擴(kuò)張器械及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了用于在微創(chuàng)外科手術(shù)期間擴(kuò)張患者的組織的裝置、系統(tǒng)和方法。外科擴(kuò)張系統(tǒng)包括具有在第一端和相對(duì)的第二端之間延伸的細(xì)長(zhǎng)非空心圓柱形主體的擴(kuò)張器。第一端包括第一斜面構(gòu)型，并且第二端包括第二不同的斜面構(gòu)型。有斜面的端部可包括用于提供組織移除并增強(qiáng)與骨骼組織的接合的表面特征部。
【專利說(shuō)明】擴(kuò)張器械及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及用于執(zhí)行外科手術(shù)的器械和方法，并且更特別地涉及用于執(zhí)行微創(chuàng)脊柱外科手術(shù)的裝置、方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]用于位于體內(nèi)較深處的病變部的傳統(tǒng)外科手術(shù)會(huì)對(duì)居間組織造成顯著創(chuàng)傷。這些開(kāi)放式手術(shù)常常需要長(zhǎng)切口、大范圍的肌肉剝離、長(zhǎng)時(shí)間的組織牽開(kāi)、神經(jīng)切除和組織的血行阻斷。大多數(shù)這樣的外科手術(shù)由于使用全身麻醉和在外科手術(shù)期間的組織破壞而需要幾小時(shí)的恢復(fù)室時(shí)間和幾周的術(shù)后恢復(fù)時(shí)間。在一些情況下，這些侵入式手術(shù)導(dǎo)致永久性結(jié)疤和可能比導(dǎo)致外科手術(shù)介入的疼痛更嚴(yán)重的疼痛。
[0003]諸如關(guān)節(jié)鏡式技術(shù)之類的微創(chuàng)替代形式減少疼痛、術(shù)后恢復(fù)時(shí)間和對(duì)健康組織的破壞。整形外科患者已特別地受益于微創(chuàng)外科手術(shù)技術(shù)。病變部位通過(guò)門靜脈而不是通過(guò)大型切口進(jìn)入，從而保留居間組織的完整性。在一些情況下，這些微創(chuàng)技術(shù)僅需要局部麻醉。全身麻醉的避免減少了術(shù)后恢復(fù)時(shí)間和并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)。
[0004]由于需要進(jìn)入體內(nèi)較深處的位置和對(duì)至關(guān)重要的居間組織的損壞危險(xiǎn)，對(duì)于脊柱和神經(jīng)外科應(yīng)用來(lái)說(shuō)微創(chuàng)外科手術(shù)技術(shù)是特別有利的。例如，對(duì)于椎間盤(pán)突出的普通開(kāi)放式手術(shù)、椎間盤(pán)切除之前的椎板切除需要?jiǎng)冸x或解剖背部的主要肌肉以暴露脊柱。在后入路的方法中，包括硬膜囊周圍的脊椎神經(jīng)和血管、韌帶以及肌肉在內(nèi)的組織必須被牽開(kāi)以騰出從皮膚到椎間盤(pán)的通道。這些手術(shù)通常在全身麻醉下花費(fèi)至少I至2小時(shí)來(lái)進(jìn)行，并且需要至少幾周的術(shù)后恢復(fù)期。除了較長(zhǎng)恢復(fù)時(shí)間之外，組織的破壞是開(kāi)放式脊柱手術(shù)的主要缺點(diǎn)。當(dāng)椎間盤(pán)切除術(shù)伴隨相鄰脊柱的融合時(shí)，開(kāi)放式手術(shù)的這個(gè)方面甚至更具創(chuàng)傷性。由于有時(shí)與肌肉解剖相關(guān)聯(lián)的嚴(yán)重疼痛，許多患者不愿意尋求外科手術(shù)作為對(duì)由椎間盤(pán)突出和其它脊柱病癥造成的疼痛的解決方案。
