CN102046102B - 用于从椎间盘体内移除材料的工具与相应方法 - Google Patents

Abstract

一种用于从椎间盘体内移除材料的装置，包括由多个中空的节段依序互相连接在有效关节所形成的细长元件。该装置呈现用于将节段依序通过第一维度的开口插入椎间盘体的插入构型。渐次插入椎间盘体的一部分所述细长元件呈现一种材料移除构型，在该构型中，每个节段相对于相邻节段的相对位置是由有效关节与附加邻接表面勾画轮廓的，该附加邻接表面限定有效关节的完全偏转状态。该材料移除构型具有至少两个维度大于第一维度。至少两个节段的每个节段是以至少一个切割构型来形成，该切割构型这样布设以致当细长元件被推进时，在材料移除构型的渐次形成过程中，收集材料进入节段的中空的体积中。

Description

用于从椎间盘体内移除材料的工具与相应方法

技术领域

本发明涉及用于从椎间盘体内移除材料的装置与方法，尤其是在通过开口达到需要移除的材料之处时，该处需要被移除的材料的量有至少两个维度超过该开口的侧向维度。在特定的优选实施例中，本发明提供了用于从椎间盘，例如在椎间盘切除术中移除材料的工具和方法。

背景技术

已知有多种技术可用于实施微创椎间盘切除术。最常见的传统的切割和操作工具是在内窥镜操控下采用来处理椎间盘组织并通过工作通道移除该组织。这个方法是慢的和冗长的，特别是受限于切口的维度，以及容易发生对于硬膜囊或神经根的损失的风险。

Palmer等人的公开号为2007/0149990的美国专利申请介绍了一种组织切除装置，在该装置中从偏离预定的卷曲形状的形状记忆材料中形成一个细长的空心装置。该装置具有侧面切割开口，组织从该开口进入，在抽吸的影响下被拉出。该装置没有足够刚性以限定一个可预测的途径，而在插入过程中导致椎间盘的髓核内的松脱、撕裂或毁坏的组织。

由Palmer的装置带来的在插入过冲中途径的不可预知性会导致穿孔和损伤的风险。此外，基于抽吸的方法对于有效地沿着细长装置以在其长度上的间隔的开口来移除材料是不切实际的。最后，Palmer的工具并不能对要移除的组织的量提供任何直接的容量控制。

现在转到公开号为WO 2006/072941的PCT专利申请（后面简称为“941申请”），该申请教导了宽范围的装置与相应的应用，其中，以拉直构型将细长的元件导入椎间盘体内，然后在椎间盘体内呈现为弯曲的或卷曲的构型。该941申请在这里以其整体引入作为参考。除非另外定义，这里所采用的术语是与在941申请中的术语具有相同含义。

在941申请中描述的特定实施例是以带有开放尖端的空心元件来实施的，并可实施有限的隧道式或其他方式从椎间盘体内移除材料。然而，这些实施例用于从以下情形的椎间盘体内移除材料的能力是有限的：在通过开口达到需要移除的材料之处时，该处需要被移除的材料的量有至少两个维度超过该开口的侧向维度。

作为本发明的背景技术的特别重要之处是941申请的图11-图12C所示的平面螺旋（spiral）实施例，以及图10、图13和图14所示的三维构型。正如那里所定义的，以及这里所采用的，术语“螺旋（spiral）”采用它的通俗含义，是指向内螺旋或向外螺旋的任意形状，而不限于精确的几何螺旋，后者在这里是作为“优选的螺旋”。从这里所描述的曲率半径阶梯式增加所形成的螺旋可以是优选的螺旋，归因于它在制造上的简易性。然而，值得重视的是，可以改变在连续方式中的节段的维度和/或节段之间的间距，以获得近似于优选的螺旋的形状，或者任意其他改变的想要的曲度轮廓。

