CN103648415A - 组织破碎装置及相对应之方法 - Google Patents

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俄德·勒布尔
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Abstract

一种组织破碎装置(10)通过一刚性导管(100)进行设置，其包含一旋转组织破碎器(12)，其可沿所述导管插入，其旋转轴线(14)平行于其导管延伸方向(16)。一角位移机构可选择性地移动所述旋转组织破碎器(12)以致所述旋转轴线(14)扫过一范围的角运动。一旋转驱动装置与一旋转组织破碎器连接以致驱动所述旋转组织破碎器进行旋转运动，而所述旋转组织破碎器在一范围的角位置并于所述范围的角运动之内。

Description

组织破碎装置及相对应之方法
技术领域
本发明关于一或多个装置被配置用于切割、研磨或以其它方式破碎在人体或动物体内的软组织或硬组织，通常用来帮助去除所述组织。
背景技术
已知使用各种工具来破碎身体内的组织。本发明提供的背景档的示例包含美国专利第7083623号，7500977号，7578820，7914534和美国获赠前专利申请公开号2005/0203527，2006/0264957，2010/0030216和2010/0161060。
发明内容
本专利是一种组织破碎装置及相对应的方法。
依据本发明教导所提供的一实施例，一种组织破碎装置通过具有一敞开的近端、一远端开口和往一方向延伸之一刚性导管进行设置，所述组织破碎装置包括:(1)一旋转组织破碎器，其具有一旋转轴线，所述旋转组织破碎器被配置用于沿刚性导管插入，所述旋转轴线平行于所述延伸的方向，(2)一角位移机构，其与所述旋转的组织破碎器连接且被配置成选择性地移动所述旋转组织破碎器以致所述旋转轴线扫过一范围的角运动，及(3)一旋转驱动装置，其与所述旋转组织破碎器连接，以致驱动所述旋转组织破碎器进行旋转运动，而所述旋转组织破碎器在一范围的角位置并于所述范围的角运动之内。
根据本发明的一个实施例的进一步特征，所述角位移机构产生的所述转动组织破碎器的角运动位于包含所述导管延伸方向的一平面之内。
根据本发明的一个实施例的进一步特征，所述角位移机构产生的角运动，其相对于导管延伸的方向为不对称。
根据本发明的一个实施例的进一步特征，所述角位移机构产生所述转动组织破碎器的角运动，通过至少30度之一角度。
根据本发明的一个实施例的进一步特征，所述角位移机构产生所述转动组织破碎器的角运动，通过至少45度之一角度。
根据本发明的一个实施例的进一步特征，所述角位移机构包含一枢轴连接，其至少部份定义出所述角运动的轨迹。
根据本发明的一个实施例的进一步特征，提供有一长形构件，其设置来延伸穿过所述导管，并在在所述角运动期间，连接支撑所述旋转组织破碎器，其中所述角位移机构包含一长形致动器，其设置以沿所述导管而延伸，并连接到所述旋转组织破碎器，以致所述长形致动器和所述长形构件的相对位移致动所述的旋转组织破碎器的所述角运动。
根据本发明的一个实施例的进一步特征，所述长形促进器系一旋转驱动轴，其将所述旋转驱动装置连接至所述旋转组织破碎器。
根据本发明的一个实施例的进一步特征，也提供有一旋转驱动轴，其设置来延伸通过所述导管，并连接所述旋转驱动装置至所述旋转组织破碎器。
根据本发明的一个实施例的进一步特征，所述旋转驱动装置包含至少一小型马达，其设置于靠近所述旋转组织破碎器以用于沿导管插入。
根据本发明的一个实施例的进一步特征，所述旋转驱动装置包含至少一小型马达，其合并所述旋转组织破碎器，以致与所述的旋转组织破碎器一起进行角运动。
根据本发明的一个实施例的进一步特征，提供有一种组织破碎系统包含:(1)之前提及的所述组织破碎装置，及(2)一导管，其用来接收所述组织破碎装置，所述刚性导管具有一敞开的近端及一远端开口。