[0005]為了減少術(shù)后恢復(fù)時(shí)間和與脊柱及其它手術(shù)相關(guān)聯(lián)的疼痛，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出顯微外科技術(shù)。任何微創(chuàng)手術(shù)的目的都是為了在使對(duì)軟組織的牽開(kāi)最小的同時(shí)實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)的開(kāi)放式外科手術(shù)相同的臨床目的?，F(xiàn)有的序貫擴(kuò)張方法包括插入導(dǎo)絲和多個(gè)直徑漸增的擴(kuò)張器，直到獲得正確的直徑。然后將牽開(kāi)器置于擴(kuò)張器上方，接著將擴(kuò)張器移除。在周圍肌肉和組織被擴(kuò)張出操作空間的情況下，牽開(kāi)器保持其位置。
[0006]有利的是減少與進(jìn)入門靜脈的擴(kuò)張相關(guān)聯(lián)的步驟以最小化外科手術(shù)時(shí)間并簡(jiǎn)化外科手術(shù)過(guò)程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)一個(gè)方面，公開(kāi)了一種構(gòu)造成擴(kuò)張患者體內(nèi)的切口和組織的外科擴(kuò)張器。該外科擴(kuò)張器包括在擴(kuò)張器的每一端具有斜面構(gòu)型的細(xì)長(zhǎng)的圓柱形主體。斜面構(gòu)型彼此不同，以便外科醫(yī)生能夠從中選擇在手術(shù)中使用的最理想的構(gòu)型。在一種形式中，擴(kuò)張器為非空心的，并且有斜面的第一和第二端允許不使用導(dǎo)絲和/或針而開(kāi)始到患者體內(nèi)的外科手術(shù)部位的通路的形成。在另一種形式中，擴(kuò)張器包括延伸進(jìn)入有斜面的端部的端面的腔體。在又一種形式中，有斜面的端部或有斜面的兩端包括增強(qiáng)擴(kuò)張器與骨骼的接合的表面特征部。該表面特征部可改善擴(kuò)張器與骨骼的牽引，有助于骨骼和組織的移除，并且提供擴(kuò)張器在骨骼上的牢固對(duì)接。
[0008]該外科擴(kuò)張器可在外科手術(shù)期間用作初始擴(kuò)張器，其被引導(dǎo)穿過(guò)皮膚和/或組織以抵靠骨骼定位該有斜面的端部。初始擴(kuò)張器限定到骨骼的通路。然后，可以圍繞初始擴(kuò)張器放置一個(gè)或多個(gè)附加的擴(kuò)張器，以增加通路的尺寸。一旦獲得期望的通路尺寸，即可圍繞或鄰近最后插入的擴(kuò)張器放置牽開(kāi)器，以保持通路。然后，可以從通路移除擴(kuò)張器。
[0009]本發(fā)明的相關(guān)特征、方面、實(shí)施例、目的和優(yōu)點(diǎn)將從下面的描述顯而易見(jiàn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1示出包括多個(gè)擴(kuò)張器的現(xiàn)有技術(shù)擴(kuò)張系統(tǒng)，每個(gè)擴(kuò)張器具有比插入患者體內(nèi)的另一個(gè)擴(kuò)張器更大的外徑。
[0011]圖2示出使用初始擴(kuò)張器插入患者體內(nèi)以形成到外科手術(shù)部位的通路的擴(kuò)張系統(tǒng)。
[0012]圖3是圖2的擴(kuò)張系統(tǒng)的初始擴(kuò)張器的立體圖。
[0013]圖4是的圖3的擴(kuò)張器的側(cè)視圖。
[0014]圖5是圖3的擴(kuò)張器的另一個(gè)側(cè)視圖。
[0015]圖6是另一個(gè)實(shí)施例初始擴(kuò)張器的立體圖。
[0016]圖7是圖6的擴(kuò)張器的側(cè)視圖，以截面示出擴(kuò)張器的遠(yuǎn)端。
