CN104411258A - 颅骨钻系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种颅骨钻系统(100，200，300，400)，其包括一个或多个用于钻入大脑中的外科钻孔元件(102,202,302,402)。本发明还涉及一种颅骨钻系统(1200,1300)，其包括用于钻入头骨(110,210,310,410,1210,1310)中的外科钻孔元件以及用于穿刺硬脑膜的元件(102,202,302,402，1202,1302)。所述外科钻孔元件(310,1310)可以包括在头骨(151,1151)中形成开口(153,1153)的轮廓，所述开口具有较窄直径部(153a，1153a)以及较宽直径部，并且所述穿刺元件(302,1302)可以布置成紧密配合在所述开口的所述较窄直径部(153a，1153a)中。本发明还涉及一种颅骨钻系统，其包括将定位在穿过头骨(151,1151)形成的孔(153,1153)中的引导元件(210,1210)以及用于穿刺硬脑膜的穿刺元件(202,1202)。所述引导元件(210,1210)可以具有位于其中的通道或者槽道(220,1220)用于接纳所述穿刺元件(202,1202)，从而所述穿刺元件(202,1202)可以相对于所述引导元件(210,1210)移动以便刺穿所述硬脑膜。

Description

颅骨钻系统

技术领域

本发明涉及一种在头骨和大脑中形成开口的颅骨钻系统以及方法。本发明特别应用于颅骨钻系统，用于在头骨中形成开口，所述开口适于接纳颅骨端口，诸如与装置(诸如引导装置、导管或电极等)连接的颅骨端口。

背景技术

存在许多情形需要经由植入的导管将治疗剂输送至大脑实质中的特定目标。另外，这些治疗剂中的许多种如果被输送至大脑的健康部分将造成不期望的副作用。治疗大脑功能异常的例子包括：将γ-氨酪酸激动剂急性注射到癫痫灶点或者通道中以阻塞传递，以及将麻醉剂或者其它止痛剂慢性输送到水管周围的灰色神经组织或者丘脑目标以治疗棘手的病痛。同样，可以将细胞毒性药物直接输送到大脑肿瘤中。也可以应用主质内注入来将不能被系统输送的治疗剂输送到大脑目标，因为这些治疗剂不会横穿血-脑屏障。例如，对帕金森病、老年痴呆症、头部损伤、中风以及多种硬化症病人的治疗可以通过注入神经营养因子来实施，以保护和修补失效或者损坏的神经细胞。还可以注入神经营养因子，以支持被移植到损坏的或者失效的脑部区域中的神经移植物，以便恢复功能。

还已知直接插入脑部实质中除导管之外的的仪器，诸如电极。例如，在多种外科手术中使用刺激或损伤电极，包括深度大脑刺激(DBS)电极。希望刺激或者损坏神经组织的特定区域的外科医生能够将电极端部瞄准目标地点，从而能够输送期望的电流。

上述方法依赖于尽可能精确地瞄准所需地点。所插入仪器的稍许错位可以导致显著的发病率或者治疗失败。例如，用于治疗功能紊乱的大脑目标通常位于深处并且具有小的体积。用于治疗帕金森病的期望目标位于丘脑下细胞核并且直径为3-4毫米，或者是直径为3-4毫米、长度为5-6毫米的卵形体。诸如丘脑中的苍白球或目标等其它目标通常不大于1-2毫米。对于这种小的目标，小至1毫米的次优放置将不仅仅降低治疗的有效性，而且可以导致不期望的副作用，诸如虚弱、感觉改变、表达恶化和复视。还期望最小化在大脑的特定区域中的创伤，例如，中脑(包括丘脑下细胞核、实体黑质以及脑桥细胞核)是重要的大脑区域，其中重要的是最小化由于电极或者导管的通过所带来的创伤。

因此以前已经研发了多种立体定向的装置和方法，旨在允许朝着由外科医生(例如应用X射线或者磁共振成像)确定的目标精确地引导仪器，并且对于脑部其它区域的创伤最小。EP1509153、US6609020和US6328748中给出了现有系统的例子。

