CN115151201A - 流体操作的紧固件组件 - Google Patents

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Abstract

外科紧固件组件包括一个或更多个紧固件阵列，每一个紧固件包括与尖锐部相反的头部。紧固件的每一个头部由紧固件头保持构件保持。接收器构件与所述一个或更多个紧固件阵列中的每一个对准。为所述一个或更多个紧固件阵列中的每一个提供流体致动器，且流体致动器是可收缩且可膨胀的。每一个流体致动器被构造成提供抵抗它的对应紧固件阵列以将紧固件的尖锐部朝向接收器构件推进的力，且还被构造成提供将头部从紧固件头保持构件释放的力。

Description

流体操作的紧固件组件
技术领域
本发明总体上涉及外科钉合器，并且更特别地涉及流体操作的紧固件(例如钉合器)和切割器械。
背景技术
外科线性缝合器用于同时在组织中形成纵向切口并将多排钉子施加到切口的相反侧。线性缝合器包括一对配合的卡爪构件，如果该器械用于内窥镜或腹腔镜应用，该卡爪构件能够穿过套管通道。卡爪构件中的一个接收具有至少两排横向间隔开的钉子的钉子盒。另一个卡爪构件限定砧座，该砧座具有与盒中的钉子排对准的钉子成形凹穴。现有技术的缝合器包括往复运动的楔形件，当向远侧驱动时，楔形件穿过钉子盒中的开口并且接合支撑钉子的驱动器以实现钉子朝向砧座的击发。
发明内容
本发明试图提供一种新颖的流体操作的钉合器和切割器械，如下面详细描述。“流体操作”是指钉合器可以是液压或气动操作的。术语“钉合器”包括钉、钉子或用于将组织连接在一起的任何其它紧固件。因此，术语钉合器和缝合器可以互换使用。
该钉合器适合于内窥镜或腹腔镜应用，并且可以通过套管针或类似装置诸如通过工作腔引入，非限制性地，该工作腔具有5、8、10、12或15mm的直径。
钉合器盒可以用于大范围的铰接，例如±90°。流体致动为单一尺寸的盒提供了大的夹紧范围，并且能够减少由于盒选择不当而可能发生的操作者错误。
附图说明
结合附图，从下面的详细描述中将更全面地理解和认识本发明，在附图中：
图1和图2是根据本发明的非限制性实施例的外科钉合器组件的简化分解和剖视图，示出了带有用于击发一排或更多排钉和用于致动切割器的流体致动器的盒；
图3是组件的盒的简化示意图(盒可以是可重新装载的)；
图4A和图4B是能够被用于本发明的钉合器组件中的另一切割器的简化示意图，分别处于切割后的闭合构造和切割前的打开构造；
图5是形成有将接收钉的孔的接收器(或砧座)构件的简化示意图；
图6是由可膨胀支撑构件支撑的一排钉的简化示意图；
图7是一排钉的简化示意图，这些钉已经被击发并通过接收器构件的孔被接收；
图8是用由本发明的钉合器组件击发的钉缝合的组织的简化示意图；
图9是外科钉合器器械的简化示意图，该外科钉合器器械使用了这里所示的任何实施例的外科钉合器组件，包括用于接收盒的盒卡爪、用于接收砧座的砧座卡爪以及用于卡爪的铰接和旋转的控制器；
图10A是用于操作图9的外科钉合器器械的控制(包括流体操作切割、钉合器击发以及卡爪闭合和打开)的简化框图；
图10B是用于操作图9的外科钉合器器械的控制(包括流体操作钉合器击发和卡爪闭合和打开以及非流体操作切割)的简化框图；
图11A是与图9的器械一起使用的外科钉合器组件的钉盒的简化示意图，该钉盒包括：在钉合和切割之前提供分布力以夹紧组织的夹紧囊；以及提供从盒击发(射出)钉的力的钉囊；
图11B是图11A的钉盒的简化剖视图，示出了夹紧囊的展开(膨胀)；
图11C是钉盒的简化剖视图，示出了钉囊的展开(膨胀)；
图11D和图11E是图11C的简化端视图和端视透视图；
图12A和图12B分别是带有和不带有钉的钉盒的钉保持器的简化示意图；
图13A和图13B是钉保持器的不同视图的简化示意图，示出了在偏航和俯仰中稳定钉保持器的两个不同引导件；
图14A是钉合器组件中的非平行钉线(排)的简化示意图；并且
