手術牽開器系統及使用方法

手術牽開器系統及使用方法
【專利摘要】本公開描述了一種手術牽開器系統和方法。手術牽開器包括限定操作軸線的細長元件、固定在細長元件上并且包括刀片端面的第一刀片、可移動地固定在細長元件上的第二刀片，其中，第二刀片限定位于其自身上的參考點，并且第二刀片的運動沿與操作軸線平行并且與刀片端面垂直的直線方向移動參考點。引導元件可以可拆卸地定位在位于第一刀片或第二刀片上的開口中。
【專利說明】手術牽開器系統及使用方法
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2011年8月19日提交的、名稱為“手術牽開器系統及使用方法(Surgical Retractor System and Methods of Use)，，的美國臨時申請 N0.61/525，646 和2011年9月9日提交的、名稱為“手術牽開器系統及使用方法(Surgical Retractor Systemand Methods of Use)”的美國臨時申請N0.61/532，751的優先權；上述兩個申請的全部公開內容在此通過引用的方式并入本文。
【背景技術】
[0003]目前用于側位脊柱外科手術的牽開器系統建立穿過叉腰肌的圓形開口，叉腰肌包括主要沿縱軸方向延伸的肌肉纖維。這些系統使用順序插入的圓形擴張器，擴張器遠離初始擴張器/克氏針插入點沿徑向擴張手術部位，這可能會造成神經和供血對椎體橫突的壓迫。現有的牽開器系統具有這樣的能力:監測正在進入腰肌中的各個器械的最后部點，但繼續將更大的器械引入到目標區域中。這些在先系統通常還包括兩個、三個或四個圓形擴張器，在牽開器能夠插入到最大擴張器周圍之前，上述幾個圓形擴張器首先必須被迫進入肌肉組織中。與沿徑向展開的多刀片牽開器聯接的這些圓形擴張器可能會引起顯著的肌肉損傷，并且還可能會進一步拉伸或壓迫周圍組織中的神經根。

【發明內容】
[0004]在一個方面中，所述技術涉及手術牽開器及使用方法。在一個實施例中，手術牽開器包括限定操作軸線的細長元件。具有第一刀片端面的第一刀片固定在細長元件上。限定開口的第二刀片可移動地固定在細長元件上并且限定位于其自身上的參考點。第二刀片的運動使參考點沿與操作軸線大致平行并且與刀片端面大致垂直的直線方向移動。引導元件可拆卸地收納在開口中。
[0005]在另一實施例中，一種使用側位入路進行脊柱手術的方法包括:將引導元件插入到目標手術部位上方的第一位置中，以及將引導元件重新定位到目標手術部位上方的第二位置中。第二位置可比第一位置更靠后。所述方法包括沿引導元件插入牽開器裝置，牽開器裝置具有第一牽開器刀片和第二牽開器刀片，第一牽開器刀片和第二牽開器刀片均僅沿引導元件的第一側插入。第一牽開器刀片錨固在目標手術部位上。所述方法包括通過以遠離第一牽開器刀片的方式移動第二牽開器刀片來分離第一牽開器刀片和第二牽開器刀片，以及鎖定第一牽開器刀片和第二牽開器刀片以保持進入目標手術部位的開放入口。
[0006]應當理解的是，前面的整體描述和下面的詳細描述都是示例性的和解釋性的，并且旨在提供要求保護的技術的進一步解釋。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]附圖示出了目前優選的各實施例，然而，應當理解的是，本技術不限于所示的確切配置和手段。[0008]圖1示出牽開器系統的透視圖。
[0009]圖2示出引導元件插入裝置的透視圖。
[0010]圖3A和3B分別示出牽開器裝置的俯視圖和側視圖。
[0011]圖4示出牽開器系統的側視圖。
[0012]圖5A和5B示出牽開器刀片的局部放大透視圖。
[0013]圖6A和6B示出牽開器裝置的透視圖。
[0014]圖7示出牽開器系統的使用方法。
【具體實施方式】
