CN110267602B - 具有导向系统插座的手术导引器 - Google Patents

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Abstract

一种手术导引器系统，其具有形成导引器通路的侧壁、以及位于导引器远端处的探针插座。探针插座具有内表面，该内表面在近侧插座端部处具有第一横向尺寸，在远侧插座端部处具有沿横向方向的第二横向尺寸，且第一横向尺寸大于第二横向尺寸。内表面接纳导航探针的远侧末端并限制远侧探针末端在横向方向上的移动，并且侧壁与导航探针轴间隔开以在远侧探针末端定位在探针插座内时，允许轴在通路内沿横向方向移动。

Description

具有导向系统插座的手术导引器
本申请要求享有于2016年11月7日提交的名称为“SURGICAL INTRODUCER WITHGUIDANCE SYSTEM RECEPTACLE”的美国临时申请No.62/418,507和于2016年12月8日提交的美国专利申请No.15/372,890的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及用于脑或其他易受牵开损伤的组织的精细组织手术牵开器系统。
背景技术
在手术过程中各种不同的装置已经被用于牵开精细组织。在美国专利公开号2010/0010315中示出了一种这样的装置，该专利通过引用并入本申请。该公开的图1示出了软组织牵开器系统，其具有中空牵开器100和选择性地插入牵开器100中的导引器102。牵开器100和/或导引器102可包括手柄104，以易于操纵和放置牵开器系统，以及将导引器和牵开器保持在一起的锁定件。手柄104配置成连接到夹具106，例如图1中所示的标准手术夹具106。图1中的装置(具有一些修改)在佛罗里达州博卡拉顿的Vycor Medical，Inc上作为“VBAS”装置商售。
如图1所示的牵开器系统经常通过将导引器102插入牵开器100并将其锁定在适当位置来使用，因此两者可作为一个单元移动和操纵。将组合的牵开器系统插入患者体内并移至手术部位，然后将导引器102解除锁定并移除以允许通过牵开器100进入该部位。当该单元在适当位置时(在导引器102移除之前或之后)，手柄104可被锁定到夹具106上以将牵开器100保持在适当位置。使用该牵开器的外科医生有时不使用夹具将牵开器保持在手术部位，并且经常在手术过程中手动操纵牵开器以接近手术部位的不同部分。牵开器系统和牵开器可以通过握持导引器或牵开器的近端或通过握持手柄来操纵。
图1中所示的装置可以具有透明导引器102和/或牵开器100，使用这种装置的外科医生有利地使用透明导引器和牵开器来观察下面的组织并且视觉化地将该单元引导到手术部位。虽然已经发现通过导引器102观看从而进行视觉化引导是非常有益的，但是还发现在某些情况下可能需要某种形式的额外引导或导航。例如，在某些情况下，外科医生使用探针或导丝(窄细长杆)来引导牵开器系统的移动。在这种情况下，探针前进到手术部位，然后互锁的牵开器系统在探针上滑动，直到它到达手术部位。通过在导引器的末端处包括孔来易于适配探针周围。如果没有穿过导引器末端的孔，则不能使用该方法。这种类型的系统在美国专利公开号2008/0109026和2009/0048622中有所描述，这些专利通过引用并入本申请。这些参考文献还示出了另一种构造，其中牵开器未锁定到导引器上。
已经发现，使用上述过程的一些外科医生可以使用集成到计算机导航系统中的探针。例如，探针可以在探针的近端(即，与插入手术部位的远端相对的端部)上包括所谓的“星芒状件(starburst)”等。该导航系统和其他导航系统在本领域中是已知的。例如，无框架导航系统和其他计算机化引导系统和方法在美国公开No.2001/0027271(其全部内容通过引用并入本申请)和其他公开中描述，并且可从如Medtronic,Inc、Stryker、BrainLab、AG和GE Healthcare这样的公司商购。如本申请所用，“计算机化引导”包括依赖于计算机视觉化和/或控制的任何方法将装置引导到手术部位或在手术部位处。
美国专利公开号2010/0010315简要地说明了结合手术牵开器使用立体定位引导或导航的可能性，但没有示出或描述该过程或用于实现该目的的任何仪器。然而，已知外科医生“徒手”使用具有VBAS装置的导航探针，如图1所示。在这种情况下，外科医生将导航探针保持在导引器内的适当位置，同时使该单元朝向手术部位前进。探针的末端可以放置在穿过导引器的末端的开口中或附近，但是穿过导引器的开口可以稍微大于探针末端并且是卵形的，并且不会将探针末端保持在任何特定定向。这种技术可能遭受探针从导引器末端的不准确和位移，并且可能难以将探针保持在适当位置。而且，在一些情况下，探针末端可以局部地延伸穿过导引器末端开口，这可能有损坏下面组织的风险。然而，徒手使用可能有助于偶尔移除探针以提供通过导引器的下面组织的无阻碍的视野。
虽然计算机化的手术引导系统是众所周知的，但是对于它们与牵开器系统的使用存在许多限制，特别是对于像图1所示的那些系统。例如，虽然一些外科医生使用计算机化引导来导向探针到手术部位，然后将牵开器系统滑过探针到手术部位，但是牵开器的移动可能有些不精确，并且该步骤可能过于繁琐。如果牵开器系统没有被适配在探针上的通孔(由于没有孔或孔太小)，这种方法也不可用。另外，探针不能提供其前进穿过的组织的视野，因此在插入牵开器/导引器系统之前插入探针时，没有视觉化方式来感知和避开关键组织(如，主要血管或神经)。而且，小直径探针可以切断脆弱的组织细胞，例如脑灰质或脑白质，而不是像在前进牵开器系统时预期的那样，将细胞移到一边并在细胞之间通过。
