑动。

进一步地，为了更好地调整板页3与肋骨的贴合角度，防止板页3对肋骨造成损伤，板页3的工作面上设有液压垫9，液压垫9包括柔性腔（图中未画出），柔性腔用于容纳液压油，柔性腔通过液压管路与液压装置7连通。

液压装置通7过液压管路向液压垫9内供送液压油并同时提供压力，液压垫9受到来自液压油的压迫而向外膨胀，由此促使液压垫9与肋骨的接触面积扩大并贴合得更紧，进而实现了不用调整板页3的角度也能使板页3与肋骨完全贴合，避免了手工调节板页3的麻烦，贴合过程更简单，贴合效果更好。

进一步地，液压输送臂5包括蛇形管（图中未画出），蛇形管内布置有液压管路，液压输送臂5用于保护液压管路。

进一步地，为了更好地实现液压控制胸腔撑开器，液压装置7内设有液压缸、角度调节液压系统和伸缩液压系统，如图4所示，在图4中，横线表示液压管路，箭头线表示信号传输线。角度调节液压系统和伸缩液压系统分别通过信号控制单元连接液压缸，液压缸通过信号控制单元分别控制角度调节液压系统和伸缩液压系统，角度调节液压系统由液压垫9、第一压力传感器和第一液压管路组成，第一压力传感器安装于第一液压管路内，用于检测第一液压管路内的压力，第一液压管路的一端连通液压垫9，其另一端穿过液压输送臂6与液压缸连通，第一压力传感器通过导线或信号传输线与信号控制单元连接。伸缩液压系统由液压伸缩臂5、第二压力传感器和第二液压管路组成，第二压力传感器安装于第二液压管路内，用于检测第二液压管路的压力，第二液压管路的一端连通液压伸缩臂5，其另一端穿过液压输送臂6与液压缸连通，第二压力传感器通过导线或信号传输线与信号控制单元连接。信号控制单元包括信号输入模块、中央处理模块和信号输出模块，中央处理模块和信号输出模块安装于液压缸上，信号输入模块安装于液压装置7的外壳上，信号输入模块与中央处理模块通过导线或信号传输线连接，以用于向中央处理模块输送外部信号，信号输入模块其可以是键盘输入设备，也可以是遥控控制器输入设备；中央处理模块通过信号传输线与液压缸连接，信号输入模块、第一压力传感器和第二压力传感器均与中央处理模块连接，中央处理模块可以是CPU或PLC，用于处理来自外部的各种信号并作出反应；信号输出模块包括液压缸，用于执行来自中央处理模块发出的信号，信号控制单元通过信号输出模块分别控制角度调节液压系统和伸缩液压系统。

本发明的胸腔牵开器的液压装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤1、启动液压装置7，信号控制单元开始工作，通过信号输入模块设置初始阈值（初始阈值可以设定为1-10N，优选为3N）、液压垫阈值（液压垫阈值可以设定为50-300N，优选为100N）和液压伸缩臂阈值（液压伸缩臂阈值可以设定为200-1000N，优选为500N），信号输入模块将输入的初始阈值、液压垫阈值和液压伸缩臂阈值输送至中央处理模块中进行存储；（注明：上述括号内给出的参考值均按成人标准估算）

步骤2、步骤1完成后，通过信号输入模块输入初始化信号001，液压缸接收初始信号001后通过液压管路分别向角度调节液压系统和伸缩液压系统的液压管路内输送液压油，第一压力传感器和第二压力传感器实时检测液压管路内的压力值，并将压力值转化为压力信号传输给中央处理模块进行处理，当第一压力传感器和第二压力传感器传输的压力信号达到设定的初始阈值时，中央处理模块发出维持压力信号002，液压缸接收维持压力信号002后，停止向角度调节液压系统和伸缩液压系统供送液压油，并维持第一液压管路和第二液压管路内的压力，此时，移动撑开臂2可在滑动臂4上自由滑动；