GB2357700披露了一种引导装置，其包括紧固在形成在头骨中的孔中的端口(头部)，并且所述引导装置的管子延伸到大脑中。为了将引导装置插入到头骨中，首先在立体定向框架的引导下在头骨中钻出孔。通常，所述端口具有比将要插入到大脑中的所述导管/电极/引导管更大的直径。因此，期望钻出具有阶梯形状的开口，其具有用于接纳所述端口的扩大的直径部。用于钻出这种阶梯形状的装置是已知的，例如如WO2011/110874中所描述的。

为了将引导装置插入到期望的目标，在硬脑膜中开孔。外科医生使用诸如在WO2009/047494中描述的解剖刀或者装置进行该操作。

使用诸如在WO2011/110874中披露的解剖刀或者尖钉以便在硬脑膜中开孔，以及随后插入探针(诸如引导杆、引导管、导管)到大脑中，尤其通过大脑的更致密部分，将导致大脑从其初始位置移位，从而探针错过目标。

另外，在应用这些单独的仪器在头骨和硬脑膜中形成开口期间，所述开口可能相对于彼此不是正确地定位。如果使用立体定向框架用于在形成开口期间定位仪器时尤其是这种情况，因为所述立体定向框架中的游隙可能导致定位的误差。这可能阻碍可植入仪器(诸如具有一体化端口的导管)的插入。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种颅骨钻系统，其包括用于钻入大脑中的一个或多个外科手术钻孔元件。

在大脑中钻出开口可以减少在穿透硬脑膜期间以及在后来将探针(诸如引导杆、引导管、导管、电极等等)插到大脑中期间大脑被推开的程度。这可以导致更精确地放置探针/可植入仪器。

所述系统可以包括第一和第二钻孔元件，它们布置成一起协作以便限定利用所述第一和第二钻孔元件形成的开口的相对位置。所述开口可以包括头骨中的开口以及大脑中的开口。所述钻孔元件可以布置成使得所述开口形成得大致彼此同轴。

所述颅骨钻系统可以包括用于钻入大脑中的第一钻孔元件以及用于钻入头骨中的第二钻孔元件，所述第二钻孔元件具有至少一部分，该至少一部分的直径大于第一钻孔元件的直径。以这种方式，所述钻孔系统可以被用于在大脑中钻出开口以及在头骨中钻出开口，用于保持可植入仪器。

所述第一钻孔元件以及第二钻孔元件可以被连接或者可以连接，从而利用所述第一和第二钻孔元件的其中一个的钻孔可以通过它与所述第二和第一钻孔元件的另一个的连接而被引导。这种布置可以有助于头骨中的开口相对于大脑中的开口的正确定位。

所述第一钻孔元件可以从所述第二钻孔元件的远端延伸，使得所述第一钻孔元件不得不在所述第二钻孔元件能钻入至头骨之前钻入到所述头骨中。在这种布置中，所述第二钻孔元件可以通过它与第一钻孔元件的连接相对于利用第一钻孔元件形成的开口被导入到合适位置。利用第一和第二元件的钻孔可以通过旋转公共轴并且以连续的过程实现，在这个意义上钻孔包括“单步骤”过程。以这种方式，可以钻出大脑中的开口以及头骨中的更大直径开口，而不用必须从头骨/大脑中移除/脱离其中一个钻孔元件。以连续的方式钻出多个特征可以减少由于形成所述特征的加速性质而引起的脑脊髓流体(CSF)的泄露。

所述第一钻孔元件和第二钻孔元件可以连接，使得第一钻孔元件从第二钻孔元件的远端延伸的长度能够变化。以这种方式，所述系统能够适于规定的目标。

所述第一钻孔元件可以被连接至或者可连接至所述第二钻孔元件，使得通过第一钻孔元件与第二钻孔元件的连接而引导利用第一钻孔元件钻入大脑中。为了实现它，所述第二钻孔元件可以具有穿过其中的通道，用于接纳所述第一钻孔元件，所述第一钻孔元件可以在所述通道中从回缩位置和伸出位置移动，其中在所述回缩位置，所述第一钻孔元件没有从第二钻孔元件的远端突出，在所述伸出位置，所述第一钻孔元件从所述第二钻孔元件的远端延伸。在这种布置中，所述第一钻孔元件能够通过它与第二钻孔元件的连接而相对于利用第二钻孔元件形成的开口被引导到合适位置。这种布置可以允许延迟由于穿透硬脑膜导致的脑脊髓流体(CSF)的释放，直到已经利用第二钻孔元件在头骨中形成更大直径的开口之后。