图14B和图14C是在组织中使用非平行钉线的简化示意图。
具体实施方式
现在参考图1-3，图1-3示出了根据本发明的非限制性实施例构造和操作的外科钉合器组件10。
外科钉合器组件10可以包括钉(也称为紧固件)12的一个或更多个阵列，诸如一排、两排或六排或任何其它排数的钉12。切割元件14可以设置在钉12的阵列之间。在图1-图3所示的实施例中，切割元件14是刀片；下面将描述另一种切割元件。如果使用一排以上的钉，这些排可以是平行的，或者替代地可以是彼此不平行的，或者是它们的任何组合。下面参照图14A-图14C描述非平行钉线(排)的示例。
紧固件12的阵列不一定是线性的，也可以是圆形、椭圆形或任何类型的弯曲阵列。
图2的左侧示出了处于展开位置的钉12，并且图2的右侧示出了处于收起位置的钉12。
在收起位置，钉12由柔性支撑构件16(也在图6中示出)支撑。在一个非限制性实施例中，柔性支撑构件16包括两根平行的柔性丝，这两根平行的柔性丝能够通过力彼此离开地挠曲，并且在力的去除时丝往回挠曲成彼此平行。注意，柔性支撑构件16可以是任何形状和尺寸；术语“丝”包括丝、梁、杆和其它构件，并且这些术语在全文中可互换使用。每一个钉12可以具有头部18，当柔性丝平行时，头部18搁置在柔性丝上。紧固件的“头部”或简称为“头”被定义为与紧固件的尖锐部相反的部分。例如，对于钉，头通常与钉的尖锐点共线；对于钉子，头部包括与钉子的尖锐端相反的钉子的任何或所有部分。头部可以比紧固件的其余部分(紧固件的一个或更多个腿)宽，但是替代地可以具有相同的宽度。非限制性地，从收起位置到展开位置，丝可以一直平行。非限制性地，丝可以由镍钛诺或不锈钢或聚合材料制成。
支撑钉12的头部18的平行丝可以是预加载弹簧的一部分。弹簧可以被压缩组装，这意味着弹簧不断地试图通过增加两根丝之间的距离来放松。如以下将描述，致动器20使钉朝向接收器22前进。随着致动器使钉朝向相应的接收器前进，丝散开并最终到达装置的上壳体15中的纵向狭槽13(图2)。预加载的丝进入狭槽为钉完成展开扫清了道路。
替代地或另外地，如图1所示，柔性支撑构件16的丝可以被偏置构件19(例如片簧)推压。“弹簧”和“偏置构件”在本文中可互换使用。
流体致动器20与钉12对准，诸如抵靠钉12的头部18设置。钉12的每一个阵列具有其自己专用的流体致动器20。替代地，对于每一个钉阵列，可以有多于一个的流体致动器，使得只有一个或只有一些钉可以由单个流体致动器致动。非限制性地，每一个流体致动器20包括细长的囊。图1的左侧示出了处于收起位置的囊(其中囊被放气)，并且图1的右侧示出了处于展开位置的囊(其中囊被充气)。
同样如图5所示，接收器构件(也称为砧座)22形成有与每一个钉12对准的孔24。如在图1-图3中看到，接收器构件22被设置在外科钉合器组件10的砧座卡爪(下卡爪)26中。砧座卡爪26可以形成有用于切割元件14穿过的狭槽28。
在使用中，将被钉住的组织40和42(在图1-图3中未示出，但在图8中示出)放置在钉12的尖锐端和接收器构件22之间。膨胀的流体致动器20导致流体致动器20(囊20)膨胀并在钉12上施加推力(在图1的意义上向下)。由于柔性支撑构件16的丝是圆形的(它们可以替代地是非圆形的，并且形成有倒角)，流体致动器20的力推动钉的头，因此头将丝散开(克服偏置装置19的推压力)，并且该力推动钉经过柔性支撑构件16。该力驱动钉12的尖锐端穿过组织并穿过接收器构件22的孔24，孔24与每一个钉12对准。图7示出了已经穿过孔24的钉12；图8示出了由钉12钉住的组织40和42。
切割元件14也可以由流体力推进(或者替代地由其它力(诸如机械力、电力等)推进)，诸如与钉12的击发同时进行(替代地，在切割元件14和钉12的致动之间可以有延迟)。例如，流体致动器20可以包括另一部分30，该部分30可以抵靠切割元件14以推进切割元件穿过狭槽28。替代地，部分30可以是单独的流体致动器。一个或更多个流体致动器可以连接到加压流体源(例如，空气或水)，图1-图3中未示出该加压流体源。