通过引用并入本申请的美国专利公开号2013/0066154示出了用于将导航探针集成到手术导引器中的系统的示例。例如，该公开的图1-图6示出了导航探针，其通过像橡胶塞或O形环这样的弹性装置，而被固定到预先存在的导引器的内部。另一个实施例使用滑动适配(如图7-图8)，而另一个实施例使用臂将探针向下保持在导引器内(图9)。还有其他版本将导航装置安装在导引器外，安装到与牵开器组件连接的臂(图10-图11)。虽然这些系统可以提供合适的性能，但它们也具有某些潜在的缺点。例如，弹性塞可能在流体存在的情况下滑动，并且可能难以在手术期间脱离以移除导航装置，滑动适配需要仔细监控以确保恰当定位，如图9所示的将探针保持在适当位置的臂需要修改探针以包括臂推动的表面，并且将导航装置定位在导引器外使得导航装置与导引器或牵开器的末端之间的相关性复杂化。
通过引用并入本申请的美国专利公开号2012/0071748示出了用于将导航探针集成到手术导引器中的系统的另一示例。在这种情况下，探针被保留在通过导引器的狭窄通道中，并用螺纹锁定螺钉保持在适当位置。锁定螺钉为手术室添加了一个额外的可移动部件，因此这一参考文件添加了一个单独的保留装置(见图7B)，用以防止锁定螺钉被移除。锁定螺钉也可能相对难以操纵，特别是在戴着手术手套时。
通过引用并入本申请的美国专利公开号2016/0015374还示出了用于将导航探针集成到手术导引器中的系统的又一个示例。该公开中所示的装置将探针保持在管状护套中，该护套从导引器的近侧开口端部向远侧延伸到导引器中，并且具有方便的单掷夹具以将探针锁定在适当位置。该装置还可选地包括用于指示导航探针何时完全就位于导引器中的机构。虽然该装置对于确保导引器和导航探针之间的更高准确度和配准(registration)是有用的，但是它可能在某种程度上阻碍外科医生的视野，并且与徒手使用探针相比，可能使导航探针的频繁移除和重新安装有些麻烦。
已经发现仍然需要提供替代仪器和方式，用于协调引导系统与手术导引器的使用。
发明内容
在一个示例性方面，设置有一种与导航探针一起使用的导引器系统，该导航探针具有导航元件和导航探针轴，该导航探针轴具有直径并终止于远侧探针末端。导引器系统包括侧壁，该侧壁沿纵向轴线延伸并形成从近侧导引器端部延伸到远侧导引器端部的导引器通路，该侧壁在与纵向轴线正交的横向方向上大于导航探针轴直径。导引器还包括位于远侧导引器端部的探针插座，探针插座沿着纵向轴线在导引器通路内从近侧插座端部延伸到远侧插座端部，探针插座具有内表面，所述内表面具有在近侧插座端部处的横向方向上的第一横向尺寸和在远侧插座端部处的横向方向上的第二横向尺寸，第一横向尺寸大于第二横向尺寸。内表面的配置和尺寸设计成接纳远侧探针末端并限制远侧探针末端在横向方向上的移动，并且侧壁的配置和尺寸设计成当远侧探针末端定位于探针插座中时，允许导航探针轴在通路内沿横向移动。
侧壁可以在横向方向上具有椭圆形轮廓，并且探针插座可以在横向方向上具有圆形轮廓。侧壁可以在横向方向上具有轮廓，并且探针插座可以位于侧壁轮廓的几何中心。
内表面可以具有邻近近侧插座端部的近侧部分，该近侧部分具有相对于纵向轴线的第一角度，以及上部部分被远侧地定位并且相对于纵向轴线具有第二角度的中间部分，第二角度小于第一个角度。第一角度可以是20°-30°，第二角度可以是5°-15°。内表面还可包括从中间部分被远侧地定位的远侧部分，该远侧部分形成半球形表面的至少一部分。
探针插座可以具有远侧插座开口，该远侧插座开口穿过远侧插座端部并且在内表面和在远侧导引器端部处的侧壁的外部之间形成第一流体流动路径。导引器还可以包括导引器末端开口，该导引器末端开口在导引器通路和处在远侧导引器端部处的侧壁的外部之间形成第二流体流动路径。
探针插座的至少一部分可以在横向方向上与侧壁间隔开一间隙。探针插座可以在插座近端和插座远端之间的位置处具有至少一个开口，在内表面和间隙之间形成流体连通路径。
导引器可以具有导引器末端开口，该导引器末端开口形成穿过远侧导引器端部处的侧壁的流体流动路径。探针插座的至少一部分可以在横向方向上与侧壁间隔开一间隙。至少一个通路可以设置穿过插座近端和插座远端之间的探针插座的外壁，该至少一个通路在导引器末端开口和间隙之间形成流体连通路径，流体连通路径配置以至少局部绕过近侧插座端部。所述至少一个通路可以是延伸穿过探针插座的外壁的多个槽口，所述多个槽口中的每个沿着纵向轴线从近侧插座端部延伸到位于邻近远侧插座端部的侧壁的一部分。导引器可具有穿过内表面至导引器末端开口的至少一个通路，并且至少一个通路可包括一个或多个环形通路。
当沿纵向轴线观察时，探针插座可以覆盖导引器末端开口，并且导引器还可以包括至少一个流体流动路径，该流体流动路径延伸穿过导引器末端开口而不穿过近侧插座端部。导引器可以具有一个或多个支撑件，所述一个或多个支撑件在侧壁和探针插座之间延伸，以使探针插座在邻近导引器末端开口处悬空。一个或多个支撑件可以是沿纵向轴线延伸的多个肋。远侧插座端部可位于导引器末端开口内。一个或多个支撑件的至少一部分可位于导引器末端开口内。探针插座在横向方向上可以比导引器末端开口更小或更大。
内表面可被配置成将远侧探针末端保持在邻近于远侧导引器端部。内表面可被配置成将远侧探针末端保持在远侧导引器端部的1.0mm内或0.5mm内。内表面可以被配置为保持至少四个不同的导航探针，每个导航探针具有远侧探针末端，所述每个导航探针具有与其他导航探针不同的几何形状，当被完全安装在探针插座中时，每个远侧探针末端位于远侧导引器端部的1.0mm内或0.5mm内。
当导航探针被安装在导引器内时，远侧导引器端部处的侧壁的至少一部分可以是透明的并且可从近侧导引器端部处可见。
导引器系统还可以包括探针保留器，该探针保留器被配置成选择性地连接到近侧导引器端部。探针保留器具有接纳器，该接纳器配置成在探针保留器附接到近侧导引器端部时接纳导航探针轴，从而限制导航探针轴在横向方向上的移动。
在另一示例性实施例中，设置有一种与导航探针一起使用的导引器系统，该导航探针具有导航元件和导航探针轴，该导航探针轴具有直径并终止于远侧探针末端。导引器系统具有导引器，该导引器具有侧壁和探针插座，该侧壁沿纵向轴线延伸并形成从近侧导引器端部延伸到远侧导引器端部的导引器通路，该侧壁在与纵向轴线正交的横向方向上大于导航探针轴直径，该探针插座位于远侧导引器端部，该探针插座沿着纵向轴线在导引器通路内从近侧插座端部延伸到远侧插座端部，探针插座具有内表面，所述内表面具有在近侧插座端部处的横向方向上的第一横向尺寸和在远侧插座端部处的横向方向上的第二横向尺寸，第一横向尺寸大于第二横向尺寸。导引器系统还包括探针保留器，该探针保留器配置成选择性地连接到近侧导引器端部。探针保留器包括接纳器，该接纳器配置成接纳导航探针轴并限制导航探针轴在横向方向上的移动。
