TWI514988B - 光導引穿刺針組合及其使用方法 - Google Patents

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TWI514988B
TWI514988B TW102123671A TW102123671A TWI514988B TW I514988 B TWI514988 B TW I514988B TW 102123671 A TW102123671 A TW 102123671A TW 102123671 A TW102123671 A TW 102123671A TW I514988 B TWI514988 B TW I514988B
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Description

光導引穿刺針組合及其使用方法
本發明係有關一種光導引穿刺針組合，尤指一種利用光纖束導引光束定位病患皮膚正確位置，俾使一穿刺鋼針沿著該光束而進行精準穿刺之光導引穿刺針組合。另外，本發明亦揭露一種使用該光導引穿刺針組合之方法。
氣管切開術(Tracheostomy)一直為重症病患或是需長期仰賴呼吸器病患賴以維生的呼吸管路；更甚者，氣管切開術可以較有效維持呼吸道衛生，並減低無效呼吸道管腔(Dead space)，在重症照護或長期照護佔了舉足輕重的角色。在歐美國家，建議使用呼吸器一週以上，或是預期無法脫離呼吸器、無法有效維持呼吸道病患，須早期進行建立氣管切開術。
傳統氣管切開術皆是於手術室接受全身麻醉下完成，手術醫師進行低位頸部橫切後，在氣管(Trachea)第二或三節於目視下進行氣管切開，隨後置入氣切管(Tracheostomy tube)。病患必須由加護中心或病房轉送至手術室，並於手術結束後再轉送回原屬加護中心或恢復室。轉送過程耗費人力，亦增加許多風險；且部分病患需持續特殊藥物治療或是即時侵入性監測，更增加作業風險及困難度。
經皮氣管切開術(PDT-Percutaneous Dilatational Tracheostomy) 之原理在於利用表皮定位後，先行切開1.5-2公分之橫切傷口，隨後將支氣管鏡(Bronchoscope)置入病患已先前置放的氣管內管(Endotracheal tube)，並將支氣管鏡置於氣管內管之前端，同時將氣管內管及支氣管鏡慢慢移出，在經過橫切傷口下方支氣管時，手術醫師會於橫切傷口處看見支氣管鏡發出之光源，隨後在支氣管鏡的觀看及鏡檢醫師的指引之下，手術醫師將鋼針穿刺進入氣管，並置入導引鋼絲(Guiding Wire)，並循序以特殊器械進行皮下、皮下組織及氣管前壁的擴張，最後於支氣管鏡監視下完成氣切管置放。
目前大部份於各加護中心完成床邊經皮氣管切開術，係病患接受靜脈式全身麻醉，由麻醉部主治醫師與胸腔外科醫師共同進行此侵入性手術；亦即由麻醉醫師進行支氣管鏡檢查及導引，胸腔外科醫師進行穿刺及置放。減少病患轉送之風險，增加病患安全，更能有效增加醫療資源應用及手術室之運作。