用于钻入头骨中的第二钻孔元件可以包括一轮廓，其在头骨中形成开口，所述开口具有较窄直径部和较宽直径部。

所述第一钻孔元件可以布置成与所述开口的较窄直径部紧密配合。在一个实施例中，所述第二钻孔元件包括从第二钻孔元件的远端延伸的先导钻孔元件，所述第一钻孔元件布置成紧密配合在利用先导钻孔元件形成的先导孔中。以这种方式，通过将第一钻孔元件配合在所述先导孔中，而引导利用第一钻孔元件的钻孔。

所述第二钻孔元件可以包括一轮廓以便在头骨中形成开口，其中在较窄直径部与较宽直径部之间具有一个、两个或多个阶梯过渡部。以这种方式，所述开口能够支撑可植入仪器的相应成型的部分，诸如导管或者引导管的端口。

所述第二钻孔元件可以包括引导件，在利用第二元件钻孔期间，所述引导件可以延伸到通过第一钻孔元件形成的开口中并且与其紧密配合。

所述颅骨钻系统可以包括用于将所述第一和/或第二钻孔元件连接至坐标定位设备(诸如立体定向框架和/或机器人)的支座。

所述第一钻孔元件可以具有足以延伸到大脑的软脑膜中的长度。所述第一钻孔元件可以具有大于10毫米的长度。以这种方式，所述钻孔元件可以具有足以到达大脑中的目标的长度。所述钻孔元件可以包括扭转钻，它可以包括两个凹槽。

所述第一钻孔元件的尖端的点角度可以小于90度，小于80度，小于70度，以及优选地大约为60度。相信尖锐尖端将有助于穿刺头骨和硬脑膜，从而降低钻孔元件从头骨和硬脑膜表面偏转的几率，并且减少大脑的挠曲。

所述钻孔元件可以由生物学惰性材料制造，诸如不锈钢或者钛。

根据本发明的第二方面，提供了一个套件，其包括根据本发明第一方面的颅骨钻系统以及用于定位在应用所述颅骨钻系统形成的头骨的开口中的可植入仪器，所述第二钻孔元件布置成形成一开口，所述开口具有与所述可植入仪器的轮廓对应的轮廓。

根据本发明的第三方面，提供了一种神经外科设备，其包括用于相对于所述头骨定位外科仪器的坐标定位设备，以及根据本发明第一方面的颅骨钻系统。

所述坐标定位设备可以是立体定向框架或者机器人。

根据本发明的第四方面，提供了一种外科手术方法，包括钻入病人的大脑中。

所述方法可以包括给病人成像、由所成的图像识别目标以及基于所述被识别的目标钻入大脑中。

所述方法可以包括应用颅骨钻元件在头骨中钻出开口，并且在颅骨钻元件保留在头骨中的时候，应用另一钻孔元件钻入大脑中，所述另一钻孔元件与所述颅骨钻元件连接以便约束所述另一钻孔元件相对于所述颅骨钻元件的定位。

所述方法可以包括应用颅骨钻元件在头骨中钻出先导孔以及具有比先导孔更大直径的开口，然后应用另一钻孔元件钻到大脑中，所述另一钻孔元件被插入所述先导孔中。所述方法可以包括在钻入大脑中之前利用尖钉穿过所述先导孔而刺穿所述硬脑膜。

根据本发明的第五方面，提供了一种颅骨钻系统，其包括：用于钻入头骨中的外科钻孔元件，所述外科钻孔元件包括在头骨中形成一开口的轮廓，所述开口具有较窄直径部和较宽直径部；以及用于穿刺所述硬脑膜的元件，所述元件布置成紧密配合(诸如干涉配合)在所述开口的较窄直径部中。所述元件可以是另一钻孔元件或者具有大致光滑外表面的尖钉，不带有钻头的凹槽。在一个实施例中，所述钻孔系统包括用于穿刺硬脑膜的尖钉以及用于钻入大脑中的另一钻孔元件。