因此，有需求开发一种用于通过开口插入椎间盘体内，并用于从椎间盘体内移除材料的装置，该装置将能遵循预定的途径，并提供对从椎间盘体内的目标区域移除的材料量的控制。

发明内容

本发明是一种用于通过开口插入椎间盘体并从椎间盘体内移除材料的装置。

根据本发明的教导，提供了一种用于通过开口插入椎间盘体并从椎间盘体内移除材料的装置，所述装置包括：细长的元件，主要由多个中空的节段依序互相连接形成，以致在相邻节段之间形成有效的关节，所述节段与所述有效的关节是这样构造的：（a）所述细长元件呈现用于将所述节段依序通过第一维度的开口插入椎间盘体的插入构型；以及（b）渐次插入椎间盘体的一部分所述细长元件呈现一种材料移除构型，在该构型中，每个节段相对于相邻节段的相对位置是由所述有效关节与附加邻接表面勾画轮廓的，该附加邻接表面限定所述有效关节的完全偏转状态，所述材料移除构型具有至少两个维度超过所述第一维度；其中，至少两个所述节段的每个节段是以至少一个切割构型来形成，该切割构型这样布设以致当所述细长元件被推进时，在所述材料移除构型的渐次形成过程中，将材料收集进入所述节段的中空容积中。

根据本发明的进一步特征，当处于所述插入构型时，所述细长元件是伸直的。

根据本发明的进一步特征，所述细长元件是能复原地偏离呈现所述材料移除构型。

根据本发明的进一步特征，所述材料移除构型是这样构造的，以致当所述细长元件被推进时，所述材料移除构型渐次在至少两个维度展开。

根据本发明的进一步特征，所述材料移除构型是被构造为在它自身上封闭以致限定一个连续的容纳体积。

根据本发明的进一步特征，至少部分的所述细长元件在所述材料移除构型中呈现螺旋（spiral）构型。

根据本发明的进一步特征，至少部分的所述细长元件在所述材料移除构型中呈现螺旋状（helical）构型。

根据本发明的进一步特征，至少部分的所述细长元件在所述材料移除构型中呈现圆锥形。

根据本发明的进一步特征，所述材料移除构型具有三个维度，它们都超过所述第一维度。

根据本发明的进一步特征，每个所述节段具有矩形横截面。

根据本发明的进一步特征，所述至少一个切割构型包括至少一个百叶窗。

根据本发明的进一步特征，所述至少一个切割构型包括布设在一个所述节段的至少两侧上的至少两个切割构型。

根据本发明的进一步特征，所述至少一个切割构型包括布设在一个所述节段的至少三侧上的至少三个切割构型。

根据本发明的进一步特征，所述细长元件包括至少五个所述中空的节段。

根据本发明的教导，提供了一种用于从椎间盘体移除材料的方法，所述方法包括：（a）提供一种装置，包括：细长的元件，主要由多个中空的节段依序互相连接形成，以致在相邻节段之间形成有效的关节，所述节段与所述有效的关节是这样构造的：（i）所述细长元件呈现用于将所述节段依序通过第一维度的开口插入椎间盘体的插入构型；以及（ii）渐次插入椎间盘体的一部分所述细长元件呈现一种材料移除构型，在该构型中，每个节段相对于相邻节段的相对位置是由所述有效关节与附加邻接表面勾画轮廓的，该附加邻接表面限定所述有效关节的完全偏转状态，所述材料移除构型具有至少两个维度超过所述第一维度；其中，至少两个所述节段的每个节段是以至少一个切割构型来形成，该切割构型这样布设以致当所述细长元件被推进时，在所述材料移除构型的渐次形成过程中，将材料收集进入所述节段的中空容积中；（b）将所述装置布设在输送系统中；（c）形成进入椎间盘体的开口；（d）推进所述装置通过所述开口进入椎间盘体，以致所述装置在椎间盘体内呈现材料移除构型；以及（e）通过所述开口移除所述装置以及在所述中空体积中收集的材料。

