CN100475167C - 外科切割器械 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种外科切割器械，借助于它的几何形状，其能够被用于所有类型的组织。大长度的外科切割器械，其由外管(10)和内管(20)组成，其中外管(10)在端部区域(2)连接到外部顶头部分(11)上，外部顶头部分(11)具有一种横向且向前引导的外部开口(12)，该开口(12)具有两个外部切割边缘(121′，121″)，内管(20)在端部区域(2)连接到内部顶头部分(21)，其具有，例如，三个横向且向前引导的内部开口(22)，该开口(22)在所有情况下具有两个内部切割边缘(221′，221″)。内管(20)可旋转的安装在外管(10)中。当内管(20)在外管(10)中相对旋转时，外部切割边缘(121′，121″)和内部切割边缘(221′，221″)以微小间隙彼此移动通过。

Description

外科切割器械

技术领域

本发明涉及一种切割器械，特别是涉及一种大长度的外科切割器械。

背景技术

例如，使用在紧密或者内窥镜的外科手术中的外科切割器械在EP0557004中是已知的。它们由两个管组成，其在一个管内部移动另一个管，在其上所谓的切割头设置在一端的端部区域中，并且用于连接到驱动涡轮的连接装置设置在另一端。末端部分对于前部或者开放或者关闭，并且该末端部分还具有向前引导的横向开口，冲洗流体穿过这些开口，并且在手术期间被分离的组织被带走。

这种器械的管具有小直径和大的长度，以便于允许在躯体上手术，而不会导致大的手术伤口。该手术通常在组织中具有三个开口的情况下实施，但是在接近于外部的组织区域内。用于在屏幕上观测手术位置的照相机通过第一开口插入到躯体中，第二开口提供了外科手术切割器械的入口，并且通过第三开口引入喷嘴。该喷嘴用来将冲洗流体输送到实际的手术发生的手术位置。该冲洗流体再次与分离的组织一起通过切割工具的管状中心从躯体上移去。

为了扩大手术位置，例如在髋关节、股骨和骨盆上的手术，使用侵入性牵引装置，或者简单的拉伸效应达到腱、韧带、神经和肌肉允许的程度。照相机用来在手术期间在电视监视器上观察手术位置。

一方面，手术位置通过冲洗流体保持清洁，另一方面，将由切割器械分离的部分与冲洗流体一起从手术位置吸走。器械也可以在市场上买到，其带有一个照相机，冲洗流体通过该照相机同时被带入到手术位置中。能够输送流体且带有照相机的结合装置使得采用仅仅两个手术位置来工作成为可能。在许多情况中，能够输送流体且带有照相机的结合装置鉴于实际的理由是不可能的，例如在一些情况下，当技术操作原因意味着照相机应该被移动到另一个位置，以便获得手术位置的十分特定的视图。

如上所述，本发明涉及的外科切割器械设计为长管。冲洗流体与分离的部分一起通过内部、旋转的管被吸走。当生产这种外科切割器械要解决的重要问题是生产工艺、材料选择和经济性方面。合适的可消毒的材料必须被处理成这样以使在经济性生产的情况下，可能获得尽可能精确的切割器械。通常，这种器械由昂贵的金属合金制成。

为了能够采用该外科切割器械尽可能有效的操作，其应该具有锋利的切割边缘。精度以及切刀的锋利边缘在确定组织能够被分离的难易上至关重要，具有该精度的内管的切刀和外管的切刀彼此邻接在一起。设置在外科切割器械上的最需要的要求在于，在一个和相同的手术中，不同类型的组织结构必须被切割和移去。众所周知用于易碎和硬质材料的切削工具不易适用于切割弹性的、纤维的或者塑料的柔软材料。但是，如果外科医生准备有效地并且在短时间内实施手术，这确实是外科医生所需要。

这种要求通过EP0577044得到满足，例如，达到内管的切割边缘装配有锯齿状切刀的程度。这能够使得弹性组织和硬组织能够被″抓取″。但是，这种切割边缘的设计类型的问题仍然存在。该工具在组织处抓取并且具有在组织中抓住的倾向。如果切割器械抓住，其通过过载连接的响应或者停止，或者扯出过多的组织进行治疗。

