這聽起來雖然真的好像天方夜譚：目前在侵入性手術治療中所使用某些器械早在20世紀30年代便已問世，并一直沿用至今，幾乎沒有任何改良。
在多數情況下，這類器械的確可滿足其應用需要，但患者的康復卻極為緩慢。這種情況在進行胸腔手術（例如心臟或肺部手術）時尤其常見。目
前主要有兩種方法可將胸腔打開至醫生可實施手術的程度：胸廓切開術（從肋間切入）和胸骨切開術（縱向切開胸骨）。實施胸廓切開術時，會
從兩條肋骨之間切入。實施胸骨切開術時，外科醫生會縱向鋸開胸骨，以打開胸腔。在這兩種情況下，外科醫生都需要借助一個帶手柄和止動爪的絞盤（
即牽開器）將肋骨或兩塊胸骨分開。但將肋骨分開需要很大的力量。
美國公司Physcient的研發團隊發現，分開肋骨所需的力量大約等于患者的體重。這就是說，使用牽開器可能會導致骨折、神經壓迫、關
節過度擴張以及韌帶撕裂。并進而導致永久性術后傷害。位
于北卡羅萊納州達勒姆市的Physcient公司研發出可顯著降低因打開胸腔而導致的傷害的新技術。
Chuck Pell與Hugh Crenshaw共同創建了Physcient公司，前者解釋說：“擺在我們面前的，是
兩個必須解決的重要問題。一個問題是我們的牽開器不能大于目前手術室中所使用的器械。而另一個問題就是該器械要能承受頻繁的消毒。”
Physcient正是以此為目標，研發推出了Assuage? Smart Retractor?，該
器械采用新型技術來解決這一長期疑難問題，而不需要改變外科手術方法。Pell補充說道：“我們兩人的專業都是生物力學。因
此我們希望將我們學到的有關生物運動的知識運用到新型技術中。近來我們開始研究外科手術器械這一非常有趣的領域。目
前手術中所使用的大部分器械都發明于生物力學成為一個成熟的學科之前。”根據“國家心肺和血液研究所”的統計，每
年所進行的心臟手術已超過五十萬例。如果再算上超過十萬例的肺部 手術，那么對于高品質手術器械的需求就更為明顯。目
前所使用的肋骨牽開器的設計之舊、所進行手術的數量之巨，直接導致了肋骨骨折案例的持續增加。
Crenshaw和Pell意識到過去對肋骨牽開器所需力量的研究甚少，因此組建了一個團隊，專門測量所需力量和效果并開發可降低傷害的技術。骨
骼具有可觀的延展性，可達到相當大的彎曲度才會折斷。但是這也取決于牽開器的運動速度。肋骨在猛然彎曲的情況下極易折斷，使
用手搖式牽開器時就常常出現這種情況。因為骨纖維需要一些時間才能伸展開來。自動調節式Assuage?肋骨牽開器帶有內置傳感器，可
快速識別到纖維不穩定的情況。這個信息將被反饋給儀器，這樣儀器就能根據肌體組織的具體情況作出相應的反應。電
機的這種閉環反饋電路必須極為準確且絕對可靠，這樣才能用于醫療儀器。
動作柔和的高轉矩maxon電機
Physcient以maxon電機為基礎構建了第一臺原型機。對于電機的一個重要要求便是，即使在低轉速情況下也必須保證無頓轉運行。肋
骨牽開器必須要能溫和平穩地運行，這樣才能將對患者傷害降至最低。無刷
直流電機可使用電池驅動，非常方便。通
過帶傳感器系統的內置控制系統可精確地控制牽開過程。Physcient專門選擇了高轉矩電機，以便能完成所需力量較大的任務。“
maxon提供的電機不但要提供醫學史上最大的牽開力，而且還必須非常精確地工作，才能將對韌帶和軟組織的傷害降至最低”，Pell解釋道。
maxon motor生產的電機范圍廣泛，直徑從6 mm至90 mm不等，可用于各種不同的應用。通過電子換向可將電磁干擾降至最低。無
刷
直流電機沒有會磨損的機械刷，這一優點可保證較長的使用壽命。此外，高品質預載滾珠軸承更進一步地延長了電機使用壽命。
Physcient Assuage? Smart Retractor?的設計也充分考慮到骨骼和組織的物理特性。和
多數心胸外科領域內的研究項目一樣，該產品也曾在豬只身上進行過實驗，因為豬只的生物力學結構與人體的生物力學結構頗為相似。P
hyscient團隊設計出的原型機帶有兩排彎曲的金屬鉤，每排金屬鉤用來圍住一條肋骨。在牽開器自動牽開肋骨的過程中，可
通過傳感器信號來控制maxon電機，從而保證以溫和的方式打開胸腔。實驗證明，Physcient的牽開器可明顯降低組織創傷并減輕疼痛。同
時也能使患者維持良好呼吸，康復時間也明顯縮短。Assuage?的生產啟動后，P
hyscient的研發團隊將繼續致力于其它長期未得到改善的醫療器械的研究工作。
在醫療器械改進的過程中，Physcient公司始終著眼于患者的福利。公司也計劃對所有外科手術器械進行自動化改進。Assuage?
Smart Retractor?計劃將于2013年投放市場。