步骤3、将胸腔牵开器移动至需要牵开之处，手握住胸腔牵开器的手柄，将板页3插入需要牵开之处，然后通过信号输入模块输入伸缩执行信号003，液压缸接收伸缩执行信号003后，向伸缩液压系统内供送液压油并不断增大第二液压管路内的压力值，液压伸缩臂推动移动撑开臂2移动，实现胸腔牵开器的撑开动作；

步骤4、当第二压力传感器实时检测的第二液压管路内的压力值达到液压伸缩臂阈值时，中央处理模块发出停止伸缩信号004，液压缸接收停止伸缩信号004后，停止向伸缩液压系统供送液压油，并维持第二液压管路内的压力；

步骤5、步骤4完成后，第二压力传感器实时检测的第二液压管路内的压力达到稳定值时，中央处理模块发出角度调节执行信号005，液压缸接收角度调节执行信号005后，向角度调节液压系统供送液压油，并不断增大第一液压管路内的压力值，液压垫9开始向外膨胀，并不断增大与接触物体的接触面积，实现液压垫9与接触物体的完全贴合；

步骤6、当第一压力传感器实时检测的第一液压管路内的压力值达到液压垫阈值时，中央处理模块发出停止调节信号006，液压缸接收停止调节信号006后，停止向角度调节液压系统供送液压油，并维持第一液压管路内的压力，胸腔撑开器的整个撑开动作完成；

步骤7、需要移除胸腔撑开器时，通过信号输入模块输入泄压信号007，液压缸通过中央处理模块接收泄压信号007后，通过液压管路分别对角度调节液压系统和伸缩液压系统进行泄压，待第一压力传感器检测的压力值再次达到液压垫阈值时，中央处理模块发出停止泄压信号101；待第二压力传感器检测的压力值再次达到液压伸缩臂阈值时，中央处理模块发出停止泄压信号102，液压缸分别接收停止泄压信号101和停止泄压信号102后，分别停止向角度调节液压系统和伸缩液压系统进行泄压，并维持第一液压管路和第二液压管路内的压力，以备再次使用；

步骤8、当不再使用胸腔撑开器时，通过信号输入模块输入终止信号008，液压缸接收终止信号008后通过液压管路分别对角度调节液压系统和伸缩液压系统进行泄压并回收液压油，待第一压力传感器和第二压力传感器检测的压力值均为0时，液压缸停止动作，液压装置7处于待关机状态，此时，关掉电源即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种胸腔牵开器，包括并排设置的固定撑开臂和移动撑开臂，分别设于固定撑开臂和移动撑开臂一端的板页，其特征在于，固定撑开臂远离板页的一端与滑动臂垂直固定连接，移动撑开臂远离板页的一端与滑动臂滑动连接，固定撑开臂和移动撑开臂之间设有可伸缩的液压伸缩臂，液压伸缩臂的两端分别连接在固定撑开臂和移动撑开臂上，固定撑开臂远离板页的一端通过液压输送臂与液压装置连接，液压伸缩臂通过液压管路与液压装置连通，液压伸缩臂用于控制固定撑开臂和移动撑开臂之间的距离。

2.如权利要求1所述的胸腔牵开器，其特征在于，液压伸缩臂套设在滑动臂上，液压伸缩臂包括伸缩囊，伸缩囊为伸缩功能的环节状结构，伸缩囊内充满液压油。

3.如权利要求1所述的胸腔牵开器，其特征在于，固定撑开臂和移动撑开臂之间设有支撑杆，支撑杆固定连接在固定撑开臂的中部，移动撑开臂能在支撑杆上自由滑动。

4.如权利要求1所述的胸腔牵开器，其特征在于，板页的工作面上设有液压垫，液压垫包括柔性腔，柔性腔用于容纳液压油，柔性腔通过液压管路与液压装置连通。

5.如权利要求1所述的胸腔牵开器，其特征在于，液压输送臂包括蛇形管，蛇形管内布置有液压管路，液压输送臂用于保护液压管路。

6.如权利要求4所述的胸腔牵开器，其特征在于，液压装置内设有液压缸、角度调节液压系统和伸缩液压系统，角度调节液压系统和伸缩液压系统分别连接液压缸，且分别通过信号控制单元控制，角度调节液压系统由液压垫、第一压力传感器和第一液压管路组成，第一压力传感器用于检测第一液压管路内的压力，伸缩液压系统由液压伸缩臂、第二压力传感器和第二液压管路组成，第二压力传感器用于检测第二液压管路的压力，信号控制单元包括信号输入模块、中央处理模块和信号输出模块，信号控制单元通过信号输出模块分别控制角度调节液压系统和伸缩液压系统。

