[0002] 本非临时
专利申请要求2008年8月29日申请的、
发明名称为“外科升降机”、申请号为61/093,224的临时专利申请的优先权，在此该临时专利申请的整体被引用。
技术领域
[0003] 本发明总的来说涉及设备和系统，包括改进的外科升降机、外科椅、手术台，以获得外科医生相对于手术台上的病人的最佳
定位。
背景技术
[0004] 外科手术变得日益复杂，常常要求外科医生在一个相当长的时间段里保持一个固定的、与手术区域相关的身体姿势，从而导致外科医生感到疲劳。在当外科医生做
腹腔镜手术时，由于该手术要求医生用双手操持仪器的同时还要维持对视频显示的可视控制，因此这种现象更为严重。多项已发表的研究表明，在做外科手术的过程中，外科医生的肌肉疲劳不断增加。大量公开的研究成果表明，
现有技术中的系统在手术期间不能满足外科医生的人体工程学的要求。尤其是，手术台相对于外科医生的高度可能会太高或太矮，并且这样会使外科医生在手术过程中始终处于一种不舒服的姿势。虽然现有技术中的手术台配备有用于调整手术台相对于地板的高度的控制设备，但是，控制设备具有有限的调整范围，更重要的是，并没有设计用于对手术台相对于外科医生的
位置进行优化。在有些情况下，手术台高度的限制会导致外科医生从一个小于最佳的
角度实施手术。另外，病人的位置可能会使接近手术区域变得更困难，并会降低手术区域的暴露程度、延长手术时间、而且可能增加手术并发症的机会。
[0005] 另外，现有技术中的系统没有考虑以下情况，即需要两个或两个以上的外科医生同时操作一个外科手术时，每个外科医生都需要该系统具有单独地使他/她相对于手术区域处于最佳的位置的能
力。例如，手术台的高度可能适合于一个医生，但却并不适合于另一位医生。
[0006] 目前，
手术室典型地配备了简单的手术站立台，每个手术站立台都是一个具有固定高度的
铁制的台子，用于
支撑处于站立姿势的外科医生。现有技术中的手术站立台是不可调节的，因此不能满足外科医生或手术团队在实施外科手术时的定位需求。
[0007] 外科椅是已知的，例如，请参见诺顿的美国专利5,490,716号，和特赛曼恩德的美国专利5,029,941号。另外，用于外科医生实施外科手术时的身体支撑系统也是已知的，例如，请参见加柏的美国专利3,754,787号，和布伦森等人的专利申请号为2006/0207021的名称为“多方向人员升降机”的美国专利申请。但是，这些申请并不知道使现有技术中的系统针对通过容易地、精确地、有效地控制一个或多个外科医生相对于手术台桌的位置来优化手术团队的能力，而是给予外科医生和手术团队那些能使外科医生舒适的移动的必要自由。
发明内容
[0008] 本
申请人发明了一种具有多种目的和功能的外科升降系统，其特别设计用于响应一个外科医生或者手术团队对于在外科手术过程中调整、控制、有效保持外科医生相对于手术台的最佳操作位置的需求，而不论外科医生在实施手术过程中是坐着，或站着，或走几步(“行走”)。本申请披露的装置和系统将帮助外科医生快速地、简单地、精确地调节(需要时保持)他/她相对于手术区域的位置，同时促进外科医生的人体工程学上的舒适。
[0009] 公开了所述外科升降系统的三个
实施例：(1)独立式的外科升降机(适用于一个外科医生)，(2)包含有一个称作“行走平台”的独立式的外科升降机(适用于一个或多个外科医生，并适用于走几步)，(3)外科升降机与椅子的组合。这些公开的实施例都包含一种外科升降机与外科手术台可操作地连接的方式，该方式用于能够精确控制外科升降机在多个方向上相对于手术台的位置。所述公开的发明还旨在提供一个改进的手术台，其设计用于可操作地接受所述的外科升降机。
[0010] 在独立式的外科升降机一个优选实施例中，外科升降机包括一个
基座14，基座上有轮子28，轮子上安装有轮子的停止或止动部件(优选是脚致动的)，还包括一个支撑在基座14上的平台12以及一个平台升降机构，其用于调整平台相对于
水平面参考点，例如手术台或地面，之间的高度。升降机械装置可以包括如图所示的一个液压提升油缸24和
液压泵26，或者升降机械装置通过一个
电动机或其他驱动装置(
气动驱动)来驱动。在外科手术期间外科医生站立在平台上，平台的大小可以调节，用以容纳至少一个外科医生站立。平台可以具有任意所需的的外形和配置。在优选实施例中，平台的形状基本上是矩形。在第一实施例一个替换的实
