這聽(tīng)起來(lái)雖然真的好像天方夜譚：目前在侵入性手術(shù)治療中所使用某些器械早在20世紀(jì)30年代便已問(wèn)世，并一直沿用至今，幾乎沒(méi)有任何改良。
在多數(shù)情況下，這類器械的確可滿足其應(yīng)用需要，但患者的康復(fù)卻極為緩慢。這種情況在進(jìn)行胸腔手術(shù)（例如心臟或肺部手術(shù)）時(shí)尤其常見(jiàn)。目
前主要有兩種方法可將胸腔打開(kāi)至醫(yī)生可實(shí)施手術(shù)的程度：胸廓切開(kāi)術(shù)（從肋間切入）和胸骨切開(kāi)術(shù)（縱向切開(kāi)胸骨）。實(shí)施胸廓切開(kāi)術(shù)時(shí)，會(huì)
從兩條肋骨之間切入。實(shí)施胸骨切開(kāi)術(shù)時(shí)，外科醫(yī)生會(huì)縱向鋸開(kāi)胸骨，以打開(kāi)胸腔。在這兩種情況下，外科醫(yī)生都需要借助一個(gè)帶手柄和止動(dòng)爪的絞盤(pán)（
即牽開(kāi)器）將肋骨或兩塊胸骨分開(kāi)。但將肋骨分開(kāi)需要很大的力量。
美國(guó)公司Physcient的研發(fā)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，分開(kāi)肋骨所需的力量大約等于患者的體重。這就是說(shuō)，使用牽開(kāi)器可能會(huì)導(dǎo)致骨折、神經(jīng)壓迫、關(guān)
節(jié)過(guò)度擴(kuò)張以及韌帶撕裂。并進(jìn)而導(dǎo)致永久性術(shù)后傷害。位
于北卡羅萊納州達(dá)勒姆市的Physcient公司研發(fā)出可顯著降低因打開(kāi)胸腔而導(dǎo)致的傷害的新技術(shù)。
Chuck Pell與Hugh Crenshaw共同創(chuàng)建了Physcient公司，前者解釋說(shuō)：“擺在我們面前的，是
兩個(gè)必須解決的重要問(wèn)題。一個(gè)問(wèn)題是我們的牽開(kāi)器不能大于目前手術(shù)室中所使用的器械。而另一個(gè)問(wèn)題就是該器械要能承受頻繁的消毒。”
Physcient正是以此為目標(biāo)，研發(fā)推出了Assuage? Smart Retractor?，該
器械采用新型技術(shù)來(lái)解決這一長(zhǎng)期疑難問(wèn)題，而不需要改變外科手術(shù)方法。Pell補(bǔ)充說(shuō)道：“我們兩人的專業(yè)都是生物力學(xué)。因
此我們希望將我們學(xué)到的有關(guān)生物運(yùn)動(dòng)的知識(shí)運(yùn)用到新型技術(shù)中。近來(lái)我們開(kāi)始研究外科手術(shù)器械這一非常有趣的領(lǐng)域。目
前手術(shù)中所使用的大部分器械都發(fā)明于生物力學(xué)成為一個(gè)成熟的學(xué)科之前。”根據(jù)“國(guó)家心肺和血液研究所”的統(tǒng)計(jì)，每
年所進(jìn)行的心臟手術(shù)已超過(guò)五十萬(wàn)例。如果再算上超過(guò)十萬(wàn)例的肺部 手術(shù)，那么對(duì)于高品質(zhì)手術(shù)器械的需求就更為明顯。目
前所使用的肋骨牽開(kāi)器的設(shè)計(jì)之舊、所進(jìn)行手術(shù)的數(shù)量之巨，直接導(dǎo)致了肋骨骨折案例的持續(xù)增加。
Crenshaw和Pell意識(shí)到過(guò)去對(duì)肋骨牽開(kāi)器所需力量的研究甚少，因此組建了一個(gè)團(tuán)隊(duì)，專門(mén)測(cè)量所需力量和效果并開(kāi)發(fā)可降低傷害的技術(shù)。骨
骼具有可觀的延展性，可達(dá)到相當(dāng)大的彎曲度才會(huì)折斷。但是這也取決于牽開(kāi)器的運(yùn)動(dòng)速度。肋骨在猛然彎曲的情況下極易折斷，使