探针保留器可以具有一个或多个夹具，所述夹具连接到接纳器并且配置成选择性地连接到近侧导引器端部。一个或多个夹具可以是两个夹具，每个夹具通过夹具臂连接到接纳器，夹具臂具有穿过其中的臂开口，并且每个臂开口与导引器通路对齐以提供进入导引器通路的视觉化路径。接纳器可以具有锁定件以选择性地保持导航探针轴。
在另一示例性方面，设置有一种与导航探针一起使用的导引器系统，该导航探针具有导航元件和导航探针轴，该导航探针轴具有直径并终止于远侧探针末端。导引器系统包括导引器和探针保留器。导引器具有沿纵向轴线延伸并形成从近侧导引器端部延伸到远侧导引器端部的导引器通路的侧壁，导引器通路在与纵向轴线正交的横向方向上大于导航探针轴直径。探针保留器配置成选择性地连接到近侧导引器端部。探针保留器包括：接纳器，配置为接纳导航探针轴并限制导航探针轴在横向方向上的移动；以及第一夹具和第二夹具，第一夹具和第二夹具连接到接纳器，该接纳器位于第一夹具和第二夹具之间，第一夹具和第二夹具中的每一个选择性地与侧壁的相应部分接合，以将接纳器保持在相对于导引器的固定位置。接纳器、第一夹具和第二夹具配置成提供穿过探针保留器并进入导引器通路的视觉化路径。
第一夹具和第二夹具中的每一个可以通过相应的夹具臂连接到接纳器，每个夹具臂具有穿过其中的开口，该开口与导引器通路对齐以形成穿过探针保留器的视觉化路径的相应部分。
第一夹具和第二夹具中的每一个可以通过相应的夹具臂连接到接纳器，并且可以包括翼片和卡钩，翼片从第一方向上的夹具臂延伸，卡钩从第二方向上的夹具臂延伸，第二方向通常与第一方向相反。第一夹具和第二夹具可以通过相应的柔性连接件连接到接纳器，每个柔性连接件可移动以允许相应的翼片朝向接纳器移动，并且允许相应的卡钩远离接纳器移动从而从与侧壁的接合释放相应的卡钩。柔性连接件可以是可弯曲的夹具臂。侧壁可在近侧导引器端部处具有一个或多个向外延伸的凸缘，所述一个或多个向外延伸的凸缘具有定位成与第一夹具的相应的卡钩接合的第一部分，以及定位成与第二夹具的相应的卡钩接合的第二部分。
接纳器可以具有锁定件以选择性地保持导航探针轴免于沿纵向轴线的移动。锁定件可以具有第一螺纹构件，该第一螺纹构件具有内部通路，该内部通路具有第一锥形表面的；第二螺纹构件具有外部主体和内部通道，所述外部主体具有适配所述第一锥形表面的第二锥形表面，所述内部通道的尺寸设计成接纳所述导航探针轴；其中第一螺纹构件和第二螺纹构件之间的相对旋转使第一锥形表面朝向第二锥形表面移动，以挤压内部通道以保持导航探针轴。第二锥形表面可具有沿纵向方向延伸的一个或多个槽口。
第一螺纹构件可具有连接成与第一夹具和第二夹具一起移动的中空通路，第二螺纹构件可具有连接到第二锥形表面的旋钮部分。探针保留器可具有一个或多个卡钩，所述卡钩定位成接合第二螺纹构件上的凸缘，以阻止第二螺纹构件与第一螺纹构件分离。
第二螺纹构件可以连接成与第一夹具和第二夹具一起移动，并且第一螺纹构件可以是连接到第一锥形表面的旋钮部分。探针保留器可具有一个或多个卡钩，所述卡钩定位成接合第一螺纹构件上的凸缘，以阻止第一螺纹构件与第二螺纹构件分离。
接纳器可以具有接纳器通路，该接纳器通路沿着纵向轴线从近侧接纳器通路端部延伸到远侧接纳器通路端部，该近侧接纳器通路端部在相对接近近侧导引器端部的位置处，该远侧接纳器通路端部在相对接近远侧导引器端部的位置处，并且接纳器包括在远侧接纳器通路端部处沿纵向轴线的一个或多个槽口。接纳器通路的内径可以在远侧接纳器通路端部处逐渐变细到较小的尺寸。
导引器可具有位于远侧导引器端部处的探针插座，探针插座沿着纵向轴线在导引器通路内从近侧插座端部延伸到远侧插座端部，探针插座具有内表面，所述内表面具有在近侧插座端部处的横向方向上的第一横向尺寸和在远侧插座端部处的横向方向上的第二横向尺寸，第一横向尺寸大于第二横向尺寸。探针插座可以具有远侧插座开口，该远侧插座开口穿过远侧插座端部并且在远侧导引器端部处的内表面和侧壁外部之间形成第一流体流动路径。探针插座的至少一部分可以在横向方向上与侧壁间隔开一间隙。探针插座可以在插座近端和插座远端之间的位置处具有至少一个开口，并且在内表面和间隙之间形成流体连通路径。
导引器可以具有导引器末端开口，该导引器末端开口形成穿过远侧导引器端部处的侧壁的流体流动路径。
本发明的前述发明内容提供了可以以任何合适的组合使用的各种示例性实施例，并且不旨在对权利要求中所述的本发明施加任何限制。
附图说明
通过参考附图可以更好地理解示例性实施例，附图中类似的附图标记表示类似的部件。附图是示例性的，并非旨在以任何方式限制权利要求。
图1是现有技术的精细组织牵开器系统的示例。
图2A是具有引导探针插座的导引器的第一实施例的剖视侧视图。
图2B是图2A的实施例的远侧末端以略微倾斜的角度示出的剖视侧视图。
图3A示出了从导引器内观察的具有引导探针插座的导引器的另一实施例的远侧末端。
图3B是图3A的实施例的远侧末端的剖视侧视图。
图4A示出了从导引器内观察的具有引导探针插座的导引器的另一实施例的远侧末端。
图4B是图4A的实施例的远侧末端的剖视侧视图。
图5A示出了从导引器内观察的具有引导探针插座的导引器的另一实施例的远侧末端。
图5B示出了从导引器外观察的图5A的实施例。
图5C是图5A的实施例沿线5C-5C所示的远侧末端的剖视侧视图。
图5D是图5A的实施例沿线5D-5D所示的远侧末端的剖视侧视图。
图6A-图6D是四个不同导航探针的远侧末端的横截面侧视图。
图7A-图7B示出了可与导引器的实施例一起使用的定心装置的实施例。
图8A-图8B示出了使用中的图7A-图7B的实施例。
图9A和图9B分别是定心装置和探针保留器系统的替代实施例的组装和分解视图。
具体实施方式
