專利名稱：消毒鋪巾的制作方法
相關(guān)申請本申請要求1997年9月25日提交的臨時專利申請60/060,051的優(yōu)先權(quán)，所述申請在此引為參考。
發(fā)明的背景1.發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明總體上涉及使準(zhǔn)直可見光束無畸變地透過光學(xué)透明材料這個領(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明涉及一種消毒鋪巾，它能使激光束透過鋪巾的透明部分，同時保持投影的透明度和光束對準(zhǔn)的精度。所述鋪巾可以為使用激光定位系統(tǒng)和成象設(shè)備(如透視屏)的手術(shù)或診斷裝置保持一個消毒環(huán)境。
2.背景技術(shù)許多診斷和外科手術(shù)使用多種復(fù)雜的器件或要求使用許多醫(yī)療器具和部件，這些診斷和外科手術(shù)必須在消毒環(huán)境中進(jìn)行。大多數(shù)已知的醫(yī)療步驟先要求外科醫(yī)生或技術(shù)人員在病人體內(nèi)確定有關(guān)的具體部位，隨后能觸及該部位對其進(jìn)行所需的手術(shù)。在病人體內(nèi)確定有關(guān)的部位通常是在已知的并廣泛用于診斷和外科手術(shù)的成象設(shè)備(如透視屏、計算機(jī)X射線斷層攝影儀(CT掃描儀)或磁共振成象設(shè)備(MRI))的幫助下進(jìn)行的。
成象設(shè)備通常是與發(fā)出準(zhǔn)直可見光束(如激光束)的定位系統(tǒng)一起使用的。在許多用途中，在例如通常使用透視屏方法進(jìn)行的活檢、正骨、和其它精確手術(shù)中，外科醫(yī)生使用激光束來確定進(jìn)入病人體內(nèi)的位置和方向。
在確認(rèn)了病人體內(nèi)的所需部位即皮下目標(biāo)以后，外科醫(yī)生需要確定接近并到達(dá)目標(biāo)的最佳路徑，以便進(jìn)行外科手術(shù)或其它介入式醫(yī)療程序。定位系統(tǒng)能幫助外科醫(yī)生決定這種路徑。來自定位系統(tǒng)的可見光束能照射所選的路徑，所以對達(dá)到皮下目標(biāo)起方便而看得見的引導(dǎo)作用。光束的方向顯示出接近目標(biāo)的角度。另外，光束在病人皮膚上投射出一個光點，它就是進(jìn)入體內(nèi)有關(guān)部位的位置點，從而可以極小的誤差到達(dá)所述部位。在透視檢查中使用的激光定位系統(tǒng)的一個例子是MINRAD公司制造并推向市場的雙重輻照定位系統(tǒng)(DRTS)。
通常成象設(shè)備或者與成象設(shè)備一起使用的定位系統(tǒng)不易消毒，因此在進(jìn)行手術(shù)或診斷的醫(yī)療室中要使用各種各樣的消毒鋪巾來保持消毒狀態(tài)。標(biāo)準(zhǔn)的消毒鋪巾通常是柔軟的塑料鋪巾。這些消毒鋪巾通常透明，可用于許多用途，包括要求使用者透過鋪巾對設(shè)備進(jìn)行操作的用途。但是，這種鋪巾不能提供激光傳輸所需的清晰度。在不使用鋪巾情況下，激光束在1m距離的精度為±1mm，并且激光束投射的光點直徑約為1mm。當(dāng)激光透過透明鋪巾傳播時，通常不僅會使激光束投射的光點清晰度下降，而且會降低引導(dǎo)外科醫(yī)生的激光束在確定皮下目標(biāo)時的精度。
本領(lǐng)域已知的并且具體用于成象和定位設(shè)備的消毒鋪巾通常是光學(xué)透明的，但是由于各種原因，這些鋪巾在清晰度和定向方面會使激光束投射質(zhì)量下降。另外，當(dāng)鋪巾偏離其所用的位置發(fā)生一點位移時，激光束的傳輸清晰度和在病人皮膚上的投射精度都會改變。使用傳統(tǒng)的消毒鋪巾總是會在光束位置或進(jìn)入點的位置上產(chǎn)生誤差。
例如，Williams等的美國專利5,490,524公開了一種用于安裝在X-射線機(jī)上的激光定位裝置的外科鋪巾。在該專利中，在一塊X-射線透明的鋪巾片材上裝接了一片撓性醋酸酯薄膜的透明窗。該專利所公開的撓性醋酸酯窗具有兩個明顯的缺點。第一個缺點是在包裝和儲存壓力下，或者當(dāng)鋪巾包裹在激光定位裝置上時，該撓性的透明窗會彎曲。如果鋪巾彎曲或扭曲，它就形成半月形橫截面的透鏡，使入射光束偏離其所需的方向傳輸。第二個缺點在于醋酸酯薄膜不能夠經(jīng)受γ-射線輻照消毒(在制造時標(biāo)準(zhǔn)的外科鋪巾消毒方法)。這種消毒方法會使醋酸酯發(fā)黃，因此影響頻率高于600nm光的透光性。因此，要求具有用這種材料制得的透光窗的鋪巾，其光學(xué)性能不受或很少受γ-射線輻照消毒的影響。
