CN102985017A - 关于软组织和细骨的具有改进的切割和减少的堵塞的旋转切割工具 - Google Patents

Abstract

一种外科切割器械包括两个同轴布置的管状构件。第一管状构件具有切割端并被同轴地设置在第二管状构件内，反过来，第二管状构件具有切割窗，以通过该切割窗将切割端暴露到组织和骨头。管状构件相对于彼此的移动清除出现在切割窗处的软组织和细骨。第二（外部）管状构件具有有助于整体上减少切割端的堵塞的一个或多个特征。

Description

关于软组织和细骨的具有改进的切割和减少的堵塞的旋转切割工具

背景技术

细长的内部构件（即，实心的轴或管）在细长的外部管状构件内旋转的外科切割器械已经在经由窄的入口或通道实现处理外科部位的外科手术中获得较好认可。典型地，外部管状构件包括形成开口的远端，该开口限定切割窗或端口，并且内部构件包括形成切割端的远端，该切割端用于在窗处切割身体组织。内部构件和外部构件的近端常常被固定到毂，反过来，该毂被附接到用于相对于外部管状构件旋转和/或摆动内部构件的动力手柄。内部构件的切割端可针对正在讨论的外科手术（例如，切割、切除、清理、刮削等）而具有各种配置，同时切割窗被适当地配置为与切割端的特定配置相配合。

经常，内部构件不是实心的而是管状的，从而可通过内部构件的中空腔抽吸由于切割、切除或清理手术而导致的疏松组织。特别参照ENT（即，耳、鼻和喉咙）应用，诸如鼻窦外科手术、腺样体切除术、喉部外科手术等，极其尖锐的微切除刀片或切割端典型地被用于实施期望的手术。

这种外科切割器械的使用通常需要将切割窗/切割端递送到目标部位，并定位切割端以使切割端被“暴露”到期望的组织。一旦期望的组织已被处理，其它组织可通过将切割窗定位为使切割端暴露到该其它组织而被处理。各种类型的组织可为给定外科手术的对象。因而，尽管切割窗在初始放置在目标部位时可为手术的第一部分的最佳设计，但是不同位置的组织也需要移除，并且这种组织与先前遇到的可能为或可能不为相同的类型。如果不为相同的类型，那么器械不再为新近出现于器械处的组织类型的最佳设计。

另外，不管组织类型，显然外科切割器械的阻碍物是个问题。特别地，一些类型的组织（例如，细骨）往往比其它类型的组织，或者（或许更重要地）往往比外科医生的期望（即，从不）更易于使这种外科器械堵塞。这种堵塞通常可能需要将切割窗/切割端从目标部位移走，或者清除窗或者整体取代一些或全部装备。这会延长外科手术，是不期望的。

如果外科切割器械与影像导引手术（IGS）系统一起使用，则可能出现另外的忧虑。特别地，一旦切割窗/切割端被运用到目标部位，IGS通常需要对准切割窗/切割端。重新插入切割器械之后，切割窗/切割端必须相对于IGS系统被重新对准，进一步延长外科手术。

增加堵塞问题是不同类型的组织具有堵塞给定装备的不同特性的事实。通常不期望的是，要求外科医生使用与给定手术中遇到的组织类型同样多的切割端/切割窗的配置。类似地，通常不期望的是，要求外科医生使用与可能在ENT外科手术领域内遇到的手术类型同样多的切割端/切割窗配置（注意上面列出的各种各样的手术）。

因而，在外科切割器械继续极其有用的同时，阻止切割窗的堵塞的需要尚未被完全处理，特别是在考虑各种各样的组织类型和所涉及的手术时。因此，非常需要纵使暴露到各种组织类型和/或各种手术时仍被设计为减少堵塞的外科切割器械。

发明内容

大体上，外科切割器械包括两个同轴布置的管状构件。第一管状构件具有切割端并被同轴地设置在第二管状构件内，反过来，第二管状构件具有切割窗，以通过切割窗将切割端暴露到组织和骨头。管状构件相对于彼此的移动清除出现在切割窗处的软组织和细骨。第二（外部）管状构件具有有助于整体上减少切割端的堵塞的一个或多个特征。

