改良式體內打結法

為了克服傳統式體內打結法纏繞好的縫線易滑落的問題，德國 一間開發腹腔鏡手術器械的公司與美國芝加哥兩位醫師合作研發 一改良式體內縫線打結器解決縫線易滑落的問題。打結器的外觀如

圖 8。此改良式縫線打結器品牌名稱為 MAHE[5]，而器械名稱為

圖 8 改良式縫線打結器 Easynot[5]

Easyknot[5]。該打結器具有兩個縫線夾頭，能使主夾具在纏繞縫線 於 Easyknot[5]的過程中，固定縫線，使纏繞好的縫線不易滑落，藉 此降低體內縫線打結的難度。圖 9 為縫線纏繞於 Easyknot[5]的模

圖 9 Easyknot 將纏繞後的縫線固定住[5]

樣，可以清楚看見纏繞後的縫線會被離前端較遠的縫線夾頭固定，

因而不易滑落造成打結失敗。此改良式體內打結器構想極佳，但因 沒有解決體內夾具易相互碰撞的問題，實際產品推出後，多數的外 科醫師仍覺得操作不易，因此沒有被廣泛使用。

1.2.3 一般體外打結法

一般體外打結法的操作方式如下：首先利用手術夾具將兩端縫 線拉出體外，如下頁圖 10，並請助手以食指塞住套管的開口，如圖 10 中*號處，防止體內氣體洩漏。然後在體外以雙手纏繞縫線來形 成所需的活結，如圖 11，並將活結縮減至不超過套管直徑的範圍。

接著再使用一種手術器械“推結器(Knot pusher)”將未拉緊的活 結透過套管推入體內靠近欲縫合的部位，如圖 12，然後退出推結 器，改放入縫線打結器，把活結拉緊即完成打結動作。體外打結法

圖 10 將縫線拉出體外[6] 圖 11 以雙手在體外將結纏繞成型[6]

圖 12 以推結器將活結推入體內[6]

因不需於體內纏繞縫線，故大大降低了打結難度，但也引申出其他

圖 14 改良式縫線打結器推結圖[7]

成打結的動作。此改良式體外縫線打結器透過整合推結與拉緊活結 的功能，確實減少了手術時間；但因為縫線始終是拉出體外以雙手 來纏繞成型的，所以縫線需大量消耗這點還是沒有改善，亦即手術 成本依然很高。另外 Fung[8]也有發表類似功能的整合型縫線打結 器，但也存在著縫線消耗量大的問題。

二、研究目標

三、規格訂定與原型設計

3.1 規格訂定

腹腔鏡手術縫線打結器規格的訂定主要受限於套管的直徑大 小，因為縫線打結器進出人體腹腔都是透過套管的內徑。而目前腹 腔鏡手術使用的套管其直徑主要有兩種規格：5-6mm 與 10-12mm。

其中 10-12mm 為目前主流，少部分腹腔鏡手術才會用到 5-6mm 的套

下平結的形成分成四動作一條件，以下逐一詳加說明。首先縫線需 透過針頭穿刺縫合部位，形成如圖 17；定義將穿刺完縫合部

圖 17 縫線穿刺縫合部位示意圖

位左端的縫線稱作繩 B，右端的縫線稱作繩 A，這樣預備動作即完成，

再來開始分析說明平結形成的四個動作。動作一，繩 A 疊上繩 B；動 作二，繩 A 疊於繩 B 後方；動作三，繩 A 再度疊上繩 B；動作四，兩 繩拉緊。這四個動作分別依序以圖 18 至圖 21 表示。而平結