切割元件14的操作可以与紧固件12的展开相协调。紧固件12可以作为一组同时展开，其中整个紧固件群同时受到流体致动器20的作用。展开紧固件12的另一种方式是顺序地(一个接一个或成对地)，直到所有的紧固件12都被展开。切割元件14可以仅在它附近的组织已经充分稳定后切割。当组织被约束时，切割是可能的。在紧固件展开之后和卡爪释放之前，夹紧的组织约束是最高的。这是操作切割元件14的时间窗口。
在切割元件14的一个非限制性操作中，刀片从近侧方向向远侧方向行进(例如，推动刀片进行切割)。只有在所有紧固件12作为一组同时展开之后，切割操作才开始。
在切割元件14的另一个非限制性操作中，刀片从远侧方向向近侧方向行进(例如，拉动刀片进行切割)。只有在所有紧固件12作为一组同时展开之后，切割操作才开始。
替代地，紧固件12可以顺序展开。刀片前进(无论是向近侧还是向远侧)可以与紧固件展开同时进行，或者在紧固件展开之后稍微延迟，因为周围组织受到约束。
组件10可以穿过管(未示出)引入，该管的直径可以非限制性地为5、8、10、12或15mm。替代地，组件10可以被接纳在管中。组件10可以联接到钉合器的铰接轴(未示出)。
现在参考图4A和图4B，图4A和图4B示出了可以用在本发明的钉合器组件中的另一种切割器34。在该实施例中，切割器34包括能够相对于彼此移动的第一刀片组件36和第二刀片组件38。第一刀片组件36和第二刀片组件38相对于彼此的移动切开或以其它方式切割组织。
注意，考虑到诸如组织厚度、组织状况等因素，本发明的外科钉合器组件的闭合卡爪间隙处于适合于紧固件展开的范围内。在本发明中，无论使用一件式紧固件还是两件式紧固件，闭合卡爪间隙的范围可以包括多于一个间隙。例如，可以存在预先设定的相对较宽缝隙的卡爪闭合以稳定组织界面，然后在紧固件展开时存在较窄的间隙，直到达到所需的(可以预先设定的)组织夹紧压力。这提供了若干优点。第一，由于在紧固件展开之前的第一较宽的间隙，被夹紧的组织界面不会过度受压。第二，沿闭合线的最终夹紧压力非常均匀。第三，更有可能保持被夹紧的组织完整性，从而产生结构良好的界面，该界面不容易出血和泄漏。
至少一个所述卡爪可以被视觉标记，以帮助操作者快速评估夹紧线长度。
每一个展开的紧固件不会对邻近组织造成损伤。突出超过接收器构件22的紧固件12的尖锐尖端可以由保护器23(在图8中以虚线示出)保护，以防止周围组织的不希望的刺穿。例如，保护器23可以是足够厚度的薄泡沫层，其附接到接收器构件22的外侧，使得紧固件尖端位于保护性泡沫层23中。在另一个示例中，保护器23可以是弯曲在接收器构件22的出口区域上的整体柄脚，使得当紧固件尖端伸出时，它被柄脚盖住并与任何相邻的组织隔离。
现在参考图9，图9示出了外科钉合器器械50，其使用了这里所示的任何实施例的外科钉合器组件。
外科钉合器器械50包括用于接收盒(这里描述的任何盒)的盒卡爪52和用于接收砧座(这里描述的任何砧座)的砧座卡爪54。卡爪联接到轴56的远侧部。铰接控制器58可操作地联接到卡爪和轴，以使卡爪在方位角上进行铰接(即，垂直于轴56的纵向轴线旋转)。旋转控制器60可操作地联接到卡爪和轴，以使轴56(以及卡爪52和54)偏航旋转(即，绕轴56的纵向轴线旋转)。外科钉合器器械50包括手柄62和操作控制器(按钮或手柄)，诸如切割元件控制器64、钉击发(射出)控制器66、夹紧压力控制器68和卡爪打开和闭合控制器69(诸如触发器或任何其它方便的控制元件)。
现在参考图10A。在该实施例中，切割元件控制器64、钉击发控制器66和夹紧压力控制器68都是流体操作的，并且分别联接到流体储存器70、72和74以及压力传感器/指示器76、78和79。
因此，在图10A的实施例中，有三个独立的流体(液压或气动)线，其控制夹紧压力、钉击发和切割；有三个独立的非流体致动控制器，用于控制卡爪的打开/闭合、卡爪铰接和轴旋转。