根据本发明的第六方面，提供了一个颅骨钻系统，其包括引导元件以及用于穿刺硬脑膜的穿刺元件，所述引导元件将要定位在穿过头骨形成的孔中，所述引导元件具有位于其中的通道或者槽道，用于接纳所述穿刺元件，从而所述穿刺元件可以相对于所述引导元件运动以便穿刺所述硬脑膜。

以这种方式，所述引导元件穿过其与所述头骨的界面提供了一种用于相对于形成在头骨中的孔定位穿刺元件的手段，使得可以相对于所述头骨中的孔在期望的位置穿刺硬脑膜。

所述引导元件可以包括用于穿过头骨钻出孔的钻孔元件。因此，首先应用钻头来穿过头骨形成孔，然后应用钻头作为引导件，用于引导用来穿刺硬脑膜的穿刺元件。

替换地，所述引导元件可以是与用来形成孔的钻孔元件分离的元件。在这个实施例中，从孔中移除用来在头骨中形成孔的钻孔元件，分离的引导元件插入所述孔中并且通过它与所述孔的接合而定位。为了实现期望的位置，所述钻孔元件可以包括在头骨中形成开口的轮廓，所述开口具有较窄直径部和较宽直径部，并且所述引导元件可以包括与所述钻孔元件的轮廓相对应的轮廓。

所述穿刺元件可以从一回缩位置以及一伸出位置在所述通道或槽道中移动，其中在所述回缩位置，所述穿刺元件没有从引导元件的远端突出，在所述伸出位置，所述穿刺元件从所述引导元件的远端延伸。可以在将所述引导元件定位在头骨中期间将穿刺元件保持在引导元件中，或者在已经将所述引导元件定位在头骨中之后可以将穿刺元件插入通道或槽道中。例如，所述通道或者槽道可以延伸通过所述引导元件，使得所述穿刺元件可以被插入所述引导元件的近端部，并且可以移动穿过所述通道或者槽道以便从所述引导元件的远端突出。

所述穿刺元件可以是具有大致光滑外表面的尖钉。替换地，所述穿刺元件可以是钻孔元件。

附图说明

图1显示了根据本发明第一实施例的颅骨钻系统；

图2A至2D示意性地显示了应用图1所示的颅骨钻系统的神经外科方法；

图3显示了根据本发明第二实施例的颅骨钻系统；

图4A至4D示意性地显示了应用图3所示的颅骨钻系统的神经外科方法；

图5显示了根据本发明第三实施例的颅骨钻系统；

图6A至6D示意性地显示了应用图5所示的颅骨钻系统的神经外科方法；

图7显示了根据本发明第四实施例的颅骨钻系统；

图8A至8B示意性地显示了应用图7所示的颅骨钻系统的神经外科方法；

图9是附接至立体定向框架的根据本发明的颅骨钻系统的示意性视图；

图10是植入到大脑中的仪器的横截面视图；

图11显示了根据本发明又一实施例的颅骨钻系统；

图12A至12D示意性地显示了应用图11所示的颅骨钻系统的神经外科方法；

图13显示了根据本发明另一实施例的颅骨钻系统；以及

图14A至14D示意性地显示了应用图13所示的颅骨钻系统的神经外科方法。

具体实施方式

参照图1，显示了颅骨钻系统100，其包括用于钻入大脑中的第一钻孔元件102以及用于钻入头骨中的第二钻孔元件104。

所述第二钻孔元件104具有阶梯状轮廓，其带有第一远端部106，所述第一远端部106具有比第二近端部108更窄的直径。所述第二近端部108还具有比第一钻孔元件102的直径更大的直径。所述第二钻孔元件104的阶梯状轮廓与将要植入的可植入仪器(诸如待插入大脑中的端口以及导管)的轮廓相匹配。

钻孔元件102和104沿着公共轴线对准地连接至公共轴110，所述公共轴110具有支座，在该实施例中是螺钉螺纹111，用于将钻孔系统100附接至外科手术钻(图9中的501)。通常，这通过将钻孔系统100附接至杆505而实现，杆505由立体定向框架502支撑，来自外科手术钻501的推进力能够通过所述立体定向框架502传递。然而，所述钻孔系统100也可以附接至机器人端部操纵装置，所述端部操纵装置除了定位所述钻孔系统之外，还可以提供用于钻孔的旋转。