用手搖式牽開(kāi)器時(shí)就常常出現(xiàn)這種情況。因?yàn)楣抢w維需要一些時(shí)間才能伸展開(kāi)來(lái)。自動(dòng)調(diào)節(jié)式Assuage?肋骨牽開(kāi)器帶有內(nèi)置傳感器，可
快速識(shí)別到纖維不穩(wěn)定的情況。這個(gè)信息將被反饋給儀器，這樣儀器就能根據(jù)肌體組織的具體情況作出相應(yīng)的反應(yīng)。電
機(jī)的這種閉環(huán)反饋電路必須極為準(zhǔn)確且絕對(duì)可靠，這樣才能用于醫(yī)療儀器。
動(dòng)作柔和的高轉(zhuǎn)矩maxon電機(jī)
Physcient以maxon電機(jī)為基礎(chǔ)構(gòu)建了第一臺(tái)原型機(jī)。對(duì)于電機(jī)的一個(gè)重要要求便是，即使在低轉(zhuǎn)速情況下也必須保證無(wú)頓轉(zhuǎn)運(yùn)行。肋
骨牽開(kāi)器必須要能溫和平穩(wěn)地運(yùn)行，這樣才能將對(duì)患者傷害降至最低。無(wú)刷
直流電機(jī)可使用電池驅(qū)動(dòng)，非常方便。通
過(guò)帶傳感器系統(tǒng)的內(nèi)置控制系統(tǒng)可精確地控制牽開(kāi)過(guò)程。Physcient專門(mén)選擇了高轉(zhuǎn)矩電機(jī)，以便能完成所需力量較大的任務(wù)。“
maxon提供的電機(jī)不但要提供醫(yī)學(xué)史上最大的牽開(kāi)力，而且還必須非常精確地工作，才能將對(duì)韌帶和軟組織的傷害降至最低”，Pell解釋道。
maxon motor生產(chǎn)的電機(jī)范圍廣泛，直徑從6 mm至90 mm不等，可用于各種不同的應(yīng)用。通過(guò)電子換向可將電磁干擾降至最低。無(wú)
刷
直流電機(jī)沒(méi)有會(huì)磨損的機(jī)械刷，這一優(yōu)點(diǎn)可保證較長(zhǎng)的使用壽命。此外，高品質(zhì)預(yù)載滾珠軸承更進(jìn)一步地延長(zhǎng)了電機(jī)使用壽命。
Physcient Assuage? Smart Retractor?的設(shè)計(jì)也充分考慮到骨骼和組織的物理特性。和
多數(shù)心胸外科領(lǐng)域內(nèi)的研究項(xiàng)目一樣，該產(chǎn)品也曾在豬只身上進(jìn)行過(guò)實(shí)驗(yàn)，因?yàn)樨i只的生物力學(xué)結(jié)構(gòu)與人體的生物力學(xué)結(jié)構(gòu)頗為相似。P
hyscient團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出的原型機(jī)帶有兩排彎曲的金屬鉤，每排金屬鉤用來(lái)圍住一條肋骨。在牽開(kāi)器自動(dòng)牽開(kāi)肋骨的過(guò)程中，可
通過(guò)傳感器信號(hào)來(lái)控制maxon電機(jī)，從而保證以溫和的方式打開(kāi)胸腔。實(shí)驗(yàn)證明，Physcient的牽開(kāi)器可明顯降低組織創(chuàng)傷并減輕疼痛。同
時(shí)也能使患者維持良好呼吸，康復(fù)時(shí)間也明顯縮短。Assuage?的生產(chǎn)啟動(dòng)后，P
hyscient的研發(fā)團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)致力于其它長(zhǎng)期未得到改善的醫(yī)療器械的研究工作。
在醫(yī)療器械改進(jìn)的過(guò)程中，Physcient公司始終著眼于患者的福利。公司也計(jì)劃對(duì)所有外科手術(shù)器械進(jìn)行自動(dòng)化改進(jìn)。Assuage?
Smart Retractor?計(jì)劃將于2013年投放市場(chǎng)。
