CN103547227A - 扩张器械及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于在微创外科手术期间扩张患者的组织的装置、系统和方法。外科扩张系统包括具有在第一端和相对的第二端之间延伸的细长非空心圆柱形主体的扩张器。第一端包括第一斜面构型，并且第二端包括第二不同的斜面构型。有斜面的端部可包括用于提供组织移除并增强与骨骼组织的接合的表面特征部。

Description

扩张器械及方法

技术领域

本发明总体上涉及用于执行外科手术的器械和方法，并且更特别地涉及用于执行微创脊柱外科手术的装置、方法和系统。

背景技术

用于位于体内较深处的病变部的传统外科手术会对居间组织造成显著创伤。这些开放式手术常常需要长切口、大范围的肌肉剥离、长时间的组织牵开、神经切除和组织的血行阻断。大多数这样的外科手术由于使用全身麻醉和在外科手术期间的组织破坏而需要几小时的恢复室时间和几周的术后恢复时间。在一些情况下，这些侵入式手术导致永久性结疤和可能比导致外科手术介入的疼痛更严重的疼痛。

诸如关节镜式技术之类的微创替代形式减少疼痛、术后恢复时间和对健康组织的破坏。整形外科患者已特别地受益于微创外科手术技术。病变部位通过门静脉而不是通过大型切口进入，从而保留居间组织的完整性。在一些情况下，这些微创技术仅需要局部麻醉。全身麻醉的避免减少了术后恢复时间和并发症风险。

由于需要进入体内较深处的位置和对至关重要的居间组织的损坏危险，对于脊柱和神经外科应用来说微创外科手术技术是特别有利的。例如，对于椎间盘突出的普通开放式手术、椎间盘切除之前的椎板切除需要剥离或解剖背部的主要肌肉以暴露脊柱。在后入路的方法中，包括硬膜囊周围的脊椎神经和血管、韧带以及肌肉在内的组织必须被牵开以腾出从皮肤到椎间盘的通道。这些手术通常在全身麻醉下花费至少1至2小时来进行，并且需要至少几周的术后恢复期。除了较长恢复时间之外，组织的破坏是开放式脊柱手术的主要缺点。当椎间盘切除术伴随相邻脊柱的融合时，开放式手术的这个方面甚至更具创伤性。由于有时与肌肉解剖相关联的严重疼痛，许多患者不愿意寻求外科手术作为对由椎间盘突出和其它脊柱病症造成的疼痛的解决方案。

为了减少术后恢复时间和与脊柱及其它手术相关联的疼痛，已经开发出显微外科技术。任何微创手术的目的都是为了在使对软组织的牵开最小的同时实现与传统的开放式外科手术相同的临床目的。现有的序贯扩张方法包括插入导丝和多个直径渐增的扩张器，直到获得正确的直径。然后将牵开器置于扩张器上方，接着将扩张器移除。在周围肌肉和组织被扩张出操作空间的情况下，牵开器保持其位置。

有利的是减少与进入门静脉的扩张相关联的步骤以最小化外科手术时间并简化外科手术过程。

发明内容

根据一个方面，公开了一种构造成扩张患者体内的切口和组织的外科扩张器。该外科扩张器包括在扩张器的每一端具有斜面构型的细长的圆柱形主体。斜面构型彼此不同，以便外科医生能够从中选择在手术中使用的最理想的构型。在一种形式中，扩张器为非空心的，并且有斜面的第一和第二端允许不使用导丝和/或针而开始到患者体内的外科手术部位的通路的形成。在另一种形式中，扩张器包括延伸进入有斜面的端部的端面的腔体。在又一种形式中，有斜面的端部或有斜面的两端包括增强扩张器与骨骼的接合的表面特征部。该表面特征部可改善扩张器与骨骼的牵引，有助于骨骼和组织的移除，并且提供扩张器在骨骼上的牢固对接。

该外科扩张器可在外科手术期间用作初始扩张器，其被引导穿过皮肤和/或组织以抵靠骨骼定位该有斜面的端部。初始扩张器限定到骨骼的通路。然后，可以围绕初始扩张器放置一个或多个附加的扩张器，以增加通路的尺寸。一旦获得期望的通路尺寸，即可围绕或邻近最后插入的扩张器放置牵开器，以保持通路。然后，可以从通路移除扩张器。