進行此技術時，最重要及最危險的步驟在於正確穿刺鋼針進入氣管的步驟，平常乃是利用器械輕壓氣管，並由支氣管鏡觀看氣管前壁壓迫位置進行定位。若是鋼針穿刺部位偏差，可能造成鄰近組織傷害，如穿刺甲狀腺或是血管等。而鋼針進入氣管角度或方向不佳時亦會導致導引鋼絲置入困難，或是無法由支氣管鏡觀察到鋼針穿刺過程，甚至穿刺支氣管鏡造成支氣管鏡之損壞。這些狀況都可能引起手術時間延長、增加穿刺次數或是氣管內管脫落等危急狀況。發生此類技術困難操作或是併發症的機會則與病患解剖結構位置、氣管內管已留置時間、施行者技術及經驗、鏡檢者與外科醫師溝通等有關。故此種方式較易造成上述之併發症。據此， 本發明針對上述習知技藝之缺點，創新研發出一種更明確、更精準的、穿刺誤差更小的定位穿刺裝置。
一種光導引穿刺針組合，包含一光源總成、一光纖總成、一彈射總成以及一穿刺針總成。其中該光源總成包括一光源開關部、一光源套筒以及一套接部，該光源開關部後端結合於該光源套筒前端；另外，該套接部結合於該光源套筒之後端。此外，該光源開關部之前端設有一開關按鈕，藉著按壓動作以開啟或關閉電源；於該光源套筒內置入一電池；以及於該套接部內固定一光源二極體套件，其與該電池鄰接側可固定著一抵緊彈簧，將該電池抵緊於該光源套筒內，而光源二極體套件之另一側則可發射出光束。
該光纖總成包括一光纖套筒；一緊密結合於該光纖套筒前端內之光纖定位塞；以及一光纖束，其係軸向延伸設置於該光纖套筒內之軸線上，且其前端固定於該光纖定位塞，而其後端係延伸進入並稍微突出該穿刺針總成外部者。此外，該光纖套筒之前端可與設於該光源總成之套接部後端結合，而使得該光源總成與該光纖總成結合成一單元體。
根據本發明，該彈射總成包括包括一射發套筒、一射發彈簧、以及一射發鈕模組，其中該射發套筒之後端設有一穿刺針接合部，且該射發套筒可滑移於該光纖套筒內，而該射發彈簧係置於該射發套筒內，另外，該射發鈕模組與該光纖套筒配合，使該射發套筒可固定於該光纖套筒內，並可於觸發後釋放該射發彈簧而彈射該射發套筒。該彈射總成是一個可以發射穿刺鋼針，以便完成自動穿刺的裝置。
該穿刺針總成包括一塑膠靜脈留置管、一穿刺鋼針、以及一穿刺針接頭。其中，該穿刺針接頭可套接於該彈射總成之穿刺針接合部，並固定著該穿刺鋼針，而該靜脈留置管即套合著該穿刺鋼針，且該穿刺鋼針稍微突出於該靜脈留置管之外。
在本發明的特定具體實施例中，該射發鈕模組包括：至少一射發鈕，以及設於該射發套筒周圍對稱位置的至少一定位孔。而該光纖套筒上則配合設有至少一定位槽，其可大致呈L形，具有一縱長方向之導引部以及一橫向之定位部。其中，該至少一射發鈕可穿過該至少一定位槽而螺鎖固定至該至少一定位孔，而該射發套筒的滑移距離受限於該光纖套筒上的導引部。
根據本發明，如前所述，該光源總成可與該光纖總成結合成一單元體，而該彈射總成可與該穿刺針總成結合成一單元體，並使該彈射總成以可滑移方式連接該光纖總成，然後使光纖總成之光纖束穿經彈射總成且些微穿出該穿刺針總成之穿刺鋼針外部。因此該光源可經由該光纖束之引導而投射到該針頭外部之病患皮膚正確穿刺位置，以便藉該發射總成將該穿刺鋼針彈射至病患穿刺位置，並沿穿刺鋼針推送該靜脈留置管進入病患之空腔器官內。
另外，本發明亦提供一種使用該光導引穿刺針組合之方法，係包含下列步驟：(A)選擇適當之穿刺部位；(B)於該穿刺部位進行一適當寬度之切開，並做適當之撐開；(C)開啟該光源總成之一光源開關按鈕，然後觀察該光纖束在穿刺部位之投影光點，首先觀察穿刺部位上緣的投影光點，該光點必須位於穿刺部位之正中間，若有偏移，則須調整光纖束的 位置，以確定光纖束正確位於該穿刺部位之中點，而完成定位；(D)隨後，觀察光線進行路線，最佳之光線行進方向為由穿刺部位正上方行進至穿刺部位之正下方，觀察者經由即時回饋，調整光纖束方向，以完成光束之定向；(E)啟動該彈射總成，使該射發套筒向前彈射而使穿刺針穿刺進入刺部位內之目標部位；以及(F)將穿刺針外層套合之靜脈留置管推入目標部位，隨後移除該光纖束以及該穿刺針，而留下該外層靜脈留置管。