[0015]圖1示出通常包括牽開器裝置102、引導元件104和驅動裝置106的牽開器系統100。牽開器裝置102包括手柄108，手柄108與固定有兩個刀片118、120的細長元件110聯接。在一些實施例中，手柄108是可拆卸的手柄，其能夠選擇性地聯接至細長元件110或從細長元件110上移除。刀片118、120可以直接固定在細長元件110上或用一個或多個支架114、116進行固定。如圖1所示，在一個實施例中，支架114、116從細長元件110的一側延伸，使得進行操作的 外科醫生可以觸及通過刀片118、120所建立的手術開口，而不受細長元件110的阻礙。支架114、116中的一個或兩個可以可移動地固定在細長元件110上。在這個具體實施例中，使用驅動裝置106致動移動機構，以在這種情況下使與沿細長元件110的齒條嚙合的齒輪旋轉。移動機構的致動可以操作為分離支架114、116，并由此分離刀片118、120。在圖3B中更清楚地示出了這個機構。可以使用其它移動機構來相對于細長元件移動刀片118、120。例如，可以使用絲杠/螺母機構和線性導軌/滑動機構。這些系統中的某些系統可能需要如下所述的額外的鎖定元件。牽開器刀片118、120中的一個(在一個實施例中，后刀片120)限定用于收納細長引導元件104的開口，將在下文中對引導元件104的使用進行描述。此外，刀片118、120中的一個或兩個可以構造為可拆卸地收納一個或多個墊片。
[0016]在圖2中示出了引導元件104和引導元件插入裝置202。盡管本發明可以預期包括橢圓形、梯形、長方形、三角形等在內的其它細長解剖器輪廓形狀，但在所示實施例中，弓丨導元件104是具有大致D形輪廓的細長解剖器。引導元件104的鈍頭204和輪廓形狀簡化了插入過程，并且還有助于沿肌肉纖維的平面剖開腰肌。可以將探針206放置在沿引導元件104的縱向延伸的通道206a或開口中。在插入之后，一旦確認所需位置，便可經由相同的通道或第二通道放置克氏針(K-wire)，以將引導元件104停靠在椎間盤間隙中。在可選實施例中，可以在插入引導兀件104之如，已將克氏針插入到引導兀件104中。在圖2中不出了尺寸設計成收納克氏針并且與探針通道分離的引導元件104中的開口、孔或通道210。此開口 210可以是完全封閉的通道、部分封閉的通道或者這兩者的某種組合。根據實施例，克氏針通道210可以位于引導元件104中或引導元件104上(如圖所示)、支架114或支架116中、或者前牽開器刀片118或后牽開器刀片120中。
[0017]引導元件104可以包括數個凹口 214，凹口 214設置有用于插入裝置202的接合面。在所示實施例中，包括射線透射臂212的鑷子被用于插入。也可以使用其它類型的插入裝置，或者必要時，也可以用手對引導元件104進行定位。射線透射鑷子臂212在熒光檢查中通常不會顯示出來，但臂202上可以包括不透射線的標記208，以輔助定位。可以使用位于其它位置的不透射線的標記208，其它位置指示某些元件的位置/定位。此外，引導元件104也可以是射線透射的。在外科手術過程中，不透射線的標記也可以定位成最接近于待插入的植入物的中心和如部。
[0018]圖3A和圖3B示出了與牽開器裝置102—起使用的解剖器類型的引導元件104的各種視圖。如上最初所述，使用驅動裝置致動移動機構，以在這種情況下使與沿細長元件110的齒條304嚙合的齒輪302旋轉。鎖定元件302a可以防止例如通過與齒條304嚙合而被嚙合的齒輪進一步運動。引導元件104收納在由牽開器刀片118、120中的至少一個限定的開口 306中。在所示實施例中，開口 306位于后刀片120中。可選地或另外，開口 306可以位于前刀片118中或支架114、116中的任一個或兩者中。一旦將引導元件104插入到皮膚表面和肌肉組織中到達所需深度后，牽開器裝置102就沿軸線A移動M，以便收納開口306中的引導元件104。