專(zhuān)利名稱(chēng)：外科器械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及外科器械，包括由纖維復(fù)合材料制成的基體，基體上帶有至少一個(gè)從基體的后端延伸到前端的通道。
上述類(lèi)型的外科器械優(yōu)選用于最小侵害的外科手術(shù)。這種外科器械已由WO 97/07746公開(kāi)。該文獻(xiàn)，涉及到帶有用于供液體流過(guò)的通道或者用于使用例如像光學(xué)玻璃纖維、導(dǎo)管、套針等其他器械的針。針的前端削尖，從而無(wú)需事先進(jìn)行另外的切引便可進(jìn)入所要治療的或者所要檢查的組織。
在最小侵害的手術(shù)中重要的是，為了確定器械在組織中的位置，在治療期間要通過(guò)成象系統(tǒng)對(duì)外科器械的導(dǎo)航提供支持。為此特別適用的有核自旋-層析X射線(xiàn)照相術(shù)，也稱(chēng)為核磁共振成象術(shù)(Magnetic Resonanz Imaging，MRI)，但也適用其他的層折X射線(xiàn)斷層照相方法，例如計(jì)算機(jī)層折X射線(xiàn)照相術(shù)(CT)。然而，外科器械與所要治療或者所要檢查的組織之間很大的磁導(dǎo)率差差異，會(huì)給正確顯示成象系統(tǒng)內(nèi)模擬圖象的成象部位增加困難，甚至造成妨礙，因?yàn)榇艑?dǎo)率的躍變將造成在MRI中使用的均勻磁場(chǎng)畸變。因此，所述的現(xiàn)有技術(shù)提出，外科針用非金屬材料，最好用帶有碳素纖維的纖維復(fù)合材料制造。為制造提出了“Pultrusions”方法，其中，在拉延工序中將基體裹在型芯上。然后再將型芯去除制成通道。也可以選擇將準(zhǔn)備好的基體裹在型芯上。
上述制造已公開(kāi)的針的方法特別是由于需要型芯并將其去除而費(fèi)用較大。
本發(fā)明的目的在于，提供一種上述類(lèi)型的外科器械，其與現(xiàn)有技術(shù)相比可以用簡(jiǎn)單的方式制造。
這一目的在上述類(lèi)型的外科器械中是這樣實(shí)現(xiàn)的，即通過(guò)嵌入基體內(nèi)的空心纖維構(gòu)成至少一個(gè)管狀空腔。
在使用空心纖維的情況下，可將該空心纖維嵌入纖維復(fù)合材料的基體內(nèi)。由此避免了去除型芯。
此外優(yōu)選的是，在該外科器械的結(jié)構(gòu)中，空心纖維為玻璃空心纖維。玻璃空心纖維具有的優(yōu)點(diǎn)是，它一方面可以作為功能元件，例如光導(dǎo)纖維的通道，同時(shí)還能用作光導(dǎo)。例如，在進(jìn)行內(nèi)窺鏡檢查時(shí)，將內(nèi)窺鏡檢查所需光源的光導(dǎo)入所要觀察的部位上。
依據(jù)本發(fā)明的外科器械也可以這樣構(gòu)成，即基體含有嵌入基質(zhì)內(nèi)的碳素纖維。
此外，依據(jù)本發(fā)明的外科器械還可以這樣構(gòu)成，即，基質(zhì)由熱固性塑料，例如環(huán)氧樹(shù)脂構(gòu)成。
依據(jù)本發(fā)明的外科器械也可以這樣構(gòu)成，即，基南由可在人體或者動(dòng)物體內(nèi)分解的塑料構(gòu)成。
無(wú)論是對(duì)基體的纖維還是對(duì)空心纖維來(lái)說(shuō)，可以考慮的有例如芳香族的塑料纖維、金屬纖維、陶瓷纖維、碳素纖維和例如麻等天然纖維。陶瓷纖維-、碳素纖維-、塑料纖維-和天然纖維對(duì)使用MRI成象來(lái)說(shuō)具有有益的磁特性。天然纖維具有的優(yōu)點(diǎn)是其可分解性。
作為基質(zhì)材料，根據(jù)使用范圍也可以?xún)?yōu)選使用彈性體、陶瓷、玻璃、碳和金屬。
此外，優(yōu)選的是，依據(jù)本發(fā)明的外科器械可以這樣構(gòu)成，即，設(shè)置至少兩個(gè)基本上彼此平行分布的空心纖維。這樣可以同時(shí)采用多種措施。例如，可以將一個(gè)空心纖維用于內(nèi)窺鏡檢查，同時(shí)將第二個(gè)空心纖維用于抽吸液體，用于輸入藥物或者用于引入其他具體的功能元件。功能元件例如可以是光導(dǎo)纖維、導(dǎo)電體或者例如用于穿刺術(shù)的手術(shù)器械。