本发明的实施例可以提供各种特征以补充或改进现有技术的手术导引器和牵开器系统。如本文所用，术语“引导系统”旨在包括用于辅助外科医生使牵开器系统前进到手术部位的任何系统，并且可包括像导丝的被动系统，或者像使用计算机化遥测系统检测和跟踪的导航探针的主动系统。术语“外科医生”包括手术室中可能使用或操纵导引器系统的任何人。可以通过各种技术跟踪主动探针，包括：光学跟踪“星芒状件”或安装在探针的一部分上的其他标记，该标记在所述过程期间持续可见；使用辐射成像(如，X射线)或磁成像直接监测探针的位置；将探针物理连接到参考系统框架以机械地跟踪探针的位置；或者本领域已知的其他方式或多个方式组合。术语“导航”和“导向”在本文中可互换使用。实施例还可以与手动系统一起使用，其中外科医生完全用手移动牵开器系统，或者操作在外科医生的控制下的半自动或自动系统，或者在没有外科医生干预的情况下自动地使牵开器系统前进到手术部位。
各实施例可以与重新设计的专用系统一起使用，或者与预先存在的系统一起使用。例如，如本领域技术人员所理解的，实施例可以例如通过补充、修改或更换导引器102而与像图1所示的系统一起使用，或与其他导引器组件一起使用。本申请描述的实施例可以与如图1所示的牵开器100一起使用，或者与其他牵开器一起使用。容易理解的是，导引器的形状可以被修改以适配任何传统的牵开器，并且导引器也可以被修改以使用任何合适的夹具或其他接合机构连接到牵开器(如果必要或期望的话)。例如，实施例可以与像图1所示的小型版本的导引器一起使用，其中该实施例可任选地按比例缩小以允许牵开器内可见，但是在所有实施例中不需要提供这种可见性。
本申请描述的示例性实施例涉及用于神经手术或脑或颅骨内和周围的其他手术的导引器。然而，也可以在身体的其他部位使用。
图2A示出了导引器200的示例性实施例，其被配置成可释放地保留在牵开器202、例如图1的牵开器100内。导引器200包括侧壁204，其从近侧导引器端部206延伸到远侧导引器端部208。如本文所用，“近侧”是指在使用中通常面向外科医生的端部，“远侧”是指朝向或插入患者的端部。当连接在一起时，近侧导引器端206可以位于近侧牵开器端部处或附近，并且远侧导引器端部208延伸超过远侧牵开器端部。牵开器202优选地包括中空管状牵开器通路，该中空管状牵开器通路沿着纵向轴线从近侧牵开器端部延伸到远侧牵开器端部，并且其尺寸被设计成允许通过其进行手术。
导引器侧壁204形成导引器通路210，其沿着从近侧导引器端部206延伸到远侧导引器端部208的纵向轴线212延伸。当与牵开器202组装时，导引器200的远侧末端部分214延伸超过牵开器202的远端。远侧末端部分214和牵开器202一起形成通常光滑且连续的表面，用于在组件前进到身体中时轻轻地移位脑组织等。远侧末端部分214优选地呈锥形，具有圆形(例如像图示的那样)或圆锥形状。末端开口216可以被设置在远侧导引器端部208处或附近，如下面更详细地讨论的。可以提供锁定件(参见如图1)以选择性地将导引器200保持在牵开器202上。
侧壁204优选地包括连续的壁表面，使得通路210具有封闭的外周边，例如图1所示。这可以有助于防止不希望的体液进入并提供光滑的连续表面用于通过侧壁204(如果它是透明的)观察并且用于沿着通路210的长度导引器械而没有移位的风险。然而，在替代实施例中，可以在侧壁204中设置一个或多个开口218。
导引器侧壁204可具有任何合适的横截面轮廓(即，在正交于纵向轴线212的平面中的轮廓)。例如，侧壁204可以呈圆形、椭圆形、卵形或者其它通常弯曲的形状(即，完全由曲面和/或非常短的直表面组成，其有效地模拟出平滑弯曲的形状)。如果需要，横截面可以包括一个或多个直线段(如，D形)，或者可以是完全直线的(如，正方形或三角形)。侧壁轮廓也可以逐渐变细以在近端处比在远端处更大，并且优选地在其接近远侧导引器端部208时至少略微减小尺寸。侧壁204的外表面可以成形为与牵开器202的相应内壁的形状匹配，但这不是严格要求的。导引器侧壁204还优选地沿其长度具有通常一致的壁厚，这可以便于制造并提供用于通过侧壁204观察的更合适的光学路径。应当理解，通路210的横截面形状将被侧壁204的形状所限定，因此前面关于侧壁204的形状的讨论也适用于通路210的形状。
导引器200优选地至少在远端206处是透明的，并且更优选地在远侧末端部分214处是透明的，并且更优选地沿着侧壁202的大部分或全长度是透明的。透明部分允许外科医生在前进导引器200通过脑组织等的同时，视觉化下面的组织，这可以在手术期间提供显着的益处。然而，在替代实施例中，导引器200可以是不透明的。用于导引器200的合适材料包括聚碳酸酯和其他种类的塑料，诸如铝、不锈钢或钛的金属，玻璃或陶瓷，或其它生物相容的或可通过涂层等处理以生物相容的材料。
通路210的被尺寸设计成容纳导航探针220。探针220包括轴222，轴222从远侧探针末端224延伸到近侧探针端部226。探针220包括导航元件228，导航元件操作性地与导航系统相关联以跟踪探针220的位置，并在手术过程中将该信息传达给外科医生。
导航元件228例如可包括光学阵列(如，预定物理图案中的三个或更多个灯或反射器)，其在由相应的导航摄像系统观察时，提供探针末端224的位置的三维配准(three-dimensional registration)。这样的阵列可以被安装到近侧探针端部226或可以通过导航摄像机观察到它的其他地方。在光学阵列和摄像机之间的视线上的需求可能要求将导航元件228定位在导引器200之外。替代地，导航元件228可以包括可以由相应的磁性跟踪系统跟踪的磁性元件。在这种情况下，就可能不需要将导航元件228定位在导引器200之外。鉴于本公开所属技术领域，导航元件228的其他替代方案对于本领域普通技术人员将是显而易见的。导航探针220和相应的跟踪系统的示例由美国密歇根州卡拉马祖的StrykerNavigation、德国费尔德基兴的Brainlab AG、安大略省多伦多的Synaptive Medical、和美国明尼苏达州明尼阿波利斯市的Medtronic提供。