在圖3B中最容易看到，大致D形引導元件104的平坦部朝向前方(即，朝向刀片118、120)，使得牽開器裝置102以相對的牽開器刀片118、120的相對表面彼此面對的狀態在引導元件104上滑動。由于引導元件104位于在后刀片120的外表面中限定的開口 306中，因此與刀片118、120位于擴張器兩側(或周圍)的擴張器/牽開器系統不同，所有或基本上所有的刀片118、120位于引導元件104的相同側上。圖3A示出后牽開器刀片120的遠端310以及沿刀片120的后表面定位的引導元件104。通常，牽開器刀片118、120的遠端310不應被插入為低于引導元件104的末端204，但必要時可以進一步插入刀片118、120。
[0019]圖3B還示出了牽開器鎖定件302a，鎖定件302a用于沿細長元件110固定后刀片支架116的位置，并 且用于防止支架116沿細長元件110的無意運動，并由此防止刀片120沿細長元件110的無意運動。在這種情況下，如上述圖1的內容所述，可以用驅動裝置106在旋轉齒輪302之前，松開牽開器鎖定件302a。然后可以重新接合牽開器鎖定件302a，以防止支架116的進一步運動。牽開器鎖定件302a可以在齒條304自身處或位于細長元件110上的單獨點處與細長元件110接合。每個支架114、116均包括諸如將在下文中進行描述的關節臂連接件308。一旦將牽開器刀片118、120插入到叉腰肌中，關節臂(未示出)便可連接至前刀片支架114或后刀片支架116。關節臂的另一端部連接至固定點(其通常位于手術臺上)，以在開口機構操作期間將牽開器裝置102保持在位。當關節臂連接至前刀片支架114時，開口機構的致動將沿細長元件110朝手柄108移動后刀片120。當關節臂連接至后刀片支架116時，開口機構的致動將沿遠離后刀片120的方向移動前刀片118。注意到，在該第二構造中，由于后刀片支架116連接至細長元件110，因此在操作開口機構時，前刀片118及其支架114、細長元件110和手柄108的每一個相對于固定的后刀片120進行移動。根據引導元件104的位置和手術通路的所需位置，操作者可以按需要使用關節臂連接件308。應當注意的是，通過用關節臂固定后刀片120的位置，能夠降低或消除因橫突上的壓力而造成的壓迫神經和/或限制血液流動的可能性。雙葉片的平刀片設計有助于沿肌肉纖維的平面剖開叉腰肌，從而減少損傷。
[0020]還應當注意的是，刀片118、120中的任一個或兩個可構造有任何數量的開口、通道或允許收納電極探針的其它結構，使得在牽開器裝置102插入期間、在刀片118、120打開期間或者在刀片118、120打開之后可以確定神經的位置。在脊柱手術領域內用于識別神經接近度和方向的此類探針的使用是公知的，因此在本文中對其將不作進一步的描述。此外，可以使用相同或其它的通道來保持用于照亮手術通路的光源。
[0021]圖4示出牽開器系統100的局部側視圖。在一些實施例中，裝置的牽開器刀片118、120可以配備有在手術期間用于特定用途的一個或多個墊片。可以使用加寬墊片來幫助確保肌肉組織不會侵占手術通路。可以使用加長墊片來有效地延長刀片118、120的穿透深度。可以使用椎間盤墊片來穿透脊柱的椎間盤間隙，以便進入椎間盤并且相對于脊柱將牽開器裝置102的刀片118、120中的一個保持在位。如圖4所示，可以將前刀片118和后刀片120略微分離，以便墊片插入器402進入前刀片118和后刀片120之間的間隙，墊片插入器402用于沿刀片將墊片404向下引導至適當的位置。圖5A和圖5B分別示出環繞式墊片502和內部密閉墊片504。在前刀片118和后刀片120中的任一個或兩個上,可以將任意墊片122類型與牽開器裝置102結合使用。一旦安裝好墊片(數個墊片),在將刀片118、120打開至所需最大位置之前，可能需要移除克氏針和引導元件104中的任一個或兩個。任一墊片502、504可以包括棘爪506，棘爪506與位于刀片120上的齒條508嚙合，使得墊片502、504可以插入到所需深度并且保持在位。圖5A和圖5B所示的墊片502、504兩個均為包括末端510的椎間盤墊片，末端510可以插入到椎間盤間隙中，以幫助固定刀片120在身體內部的位置。齒條508可以沿刀片118、120的內通道512的一部分延伸，或者可以沿內通道512的整個長度延伸。