10‧‧‧光源總成
11‧‧‧光源開關部
111‧‧‧開關按鈕
112‧‧‧外螺紋
12‧‧‧光源套筒
121‧‧‧內螺紋
13‧‧‧光源二極體套件
14‧‧‧電池
15‧‧‧套接部
151‧‧‧內螺紋
152‧‧‧外螺紋
16‧‧‧抵緊彈簧
20‧‧‧光纖總成
21‧‧‧光纖定位塞
22‧‧‧光纖束
23‧‧‧定位槽
231‧‧‧導引部
232‧‧‧定位部
24‧‧‧外螺紋
25‧‧‧光纖套筒
30‧‧‧彈射總成
31‧‧‧穿刺針接合部
32‧‧‧射發套筒
33‧‧‧定位孔
331‧‧‧螺紋
34‧‧‧射發彈簧
35‧‧‧射發鈕
351‧‧‧螺紋
36‧‧‧射發鈕
361‧‧‧螺紋
40‧‧‧穿刺針總成
41‧‧‧靜脈留置管
411‧‧‧凸緣
42‧‧‧穿刺鋼針
421‧‧‧針頭
43‧‧‧穿刺針接頭
431‧‧‧卡止部
50‧‧‧病患皮膚
51‧‧‧正確位置
52‧‧‧非正確位置
53‧‧‧非正確位置
60‧‧‧導引鋼絲
圖1係本發明光導引穿刺針組合之分解圖；圖2係本發明光導引穿刺針組合之組合立體圖；圖3係本發明光導引穿刺針組合之組合剖視圖；圖4係本發明光導引穿刺針組合於進行穿刺前投影光點於病患皮膚之校準動作示意圖；圖5係本發明光導引穿刺針組合於進行穿刺前投影光點於病患正確皮膚位置示意圖；圖5a係圖5之部分放大圖，顯示本發明光導引穿刺針組合於進行穿刺前彈射總成之射發彈簧於壓縮狀態，而射發鈕於定位部位置之示意圖；圖6係本發明光導引穿刺針組合穿刺進入病患皮膚之初始動作示意圖；圖6a係圖6之部分放大圖，顯示本發明光導引穿刺針組合穿刺初始時，彈射總成之射發彈簧於釋放狀態，而射發鈕於導引部位置之示意圖； 圖7係本發明光導引穿刺針組合之穿刺鋼針連同靜脈留置管進入病患空腔器官內之示意圖；圖8係本發明光導引穿刺針組合之穿刺鋼針被移出病患皮膚而將該靜脈留置管留置於病患空腔器官內之示意圖；以及圖9係本發明光導引穿刺針組合之一導引鋼絲自該靜脈留置管插入病患空腔器官內之示意圖。
如圖1、2、3所示，一種光導引穿刺針組合，係包含一光源總成10、一光纖總成20、一彈射總成30、以及一穿刺針總成40。其中該光源總成10包括一筒狀光源開關部11、一筒狀光源套筒12、以及一筒狀套接部15，三者之筒狀外徑皆相同，藉著該光源開關部11後端之外螺紋112與該光源套筒12前端之內螺紋122鎖合，使得該光源開關部11結合於該光源套筒12之前端；另外，藉著該光源套筒12後端之內螺紋121與該套接部15前端之外螺紋152之鎖合，而使得該套接部15結合於該光源套筒12之後端。此外，於該光源開關部11之前端設有一開關按鈕111，藉著按壓動作以開啟或關閉電源；於該光源套筒12內置入一電池14(例如一鋰電池)；以及於該套接部15內固定一光源二極體套件13，其與該電池14鄰接側係固定著一抵緊彈簧16，可將該電池14抵緊於該光源套筒12內而成一電流回路，以便由光源二極體套件13之另一側發射出光束。