本发明的相关特征、方面、实施例、目的和优点将从下面的描述显而易见。

附图说明

图1示出包括多个扩张器的现有技术扩张系统，每个扩张器具有比插入患者体内的另一个扩张器更大的外径。

图2示出使用初始扩张器插入患者体内以形成到外科手术部位的通路的扩张系统。

图3是图2的扩张系统的初始扩张器的立体图。

图4是的图3的扩张器的侧视图。

图5是图3的扩张器的另一个侧视图。

图6是另一个实施例初始扩张器的立体图。

图7是图6的扩张器的侧视图，以截面示出扩张器的远端。

图8是图6的扩张器的另一个侧视图。

具体实施方式

为了有助于理解本发明的原理，现在将参考在附图中示出的实施例，并且将使用特定的语言来描述这些实施例。但应理解，这并非意图限制本发明的范围。如本发明所涉及的领域的技术人员通常将想到的那样，可以设想在图示装置中的任何此类变型和进一步的修改，以及如本文所示的本发明的原理的此类进一步应用。

参看图1，示出并将大体上讨论用于结合到脊柱的腰椎部分的后入路使用的系统、装置和方法。虽然此处描述腰椎后入路，但应当容易理解，本发明的原理也可应用于许多其它类型的微创外科手术。因此，结合此处描述到脊柱的腰椎后入路的事实不应以任何方式解释为限制本发明，除非在权利要求中明确阐述。

椎间盘切除术通常始于外科医生用非常小的针(未示出)精确定位突出的椎间盘，该针穿过背部的肌肉向下插入至椎间盘碎片12所处的脊柱10的区域，以形成进入通路14。针的正确位置通常使用荧光镜确认，但这里也可以设想使用任何成像技术。一旦实现这一目的，就在穿刺部位制作小切口。通常，切口长度将匹配最大管状扩张器的外径(例如21毫米)。然后可将导丝15插入切口内并将它相对于待移除的椎间盘碎片12置于正确的位置。替代地，针可以是空心的并且用来将导丝15引导至目标位置。然后移除空心针，同时将导丝沿通路14保持就位，以引导剩余扩张器18、20、22，以扩大通路14的尺寸，这些扩张器具有不断增加的直径且一个在另一个上顺序定位。同样，可使用荧光镜来确认导丝和扩张器被置于正确的位置。

参看图2，初始的非空心扩张器16穿过皮肤S和在脊柱10与皮肤S之间的居间组织定位，以限定通路14。第一扩张器16可用来触诊在矢状面和冠状面两者中的切口。此外，第一扩张器16对接到脊柱10的骨骼，以提供用于引导附加的扩张器来增加通路14的尺寸的平台。一旦扩张器16被置于正确位置，就将第二空心软组织扩张器18在初始扩张器16上插入并穿过通路14至期望深度处。此时，可将扩张器16从第二扩张器18内移除，但其通常保持就位以有利于引导附加的扩张器。接下来，将第三空心软组织扩张器20和第四空心软组织扩张器22一个在另一个上顺序地放置且穿过通路14插入至期望深度处，从而以递增方式增加通路14的尺寸。在图示形式中，每个空心软组织扩张器的远端24具有渐缩或呈斜面的引导端，该引导端被构造成有助于扩张器穿过皮肤和居间的肌肉及组织的方便插入。此外，在其它形式中，本文所公开的空心软组织扩张器18、20、22中的一个或多个可包括在外表面上的深度指示器或标记26，以帮助告知外科医生空心软组织扩张器已插入到患者体内多深。

在一个示例性形式中，第一空心软组织扩张器18具有14毫米的最大外部尺寸，第二空心软组织扩张器20具有18毫米的最大外部尺寸，并且第三空心软组织扩张器22具有20毫米的最大外部尺寸。在图示实施例中，每个扩张器包括圆形横截面并且最大尺寸为直径。在其它实施例中，扩张器包括非圆形横截面，例如卵圆、椭圆或跑道形横截面。虽然在图示形式中使用三个空心软组织扩张器18、20、22，但应当理解，在本发明的其它形式中可使用任何数量的空心软组织扩张器。此外，空心软组织扩张器的外径在本发明的其它形式中也可在尺寸上变化，并且上文阐述的示例性直径不应理解为限制本发明。每个空心软组织扩张器的管腔或中空内部部分的尺寸设计成在下一较小扩张器的外径上贴合或滑动。在一个具体实施例中，从一扩张器到下一更大扩张器的外部尺寸或直径的尺寸增量在从2至4毫米的范围内，但也可以设想到其它增量。还可以设想到，根据通路14的期望尺寸，可以采用少于三个的空心组织扩张器或者四个或更多个的空心组织扩张器。