根据本发明的一个实施例的进一步特征，提供有一长形构件，其设置来延伸通过所述导管，并在沿着所述导管插入所述旋转组织破碎器的期间，连接支撑所述旋转组织破碎器。其中至少一所述旋转组织破碎器和一所述长形构件机械地与所述导管互动，以致在所述角运动期间，所述转动组织破碎器平行于所述延伸方向之线位移，被限制在一预定好的位移范围。
根据本发明的一个实施例的进一步特征，提供有一长形构件，其延伸通过所述导管，并在沿所述导管插入所述旋转组织破碎器的期间，连接支撑所述旋转组织破碎器。其中至少一所述旋转组织破碎器和一所述长形构件机械地与所述导管互动，以在所述角运动期间，防止所述转动组织破碎器平行于所述延伸方向的线位移。
根据本发明的一个实施例的进一步特征，所述远端开口包含所述导管之一敞开尖端。
根据本发明的一个实施例的进一步特征，所述导管的一远端尖端为封闭，其中所述远端开口被实施为靠近于所述远端尖端之一横向开口。
根据本发明的一个实施例的进一步特征，所述旋转组织破碎器包含一位于所述旋转轴线的旋转轴，并且复数刀片由所述旋转轴呈径向突出并且沿所述旋转轴相间隔。
根据本发明的一个实施例的进一步特征，所述复数刀片包含至少一第一刀片，其具有一第一径向长度，及至少一第二刀片，其具有比所述第一径向长度短的一第二径向长度。
根据本发明的一个实施例的进一步特征，所述复数刀片包含设置不同径向长度的刀片以致所述旋转轴长度之一中间区域具有一第一径向长度的刀片而相对于所述中间区域的远端和近端区域，则具有比所述第一径向长度短的一第二径向长度的刀片。
根据本发明的一个实施例的进一步特征，本发明被配置用于沿着导管插入，其导管具有一特定的最大内部尺寸，其中所述复数刀片跨越与所述旋转轴线垂直的一尺寸，所述尺寸大于所述预定的最大内部尺寸，至少有一组所述刀片形成有一特定的屈曲区域，其被配置以允许弯曲一部分所述刀片以用于沿着所述导管插入。
根据本发明的一个实施例的进一步特征，所述旋转轴的终端为一圆型非切割端。
根据本发明的一个实施例的进一步特征，所述复数刀片中至少一个包含:(1)一基座部，其被安装用于与所述旋转轴一起旋转，(2)一枢轴部可枢转地被安装在所述基座部，以致可移动于一朝向所述旋转轴折叠的折叠位置和由所述旋转轴伸出的一切割位置之间，及(c)一偏移组件被设置用于使所述枢轴部朝向所述折叠位置偏移，以致在所述旋转轴旋转期间，在向心力的作用下，所述刀片会打开至切割位置，当停止时，所述刀片会偏移于折叠位置。
根据本发明的一个实施例的进一步特征，所述旋转组织破碎器包含复数个旋转段弹性地彼此连结以一起旋转，其中所述旋转轴线即为一第一个所述旋转段的旋转轴线。
根据本发明的一个实施例的进一步特征，所述旋转组织破碎器的一远端部分枢转地锚定于一支持部分，以致所述角运动以所述复数旋转段的弧形运动的形式而进行。
根据本发明的一个实施例的进一步特征，提供有一种用于在人体或动物体内破碎目标组织的方法，所述方法包括以下步骤：(1)引入一刚性导管进入所述人体，所述导管具有一个开口的近端和一远端开口，所述导管被固定在一个位置，以所述远端开口与所述目标组织相邻；(2)通过所述刚性导管引入之前提及的所述组织破碎装置，使至少一部分的所述旋转组织破碎器从所述远端开口突出；及(3)致动所述旋转趋动装置及所述角位移机构，以致所述旋转组织破碎器在所述角运动范围内的复数个位置旋转，而破碎所述目标组织。
根据本发明的一个实施例的进一步特征，所述目标组织包含至少一部分的一椎间盘。
根据本发明的一个实施例的进一步特征，所述目标组织系软组织。
根据本发明的一个实施例的进一步特征，所述目标组织系骨。
根据本发明的一个实施例的进一步特征，所述目标组织系硬组织。
根据本发明的一个实施例的进一步特征，所述目标组织系一肿瘤。
根据本发明的一个实施例的进一步特征，通过所述刚性导管施加抽吸而去除至少一部分的所述目标组织。
根据本发明的一个实施例的进一步特征，通过去除所述旋转组织破碎器与留于其内的一定量之所述目标组织而去除至少一部分的所述目标组织。
附图说明
本文所述的本发明，仅作为示例，参考附图，其中：
图1A为一组织破碎装置的等比例图，依据本发明之一实施例而建构及运作，显示在一第一角位置的一端部；
图1B为图1A之装置的所述端部之放大图；