传统的外科切割工具在前端是圆的。这是基于一种观念，就是圆的器械能够更容易引入组织中。但是，其还基于当闭合块被设置在长管上时的更简单的生产工艺。诸如热成形或者作凸缘等方法能够被使用。所有这些在市场上出现的外科切割工具从机械角度和从公差角度看是不精确的。生产工艺不允许其它任何事情。此外，能够被热成形的材料必须是软材料，其不能是易碎的或者坚硬的。发明者知道没有会被硬化的这类工具。

在外科手术中，经验表明其具有如下列出的下面的不利影响：

●外管和内管的软材料能够″腐蚀″。

●用于外科切割工具的材料必须是镀镍的，其承受该层破碎的风险。

●热成形或者作凸缘的方法永远不会实现精细的限定表面，并且不能够精确确定圆形。

●在由软材料制成的非圆形外管中旋转的非圆形硬的内管会导致金属部件磨损，其能够保持在组织中并且会产生问题。

发明内容

本发明现在具有改善在开始提到类型的外科切割器械的目的，如此其容易满足体内使用的严格条件，并且对所有类型的组织和骨头提供给外科医生确实锋利的切割器械。

本发明采用如下技术方案：大长度的外科切割器械，其包括：一外管，该外管在端部区域连接到外部顶头部分上，该外部顶头部分具有至少一个横向且向前引导的外部开口，该外部开口具有至少两个外部切割边缘一内管，该内管在端部区域连接到内部顶头部分上，该内部顶头部分具有至少一个横向且向前引导的内部开口，该内部开口具有至少两个内部切割边缘，在外部开口处有垂直的齿状物，且齿状物之间形成窄的齿状物间隙，该内管可旋转的安装在外管中，并且当内管在外管中相对旋转时，外部切割边缘和内部切割边缘以微小间隙彼此移动通过，其特征在于，外部切割边缘相对于切线向内形成10度到90度的锐角α，并且沿着长度以波浪形状延长，内部切割边缘相对于切线向外形成10度到90度的锐角β，并且沿着它们的长度以波浪形状延长。

切割器械外部顶头部分和内部顶头部分在端部区域形成球形以闭合。

切割器械外部顶头部分和内部顶头部分在端部区域形成圆锥形状以闭合。

切割器械内部顶头部分具有在所有情况下带有两个内部切割边缘的两个内部开口。

切割器械内部顶头部分具有在所有情况下带有两个内部切割边缘的三个内部开口。

切割器械内部顶头部分在端部具有铣刀头。

切割器械内部顶头部分在端部具有铣刀头。

切割器械垂直的齿状物至少是齿状物间隙的两倍宽度。

附图说明

在附图中：

图1示出具有连接元件的外管的视图；

图2示出具有连接元件的内管的视图；

图3示出通过该外管的纵剖面图；

图4示出通过该内管的纵剖面图；

图5示出通过装配的外管和内管的纵剖面图；

图6示出通过装配的外管和内管的在位置A-A处的横剖面图；

图7示出通过装配的外管和内管的在位置A-A处的横剖面图；

图8示出通过外部顶头部分的纵剖面图；

图9示出了通过外部顶头部分在位置B-B处的横剖面图；

图10示出通过内部顶头部分的纵剖面图；

图11示出通过具有一个内部开口的内部顶头部分在位置C-C处的横剖面图；

图12示出具有一个或者两个内部开口的内部顶头部分的视图；

图13示出具有扭转通过90度的一个或者两个内部开口的内部顶头部分的视图；

图14示出通过具有两个内部开口的内部顶头部分在位置D-D处的横剖面图；

图15示出通过具有三个内部开口的内部顶头部分在位置D-D处的横剖面图；

图16示出通过具有三个内部开口的内部顶头部分的三维视图；

图17示出具有一个或者两个内部开口的内部顶头部分和在尖端处的铣刀头的视图。

附图标记的目录

1     外科切割器械

2     端部区域

3     连接装置

10    外管

11    外部顶头部分

12    外部开口

121   外部切割边缘

20    内管

21    内部顶头部分

22    内部开口

221   内部切割边缘

222   切割转角

223   铣刀头

224   齿状物

225   齿状物间隙

这些附图描述了优选示例的实施例，这些实施例在下面的说明书中得到描述。

具体实施方式

根据本发明的背景技术的外科切割器械由固定的外管10(图1)和在外管10中旋转的内管20(图2)组成。整体切割器械连接到提供用于它的驱动机构上，从而使得在大多数情况下，内管20能够通过涡轮驱动而被驱动，同时，通过管状器械的中心借助于真空来确保吸力。这种装置广泛使用在小外科手术的关节内窥镜的治疗中。