[0017]圖8是圖6的擴(kuò)張器的另一個(gè)側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了有助于理解本發(fā)明的原理，現(xiàn)在將參考在附圖中示出的實(shí)施例，并且將使用特定的語(yǔ)言來(lái)描述這些實(shí)施例。但應(yīng)理解，這并非意圖限制本發(fā)明的范圍。如本發(fā)明所涉及的領(lǐng)域的技術(shù)人員通常將想到的那樣，可以設(shè)想在圖示裝置中的任何此類變型和進(jìn)一步的修改，以及如本文所示的本發(fā)明的原理的此類進(jìn)一步應(yīng)用。
[0019]參看圖1，示出并將大體上討論用于結(jié)合到脊柱的腰椎部分的后入路使用的系統(tǒng)、裝置和方法。雖然此處描述腰椎后入路，但應(yīng)當(dāng)容易理解，本發(fā)明的原理也可應(yīng)用于許多其它類型的微創(chuàng)外科手術(shù)。因此，結(jié)合此處描述到脊柱的腰椎后入路的事實(shí)不應(yīng)以任何方式解釋為限制本發(fā)明，除非在權(quán)利要求中明確闡述。
[0020]椎間盤(pán)切除術(shù)通常始于外科醫(yī)生用非常小的針(未示出)精確定位突出的椎間盤(pán)，該針穿過(guò)背部的肌肉向下插入至椎間盤(pán)碎片12所處的脊柱10的區(qū)域，以形成進(jìn)入通路14。針的正確位置通常使用熒光鏡確認(rèn)，但這里也可以設(shè)想使用任何成像技術(shù)。一旦實(shí)現(xiàn)這一目的，就在穿刺部位制作小切口。通常，切口長(zhǎng)度將匹配最大管狀擴(kuò)張器的外徑(例如21毫米)。然后可將導(dǎo)絲15插入切口內(nèi)并將它相對(duì)于待移除的椎間盤(pán)碎片12置于正確的位置。替代地，針可以是空心的并且用來(lái)將導(dǎo)絲15引導(dǎo)至目標(biāo)位置。然后移除空心針，同時(shí)將導(dǎo)絲沿通路14保持就位，以引導(dǎo)剩余擴(kuò)張器18、20、22，以擴(kuò)大通路14的尺寸，這些擴(kuò)張器具有不斷增加的直徑且一個(gè)在另一個(gè)上順序定位。同樣，可使用熒光鏡來(lái)確認(rèn)導(dǎo)絲和擴(kuò)張器被置于正確的位置。
[0021]參看圖2，初始的非空心擴(kuò)張器16穿過(guò)皮膚S和在脊柱10與皮膚S之間的居間組織定位，以限定通路14。第一擴(kuò)張器16可用來(lái)觸診在矢狀面和冠狀面兩者中的切口。此外，第一擴(kuò)張器16對(duì)接到脊柱10的骨骼，以提供用于引導(dǎo)附加的擴(kuò)張器來(lái)增加通路14的尺寸的平臺(tái)。一旦擴(kuò)張器16被置于正確位置，就將第二空心軟組織擴(kuò)張器18在初始擴(kuò)張器16上插入并穿過(guò)通路14至期望深度處。此時(shí)，可將擴(kuò)張器16從第二擴(kuò)張器18內(nèi)移除，但其通常保持就位以有利于引導(dǎo)附加的擴(kuò)張器。接下來(lái)，將第三空心軟組織擴(kuò)張器20和第四空心軟組織擴(kuò)張器22 —個(gè)在另一個(gè)上順序地放置且穿過(guò)通路14插入至期望深度處，從而以遞增方式增加通路14的尺寸。在圖示形式中，每個(gè)空心軟組織擴(kuò)張器的遠(yuǎn)端24具有漸縮或呈斜面的引導(dǎo)端，該引導(dǎo)端被構(gòu)造成有助于擴(kuò)張器穿過(guò)皮膚和居間的肌肉及組織的方便插入。此外，在其它形式中，本文所公開(kāi)的空心軟組織擴(kuò)張器18、20、22中的一個(gè)或多個(gè)可包括在外表面上的深度指示器或標(biāo)記26，以幫助告知外科醫(yī)生空心軟組織擴(kuò)張器已插入到患者體內(nèi)多深。