导引器通路210在横向方向上(即，垂直于纵向轴线212)显著大于探针轴222。这样可以允许外科医生在通路210的长度下视觉化而不会使其视线受到过度阻碍。这也可以允许外科医生在探针220持续在适当位置时将例如内窥镜或抽吸管(aspiration tube)这样的其他器械插入通路210中，等等。由于它们的不同的相对尺寸，侧壁204不能保持导航探针轴222不在通路210内横向移动。预期的是，探针轴222在通路210内的一些横向移动不会严重影响恰当的导航，但是，相信更重要的是，确保远测探针末端224和在远侧导引器端部208处的固定位置之间的连续的、恰当的配准。例如，维持探针末端224与在远侧导引器端部208处的导引器轮廓的几何中心的偏差很小或没有偏差预期以供用于精确导航的足够的配准，即使轴222的近端可能在通路210内横向移动。
在图2A和图2B的实施例中，探针末端224通过探针插座230维持与远侧导引器端部208配准。探针插座230优选地位于在远侧导引器端部208的导引器轮廓的几何中心处(如，如果远侧导引器端部208呈椭圆形，则位于椭圆的几何中心处)，但是并非在所有实施例中都严格要求这样。例如，插座230可以偏移导引器的中心轴线。
在该实施例中，探针插座230包括基本圆形的插座壁232，插座壁232具有内表面236，内表面236在通路210内从远侧插座端部240延伸到近侧插座端部234。内表面236从近侧插座端部234处的相对大的直径逐渐变细到远侧插座端部240处相对小的直径。远侧插座端部可位于远侧导引器末端208处或附近。插座壁232的尺寸被设计成限制远侧探针末端224的超出预定义的移动范围的横向移动。例如，插座壁232可以在横向方向上将探针末端224的移动限制在小于1毫米(“mm”)的范围内，或者更优选地，插座壁的尺寸被设计成可以限制在横向方向上的任何移动。
近侧插座端部234的直径可以具有任何尺寸，但是优选地不大到会显著阻碍通过导引器200的视线、且不会太小以至于难以在手术期间将探针末端224定位在插座230内的程度。插座壁的锥形表面236有助于将探针末端224引导到插座230内的恰当位置，并且从横向方向观察，表面236可具有圆锥形的或弯曲的轮廓。表面236还可以具有特定选择的形状的区域以匹配探针末端224的形状。例如，如果探针末端224是半球形的，则表面236的全部或一部分可以具有匹配的形状。作为另一个例子，如果探针末端224是圆柱形的(或者具有与末端紧邻的圆柱形主体的半球形末端)，则表面236的远侧部分可以具有匹配的圆柱形状。鉴于本公开，其他替代方案对于本领域普通技术人员将是显而易见的。
插座壁232的形状和尺寸还可以被设计为将探针末端224保持成紧密地接近远侧导引器端部208。例如，沿着纵向轴线212测量的从远侧导引器端部208到探针末端的距离优选小于5.0mm，更优选地小于1.0mm，最优选地小于0.5mm或更小。在探针末端224离远侧导引器端部208的距离为1.0mm或更小的情况下，可能没有必要为了导航到脑组织中的目的而去尝试校正位移量，因为这预期已处于脑组织在颅骨内移动偏差的正常量内。优选(但非严格要求)的是，探针末端224不突出超过远侧导引器端部208。
导引器末端开口216(如果设置有导引器末端开口的话)可以位于处在插座壁232的端部处的探针插座230内，例如图2B中所示。替代地，导引器末端开口216可以位于远侧导引器端部208中的其他位置(位于插座230外的位置)。探针插座230还可以包括形成流动通路238的一个或多个开口，用以允许流体绕过插座壁232；该特征可以有助于确保在近侧插座端部234和侧壁204之间的位置处，使可能在通路210的远端处积聚的流体恰当地排出。更具体地，可以在探针插座230的外壁244和导引器侧壁204之间设置间隙242，并且在某些情况下流体可能积聚在该间隙242中。流动通路238被设置为的是允许流体离开间隙242。
在使用中，外科医生将导引器200和牵开器202组装在一起，将探针末端224放入插座230中，并使用通过探针220提供的计算机辅助导航来将组件引导到手术部位。在导航期间，探针220经由叠加了探针图像和组织图像的计算机屏幕，来指示远侧导引器端部208相对于下方组织的位置。在整个步骤中，外科医生优选地可以通过导引器200和牵开器202的透明壁检查组织，并且可以根据需要周期性地移除探针220以获得更好的视觉化影像或执行例如抽吸流体等的中间过程。
图3A和图3B示出了导引器300的另一个实施例。为简单起见，在这些图示中仅示出了导引器300的位于远侧导引器端部302附近的部分，并且将理解导引器300的其他特征，例如，内部通路的其余部分和本申请先前描述的其他特征将连接到所示部分。在该实施例中，导引器300具有探针插座304，其通过多个支撑件306悬空在导引器300内。
探针插座304可以位于导引器的中心线上，该中心线平行于导引器的纵向轴线308，但是其他位置也是可能的。探针插座304优选地包括从近侧插座端部312延伸到远侧插座端部314的插座壁310(其为圆形，但可具有其他形状)。插座壁310具有内表面316,内表面316从近侧插座端部312处的相对大尺寸逐渐变细到在远侧插座端部314处具有相对小尺寸。内表面316的尺寸和形状设计成保留远侧探针末端224以防止探针末端224横向移动。例如，图3B示出探针末端224在其完全就位于探针插座304中之前不久，所处的位置，以更清楚地示出锥形内表面316从线性地逐渐变细的近侧表面部分318过渡到远侧表面部分320，远侧表面部分被成形为与探针末端224的半球形状相匹配。当完全就位时，探针末端224以类似球窝布局的方式抵靠远侧表面部分320，远侧表面部分320的半球形表面呈杯状且紧密符合半球形探针末端224。在其他实施例中，内表面316可以具有其他形状以容纳不同形状和尺寸的探针末端224。例如，简单的圆锥形状可以容纳具有各种末端直径的不同探针。
支撑件306被形成为平面肋，这些平面肋从导引器的中心线向外辐射，并且平行于纵向轴线308延伸。在替代实施例中，支撑件306可以由其他形状替换，例如块状、柱状等等。