依據(jù)本發(fā)明的外科器械還可以這樣構(gòu)成，即，設(shè)置基本上與至少一個(gè)空心纖維平行分布的導(dǎo)電體，并且導(dǎo)電體在徑向上相對(duì)于外科器械的外部空間電絕緣。某種治療方法，例如像組織萎縮需要使用的電流可以按照這種方式提供使用。例如借助于通過(guò)玻璃空心纖維的包封可以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電體的絕緣。優(yōu)選的是，導(dǎo)電體由碳素纖維構(gòu)成。
依據(jù)本發(fā)明的外科器械還可以這樣構(gòu)成，即基體至少在前部端區(qū)內(nèi)構(gòu)成柔性結(jié)構(gòu)。如果該外科器械通過(guò)已經(jīng)存在的體內(nèi)開(kāi)口導(dǎo)入，并在此時(shí)與由例如腸內(nèi)組織限制的路徑隨動(dòng)，那么柔性結(jié)構(gòu)將顯示出其特別好的優(yōu)點(diǎn)。不言而喻，依據(jù)本發(fā)明的外科器械的基體也可以是剛性的。
此外優(yōu)選的是，依據(jù)本發(fā)明的外科器械可以這樣構(gòu)成，即，基體具有磨尖的前端，利用其可以穿入人體或者動(dòng)物組織可能的開(kāi)口內(nèi)。由此可以免除另外的切口。
此外，優(yōu)選的是，依據(jù)本發(fā)明的外科器械可以這樣構(gòu)成，即在基體的圓周上至少在其前端區(qū)內(nèi)進(jìn)行涂敷。涂層可使針尖穩(wěn)定，特別是可防止纖維材料或者基質(zhì)材料遺留在組織內(nèi)。特別合適的涂層是陶瓷材料或者耐磨塑料。此外，也可以使用金屬和金屬合金，例如黃銅。
依據(jù)本發(fā)明的外科器械還可以這樣構(gòu)成，即，使得存在于基體前區(qū)內(nèi)的纖維與人體或者動(dòng)物組織的相互影響相對(duì)穩(wěn)定。在纖維為碳素纖維的情況下例如可這樣實(shí)現(xiàn)所述穩(wěn)定性，即將外科器械的尖端浸入液態(tài)硅中，由此將纖維尖端陶瓷化為SiC。
依據(jù)本發(fā)明的外科器械還可以這樣構(gòu)成，即在基體的后端上設(shè)置連接在操作裝置上的連接元件。操作裝置一方面用于引導(dǎo)外科器械，另一方面通過(guò)操作裝置向外科器械輸送和控制功能元件，例如像內(nèi)窺鏡檢查、光導(dǎo)纖維、夾緊元件、激光、導(dǎo)電體等。也可以通過(guò)操作裝置輸送或者抽吸物質(zhì)，例如沖洗液、藥物或者組織。在此，也可以同時(shí)實(shí)施各種不同的措施，這在上述的現(xiàn)有技術(shù)中幾乎是不可能出現(xiàn)的。
最后，依據(jù)本發(fā)明的外科器械還可以這樣構(gòu)成，即在空心纖維中或者在至少一個(gè)空心纖維中設(shè)置可借助于連接元件連接在操作裝置上的功能元件。在這種情況下，例如在進(jìn)行內(nèi)窺鏡檢查時(shí)，在把內(nèi)窺鏡連接到操作裝置上后，就不必再分別引入外科器械的空心纖維中。
作為功能元件，也可以理解為在前端上封閉空心纖維的封閉元件。這種封閉元件例如可以防止在引入外科器械時(shí)組織嵌入或者其他物質(zhì)進(jìn)入空心纖維內(nèi)。封閉元件可以是柱形銷(xiāo)，其直徑足夠充填相應(yīng)的空心纖維。
下面將結(jié)合附圖，對(duì)依據(jù)本發(fā)明所述外科器械的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
其中

圖1示出針狀外科器械的橫截面，圖2示出依據(jù)圖1所述針的局部側(cè)向縱剖面，圖3示出涂敷后截的斷針的針尖，圖4示出截?cái)嗪笤偻糠筢樀尼樇猓?br> 圖5示出由針、操作裝置和基本組件組成的系統(tǒng)。