圖 18 繩 A 疊上繩 B 圖 19 繩 A 疊於繩 B 後方

繩B 繩A

圖 20 繩 A 再度疊上繩 B 圖 21 兩繩拉緊

形成的四個動作裡，在進行動作二時，有一個條件必須加以說明，

在此稱這個條件為條件 a。如圖 22 所示。在進行完動作一後，定

圖 22 條件 a 說明圖

義繩 B 連接縫合部位的一端稱做“固定端”，而懸空的一端則稱作

“夾取端”。進行動作二時，繩 A 必須往繩 B 固定端的方向疊於繩 B 後方，如圖 22 左半部份所示，之後進行動作三與動作四平結方能形 成；如果繩 A 疊往繩 B 夾取端的方向，如圖 22 右半部份所示，則之 後平結就不能正確形成。了解上述平結形成過程的動作與條件分析 後，接著就可以針對各動作與條件，設計出相對應的機械構造來執 行。綜合以上分析，打結器所需具備的機械構造有：

可執行繩 A 疊上繩 B 的機械構造

可執行繩 A 疊於繩 B 後方並達成條件 a 的機械構造 可執行繩 A 再度疊上繩 B 的機械構造

可執行兩繩拉緊的機械構造 3.3 第一種設計

第一種新式腹腔鏡體內縫線打結器為單孔雙根，其器械設計外 觀如下頁圖 23，在此將說明此器械的運作方式，並介紹使用此器械 如何完成一個平結的動作流程。圖中此新式打結器具備兩根夾爪，

圖 23 單孔雙根式體內打結器

一根叫做輔助夾爪，另一根稱為主夾爪，主夾爪與輔助夾爪前端都 具有可以夾取縫線的縫線夾頭，如圖 24。輔助夾爪的機械構造設計

圖 24 縫線夾頭示意圖

是可以讓該夾爪前半段旋轉 180 度，使縫線夾頭方向改變，如圖 25；

輔助夾爪除了前端的縫線夾頭與旋轉的機械構造外，其餘構造皆固

圖 25 輔助夾具機械構造示意圖

定不動。主夾爪除了前端的縫線夾頭可夾取縫線外，整隻主夾爪也 可以前後做直線移動，並且以輔助夾爪的縫線夾頭為主軸做旋轉；

可旋轉的範圍是 360 度，如圖 26。在主夾爪繞著輔助夾爪做旋轉運

圖 26 主夾具機械構造示意圖與側視圖

動時，輔助夾爪是完全固定不動的，且主夾爪旋轉到上方輔助夾爪

“ㄈ”字型的構造裡面時，該輔助夾爪ㄈ字型構造的空間大小剛好 允許主夾爪通過，故主夾爪是可以前後移動與整隻做轉動的。最後 則是包圍主夾爪與輔助夾爪的套筒。套筒內部輔助夾爪與主夾爪穿 透過的部分是挖空的，但其餘部分為實心設計，故套筒可以前後移 動，如圖 27。至此整個器械的機械構造概念與運動方式大抵設計完

圖 27 套筒構造示意圖

成，接下來將介紹此種新式腹腔鏡體內打結器的使用方法。這裡將 此新式體內打結器的輔助夾爪稱做“夾爪 A”，主夾爪則稱做“夾爪 B”，以利後面文章的描述。一開始將此新式體內打結器透過套管置 入體內後，先以夾爪 A 前端的縫線夾頭夾取有針頭一端的縫線，並

讓夾爪 A 做 180 度的旋轉，如圖 28；然後讓夾爪 B 往後方移

圖 28 夾爪 A 夾取縫線並旋轉動作圖

動，使夾爪 B 前端縫線夾頭的位置不超過夾爪 A ㄈ字型構造最前面 的部分，如圖 29，如此夾爪 B 才能繞著夾爪 A 的縫線夾頭做旋轉。

圖 29 夾爪 B 移動後示意圖

接著夾爪 B 以夾爪 A 的縫線夾頭為軸心，繞著夾爪 A 的縫線夾頭旋 轉一圈，使縫線纏繞於夾爪 B 上，夾爪 B 再以前端縫線夾頭夾取縫 線的另一端。圖 30 為夾爪 B 旋轉半圈時的示意圖，圖 31 則為夾爪 B