图2A为图1A装置的等比例图，显示一第二角位置的所述端部；
图2B为图2A之装置的所述端部之放大图；
图3A为图2A所示之所述装置的侧视图；
图3B及图3C为图3A装置端部之枢轴的放大侧视剖面图；
图4为图3A装置的部分拆解图，以显示所述装置的一手柄部之内部构造；
图5A为图3B及图3C的枢轴区域的部分剖面图，以显示一旋转传动轴之一屈曲区域；
图5B为图5A之屈曲区域的一放大等比例图；
图6A及图6B为图1A之装置于使用中，插入一导管而执行至少一部分椎间盘切除术的等尺寸示意图，分别显示所述装置的所述端部于第一及第二角位置；
图7A-7C为显示椎间盘的一区域的示意性平面图，其由图6A装置的旋转组织破碎器扫过；
图8A-8C分别为本专利一实施例的所述旋转组织破碎器之刀片，其于使用中的侧向及正向等尺寸图，所述刀片包含屈曲区域；
图8D-8E为等尺寸图及侧视图，显示由图8A-8C的复数刀片组装而成的一旋转组织破碎器，所述复数刀片装置于一旋转轴上；
图9A-9B为示意侧视图，分别显示图8D的旋转组织破碎器沿一导管插入及离开所述导管之后，所述破碎器的横向尺寸之回复；
图10A-10C分别为侧向、正向及等比例图，进一步示例用于本发明实施例的所述旋转组织破碎器的一刀片；
图11A是根据本发明的一个实施例的旋转组破碎器的示意侧视图，采用逐渐变化的刀片长度；
图11B是图11A的旋转组织破碎器的应用于椎间盘切除术及终板准备之示意图；
图12A-12C是旋转组织破碎器的侧视示意图，其依序增加尺寸以用于根据本发明观点的所教授的步骤中；
图13A-13D是依据本发明的一实施例中额外的旋转组织破碎器的侧视示意图，其显示各种切割组件的大小，顺序和间隔的额外选项；
图14A及14B是依据本发明的一实施例中一组织破碎器的端部之示意图，其显示一进一步的角位移机构分别于一插入状态及一偏转状态；
图15A及15B是依据本发明的一实施例中一组织破碎器的端部之示意图，其显示一进一步的角位移机构分别于一插入状态及一偏转状态；
图16A-16E是本发明实施例中所使用的其它形式之切割组件之示意图；
图17A和17B是本发明实施例中，所使用的其它形式之切割组件之示意图，显示其分别于一压缩状态及一展开状态；
图18A和18B是在本发明的实施例中，所使用的其它形式之切割组件之示意图，显示其分别于一压缩状态及一展开状态；
图19A和19B是在本发明的实施例中，所使用的其它形式之切割组件之示意图，显示其分别于一压缩状态及一展开状态；
图20是在本发明的实施例中，所使用的其它形式之切割组件之示意图；
图21是在本发明的实施例中，所使用的其它形式之切割组件之示意图；
图22A和22B是一旋转组织破碎器的另一种实现之等比例示意图，其包含复数个旋转段，分别于拉直型式及弧形型式；
图22C和22D分别是图22A所述组织破碎器的一旋转段之实现的一等比例示意图及一端视图；
图23A是相似于图22B的一旋转组织破碎器的等比例示意图，但是利用安装于一共享弹性轴上的旋转段。
图23B和23C是示意图及横截面图，其显示根据图23A原理，安装于一共享弹性轴上的旋转段。
图24是图22A及23A装置之一变体的一等比例示意图，其中组织破碎是由被适当修改的一弹性轴所执行，其没有明显可识别的分段。
具体实施方式
本发明为一种组织破碎装置及相应的方法。
一优选实施例是特别被配置用来切削和磨削在颈椎、胸椎和腰椎的椎间盘物质于椎间盘摘除术或融合过程中。
本发明中的设备和方法之原理和操作可参照附图和伴随的描述可以更好地理解。现在概括地参看附图，其显示一组织破碎装置(一般指定为10)被设置通过刚性管道100（图6A和图6B），其具有一敞开的近端102和远端开口104。在此文中「远端开口」此一词，表示一开口，所述开口可以是在所述导管的尖端，或是一个侧向开口的情况，其邻近所述导管的远端，邻近到足以让组织破碎装置10破碎在所述导管远端相邻的组织。