用例(未图示)中，使用一个具有外
螺纹的机构(例如：代替液压油缸)来调节平台的高度。该外科升降系统的优先实施例是一个容易移动的独立式外科升降机，该独立式的外科升降机基本上由外科罩好好地罩着，需要的时候，推进外科室。
[0011] 需要时，上述外科升降机也可以很好地通过手动的、可移动的方式连接到一个经过改进的手术台上，用来更加有效控制外科升降机在x和z方向上相对于手术台的位置。
[0012] 带有称为行走平台的外科升降机的实施例具有一个平台，这个平台的尺寸使得一名或多名外科医生可根据需要在平台上走动，这样外科医生基本上可以接近手术台的整个宽度，而不需要在手术期间重新对外科升降机进行定位。这就是节约时间的特性。
[0013] 一种可选择的特性是：平台的角度可以根据需要进行选择性调节，以使医生可以更好地手术区域内接近病人。由于具有这种可选择特性，可能会提供一个专
门的平台角度
控制器。
[0014] 为了公开的目的，术语“x方向”一般是指外科升降机的最前缘和外科手术台前缘之间隔开的距离，其中，前缘是指在外科手术过程中最接近于外科医生的外科手术台的边缘，最前缘是指平面的面向手术台的一侧。术语“y方向”是指外科升降机的平台相对于一个水平面基准点(诸如手术台的床面或地面)的垂直距离(高度)。术语“z方向”是指能够表明外科升降机的平台的一侧与手术台的一侧之间间隔的距离的轴向，其中，手术台的一侧垂直于前述的手术台前缘，外科升降机平台的一侧垂直于前述的外科升降机平台的最前沿。
[0015] 第三个实施例所公开的外科升降系统包含一个外科医生使用的座位部(并且最好有一个可调节的靠背，并且还可以选择性地包含可调节的
扶手和
脚踏)，使外科医生在手术过程中可以坐着，并且可以使用该外科升降机所包含的所有控制功能。外科医生的座位部可以安装在平台上的任何合适的位置。外科医生的座位部可以被牢牢固定在平台上，或者优选地，外科医生的座位部牢牢地与平台相连，通过一个如所示的那样轮轨导向系统控制医生座位在平台上的运动。一个可选的特性是：在需要的时候外科医生的座位部可以很容易手动连接到平台上，从而使外科升降机从一个用于站立的平台变为带有外科医生的座椅的平台。可替换地，带有座椅的外科升降机的组合可通过将预先安装到平台上的座椅而得到。外科升降机的平台可以根据需要被设计成能够容纳多个外科医生的座位部。
[0016] 对于所示的外科升降系统的优选实施例，配备了一个或多个独立的控制器，用来根据需求精确调整外科升降机在x，y，z方向上的位置。控制器可以是气压式的，也可以是
电子式的。在一个优先的实施例中，外科升降机包含一个用来自动控制平台与外科手术台的相对高度的控制器，还包含另一个控制器，其用来自动控制外科椅(如果使用)的座位部分相对于手术台的高度。外科医生通过牢固地固定在平台上的一个控制面板与控制器进行交互。优选地，控制器是可编程控制器，其能够获取外科升降机的某一特定位置所对应的在x，y，z方向上的位置数据，由此，可节约在外科手术室的设置时间。这样，经过编程的控制器可以获取一个特定外科医生在外科升降机上的最理想的(默认或初始)位置。外科升降机也可以由护士或外科助手来远程控制。可编程控制器可以是声控的，使得外科医生腾出双手来操作外科仪器以及进行其他外科操作。优选地，控制器连接到盖在病人上面的无菌手术罩上。
[0017] 对于所示的外科升降系统的优选实施例，其中包含一外科升降机10，此外科升降机10包括一个带有轮子28的底部平台14、一个上平台12、一个外科升降系统控制器16、和控制器
支架18。
[0018] 由于所示的外科升降系统将会在外科手术室环境中使用，所以，需要用外科罩将其罩住。适当的外科罩包括多个独立的(一次性的)外科罩，其罩在平台上(并且在使用连接器平台时)、控制面板上、外科座位部上、靠背上、脚踏和扶手上。
附图说明
[0019] 图1是外科升降系统的第一个优选实施例的第一个示意图
[0020] 图2是外科升降系统的第一个优选实施例的第二个示意图
[0021] 图3是外科升降系统优选实施例的俯视图
[0022] 图4是外科升降机优选实施例的外科手术台上用于连接外科升降机的连接装置示意图
[0023] 图5A是外科升降系统的连接到外科手术台前的示意图
[0024] 图5B是外科升降系统优选实施例的外科手术台连接装置的剖视图[0025] 图6是外科升降机的第二个优选实施例的俯视图
