CN109310483B - 具有旋转的制动器和展开到设置套管锁的骨头内的锚固件的套管锁 - Google Patents

Abstract

一种套管锁用于将医疗装置保持静止在相对于组织的选择定向。套管锁包括具有锚固件的外壳。锚固件被展开以将外壳保持静止到组织。枢转制动器设置在外壳中。制动器保持着医疗装置。当创建制动器的定向、该装置的定向时，设置该制动器。通过使制动器(95)抵靠着外壳的内表面向外扩展来设置制动器，以将制动器和医疗装置保持在所述选择定向上。

Description

具有旋转的制动器和展开到设置套管锁的骨头内的锚固件的 套管锁

技术领域

本发明总体上涉及一种用于将套管或其他装置保持在患者身上的套管锁。本发明的套管锁包括锚固器和用于设置该锚固器以将套管锁紧固到套管锁定被抵靠着安置的组织部分上的组件。本发明的套管锁还被构造成便于该装置以固定的角度定向锁定，而与该装置的定向无关。

背景技术

有许多医疗和外科手术，过程中涉及到将细长装置插入到形成于患者体内的孔口中。将该装置插入患者体内，使该装置的远端定位在位于患者体内的器官或组织部分内侧的特定目标位置。例如，当怀疑大脑异常时，希望从认为异常所处的大脑部分中获得组织样本。为了执行该过程，将针精确地定位在大脑的目标部分处。针被用于提取组织切片，从而可以分析该组织的病理以确定是否存在异常。一旦针这样进行了定位，必须将针保持在目标处。锁定针对于确保提取的组织是期望的组织以及最小化与执行该过程相关的并发症是必要的。

套管锁，顾名思义，是当被插入患者体内时将套管、针或其他装置保持静止的装置。通常，套管锁包括基部和夹具。基部是静止结构。与基部成一体或附接到基部的各部件将基部保持静止到位于目标位置上方的组织部分处，套管或针将被定位在该目标位置处。基部包括空隙。夹具安置于该空隙中。夹具是锁的子组件，其当接合时将所述套管或其他装置保持静止到基部。许多夹具具有通常可描述为球形的形状。作为定位所述套管或其他装置的过程的一部分，基部最初被紧固到位于目标位置上方的组织部分。夹具被安置于位于基部内部的空隙中。套管或其他装置被安置在延伸穿过夹具的孔中。旋转该夹具。该旋转是用于当本装置通过锁插入组织中时确保所述套管或其他装置位于保证装置的远端将定位于目标位置的轨迹上。考虑到夹具通常是球形的，通常可以围绕着延伸通过夹具的两个轴线旋转夹具。一旦所述套管或其他装置被定位在目标位置处，即设置带锁的锁定部件。这些部件的设置将夹具锁定在相对于基部的特定定向上。这些锁定部件的设置确保了该装置在执行该过程的整个时间内都保持在预期的定向。

许多套管锁，包括用于将脑活检针保持在位的套管锁，合理地起作用，将相关的套管或针固定地保持在位。然而，使用这些锁可能需要一些努力。例如，用于将脑活检针保持在位的套管锁通常通过一个或多个螺钉抵靠着颅骨保持静止。螺钉从基部向外延伸。螺钉延伸到环绕着活检针插入时穿过的、形成于颅骨中的孔的颅骨的那些部分中。必须将套管锁螺钉紧固到患者身上的缺点在于将螺钉拧入患者体内所花费的时间以及在撤出针之后拧出螺钉所花费的时间增加了进行手术所花费的总时间。这与现代外科手术的目标之一背道而驰。具体而言，目标是尽可能快地进行手术。快速执行手术不但减少了对患者的麻醉程度，而且使患者的正常情况下被遮盖的内部组织暴露于周围环境以及固有地存在于此环境中的感染诱导剂的时间最少。

此外，必须在颅骨中形成用于接收螺钉的孔增加了患者身体所暴露的创伤。

一些套管锁的其它缺点有关于它们的夹具的布置。具体地，一旦被锁定在位的装置被定位，就必须操纵夹具的一些部件以将夹具置于锁定状态，其中夹具将套管或其他装置刚性地保持到基部。该装置通常远离套管锁向近侧延伸。可能会出现问题，因为有时当装置处于相对于基部的特定定向时该装置阻碍了对夹具的被操纵部件的触及。有时这会使夹具根本不可能设置在锁定状态。如果发生此事件，可能必须要重新定位套管锁。必须这样做才能执行任务至少增加了执行该手术所需的总时间。在某些情况下，如果需要形成新的进入孔和螺钉孔，则套管锁的重新定位可能会进一步增加患者暴露的创伤。

发明内容

本发明涉及一种新的有用的套管锁。本发明的套管锁将诸如套管和针的医疗装置保持在相对于附接着该锁的解剖学结构部分的固定位置。本发明的套管锁包括将套管锁保持到组织的特征，套管锁被抵靠着所述组织放置，而不需要将螺钉驱动到组织中。该组件的套管锁还被构造成使得，独立于套管或针相对于该锁的定向，设置成用来将装置保持在固定的角度定向的、套管锁的被致动部件是可接入(accessible)的。

本发明的套管锁包括外壳和制动器。制动器设置在外壳中。通常，外壳或制动器中的至少一个由多个部件组装而成。

外壳包括至少一个锚固件，其可移动地附接到外壳的其余部分。驱动构件设置在外壳中。驱动构件构造成在被致动时将锚固件从缩回状态移位到展开状态。当锚固件移动到展开状态时，锚固件突伸到与外壳相邻的组织中以将套管锁紧固到组织。锚固件可以突伸进入的一种类型的组织是骨头。

在本发明的一些形式中，驱动构件是环形的。通过抵靠着基部移动作为外壳的一部分的帽来致动驱动构件。基部是外壳的另一个组件。

制动组件包括基部和头部，两者都设置在外壳中。管连接基部和头部并且远离外壳向近侧延伸。所述管被形成有接收意于利用本锁保持在位的所述套管或其他装置的孔。制动组件的基部和头部能够在外壳内围绕至少一个轴线旋转。制动组件包括致动器，该致动器选择性地推动制动器基部和头部彼此远离并抵靠外壳的表面。将制动器部件压靠在外壳上使该管和管中的装置保持在相对于外壳的固定的角度定向。

