外科升降系統的制作方法

專利名稱:外科升降系統的制作方法
技術領域：
本發明總的來說涉及設備和系統，包括改進的外科升降機、外科椅、手術臺，以獲得外科醫生相對于手術臺上的病人的最佳定位。
背景技術：
外科手術變得日益復雜，常常要求外科醫生在一個相當長的時間段里保持一個固定的、與手術區域相關的身體姿勢，從而導致外科醫生感到疲勞。在當外科醫生做腹腔鏡手術時，由于該手術要求醫生用雙手操持儀器的同時還要維持對視頻顯示的可視控制，因此這種現象更為嚴重。多項已發表的研究表明，在做外科手術的過程中，外科醫生的肌肉疲勞不斷增加。大量公開的研究成果表明，現有技術中的系統在手術期間不能滿足外科醫生的人體工程學的要求。尤其是，手術臺相對于外科醫生的高度可能會太高或太矮，并且這樣會使外科醫生在手術過程中始終處于一種不舒服的姿勢。雖然現有技術中的手術臺配備有用于調整手術臺相對于地板的高度的控制設備，但是，控制設備具有有限的調整范圍，更重要的是，并沒有設計用于對手術臺相對于外科醫生的位置進行優化。在有些情況下，手術臺高度的限制會導致外科醫生從一個小于最佳的角度實施手術。另外，病人的位置可能會使接近手術區域變得更困難，并會降低手術區域的暴露程度、延長手術時間、而且可能增加手術并發癥的機會。
另外，現有技術中的系統沒有考慮以下情況，即需要兩個或兩個以上的外科醫生同時操作一個外科手術時，每個外科醫生都需要該系統具有單獨地使他/她相對于手術區域處于最佳的位置的能力。例如，手術臺的高度可能適合于一個醫生，但卻并不適合于另一位醫生。
目前，手術室典型地配備了簡單的手術站立臺，每個手術站立臺都是一個具有固定高度的鐵制的臺子，用于支撐處于站立姿勢的外科醫生。現有技術中的手術站立臺是不可調節的，因此不能滿足外科醫生或手術團隊在實施外科手術時的定位需求。
外科椅是已知的，例如，請參見諾頓的美國專利5，490，716號，和特賽曼恩德的美國專利5，029，941號。另外，用于外科醫生實施外科手術時的身體支撐系統也是已知的，例如，請參見加柏的美國專利3，754，787號，和布倫森等人的專利申請號為2006/0207021的名稱為“多方向人員升降機”的美國專利申請。但是，這些申請并不知道使現有技術中的系統針對通過容易地、精確地、有效地控制一個或多個外科醫生相對于手術臺桌的位置來優化手術團隊的能力，而是給予外科醫生和手術團隊那些能使外科醫生舒適的移動的必要自
4
發明內容
本申請人發明了一種具有多種目的和功能的外科升降系統，其特別設計用于響應一個外科醫生或者手術團隊對于在外科手術過程中調整、控制、有效保持外科醫生相對于手術臺的最佳操作位置的需求，而不論外科醫生在實施手術過程中是坐著，或站著，或走幾步(“行走”)。本申請披露的裝置和系統將幫助外科醫生快速地、簡單地、精確地調節(需要時保持)他/她相對于手術區域的位置，同時促進外科醫生的人體工程學上的舒適。
公開了所述外科升降系統的三個實施例(1)獨立式的外科升降機(適用于一個外科醫生)，(2)包含有一個稱作“行走平臺”的獨立式的外科升降機(適用于一個或多個外科醫生，并適用于走幾步)，(3)外科升降機與椅子的組合。這些公開的實施例都包含一種外科升降機與外科手術臺可操作地連接的方式，該方式用于能夠精確控制外科升降機在多個方向上相對于手術臺的位置。所述公開的發明還旨在提供一個改進的手術臺，其設計用于可操作地接受所述的外科升降機。
在獨立式的外科升降機一個優選實施例中，外科升降機包括一個基座14，基座上有輪子觀，輪子上安裝有輪子的停止或止動部件(優選是腳致動的)，還包括一個支撐在基座14上的平臺12以及一個平臺升降機構，其用于調整平臺相對于水平面參考點，例如手術臺或地面，之間的高度。升降機械裝置可以包括如圖所示的一個液壓提升油缸M和液壓泵 26，或者升降機械裝置通過一個電動機或其他驅動裝置(氣動驅動)來驅動。在外科手術期間外科醫生站立在平臺上，平臺的大小可以調節，用以容納至少一個外科醫生站立。平臺可以具有任意所需的的外形和配置。在優選實施例中，平臺的形狀基本上是矩形。在第一實施例一個替換的實用例(未圖示)中，使用一個具有外螺紋的機構(例如代替液壓油缸) 來調節平臺的高度。該外科升降系統的優先實施例是一個容易移動的獨立式外科升降機， 該獨立式的外科升降機基本上由外科罩好好地罩著，需要的時候，推進外科室。