探针插座304可以被定位成靠近穿过远侧导引器端部302的导引器末端开口322。导引器末端开口322和探针插座304被定位成，使得位于探针插座外壁330和侧壁204之间的间隙328内的流体可以穿过导引器末端开口322而不穿过探针插座304。因此，即使当探针末端224安装在探针插座304内时，流体也可以流过导引器末端开口322。探针插座304还可包括穿过远侧插座端部314的远侧插座开口324，当探针未安装在探针插座304中时，远侧插座开口324提供额外的流动路径，并防止流体汇集在探针插座304中。
在所示实施例中，远侧插座端部314延伸到导引器末端开口322中，使得其位于远侧导引器端部302的平面处或附近。因此，导引器末端开口322形成为围绕探针插座304的环形通路，并且支撑件306桥接远侧导引器端部302和探针插座304之间的间隙。支撑件306可以包括拱形空隙326，以有助于减少支撑件306可能会对通过导引器末端开口322的流动引起的任何扰动。
远侧插座端部314在导引器末端开口322内的放置可以使探针末端224尽可能靠近远侧导引器端部302。这简化了探针220和导引器300之间的配准，因为它们的远端之间几乎没有偏移。然而，并不要求在所有实施例中都是这种布局。例如，探针插座304可以在近侧方向上进一步移动(即，返回到导引器通路中)以允许通过导引器末端开口322的流体流动容量更大，和为其他原因而使导引器末端开口322更小。如果探针末端224和远侧导引器端部302之间的偏移是显著的，则与探针220相关联的计算机系统可被编程，以在为外科医生指示导引器300的位置时计入该偏移，如本领域中已知的。
优选地插座304的定位和尺寸被设计成，当探针末端224被安装在插座304中时，使得远侧导引器端部302处的导引器侧壁204的至少一部分对外科医生是可见的。例如，一对在插座304和探针220周围的侧壁204(其可以是如图所示的平坦的或弯曲的)的透明面332可以是可见的。即使在探针220就位时，外科医生也可以视觉性地检查下面的组织，并且可以移动探针轴222围绕通路210内，以改变其视野，而不会使探针末端224从插座304移位。
图4A和图4B示出了导引器400的另一个实施例。与图3A和图3B一样，仅示出了与远侧导引器端部402邻近的导引器400的区域。应当理解，导引器400的其他特征，例如内部通路的其余部分和本申请先前描述的其他特征，将连接到所示部分。在该实施例中，导引器400具有探针插座404，探针插座404包括通过多个支撑件406悬空在导引器400内的部分。探针插座404可以位于导引器的中心线上，该中心线平行于导引器的纵向轴线408，但其他位置是可能的。
探针插座404优选地包括插座壁410(该插座壁为圆形，但可具有其他形状)，其从近侧插座端部412延伸到远侧插座端部414。插座壁410具有内表面416，内表面416从近侧插座端部412处的相对大的尺寸逐渐变细到远侧插座端部414处的相对小的尺寸。内表面416的尺寸和形状被设计成保留远侧探针末端224，以防止在探针末端224完全就位在探针插座404中时探针末端224的横向移动。内表面416可以在构造上类似于关于图3A和图3B描述的探针插座304，或者具有配置成保留探针末端224的其他形状。例如，内表面416可包括：邻近近侧插座端部412的近侧部分，近侧部分具有相对于纵向轴线408的处在20°～30°范围内的(如，25°)第一角度θ1；相对于上部在远侧定位的中间部分，中间部分具有相对于纵向轴线408处在5°～15°(如10°)的范围内的第二角度θ2；以及相对于中间部分在远侧定位的远侧部分，远侧部分呈半球状或者半球形(semi-hemispherical shape，半半球形)，其具有处在0.3mm～0.8mm范围内的半径r。这种布局被期望，为的是提供探针末端224到插座404中的简单且可重复的安装，并当探针末端224完全就位时提供独特的感觉。
探针插座404被定位成邻近于穿过远侧导引器端部402的导引器末端开口418。导引器末端开口418和探针插座404被定位成，使得流体可以穿过导引器末端开口418而不穿过近侧插座端部412。这样就允许当探针末端224安装在探针插座404内时，位于探针插座的外壁428和导引器侧壁204之间的间隙426中的流体流过导引器末端开口418。在所示的实施例中，外壁428被示出为围绕其整个周边与侧壁204间隔开，但是应当理解，外壁428可以在一些位置处与侧壁204合并(例如当导引器轮廓呈狭窄的椭圆或卵形，并且插座404具有圆形轮廓时)。
探针插座404还可包括穿过远侧插座端部414的远侧插座开口420，以在探针未安装在探针插座404中时提供额外的流动路径，并防止流体汇集在探针插座404中。远侧插座端部414可以延伸到导引器末端开口418中，使得其位于远侧导引器端部402的平面处或附近。在这种情况下，导引器末端开口418可以被形成为环形通路，其围绕探针插座404且具有支撑件406，这些支撑件桥接远侧导引器端部402和探针插座404之间的间隙。支撑件406可包括拱形空隙，以有助于减少流过导引器末端开口418的可能由支撑件406引起的任何扰动。与图3A和图3B的实施例一样，使远侧插座端部414位于导引器末端开口418内，可以使探针末端224尽可能放置成靠近远侧导引器端部402。然而，不要求在所有实施例中都是这种布局。
在该实施例中，近侧插座端部412在横向方向上(即，垂直于纵向轴线408)比导引器末端开口418更大。这提供了相对大的探针插座404，从而有助于引导探针220到合适的地点，同时保留导引器末端开口418的尺寸相对较小，从而有助于防止脑组织或其它精细组织因导引器末端开口418的边缘的强迫进入或剪切而被损坏的可能性。图4B示出了这种配置如何有助于将探针末端224引导到探针插座404中，即使当探针末端224从探针插座的中心线(在该示例中，其与导引器400的几何中心共线)显著偏移的位置处开始时也是如此。