[0022]圖6A和圖6B示出顯示為處于打開位置的牽開器裝置102的實施例，其在肌肉組織內建立了手術通路。當然，功能性的手術通路無需將刀片118、120打開至最大距離。如果需要或必要時，可以在刀片118、120之間放置框架612，以向刀片118、120的遠端310提供支撐。例如，在周圍組織施力使刀片端部310向內偏斜并由此使手術通路變窄的情況下，框架612的放置會是有用的。框架612可以經由位于刀片118、120中的任一個或兩個中的內部通道512而保持在位，并且可以用插入元件610 (例如，一對鑷子)將框架612插入。圖6A和圖6B還示出位于前刀片118上的加長墊片614。
[0023]將參照圖6A對刀片相對于細長元件110的運動進行描述。細長元件110限定操作軸線O。前刀片118和后刀片120的各自前端面均限定一個平面。為清楚起見，在圖6A中僅示出前平面P。每個刀片118、120還均包括位于自身上的參考點606。參考點606可以位于刀片的相對表面602或后表面604上,或者參考點606可以是刀片上的限定點,例如重心、刀片末端、不透射線參考點等。此外，參考點606不必是一個確切的物理點。相反，在本文中使用這個術語是為了進一步限定刀片118、120的運動。不管怎樣，在圖6A中都在后刀片120的后表面604上標識預定參考點606。為實現這個實例的目的，將上述關節臂連接在前刀片支架114上。因此，在操作移動機構(齒輪302)時，后刀片120朝手柄108移動。就此而言，參考點606沿大致與操作軸線O平行并且大致與前刀片平面P垂直的移動軸線M移動。軸線和平面的這種構造以及刀片118、120的大致平坦構造有助于確保肌肉沿肌肉纖維平面分離，從而限制肌肉損傷。當然，如果關節臂連接至后刀片支架116，會發生前刀片118的類似運動。位于前刀片118上的參考點沿大致與操作軸線O平行并且大致與后刀片平面垂直的軸線移動。另外，如果關節臂連接至后刀片支架116，則可以將所示的椎間盤墊片504插入到椎間盤間隙中，以幫助進一步限制后刀片120的運動。通常，在安裝有椎間盤墊片504的刀片118、120的運動期間，椎間盤墊片504的末端510不會延伸超過刀片端部310。[0024]圖7示出外科手術過程中使用牽開器系統的方法700。盡管本方法是在側位入路脊柱手術的背景下描述的，但應當注意的是，本文所述的系統和方法事實上可以用在需要限制肌肉和/或神經損傷的任何手術中。在需要限制、控制肌肉纖維的分離的手術中，本文所述的牽開器系統特別有用。此外，盡管方法700在圖7中示出為一系列的操作，但方法700完全也可以組合各操作或刪除各操作。例如，在外科醫生不選擇使用神經監測的時候，可以省略關于神經監測和探針的操作。首先，將引導元件插入到目標區域(在這種情況下為叉腰肌)中(操作702)并且指向目標組織、器官或骨骼結構(在這種情況下為椎骨或椎間盤間隙)。在插入之前，可以將電極探針定位在引導元件中，并且與引導元件同時引入。然后可以給探針通電并且反饋監測(操作704)以檢查神經反應(例如，在腰叢中)。在某些手術中，引導元件定位成在椎間盤前三分之一附近居中。通常可以根據需要或要求重新定位引導元件(操作706)直到找到適當的位置。可以重復進行電極監測(操作704)以確認該位置對于繼續手術而言是安全的。在特定實施例中，向后以小增量重新定位引導元件(操作706)直到找到所需的位置并且神經監測表明該位置對于繼續手術而言是安全的。在特定實施例中，引導元件定位為向后越遠越好，使得后續的牽開器刀片運動只是前刀片遠離后刀片的運動。