在一个实施例中，外科手术器械包括两个同轴布置的管状构件。第一管状构件具有切割端并被同轴地设置在第二管状构件内，反过来，第二管状构件具有切割窗，以通过切割窗将切割端暴露到组织和骨头。管状构件相对于彼此的移动（例如一个或两个管状构件围绕中心轴线的旋转或纵向沿这种轴线的旋转）清除出现在切割窗处的软组织和细骨。第二（外部）管状构件具有有助于切割动作的一对切割齿。齿的几何形状有助于整体上减少切割端的堵塞，具体而言，切割窗包括通过所述一对相对面向的齿而彼此分开的第一开放区段和第二开放区段。齿所占的区域，除此之外是开放的切割窗，通过减少可能进入（从而卡在）切割窗的组织微粒（特别是软骨段）的尺寸有助于减少切割窗的堵塞。

在另一实施例中，外科切割器械包括两个同轴布置的管状构件。第一管状构件具有切割端并被同轴地设置在第二管状构件内，反过来，第二管状构件具有切割窗，以通过切割窗将切割端暴露到组织和骨头。管状构件相对于彼此的移动（例如一个或两个管状构件围绕中心轴线的旋转或纵向沿这种轴线的旋转）清除出现在切割窗处的软组织和细骨。没必要要求第二外部管状构件具有一对齿；相反，切割窗可被简单地描述为包括第一开放区段和第二开放区段，切割窗的第一开放区段具有表示为A的面积，中空的第一构件具有表示为B的横截面面积，A与B的比值在大约1:1和2:1之间。

在另一实施例中，外科切割器械包括两个同轴布置的管状构件。第一管状构件具有切割端并被同轴地设置在第二管状构件内，反过来，第二管状构件具有切割窗，以通过切割窗将切割端暴露到组织和骨头。管状构件相对于彼此的移动（例如一个或两个管状构件围绕中心轴线的旋转或纵向沿这种轴线的旋转）清除出现在切割窗处的软组织和细骨。独立于尺寸，切割窗包括近端的梯形“基底”部分和大致半圆形的远端部分。

在该发明内容部分中描述的那些之外的其它实施例和变化是可能的，因此该发明内容部分中没有任何内容应该被认为表达了适用于任何特定商业实施例的需求。

附图说明

图1为外科切割器械的一个实施例的透视图。

图2为图1的器械的远端部分的局部剖视示意图，为清晰起见而被放大。

图3A和图3B分别为外科切割器械的远端部分的实施例的侧视图和俯视图。

图4A和图4B分别为大致与图3A-3B的各个视图对应但通过省略结构细节而简化因而未必为图3A和图3B中例示的真实结构的侧视示意图和俯视示意图。

具体实施方式

可在公开号为US2005/0277970的美国专利申请中发现与下面描述的外科切割器械大致类似的早期形式的外科切割器械，该专利申请通过引用而被合并。大体上，这种器械包括近端的手柄和从该手柄向远端延伸的工具。在这种情况下，改进的外科切割器械30的一个优选实施例被例示在图1中。外科切割器械30包括第一刀片构件或组件32、第二刀片构件或组件34、手柄36。这些部件为常规的或在下面被更详细地描述。然而，大体上，第一刀片组件32包括具有切割端42的第一管状构件40。第二刀片组件34包括具有切割窗46的第二管状构件44。第一管状构件40被同轴地设置在第二管状构件44内，从而切割端42在切割器械30的远端230暴露在切割窗46处。

在图2中更详细地示出远端230的大致构造，由于图2仅以示意形式示出这种特征（切割表面的细节见下面讨论的图3A和图3B），因而图2不应被用于限制实际切割表面的结构。远端230包括第一管状构件40的远端部分，该远端部分包括延伸至远端区段54的中心腔56。远端区段54形成被最佳配置为执行期望的切割手术的切割端42。切割端42包括围绕腔56的远端开口62的锯齿形边缘60。第一管状构件40可为诸如304不锈钢的刚性材料，并在纵向范围上为线性。可替代地，根据未在此具体例示的已知原理，第一管状构件40可被配置为能弯曲，而不是线性的。

第二管状构件44具有近端区域92、远端区域94和连接这两个区域的腔96。远端区域94整体形成切割窗46，切割窗46以其它的方式被流体连接到腔96。切割窗46包括锯齿形边缘98。该对管状构件可为刚性的并在纵向上为直的或线性的。在替代实施例中，在此未具体例示，管状构件可合并有一个或多个弯曲部或被迫使采用一个或多个弯曲部。