在本发明的一些形式中，管用作使头部或基部远离基部或头部中的另一个相对移动的致动器。这意味着使用该套管锁的人用一只手就可以将管定位在所需位置，并且一旦管就位即可以将管锁定在该位置。

在本发明的一些形式中，制动器的基部和头部共同具有围绕两个轴线弯曲的外部形状。这允许制动器相对于外壳的角度定向被设置成围绕着穿过外壳静止的两个轴线。在本发明的这些形式中的一些形式中，制动器的基部和头部共同具有球形的外形。

具体实施方式

本发明针对权利要求中的特异性进行了阐述。从以下结合附图的详细描述中可以理解本发明的上述和其它特征和优点，其中：

图1是本发明的套管锁的透视图；

图2是套管锁的分解图；

图3是安置在一骨头部分中的套管锁的剖视图；

图4是外壳基部的透视图；

图5是图4的基部的剖视图；

图6是外壳的帽的顶部的透视图；

图7是图6的帽的底部的透视图；

图8是图6的帽的剖视图；

图9是锚固件的透视图；

图10是驱动环的透视图；

图11是图10的驱动环的剖视图；

图12是制动器的基部部件、下半球的透视图；

图13是制动器的下半球的剖视图；

图14是制动器的头部部件、上半球的透视图；

图15是图14的上半球的剖视图；

图16是套管锁的接入管的透视图；

图17是接入管如何用作提取驱动环的工具的透视图；

图18是接入管如何用作提取驱动环的工具的剖视图；

图19是当制动器处于松开状态时本发明的第一可替代套管锁的透视图；

图20是当制动器处于松开状态时可替代套管锁的剖视图；

图21是可替代套管锁的外壳的透视图；

图22是图20的外壳的剖视图；

图23是当制动器处于设置状态且锚固件处于展开状态时可替代套管锁的透视图；

图24是当制动器处于设置状态且锚固件处于展开状态时可替代套管锁的剖视图；

图25是本发明的第二可替代套管锁的透视图；

图26是图25的套管锁的剖视图；

图27是图25的套管锁的分解图；

图28是图25的套管锁的基部的透视图；

图29是图28的基部的剖视图；

图30是图25的套管锁的帽的透视图；

图31是图30的帽的剖视图；

图32是图25的套管锁的远侧驱动环的透视图；

图33是图25的远侧驱动环的剖视图；

图34是图25的套管锁的近侧驱动环的透视图；

图35是图34的近侧驱动环的剖视图；

图36是图25的套管锁的躯干的透视图；

图37是图36的躯干的剖视图；和

图38是套设在图36的躯干上的手指抓握件的透视图；和

图39是图25的套管锁的远端嵌入组织、特别是骨头中的放大的剖视图。

具体实施方式

I.第一实施例

图1，2和3描绘了本发明的锁30。锁30将医疗或手术装置保持在相对于附接着本锁的患者的解剖学结构部分的固定的角度定向上。如在图1中看到的，所描绘的装置是针32。该装置通常是套管。套管，像针一样，是管状装置。通常，套管的直径大于针的直径。因此，该锁30通常被称为套管锁30。应理解的是，除了针和套管之外，可以通过该套管锁30保持的装置是皮下地插入患者体内以执行医疗诊断程序和/或医学治疗的其他装置。这样，可以通过本发明的套管锁快速保持的医疗装置是内窥镜。

套管锁30包括外壳36。外壳36是被可松开地固定到套管锁所抵靠着放置的骨部分的那个套管锁30组件。制动器95可移动地设置在外壳36中。制动器95是可松开地接收本装置的那个套管锁30组件，其中套管锁30保持着该装置、使其相对于套管锁所抵靠着放置的骨头固定。

外壳36包括基部40和帽70。如图4和5中最佳所示，基部40是大致环形部件。基部40具有远侧部分42，其外表面呈光滑圆柱体的形式。(这里，“远侧”应理解为意指远离使用该锁30执行手术的医师并且朝向装置32所指向的患者身上或体内的部位。“近侧”应理解为意指朝向医师并且远离装置32所指向的部位。)远侧部分42的外径的尺寸设计成紧密地滑动配合在形成于套管锁30所抵靠着固定的骨部分上的孔中。在套管锁30被用于将活检针保持在位的本发明的形式中，颅骨骨头上的孔通常直径小于2.5cm，并且直径可以是1.5cm或更小。基部40还被形成为具有从远侧部分42的远端径向向内延伸的唇缘43。

外壳基部40进一步形成为具有近侧部分52，该近侧部分52与远侧部分42邻接并位于远侧部分42的近侧。基部40被形成为使得螺纹(未识别出)围绕着外壳近侧部分52的外表面周向地延伸。

外壳基部40进一步形成为具有从基部的远端向近侧向上延伸的多个凹口44。每个凹口44部分地延伸穿过基部远侧部分42。凹口44彼此等角度间隔开。多个孔46也形成在外壳基部40的远侧部分42中。外壳基部40被形成为使得孔46的纵向轴线垂直于穿过外壳基部42的近侧至远侧纵向轴线。每个孔46与凹口44中的单独一个相关联。更具体地，外壳基部40被形成为使得每个孔46与外壳凹口44中的单独一个、在该凹口的顶部附近相交。

如在图6，7和8中最佳看到的，外壳36的帽70包括盘形头部72。边沿74从头部72向下、并围绕着头部72周向延伸。边沿74的内筒形表面形成有螺纹，(螺纹未识别出)。形成外壳36的各部件被布置成使得帽70的带螺纹边沿74可以接合基部40的近侧部分52周围的螺纹。

帽70进一步形成为具有从头部72的指向远侧的面开始向前、向远侧延伸的环部76。环部76位于边沿74的径向内侧。更具体地，形成外壳36的各部件被布置成使得当帽70螺纹连接到基部40上时环部76位于基部的近侧部分52的内表面略微向内的位置。更具体地，环部76的尺寸被设计成使得当帽70螺纹连接到基部40上时，环部能够沿基部的近侧部分52的内表面自由移动。

帽70还被成形为使得环部76以及头部72的位于该环部内的那部分限定出表面78，该表面78是球的剖切表面。在表面78的近端，该表面通向延伸穿过帽头部72的开口80。表面78围绕着穿过帽70的近侧至远侧纵向轴线周向地延伸，并且开口80居中定位于该轴线上。