在已知的设计中，外管10和外部顶头部分11被制成一个整体。这也适用于内管20和内部顶头部分21。因为，在临床的使用中，这类器械必须保持绝对的清洁和消毒，特种合金用于它们的生产。焊接这种材料的要求技术和材料的厚度是这些管通常成整块制造的原因。发明者现在发展了能够允许在外管10和外部顶头部分11(图3)之间，以及还在内管20和内部顶头部分21(图4)之间固定焊接的方法。在这种方式下，其它的加工方法可能用于这些顶头部分。

根据本发明的切割装置与市场上获得的产品显著不同。外部顶头部分11的外部的切割边缘121′和121″相对于切线向内形成锐角α。因此外部的切割边缘121′和121″直接位于外部顶头部分11的内径上。为了确保对于较好切割性能仅仅较小的切割力被获得，内部切割边缘221′和221″相对于切线向外形成锐角β，从而使得内部切割边缘221′和221″位于在内部顶头部分21的外径中。如果内部顶头部分21现在顺时针方向旋转(图7)，内部切割边缘221′非常接近的移动通过外部的切割边缘121′。沿着切割边缘121、221长度的齿状物形状的选择的几何结构能够使得切割边缘121和221在切割程序期间倾向于聚集在一起。这再一次产生改善的切割性能，因为以这种方法实际上在切割边缘121和221之间现在没有间隙存在。因为两个切割边缘、两个外部的切割边缘121′以及内部切割边缘221′具有较小的切割角，任何类型的组织或者骨头，无论软的、弹性的、硬的或者纤维的，都可被清洁的切割。没有组织被夹断或者甚至撕开。这同样适用在内部切割边缘221″和外部切割边缘121″之间的反向旋转上。

切割器械可被用于双向的旋转并且能够在精确地相同的切割性能和切割质量下振动。因此，更小直径的切割器械能够被使用。这是独特的并且在限制的操作条件中特别提供了相当大的优点。其中一个例子是在半月板上实施的手术。对于在关节上手术，牵引的程度因此能保持较小，这减少了腱、肌肉和神经伸展过度的风险。

该切割器械的形状允许在许多区域中使用，甚至在统刀传统上使用的地方。外部的切割边缘121(图3)和内部切割边缘221(图10)沿着它们的长度具有波浪的形状。用这种方法，实际上不存在同时使用整个切割刀具的时刻。这使得用较小驱动力有效且迅速地工作成为可能。在图3中示出的齿状物的波形，宽的齿状物224和窄的齿状物间隙225，对于这些外科切割器械是典型的。

如上所述，传统的切割工具在前端是圆的。如上所述，在建议的外科切割器械中，外部顶头部分11和内部顶头部分21能够在制造之后分别连接到外管10和内管20上。对于形成两个顶头部分11，21，这允许其它的形状和采用其它的生产工艺。

发明者特别建议外科切割刀片的锥形封头。如图5所示，在外部顶头部分11和内部顶头部分21的这种设计中，稍微从外部顶头部分11的切割边缘121突出的切割转角222被获得。采用该切割转角222，外科医生能够在大精密度下进行切割。例如，一种普通的方法是使用横向的切割转角222在扁平组织中切出一个坑状的凹槽。在监视器上，他能够因此讲述他从槽周围的表面切去了多少材料。这对于在操作期间估计被除去的材料的数量作为参考线是有很大的帮助的。在监视器上，仅仅能根据经验且仅仅不精确的确定相对量。外科切割器械的这种形式因此允许更快的工作，而不会同时引起更大的风险。

通过近来的生产工艺和正确的材料的选择使之成为可能的最大的新颖性，是具有一个、两个或者三个内部开口22(图12)的内部顶头部分的形成。待解决的问题是内部顶头部分的材料的强度。这些材料必须是非常坚韧但是同时是可焊的。发现了具有两种性能的材料。当吸收除去冲洗流体和组织时，认识到了采用两个(图13，14)或者甚至三个(图15)内部开口22的最大优点。切割性能越佳，移出被分离的材料所通过的开口越大，手术位置越清洁，因此，外科医生的工作就会越快并且越精确。

外管顶头部分11保持与内管顶头部分21所有形状相同。每个内部开口，无论存在一个、两或者三个，在所有情况下都具有两个内部切割边缘221′，221″。这些也始终是相同的设计，从而使得采用具有一个内部开口(图10，11，12)、具有两个内部开口(图13，14)或者具有三个内部开口(图15)的切割器械在两个旋转方向上的工作都能够实施。