[0022]在一個(gè)示例性形式中，第一空心軟組織擴(kuò)張器18具有14毫米的最大外部尺寸，第二空心軟組織擴(kuò)張器20具有18毫米的最大外部尺寸，并且第三空心軟組織擴(kuò)張器22具有20毫米的最大外部尺寸。在圖示實(shí)施例中，每個(gè)擴(kuò)張器包括圓形橫截面并且最大尺寸為直徑。在其它實(shí)施例中，擴(kuò)張器包括非圓形橫截面，例如卵圓、橢圓或跑道形橫截面。雖然在圖示形式中使用三個(gè)空心軟組織擴(kuò)張器18、20、22，但應(yīng)當(dāng)理解，在本發(fā)明的其它形式中可使用任何數(shù)量的空心軟組織擴(kuò)張器。此外，空心軟組織擴(kuò)張器的外徑在本發(fā)明的其它形式中也可在尺寸上變化，并且上文闡述的示例性直徑不應(yīng)理解為限制本發(fā)明。每個(gè)空心軟組織擴(kuò)張器的管腔或中空內(nèi)部部分的尺寸設(shè)計(jì)成在下一較小擴(kuò)張器的外徑上貼合或滑動(dòng)。在一個(gè)具體實(shí)施例中，從一擴(kuò)張器到下一更大擴(kuò)張器的外部尺寸或直徑的尺寸增量在從2至4毫米的范圍內(nèi)，但也可以設(shè)想到其它增量。還可以設(shè)想到，根據(jù)通路14的期望尺寸，可以采用少于三個(gè)的空心組織擴(kuò)張器或者四個(gè)或更多個(gè)的空心組織擴(kuò)張器。
[0023]同時(shí)參看圖3-5，示出了擴(kuò)張器16。擴(kuò)張器16包括細(xì)長(zhǎng)的實(shí)心圓柱形主體30，其在第一端34和相對(duì)的第二端36之間、在由縱向軸線32限定的中心上延伸。在一個(gè)具體實(shí)施例中，擴(kuò)張器16限定第一端34和第二端36之間的總長(zhǎng)度。在一個(gè)具體實(shí)施例中，總長(zhǎng)度約為230毫米。然而，其它實(shí)施例設(shè)想其它長(zhǎng)度，只要當(dāng)?shù)谝欢?4和第二端36中的一個(gè)定位成與患者體內(nèi)的骨骼結(jié)構(gòu)接觸時(shí)，第一端34和第二端36中的另一個(gè)位于患者的皮膚S的外部即可，以有利于圍繞擴(kuò)張器16定位附加的擴(kuò)張器。此外，主體30包括垂直于縱向軸線32的圓形橫截面，并具有約9.5毫米的直徑。因此，在一個(gè)具體實(shí)施例中，在端部34和36之間的主體30的總長(zhǎng)度比其最大橫截面尺寸大約20倍。然而，其它實(shí)施例設(shè)想用于擴(kuò)張器16的其它尺寸和橫截面形狀，包括例如卵圓形、橢圓形、跑道形。
[0024]第一端34包括單斜面構(gòu)型，其中最末端34a以與縱向軸線32錯(cuò)開(kāi)的關(guān)系形成于主體30的一側(cè)上。斜面構(gòu)型的初始部始于在位于相對(duì)末端34a的主體30的側(cè)面的主體30的過(guò)渡部34b處。端面34c從過(guò)渡部34b延伸至最末端34a,且與縱向軸線32形成角度A。在一個(gè)實(shí)施例中，角度A范圍從約10度至60度。在另一個(gè)實(shí)施例中，角度A范圍從30度至35度。在一個(gè)具體實(shí)施例中，角度A為約32度。最末端34a由從端面34c延伸至主體30的相鄰側(cè)的半徑限定。在一個(gè)具體實(shí)施例中，該半徑為約1.5毫米。此外，第一端34限定從最末端34a到過(guò)渡部34b的長(zhǎng)度LI。在一個(gè)具體實(shí)施例中，長(zhǎng)度LI約為11.5毫米。端部34提供了鈍頭非切割構(gòu)型，其在擴(kuò)張器16前進(jìn)至外科手術(shù)部位時(shí)將肌肉和居間組織分離。
[0025]第二端36包括雙斜面構(gòu)型，其中最末端36a位于縱向軸線32上。雙斜面構(gòu)型的初始部始于在過(guò)渡部36b、36c處的主體30的相對(duì)兩側(cè)中的每一個(gè)上。端面36d、36e以相對(duì)于縱向軸線32傾斜的取向從最末端36a分別延伸至過(guò)渡部36b、36c。第二端36限定從最末端36a至過(guò)渡部36b、36c的長(zhǎng)度L2。在一個(gè)具體實(shí)施例中，長(zhǎng)度LI為約15毫米。此外，最末端36a限定寬度Wl。在一個(gè)具體實(shí)施例中，寬度Wl為約2.5毫米。端部36提供了鈍頭非切割構(gòu)型，其在擴(kuò)張器16前進(jìn)至外科手術(shù)部位時(shí)將肌肉和居間組織分離。