无论是直的或弯曲的（或能弯曲的），第二管状构件44，特别是腔96的尺寸被设定为以允许第一管状构件40相对于第二管状构件44旋转和/或振荡并提供用于内部冲洗的路径的方式同轴地接纳第一管状构件40。因而，第二管状构件44的腔96优选具有的直径比第一管状构件40的对应部分的外径略大，以限定冲洗路径。

而且，壳体130可限定内部抽吸路径和单独的内部冲洗路径（均为示出）。抽吸路径被流体连接（直接地或间接地）到第一管状构件40（图2），以从切割端42抽吸材料。在这点上，并在一个实施例中，手柄36进一步包括被装配到壳体130并与抽吸路径流体连通的抽吸端口。可替代地，抽吸端口142可通过壳体130而被整体形成。无论如何，抽吸端口142适于连接到管系统（未示出），该管系统反过来被连接到用于将真空施加到抽吸路径并因而施加（直接地或间接的）到第一管状构件40的真空源（未示出）。类似地，冲洗路径被形成在壳体130内，并从冲洗端口144延伸。反过来，冲洗端口144适于流体连接到以其它方式被连接到流体源（未示出）的管系统（未示出）。因而，手柄36提供内部冲洗。在一个实施例中，冲洗路径由在壳体130内延伸的管限定。可替代地，壳体130可形成限定冲洗路径的孔，而不具有单独的管。可替代地，外科切割器械可适于利用已知技术采用外部冲洗。

如在本领域已知，手柄36可在其壳体130内支撑马达和所需要的各种联接件，但是该马达可被远程定位并适当地联接到该装备。如果马达位于壳体130内，则马达典型地包括驱动轴，该驱动轴被马达旋转地驱动并根据需要通过各种联接件被连接到装备的其它部分。马达可为电动机或其它可替代设计（例如，气动式）。

如前面所提到，由第一管状构件40提供的切割端42通过切割窗46被选择地暴露到组织。例如，如果两个部件相对于彼此能移动，则这种旋转将通过切割窗46使切割端42选择地暴露到组织。一旦第一管状构件40相对于第二管状构件44的运动（例如，旋转），反之亦然，切割端42和切割窗46的各自的锯齿形边缘结合，以执行外科切割。

在下面描述通过外科切割器械促进的特定外科技术。然而，大体上，使用者（未示出）在使用期间抓住手柄36，特别是壳体130来操作手柄36，以将远端230运用至目标部位。随后可操作外科切割器械30，以将一种或多种类型的组织从一个或多个目标部位中的每一个移除。例如，正被谈论的外科手术可能需要从目标部位移除所有各种类型的软组织或细骨。

如图3A-3B和图4A-4B所示，切割窗46为至少包括近端第一开口46a和远端第二开口46b的多截面开口，这两个开口彼此接合。它们在两个指向中间的且反向指向的齿的点47a、47b之间被接合（即，每个齿朝向中心并因而朝向另一齿定位）。该齿由第一开口46a和第二开口46b的几何形状形成。

图4A和图4B分别对应于图3A和图3B，但是仅为清晰起见而省略了细节，因而仅被设计为显示几何形状关系，而未必为实际的结构。然而，同时阅读各图，从两个俯视图（图3B和图4B）可知，切割窗的优选实施例包括近端的梯形“基底”部分和大致半圆形的远端部分。

特别地，近端开口46a具有横向宽度C（特别地见图4B），横向宽度C大于分别在近端开口46a和远端开口46b的接合处测量的齿间距离D。类似地，远端开口46b具有比齿间距离D大的横向宽度B。通常，C和B之间没有直接关系，但是优选的是，关系D<C<B成立，由于这增加远端第二开口46b的体积，并且优选的是开口为器械的移除软组织和细骨的总能力的主要贡献者。

返回远端部分46b，对于仅通过示例例示的优选实施例，远端部分46b如在此图示大致为半圆形。通常，远端开口具有如上描述的宽度D和图4B所示的长度F。大致半圆形的优选实施例意味着F的值近似为D值的两倍，但是通常远端开口根据期望对于切割器械的给定直径可为细长的（切割器械的给定直径与所选择的材料的厚度、制造公差和间隙以及类似因素一起允许确定D的近似值）。