在图10B的实施例中，切割元件控制器64不是流体操作的，而是可以以上述任何其它方式操作。钉击发控制器66和夹紧压力控制器68是流体操作的，并且分别联接到流体储存器72和74以及压力传感器/指示器78和79。
因此，在图10B的实施例中，有两个独立的流体(液压或气动)线，其控制夹紧压力和钉击发；有四个独立的非流体致动控制器，用于控制切割、卡爪的打开/闭合、卡爪铰接和轴旋转。
现在参考图11A-图11C，图11A-图11C示出了与图9的器械一起使用的外科钉合器组件的钉盒80。钉盒80可以包括：提供分布力以在钉合和切割之前夹紧组织的夹紧囊82；以及提供从盒中击发(射出)钉的力的钉囊84。(术语“囊”和“流体致动器”可互换使用。)钉86(图11B)以形成有开口83的盒块81的排中布置，每一个钉有一个开口。盒块81安装在盒80的盒基部85中。每一个钉86安装在钉驱动器88上，该钉驱动器88可以通过钉囊84的膨胀而向外移动，并且通过钉囊84的收缩而向内缩回到其初始位置。
注意，钉驱动器88和钉囊84可以被布置成不仅射出一排钉86，而且射出两排钉86。
图11B示出了夹紧囊82的展开(膨胀)。图11C、图11D和图11E示出了钉囊84的展开(膨胀)(在右侧排上，左侧钉囊仍然收缩且尚未展开)。
现在参考图12A和图12B，图12A和图12B示出了用于保持钉86的钉保持器(也称为支撑构件)90。钉保持器90可以具有成形为与钉头的形状互补的插口，诸如但不限于正方形形状。钉保持器90联接到钉驱动器88。钉86的头可以被保持在钉保持器90中的适当位置，诸如但不限于过盈配合、滑动配合、卡扣配合、凝胶或粘合剂(足够强以将钉保持在适当位置，直到钉被驱动到组织中，然后屈服于将钉保持在组织中的力，使得钉的头从钉保持器中出来，并且钉保持在组织中)或其它手段或手段的组合。在过盈配合、滑动配合或卡扣配合的情况下，钉保持器可以稍微有弹性以屈服于配合力，从而用作一种柔性支撑构件。钉驱动器88上(或者直接在钉86上，或者抵着稳定在支撑构件16中的钉)的钉囊的膨胀力推进钉86以插入组织中。当卡爪打开时，钉保持器90通过卡爪打开和钉囊的收缩而被拉走，将钉86留在组织中。
因此，在使用中，待钉合的组织被放置在盒卡爪52和砧座卡爪54之间。使用卡爪打开和闭合控制器69朝向砧座卡爪54闭合盒卡爪52，以将组织夹在其间。然后，使用夹紧压力控制器68膨胀夹紧囊82，以便用受控的压力夹紧组织。然后，使用钉击发控制器66膨胀钉囊84，以将钉86驱动到组织中。然后，使用切割元件控制器64致动切割元件来切割钉排之间的组织。然后，使用夹紧压力控制器68收缩夹紧囊82，以减轻来自组织的夹紧压力。然后，使用卡爪打开和闭合控制器69将盒卡爪52打开离开砧座卡爪54，以释放被钉合的组织。
如在图12A、图12B、图13A和图13B中看到，每一个钉保持器90可以包括一个或更多个引导件例如第一引导件92和第二引导件94，其有助于引导钉86(和钉保持器90)轴向向前移动，并且在不同的角度定向(诸如滚动、偏航和俯仰)上稳定钉保持器90，使得钉或钉保持器不会转动或摆动。图13A和图13B示出了第一引导件92和第二引导件94分别被接纳在形成于盒块81中的狭槽、沟槽或通道96和98中。
如前所述，如果使用一排以上的钉，各排可以替代地彼此不平行。现在参考图14A-图14C描述非平行钉排的示例。在图14A中，两个非平行的钉排100形成在本发明的任何接收器构件(例如接收器构件22)中。非平行的排100使得两个不同的钉线重叠，以减少泄漏。注意，根据应用，排100可以是直的，或者替代地可以弯曲成任何弯曲形状。这在图14B中可见，图14B示出了在组织102中形成的第一钉线101，随后是在组织102中形成的后续钉线103，如在图14C中看到。钉线101和103的重叠可以在较小的区域中提供组织的改进的固定。