帽70被进一步形成为具有从边沿74径向向外延伸的四个翼84。翼84彼此等角度地间隔开。帽70进一步形成为使得每个翼84被定心于与穿过帽70的纵向轴线相交的平面上。翼84用作手指保持部以便于帽70相对于基部40的旋转。

在外壳基部40的内部，锚固件56(在图9中可以看到其中一个)可移动地安装在每个凹口44中。每个锚固件56被成形为具有细长腿部58。腿部58是大致平行于基部40的纵向轴线延伸的锚固件56部分。锚固件56的顶表面是弯曲的，以便于锚固件在该锚固件所处的那个凹口44中枢转。脚部60从锚固件的远端向外延伸。锚固件56的底表面62、即形成脚部60的脚底的那个锚固件表面是弯曲的。更具体地，表面62是弯曲的，从而随着该表面向外延伸该表面向上弯曲。该表面延伸至脚部的平坦表面65。因此，锚固件56具有边缘64，其中表面62和65在该边缘处相交。

每个锚固件56还形成有通孔68。通孔68在腿部58的弯曲顶表面下方从一侧到另一侧延伸穿过锚固件。

每个锚固件56被枢转地安装在该锚固件所安置的那个凹口44中。销69被安置在与每个凹口44相关联的孔46中，在图2中标识出两个销。销69的延伸穿过凹口44的那一部分延伸穿过设置在此狭槽中的锚孔68。因此，销69将锚固件56枢转地保持到外壳基部40。由于各部件的尺寸设计，当锚固件56的内表面与基部的内筒形表面齐平时，锚固件的脚部60从基部40的外表面向外突伸。

现在参考图10和11描述驱动环88，其可滑动地设置在外壳36的基部40中。顾名思义，驱动环88是环形结构。驱动环88被形成为使得存在从环的近端向远侧延伸的圆柱形的外表面90。表面90的直径允许驱动环88紧密地滑动配合在外壳基部40的内表面上。沿着环88从近侧向远侧延伸，表面90在环长度的至少75％上延伸。从表面90的远端向远侧延伸，驱动环具有向内渐缩的外表面，表面92。因此，从表面90的远端向远侧延伸，驱动环88的外径减小。

驱动环88还形成为具有内表面94，该内表面94围绕环的内侧周向延伸。驱动环88被形成为使得表面94具有穿过球体的剖切截面的形状。内表面94所围绕着定心的球体的中心是这样的点，沿着驱动环的近端延伸的平面和穿过驱动环的近侧至远侧纵向轴线在此点处相交。由表面94限定的空隙延伸到驱动环88的远端开口(开口未标识出)。

当帽70抵靠着驱动环88设置时，帽表面78和驱动环表面94的剖切球形截面以一公共点为中心。

制动器95包括多个部件。这些部件之一是基部，现在称为下半球96，现在参考图12和13进行描述。下半球96的形状为半球形。下半球96的半径使得该半球能够安置于由驱动环88的内表面94限定的空隙中。形成套管锁30的部件被进一步成形为使得，当下半球96被安置于驱动环88中时，该半球可以就位成使该半球的平坦表面与驱动环的平坦的近端面基本上共面。

下半球96被形成为具有孔98。孔98从该半球的平坦表面开始纵向延伸穿过下半球96。孔98被定心于从半球96的远端极点(pole)向近侧延伸的纵向轴线上。

制动器95的第二部件是头部，现在称为上半球104。如在图14和15中最佳示出的，上半球104包括半球形基部106。基部106具有与下半球96相同的曲率半径。圆柱形柄部108也是上半球104的一部分，从基部106向上延伸。柄部108被定心于所述极点，即基部106的弯曲部分距基部的平坦表面间隔最远的点。

上半球104被进一步形成为具有孔110。孔110沿着柄部108的近侧至远侧纵向轴线以及沿着位于该柄部下方的基部106的那部分延伸。上半球被形成为使得孔110具有螺纹(螺纹未标识出)。

制动器95包括管114，在图2，3和16中最佳可见。管114包括多个部段，每个部段总体上具有圆柱形外表面。在最远端，管114包括脚部116。脚部116的尺寸被设计成在下半球96内部的孔98中紧密滑动配合并且在其中旋转。紧邻着脚部116并且在脚部116近侧，管114形成有腿部118。腿部118的外径大于脚部116的外径。更具体地，腿部的外径使得该腿部不能安置于下半球96内部的孔98中。腿部118的外径形成有螺纹(螺纹未标识出)。管114被形成为使得腿部118的螺纹可以接合位于上半球104内部的孔110中的螺纹。

在腿部118近侧紧邻设置的躯干120是管114的最近侧部分。躯干120具有光滑壁外表面。躯干120的外表面位于脚部116螺纹的径向外侧。管114被形成为使得躯干120延伸该管总长度的至少50％的长度。管114被形成为使得，典型地在距该管的近端小于0.5cm的短距离处，沟槽122围绕着躯干120周向延伸。

管114包括纵向延伸的孔124，孔124在管的相反的近端和远端之间延伸。管114还形成为具有两个在直径方向上对置布置的开口126，其中一个开口在图1和2的每一个中都标识出了。开口126设置于躯干120中、远离沟槽122的一位置处。各开口126是同轴的并且被定心在垂直于管114的纵向轴线的轴线上。每个开口126通向轴向延伸的孔124内。

杆132被用于设置和松开套管锁30。杆132为圆柱形形状。杆132的尺寸被设计成延伸穿过开口126。杆132形成有侧向地延伸穿过该杆的孔134。杆132可以可拆卸地安装在与管114一体形成的开口126中。提供该杆132以便于管114的旋转。当杆132被装配到管114时，杆可以定位成使得杆孔134与管114内部的孔124同轴。这允许由套管锁30保持在位的针32或其他装置穿过管114和杆132两者而插入。

为了使用套管锁30来保持诸如针32的装置静止，首先在该锁将要抵靠着紧固的骨头中钻孔。图3和18示出了此孔，孔142。外壳36的基部40装配在该孔142中。此时，锚固件56能够自由枢转。当基部40被安置在孔142中时，锚固件56朝向穿过基部40的纵向轴线向内枢转。锚固件56处于缩回状态。驱动环88位于外壳基部40中。此时，驱动环88的渐缩表面92安置成靠在锚固件56的腿部58的内表面上。制动器95的下半球96安置成抵靠在驱动环的内表面94上。制动器95的上半球104安置在下半球96的上方，从而各半球的平坦表面抵接并相符(registration)。由于半球96和104的这种放置，分别与下半球96和上半球104一体的孔98和110是对齐的。