根據本創作，該光源二極體套件13所發射出之光束必須能穿透氣管上方組織及氣管，其能量又必須確保在操作期間不會導致組織之傷害，並於支氣管鏡鏡檢中能清晰可見氣管前後壁之光點。再者，須確認光 源二極體套件13之穩定性、電性安全及電磁相容性。
其次，根據本發明，該光纖總成20包括一光纖套筒25；一緊密結合於該光纖套筒25前端內之光纖定位塞21；以及一光纖束22，其係軸向延伸設置於該光纖套筒25內之軸線上，且其前端固定於該光纖定位塞21，而其後端延伸進入並稍微突出該穿刺針總成40之穿刺鋼針外者。
根據本發明，該光纖束22之外徑必須為能平順穿過穿刺鋼針，穿刺鋼針通常為16 Ga.-18 Ga.，並能傳送所需之光源，且具有一定之剛度以減少扭曲，並可進行消毒之無菌原則或以拋棄式單次使用模式。
此外，該光纖套筒25之前端設有外螺紋24，其可與設於該光源總成10之套接部15後端之內螺紋151結合，而使得該光源總成10與該光纖總成20，藉著螺鎖結合方式而成一單元體。另外；該光纖套筒25上設有對稱位置之二大致呈L形之定位槽23，每一定位槽23具有一縱長方向之導引部231以及一橫向之定位部232。
再者，該彈射總成30包括一射發套筒32、一射發彈簧34、以及二射發鈕35、36，其中該射發套筒32之後端設有一穿刺針接合部31、以及在該射發套筒32周圍對稱位置設有二定位孔33，而各定位孔33內設有螺紋331。該彈射總成30係以可滑移但不脫離該光纖套筒25內之方式安裝，亦即首先將射發套筒32內置入該射發彈簧34，然後將射發套筒32移入光纖套筒25內，使射發套筒32之二對稱定位孔33分別對準光纖套筒25之二對稱L形定位槽23之縱長方向導引部231，然後以射發鈕35、36之螺紋351、361分別鎖入射發套筒32之二定位孔33之內螺紋331，即可使得射發套筒32滑移於該光纖套筒25內而不致脫離。
該彈射總成30是一個透過射發鈕35、36可以讓射發彈簧34發射完成自動穿刺的裝置。由於考慮到每個人手持物體的穩定度不同，有可能因為穿刺時手的不穩定晃動而導致原先光纖導引定位點和後來的實際完成的穿刺點有誤差，所以設計了此一彈射裝置，透過射發鈕35、36而自動彈射穿刺鋼針，可減少穿刺過程因人為手持不穩晃動而造成之穿刺誤差。
根據本發明，該穿刺針總成40包括一塑膠製造之靜脈留置管41、一鋼製造之穿刺針42、以及一穿刺針接頭43。其中，該穿刺針接頭43之前端係套接於該彈射總成30之穿刺針接合部31，而後端係固定著該鋼穿刺針42，該靜脈留置管41即套合著該穿刺鋼針42，並使該靜脈留置管41之一凸緣411受到該穿刺針接頭43之一卡止部431之箝制，且該鋼穿刺針42之針頭421係稍微突出於該靜脈留置管41之外，因此該彈射總成30係與該穿刺針總成40結合成一單元體。該穿刺針總為商業可獲取者。
此外，該穿刺針總成40之穿刺鋼針42，係採用一般臨床上用來放置靜脈留置管41的針具，而一般傳統的經皮氣切手術一般是用16 Ga.-18 Ga.(gauge)之穿刺鋼針來穿刺並放置靜脈留置管41。換言之，該穿刺鋼針42為一中空之不銹鋼內針，其套合外層則是塑膠靜脈留置管41。根據本發明，係將該光纖束22放入這個穿刺鋼針中，並在光纖束22完成導引在病患皮膚正確定位後，讓穿刺鋼針42沿著光纖束22進行穿刺，接著再把塑膠靜脈留置管41沿穿刺鋼針42推送入病患空腔器官內。