還需要提供一種鋪巾，它保持與定位裝置適當(dāng)對準(zhǔn)，以便使定位裝置發(fā)出的光束不產(chǎn)生折射和畸變。
發(fā)明的概述因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種激光束能夠透過又不發(fā)生畸變和方向偏移的光學(xué)窗。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種光學(xué)透明窗，在包裝、儲存和使用過程中，該光學(xué)透明窗能耐彎曲并且保持剛性。
本發(fā)明另一個目的是提供一種具有剛性光學(xué)透明窗的消毒外科鋪巾，該透明窗制造材料的光學(xué)性能不受γ-射線輻照消毒的影響。
本發(fā)明再一個目的是提供一種具有光學(xué)透明窗的外科鋪巾，該光學(xué)透明窗和激光定位裝置的激光束之間的未對準(zhǔn)情況能夠測知出來。
本發(fā)明消毒鋪巾克服了傳統(tǒng)消毒鋪巾的所述缺點。本發(fā)明提供一種消毒鋪巾，它包括兩種部件用于覆蓋定位裝置的消毒袋和能讓定位裝置發(fā)出的光束透明通過而又不發(fā)生畸變的透明窗。
所述消毒鋪巾是具有一個光學(xué)透明窗的塑料鋪巾，所述透明窗可由各種抗彎曲或扭曲的光學(xué)透明聚合物制成。該鋪巾適合于包住與成象設(shè)備(如透視屏)一起使用的定位裝置。當(dāng)將該透明窗適當(dāng)?shù)嘏c激光定位裝置對準(zhǔn)時，可保持激光束投射的清晰度和精確度。當(dāng)該透明窗未對準(zhǔn)時，激光束投射的除一束主光束外，還有一束較小次光束，它是被未對準(zhǔn)的透明窗偏離所需的路徑和位置折射開來的，因此，該次光束可用來指示未對準(zhǔn)的程度和方向。當(dāng)探測到這個未對準(zhǔn)時，即可用鋪巾窗位置調(diào)節(jié)裝置容易地將鋪巾在激光定位裝置上進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而使定位裝置發(fā)出的激光束在不產(chǎn)生畸變和方向偏移的情況下傳輸至病人。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員從下面的詳細(xì)描述可容易地看到本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點，在所述詳細(xì)描述中，本發(fā)明人將說明實施本發(fā)明的一個最好方式?？梢岳斫猓诓黄x本發(fā)明范圍的情況下，本發(fā)明還可以有其它不同的實施方式，并且可在各方面對各個細(xì)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)。因此，附圖和描述僅是說明性而非限定性的。
附圖的詳細(xì)描述為進(jìn)一步理解本發(fā)明及其特征，下面將結(jié)合附圖進(jìn)行說明，附圖中

圖1是鋪巾尺寸的示意圖，該鋪巾包括一個激光束能透過的光學(xué)透明窗；圖2是表示本發(fā)明鋪巾的透明窗與激光定位裝置之間未對準(zhǔn)的示意圖；圖3是用鋪巾透明窗位置調(diào)節(jié)脊使本發(fā)明鋪巾的透明窗定位在對準(zhǔn)位置的示意圖；圖4是具有本發(fā)明消毒鋪巾的激光定位裝置的透視圖；圖5是具有本發(fā)明支承元件的激光定位裝置的透視圖。
較好實例的詳細(xì)描述如圖1所示，本發(fā)明鋪巾10包括一個消毒袋12和一個透明窗14。鋪巾10適合用于成象方法的各種定位裝置，如圖2和圖3所示的定位系統(tǒng)20。在本發(fā)明一個較好的實例中，鋪巾10與美國專利5,212,720和5,644,616(這些專利參考結(jié)合于此)所述的MINRAD Inc.制造的雙重輻照定位裝置(DRTS)一起使用。DRTS是一種用于透視檢查的激光定位裝置，它在病人身上投射一束紅色的IIIa類激光束。