根据本发明的进一步特征，所述材料是至少部分的椎间盘。

根据本发明的进一步特征，所述材料是软组织。

根据本发明的进一步特征，所述材料是硬组织。

附图说明

本发明在这里仅通过实施例结合附图来进行描述，在附图中：

图1A是根据本发明的一个实施例所构建和操作的一种用于从椎间盘体内移除材料的装置的立体图，该装置被显示为在布设之前的拉直状态；

图1B是图1A所示的装置的一部分的附加立体图；

图2是根据本发明的实施例的材料移除结构的从标记（i）到（ix）的显示逐渐布设的顺序示意图；

图3是图1A所示装置的完全布设状态的放大视图；

图4A和图4B分别是本发明的一个实施例的布设前与布设后的立体图；

图5A和图5B分别是图4A和图4B所示的实施例带有已移除的输送系统的侧盖在布设前与布设后的立体侧视图；

图6A和图6B分别是从图4A和图4B所示的实施例中所示装置的在布设前与布设后的放大的立体图；

图7A和图7B是图6A和图6B所示的装置的放大的侧视图；

图8A和图8B是根据本发明的一个方面的教导应用图4A和图4B所示的实施例在一个外科手术的两个阶段的示意图；

图9A和图9B是图6A和图6B所示的装置的一个节段的不同实施方式的立体示意图；

图10A和图10B是根据图6A和图6B所示的装置的变化实施方式，分别显示在拉直状态与封闭的偏转状态下，在两个节段之间的关节相互连接结构的实施例的立体示意图；

图11A和图11B是根据本发明的进一步实施方式所构建和操作的一种用于从椎间盘体内移除材料的装置的立体示意图，该装置被分别显示为在布设前的拉直状态与布设后的弯曲状态；

图12A-12C显示了根据图11B所示的装置用于根据本发明的进一步方面所述的过程中的一种顺序；以及

图13是根据本发明的进一步实施方式所构建和操作的一种用于从椎间盘体内移除材料的装置的立体示意图，该装置被分别显示为在弯曲的布设状态。

具体实施方式

本发明是一种通过开口插入椎间盘体，并用于从椎间盘体内移除材料的装置，尤其是在通过开口达到需要移除的材料之处时，该处需要被移除的材料的量有至少两个维度超过该开口的侧向维度。

根据本发明所述的装置与方法的原理和操作将参考附图与相应的说明而得到更清楚的理解。

通过介绍以及引入参考标号的方式，对于所有附图中类似的特征采用相同的参考标号，本发明的特定实施例提供了一种用于通过开口插入椎间盘体以及用于从椎间盘体内移除材料的装置。通过示例但非限制的方式，图8A和图8B显示了一个带有开口102的椎间盘体100。为简化陈述，在多数附图中，该椎间盘体与开口是忽略的。总的来说，特定实施例的所述装置包括一个细长的元件，标号为10，该元件主要是由多个中空的节段12形成，这些节段12依序互相连接以致在相邻节段之间形成一个有效关节14。节段12与有效关节14是这样构造的以致该细长元件呈现一种插入构型，典型地是拉直的，用于将节段12依序穿过第一维度D0的开口插入椎间盘体100，例如，在图8A中所示。节段12与有效关节14还进一步这样构造以致渐次插入所述椎间盘体内的一部分细长元件呈现一种材料移除构型，在该构型中，每个节段相对于一个相邻节段的相对位置是由该有效关节与附加邻接表面划定的，该附加邻接表面限定该有效关节的完全偏转状态，例如，在图8B中所示。优选地，该材料移除构型具有至少两个维度D1 和 D2超过第一维度D0。本发明的一个实施例的特定特征是：两个或更多的节段12中，每个节段以至少一个切割构型16来布设，以致当该细长元件被推进时，在所述材料移除构型逐渐形成的过程中，将材料收集进入该节段的中空容积18中。

所述渐次布设的各种实施方式是根据如图1A至图3所示的本发明的一个实施例来得到最好的解释。特别地，图1A和图1B显示了根据本发明的教导所构建和操作的一种装置的实施例，该装置带有细长元件10，该元件是由一系列节段12构成，这些节段12在有效关节处相互连接，并展示切割构型16，该切割构型被布设为将材料收集进入中空容积18中。这个实施例可以被认为是一个扩大的切割器或者“磨碎器（grater）”，由基于前述941申请的图11至图12C的原理的螺旋形扩大元件来形成。该切割构型可以是任意形式，如齿状、铲状或其他构型的切割元件，只要适用于收集或切割特定的需要移除的材料。在这里所示的优选但非限制性的实施方式中，切割构型16是一个单独的宽铲状齿。在所述装置由金属结构制成的情况下，该齿状可以是压印的，或者其他在金属材料中形成的构型，类似于家用磨碎机的“齿”。这个结构确信是特别适用于移除一些或所有变质的椎间盘材料，在一些例子中，制备用于插入椎间盘移植物，该结构的尺寸是对应于需要移除的椎间盘的体积。