[0026]端部34、36也可設(shè)有在其外表面上的接合結(jié)構(gòu)，該接合結(jié)構(gòu)有助于將擴(kuò)張器16牽引至骨骼并有助于移除組織。例如，第一端34限定沿主體30的側(cè)面和端面34c延伸的粗糙化表面區(qū)34b。第二端36限定沿端面36d、36e從最末端36a延伸的粗糙化區(qū)36f。粗糙化表面可通過(guò)滾花、玻璃珠、噴砂、蝕刻、砂光或其它合適的手段形成。
[0027]現(xiàn)在參看圖6-8，其中示出了另一個(gè)實(shí)施例的擴(kuò)張器116，其可以與上文關(guān)于擴(kuò)張器16所討論的相同方式定位成形成通路14并且接納一個(gè)或多個(gè)附加的軟組織擴(kuò)張器18、
20、22。擴(kuò)張器116包括在第一端134和相對(duì)的第二端136之間、在中心縱向軸線132上延伸的細(xì)長(zhǎng)圓柱形主體130。擴(kuò)張器116的第一端134與擴(kuò)張器16的第一端34相同，但包括在最末端134a和過(guò)渡部134b之間的端面134c中的腔體140。腔體140在縱向軸線132上居中且延伸進(jìn)入主體132，直至距最末端134a約10毫米處定位的端部140a。在一個(gè)具體實(shí)施例中，腔體140也包括垂直于縱向軸線132的直徑，該直徑大于主體130的直徑的二分之一。腔體140提供在端面134c上的緣部，該緣部可用來(lái)刮擦骨骼和其它組織并且在骨骼上形成用于將端部134對(duì)接在其上的表面。端部134提供了鈍頭非切割構(gòu)型，其在擴(kuò)張器116前進(jìn)至外科手術(shù)部位時(shí)將肌肉和居間組織分離。雖然腔體140是關(guān)于擴(kuò)張器116而示出的，但也可以設(shè)想到擴(kuò)張器16的端部34設(shè)有腔體140。
[0028]主體130的第二端136不包括像擴(kuò)張器16的端部36那樣的雙斜面構(gòu)型，但并不排除為端部136設(shè)有這樣的構(gòu)型。相反,第二端136包括圍繞主體130延伸的一對(duì)周向凹槽136a、136b，以提供在插入、操縱和移除期間增強(qiáng)對(duì)擴(kuò)張器116的抓持的區(qū)域。此外，擴(kuò)張器116包括圍繞主體130延伸的一系列深度標(biāo)記130a，其提供對(duì)第一端134在患者體內(nèi)的定位深度的指示。所指示的深度可提供對(duì)要圍繞初始擴(kuò)張器116定位的下一擴(kuò)張器的所需長(zhǎng)度的量度。此外，端部134可設(shè)有在主體130的側(cè)面和圍繞腔體140的端面134c上的表面粗糙部，例如上文參照擴(kuò)張器16所討論的。
[0029]本文所公開(kāi)的擴(kuò)張器可由任何合適的外科手術(shù)級(jí)材料制成。在一個(gè)實(shí)施例中，擴(kuò)張器由鈦而不是不銹鋼制成以減小重量。其它實(shí)施例設(shè)想到其它材料，包括任何合適的塑料、金屬或復(fù)合物。
[0030]雖然已描述了具有特定特征和/或部件的組合的各種實(shí)施例，但具有來(lái)自以上討論的任何實(shí)施例的任何特征和/或部件的組合的其它實(shí)施例是可能的。如在本說(shuō)明書(shū)中所用，單數(shù)形式“一”、“該”包括指代復(fù)數(shù)的情形，除非上下文明確地相反指定。因此，例如，術(shù)語(yǔ)“一構(gòu)件”旨在表示單個(gè)構(gòu)件或復(fù)數(shù)個(gè)構(gòu)件的組合，“一材料”旨在表示一種或多種材料或它們的組合。此外，術(shù)語(yǔ)“近端”和“遠(yuǎn)端”分別是指更靠近和遠(yuǎn)離將醫(yī)用植入物和/或器械插入患者的操作者(例如，外科醫(yī)生、內(nèi)科醫(yī)生、護(hù)士、技師等)的方向。例如，首先插入患者體內(nèi)的醫(yī)療器械的部分將為遠(yuǎn)端部分，而該醫(yī)療裝置的相對(duì)部分(例如，最靠近操作者的醫(yī)療裝置的部分)將為近端部分。