[0026] 图7是外科升降系统的第二个优选实施例的俯视图
[0027] 图8是外科升降机的第三个优选实施例的侧视图，该外科升降机带有椅子[0028] 图9是外科升降机的第三个优选实施例的俯视图，该外科升降机带有座椅具体实施方式
[0029] 图1示出了本发明公开的适用于当一个外科医生站着进行手术时的外科升降机的第一个优选实施例。外科升降机10包括一个安装有轮子28和(脚致动的)轮子止动部件(未示出)的基座14、平台12，、液压提升油缸24和
液压泵26，还包括通过直立的臂支撑18可靠地连接到平台12上的控制面板16，包括第一电子
电路盒20、第二
电子电路盒22、以及螺杆32和螺杆千斤顶安全装置30，所述螺杆千斤顶安全装置30可操作地连接到螺杆
马达54，以便如图所示当外科升降机与手术台结合时，调节外科升降机在X方向上的位置。如图所示，外科升降机10通过一个滑动的连接平台34连接到外科手术台上，所述连接平台
34手动地、可移动地连接到手术台的改进部分，该改进部分包括安装在手术台36的底部支撑壳体42。将外科升降机连接到手术台上的目的在于能够更加精确、自动地可调节地控制外科升降机在x、y、z三个方向上相对于手术台的位置。这样，如图中所示的那样，经改进的手术台包括一个设计用于与手术台的连接平台可操作地连接的组件。图1中还示出了控制面板16的外科罩56和用于大体上
覆盖所述平台12的外科罩56。为了正确地为外科手术室准备好外科升降机，可能还会需要额外的外科罩。
[0030] 图2是外科升降机的第一个优选实施例中的由于使用液压升降油缸/液压泵升降来调节平台高度时，平台12相对于外科升降机10的基座14的垂直运动的示意图。平台大幅度地垂直运动使得提供必要的灵活性成为可能，以使外科医生在y方向上精确地定位。
[0031] 图3是把外科升降机连接到手术台上的一种优选连接方式的示意图。支撑结构52通过
紧固件固定在适当的位置上。具有由部件32、部件30、和马达54组成的螺杆千斤顶组件的外科升降机通过紧固件可靠地固定并滑入适当地位置。可滑动的连接平台34的向上翻起的一端通过紧固件固定在支撑结构52上。滚子支撑梁44包括第一加长槽62、第二加长槽64和限位
开关60，以
支撑辊子46运动，所述辊子46由螺杆马达54驱动。
[0032] 图4是每个优选的实施例中的外科升降机-手术台的连接装置的示意图。如图所示，手术台36的改进之处在于具有滚子支撑梁44，所述滚子支撑梁44具有用于动力辊子50的附加的支撑结构52和用于动力辊子50的同步马达48。
[0033] 图5A是所述外科升降系统的第一个优选实施例的剖视图，其示出了安装到手术台36之前的外科升降机，该手术台的改进之处在于具有一用于与外科升降机的基座的连接平台34可操作地结合的底部支撑壳体12。该图示出了与螺杆马达54连接的螺杆千斤顶安全装置的滑动连接器32a和
弹簧插头32b。
[0034] 图6和7示出了本发明中的具有“行走”平台68的外科升降机的第二个优选实施例。
[0035] 图8和9分别示出了本发明中的称作具有椅子组合的外科升降机的第三个优选实施例70的侧视图和俯视图。如图所示，外科椅72包括基座，所述基座具有安装于平台69上的轮子78，所述平台69包括轮子
导轨80和82、所述外科椅还配备有升降椅驱动马达84和升降椅
驱动轮86。值得注意的是，可选择地，椅子是可移动的，并可以根据需求手动连接到平台69上。外科升降平台69特别按照如图所示的一个外科椅的尺寸制作以容纳一个外科椅，并可设计用来接收多个外科椅。图8和9表示通过可滑动的连接平台34而连接到手术台36的外科升降机。可以理解的是，由于外科升降机安装有轮子和轮子
刹车，因此具有椅子组合的外科升降机的实施例70也可被实现为可自由移动的、单独的系统(没有与手术台连接)。
[0036] 虽然本发明通过某些实施例加以描述，但对于本领域普通技术人员来说具有显而易见性的其他实施例也在本发明的范围之内。用于可操作地将外科升降机与手术台连接的系统和设备可能会不同于上述已公开的的实施例，但仍能达到方便地、有效地、精确地、可调节地控制外科升降机相对于外科手术台在x，y，z方向上位置的目的。另外，本发明中的升降系统还可视情况而定地用于非医用装置。因此，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对本发明进行各种各样的变化和改变。