根據本發明，在操作上，如圖4、5、5a、6、6a所示，該射發套筒32係以可滑移方式容置於該光纖套筒25內，而螺鎖入射發套筒32之二對稱定位孔33之二射發鈕35、36恰可滑行於該光纖套筒25之縱向導引部231 內。在圖2、3、6、6a所示之射發鈕35、36皆位置於導引部231之底部，此時射發彈簧34係處於釋放狀態；而若二射發鈕35、36皆位置於定位部232時，則射發彈簧34係處於壓縮狀態(參圖5、5a)。
如圖4所示，當本發明光導引穿刺針組合於進行穿刺前，光纖束22係投影光點於病患皮膚50之正確位置51上；然而在校準過程中，光纖束22亦可能投影光點於病患皮膚50之非正確位置52、53上，此時投影光點係呈現擴散狀態的橢圓形，而不若投影光點於病患皮膚正確位置51時之集中狀態的近正圓形。
其次，當穿刺針總成40從圖5、5a所示之射發前狀態，至圖6、6a所示之穿刺針總成40射發後狀態，其射發鈕35、36係從定位部232被撥動，而滑移至導引部231底端，此即為穿刺鋼針42穿刺入病患皮膚之行程距離，而塑膠靜脈留置管41亦被沿穿刺鋼針42推送入病患空腔器官內(如圖7所示)。
圖8係顯示本發明光導引穿刺針組合之穿刺鋼針42被移出病患皮膚50，而將該塑膠靜脈留置管41留置於病患空腔器官內。其次，如圖9所顯示者，係本發明光導引穿刺針組合之一導引鋼絲60，自該靜脈留置管41被插入病患空腔器官內，以便隨後之以內附支撐開器械(Dilator)進行皮下、皮下組織及前氣管壁的擴張，並於支氣管鏡監視下完成氣切管置放，使用支氣管鏡進行氣管內抽吸，與固定氣切管而將病患復位等動作。因而本發明有助於廣泛使用於重症病患，且有氣管切開手術需求之病人。
另外，本發明亦提供一種使用該光導引穿刺針組合之方法，係包含下列步驟：(A)選擇病患適當之穿刺部位；(B)於該穿刺部位進行 一適當寬度之切開，並做適當之撐開；(C)將一光纖總成20之一光纖束22穿入一穿刺針總成40之一穿刺鋼針42中；(D)連接該穿刺鋼針42與一光源總成10之一光源二極體之套件13；(E)開啟該光源總成10之一光源開關按鈕111，然後觀察該光纖束22在一穿刺部位51之投影光點，首先觀察穿刺部位51上緣的投影光點，該光點必須位於穿刺部位51之正中間，若有偏移之非正確位置52、53，則須調整光纖束22的位置，以確定光纖束22正確位於該穿刺部位51之中點，而完成定位；(F)隨後，觀察光線進行路線，最佳之光線行進方向為由穿刺部位51正上方行進至穿刺部位51之正下方，觀察者經由即時回饋，調整光纖束22方向，以完成光束之定向；(G)將先前套於光纖束22外側之穿刺鋼針42沿光束穿刺進入穿刺部位51內之目標部位後，隨即停止穿刺動作，並將穿刺鋼針42外層套合之塑膠靜脈留置管41推入穿刺部位51，隨後移除該光纖束22以及該穿刺鋼針42，而留下該外層塑膠靜脈留置管41；以及(H)將一導引鋼絲60由該塑膠靜脈留置管41插入該穿刺部位51內。
10‧‧‧光源總成
11‧‧‧光源開關部
111‧‧‧開關按鈕
12‧‧‧光源套筒
121‧‧‧內螺紋
13‧‧‧光源二極體套件
14‧‧‧電池
15‧‧‧套接部
151‧‧‧內螺紋
16‧‧‧抵緊彈簧
20‧‧‧光纖總成
22‧‧‧光纖束
23‧‧‧定位槽
231‧‧‧導引部
232‧‧‧定位部
30‧‧‧彈射總成
34‧‧‧射發彈簧
35‧‧‧射發鈕