因此，在本发明的所有实施例中，外科紧固件的头部由紧固件头保持构件保持。在图1-图3的实施例中，紧固件头保持构件是柔性支撑构件16。在图11A-图11E的实施例中，紧固件头保持构件是钉保持器90。流体致动器提供流体力以向前推进紧固件的尖锐端。流体致动器提供流体力以从紧固件头保持构件释放外科紧固件的头部。在图1-图3的实施例中，从紧固件头保持构件释放紧固件的头部的流体力是推动钉头以分开柔性支撑构件16的丝的流体力(这也可以克服偏置装置19的推压力)。在这种情况下，该流体力与向前推进紧固件的尖锐端的流体力相同。在图11A-11E的实施例中，从紧固件头保持构件释放紧固件的头部的流体力是收缩钉囊84使得钉保持器90被拉离钉头从而将钉留在组织中的流体力。在这种情况下，这种流体力不同于向前推进紧固件的尖锐端的流体力。

Claims (16)

1.一种外科紧固件组件，包括：
一个或更多个紧固件阵列，每一个所述紧固件包括与尖锐部相反的头部；
紧固件头保持构件，所述紧固件的每一个所述头部由所述紧固件头保持构件保持；
接收器构件，所述接收器构件与所述一个或更多个紧固件阵列中的每一个紧固件阵列对准；以及
用于所述一个或更多个紧固件阵列中的每一个紧固件阵列的流体致动器，每一个所述流体致动器是可收缩且可膨胀的，并且其中每一个所述流体致动器被构造成提供抵抗它的对应紧固件阵列以将所述紧固件的所述尖锐部朝向所述接收器构件推进的力，并且每一个所述流体致动器还被构造成提供将所述头部从所述紧固件头保持构件释放的力。
2.根据权利要求1所述的外科紧固件组件，其中所述紧固件头保持构件是柔性支撑构件。
3.根据权利要求1所述的外科紧固件组件，其中所述紧固件头保持构件包括插口，所述插口被成形为与所述头部的形状互补。
4.根据权利要求1所述的外科紧固件组件，其中每一个所述流体致动器在膨胀时提供：将所述紧固件的所述尖锐部朝向所述接收器构件推进的所述力；和将所述头部从所述紧固件头保持构件释放的所述力。
5.根据权利要求1所述的外科紧固件组件，其中每一个所述流体致动器在膨胀时提供将所述紧固件的所述尖锐部朝向所述接收器构件推进的所述力，且在收缩时提供将所述头部从所述紧固件头保持构件释放的所述力。
6.根据权利要求1所述的外科紧固件组件，进一步包括邻近所述一个或更多个紧固件阵列设置的切割元件。
7.根据权利要求6所述的外科紧固件组件，其中所述流体致动器被联接到所述切割元件。
8.根据权利要求6所述的外科紧固件组件，其中所述接收器构件被设置在砧座卡爪中，所述砧座卡爪形成有用于所述切割元件穿过的狭槽。
9.根据权利要求1所述的外科紧固件组件，其中所述紧固件头保持构件包括两根平行的柔性丝。
10.根据权利要求2所述的外科紧固件组件，进一步包括偏置构件，所述偏置构件被构造成在所述柔性支撑构件上施加推压力。
11.根据权利要求1所述的外科紧固件组件，其中所述切割元件包括能够相对于彼此移动的第一刀片组件和第二刀片组件。
12.根据权利要求1所述的外科紧固件组件，其中所述流体致动器包括可充气且可放气的囊。
13.根据权利要求1所述的外科紧固件组件，进一步包括夹紧流体致动器，所述夹紧流体致动器被联接到所述一个或更多个紧固件阵列，并且所述夹紧流体致动器可操作以移动所述一个或更多个紧固件阵列。
14.根据权利要求1所述的外科紧固件组件，其中所述支撑构件包括保持器，每一个所述紧固件通过过盈配合、滑动配合、卡扣配合、凝胶或粘合剂被接纳在所述保持器中。
15.根据权利要求14所述的外科紧固件组件，其中所述保持器包括一个或更多个引导件。
16.一种紧固组织的方法，包括：
将组织放置在权利要求1的所述外科紧固件组件的所述紧固件和所述接收器构件之间；以及
使所述流体致动器膨胀以在所述紧固件上施加力，从而将所述紧固件的所述尖锐部驱动到所述组织中。
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