在这里所示的示例性实施方式（图1A至图3）中，所述磨碎器时一个中空的方管，它是在特定间隔处不完全地切开，典型地是由不同宽度的V形槽形成间隔，使得该管形成一系列由整合的节点连接而成的链接体。在由所述槽的宽度限定各链接体之间的角度，是预设为当该磨碎器从输送管道中推出时，使得该结构在同一平面上卷曲。然而，许多其他金属、合金和非金属材料也是可以适用的。 

与根据本发明所述的方法相对应，所述装置的操作可以参考如图2所示的布设阶段来得以理解。该装置被带到想要的位置，然后被推进到输送管道20的末端之外。在该装置的逐渐变大的直径的卷曲中，在两个维度上延伸，在相同时间切割或磨碎周围组织（或其他材料），这些组织或材料被收集进入该装置的内部容积中。在想要的部位已经切割后，该装置逐渐撤回输送管道中，然后移出该管道，取出该装置内容纳的切割的材料。该中空容积又可用于导入移植物等。

特别地，本发明所述的实施例的装置可应用于深处组织取样，用于深部组织（椎间盘、肿瘤等）的移除，以及用于创建空间或间隙以允许在这些空间布设移植物、导入骨接合剂、药物输送等。同样的基本原理可被用于将装置实施用于工业上合其他非医疗应用，例如，用于创建通过小器件获得的深层锚固。

所述切割构型的形状、尺寸和位置可以根据需要而改变。例如，在特定应用中，该构型的齿可以更宽，或者可布设许多分离的齿，以从至少等于该器械的节段体的宽度的较宽的范围中切割周围材料，因而便于该器械的径向扩展，即使对于相对较硬的材料也能切割。

可选地，面对所述切割构型的开口的面向后方的边可以是尖锐的边，所述节段的内腔和/或该切割构型可以是具有突出的停滞特征结构（未示出）以阻止在撤出该切割工具时切割材料的损失。这些停滞特征结构可包括但不限于面向后方的钉或倒钩。

正如之前所述，所述切割工具的几何构形在它的布设状态下不需要是一个优选的螺旋形（spiral），而可以采用具有相同宽度的槽群来代替，或者采用任意其他想要系列的槽宽度，该宽度限定了该结构的直径逐渐增加以有效地获得想要的扩展形态。

更优选地，提供了一种偏离布置，以使所述切割工具偏离它的螺旋卷曲的布设状态，当它从所述输送管道中形成时。这个布置可简单地这样实现：一种张紧元件，沿着所述工具的内部穿过，该工具在面向内部的侧面上，对着所述螺旋体（spiral）的中心。该元件可以是由一个弹簧和/或一个齿轮装置或者任意其他张紧机构来张紧。可选地，可应用形状记忆的特性来对该布设状态提供偏置。多种偏离布置的例子将在下面做进一步讨论。此外，或可选地，也可提供一种节间的锁机构，例如在PCT专利申请公开号WO 2008/084479所描述的锁机构。

现在转到根据图4A至图8B所示的本发明的一个实施例，该实施例总体上类似于图1A至图3所示的实施例，也涉及一种呈现螺旋形（spiral）的材料移除构型的装置。贯穿本说明书，除了明确对比或者显然不相容之外，这里所展示的多种实施例的多种结构和操作特征将通过这些实施例之间的可互换的描述来得以理解。因此，例如，在上述参考图2所描述的渐次布设是同样应用于这里所展示的所有实施例，而参考图4A至图8B所描述的输送系统和应用件也同样应用于这里所展示的所有实施例。