在近侧插座端部412大于导引器末端开口418的情况下，特别有利的是可以提供用于确保通过导引器末端开口418的合适流动的附加配置(provisions)。为此，探针插座404可包括一个或多个(优选三个)处在近侧插座端部412和远侧插座端部414之间的位置处的开口，用以允许流体流动到导引器末端开口418而不穿过近侧插座端部412。这些开口例如可以是槽口422，槽口422从探针插座404的外表面向内延伸到导引器末端开口418。这些槽口422允许流体从导引器通路的最远侧部分排出，以防止围绕导引器远端处的探针插座404的外周边汇集。所示实施例中的槽口422在纵向方向上从近侧插座端部412延伸到位于邻近远侧插座端部414的侧壁204的一部分，但是其他实施例可具有在纵向方向上具有不同长度的槽口。
每个槽口422可在其处在环形通路424处的内端部终止，环形通路424覆盖导引器末端开口418。环形通路424穿过插座424的内表面416并延伸至导引器末端开口418，并且预期有助于将穿过导引器末端开口418的流体重新分配成更均匀且更少限制的流动。支撑件406桥接并中断环形通路424以将近侧插座端部412接合到远侧插座端部414并使远侧插座端部414悬空在导引器末端开口418处。槽口422和环形通路424的尺寸被设计成防止探针末端224进入槽口和环形通路(例如，如果使用的最小探针末端224为0.8mm或更大，那么就使槽口和环形通路具有0.5mm的最大宽度)。
与其他实施例一样，插座404的定位和尺寸优选地被设计成，当探针末端224被安装在插座404中时，使得处在远侧导引器端部402处的导引器侧壁204的透明部分对外科医生可见，以在探针220就位时允许视觉化下面的组织。
图5A至图5D示出了导引器500的另一实施例，其中仅示出了与远侧导引器端502邻近的导引器500的区域。与前面的实施例一样，应该理解，导引器500的其他特征将连接到所示部分。在该实施例中，导引器500具有探针插座504，探针插座504具有将近侧插座端部508接合到远侧插座端部510的主要支撑件506。远侧插座端部510邻近于(并且优选地在其内)导引器末端开口512。近侧插座端部508在与导引器500的纵向轴线514垂直的方向上比导引器末端开口512大。该探针插座504的结构类似于图4A和图4B中所示的结构，并且可以包括相同的变化和特征(例如，远侧插座开口等)。图4A和图4B的描述同样适用于图5A-图5D的实施例。
图5A-图5D的实施例与图4A和图4B的不同之处在于，次要支撑件516被设置在每个槽口518的任一侧上，这些次要支撑件将近侧插座端部508接合到远侧插座端部510。次要支撑件516优选地在其远端处具有更大的空隙，以在邻近于导引器末端开口512处提供更连续的流动通路。例如，主要支撑件506可通过肋520连接到远侧插座端部510，肋520的下端部位于导引器末端开口512内或附近，而次要支撑件516通过肋522连接到远侧插座端部510，这些肋522在导引器末端开口512上方间隔开，如图5C中最佳示出的。该布局提供额外的结构以支撑远侧插座端部510并防止外科医生将探针末端224嵌入在槽口518中或者位于近侧插座端部508和远侧插座端部510之间的间隙中，同时仍然在导引器末端开口512处提供环形通路524(图5B，该环形通路可以在一些位置被主支撑肋520所中断)，以允许其中相对自由的流动。位于次要支撑件516和主要支撑件506之间的开口526提供流动通路，这些流动通路穿过探针插座504的内表面并沿纵向轴线514延伸到导引器末端开口512，以允许在各个位置处的垂直流体流动。与前面的实施例一样，位于探针插座的外壁530和导引器侧壁204之间的间隙528中的流体可以流过导引器末端开口512，而不必穿过近侧导引器端部508，这有助于减少可能由探针末端224引起的任何流动限制。
还可以设想，主要支撑件506可以被构造成类似于所示的次要支撑件516(即，具有接合到远侧插座端部510的高拱形肋522)。然而，如图5A-图5D所示的主要支撑件506的下肋可有助于增加强度并防止组织进入导引器末端开口512。替代地，如果发现增加的支撑件合乎需要，并且流过导引器末端开口512的限制不会受到不适当的损害，那么次要支撑件516可在结构上与主要支撑件506相同。鉴于本公开内容，其他替代方案对于本领域普通技术人员将是显而易见的。
任何给定实施例的探针插座可具有任何合适的形状，以适配任何所需的导航探针。探针插座可以被配置成适配一种特定类型的探针，或者它可以配置成保留许多不同的导航探针。例如，如上参照图2A-图5D所述的探针插座可以配置成可互换地接纳四个或更多个不同探针中的任何一个，如图6A至图6D所示。第一探针600的末端直径D为1.0mm，锥角θ约为6.0°。第二探针602的末端直径D为0.8mm，锥角θ约为7.5°。第三探针604的末端直径D为1.0mm，锥角θ约为18.0°。第四探针606具有1.0mm的末端直径D和从末端向近侧延伸的直径为1.0mm的圆柱形轴608。借助被放置在插座的远端处(远侧导引器端部的1.0mm内、更优选地0.5mm内)的探针末端，这些探针中的每一个都可被插入以保持探针末端免于横向移动。
插座可以被形成为使得外科医生不可能将探针末端“楔入”到位，因为这可能引起难以移除探针。为此，优选的是，插座内壁的锥角与任何特定探针末端的锥角不精确地匹配，以将两个部件锁定在一起的方式。还优选的是，插座的材料相对较硬以防止其变形从而允许探针末端嵌入其中。聚碳酸酯塑料预期适用于此目的，但也可使用其他材料。当然，无论插座如何设计，外科医生在探针上施加非常大的力都可能将其嵌入插座中，因此可以理解这些偏好是基于仪器的正常使用而不是设定严格的在所有情况下对所有实施例的要求。
替代地，插座可以有意地形成为倾向于将探针末端捕获就位。例如，探针末端可以包括扩大的端部，该扩大的端部卡入插座内的相应形状中，使得需要用力来移除探针，或者插座可以包括倾向于夹住探针的末端的薄的可变形肋。移除探针时可能需要更加小心，但增加的益处是不需要外科医生始终手握探针。