需要時，上述外科升降機也可以很好地通過手動的、可移動的方式連接到一個經過改進的手術臺上，用來更加有效控制外科升降機在X和Z方向上相對于手術臺的位置。
帶有稱為行走平臺的外科升降機的實施例具有一個平臺，這個平臺的尺寸使得一名或多名外科醫生可根據需要在平臺上走動，這樣外科醫生基本上可以接近手術臺的整個寬度，而不需要在手術期間重新對外科升降機進行定位。這就是節約時間的特性。
一種可選擇的特性是平臺的角度可以根據需要進行選擇性調節，以使醫生可以更好地手術區域內接近病人。由于具有這種可選擇特性，可能會提供一個專門的平臺角度控制器。
為了公開的目的，術語“X方向” 一般是指外科升降機的最前緣和外科手術臺前緣之間隔開的距離，其中，前緣是指在外科手術過程中最接近于外科醫生的外科手術臺的邊緣，最前緣是指平面的面向手術臺的一側。術語“y方向”是指外科升降機的平臺相對于一個水平面基準點(諸如手術臺的床面或地面)的垂直距離(高度)。術語“ζ方向”是指能夠表明外科升降機的平臺的一側與手術臺的一側之間間隔的距離的軸向，其中，手術臺的一側垂直于前述的手術臺前緣，外科升降機平臺的一側垂直于前述的外科升降機平臺的最前沿。
第三個實施例所公開的外科升降系統包含一個外科醫生使用的座位部(并且最好有一個可調節的靠背，并且還可以選擇性地包含可調節的扶手和腳踏)，使外科醫生在手
5術過程中可以坐著，并且可以使用該外科升降機所包含的所有控制功能。外科醫生的座位部可以安裝在平臺上的任何合適的位置。外科醫生的座位部可以被牢牢固定在平臺上，或者優選地，外科醫生的座位部牢牢地與平臺相連，通過一個如所示的那樣輪軌導向系統控制醫生座位在平臺上的運動。一個可選的特性是在需要的時候外科醫生的座位部可以很容易手動連接到平臺上，從而使外科升降機從一個用于站立的平臺變為帶有外科醫生的座椅的平臺。可替換地，帶有座椅的外科升降機的組合可通過將預先安裝到平臺上的座椅而得到。外科升降機的平臺可以根據需要被設計成能夠容納多個外科醫生的座位部。
對于所示的外科升降系統的優選實施例，配備了一個或多個獨立的控制器，用來根據需求精確調整外科升降機在X，1, Z方向上的位置。控制器可以是氣壓式的，也可以是電子式的。在一個優先的實施例中，外科升降機包含一個用來自動控制平臺與外科手術臺的相對高度的控制器，還包含另一個控制器，其用來自動控制外科椅(如果使用)的座位部分相對于手術臺的高度。外科醫生通過牢固地固定在平臺上的一個控制面板與控制器進行交互。優選地，控制器是可編程控制器，其能夠獲取外科升降機的某一特定位置所對應的在 χ，y，ζ方向上的位置數據，由此，可節約在外科手術室的設置時間。這樣，經過編程的控制器可以獲取一個特定外科醫生在外科升降機上的最理想的(默認或初始)位置。外科升降機也可以由護士或外科助手來遠程控制。可編程控制器可以是聲控的，使得外科醫生騰出雙手來操作外科儀器以及進行其他外科操作。優選地，控制器連接到蓋在病人上面的無菌手術罩上。
對于所示的外科升降系統的優選實施例，其中包含一外科升降機10，此外科升降機10包括一個帶有輪子觀的底部平臺14、一個上平臺12、一個外科升降系統控制器16、和控制器支架18。
由于所示的外科升降系統將會在外科手術室環境中使用，所以，需要用外科罩將其罩住。適當的外科罩包括多個獨立的(一次性的)外科罩，其罩在平臺上(并且在使用連接器平臺時)、控制面板上、外科座位部上、靠背上、腳踏和扶手上。


圖1是外科升降系統的第一個優選實施例的第一個示意圖
圖2是外科升降系統的第一個優選實施例的第二個示意圖
圖3是外科升降系統優選實施例的俯視圖
圖4是外科升降機優選實施例的外科手術臺上用于連接外科升降機的連接裝置示意圖
圖5A是外科升降系統的連接到外科手術臺前的示意圖
圖5B是外科升降系統優選實施例的外科手術臺連接裝置的剖視圖
圖6是外科升降機的第二個優選實施例的俯視圖
圖7是外科升降系統的第二個優選實施例的俯視圖
圖8是外科升降機的第三個優選實施例的側視圖，該外科升降機帶有椅子
圖9是外科升降機的第三個優選實施例的俯視圖，該外科升降機帶有座椅
具體實施方式