圖1中以橫截面形式示意性示出的外科針1具有三個(gè)由玻璃制成的空心纖維2。三個(gè)空心纖維2用由纖維復(fù)合材料構(gòu)成的基體3包住。基體3由基本上與空心纖維2平行設(shè)置的，嵌入環(huán)氧樹(shù)脂基質(zhì)5中的碳素纖維4構(gòu)成。
圖2示出針1前端的縱向剖面A-A。此時(shí)可以看到一個(gè)空心纖維2。針1的前端削尖和磨尖，從而無(wú)需事先進(jìn)行另外的切口便可穿入人體或者動(dòng)物的組織。當(dāng)針1刺入時(shí)，用這里沒(méi)有示出的管狀閉合元件充填空心纖維2，以防止針1穿過(guò)組織移動(dòng)時(shí)，組織意外地進(jìn)入空心纖維2。
圖3示出針1a的針尖，其外表面上涂有涂層。將陶瓷層6a涂敷在基體段上，然后從該段上切下針1a。而針1a的針尖7a只有在涂敷涂層后才制成。針尖7a上磨尖的切割區(qū)8a全部由陶瓷層6a組成，以防止纖維4和/或基體3的基質(zhì)材料5遺留在所要檢查的或者所要治療的組織內(nèi)。
圖4示出針1b的針尖7b，它具在圖中沒(méi)有示出的基體段切斷后才涂敷涂層。這種方式花費(fèi)較高，但其優(yōu)點(diǎn)是，整個(gè)針尖7b與基體同樣具有陶瓷層6b。切割區(qū)8b在涂層后磨尖。
圖5示出由針1、操作裝置9和基本組件10組成的復(fù)合多功能系統(tǒng)。下面，對(duì)該系統(tǒng)廣泛應(yīng)用的可行性進(jìn)行說(shuō)明。針1借助于防止液體流失的密封卡口式連接11連接件在操作裝置9上。借助于該操作裝置9可以將圖中未單獨(dú)示出的功能組件，例如用于內(nèi)窺鏡檢查的玻璃纖維束、用于組織檢驗(yàn)取樣的裝置或者導(dǎo)體等插入空心纖維，并可控制改變其在空心纖維2內(nèi)部的位置。例如，圖5示出了在進(jìn)行內(nèi)窺鏡檢查時(shí)玻璃纖維束移動(dòng)用的調(diào)焦旋轉(zhuǎn)鈕12，它一方面用于引入玻璃纖維束，同時(shí)用于將所屬光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)組織內(nèi)的某一對(duì)象。將借助于光導(dǎo)纖維束獲得的信息傳遞到處于基本組件10內(nèi)的圖像分析裝置上，傳遞過(guò)程可以通過(guò)操作裝置9內(nèi)的真實(shí)中間圖像實(shí)現(xiàn)。按照這種方式，光導(dǎo)纖維體不必連續(xù)從針尖7一直引到圖像分析裝置。借助于引入空心纖維2的纖維，也可以導(dǎo)入用于切除組織的激光。但是，也可以將激光導(dǎo)入透明液體的內(nèi)部，透明液體通過(guò)一個(gè)或者多個(gè)空心纖維2輸送到組織內(nèi)所要求的部位。
為了能夠通過(guò)空心纖維2向組織供給例如像沖洗液或者藥物這樣的物質(zhì)，在操作裝置9上有Luerlock-接口13，其上可以連接圖中未示出的輸送管。針1內(nèi)存在多個(gè)空心纖維2的優(yōu)點(diǎn)特別在于，利用針1可以同時(shí)滿(mǎn)足不同的功能，例如，設(shè)置在分開(kāi)的空心纖維中的視覺(jué)-和沖洗功能。
操作裝置9的控制可以通過(guò)對(duì)操作裝置9本射進(jìn)行手動(dòng)控制或者通過(guò)基本組件10電動(dòng)進(jìn)行?；窘M件10為此裝有監(jiān)視器14和控制單元15?；窘M件10可以具有激光光源16或者其他在圖中未示出的例如用于內(nèi)窺鏡檢查的光源。
參考符號(hào)表1針2空心纖維3基體4碳素纖維5基質(zhì)6陶瓷層7針尖8切割區(qū)9操作裝置10基本組件11卡口式連接件12調(diào)焦旋鈕13 Luerloc-接口14監(jiān)視器15控制單元16激光光源
權(quán)利要求
1.外科器械，包括由纖維復(fù)合材料制成的基體(3)，基體上帶有至少一個(gè)從基體(3)的后端延伸到前端的通道，其特征在于，所述至少一個(gè)通道通過(guò)由基體(3)包住的空心纖維(2)構(gòu)成。