概括地说，组织破碎装置10包括:一旋转组织破碎器12，其具有一旋转轴线14，旋转组织破碎器12被配置用于沿刚性导管插入，其旋转轴线14平行于一插入方向16，相对应于所述导管延伸的方向。一角位移机构被配置成选择性地移动所述旋转组织破碎器12以致所述旋转轴线14扫过一范围的角运动α(图3A)，一旋转驱动装置与旋转组织破碎器12连接，以致驱动所述旋转组织破碎器12绕着转轴14进行旋转运动，而所述旋转组织破碎器12在一范围的角位置并于所述范围的角运动之内。
如所述伴随的图式所示，所述角位移机构优选地产生的所述转动组织破碎器12的角运动位于包含插入方向16的一平面之内，且优选地，角运动相对于插入方向16为不对称。所述优选的实施例于此所示，所述运动范围是从一直线插入状态(其中转动轴线14平行于所述插入的方向16)到一偏转状态(其中转动轴线14相对于所述插入方向16倾斜一角度α)。在某些优选实施例中，偏转的范围至少为30度，在一些情况则至少为45度。
旋转组织破碎器12的定位和定向优选地由所述导管位置所定义，以致细心的对齐所述导管足以确保目标组织以外的的区域，在操纵所述旋转组织破碎器12时不会被意外的损伤。在一个单纯横向开口于导管远端的情况下，角运动的性质与远端和近端的开口本质上就限制住组织破碎器12的操作区域。远端开口包括一个敞开的导管远端尖端，所述组织破碎装置10和导管100优选地包括互补的抵接功能（未显示），定义了一个完全插入的位置，在旋转组织破碎器12超出导管尖端至一预定的深度时，从而防止其侵入超越目标组织。
在结构上，旋转的组织干扰物12优选地被一长形构件20支撑以设置延伸通过所述导管。旋转组织破碎器12或长形构件20优选地、机械地与所述导管100互动，以致转动组织破碎器12平行于所述延伸方向之线位移，被限制在一预定好的位移范围。在其它优选的实施，于所述角运动中，实质上防止旋转组织干扰物12平行于插入方向的之线位移。
作为进一步的预防措施，防止意外的贯穿出所需的目标组织，在某些实施方式中，组织破碎器12的终端为一个圆形的非切割端18。
现在说明角位移机构，如前所述，其被配置为选择性地移动旋转组织破碎器12，使得旋转轴线14扫过一范围的角运动α。所述词汇「扫过」在此上下文中，被来用于意旨靠近或是超过所述工具一端的枢轴转动所引起的运动，或是任何运动，其中所述工具的旋转轴线超过所述旋转体的大部分或全部的长度并且朝一大致相同的方向前进(即便有可变幅度)以扫出一个组织被破坏于其中的区域。所述运动适用于此处所载的旋转组织破坏器的各种实现，其中组织切割或破坏主要(如果非全部)发生于破碎器横向进行穿过组织，例如，在一个显着非平行于旋转组织破碎器的旋转轴线的方向。
在某些特别优选的实现中，所述角位移机构包括一枢轴连接，其至少部分地限定角运动的路径的。所述枢轴连接可以被实现为在一槽内滑动的枢轴销、枢纽或任何其它的机械的啮合，其定义了一枢轴啮合。图1A-7C显示一实施例，其中旋转组织破碎器12被安装到长形构件20的一固定枢纽22，其支撑所述破碎器的基块24。
为了实现控制组织破碎器12在其角运动范围内位移，角位移机构优选地使用一个正向位移机构，与依靠弹性偏压相对比，这意指着一致动构件的运动推动组织破碎器12进行一相应运动。最优选的是，所述角位移机构采用了刚性的连接来致动所述位移。
因此，通过一个非限制性示例的方式(在图3A和3C看得最清楚)，组织破碎装置10于此包括一长形致动器26沿着长形构件20旁边(在此情况是其中)，并与组织破碎器12连接，使得长形致动器26和长形构件20的相对位移会致动旋转组织破碎器12的角运动。在一显示于此的实施例中，致动器26位于枢纽22之一侧，其远离偏转方向，使得致动器26的朝向远端推进会导致旋转轴14从插入方向16的偏转增加，而在朝向近端方向上的收缩会回归破碎器12至其拉直状态。图3C显示使用齿形啮合可使显着的力矩传输至破碎器12的角位移，致动器26端部附近的齿28a与相应的齿(或凹部)28b相啮合，所述齿(或凹部)28b是由基块24的一部分所形成。一手动操作手柄30被连接，以致当挤压手柄则推进致动器26，当释放手柄则收缩致动器26。