特别参考图4A至图5B ，这些图显示了用于操作本发明所述的各个实施例的一种输送系统的一个例子。图4A和图5A显示了带有细长元件10的管道20，该元件10撤入该管道20中，处于基本拉直状态，无论是在布设前还是撤出后，而图4B和5B显示了在完全布设的材料移除构型的细长元件10。本实施例显示了用于手工操作的构型，通过旋转捏手22，该捏手22包括齿轮，接合在齿轮齿条（未示出）上，因而提供了所述装置的沿着管道20的可操控的和精确的运动。显然，除了手工促动器之外，还有多种电动的或者其他能量促发的促动器也可由本领域的普通技术人员来实施。

需要注意的是，本发明的这些实施例提供了可测定容量的材料移除装置。特别地，因为在布设过程中，跟随细长元件10的路径是容易确定的，经由细长元件10扫过的体积在布设的任意阶段也是已知的，就可以相当精确地确定由于推进该装置到不同的位置时将被移除的材料的量有多大。因此，在本发明的一个实施例中，所述输送系统提供了刻度标记，或者其他指示与促动机构相关联的数量信息，以使得操作者能从椎间盘体内移除受控制的和限定量的材料。

最清楚的情形见图5A和图5B，所述输送系统的这个实施例也包括偏置弹簧24，该弹簧布设为维持细长元件10的前述偏置到它的封闭的材料移除构型，通过对沿着该细长元件布设的张紧元件施加张紧力，或者通过“抽出线（draw-cord）”（未示出）。需要明确的是，在细长元件10的成功布设过程中，在细长元件与抽出线之间会发生相对运动。这会由于弹簧的回复而导致松弛，或者由于采用不同的齿轮装置而导致补偿，这些不同的齿轮装置导致所述细长元件和弹簧的锚的不同速率的运动。在可选的实施例中，关节的相互连接或者其他局部相互节段元件提供了这个偏置，而偏置弹簧24可被忽略。

优选地，所述偏置装置被构造为提供相对强的偏置以致在常规操作条件下，细长元件10在所有阶段都呈现良好限定的和刚性构形，其中，所述细长元件仍在管道20内的任意部分被保持在拉直状态，而已经延伸到管道20的端部之外的任意部分则呈现它的完全偏转的卷曲状态，例如，螺旋（spiral）状态。结果，细长元件10跟随良好限定的和预定的路径推进到椎间盘体内，因而使损伤的风险最小化，这类损伤可由于不同种类的柔性工具从它们的平面路径的不经意的迷失而导致。在特定实施例中，还进一步增强了所述装置的刚性，最终结构的环封闭，而不是相互直接接触。

所布设的装置也包括一个支承轴26，该支承轴26可以是夹在给定的位置中，以致在想要的位置和方向上支撑管道20。可选地，内窥镜（未示出）可以引入到管道20以便检查材料移除的结果。可选地，在完成材料移除程序后，所述装置可从至少一部分管道20中撤出，以便允许独立内窥镜沿着所述管道内腔插入，用于相同的目的。

虽然这里显示了直的管道20，显然，管道20也可以多种角度的曲度来实施，而不会对本发明的操作产生负面影响，而在特定实施例中，还会有利于本发明的实施。即使在管道20表现出明显曲度的例子中，细长元件10在所述管道内的状态也是“基本拉直的”，与之鲜明对比的是，弯曲的布设状态下，该细长元件表现为离开该管道。

图6A至图7B详细显示了细长元件10的一个实施例，其中，图6A和图7A显示了基本拉直的构型，而图6B和图7B显示了完全布设的材料移除构型。这个实施例区别于图1A至图3所示的实施例之处是：它采用了专门的关节结构来限定有效关节14，在节段之间形成精确的关节轴。这个实施例也采用了个别变化的节段形状，以便在它自身上封闭，以致限定基本上连续的容积。在这种情况下，“基本上连续”是用于指一种布设的材料移除构型，在该构型中，在该结构的连续转角之间的空隙是最小化的。结果，该装置通常是有效地去除块状材料，以便在椎间盘体内留下一个大致统一的腔。