36‧‧‧射發鈕
40‧‧‧穿刺針總成
41‧‧‧靜脈留置管
411‧‧‧凸緣
42‧‧‧穿刺鋼針
43‧‧‧穿刺針接頭
431‧‧‧卡止部

Claims (9)

  1. 一種光導引穿刺針組合，包含：一光源總成，包括一配置著一光源之光源套筒；一光纖總成，包括一配置著一光纖束之光纖套筒；一彈射總成，包括一配置著一射發彈簧之射發套筒，該射發套筒可滑移地設置於該光纖套筒內；以及一穿刺針總成，包括一套合著一靜脈留置管之穿刺針，該穿刺針總成係接合至該射發套筒；其中，該射發彈簧設置於該射發套筒內，且該射發彈簧適於被釋放後將該射發套筒彈射出該光纖套筒。
  2. 一種光導引穿刺針組合，包含：一光源總成，包括一光源開關部、一光源套筒、以及一套接部，該光源開關部後端結合於該光源套筒前端，而該套接部結合於該光源套筒之後端，並且該光源開關部之前端設有一開關按鈕藉以開啟或關閉電源，該套接部內固定著一可發射出光束之光源二極體套件；一光纖總成，包括一光纖套筒以及一光纖束，該光纖束係軸向延伸設置於該光纖套筒內之軸線上，且其前端固定於該光纖套筒上，而其後端係延伸進入並稍微突出一穿刺針外者，而該光纖套筒之前端可與設於該光源總成之套接部後端結合，而使得該光源總成與該光纖總成結合成一單元體者；一彈射總成，包括一射發套筒、一射發彈簧、以及一射發鈕模組，其中該射發套筒之後端設有一穿刺針接合部，且該射發套筒可滑移於該光纖套筒內，而該射發彈簧係置於該射發套筒內，另外，該射發鈕模組與該光纖套筒配合，使該射發套筒可固定於該光纖套筒內，並可於觸發後釋放該射發彈簧而將該射發套筒彈射出該光纖套筒；以及 一穿刺針總成，包括一靜脈留置管、一穿刺針、以及一穿刺針接頭，其中，該穿刺針總成係藉由該穿刺針接頭接合至該射發套筒之穿刺針接合部，且該穿刺針接頭固定著該穿刺針，而該靜脈留置管套合著該穿刺針，且該穿刺針稍微突出於該靜脈留置管之外。
  3. 根據申請專利範圍第2項所述之光導引穿刺針組合，其中該射發鈕模組包括：至少一射發鈕，以及設於該射發套筒周圍對稱位置的至少一定位孔。
  4. 根據申請專利範圍第3項所述之光導引穿刺針組合，其中該光纖套筒上配合設有至少一定位槽，其可大致呈L形，具有一縱長方向之導引部以及一橫向之定位部，其中，該至少一射發鈕可穿過該至少一定位槽而螺鎖固定至該至少一定位孔。
  5. 根據申請專利範圍第2項所述之光導引穿刺針組合，其中該光源總成之套接部係固定一抵緊彈簧，可將該光源套筒內之一電池抵緊成一電流回路。
  6. 根據申請專利範圍第2項所述之光導引穿刺針組合，其中一光纖定位塞係緊密結合於該光纖套筒前端內，以便固定該光纖束者。
  7. 根據申請專利範圍第3項所述之光導引穿刺針組合，其中該光纖套筒上設有對稱位置之二定位槽，且該射發套筒周圍對稱位置設有二定位孔。
  8. 根據申請專利範圍第1項所述之光導引穿刺針組合，其中該彈射總成更包含至少一射發鈕，以及設置於該射發套筒周圍對稱位置的至少一定位孔。
  9. 根據申請專利範圍第8項所述之光導引穿刺針組合，其中該光纖套筒上配合設有至少一定位槽，其可大致呈L形，具有一縱長方向之導引部以及一橫向之定位部，其中，該至少一射發鈕可穿過該至少一定位槽而螺鎖固定至該至少一定位孔。
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