管114被安装到半球96和104。具体地，管的腿部118螺纹地拧到上半球的孔110中，使得管的脚部116突伸到下半球的孔98中。

然后将外壳36的帽70装配在管上，将螺钉紧固到互补基部40。由于帽70被抵靠着基部40旋拧，所以与帽成一体的环部76抵接驱动环88的外部圆形面。帽70持续向远侧移位导致驱动环88类似地向远侧移位。作为驱动环88向远侧移位的结果，首先是渐缩表面92、然后是驱动环88的主外表面90压靠在锚固件56的腿部58的相邻内表面上。这导致锚固件56径向向外移位。具体地，锚固件56的脚部60远离基部40的外表面向外枢转。由于脚部60的向外枢转，脚部延伸到基部被安置的孔142周围的骨头中。脚部60嵌入骨头内暂时将基部40以及安装到该基部的部件保持到骨头。

通过驱动环的远端抵接在与基部40一体的唇缘43上，驱动环88的向下运动被停止。

一旦外壳36的基部40被紧固到骨头，针32或其他装置即插入管内部的孔124中。通过操作管114或从管伸出的装置，半球96和104围绕着它们的共同中心点在两个轴线上旋转。制动器95相对于外壳36的定向被设置为当装置32伸出下半球和外壳36的基部40而进入组织时创建装置32的轨迹。

一旦设置了装置32的轨迹，即设置制动器95。制动器95通过旋转管114来设置。应理解的是，当管如此旋转时，制动器的下半球96处于静止位置。甚至，管也同样处于静止位置。这样，由于上半球104与管114的螺纹接合，管的旋转使上半球远离下半球96向近侧平移。换句话说，制动器的头部被远离制动器的基部移位。上半球的运动将该半球的基部106压靠在帽70的相邻内表面78上。因此，由于上半球104的运动，下半球96被压靠在驱动环88的内表面94上，而上半球压靠在帽上。通常地、但不都是，当制动器被设置到期望的定向时，这些半球被定向成使得穿过孔98和110的共同轴线不垂直于沿着外壳基部40的顶部的水平面。当制动器95如此定位时，典型地下半球96的表面的一小部分抵靠着帽内表面78的一部分设置，并且上半球基部104的表面的一小部分抵靠着驱动环88的内表面94设置。当制动器95的各部件如此接合时，制动器即被设置。制动器95不相对于套管锁30的外壳移动。

作为制动器95被设置的结果，医师可以继续推进本装置通过套管锁30，应知道因为制动器不移动所以本装置32将沿着指定的行进路径前进。这有利于将本装置的远端定位在用于本装置的预期目标位置处。

一旦完成了需要本装置32的手术，即将本装置从管114中撤出。管114被沿着与将制动器95置于上述设置状态时旋转该管的方向相反的方向旋转。管的这种旋转使上半球的基部106移离基部所压靠的帽70的位置。因此，制动器95被从上述设置重新置于初始松开状态。当制动器95如此松开时，将帽70从基部40上拧下是一件简单的事情。帽70，上半球104，管114，最后是下半球96被撤离套管锁30的其余部件。

此时，外壳36的基部40保持位于骨头中。由于驱动环88的表面90保持压靠在锚固件56上，因此锚固件脚部60保持嵌入骨头中。这使得难以简单地将基部40拉出孔142。为了便于移除基部40，将管114倒置。如图17和18中所看到的，管114被定位成使得驱动环的远侧内边缘位于形成在管114中的沟槽122中。管114被用作从外壳36的基部40取出驱动环88的工具。

一旦驱动环88从基部40取出，锁30的任何部件都不会阻止锚固件56向内枢转了。对基部40进行最少的操作，即可将锚固件撤离该锚固件被嵌入其中的骨头。一旦锚固件56处于这种状态，从基部被安置于其中的孔142撤出基部40就是一件简单的任务了。

本发明的套管锁30被构造成使得设置和松开制动器95的制动器的那个，即管114，随着制动器的定位而移动。这意味着，与制动器95的定向无关，设置制动器状态的那个部件可以容易地触及。不用担心在制动器被相对于外壳置于特殊定向的情况下很难或不可能设置制动器。这意味着，当使用该锁建立由套管锁30保持在位的装置的轨迹时，制动器可以基本上相对于套管设置在任何定向。

本发明的另一优点在于，在本发明的大多数形式中，基部40是柱形形状。这意味着孔142，即基部被安置于其中的孔，类似地可以是筒形的。这意味着，为了将本发明的套管锁安装到骨头，人们不必须首先进行更复杂的过程来在骨头中形成孔的直径沿着孔的长度变化的孔。

同样是套管锁150的另一个特征，一旦管114的定向被设置，管即被锁定在位，通过旋转管来设置制动器95。因此，将管114设置在期望的定向仅仅需要单一手柄，并且一旦设置了该定向，即将管锁定在该定向中。

套管锁30的另一个特征是，作为帽70被紧固到基部40的结果，锚固件56将外壳36紧固到该锁被安置在其中的骨头上。这消除了使用其他装置暂时将套管锁保持在患者身上的需要。此外，在需要移除该锁时，仅需要最小的努力来撤回驱动环88，以允许锚固件56移动，从而将锚固件从其锁定状态松开。

II.第二实施例

图19和20示出了本发明的第一替代套管锁150的基本特征。套管锁150包括外壳152。驱动环168可滑动地设置在外壳152中。基部153和头部167也设置在外壳152中。基部153类似于先前描述的下半球96。这两个部件之间的区别在于基部153的弯曲部分面对的是小于180°的弧。基部153的平坦面的直径小于由基部153限定的球的直径。

头部167类似于先前描述的上半球104。这两个部件之间的区别在于头部167的远侧部分169面对的是小于180°的角度。头部167的远侧平坦面的直径小于由头部的远侧部分限定的球的直径。头部167包括先前描述的柄部108和孔110。管114螺纹连接到头部167并远离头部167向近侧延伸。