[0029]圖1示出了本發明公開的適用于當一個外科醫生站著進行手術時的外科升降機的第一個優選實施例。外科升降機10包括一個安裝有輪子觀和(腳致動的)輪子止動部件(未示出)的基座14、平臺12，、液壓提升油缸M和液壓泵沈，還包括通過直立的臂支撐18可靠地連接到平臺12上的控制面板16，包括第一電子電路盒20、第二電子電路盒22、 以及螺桿32和螺桿千斤頂安全裝置30，所述螺桿千斤頂安全裝置30可操作地連接到螺桿馬達54，以便如圖所示當外科升降機與手術臺結合時，調節外科升降機在X方向上的位置。 如圖所示，外科升降機10通過一個滑動的連接平臺34連接到外科手術臺上，所述連接平臺 34手動地、可移動地連接到手術臺的改進部分，該改進部分包括安裝在手術臺36的底部支撐殼體42。將外科升降機連接到手術臺上的目的在于能夠更加精確、自動地可調節地控制外科升降機在x、y、z三個方向上相對于手術臺的位置。這樣，如圖中所示的那樣，經改進的手術臺包括一個設計用于與手術臺的連接平臺可操作地連接的組件。圖1中還示出了控制面板16的外科罩56和用于大體上覆蓋所述平臺12的外科罩56。為了正確地為外科手術室準備好外科升降機，可能還會需要額外的外科罩。
圖2是外科升降機的第一個優選實施例中的由于使用液壓升降油缸/液壓泵升降來調節平臺高度時，平臺12相對于外科升降機10的基座14的垂直運動的示意圖。平臺大幅度地垂直運動使得提供必要的靈活性成為可能，以使外科醫生在y方向上精確地定位。
圖3是把外科升降機連接到手術臺上的一種優選連接方式的示意圖。支撐結構52 通過緊固件固定在適當的位置上。具有由部件32、部件30、和馬達M組成的螺桿千斤頂組件的外科升降機通過緊固件可靠地固定并滑入適當地位置。可滑動的連接平臺34的向上翻起的一端通過緊固件固定在支撐結構52上。滾子支撐梁44包括第一加長槽62、第二加長槽64和限位開關60，以支撐輥子46運動，所述輥子46由螺桿馬達M驅動。
圖4是每個優選的實施例中的外科升降機-手術臺的連接裝置的示意圖。如圖所示，手術臺36的改進之處在于具有滾子支撐梁44，所述滾子支撐梁44具有用于動力輥子 50的附加的支撐結構52和用于動力輥子50的同步馬達48。
圖5A是所述外科升降系統的第一個優選實施例的剖視圖，其示出了安裝到手術臺36之前的外科升降機，該手術臺的改進之處在于具有一用于與外科升降機的基座的連接平臺34可操作地結合的底部支撐殼體12。該圖示出了與螺桿馬達M連接的螺桿千斤頂安全裝置的滑動連接器3 和彈簧插頭32b。
圖6和7示出了本發明中的具有“行走”平臺68的外科升降機的第二個優選實施例。
圖8和9分別示出了本發明中的稱作具有椅子組合的外科升降機的第三個優選實施例70的側視圖和俯視圖。如圖所示，外科椅72包括基座，所述基座具有安裝于平臺69 上的輪子78，所述平臺69包括輪子導軌80和82、所述外科椅還配備有升降椅驅動馬達84 和升降椅驅動輪86。值得注意的是，可選擇地，椅子是可移動的，并可以根據需求手動連接到平臺69上。外科升降平臺69特別按照如圖所示的一個外科椅的尺寸制作以容納一個外科椅，并可設計用來接收多個外科椅。圖8和9表示通過可滑動的連接平臺34而連接到手術臺36的外科升降機。可以理解的是，由于外科升降機安裝有輪子和輪子剎車，因此具有椅子組合的外科升降機的實施例70也可被實現為可自由移動的、單獨的系統(沒有與手術臺連接)。
7[0036] 雖然本發明通過某些實施例加以描述，但對于本領域普通技術人員來說具有顯而易見性的其他實施例也在本發明的范圍之內。用于可操作地將外科升降機與手術臺連接的系統和設備可能會不同于上述已公開的的實施例，但仍能達到方便地、有效地、精確地、可調節地控制外科升降機相對于外科手術臺在X，1，Z方向上位置的目的。另外，本發明中的升降系統還可視情況而定地用于非醫用裝置。因此，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，可對本發明進行各種各樣的變化和改變。
權利要求
1.一種外科升降機，包括基體；多個輪子，其連接到所述基體上，每個輪子包括一個鎖定機構；缸體，其支撐于所述基體上；平臺，其可操作地連接到所述缸體上；升降機構，其用于調節所述平臺相對于一水平面的高度；連接器，其用于將所述外科升降機可操作地連接到手術臺；還包括一個或多個控制裝置，其用于對所述升降機在X，1, ζ方向上相對于手術臺的位置的自動控制。