在这里所示的特定优选的实施例中，节段的构型和关节的位置是被配置为非常接近的近似于阿基米德螺旋（Archimedean spiral）。这个构型具有附加的优势，即应用大致统一高度的节段（在螺旋中的径向台阶）并保持在所布设的细长元件的长度与所移除的材料的容积之间的大致线性关系。

这个实施例在这里显示为带有11个链接的节段12。节段的数量显然是可以根据有意的应用而变化的，主要根据开口的维度与通过该开口被移除的容积率的函数来变化。典型地，细长元件10包括最小的五个链接的节段12，优选地是至少10个链接的关节。优选地，采用不超过30个节段。

在这个实施例中，所述切割构型16被实施为板条或“百叶窗（louvers）”，扩展布满节段12的整个宽度。取决于将被移除的材料的类型以及所述装置的设计考虑，这些百叶窗可以是未打磨的壁部分，或者它们可具有打磨的切割边缘，具有或不具有锯齿或其他切割增强特征。该切割边缘和/或整个切割构型可以是从用于节段12的支撑架的相同的材料来实施，或者可从不同的材料来实施，或者具有特殊的涂层以给予特殊的机械或物理特性。例如，在特定但非限制的实施方式中，该切割构型的部分或全部是涂布了一种低摩擦力材料，例如PTFE，以便于材料通过进入容纳的体积18中。所述装置的内腔可以具有相对较高摩擦力的表面，当所述装置被移出时，该表面有助于紧夹所容纳的材料。 

需要注意的是，术语“切割构型（cutting configuration）”在这里是用于指能使细长元件10的前导节段以外的节段12在它移动时切割所接触的材料的任意切割构型。在这个意义上，它们可以是指“侧部切割构型（lateral cutting configurations）”。在这里所示的螺旋扩展（spiral expansion）的例子中，主要切割方向是在向外辐射方向，如这里所示。

附加地参考图9A和图9B，本发明的实施例并不限于在单一侧向上切割。图9A显示了一个实施例，其中，节段12的一些或全部是被实施为具有两个切割构型16和16’，布设在该节段的两侧。图9B显示了一个实施例，其中，节段12的一些或全部是被实施为具有三个切割构型16、16’和16’’，布设在该节段的三侧。这些实施例可被采用，以便在布设于材料移除构型的过程中，当所述细长元件在三维上扩展时取得优势，或者即使在一个平面的（例如，螺旋的）实施例中，所述装置在组织的向内压的层之间扩展。

再参考图6A，该实施例在这里显示应用了具有变得更大和更小宽度（也就是，平行于所述有效关节的维度）的节段。可选地，这使得相邻节段的边缘可被实施为在布设状态下稍微重叠。在特定的优选实施例中，这些重叠的边缘被配置为聚集在一起以一个剪切动作可提供附加的切割效果。这个效果在遭遇明显机械力抵抗所述装置的推进时是特别有帮助的，有时可作用于对抗前述偏置装置以便在节段之间产生瞬间的间隙开口。而且，该剪切动作是有效地便于所述结构的再关闭，并提供和附加了切割效果。

现在参考图8A和图8B，显示了用于椎间盘髓核摘除术的本发明所述的一个实施例的应用。该装置被布设为带有细长元件10在输送系统（未示出）的输送管道20内，而该输送管道20是穿过开口102插入椎间盘体100内（图8A）。接着，该装置通过管道20推进穿过开口102进入椎间盘体100以致它在椎间盘体内呈现材料移除构型（图8B）。随后，该装置与在中空容积内的所收集的材料一起通过管道20经开口102移出。 

如上所述，优选地，所述材料移除构型的至少两个维度D1和 D2是大于开口102的维度D0。在这种情况下，维度D0可被作为最大维度，最小的微创切口从该维度处打开。为了评估本发明所述的装置，用于实用的目的，维度D0可被作为通道20的插入椎间盘体内的部分的最大的横向维度。