如图21和22中所示，本发明的这种形式的外壳152是单件结构。外壳152被形成为具有圆柱形中空基部154，其尺寸设计成紧密配合在孔142中，套管锁150将安置在孔142中。与基部154成一体的帽156在基部的敞开的近端上延伸。在本发明的图示形式中，帽156的外周边位于基部154的径向外侧。这限制了外壳152可以安置在孔中的程度。帽156的向外延伸部分还用作手指保持部以便于外壳152的插入和移除。

外壳152被进一步形成为具有唇缘160，唇缘160从基部154的内表面径向向内延伸。唇缘160围绕着基部的内侧周向延伸、与基部的近端相邻。

外壳基部154被形成为具有与第一描述的套管锁的基部40成一体的凹口44和孔46。在本发明的该形式中，应理解凹口44与唇缘160相交并使其断开。锚固件56通过先前描述的销69枢转地紧固在凹口中。(锚固件见图20，23和24。一个销69在图20和24中标识出了。)

外壳152的帽156形成为具有内表面164，该内表面164的形状与帽70的表面78基本相同。因此，表面164的最近端限定了在帽156的中心中的开口166。

套管锁150包括驱动环168。驱动环168的形状类似于驱动环88。这些驱动环之间的一个区别在于驱动环168的外周表面在环的远端处没有锥形部。因此，驱动环168的外周表面沿着环的长度是圆柱形的。驱动环168形成有在形状上与驱动环88的表面94基本相同的内表面(未标识)。形成套管锁150的各部件的尺寸被设计成使得驱动环168可以在位于外壳152内部的筒形空间内纵向地移动。因此，驱动环168的近侧至远侧高度小于在唇缘160上方的、外壳基部154内部的空隙空间的近侧至远侧长度。

应该理解的是，为了组装套管锁150，外壳的唇缘160通常最初与外壳的其余部分分开制造。头部167，基部153和驱动环168最初安装在外壳152中。一旦这些部件安装就位，唇缘160即被紧固到外壳上。唇缘160将基部153，头部167和驱动环168保持在外壳152中。由于唇缘160被凹口44断开，所以唇缘实际上可以由安装在适当位置的多个弧形部件组成。一旦唇缘160就位，锚固件56即被枢转地紧固到外壳152。

套管锁150准备好通过旋转管114而使用了，这样，如图20所示，基部153抵接头部167。制动器处于松开状态。当套管锁150处于该状态时，驱动环168能够在外壳152内移动。作为使驱动环168被远离唇缘160间隔开的结果，锚固件56可以处于缩回状态。这允许外壳152的基部154被安置在形成为接收锁150的孔142(图18)中。适当时，将装置32插入管114中。

医师将套管锁150紧固在孔142中，其中通过旋转管114而将该锁安置在孔142中。具体地，管114被旋转以使制动器的基部153和头部167移离彼此。当基部153和头部167移离彼此时，基部的向远侧运动导致驱动环168类似的运动。当驱动环168向远侧移动时，驱动环抵接并移动锚固件56。如图23和24所示，锚固件的此位移导致锚固件从缩回状态向外枢转到伸展状态。如在图24中最佳看到的，当基部和头部167如此定位时，这些部件实质上限定了一公共球。

然后，医师使用参考本发明的第一形式描述的方法来设置将由套管锁150定位的装置32的轨迹。具体地，管114被枢转以设置装置32的轨迹。

一旦设置了所述轨迹，医师即旋转管114以将制动器从松开状态移动到设置状态。具体地，管114被旋转以试图将制动器的基部153和头部167进一步移离彼此。驱动环168的运动被阻挡类似地导致基部153的相同的向远侧运动被阻挡。头部167的远侧部分同时进行的近侧移动导致基部153和头部远侧部分169同时、分别压靠在驱动环168以及外壳152的表面164上。这些制动器部件压靠在外壳152上，驱动环168将制动器置于设置状态。

这样，套管锁150被设计成使得通过管114的旋转而展开本装置来致动制动器，医师可以依次：将锚固件56从缩回状态移动到伸展状态；然后设置制动器。利用单一控制构件依次设置锚固件56和制动器简化了与将锁150紧固在该锁被抵靠着安置的组织中相关联的以及与设置由该锁保持的装置32的轨迹相关联的操作。

III.第三个实施例

现在开始参考图25-27描述本发明的第三替代套管锁180。套管锁180包括外壳182，制动器250枢转地安装在外壳182中。制动器250包括向近侧延伸的管270。管270接收针32(图1)或其他装置，针32或其他装置的位置将被相对于套管锁180抵靠着安装的组织进行设置和锁定。

外壳182包括基部184和帽220。如图28和29中最佳示出的，基部184包括圆柱形边沿186。基部184被形成为使得本边沿的外表面具有螺纹(螺纹未被识别)。边沿186的内部筒形内壁是光滑的。

多个锚固件188从边沿186的远端向远侧向下延伸，其中一个锚固件被识别出了。每个锚固件188包括腿部190。腿部190是从边沿186向远侧突伸的锚固件的那一部分。在每个腿部190的远端处，跟部192远离穿过基部184的近侧至远侧纵向轴线向外延伸。跟部192被形成为使得跟部的最外部分是边缘194的形式。在每个腿部的远端处，脚部202从该脚部向内突伸。每个脚部202具有顶表面208。当锚固件处于未展开状态时脚部顶表面208处于垂直于腿部190纵向轴线的平面中。每个脚部202被形成为使得在锚固件的腿部190和相关的脚部顶表面208之间存在小的V形间隙210。凹陷表面、表面206从每个顶表面208与腿部190相邻的那一端向下延伸，以便限定间隙210的一个周边(在图29和39的每一个中标识出了一个表面206)。每个间隙210的外周边由相关腿部190的内表面的一部分限定。

应理解锚固件腿部190不但与边沿186成一体而且能够相对于该边沿向外枢转。在本发明的图示形式中，基部184被形成为使得每个腿部190在最短宽度处的弧形长度小于跟部192以及与该腿部成一体并位于该腿部远侧的脚部202的弧形长度。锚固件腿部190的此较窄宽度有助于腿部向外弯曲、枢转的能力。

从图30和31可以看出，外壳182的帽220是类似圆柱形螺母的结构。帽220应理解为设计成安装在基部182的边沿186上并与其螺纹接合。图中没有识别出与围绕着边沿186的外表面的螺纹啮合的、位于帽220的内筒形表面四周的螺纹。被弓形地间隔开的肋224从帽220的外圆柱形表面径向向外延伸。肋224和肋之间的间隙便于手指和拇指抓握以使帽220旋转。