[0025]一旦確認適當位置，引導元件就可從一側拖拽到另一側(操作708)，以便在叉腰肌中建立一個平面并且產生將插入牽開器裝置的初始開口。之后，可以經由引導元件朝目標區域插入克氏針(操作710)，并且相對于椎間盤間隙進行固定。在牽開器裝置插入之前，可以從引導元件中移除 監測探針(操作712)并且將探針插入到一個牽開器刀片中。這將允許在牽開器插入過程中進行神經反應的監測，上述過程在某些情況下可能是需要的。作為選擇，還可以與牽開器一起使用第二監測探針。由于牽開器系統的獨特構造，因此在引導元件的同一側上，牽開器刀片可以插入到由先前的拖拽運動形成的開口中。如上所述，這有助于沿肌肉纖維分離叉腰肌。此外，通過在引導元件的同一側上插入兩個刀片，引導元件可以定位在所需手術部位的后側上，同時后刀片也定位在所需手術部位的后側上。
[0026]隨著牽開器裝置插入到初始手術開口中(操作714)，引導元件插入到由牽開器刀片(通常為后牽開器刀片)限定的開口中。在將牽開器刀片插入到肌肉中一定距離之后，可以給探針通電并且監測反饋，以確認刀片相對于附近的神經的位置和/或接近度(操作716)。然而，也可以無需進行這種刀片位置監測操作716。不管怎樣，一旦牽開器刀片到達其所需穿透深度，關節臂便可連接在后刀片支架和前刀片支架中的任一個上(操作718)。如上所述，與任一支架的連接將決定哪個支架會移動，并且相應地決定牽開器刀片的分離方向(即，向前或向后)。一旦固定在支架上，事實上可以以任何順序采取一些不同的動作來完成外科手術。例如，可以略微張開刀片并且插入墊片(操作720)。墊片可以實現上述任何目的，并且在一個實施例中，墊片可以用于進一步錨固刀片之一的遠端，以幫助相對于所需的手術部位固定刀片的位置。之后或作為選擇，可以進一步張開刀片并且可以插入框架(操作722)，以給牽開器刀片的遠端提供剛性。再者，可以只移動單個刀片來進行這種刀片分離，而另一刀片通常保持在原位。在任何時候，可以進行所需的外科手術(操作724)，諸如部分或全部的椎間盤摘除，并且根據外科醫生的決定插入植入物。當然，可以在插入刀片之后的任何時候進行外科手術，并且可以根據需要在手術過程中的任何時候插入墊片和/或框架。例如，如果外科手術開始時沒有插入框架，但在手術過程中手術通路開始收縮，則外科醫生可以插入墊片和/或框架。此外，在手術過程中可以根據需要鎖定或解鎖鎖定機構。
[0027]在牽開器系統的制造中使用的材料可以是那些通常用于手術設備的材料。還可以使用可經滅菌的不銹鋼、鈦和其它堅固耐用的金屬。在手術過程中(例如在本文所述的脊柱外科手術中)期望或需要熒光檢查的應用中，可能特別需要射線透射材料，在這些應用中，可以使用鋁、陽極化鋁和剛性聚合物。碳纖維增強聚合物可能特別有用，因為它們重量輕、極其堅固并且可以被滅菌。當然，也可以使用利用組合材料的牽開器系統。例如，刀片可以使用射線透射材料，而細長元件和支架可以使用比較便宜的不透射線材料。此外，在各離散位置處，射線透射材料可以浸潰有不透射線材料，使得在不妨礙總體可視性的情況下，系統的某些部分的位置在手術過程中可見。
[0028]盡管在本文中已經對被認為是本技術的示例性和優選的實施例進行了描述，但對于本領域技術人員而言顯而易見的是，通過本文的教導可以對本技術作出其它修改。本文公開的制造的特定方法和幾何結構實質上是示例性的，不應被視為是限制性的。因此，涵蓋在本技術的精神和范圍內的所有此類修改都能夠得到所附權利要求書的保護。因此，希望得到專利證書保護的是由以下 權利要求書及其所有等同內容限定和區分的技術。
【權利要求】
1.一種手術牽開器，包括: 細長元件，其限定操作軸線； 第一刀片，其固定在所述細長元件上并且包括第一刀片端面； 第二刀片，其限定開口，其中，所述第二刀片可移動地固定在所述細長元件上，所述第二刀片限定位于所述第二刀片上的參考點，并且所述第二刀片的運動沿與所述操作軸線平行并且與所述刀片端面垂直的直線方向移動所述參考點；以及 引導元件，其可拆卸地收納在所述開口中。