7.如权利要求6所述的胸腔牵开器的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、启动液压装置，信号控制单元开始工作，通过信号输入模块设置初始阈值、液压垫阈值和液压伸缩臂阈值，信号输入模块将输入的初始阈值、液压垫阈值和液压伸缩臂阈值输送至中央处理模块中进行存储；

步骤2、步骤1完成后，通过信号输入模块输入初始化信号001，液压缸接收初始信号001后通过液压管路分别向角度调节液压系统和伸缩液压系统的液压管路内输送液压油，第一压力传感器和第二压力传感器实时检测液压管路内的压力值，并将压力值转化为压力信号传输给中央处理模块进行处理，当第一压力传感器和第二压力传感器传输的压力信号达到设定的初始阈值时，中央处理模块发出维持压力信号002，液压缸接收维持压力信号002后，停止向角度调节液压系统和伸缩液压系统供送液压油，并维持第一液压管路和第二液压管路内的压力，此时，移动撑开臂可在滑动臂上自由滑动；

步骤3、将胸腔牵开器移动至需要牵开之处，手握住胸腔牵开器的手柄，将板页插入需要牵开之处，然后通过信号输入模块输入伸缩执行信号003，液压缸接收伸缩执行信号003后，向伸缩液压系统内供送液压油并不断增大第二液压管路内的压力值，液压伸缩臂推动移动撑开臂移动，实现胸腔牵开器的撑开动作；

步骤4、当第二压力传感器实时检测的第二液压管路内的压力值达到液压伸缩臂阈值时，中央处理模块发出停止伸缩信号004，液压缸接收停止伸缩信号004后，停止向伸缩液压系统供送液压油，并维持第二液压管路内的压力；

步骤5、步骤4完成后，第二压力传感器实时检测的第二液压管路内的压力达到稳定值时，中央处理模块发出角度调节执行信号005，液压缸接收角度调节执行信号005后，向角度调节液压系统供送液压油，并不断增大第一液压管路内的压力值，液压垫开始向外膨胀，并不断增大与接触物体的接触面积，实现液压垫与接触物体的完全贴合；

步骤6、当第一压力传感器实时检测的第一液压管路内的压力值达到液压垫阈值时，中央处理模块发出停止调节信号006，液压缸接收停止调节信号006后，停止向角度调节液压系统供送液压油，并维持第一液压管路内的压力，胸腔撑开器的整个撑开动作完成；

步骤7、需要移除胸腔撑开器时，通过信号输入模块输入泄压信号007，液压缸接收泄压信号007后通过液压管路分别对角度调节液压系统和伸缩液压系统进行泄压，待第一压力传感器检测的压力值再次达到液压垫阈值时，中央处理模块发出停止泄压信号101；待第二压力传感器检测的压力值再次达到液压伸缩臂阈值时，中央处理模块发出停止泄压信号102，液压缸分别接收停止泄压信号101和停止泄压信号102后，分别停止向角度调节液压系统和伸缩液压系统进行泄压，并维持第一液压管路和第二液压管路内的压力，以备再次使用；

步骤8、当不再使用胸腔撑开器时，通过信号输入模块输入终止信号008，液压缸接收终止信号008后通过液压管路分别对角度调节液压系统和伸缩液压系统进行泄压并回收液压油，待第一压力传感器和第二压力传感器检测的压力值均为0时，液压缸停止动作，液压装置处于待关机状态，此时，关掉电源即可。