在实际使用中，也有必要装配铣刀头223(图17)。为了利用上述外科切割工具1的优点并且仍然具有可利用的铣刀，内部顶头部分21的锥形封头被设计成在外科切割工具1上的铣刀头223。这些装置具有使被切削的材料能够立刻通到内部开口22中并且能够在此被吸走的优点。该铣刀头223被设计成带有多个铣齿的″盖″。铣齿的最大可能的数目是理想的。

作为盖的铣刀头223的设计连同被建议的外科切割工具在极小的间隙下工作的事实具有没有软的部分绕在铣刀头223上的优点。这是在该应用中传统的铣刀经常存在的大问题之一，尤其如果外部顶头部分11被设计以使铣刀头223在前端绝对地自由。如图8和9所示，外管顶头部分11始终保持相同，甚至对于采用装配有铣刀头233的内部顶头部分21。

试验清楚的表明在被驱动的内管20的相同的旋转速度下，能够实现更大的切割性能。还发现采用根据本发明装配的工具，特别还具有带有铣刀头223的内部顶头部分21(图17)，比用传统的工具需要施加更小的力。在实际使用中发现的进一步的优点为：

●被建议的切割器械允许更快的工作，因此，不仅仅对于经济相关的原因，其优于传统的工具。

●被建议的切割器械能够被用作切刀(在内部顶头部分21上无铣刀头223)和用作切削刀片(在内部顶头部分21上具有铣刀头223)。使用的区域重叠使得两个工具都能用于在需要许多已知工具的区域工作，并且因此需要在操作期间变换工具。

●切割几何结构的选择形状减少了在工具引入组织期间受损害的风险。

●圆形齿状物比已知工具的尖齿更加坚固。

●内部顶头部分21的圆锥形设计同样允许用作钻子。

●和管(内管20和外管10)分离的顶头部分(内部顶头部分21和外部顶头部分11)的生产允许较小且始终相同的公差，与工具的直径无关。

Claims (8)

1.大长度的外科切割器械，其包括：一外管(10)，该外管(10)在端部区域(2)连接到外部顶头部分(11)上，该外部顶头部分(11)具有至少一个横向且向前引导的外部开口(12)，该外部开口(12)具有至少两个外部切割边缘(121′，121″)；一内管(20)，该内管(20)在端部区域(2)连接到内部顶头部分(21)上，该内部顶头部分(21)具有至少一个横向且向前引导的内部开口(22)，该内部开口(22)具有至少两个内部切割边缘(221′，221″)，在外部开口(12)处有垂直的齿状物(224)，且齿状物之间形成窄的齿状物间隙(225)，该内管(20)可旋转的安装在外管(10)中，并且当内管(20)在外管(10)中相对旋转时，外部切割边缘(121′，121″)和内部切割边缘(221′，221″)以微小间隙彼此移动通过，其特征在于，外部切割边缘(121′，121″)相对于切线向内形成10度到90度的锐角α，并且沿着长度以波浪形状延长，内部切割边缘(221′，221″)相对于切线向外形成10度到90度的锐角β，并且沿着它们的长度以波浪形状延长。

2.如权利要求1所述的切割器械，其特征在于，所述外部顶头部分(11)和内部顶头部分(21)在端部区域形成球形以闭合。

3.如权利要求1所述的切割器械，其特征在于，所述外部顶头部分(11)和内部顶头部分(21)在端部区域形成圆锥形状以闭合。

4.如权利要求1、2或3所述的切割器械，其特征在于，所述内部顶头部分(21)具有在所有情况下带有两个内部切割边缘(221′，221″)的两个内部开口(22′，22″)。

5.如权利要求1、2或3所述的切割器械，其特征在于，所述内部顶头部分(21)具有在所有情况下带有两个内部切割边缘(221′，221″)的三个内部开口(22′，22″，22″′)。

6.如权利要求4所述的切割器械，其特征在于，所述内部顶头部分(21)在端部具有铣刀头(223)。

7.如权利要求5所述的切割器械，其特征在于，所述内部顶头部分(21)在端部具有铣刀头(223)。

8.如权利要求1所述的切割器械，其特征在于，所述垂直的齿状物(224)至少是齿状物间隙(225)的两倍宽度。

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