消毒袋12可由常用于制造外科鋪巾的任何塑料材料制成。較好的是，消毒袋12由0.0015英寸厚的低密度聚乙烯膜制成。如圖4所示，該消毒袋的大小能夠包住定位裝置20，防止設(shè)備和病人受到污染。
為了保持光束投射的清晰度和精度以及光束的位置，消毒鋪巾10上面還有一個堅硬剛性好的透明塑料窗14，該窗可透過可見光束，如圖2和圖3所示的光束16。較好的是，透明窗14呈圓盤狀。可使用能將透明窗14和消毒袋12結(jié)合在一起的任何方式(例如超聲波焊接、熱封接、溶劑焊接或膠結(jié))使透明窗14裝接在消毒袋12上。透明窗14是由光學(xué)透明的材料(如聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephalate glycol(PETG)))制成的，但是各種光學(xué)透明的聚合物(如聚碳酸酯或丙烯酸聚合物)也是合適的材料。透明窗14的聚合物應(yīng)是剛性的，這一點對于本發(fā)明的目的很重要，因為鋪巾10在用于定位裝置20之前或使用過程中，如果制造透明窗薄膜的聚合物本身是撓性的或者太薄，透明就難免發(fā)生彎曲或扭曲。透明窗若發(fā)生彎曲，它就起透鏡的作用，光束16會偏離其所需的傳播方向發(fā)生散焦和偏移。在本發(fā)明消毒鋪巾較好實例中使用的PETG的剛性足以防止其彎曲或扭曲，從而將透明窗14保持在未彎曲的形狀，以便適合光束16的透過。而且，消毒鋪巾的圓盤狀透明窗具有足夠的厚度，從而保持堅硬剛性，不會發(fā)生彎曲。透明窗滿足了這種要求后，就能在制造、儲存、運輸或使用過程中防止彎曲或扭曲。使用PETG聚合物作為透明窗14材料的另一個優(yōu)點在于它適合用γ-射線輻照(一種在制造過程中消毒外科鋪巾的標(biāo)準(zhǔn)方法)進(jìn)行消毒。在γ-射線照射下，PETG不會著色，也不會呈某種色調(diào)，因此在定位系統(tǒng)工作過程中各種波長的激光束能清晰地透過透明窗14。
使用時，將消毒鋪巾10包裹在定位裝置20上，如圖3所示，將鋪巾的透明窗14與定位裝置的窗18“面對面”地放著。在本發(fā)明較好的實例中，定位裝置的窗18是用PETG作為材料的。如圖4所示，有一個固定裝置30將消毒鋪巾10貼合在定位裝置20上，并在醫(yī)療過程中保持包繞在定位裝置上的狀態(tài)。在本發(fā)明較好的實例中，固定裝置30是一根橡皮帶。
在較好的實例中，光束16是定位裝置20中產(chǎn)生的激光束，它被一個鏡子22反射，通過定位裝置窗18。如圖3所示，為了使光束16沿所需的方向傳播，本發(fā)明要求光束16在由定位裝置20至病人的光路中盡可能少地發(fā)生畸變、方向偏移和折射。如圖2所示，若透明窗14與定位裝置窗18未對準(zhǔn)好，部分光束會偏離光束16所需的前進(jìn)方向折射開來，使光束投射的清晰度和精度下降。在圖2中光束16的折射部分用一束或多束次光束24表示。在這種情況下，次光束24的存在導(dǎo)致定位裝置20投射在病人皮膚上的不是一個光點，而是一個模糊的斑點，使指示進(jìn)入病人皮下目標(biāo)的位點的精度下降。另外，次光束24的存在還模糊了光束16應(yīng)該傳播的途徑，從而使指示到達(dá)皮下目標(biāo)的方向的精度下降。
為了在手術(shù)或診斷過程中確保消毒鋪巾的透明窗14與定位裝置的窗18之間對準(zhǔn)，如圖5所示，本發(fā)明提供一種透明窗支承元件28。在本發(fā)明較好的實例中，該支承裝置28是一根任意長度的彈簧或銷子。如圖2、3和5所示，支承元件28的兩端接在透明窗的位置調(diào)節(jié)脊26上。當(dāng)鋪巾19與激光定位裝置20一起使用時，將透明窗14的一部分嵌在支承元件28下面，確保透明窗14與定位裝置20處于適當(dāng)對準(zhǔn)的狀態(tài)。還可使用固定裝置30使鋪巾保持包好定位裝置20的狀態(tài)。