帽220被进一步形成为使唇缘226从该帽的内表面径向向内延伸。帽220被形成为使得唇缘226从帽的近端向内延伸。

现在参考图32和33描述远侧驱动环230，其可滑动地设置在外壳182的基部184中。驱动环230被形成为使得圆柱形形状的外表面232从环的近端向远侧延伸。表面232的直径允许驱动环230紧密地滑动配合抵靠在边沿186的内表面和基部184的腿部190的内表面上。表面232不是沿着环230延伸其整个近侧至远侧长度。远侧驱动环230具有从表面232的远端向远侧延伸的、向内渐缩的外表面，表面234。因此，从表面232的远端向远侧延伸，远侧驱动环230的外径减小。

远侧驱动环230被进一步形成为具有围绕着环的内侧周向延伸的内表面236。表面236可以被认为与驱动环88的表面94类似，即便不相同。

在外壳182中还设置有近侧驱动环240，其在图34和35中最佳地示出。驱动环240具有芯242。芯242具有圆柱形外壁(未标识)，其直径等于远侧驱动环230的表面232的直径。近侧驱动环还具有头部244，头部244远离芯的近端向近侧突伸。头部244的直径小于芯242的直径。更具体地，头部的直径通常比与帽220成一体的唇缘226的内径小至少1mm。

近侧驱动环240还形成为具有内表面246，内表面246围绕环的内侧周向延伸。驱动环240被形成为使得表面246具有穿过球的剖切截面的形状。更具体地，在形状上可以认为表面246是远侧驱动环的镜像面236。表面246从芯242的远端向近侧延伸到头部244的近端。因此，近侧驱动环240的头部244看起来像环状。

制动器250包括制动器95的下半球96和上半球104。

在图36和37中最佳地看到套管锁180的管270。管270形成为具有柄部272，其是管的远侧部分。柄部272的外表面形成有螺纹(未标识)。管270形成为使得柄部272可以安置在上半球104的孔110中并且接合孔110中的螺纹。在柄部272的近侧，管270形成为具有细长的躯干274。图中未识别出柄部272和躯干274之间的腰部。在本发明的图示形式中，管270被成形为使得在垂直于穿过该管的近侧至远侧纵向轴线的平面中，躯干是方形的。管被成形为使得躯干274的外周边定位于柄部272的径向外侧。

头部276形成管270的近端部分。头部276从躯干274径向向外延伸。在本发明的图示形式中，头部276的外周边是圆形的。孔278纵向延伸穿过管270。因此，孔278从头部276向远侧延伸，穿过头部276，穿过躯干274，并穿过柄部272，至柄部的远端。与孔124一样，孔278的尺寸设置成接收被利用套管锁保持在固定位置的医疗装置。

现在参考图38描述手指抓握件290，其设置在管270的躯干274上。手指抓握件290形成为具有圆柱形领环292。头部294与领环292一体地形成并位于领环292的近侧前方。手指抓握件290形成为使得孔296穿过头部294和领环292向近侧、向远侧延伸。孔296的尺寸被设计成紧密地接收管270的躯干274。因此，在本发明的图示形式中，孔296具有方形横截面形状以匹配躯干274的横截面形状。

手指抓握件290包括从头部294径向向外延伸的两个耳状物302。手指抓握件290形成为使得所述耳状物相对于领环的近侧至远侧纵向轴线彼此径向对置。耳状物302用作管270的拇指和手指保持部以便于管的手动旋转。

通过首先将远侧驱动环230放置在基部184中来组装套管锁180。通过使远侧驱动环的远端抵接脚部202的顶表面208来使该环移出基部的运动停止。下半球96抵靠着远侧驱动环的弯曲内表面236安置。上半球104被放置为抵靠在下半球96上，以使这些半球的平坦表面相抵接。

近侧驱动环240被安置在上半球104上，因此柄部108突伸出驱动环240的近端。然后将帽240至少部分地螺钉固定到基部184。由于帽240装配到基部184，所以唇缘226位于近侧驱动环240的头部244周围的空间中。通过将管270的柄部272螺旋拧入上半球104的螺纹孔110内而完成套管锁180的组装。

为了使用套管锁180将医疗装置锁定到患者，在骨头中形成先前描述的孔142。由于基部184是大致圆柱形的，因此孔142可以是圆筒形的。孔142的直径应该有利于锚固件188、具体是锚固件的跟部192在孔中的紧密滑动配合。

通过旋转帽220将锁180锁定到组织。具体地，帽220被旋转以向远侧移动。帽的向远侧运动导致近侧驱动环240的类似向远侧移位。近侧驱动环240的这种运动导致远侧驱动环230的类似向远侧运动。远侧驱动环230压靠在脚部202的顶表面208上。由于腿部190的柔性特性，锚固件响应该力而向外枢转。更具体地，跟部190嵌入形成孔142周边的骨头中。通过跟部192的边缘194切入骨头中促进了该嵌入过程。锚固件嵌入骨头中用于将套管锁180紧固在孔142中。

由于锚固件188的向外弯曲，脚部202同样向外枢转。这可以导致锚固件的表面206枢转到使这些表面靠近垂直于穿过基部的纵向轴线的平面或位于该平面中的位置。因此，这些表面210用作防止远侧驱动环进一步向远侧移动的止挡部。

一旦套管锁180如此固定，即相对于外壳182设置制动器250和管270的定向。用于设置制动器95和管114的定向的相同的过程被用来设置制动器250和管270的定向。

一旦制动器和管的定向被设置，制动器即被设置成锁定在该定向中。该过程通过旋转管270来执行。手指抓握件290用作用来便于管270的旋转的拇指和手指保持件。由于锚固件188嵌入骨头中，因此锚固件不能移动。考虑到锚固件188是静止的，则锚固件使远侧驱动环230保持静止。因此，下半球96同样被保持静止。甚至，管270同样处于静止位置。因此，由于上半球104与管270的螺纹接合，管的旋转使上半球远离下半球96、向近侧平移。上半球的运动将该半球的基部106压靠在近侧驱动环240的相邻内表面246上。通过近侧驱动环抵靠着与帽20成一体的唇缘226的抵接，近侧驱动环240被限制不能向近侧运动。当制动器250的部件如此接合时，制动器即被设置。制动器250不相对于套管锁150的外壳182移动。