尽管第一管状构件和第二管状构件彼此一起工作来完成外科手术，非常概括而言，可以认为第二管状构件的近端区域46a的面积通常大致与抵抗软组织和骨头堵塞的增加的能力相关。因而，除横向测量值C和D之外，近端区域46a具有纵向长度E（对应于优选实施例中梯形的高度），并且因而可根据已知方程使用参数C-E来确定近端区域46a的面积。类似地，可根据已知方程计算远端区域46b的面积。可替代地，给定商业实施例的样品，可通过常规技术确定面积。

当然，应该记得，参数A至E表示端点的测量，因而测量本身可直接在这些点之间沿直线或适当时沿切割端的位于这些点之间的边缘和表面作出。在这样做时，该论述应被理解为在仅为方便并示例时依赖于三维尺寸部件的二维表示。

要注意当上述切割端被最佳配置为用于增加的组织吞吐量时（即，单位时间内减少的堵塞量或增加的组织量），该结果不是通过增加设备的尺寸而被实现，增加设备的尺寸将直觉地减少特定尺寸的组织微粒将会堵塞设备的机会。相反，并且反直觉地，设备具有相对于抽吸路径的尺寸（例如，管内径[或ID]）测量的减小的切割窗，仍然实现减少的堵塞。

另外，可被用于一些实施例的独立因素为增加第一管状构件的腔的面积，这可以各种方式完成。例如，忽略（仅为简单）第一管状构件和第二管状构件之间的专用于间隙的间隔（并且选择地如上所述的冲洗），并且不改变第二管状构件的外径或内径或者第一管状构件的外径，可通过减少第一管状构件的材料的厚度来增加第一管状构件的内径，从而增加腔的直径。或者，通过使第一管状构件的这种厚度保持恒定，通过减少第二管状构件的厚度并且使第一管状构件的内径对应地增加来增加第一管状构件的外径（并且因此增加第二管状构件的内径）。当然，这两种方法可在与环境相关的几何形状约束和材料约束的条件下以任何比例结合。在任何情况下，切割窗包括第一开放区段和第二开放区段，切割窗的第一开放区段具有表示为A的面积，并且中空的第一构件具有表示为B的横截面面积，A与B的比值在大约1:1和2:1之间。这基本小于具有近似3:1和4:1之间的比值的现有设备，这种设备比在此公开的实施例经历更大的堵塞率。

不管如何描述特定实施例，外科切割器械及相关的使用方法为先前的设计和方法提供了相当大的改进。特别地，最佳配置切割窗（即，最佳形状、尺寸、方位和切割窗的物理构造中的类似因素）能使单个设备处理多种类型的目标组织（软组织、细骨以及类似物），同时减少堵塞，并且不需要外科医生在手术期间改变装备。

外科切割器械，特别是外科切割器械30和包括在此公开的多截面切割窗的其它类似设计，对许多外科手术都非常有用。例如，外科切割器械可容易地被用于钩突切除术和上颌窦造口术，其中切割窗被重新定位（而不需要手柄的明显移动和/或从目标部位移走切割器具），以在上方、下方和后方接近造口。类似地，本发明的外科切割器械非常适于上颌息肉切除术或者通过上颌造口或通过上颌前部环钻术来移除上颌窦中的真菌、囊肿或其它病变。外科切割器械对于额外侧窦切开手术和额内侧窦切开手术也是有用的，在额外侧窦切开手术和额内侧窦切开手术中切割窗被用于从侧部、中部和后方切割。本发明的外科切割器械对于包括听神经瘤、喉病变、气管病变和支气管病变的切除以及脊椎盘空间核造口术（spinaldisc space nucleostomy）等等其它外科手术是有用的。

因此，尽管已经参照优选实施例描述了本发明，但是本领域的技术人员将认识到，在不背离列出的权利要求书的精神和范围的情况下可在形式上和细节上作出改变。

Claims (23)

1.一种用于处理包括软组织和骨头中的至少一个的组织的外科切割器械，所述器械包括：

第一中空细长构件，该第一中空细长构件具有近端区段和具有锯齿形边缘的远端区段，所述锯齿形边缘限定切割端；

第二管状构件，该第二管状构件具有近端区域和形成切割窗的远端区域，所述切割窗具有锯齿形边缘；和

装置，该装置用于使所述第一构件和所述第二构件围绕它们的共同轴线相对于彼此移动，使得所述切割端能重复处理所述组织；

所述第一细长构件被同轴地设置在所述第二管状构件内，使得所述切割端被暴露在所述切割窗处；并且

所述切割窗包括通过一对相对面向的齿而彼此分开的第一开放区段和第二开放区段。

2.如权利要求1所述的外科切割器械，其中所述切割窗包括具有所述一对相对面向的齿的第一部分和具有所述切割窗的所述锯齿形边缘的第二部分。

3.如权利要求2所述的外科切割器械，其中所述齿彼此分开一距离，该距离小于所述第一部分的最宽尺寸。

4.如权利要求1所述的外科切割器械，其中所述切割窗的所述第一部分具有表示为A的面积，并且所述中空的第一构件具有表示为B的横截面面积，A与B的比值在大约1:1和2:1之间。