[0031]雖然在附圖和前述描述中已經(jīng)詳細(xì)示出和描述了本發(fā)明，但這些在性質(zhì)上被視為示例性的而非限制性的，應(yīng)當(dāng)理解，期望保護(hù)落入本發(fā)明的精神內(nèi)的所有更改和修改。
【權(quán)利要求】
1.一種外科手術(shù)擴(kuò)張器，包括: 細(xì)長(zhǎng)的非空心圓柱形主體，所述細(xì)長(zhǎng)的非空心圓柱形主體在第一端和相對(duì)的第二端之間、在縱向軸線上延伸，其中所述主體包括從所述第一端延伸至所述第二端的長(zhǎng)度，并且所述長(zhǎng)度的尺寸被設(shè)計(jì)成使得所述第一和第二端中的一個(gè)在所述第一和第二端中的另一個(gè)被定位成與沿脊柱的骨骼結(jié)構(gòu)接觸時(shí)位于患者的皮膚層的外部，其中所述第一端包括形成第一最末端的斜面構(gòu)型，所述第一最末端在所述主體的一側(cè)上而與所述縱向軸線錯(cuò)開(kāi)，而所述第二端包括雙斜面構(gòu)型，所述雙斜面構(gòu)型帶有位于所述縱向軸線上第二最末端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外科擴(kuò)張器，其特征在于，所述第一端和所述第二端包括在所述主體的外表面上的表面粗糙部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外科擴(kuò)張器，其特征在于，所述斜面構(gòu)型形成端面，所述端面傾斜于所述縱向軸線地從所述第一最末端延伸至在所述主體的相對(duì)第二側(cè)處的過(guò)渡部，在所述過(guò)渡部處，所述端面與所述主體的所述第二側(cè)相接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的外科擴(kuò)張器，其特征在于，所述主體包括在所述縱向軸線上從所述端面延伸進(jìn)入所述主體的腔體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的外科擴(kuò)張器，其特征在于，所述腔體在所述端面上限定用于刮擦組織材料的緣部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外科擴(kuò)張器，其特征在于，所述雙斜面構(gòu)型限定從所述第二最末端延伸至所述主體的相對(duì)兩側(cè)中相應(yīng)的一個(gè)的一對(duì)端面，所述一對(duì)端面中的每一個(gè)以斜取向延伸至所述縱向軸線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外科擴(kuò)張器，其特征在于，所述主體包括垂直于所述縱向軸線的最大橫截 面尺寸，并且所述長(zhǎng)度比所述最大橫截面尺寸大約20倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外科擴(kuò)張器，其特征在于，所述第一端和所述第二端各自限定鈍頭非切割頂端，所述鈍頭非切割頂端用于在所述主體前進(jìn)穿過(guò)組織時(shí)分離組織。
【文檔編號(hào)】A61B17/92GK103547227SQ201280023694
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2012年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月17日
【發(fā)明者】D·邁爾, K·N·西巴斯坦恩, J·A·埃利奧特 申請(qǐng)人:華沙整形外科股份有限公司