2.根據權利要求1所述的手術牽開器，還包括用于相對于所述細長元件移動所述第二刀片的裝置。
3.根據權利要求2所述的手術牽開器，其中，所述裝置包括齒輪齒條機構、絲杠螺母機構和線性導軌滑動機構中的至少一個。
4.根據權利要求3所述的手術牽開器，還包括鎖定元件。
5.根據權利要求1所述的手術牽開器，其中，所述第二刀片包括定位為與所述第一刀片端面相對的第二刀片前端面和第二刀片后端面，并且當所述引導元件收納在所述開口中時，所述引導元件接觸所述第二刀片后端面。
6.根據權利要求1所述的手術牽開器，其中，所述引導元件包括解剖器。
7.根據權利要求1所述的手術牽開器，還包括將所述第一刀片和所述第二刀片中的至少一個固定在所述細長元件上的支架。
8.根據權利要求7所述的手術牽開器，其中，所述支架限定尺寸設計為可拆卸地收納引導元件的支架開口。
9.根據權利要求1所述的手術牽開器，其中，所述第一刀片和所述第二刀片中的至少一個限定通道。
10.根據權利要求9所述的手術牽開器，其中，所述通道構造為至少部分收納墊片、克氏針、光源、探針和支持框架中的至少一個。
11.根據權利要求1所述的手術牽開器，其中，所述支架包括用于將所述支架連接在關節臂上的連接元件。
12.一種使用側位入路進行脊柱手術的方法，所述方法包括: 將引導元件插入到目標手術部位上方的第一位置中； 將所述引導元件重新定位到所述目標手術部位上方的第二位置中，所述第二位置比所述第一位置更靠后； 沿所述引導元件插入牽開器裝置，所述牽開器裝置具有第一牽開器刀片和第二牽開器刀片，并且所述第一牽開器刀片和所述第二牽開器刀片兩者均僅沿所述引導元件的第一側插入； 將第一牽開器刀片錨固在所述目標手術部位上； 通過以遠離所述第一牽開器刀片的方式移動所述第二牽開器刀片，以分離所述第一牽開器刀片和所述第二牽開器刀片；以及 鎖定所述第一牽開器刀片和所述第二牽開器刀片，以保持進入所述目標手術部位的開放入口。
13.根據權利要求12所述的方法，還包括將電極插入到所述引導元件中，以確定神經位置和神經接近度中的至少一個。
14.根據權利要求12所述的方法，還包括將電極插入到所述牽開器裝置中，以確定神經位置和神經接近度中的至少一個。
15.根據權利要求12所述的方法，還包括在進行分離操作之前將關節臂附接在所述第一刀片上。
16.根據權利要求12所述的方法，其中，所述牽開器裝置還包括細長臂，所述細長臂與所述第一牽開器刀片和所述第二牽開器刀片聯接，并且所述第一牽開器刀片與所述第二牽開器刀片的所述分離包括在遠離所述第一牽開器刀片的方向上沿所述細長臂移動所述第二牽開器刀片。
17.根據權利要求12所述的方法，所述牽開器裝置還包括: 細長臂；以及 第一支架和第二支架，所述第一支架和所述第二支架可移動地聯接至所述細長臂； 其中，所述第一支架聯接至所述第一牽開器刀片，并且所述第二支架聯接至所述第二牽開器刀片。
18.根據權利要求17所述的方法，其中，所述第一牽開器刀片與所述第二牽開器刀片的所述分離包括使用驅動器械分離所述第一支架和所述第二支架。
19.根據權利要求12所述的方法，其中，所述錨固步驟還包括將墊片插入到設置在所述第一牽開器刀片與所述第二牽開器刀片中的至少一個中的通道中。
20.根據權利要求12所述的方法，還包括通過所述第一牽開器刀片與所述第二牽開器刀片之間的開放入口將植入物插入到目標部位中。
【文檔編號】A61B17/56GK103987326SQ201280044606
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2012年8月17日 優先權日:2011年8月19日
【發明者】萊昂內爾·A·亨特, 小加布里埃爾·E·亨特, 德魯·斯基福爾, 格雷·考西, 艾倫·伯克霍爾德 申請人:亨特斯派恩有限公司, 亨頓瑟吉公司