应当理解，套管锁180，如套管锁30，构造成使得制动器250从设置状态重新设置到松开状态不会影响锚固件188的展开。这意味着在设置和锁定制动器250和管270的定向之后，可以重新设置这些部件的定向，然后重新锁定到位，而不用担心这种活动可能导致锚固件从它们的展开状态松开。如果锚固件松开，则外壳相对于骨头的位置可能会移位。如果允许发生这种移位，可以使设置管270的过程复杂化从而使其具有所需的定向。但同样，因为如果制动器250松开的话锚固件188保持展开，所以基本上消除了由于管270的重新定向而发生这种移位的可能性。

此外，与套管锁30一样，可以用一只手首先设置管270的定向，然后通过旋转管设置制动器以便将管锁定在预期的定向。没有必要用第一只手保持管稳定再使用第二只手设置制动器。

IV.替代实施方案

应该理解，前述内容针对的是本发明的具体实施例。本发明的其他形式可以具有与已经描述的不同的特征。本发明所公开的形式的各特征还可以进行组合。

例如，本发明的一些套管锁可以包括具有锚固件56但不包括制动器组件的外壳。在本发明的这些形式中，外壳内部可以是保持本装置相对于外壳静止的传统夹具。

可替代地，本发明的套管锁可以包括所述制动器95或250或该制动器的变型，但不包括枢转到组织中以快速保持外壳的所述锚固件56。

本发明的制动器可以具有与已经描述的不同的特征。例如，不要求所有制动器都构造成使得本装置延伸穿过的孔的角度定向能够设置成围绕两个轴线。在本发明的一些形式中，可能需要制动器的定向可以设置成仅围绕单一轴线。在本发明的这些形式中，制动器的基部和头部可分别由半圆柱形的部件形成。

不要求在本发明的所有形式中在设置状态和松开状态之间移动制动器的基部和头部的致动器都是限定所述孔的管，所述孔用于接收由锁保持在位的装置。例如，在本发明的一些形式中可能要求致动器可以是一个或多个固定螺钉。可以理解，这些螺钉至少与制动器的头部一起移动。可替代地，设置和松开制动器的致动器可以包括抵靠着制动器基部或头部中的一个静止并且抵靠着制动器头部或基部中的另一个移动的操作杆。

同样应当理解，本发明的套管锁可以构造成使得当制动器从松开状态转换到设置状态时头部保持相对静止并且基部相对于头部移动。

同样，虽然特殊的锚固件被配置为从外壳径向向外移动，它们可以不是在本发明的所有形式中都参与这些运动。在本发明的一些形式中，锚固件构造成在展开时相对于外壳向远侧移动。同样地，锚固件的结构当然应该根据锚固件将要延伸到的组织的类型而变化。因此，如果套管锁意于抵靠着软组织放置，则锚固件可以是倒钩或针形，以便于锚固件穿透并可松开地锁定到软组织内。因此还应当理解，虽然在本发明的所述形式中锚固件在处于缩回状态时不会延伸超出相邻的外壳基部40的外表面，但并不是本发明的所有形式的结构都必须这样。在本发明的一些形式中，即使在锚固件被缩回时锚固件的一些部分仍可能从相邻的外壳外表面向外延伸。

锚固件可以具有与所描述的不同的形状。因此，不要求，在本发明的所有形式中，还用作防止驱动器的向远侧运动的止挡部的锚固件形成有类似于上述表面206的表面。可替代地，当存在止挡表面时，该表面可能不总是平面形状。同样地，为了提供枢转的锚固件，可能不必须将锚固件设计成具有这样的枢转部分，该枢转部分的弧形长度比嵌入组织中的锚固件的更远侧部分短。在本发明的范围内，锚固件包括由柔性材料形成的近侧部分和由更刚性材料形成的远侧部分。因此应当理解，锚固件的近侧部分因而能够弯曲，而远侧部分能够嵌入组织中。

在本发明的一些形式中，锚固件可以是将外壳保持到本装置将被插入的组织的粘合剂层。在被紧固到一部分皮肤上的套管的形式中，粘合剂通常用作锚固件。同样从上述内容可以理解，本发明的一些套管锁可以仅具有单一锚固件。

同样未示出，应该理解的是，本发明的套管锁还可以包括辅助锁。辅助锁使通过制动器95保持在位的装置32相对于制动器保持静止。这种辅助锁可以像将本装置摩擦地保持到制动器的弹性套筒一样简单。该辅助锁可以是多部件组件，例如通过套筒压缩到本装置上的一组夹头。通常，但并非总是将该辅助锁安装到管114上。

本发明的所述形式的特征可以互换。例如，本发明的第一或第二套管锁30和150可包括具有套管锁180的一体锚固件的基部。类似地，套管锁180的形式可包括具有向远侧定位的内部静止台阶的基部。这些台阶从基部的内壁向内延伸。这些台阶将起到结构构件的作用，在驱动器将锚固件展开之后，该结构构件防止驱动器进一步向远侧移动。

同样在本发明的范围内的是制造这种形式的套管锁150，其中锚固件与外壳成一体，使得外壳由两个部件形成。具体地说，外壳可以由基部和帽形成。基部是远侧定位的部件，锚固件、类似锚固件188的锚固件从该部件延伸。帽是外壳的近侧部分，外壳的该部分形成有头部部件，上半球的柄部108从该头部部件延伸。一旦这些部件单独制造，它们可以压配合在一起而形成具有一体的锚固件的单件式外壳。这种类型的组件的好处是：单独制造这些部件然后将它们装配到一起比制造包含具有一体的锚固件的外壳的所有特征的单一部件更加经济有效。

此外，虽然本发明的锁主要用于医疗用途，但是本发明的替代锁可以构造成用于替代用途。例如，本发明的锁可以安装到流体流经的容器或管道上，以便将探针选择性地定位在容器或管道中。

因此，所附权利要求的目的是覆盖涵盖本发明的真正本质和范围的所有这些变化和修改。

Claims (20)

1.一种与一装置一起执行医疗或外科手术的套管锁，所述套管锁包括：

外壳，所述外壳包括至少一个锚固件，其被附接到所述外壳以将所述外壳可松开地保持静止到组织部分，所述外壳被放置成抵靠着所述组织部分；和

制动器，其限定出尺寸设计成接收所述装置的孔，所述制动器包括基部和头部，所述基部和头部设置于所述外壳中并且配置成在所述外壳内围绕着至少一个轴线旋转，从而所述装置相对于所述外壳的角度定向能够选择性地设置；以及