同时参看图3-5，示出了扩张器16。扩张器16包括细长的实心圆柱形主体30，其在第一端34和相对的第二端36之间、在由纵向轴线32限定的中心上延伸。在一个具体实施例中，扩张器16限定第一端34和第二端36之间的总长度。在一个具体实施例中，总长度约为230毫米。然而，其它实施例设想其它长度，只要当第一端34和第二端36中的一个定位成与患者体内的骨骼结构接触时，第一端34和第二端36中的另一个位于患者的皮肤S的外部即可，以有利于围绕扩张器16定位附加的扩张器。此外，主体30包括垂直于纵向轴线32的圆形横截面，并具有约9.5毫米的直径。因此，在一个具体实施例中，在端部34和36之间的主体30的总长度比其最大横截面尺寸大约20倍。然而，其它实施例设想用于扩张器16的其它尺寸和横截面形状，包括例如卵圆形、椭圆形、跑道形。

第一端34包括单斜面构型，其中最末端34a以与纵向轴线32错开的关系形成于主体30的一侧上。斜面构型的初始部始于在位于相对末端34a的主体30的侧面的主体30的过渡部34b处。端面34c从过渡部34b延伸至最末端34a，且与纵向轴线32形成角度A。在一个实施例中，角度A范围从约10度至60度。在另一个实施例中，角度A范围从30度至35度。在一个具体实施例中，角度A为约32度。最末端34a由从端面34c延伸至主体30的相邻侧的半径限定。在一个具体实施例中，该半径为约1.5毫米。此外，第一端34限定从最末端34a到过渡部34b的长度L1。在一个具体实施例中，长度L1约为11.5毫米。端部34提供了钝头非切割构型，其在扩张器16前进至外科手术部位时将肌肉和居间组织分离。

第二端36包括双斜面构型，其中最末端36a位于纵向轴线32上。双斜面构型的初始部始于在过渡部36b、36c处的主体30的相对两侧中的每一个上。端面36d、36e以相对于纵向轴线32倾斜的取向从最末端36a分别延伸至过渡部36b、36c。第二端36限定从最末端36a至过渡部36b、36c的长度L2。在一个具体实施例中，长度L1为约15毫米。此外，最末端36a限定宽度W1。在一个具体实施例中，宽度W1为约2.5毫米。端部36提供了钝头非切割构型，其在扩张器16前进至外科手术部位时将肌肉和居间组织分离。

端部34、36也可设有在其外表面上的接合结构，该接合结构有助于将扩张器16牵引至骨骼并有助于移除组织。例如，第一端34限定沿主体30的侧面和端面34c延伸的粗糙化表面区34b。第二端36限定沿端面36d、36e从最末端36a延伸的粗糙化区36f。粗糙化表面可通过滚花、玻璃珠、喷砂、蚀刻、砂光或其它合适的手段形成。

现在参看图6-8，其中示出了另一个实施例的扩张器116，其可以与上文关于扩张器16所讨论的相同方式定位成形成通路14并且接纳一个或多个附加的软组织扩张器18、20、22。扩张器116包括在第一端134和相对的第二端136之间、在中心纵向轴线132上延伸的细长圆柱形主体130。扩张器116的第一端134与扩张器16的第一端34相同，但包括在最末端134a和过渡部134b之间的端面134c中的腔体140。腔体140在纵向轴线132上居中且延伸进入主体132，直至距最末端134a约10毫米处定位的端部140a。在一个具体实施例中，腔体140也包括垂直于纵向轴线132的直径，该直径大于主体130的直径的二分之一。腔体140提供在端面134c上的缘部，该缘部可用来刮擦骨骼和其它组织并且在骨骼上形成用于将端部134对接在其上的表面。端部134提供了钝头非切割构型，其在扩张器116前进至外科手术部位时将肌肉和居间组织分离。虽然腔体140是关于扩张器116而示出的，但也可以设想到扩张器16的端部34设有腔体140。