在该实施例中，所述第一钻孔元件102穿过第二钻孔元件104和轴110延伸到通道(未显示)中，并且通过无头螺钉112固定在合适位置。然而，应当理解，可以使用其它固定装置来将所述第一钻孔元件102固定在合适位置。从无头螺钉112释放所述第一钻孔元件102，使得第一钻孔元件102从第二钻孔元件104的远端延伸的长度能够根据大脑中的预计目标酌情改变。

第二钻孔元件104与轴110之间的界面114提供了支承面，它在使用时能够与头骨的表面接合以便限制钻孔系统插入到大脑中的深度。

所述第一钻孔元件102是由不锈钢制造的扭转钻，其具有位于尖端116处的大约60度的点角度。在该实施例中，显示了单个凹槽118。然而，应当理解，所述扭转钻可以包括多个凹槽，诸如两个凹槽。

所述第二钻孔元件104还包括一个或多个凹槽118，用于切入头骨中。

在使用中，首先，在大脑中识别要被治疗的目标。这可以通过对大脑成像而实现(诸如利用CT扫描)，并且从图像503识别大脑中要被治疗的位置。从在钻孔系统要插入其中的头骨中所识别的位置，基于到目标地点的测量距离，设定第一钻孔元件102的长度，其中钻孔系统将插入所述头骨中。现在参照图2A至2D，钻孔系统100允许以连续的(一步式)过程穿过头骨钻出开口并且钻入大脑中。首先，利用第一钻孔元件102在头骨151中钻出开口150，其中利用立体定向框架502或者机器人将所述第一钻孔元件102按照需要定位。当钻孔系统逐渐地插入到病人的头部中时，所述第一钻孔元件102接触硬脑膜152。首先，硬脑膜可以通过第一钻孔元件102如图2B所示稍微地偏转，但是尖锐的60度尖端116不久刺穿硬脑膜。当随着第一钻孔元件102进入大脑155继续插入钻孔系统时，第二钻孔元件104借助其与第一钻孔元件102的连接被引导进入与头骨接触，以便开始钻出开口，所述开口具有比通过第一钻孔元件102在头骨中钻出的开口更大的直径。这在图2C中显示。继续钻孔，直到支承面114与头骨的表面接合。这时，第一钻孔元件102应当基于它的设定长度以及来自图像的测量已经到达大脑155中的预计位置。

所述钻孔系统100被移除，并且导管600(如图10所示)或者其它可植入仪器能够被插入到大脑155中的开口154上，用于输送诸如药物或者电子刺激物等治疗剂。所述仪器可以在其近端包括端口601或者插头，所述端口601或者插头具有与应用第二钻孔元件104形成的开口153对应的轮廓。在将仪器插入到大脑中时，该端口或者插头被插入开口153中。

现在参照图3，根据本发明另一实施例的颅骨钻系统200包括用于钻入大脑中的第一钻孔元件202以及用于钻入头骨中的第二钻孔元件204。所述两个钻孔元件与参照图1描述的钻孔元件类似，相似的但是处于200系列的附图标记被用来指代相应的零件。

在该实施例中，所述第一钻孔元件202可以从主体210的后部穿过通道220插入，并且被推动穿过所述通道，以便尖端216从钻孔元件204的远端突出。止挡件222被设置在第一钻孔元件202的轴上以接触主体210的近端，从而限制能够从第二钻孔元件204的远端突出的第一钻孔元件202的长度。能够通过松动无头螺钉212并且沿着第一钻孔元件202滑动所述止挡件而调节止挡件222在第一钻孔元件202上的位置。在主体210和第一钻孔元件202的每一个上设置分离的支座211a和211b，用于将每一个连接至钻孔机。

现在参照图4A至4D，在使用中，由图像503识别目标，止挡件222移动到第一钻孔元件202上的合适位置，从而当第一钻孔元件202完全插入到主体210中时，它突出期望的距离到大脑155中。然后利用第二钻孔元件在头骨151中钻出开口153(图4A和4B)。所述第一钻孔元件102与钻孔机连接并且被插入到通道220中以便从第二钻孔元件204突出，第二钻孔元件204保持与头骨151的附接。所述第一钻孔元件202被用来穿刺硬脑膜152并且钻入到大脑155中(图4C和4D)，它的位置由通道220引导穿过第二钻孔元件204。钻孔一直继续，直到止挡件222与主体210的近端接合。

一旦已经在大脑155中形成开口154，则将诸如导管600等仪器植入到开口154中。

在图5所示实施例中，钻孔系统300包括用于钻入到大脑中的第一钻孔元件302以及用于钻入到头骨中的第二钻孔元件304。所述两个钻孔元件302、304与参照图1和3描述的钻孔元件类似，并且使用相似的但是300系列的附图标记来指代相应的零件。然而，与之前的实施例不同，所述钻孔系统包括两个仪器，所述两个仪器将没有物理连接/接合地使用。

所述第一钻孔元件302包括一远端，所述远端具有用于在大脑155中钻出开口的一个或多个凹槽318，并且在近端具有标尺322，用于测量钻孔元件302已经插入大脑中的深度。

所述第二钻孔元件304包括位于其远端的先导钻324，该先导钻324的直径与所述第一钻孔元件302的直径大致相同。

在使用中，所述第二钻孔元件首先被用来在头骨151中钻出开口153。该开口153包括先导孔153a，用于引导随后插入第一钻孔元件302。一旦已经钻出开口153，则移除第二钻孔元件，并且将第一钻孔元件302插入开口153中。第一钻孔元件302与开口153a的侧壁接触，将第一钻孔元件302引导至期望的位置，用于穿刺硬脑膜152以及进入大脑155中。外科医生能够从第一钻孔元件302上的测量标尺322识别是否已经到达目标。

图7所显示的另一实施例显示了颅骨钻系统400，它包括用于钻入大脑中的第一钻孔元件402以及用于钻入头骨中的第二钻孔元件404。所述两个钻孔元件402、404与参照图1、3、和5描述的钻孔元件类似，相似的但是处于400系列的附图标记被用来指代相应的零件。与图5所显示的实施例类似，钻孔系统包括两个仪器，它们将没有物理连接/接合地使用。

所述第一钻孔元件402包括远端，其具有用于在大脑155中钻出开口的一个或多个凹槽418，并且在近端具有标尺422，用于测量钻孔元件402已经插入到大脑中的深度。

所述第二钻孔元件404包括位于其远端的引导件426，该引导件426的直径与所述第一钻孔元件402的直径大致相同。

在使用中，所述第一钻孔元件402首先被用来在头骨151中钻出开口，以穿刺硬脑膜152并且在大脑中钻出开口154。外科医生能够由第一钻孔元件402上的测量标尺422识别是否已经到达目标。然后移除第一钻孔元件402并且将第二钻孔元件404的引导件426插入头骨的开口中，以便相对于开口154定位所述第二钻孔元件404。然后使用所述第二钻孔元件404来钻出异形开口153，通过引导件426与之前利用第一引导元件402形成的开口的侧壁的接触，来引导钻孔元件404的插入。

图9显示了典型的设置，神经学设备包括用来将颅骨钻系统500定位在病人的头骨504上的立体定向框架502。钻孔元件501被显示与钻孔系统500连接。所述钻孔系统500可以是以上参照图1至8描述的系统的任一个。

图10显示了可植入仪器，在该例子中是导管600，导管600穿过引导管602插入利用颅骨钻系统形成的开口中。所述导管600然后能被用来将药物输送到目标区域604。通过第二钻孔元件在头骨中形成的阶梯状轮廓接纳端口601，所述端口601具有相应的轮廓。

图11以及图12A-12D显示了本发明的另一个实施例。该实施例与图3所示实施例类似，相似的但是处于1000系列的附图标记被用于相应的特征。该实施例与图3所示实施例不同之处在于：已经用尖钉1202替换了第一钻孔元件202，用于穿刺硬脑膜1152。尖钉1202包括不带有钻孔元件凹槽的光滑轴1218以及尖端1216。在使用中，利用钻孔元件1204在头骨中钻出孔，然后将通道1220用作引导件，以便将尖钉1202引导到硬脑膜1152上方的期望位置。尖钉1202然后被进一步插入以便穿刺硬脑膜，如图12D所示。尖钉1202可以在它进入大脑1155中之前被移除，应用其它仪器实现大脑的穿刺。

图13显示了与图5类似的布置，但是用尖钉1302替代第一钻孔元件302，用于穿刺硬脑膜。尖钉1302布置成紧密配合在利用先导钻1324钻出的先导孔中。这种布置可能不具有由于钻入大脑中所得出的一些优点，但是可以得益于利用尖钉穿刺硬脑膜，所述尖钉通过在头骨中形成的先导孔而被引导。

而且，在图11和13所显示实施例的任一个中，可以除第一钻孔元件之外还布置有用于穿刺硬脑膜的尖钉。借助这个系统，尖钉可以紧密配合在先导孔中并且插入到先导孔中以穿刺硬脑膜。然后移除所述尖钉，并且将第一钻孔元件插入先导孔中以便钻入大脑中。

作为对于图11所示实施例的改进，可以提供用于引导尖钉的单独的引导元件。在这种实施例中，提供钻孔元件，用于在头骨中钻出特定的轮廓。所示单独的引导元件包括一部分，该部分具有与利用钻孔元件形成的孔的轮廓对应的轮廓，从而它能够通过与孔的接合精确地定位在孔中。然后穿过引导元件插入所述尖钉以便穿刺硬脑膜。

应当理解，能够对所描述的实施例进行各种改变和变化，而不会脱离在此限定的本发明。

Claims (27)

1.一种颅骨钻系统，包括用于钻入头骨中的外科钻孔元件以及用于穿透硬脑膜的元件，所述外科钻孔元件包括在所述头骨中形成开口的轮廓，所述开口具有较窄直径部和较宽直径部，所述元件布置成紧密配合在所述开口的所述较窄直径部中。

2.根据权利要求1所述的颅骨钻系统，其中，所述元件是具有大致光滑外表面的尖钉。

3.根据权利要求1所述的颅骨钻系统，其中，所述元件是另一钻孔元件。

4.根据权利要求1所述的颅骨钻系统，包括用于刺穿所述硬脑膜的尖钉以及用于钻入大脑中的另一钻孔元件。

5.一种颅骨钻系统，包括将要定位在穿过头骨形成的孔中的引导元件以及用于穿刺硬脑膜的穿刺元件，所述引导元件具有位于其中的通道或者槽道，用于接纳所述穿刺元件，使得所述穿刺元件能够相对于所述引导元件移动以便刺穿所述硬脑膜。

6.根据权利要求5所述的颅骨钻系统，其中，所述引导元件包括一钻孔元件，用于穿过所述头骨钻出所述孔。

7.根据权利要求5所述的颅骨钻系统，其中，所述引导元件是与用来形成所述孔的钻孔元件分离的元件。

8.根据权利要求7所述的颅骨钻系统，其中，所述钻孔元件包括在所述头骨中形成开口的轮廓，所述开口具有较窄直径部和较宽直径部，并且所述引导元件包括与所述钻孔元件的轮廓相对应的轮廓。

9.根据权利要求5至8中任意一项所述的颅骨钻系统，其中，所述引导元件和所述穿刺元件布置成一起协作，以便限定应用所述穿刺元件形成的硬脑膜中的开口与由所述引导元件接合的所述头骨中的孔的相对位置。

10.根据权利要求5至9中任意一项所述的颅骨钻系统，其中，所述穿刺元件能够在所述通道或槽道中从一回缩位置以及一伸出位置移动，其中在所述回缩位置，所述穿刺元件没有从所述引导元件的远端突出，在所述伸出位置，所述穿刺元件从所述引导元件的远端伸出。

11.根据权利要求10所述的颅骨钻系统，其中，所述通道或者槽道延伸穿过所述引导元件，使得所述穿刺元件能够插入所述引导元件的近端部并且移动通过所述通道或者槽道以便从所述引导元件的远端突出。

12.根据权利要求5至10中任意一项所述的颅骨钻系统，其中，所述穿刺元件是具有大致光滑外表面的尖钉，或者所述穿刺元件是钻孔元件。

13.一种颅骨钻系统，包括一个或多个用于钻入大脑中的外科钻孔元件。

14.根据权利要求13所述的颅骨钻系统，包括第一钻孔元件和第二钻孔元件，它们布置成一起协作，以便限定应用所述第一钻孔元件和第二钻孔元件形成的开口的相对位置，其中所述开口可以包括颅骨中的开口以及大脑中的开口。

15.根据权利要求13或14所述的颅骨钻系统，包括用于钻入大脑中的第一钻孔元件以及用于钻入头骨中的第二钻孔元件，所述第二钻孔元件具有至少一部分，该部分的直径大于所述第一钻孔元件的直径。

16.根据权利要求14或15所述的系统，其中，所述第一钻孔元件和所述第二钻孔元件被连接或者能连接，从而利用所述第一钻孔元件和第二钻孔元件的其中一个的钻孔是通过它与所述第二钻孔元件和第一钻孔元件的另一个的连接而被引导的。

17.根据权利要求16所述的颅骨钻系统，其中，所述第一钻孔元件从所述第二钻孔元件的远端延伸，使得所述第一钻孔元件必须在所述第二钻孔元件能钻入所述头骨之前钻入所述头骨中，并且，任选地，

所述第一钻孔元件和所述第二钻孔元件相连接，使得所述第一钻孔元件从所述第二钻孔元件的远端延伸的长度能改变。

18.根据权利要求16所述的颅骨钻系统，其中，所述第一钻孔元件被连接或者能连接至所述第二钻孔元件，使得利用所述第一钻孔元件钻入到大脑中是通过它与所述第二钻孔元件的连接而被引导的，并且，任选地，

所述第二钻孔元件具有穿过其中的通道，用于接纳所述第一钻孔元件，所述第一钻孔元件能在所述通道中从一缩回位置以及一伸出位置移动，其中在所述缩回位置，所述第一钻孔元件没有从所述第二钻孔元件的远端突出，在所述伸出位置，所述第一钻孔元件从所述第二钻孔元件的远端伸出。

19.根据权利要求15所述的颅骨钻系统，其中，用于钻入所述头骨中的所述第二钻孔元件包括一轮廓，所述轮廓在所述头骨中形成一开口，所述开口具有较窄直径部和较宽直径部。

20.根据权利要求19所述的颅骨钻系统，其中，所述第一钻孔元件布置成紧密配合在所述开口的所述较窄直径部中。

21.根据权利要求19或20所述的颅骨钻系统，其中，所述第二钻孔元件包括用于在所述头骨中形成一开口的轮廓，并且在所述较窄直径部与所述较宽直径部之间具有一个、两个或多个阶梯状过渡部。

22.根据权利要求14所述的颅骨钻系统，其中，所述第二钻孔元件包括一引导件，在利用所述第二元件钻孔期间，所述引导件能够延伸进入利用所述第一钻孔元件形成的开口中并且紧密配合在其中。

23.根据权利要求13至22中任意一项所述的颅骨钻系统，包括用于将所述钻孔元件连接至一坐标定位装置的支座，所述坐标定位装置用于相对于所述头骨定位所述钻孔元件。

24.根据权利要求13至23中任意一项所述的颅骨钻系统，其中，所述一个或多个外科钻孔元件的每一个具有大于10毫米的长度。

25.根据权利要求13至24中任意一项所述的颅骨钻系统，其中，所述或每个外科钻孔元件的尖端的点角度小于100度，小于90度，小于80度，小于70度，以及优选地大约是60度。

26.一种套件，包括根据前面任意一项权利要求所述的颅骨钻系统以及用于定位在应用所述颅骨钻系统形成的头骨的开口中的可植入仪器，所述颅骨钻系统布置成形成一开口，所述开口具有与所述可植入仪器的轮廓相对应的轮廓。

27.一种神经外科仪器，包括用于相对于所述头骨定位外科仪器的坐标定位设备以及根据权利要求1至26中任意一项所述的颅骨钻系统。