参考图8A和图8B所描述的手术过程可以被应用为在宽范围的手术过程的一个步骤。在一个简化的例子中，该过程可以是一个独立的用于移除组织的过程，例如，用于降低椎间盘的盘内压力以便减轻椎间盘突起和/或用于活组织切片检查。在活组织切片检查的例子中，补充的工具，通常是以矩形棒的形式，可被提供用于在使用后沿着细长元件10插入，典型地是从盘尖端在最接近的方向插入，直至从容纳体积18中排出取样的材料，当需要时。

可选地，从椎间盘移除材料可被实施来扫除空间用于导入间隔物或其他保持流动的移植物，或者用于传输多种药物、近距离治疗种子或其他材料或工具。

在脊椎融合的例子中，可进行一次或多次所述过程直至出血的骨被暴露用于两个面对的椎面，接着导入一个笼和/或导入填充材料、骨接合剂、骨嫁接材料、骨形态发生蛋白、骨生成材料等，用于促进相邻脊椎体的融合。

当一个装置或其他材料被输送到椎间盘体内的位置时，在细长元件10在移除材料后通过相同的通道20用于该装置的插入是非常有优势的。在本发明的特定实施方式中，这类装置或材料可沿着另一个逐渐插入的细长元件10的内腔导入，在从椎间盘体内首先移除材料之后插入。

需要明确的是，本发明的这些实施例允许从椎间盘体内移除相当数量的材料，以一种有效的、可信赖的和可预测的方式通过一个小的创口来实施。例如，在从一个椎间盘中移除材料的例子之后，一个示例性的装置用于通过不超过4.5 mm的横向维度插入，该4.5 mm是优选地配置为移除超过1 cc（更优选是至少2 cc）的量。为了这个目的，所用的装置的长度（当拉直时）至少为15 cm，优选的至少为约20 cm。

虽然这里显示了涉及椎间盘的手术的一个特别优选的示例性应用，但需要明确的是，本发明并不限于这类应用，而可容易地用于一定范围的其他应用。附加的非限制性的例子包括：用于执行骨组织的活细胞切片检查，例如，在脊椎体内或者在腿节内。

现在参考图10A和图10B，这些图显示了附着在相邻节段12之间的有效关节的可选择的构型，这些可被实施为采用形状记忆材料以获得特别优势。在特定例子中，一个整合的关节可以不提供关于旋转轴的位置所需要的精确水平。在另一方面，分离的关节结构的组装可呈现制造上的挑战，典型的情形是不允许用于引入回复偏置进入该关节结构自身。本实施例表述了有效关节的一种改变的形式，它可作为所述节段结构的一部分来制造，但它也提供了该关节的旋转轴的精确定位。

特别地，这里所示的实施方式应用了一种扭力杆28以限定该旋转轴。扭力杆28的端部是锚定到一个节，而该杆的中部是锚定到相邻节段。这样使得有效关节在两个节段之间运动，在开放/伸直位置之间，如图10A所示，以及在闭合位置，如图10B所示，用于形成所述的材料移除构型。

在特定例子中，所示的结构可有优势地从形状记忆材料（例如，镍钛诺）中形成，回复到图10B的封闭状态。这样，该关节结构自身提供了前述的弹性偏置，用于使所述装置呈现它的材料移除构型。

现在参考图11A至图12C，与前述的螺旋（spiral）构型相对比，这些图显示了本发明的一个实施例，其中，细长元件10呈现螺旋形（helical）材料移除构型。正如在941申请中所述，有效关节在稍微倾斜角的布设产生了所述元件在它的关闭状态的螺旋形（helical）行进。这里也同样，这个行进可被用于这样的优势：以附加的侧面切割构型来获得对材料的有效移除。这个方法便于移除一定体积的材料，该体积的三维全部都超过所述开口的维度，所述装置是从该开口插入的。这是特别具有优势的：它允许给定维度的装置通过最小化的微创切口进行输送，该微创切口是明显小于由其他技术所需要的切口，这样导致在手术的安全性的改善，以及减少了康复时间。

典型地，一种螺旋形（helical）实施方式以前导节段的开放端进行多数材料切除，而向外突出的侧面切割构型还增加了中空容积的直径并使表面平滑或刮削。此外，或可替代地，轴向突出的侧面切割构型（未示出）还可布设在所述螺旋体（helical）的顶圈上，以便增强所述装置的轴向（高度）行进。