这里简要地参照图14A-14B和15A-15B，其根据本发明，显示出了角偏转机构之替代性的非限制性实施例。在此情况下的图14A和14B所示，从基块24各侧突出的一销32啮合在形成于长形构件20中弧形槽34。弧形槽34被配置为使得基块24相对于长形构件20前进时，销32沿着槽34移动，以产生如图14B所示的偏转。基块24的推进，可以由如上文所述的一个专门的致动器组件来实现，或由施加纵向力于通过长形主体的一扭转驱动轴来实现。
转看图15A和15B，其显示了当枢纽22在基块24一侧的一情形，以致向后位移的扭转驱动轴会导致旋转组织破碎器12的角位移。图15A的剖面图显示所述扭转驱动链，其中包含了一旋转驱动轴36和一万向接头38。
现在来说明本发明中上所述的旋转驱动装置的细节，其连接到旋转组织破碎器12，以致于驱动旋转组织破碎器绕轴线14进行旋转运动，而旋转组织破碎器是在所述角运动范围内的一范围的角位置。最优选地，一个或多个马达，用于提供动力以驱动组织破碎器12。所述马达可以是电动，液压或气动驱动的，因为便于实施，电动通常是优选的选项。手动致动的旋转驱动设置，例如，一用手动旋转输入动力的手柄，也属于本发明的范围内。
在本发明的第一组实现中，在旋转驱动装置位于本体外侧，在设备的近端部分，例如通过图6A和图6B中的马达40和减速齿轮42。在这种情况下，输出动力藉由旋转驱动轴36沿着长形构件20传输，其必须被配置将旋转动力传送至组织破碎器12中，同时能够依组织破碎器12的角运动作调整。在图5A和图5B的例子中所示，这是通过使用一驱动轴36与一合并的屈曲区域44而达成，所述屈曲区域44是由一系列的正交切槽所形成的。这种方法的另一种方案是利用一个或多个弹性联接，如上述的万向接头38，如图15A所示。
作为这种方法的替代方案，本发明的替代实施例采用设置一或多个微型马达在靠近旋转组织破碎器12，例如，在装置10的远端附近的，使电动机本身是沿导管100插入到体内。在这种方法的一个最优选的实施中，微型马达合并于基块24或枢轴点之外的任何其它位置，从而避免需要一个灵活的连接。所需的电力供应可以很容易地被提供，通过使用可以依所要求的运动作调整的软线，沿着长形构件20的长度。
合适的微型马达可从若干市售来源取得，如产品线「DC-Micromotors」可从的Dr.Fritz Faulhaber GmbH公司（德国）购得，「rotary SQUIGGLETMmotors」可从NewScale Technologies of Victor公司(美国纽约)购得。依照每个给定的应用程序所需的功率、速度和最大力矩，一个在本领域中的普通技术人员可以很容易地选择所需要的马达规格。在某些情况下，多个微型马达可能被串联连接以增加组件的总输出功率。
现在来说明旋转组织破碎装置12，值得注意的是，其可以是用来破碎任何类型组织的任何的旋转工具。本文所用的词汇「破碎」，是泛指改变组织的状态或属性的任何过程，通过直接应用机械能，包括但不限于、切割、割划、切断、切片、划破、研磨和粉碎。所述组织破坏，也可以对健康或有疾病的组织执行，无论是硬组织或软组织。为了简化命名，直接执行组织破碎的组件将在本文被称为“刀片”或“切割组件”，但取决于组织的类型和所需的不同形式的破碎，这些切削组件可能不是尖锐的，并在某些情况下可能被实现为弹性的或刷状的组件。各种非限制性的示例“切割组件”将于本文中图示。针对每个特定应用的切削组件，本领域中的普通技术人员将容易地做出一个合适的选择，当其以描述的例子为基础及了解每一个特定目的的应用。
在第一组特别优选的，但非限制性的实施中，旋转组织破碎器12由位于旋转轴线14上的一旋转轴46及复数刀片48所形成，所述刀片48从轴46呈径向突出、并沿着轴46相间隔。此类型实施例的说明文在图1A-15B。
刀片48可具有许多不同的形式。两个非限制性的，但优选的实施例分别示于图8A-8C和图10A-10C。在这两种情况下，刀片48具有一有形状的中央开口50，其用于非旋转的安装于轴46，和具有两个径向相对的切割部分52。虽然于此显示每个刀片具有两个切割部分，但是每个刀片具有一个切削部分、或3个、过更多个的切割部分，也可以被使用。
图8D和8E示出一部分组装的组织形破碎器12由图8A-8C的复数刀片与插入的间隔件54所形成。在这个例子中，所有的刀片的尺寸相等，并且是等间隔的。