應(yīng)當(dāng)理解上述本發(fā)明結(jié)構(gòu)的較好實例及其運作的描述，僅是本發(fā)明一種或兩種較好的實施方式。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀了這些較好實施方式并了解了所附權(quán)利要求書和附圖后，不難進(jìn)行一些變化和改進(jìn)。這些改進(jìn)和變化仍落在本發(fā)明公開的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一層保護(hù)覆蓋物，用于使定位裝置保持不受環(huán)境污染，所述定位裝置產(chǎn)生準(zhǔn)直的可見光束并且與一物體相關(guān)聯(lián)，所述覆蓋物包括一片撓性材料，其尺寸足以覆蓋產(chǎn)生準(zhǔn)直可見光束的定位裝置，所述材料中具有一個開孔，讓準(zhǔn)直光束從該開孔中穿過；固定于所述開孔周邊的剛性非撓性窗元件，它是由能讓準(zhǔn)直可見光束通過的光學(xué)透明材料制成的，當(dāng)所述窗元件經(jīng)受γ-射線輻照后，該窗元件能保持基本不發(fā)生變化。
2.如權(quán)利要求1所述的覆蓋物，其中所述窗元件是由聚對苯二甲酸乙二醇酯制成的。
3.如權(quán)利要求1所述的覆蓋物，其中所述準(zhǔn)直可見光束是激光束。
4.如權(quán)利要求1所述的覆蓋物，其中所述窗元件呈圓盤狀。
5.一種使可見光束沿預(yù)定方向傳輸而不發(fā)生畸變的系統(tǒng)，它包括產(chǎn)生可見光束的定位裝置，它具有一個可讓可見光束沿預(yù)定方向通過的裝置窗；伸展在裝置窗上的支承元件，該支承元件具有相反的兩端，并以此相反的兩端裝接在所述定位裝置上；一層保護(hù)覆蓋物，它包括具有一個開孔的撓性體和結(jié)合在該撓性體上的光學(xué)透明窗，光學(xué)透明窗的一部分外周嵌在支承元件和裝置窗之間，以便使裝置窗和光學(xué)透明窗之間保持適當(dāng)?shù)膶?zhǔn)。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述支承元件是一根細(xì)長的結(jié)構(gòu)物，如彈簧或銷子。
7.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述可見光束是激光束。
8.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，它還包括一個固定裝置，使保護(hù)覆蓋物保持包繞在定位裝置上的狀態(tài)。
9.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述光學(xué)透明窗是剛性的。
10.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述支承元件延伸在裝置窗的一個區(qū)域上，因此該區(qū)域不能透過可見光束。
11.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述裝置窗基本上是圓形的，所述支承元件在裝置窗的圓上是一根弦。
12.一種使可見光束沿預(yù)定方向通過光學(xué)透明窗而不產(chǎn)生畸變的方法，該可見光束是由具有一個平面放置的裝置窗的定位裝置產(chǎn)生的，所述方法包括將光學(xué)透明窗放置在所述裝置窗上；測出所述光學(xué)透明窗未對準(zhǔn)裝置窗平面時，通過該光學(xué)透明窗傳播的可見光束因折射產(chǎn)生的次光束；當(dāng)測出有次光束存在時，相對裝置窗對光學(xué)透明窗進(jìn)行位置調(diào)節(jié)直至次光束消失，僅剩下可見光束沿預(yù)定方向傳播。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述定位裝置還包括一個支承元件，所述調(diào)節(jié)光學(xué)透明窗位置的步驟包括對光學(xué)透明窗在裝置窗和支承元件之間進(jìn)行位置調(diào)節(jié)的步驟。
全文摘要
公開了一種用于保持手術(shù)區(qū)域消毒完整性的消毒鋪巾(10)。它具有一個剛性的光學(xué)透明窗(14),該窗(14)能讓可見光束(如激光束)由定位裝置輸出而不發(fā)生折射或畸變,否則會使該可見光束不能對準(zhǔn)定位目標(biāo)。剛性的光學(xué)透明窗(14)是由透光材料制成的,在對鋪巾進(jìn)行γ－射線消毒后,該窗能保持基本不變。
文檔編號A61B19/08GK1278156SQ98810779
公開日2000年12月27日 申請日期1998年9月25日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月25日
發(fā)明者J·C·麥克納尼, W·H·小布倫斯 申請人:明拉德股份有限公司