主体130的第二端136不包括像扩张器16的端部36那样的双斜面构型，但并不排除为端部136设有这样的构型。相反，第二端136包括围绕主体130延伸的一对周向凹槽136a、136b，以提供在插入、操纵和移除期间增强对扩张器116的抓持的区域。此外，扩张器116包括围绕主体130延伸的一系列深度标记130a，其提供对第一端134在患者体内的定位深度的指示。所指示的深度可提供对要围绕初始扩张器116定位的下一扩张器的所需长度的量度。此外，端部134可设有在主体130的侧面和围绕腔体140的端面134c上的表面粗糙部，例如上文参照扩张器16所讨论的。

本文所公开的扩张器可由任何合适的外科手术级材料制成。在一个实施例中，扩张器由钛而不是不锈钢制成以减小重量。其它实施例设想到其它材料，包括任何合适的塑料、金属或复合物。

虽然已描述了具有特定特征和/或部件的组合的各种实施例，但具有来自以上讨论的任何实施例的任何特征和/或部件的组合的其它实施例是可能的。如在本说明书中所用，单数形式“一”、“该”包括指代复数的情形，除非上下文明确地相反指定。因此，例如，术语“一构件”旨在表示单个构件或复数个构件的组合，“一材料”旨在表示一种或多种材料或它们的组合。此外，术语“近端”和“远端”分别是指更靠近和远离将医用植入物和/或器械插入患者的操作者(例如，外科医生、内科医生、护士、技师等)的方向。例如，首先插入患者体内的医疗器械的部分将为远端部分，而该医疗装置的相对部分(例如，最靠近操作者的医疗装置的部分)将为近端部分。

虽然在附图和前述描述中已经详细示出和描述了本发明，但这些在性质上被视为示例性的而非限制性的，应当理解，期望保护落入本发明的精神内的所有更改和修改。

Claims (8)

1.一种外科手术扩张器，包括：

细长的非空心圆柱形主体，所述细长的非空心圆柱形主体在第一端和相对的第二端之间、在纵向轴线上延伸，其中所述主体包括从所述第一端延伸至所述第二端的长度，并且所述长度的尺寸被设计成使得所述第一和第二端中的一个在所述第一和第二端中的另一个被定位成与沿脊柱的骨骼结构接触时位于患者的皮肤层的外部，其中所述第一端包括形成第一最末端的斜面构型，所述第一最末端在所述主体的一侧上而与所述纵向轴线错开，而所述第二端包括双斜面构型，所述双斜面构型带有位于所述纵向轴线上第二最末端。

2.根据权利要求1所述的外科扩张器，其特征在于，所述第一端和所述第二端包括在所述主体的外表面上的表面粗糙部。

3.根据权利要求1所述的外科扩张器，其特征在于，所述斜面构型形成端面，所述端面倾斜于所述纵向轴线地从所述第一最末端延伸至在所述主体的相对第二侧处的过渡部，在所述过渡部处，所述端面与所述主体的所述第二侧相接。

4.根据权利要求3所述的外科扩张器，其特征在于，所述主体包括在所述纵向轴线上从所述端面延伸进入所述主体的腔体。

5.根据权利要求4所述的外科扩张器，其特征在于，所述腔体在所述端面上限定用于刮擦组织材料的缘部。

6.根据权利要求1所述的外科扩张器，其特征在于，所述双斜面构型限定从所述第二最末端延伸至所述主体的相对两侧中相应的一个的一对端面，所述一对端面中的每一个以斜取向延伸至所述纵向轴线。

7.根据权利要求1所述的外科扩张器，其特征在于，所述主体包括垂直于所述纵向轴线的最大横截面尺寸，并且所述长度比所述最大横截面尺寸大约20倍。

8.根据权利要求1所述的外科扩张器，其特征在于，所述第一端和所述第二端各自限定钝头非切割顶端，所述钝头非切割顶端用于在所述主体前进穿过组织时分离组织。

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