图11A显示部分组装的的组织破碎器12，它在不同区域的刀片具有不同的径向长度。本文所用的词汇「径向长度」是指到从旋转轴线到刀片的任何部分的最大距离。在这里所示的例子中，沿着旋转轴46的长度的一中间区域56具有一第一径向长度的刀片，而相对于所述中间区域为远端和近端的区域58具有一第二径向长度的刀片，其小于第一径向长度的刀片。此配置在某些应用中是特别有用的，例如脊骨融合或椎间盘更换过程中。具体而言，在于打碎椎间盘物质做为椎间盘切除术过程中的一部分，并在同一时间，更深入地穿入的中心区域，帮助裸露出「出血骨」，以进行有效的锚定和并入植入物，这种可变长度外型是很有效的。图7A-7C使用椎间盘切除术过程中之一轴向平面的剖面图，来说明所述涵盖范围。
12A-12C显示，于三种不同尺寸下，相同长度的一组刀片，可以依顺序使用来执行逐渐增加的组织破碎。为此目的，在本文所描述的任何其它不同实施例之间进行切换，组织破碎装置10优选地被建构而允许过程中快速释放和更换组织破碎器12。不同类型的快速释放机构在本领域中是已知的，并且将不会在这里详细描述。
图13A-13D显示不同径向长度和间距的刀片48之进一步的变形实施例。切割组件的长度和密度的差异可以用来改变组织破碎的形式，相邻于被破坏组织边界的组织质地，以及被破坏组织的量，其留存于刀片之间，并且在使用后随着装置一起被除去。
再参照图8A-8C之刀片结构，于此所示之刀片48具有预定的屈曲区域60允许部分刀片弯曲。当刀片48横跨一尺寸，其垂直于旋转轴线14且大于所述刀片通过的导管之一特定最大内部尺寸，此特色特别有价值。如图9A和9B所示，刀片的弹性使它们弯曲来沿导导管100插入，然后当离开导管，则回归到其预定的尺寸，即可使用。
一系列的组织破碎器12的其它可能的实现方法示于图16A-21，且大多是不言自明的。所述例子包括各种配置的切割线或条带（图16A、16E和图17A-18B）以及其它各种形式的刚性切割器（图16B-16D和21）和刷状形式（图20）。在图17A-17B、18A-18B和19A-19B的示例中，所述切割器各具有一低调的形式以通过导管插入，和较大直径的开放切割形式。一般情况下，所述形式之间的转换可以弹性地发生(简单地藉由挤压而通过导管)或者可以被合适的致动器组件致动（图中未示出）。特别是在图19A-19B的情况下，切割器由一基部62(其被安装用于与旋转轴46一起旋转)及一或多个枢轴部64(其枢转地安装于基部)所形成，以致可以在一折叠位置(其朝向旋转轴折叠，图19A)及一切割位置(其由旋转轴向外延伸，图19B)之间移动。偏移组件（未示出）被设置来使枢轴部朝折叠位置偏移，以致旋转轴的旋转过程中，刀片在向心力的作用下打开到切割位置，当停止时，刀片朝向折叠位置偏移。
虽然到目前为止文中所描述的旋转组织破碎器具有一个刚性的旋转轴46，值得注意的是，本发明的各种实施例可以使用具有一个分段的或弹性的旋转轴的旋转组织破碎器。在这种情况下，上述的旋转轴线14被视为在组织破碎器结构近端的旋转轴线。
关于组织破碎器的一分段的或弹性的旋转轴之实施方法，现在参照图22A-24。具体而言，图22A和22B显示组织破碎器12，在所述旋转轴46被细分为三段46a-46c，以弹性驱动连接66相互连接。远端段46c枢转地锚定在枢纽68，而仍然自由地绕其纵向轴线旋转。同样地，近端段46a的近端部分，可枢转地由一销槽装置70锚定，而自由地绕其纵向轴线旋转。当旋转传动轴36向前进，销槽装置70允许组织破碎器从图22A的状态转变成图22B的状态，以进行所述旋转段的一弧形运动，而扫过的D字形体积的组织。应注意的是，近端段46a进行一运动，其完全类似于以上所述的参考实施例，及相同被使用的几何定义答案。当旋转驱动轴36缩回时，所述设备返回图22A的结构。
在之前的实施例中，旋转段46a-46c优选地设置有复数个呈径向突出并且轴向地相间隔的刀片48，如图22C和22D所示。