在诸如所述的螺旋形（helical）实施例中，所述前导节段保持在前导的位置开放，附加选项是利用所述装置的内腔，在插入之前和/或插入之后，作为用于附属工具和/或材料的布设的通道。根据一个非限制性实施例，用于在所述装置的前部拆解所述材料的一个超大钻头或者其他装置可由穿过所述内腔的一个柔性驱动轴来驱动，因而便于将所述装置推进穿过所述材料。

在一些例子中，螺旋形（helical）移除结构留下未切割材料的中央核心。如果有必要，在细长元件10已被撤出之后，留在所述螺旋形结构内的中央核心可通过传统技术来移出。可选择地，正如图12A至图12C所示，可采用一系列螺旋形（helical）元件来获得对于任意需要量的材料的有效的完全移除，这些螺旋形元件被设计为形成一系列不同直径的材料移除构型。

最后，简单地参考图13，需要注意的是，本发明所述的材料移除构型并不限于螺旋（spiral）和螺旋形（helical）构型。例如，如图13中所示，细长元件10可被构造为渐进呈现如图所示的锥形布设形状。这个形状使切割构型能在放射状方向与轴向方向同时扩展。

需要明确的是，上面所描述的内容仅仅是用作示例，还有许多其它实施方式都是可能的，它们都落入后附权利要求所定义的本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种用于通过开口插入椎间盘体并从椎间盘体内移除材料的装置，所述装置包括：

细长的元件，主要由多个中空的节段依序互相连接形成，以致在相邻节段之间形成有效的关节，所述节段与所述有效的关节是这样构造的：

（a）所述细长元件呈现用于将所述节段依序通过第一维度的开口插入椎间盘体的插入构型；以及

（b）渐次插入椎间盘体的一部分所述细长元件呈现一种材料移除构型，在该材料移除构型中，每个节段相对于相邻节段的相对位置是由所述有效关节与附加邻接表面勾画轮廓的，该附加邻接表面限定所述有效关节的完全偏转状态，所述材料移除构型具有至少两个维度超过所述第一维度；

其中，至少两个所述节段的每个节段是以至少一个切割构型来形成，该切割构型这样布设以致当所述细长元件被推进时，在所述材料移除构型的渐次形成过程中，将材料收集进入所述节段的中空容积中。 

2．根据权利要求1所述的装置，其特征在于：当处于所述插入构型时，所述细长元件是伸直的。

3．根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述细长元件是能复原地偏离呈现所述材料移除构型。

4．根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述材料移除构型是这样构造的，以致当所述细长元件被推进时，所述材料移除构型渐次在至少两个维度展开。

5．根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述材料移除构型是被构造为在它自身上封闭以致限定一个连续的容纳体积。

6．根据权利要求1所述的装置，其特征在于：至少部分的所述细长元件在所述材料移除构型中呈现螺旋构型。

7．根据权利要求1所述的装置，其特征在于：至少部分的所述细长元件在所述材料移除构型中呈现螺旋状构型。

8．根据权利要求1所述的装置，其特征在于：至少部分的所述细长元件在所述材料移除构型中呈现圆锥形。

9．根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述材料移除构型具有三个维度，它们都超过所述第一维度。

10．根据权利要求1所述的装置，其特征在于：每个所述节段具有矩形横截面。

11．根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述至少一个切割构型包括至少一个百叶窗。

12．根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述至少一个切割构型包括布设在一个所述节段的至少两侧上的至少两个切割构型。

13．根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述至少一个切割构型包括布设在一个所述节段的至少三侧上的至少三个切割构型。

14．根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述细长元件包括至少五个所述中空的节段。

15．根据权利要求1所述的装置，其特征在于：在相邻的所述节段之间的所述有效关节是被实施为整合的关节。

16．根据权利要求1所述的装置，其特征在于：在相邻的所述节段之间的所述有效关节是被实施为分别连接所形成的节段的关节结构。

17．根据权利要求1所述的装置，其特征在于：在相邻的所述节段之间的所述有效关节是被实施为形状记忆关节。

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