致动器，其在所述基部和头部之间延伸，以便随所述基部和所述头部一起旋转并且与所述基部和头部两者都接合以当被旋转时使所述基部或所述头部中的一个选择性地移离所述头部或所述基部中的另一个，将所述制动器从松开状态转换到设置状态，在所述松开状态，所述基部和头部能够在外壳内旋转并且所述装置的所述角度定向能够被设置，在所述设置状态，所述基部和所述头部彼此间隔开并且压靠在所述外壳内部的表面上，以将所述装置保持在相对于所述外壳的固定的角度定向。

2.如权利要求1所述的套管锁，其中，所述制动器的所述基部被形成有所述孔的一部分，并且所述制动器的所述头部被形成有所述孔的另一部分，其中所述基部和所述头部被构造成使得所述孔的不同部分在所述松开状态和所述设置状态下对准。

3.如权利要求2所述的套管锁，其中，所述制动器还包括管，其被安置在所述基部的孔部分或所述头部的孔部分中的至少一个中，所述管被形成有用于接收所述装置的另一孔并且被连接到所述基部或所述头部中的至少一个，用于使所述基部或所述头部中的一个朝向和远离所述头部或所述基部中的另一个移动，从而所述管用作所述制动器的所述致动器。

4.如权利要求3所述的套管锁，其中，所述制动器的所述基部，所述头部和所述管共同构造成使得所述管接合并且能够相对于所述基部旋转，并且所述管螺纹地接合所述头部。

5.如权利要求1所述的套管锁，其中，所述制动器的所述基部，所述头部和所述致动器被构造成相对于所述外壳围绕着两个轴线旋转。

6.如权利要求1所述的套管锁，其中：

所述外壳包括所述至少一个锚固件被附接到的外壳基部以及帽，所述基部和所述帽被共同设置成使得所述帽被可拆卸地附接到所述外壳基部；并且

所述制动器的所述基部和所述制动器的头部设置在所述外壳基部和所述外壳的所述帽之间。

7.如权利要求6所述的套管锁，其中，所述帽被螺纹地连接至所述外壳基部。

8.如权利要求1所述的套管锁，其中，所述至少一个锚固件可移动地附接到所述外壳并且构造成嵌入到所述外壳被抵靠着放置的组织中。

9.如权利要求1所述的套管锁，其中，所述至少一个锚固件与所述外壳的一部分一体地形成，并且能够相对于与所述至少一个锚固件成一体的所述外壳的那一部分弯曲。

10.如权利要求1所述的套管锁，其中，所述至少一个锚固件被配置成嵌入骨头中。

11.如权利要求1所述的套管锁，还包括被可移动地安装到所述外壳的驱动构件，所述驱动构件被配置成在移动时抵接所述至少一个锚固件，以使所述至少一个锚固件嵌入组织中。

12.如权利要求11所述的套管锁，其中：

所述外壳包括所述至少一个锚固件被附接到的外壳基部以及帽，其中所述外壳基部和所述帽被共同设置为使得所述帽被可拆卸地附接到所述外壳基部；

所述驱动构件被定位成抵接在所述外壳的所述帽上，使得所述帽朝向所述外壳的所述外壳基部的运动导致所述驱动构件的移位，所述驱动构件的移位导致所述至少一个锚固件的运动；

所述制动器的所述基部和所述制动器的头部设置在所述外壳的所述外壳基部和所述帽之间。

13.如权利要求11所述的套管锁，其中：

所述驱动构件设置在所述外壳中；并且

所述制动器设置在所述外壳中，使得当所述制动器移动到设置状态时所述制动器的所述基部和所述制动器的所述头部中的至少一个推靠在所述驱动构件的表面上。

14.如权利要求1所述的套管锁，其中，所述至少一个锚固件包括被安装到所述外壳的多个锚固件。

15.一种与一装置一起执行医疗或外科手术的套管锁，所述套管锁包括：

外壳，其限定出空隙空间并且包括外壳基部，至少一个锚固件可枢转地耦接到所述外壳基部并且包括被配置用于接合组织部分的特征，所述外壳被放置成抵靠着所述组织部分；

制动器，其包括制动器基部和头部，所述制动器基部和头部共同设置在所述外壳的所述空隙空间中并且被配置为在所述空隙空间内围绕着至少一个轴线旋转，从而所述装置相对于所述外壳的角度定向能够选择性地设置，其中所述制动器限定穿过所述制动器基部和所述头部中每一个的孔，所述孔的尺寸设置成接收所述装置；

致动器，其在所述制动器基部和头部之间延伸并且配置为使所述制动器基部或所述头部中的一个选择性地移离所述头部或所述制动器基部中的另一个，以压靠在至少部分地限定出所述空隙空间的所述外壳内部的表面上；以及

可移动地设置在所述外壳基部内的驱动构件，其中所述驱动构件被配置用于被所述致动器移动，以接合所述至少一个锚固件使其从位于所述外壳基部内的缩回状态向外枢转到位于所述外壳基部之外的展开状态以便接合所述组织部分。

16.如权利要求15所述的套管锁，其中，所述驱动构件包括所述外壳内部的表面中的一个。

17.如权利要求16所述的套管锁，其中，所述外壳还包括帽，所述帽螺纹地耦接到所述外壳基部并且包括至少部分地限定出所述空隙空间的所述外壳内部的表面中的另一个，所述帽配置成被移动以使所述驱动构件接合所述至少一个锚固件。

18.如权利要求15所述的套管锁，其中，所述外壳基部限定凹口，所述至少一个锚固件在所述缩回状态下设置在所述凹口内。

19.如权利要求15所述的套管锁，其中，所述至少一个锚固件是柔性腿部，所述柔性腿部被构造成从所述缩回状态向外弹性地枢转到所述展开状态。

20.如权利要求15-19中任一项所述的套管锁，其中，所述头部的孔包括内螺纹，所述致动器包括配置成接合所述头部的所述内螺纹的外螺纹，其中具有接合所述外螺纹的所述内螺纹的所述致动器的旋转被配置用于使所述制动器基部或所述头部中的一个移离所述头部或所述制动器基部中的另一个。

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