图23A-23C显示了进一步的类似图22A-22D的实施例，不同的是于此的旋转段都安装在一个共同的弹性轴72。在图24的版本中，弹性轴72本身成为各种刀片的直接支撑物（未显示出）或用于破坏组织的其它结构。在后者的情况下，在为了本发明的几何定义之目的，弹性轴72近端处的切线方向被视为组织破碎器的「旋转轴线」。
应当理解，描述于此的各种装置在人体或动物体内破坏目标组织是很有价值，无论是在各种程序，相应的方法，在各种情况下，为各种目的。在使用上，首先引入刚性导管100进入体内，并固定在一个位置，使远端开口相邻所述目标组织。然后，组织破碎器12通过刚性导管被引入，以致至少一部分的所述旋转组织破碎器从远端开口突出。随后，旋转驱动装置和角位移机构都被致动，以致旋转组织破碎器在所述角运动范围内的多个位置转动，从而破碎目标组织。最优选地，旋转组织破碎器之旋转在角运动过程中连续发生。
如前所述，本发明的技术可以被有利地用于目标软组织，特别是至少一部分的椎间盘，以及目标硬组织，特别是骨。它也可以有利地用于破碎肿瘤。
根据正在执行的程序的性质，在组织破坏过程期间或之后，至少一部分的目标组织可以被移除，通过刚性导管施加吸力，或是移除至少一部分的目标组织，通过移除旋转组织破碎器与留于其内的一定量的目标组织
应当理解的是，上述的描述仅旨在作为示例，许多其它的实施例在本发明所附的权利要求书所限定的范围内是可能的。

Claims (32)

1.一种组织破碎装置，通过具有一敞开的近端、一远端开口和往一方向延伸之一刚性导管进行设置，所述组织破碎装置包括:
(a)一旋转组织破碎器，具有一旋转轴线，所述旋转组织破碎器被配置用于沿刚性导管插入，所述的旋转轴线平行于所述延伸的方向；
(b)一角位移机构，与所述旋转的组织破碎器连接且被配置成选择性地移动所述旋转组织破碎器，以致所述的旋转轴线扫过一范围的角运动；及
(c)一旋转驱动装置，与所述旋转组织破碎器连接，以致驱动所述的旋转组织破碎器进行旋转运动，而所述的旋转组织破碎器在一范围的角位置并于所述范围的角运动之内。
2.如权利要求1所述的组织破碎装置，其中所述的角位移机构产生的所述转动组织破碎器的角运动位于包含所述延伸方向的一平面之内。
3.如权利要求1所述的组织破碎装置，其中所述的角位移机构产生的角运动，其相对于所述导管延伸的方向为不对称。
4.如权利要求1所述的组织破碎装置，其中所述的角位移机构产生所述的转动组织破碎器的角运动，通过至少30度之一角度。
5.如权利要求1所述的组织破碎装置，其中所述的角位移机构产生所述的转动组织破碎器的角运动，通过至少45度之一角度。
6.如权利要求1所述的组织破碎装置，其中所述的角位移机构包含一枢轴连接，其至少部份定义出所述角运动的轨迹。
7.如权利要求1所述的组织破碎装置，进一步包含一长形构件，设置来延伸穿过所述的导管，并在所述角运动期间连接支撑所述的旋转组织破碎器，其中所述的角位移机构包含一长形致动器，其设置以沿所述导管而延伸并连接到所述的旋转组织破碎器，以致所述的长形致动器和所述的长形构件的相对位移致动所述的旋转组织破碎器的所述角运动。
8.如权利要求7所述的组织破碎装置，其中所述的长形致动器系一旋转驱动轴，其连接所述的旋转驱动装置至所述的旋转组织破碎器。
9.如权利要求1所述的组织破碎装置，进一步包含一旋转驱动轴，设置来延伸通过所述导管并将所述旋转驱动装置连接至所述旋转组织破碎器。
10.如权利要求1所述的组织破碎装置，其中所述的旋转驱动装置包含至少一小型马达，其设置于靠近所述旋转组织破碎器以沿导管插入。
11.如权利要求1所述的组织破碎装置，其中所述的旋转驱动装置包含至少一小型马达，其合并所述旋转组织破碎器，以与所述的旋转组织破碎器一起进行角运动。
12.一种组织破碎系统包含:
(a)如权利要求1所述的一组织破碎装置；及
(b)一刚性导管，用来接收所述组织破碎装置，所述刚性导管具有一敞开的近端及一远端开口。
13.如权利要求12所述的组织破碎系统，进一步包含一长形构件，设置来延伸通过所述的导管，并在沿着所述导管插入所述旋转组织破碎器的期间，连接支撑所述的旋转组织破碎器，且其中至少一所述旋转组织破碎器和一所述的长形构件机械地与所述导管互动，以在所述的角运动期间，使所述转动组织破碎器平行于所述的延伸方向之线位移被限制在一预定好的位移范围。