5.如权利要求1所述的外科切割器械，进一步包括手柄。

6.如权利要求1所述的外科切割器械，进一步包括连接到所述第二构件的冲洗路径。

7.如权利要求1所述的外科切割器械，进一步包括连接到所述第一构件的抽吸路径。

8.如权利要求1所述的外科切割器械，其中所述第二管状细长构件相对于所述第一管状构件之外的组件为静止的。

9.一种用于处理包括软组织和骨头中的至少一个的组织的外科切割器械，所述器械包括：

第一中空细长构件，该第一中空细长构件具有近端区段和具有锯齿形边缘的远端区段，所述锯齿形边缘限定切割端；

第二管状构件，该第二管状构件具有近端区域和形成切割窗的远端区域，所述切割窗具有锯齿形边缘；和

装置，该装置用于使所述第一构件和所述第二构件围绕它们的共同轴线相对于彼此移动，使得所述切割端能重复处理所述组织；

所述第一细长构件被同轴地设置在所述第二管状构件内，使得所述切割端被暴露在所述切割窗处；并且

所述切割窗包括第一开放区段和第二开放区段，所述切割窗的所述第一开放区段具有表示为A的面积，并且所述中空的第一构件具有表示为B的横截面面积，A与B的比值在大约1:1和2:1之间。

10.如权利要求9所述的外科切割器械，其中所述第一开放区段和所述第二开放区段通过一对相对面向的齿而彼此分开。

11.如权利要求10所述的外科切割器械，其中所述齿彼此分开一距离，该距离小于所述第一开放区段的最宽尺寸。

12.如权利要求9所述的外科切割器械，进一步包括手柄。

13.如权利要求9所述的外科切割器械，进一步包括连接到所述第二构件的冲洗路径。

14.如权利要求9所述的外科切割器械，进一步包括连接到所述第一构件的抽吸路径。

15.如权利要求9所述的外科切割器械，其中所述第二管状细长构件相对于所述第一管状构件之外的组件为静止的。

16.一种用于处理包括软组织和骨头中的至少一个的组织的外科切割器械，所述器械包括：

第一中空细长构件，该第一中空细长构件具有近端区段和具有锯齿形边缘的远端区段，所述锯齿形边缘限定切割端；

第二管状构件，该第二管状构件具有近端区域和形成切割窗的远端区域，所述切割窗具有锯齿形边缘；和

装置，该装置用于使所述第一构件和所述第二构件围绕它们的共同轴线相对于彼此移动，使得所述切割端能重复处理所述组织；

所述第一细长构件被同轴地设置在所述第二管状构件内，使得所述切割端被暴露在所述切割窗处；并且

所述切割窗包括第一开放区段和第二开放区段，所述切割窗的所述第一开放区段包括近端的梯形部分，并且所述切割窗的所述第二开放区段包括大致半圆形的远端部分。

17.如权利要求16所述的外科切割器械，其中所述第一开放区段和所述第二开放区段通过一对相对面向的齿而彼此分开。

18.如权利要求17所述的外科切割器械，其中所述齿彼此分开一距离，该距离小于所述第一开放区段的最宽尺寸。

19.如权利要求16所述的外科切割器械，其中所述切割窗的所述第一部分具有表示为A的面积，并且所述中空的第一构件具有表示为B的横截面面积，A与B的比值在大约1:1和2:1之间。

20.如权利要求16所述的外科切割器械，进一步包括手柄。

21.如权利要求16所述的外科切割器械，进一步包括连接到所述第二构件的冲洗路径。

22.如权利要求16所述的外科切割器械，进一步包括连接到所述第一构件的抽吸路径。

23.如权利要求16所述的外科切割器械，其中所述第二管状细长构件相对于所述第一管状构件之外的组件为静止的。

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