2.如權利要求
書1中的外科升降機，特征在于所述升降機構允許以毫米級的增量調節所述平臺的高度。
3.如權利要求
書1中的外科升降機，特征在于所述升降機構包含一個電動馬達。
4.如權利要求
書1中的外科升降機，特征在于至少一個控制器包括一個手動操作的按鈕型的控制面板。
5.如權利要求
書1中的外科升降機，特征在于至少一個控制器是可編程控制器，所述可編程序控制器獲取關于外科醫生的更好的位置的信息，所述位置是所述外科升降機相對于所述手術臺之間的位置，所述信息在手術室內設置所述外科升降機期間很容易獲得。
6.如權利要求
書1中的外科升降機，特征在于所述水平表面是指所述手術臺的床面。
7.如權利要求
書1中的外科升降機，特征在于所述平臺適應于在進行手術時允許外科醫生在所述平臺上行走。
8.如權利要求
書1中的外科升降機，特征在于所述平臺適于容納多個外科醫生。
9.如權利要求
書1中的外科升降機，特征還在于還包括一個控制器，其用于調整所述平臺相對于所述水平面的角度。
10.一種外科椅，包括一個座位部、一個或多個靠背、腳踏和扶手；所述椅適于易于手動地連接到外科升降機的平臺上、或從所述外科升降機的平臺上拆下；所述平臺適于允許外科醫生在坐著或非坐著的位置不受妨礙地移動；所述外科升降機包括基體；多個輪子，其連接到所述基體上，每個輪子包括一個鎖定機構；缸體，其支撐于所述基體上；平臺，其可操作地連接到所述缸體上；升降機構，其用于調節所述平臺相對于一水平面的高度；連接器，其用于將所述外科升降機可操作地連接到手術臺；還包括一個或多個控制裝置，其用于對所述升降機在X，1, Z方向上相對于手術臺的位置的自動控制。
11.如權利要求
書1中的外科升降機，還包括至少一個可以手動連接或所述平臺或從所述平臺上拆下的外科椅，所述外科椅包括一個座位部和至少一個手動操作的控制器，所述控制器用于控制所述座位部相對于所述平臺的高度。
12.權利要求
書1中的外科升降機，特征在于帶有用于遮蓋所述平臺的一次性的無菌罩，和用于實現無菌區的一個或多個控制器。
13.—種外科升降機，包括基體；可鎖定的輪子，其連接到所述基體上，用來牢固地把升降機固定在地面上；馬達，其用于驅動所述升降機在手術環境下運動；平臺，其支撐在基體上，并允許至少一個在給一個躺在手術臺上的病人做手術的外科醫生在其手術區域內自由移動；升降機構，其用于調整所述平臺的高度，該升降機構包含至少一個手動操作的控制器，外科醫生在手術區域內可接觸到所述控制器，以便以毫米級增量調整所述平臺的高度。
14.如權利要求
書13中的外科升降機，特征在于至少一個手動操作的控制器連接到無菌罩，所述無菌罩在外科手術期間遮蓋在病人上。
15.如權利要求
書13中的外科升降機，特征在于結合有外科椅，所述外科椅包括至少一個座位部和靠背部，所述外科椅適于容易地通過手工連接到所述平臺上或者從所述平臺上拆下，所述平臺適于允許一個外科醫生在坐著或不坐著的位置上在其手術區域內自由移動。
16.如權利要求
書13中的外科升降機，特征在于還包含一次性的無菌罩，其用來遮蓋所述平臺和至少一個手工操作控制器。
專利摘要
一種外科升降機，包括一個基座，連接到所述基座上的多個輪子，每個輪子都有一個鎖定機構，還包括一個支撐在所述基座上的缸體、一個可操作性地連接到所述缸體上的平臺、一個用來調節所述平臺相對于水平面的高度的升降機構、一個用來將外科升降機可操作地連接手術臺上的連接器，其中，所述手術臺上有個帶有驅動源的組件，該組件用于接收所述連接器，還包括一個或多個控制器，所述控制器用于所述升降機在x，y，x方向上相對于手術臺的位置的自動控制。
文檔編號A61B19/00GKCN202151379SQ200990100561
公開日2012年2月29日 申請日期2009年8月29日
發明者法拉納卡·薩爾巴茲, 米利亞姆·馬赫諾維奇-貝斯克, 霍華德·S·梅林 申請人:法拉納卡·薩爾巴茲, 米利亞姆·馬赫諾維奇-貝斯克, 霍華德·S·梅林導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan