CN104602590B - 用于组织牵开的方法和装置 - Google Patents

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CN104602590B CN201380018122.7A CN201380018122A CN104602590B CN 104602590 B CN104602590 B CN 104602590B CN 201380018122 A CN201380018122 A CN 201380018122A CN 104602590 B CN104602590 B CN 104602590B
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Abstract

本发明提供了用于牵开组织的方法和装置。在一个示例性实施例中，提供的牵开器包括基座、从所述基座延伸的多个刀以及联接至所述基座并可操作地连接至所述刀的致动器。所述致动器可被配置成通过致动使所述刀相对于所述基座移动，从而允许所述刀牵开组织。所述致动器可以为自锁定的，以允许通过致动所述致动器使所述刀可在其整个移动范围内相对于所述基座自由移动，而无需使用另一个机构将所述刀锁定在固定位置以及使所述刀从所述固定位置解锁。所述牵开器可由一种或多种射线可透的材料形成。

Description

用于组织牵开的方法和装置
技术领域
本发明整体涉及用于组织牵开的方法和装置，并且具体地涉及刀牵开器和使用方法。
背景技术
在外科手术中，优选的是最大程度地减少或降低对患者的创伤以及对组织的损害。为了实现该结果，外科医生试图使切口尽可能小。然而，外科医生通常必须能够清楚地观察手术区。
可利用各种牵开器来保持切口张开，并且提供对手术区的清楚观察。牵开器用于外科手术中，以便借助于牵开器刀来重新定位肌肉组织、血管、神经和其它组织，从而使得可进入手术部位。外科牵开器在进行涉及脊柱的外科手术时是特别重要的，例如可通过后通路、后外侧通路、前通路、外侧通路或前外侧通路来进入外科手术部位。
可以各种方式进行牵开。在一些实施例中，可进行手术切口的逐步扩张，以使肌肉和组织逐步扩张至插入牵开器所需的尺寸。逐步扩张可涉及使用一系列扩张器或插管，其具有依次变大的直径。该方法涉及首先将最小的扩张器或插管插入切口中。然后使具有稍大直径的第二扩张器或插管在较小的扩张器或插管上滑动并进入切口，从而使切口扩大至第二扩张器或插管的较大直径。可以用一系列直径依次增大的扩张器或插管重复该过程，直到切口足够大，从而允许插入牵开器。一旦定位，牵开器就形成小的手术部位或窗口。
在一些实施例中，牵开器可包括附接到框架上的多个刀。可将刀插入组织中并移动刀使其彼此分开，从而牵开组织。然而，移动刀使其彼此分开可能比较困难，这取决于从哪里进入手术部位，例如在通过外侧通路接近脊柱的过程中外科医生相对于牵开器的不合适定位。在不移动刀使其彼此分开太多的情况下，将刀调节至具体所需的位置也是困难的，从而产生一个或多个问题，诸如损害邻近组织或压迫神经。
因此，存在对用于组织牵开的改善方法和装置的需要。
发明内容
在一个实施例中，提供了外科装置，其包括基座、多个牵开器刀以及联接至基座的致动器，所述牵开器刀具有联接至基座的近端和从基座朝远侧延伸的远侧部分。刀被配置成相对于彼此径向移动，以在收缩位置和展开位置之间移动，在展开位置刀限定用于接收穿过其中的器械的工作通道，并且在展开位置工作通道的直径大于当刀处于收缩位置时的工作通道的直径。致动器被配置成相对于基座旋转，以使刀在收缩位置和展开位置之间移动。在示例性实施例中，基座、刀和致动器可由射线可透的材料形成。
致动器可具有多种构型。例如，致动器可座置于基座中并且可操作地连接至刀的近端。在一个实施例中，致动器可以是自锁定的，使得致动器被配置成使刀在收缩位置和展开位置之间自由移动而无需致动释放机构。致动器可被配置成使得在第一方向上旋转致动器时使刀移动至收缩位置，并且在与第一方向相反的第二方向上旋转致动器时使刀移动至展开位置。在示例性实施例中，致动器可包括蜗形齿轮，例如自锁定式蜗形齿轮。在另一个示例性实施例中，致动器可以是设置在形成于基座中的轨道内的环的形式。
刀也可具有多种构型。在一个实施例中，当刀处于收缩位置时，刀中的至少一者可以具有面向刀中的至少另一者的外表面的内表面，使得刀中的至少一者和刀中的至少另一者重叠。
在另一个实施例中，提供了外科装置，其包括基座和从基座延伸的多个牵开器刀。多个牵开器刀可具有收缩位置和展开位置。处于收缩位置的多个牵开器刀可以彼此重叠，使得多个牵开器刀限定具有封闭圆柱形形状的单个工作通道。处于展开位置的多个牵开器刀彼此间隔开一定距离。在一个实施例中，当多个牵开器刀处于收缩位置时，多个牵开器刀中的至少一者径向定位在多个牵开器刀中的至少另一者的内部。
外科装置还可包括联接至基座的致动器。在一个实施例中，致动器可被配置成相对于基座旋转，以使多个牵开器刀在收缩位置和展开位置之间移动。在示例性实施例中，致动器可包括自锁定式蜗形齿轮。
在另一个实施例中，提供了外科装置，其包括基座、从基座延伸并被配置成牵开组织的多个牵开器刀，以及联接至基座的自锁定式致动器。刀中的每一个具有联接至基座的近端。
刀被配置成朝向和远离彼此径向移动。致动器，例如蜗形齿轮，被配置成相对于基座移动，以使刀朝向和远离彼此径向移动，并且致动器被配置成使刀在刀的移动范围内相对于彼此自锁定在任何选择的位置。
致动器可以多种方式变化。例如，致动器可被配置成在不致动锁定机构的情况下通过使致动器相对于基座移动而使刀相对于彼此自锁定在任何选择的位置，并且刀可被配置成在不致动释放机构的情况下通过使致动器相对于基座移动而解锁。在一个实施例中，致动器可被配置成相对于基座旋转，以使刀朝向和远离彼此移动。
在另一个方面，提供了外科方法，该方法包括通过在组织中形成的切口插入牵开器，以及在第一方向上相对于牵开器的基座旋转牵开器的致动器以使牵开器的联接至基座的刀远离彼此径向移动，从而使切口扩大并形成进入体腔的工作通道。
该方法可以具有多种变型。例如，致动器可自锁定以使刀相对于彼此锁定在固定位置。致动器可相对于基座旋转而无需致动释放机构。又如，致动器可在与第一方向相反的第二方向上旋转，以使刀朝彼此径向移动。另如，可将刀中的一者联接至牵开器的固定支承件上。当致动器在第一方向上旋转时，刀中的一者可以保持固定。再如，在切口扩大之后，可对包括切口的区域进行射线成像，以产生射线照相图像。基座、刀和致动器可以是射线可透的，使得基座、刀和致动器在射线照相图像中是不可见的。
附图说明
通过下列结合附图的详细描述，本发明将更全面地被理解，其中：
图1为牵开邻近脊柱的组织、由射线可透材料形成的牵开器的一个实施例的x射线图像；
图2为牵开邻近脊柱的组织、由射线不可透材料形成的牵开器的一个实施例的x射线图像；
图3为处于闭合位置的牵开器的一个实施例的透视图；
图4为图3的牵开器的侧视图；
图5为图3的牵开器的另一个透视图；
图6为图5的牵开器的剖视图；
图7为处于打开位置的图3的牵开器的透视图，其中牵开器的刀部分地展开；
图8为图7的牵开器的剖视图；
图9为处于打开位置的图3的牵开器的透视图，其中牵开器的刀完全展开；
图10为图9的牵开器的剖视图；
图11为图3的牵开器的基座的透视图；
图12为图3的牵开器的致动器的侧视图；
图13为图12的致动器的透视图；
图14为图12的致动器的底视图；
图15A为图3的牵开器的刀的透视图；
图15B为图15A的刀的侧视图；
图16为没有牵开器的基座的图3的牵开器的底视图；
图17为没有牵开器的基座的图7的牵开器的底视图；
图18为推进至脊柱的闭塞器的透视图；
图19为在图18的闭塞器上推进的图3的牵开器的透视图；并且
图20为推进至脊柱并具有通过其插入的外科器械的图19的牵开器的透视图。
具体实施方式
现在将描述某些示例性实施例，从而得到对本文所公开的装置和方法的结构、功能、制造和使用的原理的全面理解。这些实施例中的一个或多个实例在附图中示出。本领域的普通技术人员应当理解本文具体描述并示出于附图中的装置和方法均为非限制的示例性实施例，并且本发明的范围仅由权利要求书限定。结合一个示例性实施例进行图解说明或描述的特征可与其他实施例的特征进行组合。这种修改和变型旨在涵盖于在本发明的范围之内。
提供了用于组织牵开的各种示例性方法和装置。一般来讲，所述方法和装置可在无需将牵开器锁定在适当位置和/或无需牵开器留下射线照相足迹的情况下允许组织被牵开。在示例性实施例中，提供的牵开器包括基座、从基座延伸的多个刀以及联接至基座并可操作地连接至刀的致动器。致动器可被配置成通过致动使刀相对于基座移动，从而允许刀牵开组织。致动器可以是自锁定的，以便通过致动器的致动允许刀在其整个移动范围内相对于基座自由移动，而无需使用另一个机构来使刀相对于基座锁定和解锁。换句话讲，当致动器被致动时，例如相对于基座移动时，致动器可使刀相对于基座移动，并且当致动器未被致动时，例如致动器未相对于基座移动时，可将刀相对于基座锁定在固定位置而无需单独的锁定机构。因此，单个致动器既可使刀相对于基座移动，又能将刀相对于基座锁定在固定位置，从而简化了牵开器的使用。致动器可允许对刀位置进行可预测的控制，因为一旦致动器停止致动，就可将刀自动锁定在适当位置，而没有在装上刀后刀改变位置的风险，并且也不需要锁定机构。
本文所公开的牵开器可由各种材料形成。可形成牵开器的材料的非限制性例子包括金属、聚合物以及它们的组合。金属的非限制性例子包括钛和不锈钢。聚合物的非限制性例子包括聚醚醚酮(PEEK)、超高分子量聚乙烯(UHMPE)、聚甲醛(POM)，诸如得自DuPont(Wilmington,Delaware)的得自Solvay S.A.(Ixelles,Brussels,Belgium)的聚苯砜(Radel PPSU)，以及碳纤维增强聚合物(CRFP)，诸如用碳纤维增强的PEEK。在示例性实施例中，牵开器可由一种或多种射线可透的聚合物形成，例如PEEK，其可使牵开器在射线照相图像(例如，x射线)中基本上是不可见的。射线可透的牵开器可有利于检查患者的解剖结构和射线照相图像中的其他对象，例如不会使牵开器在图像上呈现为黑色的并妨碍位于黑色牵开器后面的对象的可视化，和/或没有来自牵开器的刀的反射，该反射会在由牵开器刀限定的工作通道内形成亮点并妨碍位于工作通道内或超出其远端的对象的可视化。
牵开器的任何部分均可由一种或多种射线可透的材料形成。可视化区内的牵开器的至少一部分可由一种或多种射线可透的材料形成，例如由一种或多种射线可透的材料形成牵开器刀，以便使牵开器刀在射线照相图像中基本上是不可见的并有助于防止由刀限定的工作通道内的明亮射线图像眩光。在示例性实施例中，整个牵开器可由一种或多种射线可透的材料形成，以便使整个牵开器在射线照相图像中基本上是不可见的。完全由一种或多种射线可透材料形成的牵开器还允许牵开器为100％一次性的。虽然希望具有由一种或多种射线可透的材料形成的牵开器，但因为使用许多部件和移动部件，所以将此类材料与外科牵开器一起使用是困难的。本文所公开的牵开器是特别有利的，因为它们使用数目相对较小的移动部件，因此允许形成其全部或至少大部分，同时允许保持装置的完整性。图1示出了脊柱和牵开器的x射线的例子，其中牵开器完全由一种或多种射线可透的材料形成并且正在牵开邻近脊柱的组织。图1的牵开器在x射线中基本上是不可见的。相反，图2(现有技术)示出了脊柱和牵开器的x射线的例子，其中牵开器不是由一种或多种射线可透的材料形成并且正在牵开邻近脊柱的组织。图2的牵开器在x射线中清晰可见，呈现为黑色物体。
图3-10示出了被配置成牵开组织的牵开器10的示例性实施例。如图所示，牵开器10可包括基座12、致动器14和多个牵开器刀16a,16b,16c,16d,16e,16f。虽然该图示实施例中的牵开器10包括六个刀16a,16b,16c,16d,16e,16f，但牵开器可包括任何数目的刀，例如两个、三个、四个、五个、七个等。
牵开器10可被配置成可在图3-6所示的闭合位置和图7-10所示的打开位置之间移动。如下文进一步所述，致动器14可被配置成使牵开器10在打开位置和闭合位置之间移动。一般来讲，在闭合位置时，刀16a,16b,16c,16d,16e,16f可处于收缩位置，在收缩位置中刀位于其完整移动范围的第一末端，并且彼此之间的距离最近。在该位置时，刀16a,16b,16c,16d,16e,16f可限定具有最小尺寸的直径18D的工作通道18。一般来讲，在打开位置时，牵开器10可处于展开位置，在展开位置工作通道18的直径18D大于牵开器10处于闭合位置时的直径。当牵开器10处于打开或展开位置时，刀16a,16b,16c,16d,16e,16f可完全打开或部分地打开。在完全打开位置时，如图9和10所示，刀16a,16b,16c,16d,16e,16f位于其完整移动范围的第二末端，其中它们彼此间隔更远的距离，从而将工作通道18的直径18D限定在其最大尺寸处。在部分打开位置时，如图7和8所示，刀16a,16b,16c,16d,16e,16f位于其完整移动范围的第一末端和第二末端之间的中间位置。虽然图7和8示出了位于具体中间位置的刀16a,16b,16c,16d,16e,16f，但刀16a,16b,16c,16d,16e,16f可位于闭合位置和完全打开位置之间任何选择的中间位置。因此，刀16a,16b,16c,16d,16e,16f之间的距离可增大或减小至任何所需的程度，从而允许牵开器10调节至几乎无限多的位置，这可以允许将牵开器10用于各种不同体型的患者，用于各种不同尺寸的组织，并与通过工作通道18插入的各种不同尺寸的器械一起使用。
在图11中示出为独立元件的基座12可具有各种尺寸、形状和构型。基座12可包括在其中形成的轨道20，其可被配置成座置致动器14。座置在轨道20中的致动器14可被配置成相对于基座12移动，如下文进一步所述。如图所示，轨道20可凹进基座12内，以允许致动器14在基座内12齐平或基本上齐平，其可以低于牵开器10的轮廓，以便于包装和易于使用。在图示实施例中，如图3-10所示，致动器14的用户可操纵部分可在基座12的外部延伸，以有利于其移动，也如下文进一步所述。另外，轨道20可以是圆形的，这可有利于致动器14在轨道20内相对于基座12旋转。
基座12的侧壁22可以有助于限定轨道20以及基座12的顶部或面向近侧的表面12s。如下文进一步所述，基座12的面向近侧的表面12s被座置在轨道20内的致动器14所隐藏。侧壁22可包括导轨，其被配置成滑动地接合在致动器14内形成的通道30，从而有助于将致动器14牢固保持在凹进式轨道20内。因此，导轨可被配置成有利于致动器14相对于基座12平滑且稳定地移动。导轨可具有各种配置，并可以与基座12一体化形成，或者其可以为联接至基座的一个或多个独立元件。在一个实施例中，侧壁22可具有从侧壁22的内表面径向向内延伸的连续导轨，例如环。在另一个实施例中，侧壁22可具有从侧壁22的内表面径向向内延伸的非连续导轨，例如一系列对齐的导轨。在图示实施例中，如图3、4和11所示，侧壁22包括多个导轨销24a,26a,28a形式的导轨，所述多个导轨销通过在侧壁22的内表面中形成的多个内孔24b和在侧壁22的外表面中形成的多个外孔24c,24d,26c,26d,28c,28d与侧壁22配合。图11中只有一个内孔24b是可见的；在图11中，分别对应于外孔26c,26d,28c,28d的其他两个内孔被掩盖。外孔24c,24d,26c,26d,28c,28d可各自被配置成座置导轨销24a,26a,28a中的一者的末端，例如座置导轨销24a的外孔24c,24d，并且内孔24b,26b,28b可各自被配置成座置导轨销24a,26a,28a中的一者的中部，例如座置导轨销24a的内孔24b。可以多种方式将导轨销24a,26a,28a固定在各个孔内，诸如通过过盈配合、按扣配合、粘合等。在图示实施例中，基座12包括导轨，并且致动器14包括通道，但基座12可包括通道，并且致动器可包括导轨。
基座12还可被配置成诸如通过包括多个凹槽30a,30b,30c,30d,30e,30f来座置刀16a,16b,16c,16d,16e,16f中的每一个，所述多个凹槽各自被配置成座置刀16a,16b,16c,16d,16e,16f中的一者。在图示实施例中，凹槽30a,30b,30c,30d,30e,30f可在基座12的面向近侧的表面12s中形成。这样，如图6、8和10所示，刀16a,16b,16c,16d,16e,16f，例如刀16a,16b,16c,16d,16e,16f的近端可各自座置在凹槽30a,30b,30c,30d,30e,30f中的一者中，并可夹在致动器14(例如，致动器14的面向远侧的表面14s)和基座12(例如，基座12的面向近侧的表面12s)之间。
限定基座12的周边的侧壁22可包括穿过其中形成的多个窗口32a,32b,32c,32d,32d,32e,32f，如图4和11所示。多个窗口32a,32b,32c,32d,32d,32e,32f中的每一个可被配置成当致动器14被致动以使刀16a,16b,16c,16d,16e,16f相对于基座12移动时，允许刀16a,16b,16c,16d,16e,16f中的不同一者穿过其推进，如下文进一步所述。因此，窗口32a,32b,32c,32d,32d,32e,32f的数目(图示实施例中为六个)可等于刀16a,16b,16c,16d,16e,16f的数目。窗口32a,32b,32c,32d,32d,32e,32f可各自具有与可穿过其移动的刀16a,16b,16c,16d,16e,16f的部分的横截面形状互补的尺寸和形状，如下文进一步所述。
基座12可包括柄部，其被配置成可用手握住和/或安装到稳定物体(例如桌子、壁等)上。限定轨道20的侧壁22或其他基座部分可用作牵开器柄部，或者如在图示实施例中，牵开器10可包括从侧壁22径向向外延伸的柄部34。图示实施例中的柄部34为从侧壁22径向向外延伸的弧形凸缘的形式，但柄部可在任何一个或多个方向上延伸，例如朝近侧延伸，为L形以便径向和朝近侧延伸等。如在图4所示的实施例中，柄部34在远侧方向上弯曲，这有助于更容易地接近可从近侧接近的致动器14。在另一个实施例中，柄部可以与侧壁22共面。柄部34可包括被配置成有利于用手操纵牵开器10的一个或多个抓持特征结构，例如纹理表面、一个或多个手指凹入部36等。柄部34可包括一个或多个安装机构，其被配置成有利于将牵开器10安装到稳定物体上，以允许在外科手术过程中无需手动使用牵开器10。在图示实施例中，如图3-5和11所示，柄部34包括凹口37，其被配置成按扣配合到互补的安装机构(未示出)上，但安装机构可具有各种其他配置，例如螺纹、夹具等。
图3-10中所示并在图12-14中示为独立元件的致动器14也可具有各种尺寸、形状和构型。致动器14可被配置成座置在基座12的轨道20中，并可操作地连接至刀16a,16b,16c,16d,16e,16f，以在致动器14被致动，例如在轨道20内相对于基座12旋转时，使其相对于基座12移动。致动器14可具有与在基座12中形成的轨道20互补的尺寸和形状，其中致动器14可座置在轨道20中。因此，如在图示实施例中，致动器14可包括具有与圆形轨道20互补的圆形形状并具有中央空隙的环。在其它实施例中，致动器可被配置成圆盘，其具有与工作通道18对齐的中央穿孔或中央重叠翼片，使得可通过穿孔或翼片插入器械，并且然后进入工作通道18。
如上所述，并如图12和13所示，致动器14可包括在其中形成以接合座置在基座12中的导轨销24a,26a,28a的通道30。如在图示实施例中，通道30可围绕致动器14的整个外周延伸，以允许致动器14的旋转。
还如上所述，致动器14可被配置成可相对于基座12移动，以使刀16a,16b,16c,16d,16e,16f相对于基座12展开和收缩，以便增大和减小工作通道18的直径18D。一般来讲，致动器14可被致动(例如旋转)以使致动器14相对于基座12移动(例如旋转)，并从而使刀16a,16b,16c,16d,16e,16f相对于基座12移动。当致动器14相对于基座14旋转时，导轨销24a,26a,28a可在通道30内滑动。
替代图示实施例中的有利于致动器14相对于基座12旋转的导轨/通道系统，牵开器可以包括被配置成有利于致动器相对于基座旋转的各种其他机构。对于非限制性例子而言，牵开器可包括棘轮/棘爪系统。基座可包括棘爪，并且致动器可包括具有被配置成接合棘爪的多个齿的圆形棘轮。当致动器相对于基座旋转时，棘爪可脱离齿中的一者，并在致动器停止旋转时接合齿中的另一者。棘轮/棘爪系统可包括止动机构，例如在棘爪抵靠邻接的棘轮上形成的止动表面，其被配置成在超过某个点时使致动器停止旋转，以防止致动器旋转太远，使得刀中的一者或多者脱离基座。棘轮可包括停止一个方向(例如顺时针)上的旋转的止动机构和停止另一个方向(例如逆时针)上的旋转的另一个止动机构中的一者或二者。或者，致动器可包括棘爪，并且基座可包括棘轮。
致动器14可包括一个或多个抓持特征结构，其被配置成有利于致动器14的手动移动。在图示实施例中，致动器12包括多个手指抓持部38，例如在其相对侧上成型的朝近侧凸起的突起，以接收指尖，从而有利于致动器14相对于基座12的手动旋转。虽然图示实施例中的致动器14包括五个手指抓持部8，但致动器38可包括任何数目的手指抓持部。另外，代替或除手指抓持部38之外，致动器14可包括其他抓持特征结构，诸如纹理表面、一个或多个指环、一个或多个手指凹入部、滑动杠杆、旋钮等。
本领域的技术人员可以理解，致动器14可用手和/或通过使用一个或多个工具来手动致动。对于非限制性例子而言，可以抵靠手指抓持部38中的一者或多者推动工具，以推动致动器14并使其旋转。对于另一个非限制性例子而言，致动器可包括一个或多个工具开口或环，其被配置成接收其中的工具的末端，使得移动该工具时可推动致动器14并使其旋转。
如上所述，致动器14可操作地连接至刀16a,16b,16c,16d,16e,16f，以在致动器14相对于基座12旋转时使刀移动。可以多种方式将致动器14可操作地连接至刀16a,16b,16c,16d,16e,16f。如在图示实施例中，致动器14可包括蜗形齿轮或夹头，在本文中称为“蜗形齿轮”，其被配置成通过在致动器14和刀16a,16b,16c,16d,16e,16f上形成的联锁特征结构而可操作地连接至刀16a,16b,16c,16d,16e,16f。蜗形齿轮可具有各种构型并且可以是自锁定的，如图示实施例所示并且如下文进一步所述。致动器14的面向远侧的表面14s可包括在其上形成的连续螺旋螺纹形式的螺纹40，如图13和14所示，其可用作致动器14的联锁特征结构，其被配置成接合刀16a,16b,16c,16d,16e,16f的相应联锁特征结构。致动器14的面向远侧的表面14s可朝远侧向内倾斜或弯曲，如图6、8、10和12所示，这可有助于致动器14自锁定并有助于致动器14与刀16a,16b,16c,16d,16e,16f保持操作连接，如下文进一步所述。换句话讲，致动器14的面向远侧的表面14s可在近侧至远侧的方向上从致动器中央开口的最外区域倾斜至最内区域。相应地，基座12s的面向近侧的表面12s可朝远侧向内倾斜或弯曲，例如在近侧至远侧的方向上从基座中央开口的最外区域倾斜至最内区域。
刀16a,16b,16c,16d,16e,16f也可具有各种尺寸、形状和构型。在示例性实施例中，刀16a,16b,16c,16d,16e,16f中的每一个可以是基本上彼此相同的，如图示实施例所示。本领域的技术人员将会理解，刀16a,16b,16c,16d,16e,16f可以是基本上相同的，但由于一个或多个原因而不是精确地彼此相同，诸如制造公差、颜色编码和/或其他编码，诸如用于便于识别的印刷数字编码等。为了便于说明和讨论，将图6、10、15A和15B中示出的刀中的第一个16a作为刀16a,16b,16c,16d,16e,16f中的代表性的一个进行讨论。虽然该图示实施例中的牵开器10包括六个刀16a,16b,16c,16d,16e,16f，但牵开器可以具有任何数目的刀。
如图15A和15B中最佳的示出，第一刀16a可包括被配置成接合致动器14和基座12的近侧部分17p以及被配置成从基座12延伸并接触和牵开组织的远侧部分17d。远侧部分17d可以非零角度a(例如，大于0度并小于180度)相对于近侧部分17p延伸。但在示例性实施例中，角度a是可变化的，该角度可以为约90度，如图示实施例所示，使得刀16a的远侧部分17d基本上垂直于致动器14在其中旋转的平面P延伸，如图4所示。这样，由刀16a,16b,16c,16d,16e,16f的远侧部分限定的工作通道18(例如，图4中所示的工作通道18的纵向轴线18A)可以基本上垂直于致动器14在其中旋转的平面P延伸，这可有助于方便接近并同时处理致动器14和穿过工作通道18插入的器械。本领域的技术人员将会理解，刀16a、16b、l6c、16d、l6e、16f的远侧部分17d相对于工作通道18的纵向轴线18A的角度a可以在刀16a,16b,16c,16d,16e,16f在收缩位置和展开位置之间移动时改变。
第一刀16a的远侧部分17d可以具有各种尺寸、形状和构型。在该图示实施例中，远侧部分17d具有固定的纵向长度，但本领域的技术人员将会理解，远侧部分17d可具有可变的纵向长度，诸如通过被配置成伸缩刀。另外，牵开器可包括全部为伸缩的刀，或者牵开器可包括一些伸缩刀和一些非伸缩刀。在一些实施例中，牵开器可被配置成具有与牵开器的一个或多个刀匹配的一个或多个可移除的刀扩展器，以便延长一个或多个刀的纵向长度。
远侧部分17d可具有弯曲的外形，使得刀16a围绕刀16a的远侧部分17d的纵向轴线弯曲，如该图示实施例所示，其中远侧部分17d具有弧形横截面形状。总体上说，刀16a,16b,16c,16d,16e,16f的远侧部分的弯曲外形可限定工作通道18，在该实施例中，当牵开器10处于闭合位置时，工作通道18具有封闭圆柱形形状，例如圆形横截面形状。在其他实施例中，刀16a,16b,16c,16d,16e,16f的远侧部分可具有在牵开器处于闭合位置时限定非圆柱形工作通道的外形，诸如具有椭圆形横截面形状、正方形或矩形横截面形状、不规则横截面形状、三角形横截面形状等的工作通道。
刀16a,16b,16c,16d,16e,16f的远侧部分可被配置成至少在牵开器10闭合并且刀16a,16b,16c,16d,16e,16f处于收缩位置时彼此嵌套或重叠。通过嵌套或重叠，刀16a,16b,16c,16d,16e,16f可具有比未嵌套或未重叠的刀更小的直径。换句话讲，限定相对较小工作通道直径18D的刀16a,16b,16c,16d,16e,16f可通过相对较小的开口插入患者体内并可被配置成径向展开，以获得大得多的工作通道直径18D。如图3-6和16中的图示实施例所示，当牵开器10处于闭合位置时，刀16a,16b,16c,16d,16e,16f可与限定工作通道18的外表面(例如，限定工作通道形状的外部)的第一数目的刀16a,16c,16e以及限定工作通道18的内表面(例如，限定工作通道形状的内部)的剩余数目的刀16b,16d,16f嵌套或重叠。因此，刀16a,16b,16c,16d,16e,16f可以嵌套或重叠，使得第一数目的刀16a,16c,16e可从工作通道形状的内部被完全掩盖，并且剩余数目的刀16b,16d,16f可从工作通道形状的外部被完全掩盖。第一数目的刀16a,16c,16e中的每一个(例如，外部刀)可具有彼此邻接的纵向边缘，以便限定第一封闭圆柱形形状，如图16中所示。相似地，剩余数目的刀16b,16d,16f中的每一个(例如，内部刀)可具有彼此邻接的纵向边缘，以便限定第二封闭圆柱形形状。具有被掩盖的刀可有助于牵开器10顺利地插入患者体内并可有助于防止在牵开器10闭合时穿过工作通道18插入的任何器械在通过其开口远端离开之前偏离工作通道18，从而有助于防止意外组织损伤。此类掩盖还可有利于有效的组织牵开，因为当牵开器10从闭合位置移动至打开位置时(例如，从图16所示的位置移至图17所示的位置)，第一数目的刀16a,16c,16e可在剩余数目的刀16b,16d,16f接触和牵开组织之前接触和牵开组织。因此，剩余数目的刀16b,16d,16f可被配置成在第一数目的刀16a,16c,16e牵开组织时“抓住”并牵开在第一数目的刀16a,16c,16e之间滑动的组织。
如图示实施例所示，当牵开器10包括偶数个刀16a,16b,16c,16d,16e,16f时，刀的第一数目可等于刀的剩余数目，使得一半刀限定工作通道的外部形状，而一半刀限定工作通道的内部形状。因此，当刀处于收缩位置时，一半数目(例如三个)的刀可限定工作通道的尺寸，而不是所有(例如六个)刀限定工作通道的尺寸。当牵开器具有奇数个刀时，刀的第一数目或刀的剩余数目可以大于另一者，例如两个外部刀和三个内部刀，三个外部刀和四个内部刀，等等。
第一刀16a的近侧部分17p也可以具有各种尺寸、形状和构型。第一刀16a的近侧部分17p可被配置成不可从基座12上移除，如图示实施例所示，其中刀16a,16b,16c,16d,16e,16f全都不可移除地联接至基座12。或者，本领域的技术人员将会理解，刀中的任何一个或多个可被配置成以各种方式中的任一种可移除和可替换地联至基座。对于非限制性例子而言，刀的端部可被配置成按压式按钮，使得向下按压按钮可允许刀滑出或滑入在牵开器的基座中形成的刀的相关窗口。对于另一个非限制性例子而言，刀的近侧部分可被配置成不可从基座移除，类似于图示实施例中的近侧部分17p，并且可被配置成具有通过例如按扣配合可移除和可替换地联接至其上的刀远侧部分。通过包括具有可移除和可替换的远侧部分的一个或多个刀，可以根据在具体患者身上进行的具体手术来选择使用的最佳刀尺寸。
第一刀16a的近侧部分17p可以沿其纵向长度L1稍微向上弯曲，如图15B所示。如图所示，可将近侧部分17p的第一末端19a附接至远侧部分17d，并且近侧部分17p可以朝近侧部分17p的第二相对末端19b向上弯曲，例如在径向向外的方向上从第一末端19a向第二末端19b倾斜。这种弯曲可有利于刀16a相对于基座12的移动，如下文进一步所述。近侧部分17p可具有线性或非弧形横截面形状。换句话讲，图15A中所示的近侧部分的宽度Wl可以具有基本上平坦的外形，这与上文讨论的远侧部分17d的弯曲外形相反。
第一刀16a的近侧部分17p可包括在其上形成的多个脊或齿42a,42b,42c,42d，在本文中称为“齿”。齿42a,42b,42c,42d可在近侧部分17p的近侧表面上的近侧部分17p的整个宽度Wl上延伸。齿42a,42b,42c,42d可以线性和径向对齐，使得第一个齿42a为例如最靠近附接至远侧部分17d的近侧部分17p的第一末端19a的最里面的一个齿42a，其中剩余的齿42b,42c,42d径向向外朝近侧部分17p的第二末端19b间隔开。虽然第一刀16a包括四个齿，但牵开器刀可各自包括任何数目的齿。第一刀16a还可以包括第一末端止动件44a和第二末端止动件44b。第一末端止动件44a和第二末端止动件44b可被配置成类似于齿42a,42b,42c,42d并且可被定位在齿42a,42b,42c,42d的任一径向末端上，如图15A所示，使得第一末端止动件44a可被径向定位在第一齿42a的内部，而第二末端止动件44b可被径向定位在最后一个齿44d的外部。在一些实施例中，第二末端止动件44b可被配置成按压式按钮，如上所述，使得可通过按压按压式按钮选择性地允许从基座12上移除刀和将刀附接至基座12。其他刀16b,16c,16d,16e,16f可以与第一刀16a相同，如上所述，并因此也可以各自包括类似于第一刀16a的齿和末端止动件。
齿42a,42b,42c,42d和末端止动件44a,44b可以从第一刀16a的表面朝近侧突起，以被配置成接合致动器14的螺纹40，致动器可被定位成邻近刀16a，如图6、8、10、16和17所示。因此，致动器14的螺纹40可被配置成接合在刀16a,16b,16c,16d,16e,16f的每一个上形成的多个齿和多个末端止动件。相似地，在刀16a,16b,16c,16d,16e,16f的每一个上形成的多个齿和多个末端止动件可限定通道或沟槽以当致动器14相对于基座12旋转时使螺纹40在其中滑动移动。为了便于说明和讨论，如图6、8、10、15A和15B所示，参照螺纹40和致动器14相对于基座12的移动讨论了具有在其上形成的多个齿42a,42b,42c,42d的第一刀16a。
致动器14的螺纹40可被配置成当致动器14相对于基座12旋转时在齿42a,42b,42c,42d之间滑动，例如以穿过齿42之间。这样，螺纹40可使刀16a,16b,16c,16d,16e,16f相对于基座12径向向内或径向向外移动，例如相对于基座12侧向并横向于工作通道18的纵向轴线18A，这取决于致动器的旋转方向。
在另一个实施例中，牵开器可被配置成定位在稳定构型中，所述稳定构型可在牵开器刀相对于牵开器的基座径向向外和径向向内移动的过程中使用。此类牵开器和它的各个元件(例如刀、基座等)通常可类似于本文所讨论的其他类似命名的元件进行配置和使用。牵开器可包括稳定的刀，例如可移除和可替换地配合到基座上的刀中的一者，其被配置成安装到稳定的物体上，例如桌子、一个或多个刚性臂、壁等，而不用将基座或其他刀中的任何一个安装到稳定的物体上。在稳定构型中，可将稳定的刀安装为允许将稳定刀作为固定参照物而移动刀。稳定的刀可包括在其近侧部分中(例如，在被配置成配合到基座上的刀的一部分中)的安装机构。安装机构可具有各种构型，例如被配置成按扣配合到互补的安装机构上的凹口、螺纹、夹具等。这样，在使用中，稳定刀可以是对于患者稳定的唯一牵开器元件。在牵开器的致动器的旋转过程中，刀可相对于彼此移动，然而，基座可远离或朝稳定刀移动，并因此使工作通道(例如，工作通道的纵向轴线)也可远离或朝稳定刀移动。换句话讲，稳定刀可被配置成相对于患者和稳定刀安装至的稳定物体保持固定。
相对于基座12在第一方向(例如，顺时针)上旋转致动器14可在螺纹40在齿42a,42b,42c,42d的不同者之间滑动时使刀16a,16b,16c,16d,16e,16f相对于基座12径向向外移动。因为在致动器14旋转时致动器14保持在轨道20内的适当位置处，例如致动器14不会相对于基座12径向移动，所以刀16a,16b,16c,16d,16e,16f可以移动穿过螺纹40。致动器14的倾斜或弯曲的底部外形可在致动器14相对于基座12旋转并且刀16a,16b,16c,16d,16e,16f相对于基座12移动时有助于保持螺纹40和刀16a,16b,16c,16d,16e,16f之间的接触。这种接触可有助于刀16a,16b,16c,16d,16e,16f径向向外沿着基座12s的倾斜或弯曲的面向近侧的表面12s滑动并穿过在基座的侧壁22中形成的它们各自的32a,32b,32c,32d,32e,32f。换句话讲，旋转致动器14可使刀16a,16b,16c,16d,16e,16f径向向外枢转。相应地，相对于基座12在第二相反方向(例如，逆时针)上旋转致动器14可使刀16a,16b,16c,16d,16e,16f相对于基座12径向向内移动，例如径向向内枢转。
当牵开器10处于打开位置时，例如当刀16a,16b,16c,16d,16e,16f处于展开位置时，刀16a,16b,16c,16d,16e,16f径向向外枢转可使工作通道18的直径18D在其近端18p和远端18i之间有所不同，如图8和10所示。具体地讲，工作通道18的近端18p处的直径18D1可以小于工作通道18的远端18i处的直径18D2。因此，当牵开器10处于打开位置时，工作通道18可具有远侧渐缩的圆锥体或锥体形状。相反，当牵开器10处于闭合位置时，例如当刀16a,16b,16c,16d,16e,16f处于收缩位置时，如图6所示，工作通道18在近端18p和远端18i处的直径18D1、18D2可以是相同的，并且可以沿其纵向长度不变，以便限定圆柱形工作通道。
如图示实施例的图6、8和10所示，当牵开器10处于闭合位置并且刀16a,16b,16c,16d,16e,16f处于收缩位置时，在第一方向上旋转致动器14可使刀16a,16b,16c,16d,16e,16f的齿移动穿过致动器14的螺纹40，从而推进刀16a,16b,16c,16d,16e,16f中的每一个径向向外穿过在基座侧壁22中形成的它们各自的窗口32a,32b,32c,32d,32e,32f，并使牵开器10移动至打开位置，并且刀16a,16b,16c,16d,16e,16f移动至展开位置。换句话讲，当牵开器10处于闭合位置时，如图3-6所示，螺纹40可被定位在由最外面的齿42c,42d和第二末端止动件44b限定的空间中，例如定位在两个空间中，并且刀16a,16b,16c,16d,16e,16f可基本上包含在由基座的侧壁22限定的基座12的周边或圆周内，例如刀16a,16b,16c,16d,16e,16f不会径向定位在窗口32a,32b,32c,32d,32e,32f的外面。当牵开器10处于闭合位置时，可旋转致动器14以使刀16a,16b,16c,16d,16e,16f径向向外移动穿过窗口32a,32b,32c,32d,32e,32f，使得当牵开器10完全打开时，螺纹40可最终被定位在由最里面的齿42a,42b和第一末端止动件44a限定的空间之间，例如定位在与牵开器10处于闭合位置时不同的两个空间中，如图10所示。然而，本领域的技术人员将会理解，致动器14不一定通过旋转完全打开牵开器10，而是可以通过旋转使牵开器10移至部分打开位置，诸如图7和8中示出的部分打开位置。相似地，在第二方向上旋转致动器14可以产生反向移动，从而径向向内推进刀16a,16b,16c,16d,16e,16f中的每一个穿过在基座侧壁22中形成的它们各自的开口32a,32b,32c,32d,32e,32f，并使牵开器10朝闭合位置移动。
可以通过使螺纹40离开空间以沿着刀16a,16b,16c,16d,16e,16f的近侧部分移动至致动器的顺时针或逆时针旋转的任一末端来防止刀16a,16b,16c,16d,16e,16f移动超过某个展开点或收缩点。换句话讲，刀16a,16b,16c,16d,16e,16f的末端止动件(例如，第一刀16a的末端止动件44a,44b)可被配置成当螺纹40邻接任一末端止动件44a,44b时，例如当牵开器10如图10所示完全打开或如图6所示闭合时，限定致动器14相对于基座12的阈值位置，以防止致动器14相对于基座12进一步旋转。
因此，刀16a,16b,16c,16d,16e,16f的齿和末端止动件可以限定刀的移动范围。致动器14可被配置成自锁定的，如上所述。这样，致动器14可以受控制地相对于基座12旋转至任何选择位置，从而使刀16a,16b,16c,16d,16e,16f相对于基座12自由移动并使刀16a,16b,16c,16d,16e,16f相对于基座12保持在任何选择的位置。当致动器14不旋转时，致动器14(例如，面向远侧的表面14的曲率和可近似所述曲率的螺纹40的节距)可被配置成有助于将刀16a,16b,16c,16d,16e,16f相对于基座12保持在适当位置，从而防止刀16a,16b,16c,16d,16e,16f相对于它们正在牵开的任何组织和/或穿过工作通道18插入的任何器械滑动。因此，致动器14可被配置成抵消由刀16a,16b,16c,16d,16e,16f施加的径向向外的力，从而在致动器14未进行手动旋转时防止刀16a,16b,16c,16d,16e,16f的齿相对于螺纹40滑动。如上所述，致动器14的面向远侧的表面14s的弯曲外形和基座12的面向近侧的表面12s的弯曲外形与致动器14的螺纹40和刀16a,16b,16c,16d,16e,16f的齿之间的接合协作可有助于使刀16a,16b,16c,16d,16e,16f相对于基座12保持在适当位置。螺纹40的平均直径与螺纹40的节距(例如，最里面的齿42a,42b之间的距离)的比率可允许致动器14自锁定。在示例性实施例中，该比率可在约0.03至0.2的范围内，例如约0.08(例如，约8mm的节距和约100mm的平均螺纹直径)。该比率越小，致动器14可以越有效地自锁定。刀16a,16b,16c,16d,16e,16f和致动器14之间的摩擦系数也可以有助于将刀16a,16b,16c,16d,16e,16f相对于基座12保持在适当位置。
在一些实施例中，牵开器10可在牵开器插至手术部位深度或待形成的手术部位深度附近的过程中插到闭塞器上。图18-20示出了用于牵开人脊柱附近的组织的此类方法的一个实施例。为了清楚起见，图中省略了软组织和一些骨质。本领域的技术人员将会理解，虽然参照图18-20示出和描述了使用牵开器10牵开邻近脊柱的组织，但本文所公开的任何牵开器都可以相似地使用，并且本文所公开的方法和装置可用于以各种医疗手术在患者身体的各个位置处牵开组织。
图18示出了已被插入切口中并指向手术部位102(例如，靠近脊柱)的闭塞器100。任选地，闭塞器100可沿着先前已被拴到手术部位102上的导丝(未示出)进行定向。一旦闭塞器100位于手术部位102处的适当位置，牵开器10就可以在闭塞器100上推进至手术部位102，例如闭塞器穿过工作通道18。处于闭合位置的牵开器10可在闭塞器100上单独推进，如图19所示。或者，本领域的技术人员将会理解，可将牵开器10联接至被配置成沿着闭塞器100推进牵开器10的导引装置(未示出)上。不管是否使用导引装置推进，都可以通过沿着闭塞器100的长度将牵开器10向下推至手术部位102而将牵开器10朝远侧推进至手术部位102，如图19所示。一旦牵开器10位于手术部位102，就可以从切口上移除闭塞器100，留下牵开器10在手术部位102处。本领域的技术人员将会理解，除了使用闭塞器100将牵开器10引导至手术部位102，还可以多种其他方法将牵开器10推进至手术部位102，例如使用导丝，使用导引装置，用手插入等。任选地，在手术过程中的任何时刻，牵开器10均可附接至外科牵开器定位机构上，例如桌子、一个或多个刚性臂、壁等，以便将牵开器10相对于手术部位102牢固地固定在固定位置。
一旦定位在手术部位102，就可以如上所述致动牵开器10，以牵开手术部位102处的组织。当牵开器10处于闭合位置或打开位置时，可以将一个或多个外科器械104穿过牵开器10的工作通道18插入，如图20所示，其中牵开器10处于闭合位置，使得器械104的远端104d延伸穿过工作通道18，从而接近手术部位102处的骨、组织和/或其他物质。虽然图20中将具有钳口的抓紧器示出为器械104，但本领域的技术人员将会理解，可以将任何器械穿过工作通道18插入。
可将本发明所公开的装置设计为单次使用后即进行处理，或者可将它们设计为可多次使用。然而在任一种情况下，该装置均可修复，以在至少一次使用后再次使用。修复可包括如下步骤的任何组合：移除该装置、接着清洁或置换特定部分、以及后续组装。具体地讲，可将装置移除，并且可以任何组合选择性地置换或移除该装置的任何数目的具体零件或部件，例如刀。清洗和/或更换具体部件之后，该装置可以在修复设施处重新组装以便随后使用，或者在即将进行外科手术前由外科手术队重新组装。本领域的技术人员应当理解，装置的修复可利用多种用于移除、清洗/替换和重新组装的技术。此类技术的使用和所得修复装置全都在本申请的范围内。
优选的是，在手术前处理本文所述的装置。首先，获得新的或用过的器械，如果必要的话，进行清洗。然后对该器械进行灭菌。在一种消毒技术中，将器械放置在闭合且密封的容器中，如塑料袋或TYVEK袋。然后将容器和器械放置在能够穿透该容器的辐射区中，例如γ辐射、X射线或高能电子。辐射杀死装置上和容器中的细菌。然后将灭菌的器械储存在无菌容器中。该密封容器使器械保持无菌，直到在医疗设备中打开该容器。
优选对装置进行灭菌。这可以通过本领域的技术人员已知的多种方法来完成，包括β辐射或γ辐射、亚乙基氧、蒸汽以及液浴(例如，冷浸)。
本领域技术人员根据上述各实施例，会认识到本发明的更多特征和优点。因此，除如所附权利要求书所指出的之外，本发明不应受到具体所示和所述内容的限制。本文引用的所有出版物和参考文献都明确地以引用方式全文并入本文中。

Claims (10)

1.一种外科装置，包括：
基座，其具有形成在其中的轨道和其中形成有多个凹槽的面向近侧的表面；
致动器，其座置在所述轨道中，使得所述致动器能够在所述轨道内相对于所述基座旋转，所述致动器包括形成在其面向远侧的表面中的连续螺旋螺纹；以及
多个牵开器刀，每个所述牵开器刀都具有远侧部分和近侧部分，所述远侧部分从所述基座延伸并且构造成接触和牵开组织，所述近侧部分座置在所述基座的其中一个凹槽中，使得所述近侧部分夹在所述致动器的面向远侧的表面和所述基座的面向近侧的表面之间，所述近侧部分包括构造成接合所述致动器的所述连续螺旋螺纹的多个齿；
其中所述致动器沿第一方向相对于所述基座的旋转导致所述致动器的所述连续螺旋螺纹接合所述牵开器刀的所述齿，从而径向向外地推动所述牵开器刀，并且其中所述致动器沿第二、相反方向相对于所述基座的旋转导致所述致动器的所述连续螺旋螺纹接合所述牵开器刀的所述齿，从而径向向内地拉动所述牵开器刀。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述致动器为自锁定的，使得所述致动器被配置成使所述牵开器刀在收缩位置和展开位置之间自由移动而无需致动释放机构。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述致动器被配置成使得在第一方向上旋转所述致动器时使所述牵开器刀移动至展开位置，并且在与所述第一方向相反的第二方向上旋转所述致动器时使所述牵开器刀移动至收缩位置。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述致动器为设置在轨道内的环的形式，所述轨道在所述基座中形成。
5.根据权利要求2所述的装置，其中当所述牵开器刀处于所述收缩位置时，所述牵开器刀中的至少一者具有面向所述牵开器刀中的至少另一者的外表面的内表面，使得所述牵开器刀中的至少一者和所述牵开器刀中的至少另一者重叠。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述基座、所述牵开器刀和所述致动器由射线可透的材料形成。
7.一种外科装置，包括：
基座，其限定圆形轨道；和
可旋转地接纳在所述基座的所述圆形轨道内的环形致动器，所述致动器包括形成在其面向远侧的表面中的连续螺旋螺纹；
可滑动地联接到所述基座上的多个牵开器刀，每个牵开器刀都包括形成在其面向近侧的表面上的齿，所述齿构造成被所述致动器的所述连续螺旋螺纹接合，使得所述致动器相对于所述基座的旋转起作用来根据旋转的方向相对于所述基座径向向内或者径向向外地移动所述牵开器刀。
8.根据权利要求7所述的装置，其中所述致动器包括自锁定式蜗形齿轮。
9.一种外科装置，包括：
基座，其具有座置在其中的可旋转致动器；
多个牵开器刀，所述牵开器刀从所述基座向远侧延伸，所述多个牵开器刀限定具有纵向轴线的工作通道，所述纵向轴线垂直于所述致动器在其中旋转的平面；
其中所述致动器的面向远侧的表面包括连续螺旋螺纹，其螺纹地接合每个所述牵开器刀的面向近侧的表面，从而当所述致动器相对于所述基座旋转时径向向内或者径向向外地移动所述牵开器刀。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述致动器被配置成在不致动锁定机构的情况下通过使所述致动器相对于所述基座移动而使所述牵开器刀相对于彼此自锁定在任何选择的位置，并且所述牵开器刀被配置成在不致动释放机构的情况下通过使所述致动器相对于所述基座移动而解锁。
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