14.如权利要求12所述的组织破碎系统，进一步包含一长形构件，其延伸通过所述的导管并在沿所述导管插入所述旋转组织破碎器的期间，连接支撑所述的旋转组织破碎器，且其中至少一所述旋转组织破碎器和一所述的长形构件机械地与所述导管互动，以在所述的角运动期间，防止平行于所述延伸方向之所述转动组织破碎器之线位移。
15.如权利要求12所述的组织破碎系统，其中所述远端开口包含所述导管之一敞开尖端。
16.如权利要求12所述的组织破碎系统，其中所述导管的一远端尖端为封闭，且其中所述的远端开口被实施为靠近于所述远端尖端之一横向开口。
17.如权利要求1所述的组织破碎装置，其中所述的旋转组织破碎器包含位于所述旋转轴线的一旋转轴，并且复数刀片由所述旋转轴呈径向突出并且沿所述旋转轴相间隔。
18.如权利要求17所述的组织破碎装置，其中所述复数刀片包含至少一第一刀片，其具有一第一径向长度，及至少一第二刀片，其具有比所述第一径向长度短的一第二径向长度。
19.如权利要求17所述的组织破碎装置，其中所述复数刀片包含设置不同径向长度的刀片以致沿着所述旋转轴长度之一中间区域具有一第一径向长度的刀片而相对于所述中间区域的远端和近端区域，则具有比所述第一径向长度短的一第二径向长度的刀片。
20.如权利要求17所述的组织破碎装置，被配置用于沿着导管插入，其导管具有一特定的最大内部尺寸，其中所述复数刀片跨越与所述旋转轴线垂直的一尺寸，所述尺寸大于所述预定的最大内部尺寸，至少有一组所述刀片形成有一预定的屈曲区域，其被配置以允许弯曲一部分所述刀片以用于沿着所述导管插入。
21.如权利要求17所述的组织破碎装置，其中所述旋转轴之终端为一圆型非切割端。
22.如权利要求17所述的组织破碎装置，其中所述复数刀片中至少一刀片包含:
(a)一基座部，其被安装用于与所述的旋转轴一起旋转；
(b)一枢轴部，可枢转地被安装在所述基座部，以致可移动于一朝向所述旋转轴折叠的折叠位置和由所述旋转轴伸出的一切割位置之间；及
(c)一偏移组件，被设置用于使所述枢轴部朝向所述折叠位置偏移，以致在所述旋转轴旋转期间，在向心力的作用下，所述刀片会打开至切割位置，当停止时，所述刀片会偏移于折叠位置。
23.如权利要求1所述的组织破碎装置，其中所述旋转组织破碎器包含复数个旋转段弹性地彼此连结以一起旋转，且其中所述的旋转轴线为所述旋转段中的一第一个所旋转的轴线。
24.如权利要求23所述的组织破碎装置,其中所述的旋转组织破碎器的一远端段枢转地锚定于一支持组件，以致所述角运动以所述复数段的弧形运动进行。
25.一种用于在人体或动物体内破碎目标组织的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)引入一刚性导管进入所述体内，所述导管具有一个开口的近端和一远端开口，所述导管被固定在一个位置使所述远端开口与所述目标组织相邻；
(b)通过所述刚性导管引入权利要求1所述的组织破碎装置，使至少一部分的所述旋转组织破碎器从所述远端开口突出；及
(c)致动所述旋转驱动装置及所述的角位移机构，以致所述的旋转组织破碎器在所述的角运动范围内的复数个位置旋转，从而破碎所述的目标组织。
26.如权利要求25所述的方法，其中所述的目标组织包含至少一部分的一椎间盘。
27.如权利要求25所述的方法，其中所述的目标组织系软组织。
28.如权利要求25所述的方法，其中所述的目标组织系骨。
29.如权利要求25所述的方法，其中所述的目标组织系硬组织。
30.如权利要求25所述的方法，其中所述的目标组织系一肿瘤。
31.如权利要求25所述的方法，进一步包含通过所述的刚性导管施加抽吸而去除至少一部分的所述目标组织。
32.如权利要求25所述的方法，进一步包含通过去除所述旋转组织破碎器与留于其内的一定量的所述目标组织而去除至少一部分的所述目标组织。
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