2.按權(quán)利要求1所述的外科器械，其特征在于，空心纖維(2)為玻璃空心纖維。
3.按權(quán)利要求1或2所述的外科器械，其特征在于，基體(3)包含嵌入基質(zhì)(5)內(nèi)的碳素纖維(4)。
4.按權(quán)利要求3所述的外科器械，其特征在于，基質(zhì)(5)由熱固性塑料，例如環(huán)氧樹(shù)脂構(gòu)成。
5.按權(quán)利要求3所述的外科器械，其特征在于，基質(zhì)(5)由熱塑性塑料構(gòu)成。
6.按權(quán)利要求3所述的外科器械，其特征在于，基質(zhì)(5)由可在人體或者動(dòng)物體內(nèi)分解的塑料構(gòu)成。
7.按前述權(quán)利要求之一所述的外科器械，其特征在于，具有至少兩個(gè)基本上彼此平行分布的空心纖維(2)。
8.按前述權(quán)利要求之一所述的外科器械，其特征在于，具有基本上與至少一個(gè)空心纖維(2)平行分布的導(dǎo)電體，并且導(dǎo)電體在徑向上相對(duì)于外科器械的外部空間電絕緣。
9.按權(quán)利要求7所述的外科器械，其特征在于，導(dǎo)電體由碳素纖維構(gòu)成。
10.按前述權(quán)利要求之一所述的外科器械，其特征在于，基體(3)至少在前部端區(qū)內(nèi)構(gòu)成柔性結(jié)構(gòu)。
11.按前述權(quán)利要求之一所述的外科器械，其特征在于，基體(3)具有磨尖的前端(7)，利用該前端可以穿入人體或者動(dòng)物組織可能的開(kāi)口內(nèi)。
12.按前述權(quán)利要求之一所述的外科器械，其特征在于，在基體(3)的圓周上至少在前部區(qū)域內(nèi)涂敷涂層。
13.按權(quán)利要求12所述的外科器械，其特征在于，涂層(6)由陶瓷構(gòu)成。
14.按前述權(quán)利要求之一所述的外科器械，其特征在于，存在于基體(3)前區(qū)內(nèi)的纖維與人體或者動(dòng)物組織的相互作用相對(duì)穩(wěn)定。
15.按前述權(quán)利要求之一所述的外科器械，其特征在于，在基體(3)的后端上設(shè)有連接在操作裝置(9)上的連接元件(11)。
16.按權(quán)利要求15所述的外科器械，其特征在于，包括操作裝置(9)，它同時(shí)既可以操作一個(gè)或者多個(gè)功能元件，也可以將物質(zhì)輸入到至少一個(gè)空心纖維(2)或從至少一個(gè)空心纖維(2)輸出。
17.按權(quán)利要求15或16所述的外科器械，其特征在于，在空心纖維(2)中或者在至少一個(gè)空心纖維(2)中設(shè)置可借助于連接元件(11)連接在操作裝置(9)上的功能元件。
全文摘要
本發(fā)明提出一種外科器械，該器械尤其適用于人體或者動(dòng)物組織最小侵害的手術(shù)，所述器械包括一針狀基體(3)，基體中帶有例如至少由一個(gè)空心纖維(2)構(gòu)成的通道。至少一個(gè)空心纖維(2)由纖維復(fù)合材料構(gòu)成的基質(zhì)(5)包住。使用空心纖維(2)可以使制造，特別是帶有多個(gè)通道的器械變得簡(jiǎn)單。在基體(3)的內(nèi)部使用一個(gè)以上空心纖維(2)增加了可用性，例如可同時(shí)對(duì)組織進(jìn)行觀察和治療。
文檔編號(hào)A61B18/20GK1468078SQ01817119
公開(kāi)日2004年1月14日 申請(qǐng)日期2001年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月12日
發(fā)明者M·韋克, S·菲希爾, S·C·蘭格, B·布羅謝爾, F·施密特, D·E·斯皮爾伯格, J·里克特, A·布拉克, D·H·W·格羅內(nèi)邁爾, J·斯佩德?tīng)? 6, M 韋克, W 格羅內(nèi)邁爾, 蘭格, 宓露, 扌歡, 斯皮爾伯格, 芴, 頌 申請(qǐng)人:波瓊顯微治療開(kāi)發(fā)研究所, 顯微治療開(kāi)發(fā)研究中心有限公司, 弗勞恩霍弗應(yīng)用研究促進(jìn)會(huì)