圖 30 夾爪 B 旋轉半圈示意圖 圖 31 夾爪 B 旋轉一圈示意圖 轉完一整圈並夾取另一端縫線的示意圖。最後夾爪 B 往後方套筒內 移動形成活結，同時套筒往前推，如下頁圖 32，將活結推近縫合部

圖 32 套筒推近示意圖

位來完成打結動作，至此整個打結縫合即操作完成。接下來將說明 各個操作步驟與平結形成四動作一條件的關連性。首先須說明，夾 爪 B 最後是夾取無針一端的縫線後做移動，故筆者視夾爪 B 為該端 縫線的延伸，即夾爪 B 整根就像是無針一端的縫線本體。所以當夾 爪 A 夾著有針一端的縫線作旋轉時，就形成縫線第一次疊上夾爪 B，

也就是完成動作一。而當夾爪 B 旋轉半圈時，縫線疊上夾爪 B 第二 次，故完成動作二。當夾爪 B 旋轉完一整圈時，縫線第三次疊上夾 爪 B，故完成動作三。最後夾爪 B 向後拉形成活結，同時套筒往前推，

使活結拉緊於縫合部位，即完成動作四。至於條件 a 則是在夾爪 B

旋轉半圈時就達成了，在此以圖 33 來說明。由於夾爪 A 有做

圖 33 第一種原型設計條件 a 達成示意圖

旋轉 180 度的動作，使夾爪 B 繞著夾爪 A 的縫線夾頭旋轉半圈時，

形成如圖 33 左半部分的樣貌；其中我們可視有針頭一端的縫線為繩 A，無針一端的縫線與夾爪 B 整體可連在一起視為繩 B，其示意圖就 如圖 33 右半部分的樣貌。而前面 3.2 節已說明過，圖 33 右半部分 的纏繞方式是可以形成平結的，故條件 a 達成無誤。此原型設計的 細部機構及尺寸規劃如圖 34 所示，其中夾爪 A 旋轉部分與前端縫線

圖 34 第一種原型設計尺寸規劃圖

夾頭是靠鋼線來帶動。在此發現，於整體打結器直徑不超過 10mm 的 範圍內，夾爪 A 與夾爪 B 的直徑就不能超過 2mm；但這樣的夾爪其鋼 性必然有問題，故此種設計的可行性不高，因而有了第二種設計。

3.4 第二種設計

第二種設計其外觀如圖 35 所示，在此稱其為單根雙卡榫縫線 打結器。圖 36 為圖 35 打結器中間卡榫部位的外型放大圖。其

圖 35 單根雙卡榫縫線打結器 圖 36 卡榫部位放大圖 中卡榫 1 與卡榫 2 分別位於打結器的上、下方，且卡榫 1 與卡榫 2 中間皆有一小孔供縫線穿過。以下將說明使用此打結器打結的步 驟，並同時說明各步驟與平結形成四動作一條件之間的關係。不同 於第一種原型設計在體內纏繞縫線，此單根雙卡榫打結器是先在體 外把縫線纏繞於打結器上才透過套管置入體內。纏繞的步驟如圖 37 所示。首先以此新式打結器前端縫線夾頭夾住有針一端的縫線，

圖 37 縫線預先纏繞示意圖

然後將無針一端的縫線穿過卡榫 1 中間的空隙。接著將穿完卡榫 1 的縫線直接再穿過卡榫 2 的空隙，使縫線又繞回到打結器前方。最 後將縫線拉到後方握柄處以特定機構固定住，而纏繞好的縫線受限 於卡榫不會隨意移動或脫落，至此縫線預先纏繞的步驟即大功告 成。圖 38 為打結器預先纏繞縫線完畢的外型示意圖，同時圖 39 為 圖 38 中間卡榫部分逢線纏繞完畢放大圖。接著將此縫線打結器透

圖 38 打結器縫線預先纏繞示意圖 圖 39 卡榫部分逢線纏繞示意圖 過套管置入體內，並以有針頭一端的縫線穿刺過縫合部位，形成如 下頁圖 40。一般而言，進行傳統腹腔鏡或單一切口腹腔鏡手術時，