预期前述实施例有助于外科医生使用具有导航系统的导引器和牵开器系统。预期外科医生将通过将导引器与牵开器组装在一起来使用该装置，将导航探针放置在导引器中直到探针的末端到达探针插座的端部，然后将三个部分作为一个单元向前前进到组织中。在此步骤中，外科医生可以移除探针以更好地观察导引器或将其他器械或装置插入导引器中。如果需要，夹具或其他装置可以设置以将探针保持在适当位置以解放外科医生的手以进行其他任务。在所结合的参考文献中公开了夹具的示例，但是可以使用其他机构。鉴于本公开所属技术领域，其他用途和方法对于本领域普通技术人员而言是显而易见的。
导引器末端开口可以为系统增加显著的益处，例如通过允许流体通风以防止导引器周围的压力过度积聚，允许移除流体，并且如果开口足够大则允许切除或手动移动与开口邻近的组织。在将组件放置在手术部位之后，当导引器从牵开器撤回时，末端开口还可以允许空气朝向组织排气，这可以有助于防止在撤回导引器时导引器产生拉动组织的吸力。鉴于本公开内容以及系统的进一步使用，其他益处将是显而易见的。
虽然预期前述实施例可以通过简单地将探针末端224放入探针插座中而“徒手”使用，但是在一些情况下，外科医生可能希望将探针220锁定在导引器200内的适当位置。通过使用保留机构来完成，例如图7A-图8B中所示的示例性探针保留器700。
探针保留器700包括接纳器702，接纳器702通过一对夹具704贴附到导引器200。接纳器702包括尺寸被设计成接纳探针220的通道706。通道706优选地是具有适合于容纳探针220的直径的封闭通路，但是在其他实施例中，它可以包括纵向槽口或具有“C”或“U”形轮廓等。通道706具有面向外科医生的近侧通道端部708和延伸到导引器200中的远侧通道端部710。当探针轴222位于通道706中时，通道706约束并且可以完全限制探针轴222的横向方向上的移动。
接纳器702可以被配置成选择性地将探针220锁定在通道706内的适当位置。例如，近侧通道端部708可以具有带螺纹的外表面712，其被配置为接合相应的锁定螺母714，以及穿过近侧通道端部708的一个或多个切口段716。螺纹外表面712和锁定螺母714被配置成，使得锁定螺母714在被紧固到螺纹外表面712上时挤压螺纹外表面712，例如通过提供一个或两个略微锥形或使锁定螺母的螺纹的直径略小于外螺纹表面712上的螺纹。切口段716提供缓解以允许螺纹表面712在锁定螺母714被紧固时向内移动。因此，当锁定螺母714被紧固在螺纹外表面712上时，螺纹外表面712径向向内地移动，并且近侧通道端部708的内表面718夹紧并将探针220固定就位。接纳器702还可包括一个或多个保留凸缘720，以防止锁定螺母714完全从接纳器702被移除。
在其他实施例中可以使用其他锁定机构。例如，锁定螺母714可以由带夹、固定螺钉或其他装置代替。在所结合的参考文献中提供了替代锁定件的示例，并且鉴于本公开，其他选项对于本领域普通技术人员将是显而易见的。
在所示实施例中，接纳器702可包括从远侧通道端部710向近侧延伸的多个槽口722(如，三个槽口)。示例性槽口722沿组件的纵向轴线212纵向地延伸，但是可以使用其他定向(如，螺旋形)。通道706的内表面也可以是平缓的锥形，使得通道706的直径随着其接近远侧通道端部710而减小。远侧通道端部710处的通道706的最终直径可略小于预期与装置一起使用的最大直径的探针220，使得探针220在远侧通道端部710处被接纳器702略微挤压。槽口722允许通道706在远侧通道端部710处向外弯曲以容纳探针220的不同尺寸。期望该特征提供有用的轻微保留力，并且可以有助于将探针220定位于通道706的中心。
接纳器还可以被配置成，在探针220被安装到导引器200中时，将远侧探针末端224朝向插座(如，插座230、304、404或504)指引。前述锥形和开槽口的布局预期通过将通道706朝向远侧导引器末端处的相应插座定向来实现这一点，但是其他实施例可以使用其他配置来做同样的事情。优选地，通道706在纵向方向上延伸，使得其防止探针220在通道706内形成显著角度(即，其防止形成可能会妨碍远侧探针末端224进入插座的角度)。例如，通道706的内径可以不大于最大探针直径的110％，并且通道的长度可以是最大探针直径的至少300％，更优选为至少1000％。
尽管如上所述，但是在其他实施例中，通道706可以包括非锥形且不包括槽口的简单环或通路，或者锥形和槽口可以由柔性隔膜或悬臂替换，柔性隔膜或悬臂有助于使探针在通道706内居中。鉴于本公开，其他替代方案对于本领域普通技术人员而言是显而易见的。
夹具704附接到接纳器702，并且被配置成将接纳器702保持在相对于导引器200的固定位置。接纳器702可以在导引器200上居中，如图所示，或者它可以是从导引器的中心线偏移。在该实施例中，夹具704通过夹具臂724连接到接纳器702，夹具臂724的形状设计成通常匹配在近侧导引器端部206处的导引器侧壁204的形状。因此，每个夹具臂724具有开口726，通过开口726外科医生可以观察到导引器通路210。
每个夹具704包括翼片728和卡钩730，翼片728的形状被设计成接纳用户的手指，卡钩730的形状被设计成缠绕在导引器上的相应凸缘800(图8A-图8B)周围。夹具臂724位于翼片728和卡钩730之间。夹具臂724和卡钩730可在锁闭位置和解锁位置之间移动，在锁闭位置，卡钩730彼此相对靠近，而在解锁位置，卡钩730彼此相对远离。在它们的锁闭位置，卡钩730间隔第一距离，在第一距离处它们缠绕相应的凸缘800以将探针保留器700固定到导引器200。当未附接到导引器200时，锁闭位置中的卡钩间距可略大于其自然静止位置。因此，当附接到导引器200时，夹具臂724可以处于轻微弯曲力下，弯曲力是由卡钩730从其静止位置弯曲到其锁定位置而引起的。这可以有助于提供更强的锁定连接，并且可以降低连接时移位或移动的可能性。
当外科医生将翼片728夹在一起时，夹具臂724弯曲并提供支点，卡钩730围绕该支点旋转，直到它们彼此相距第二距离。在该位置，卡钩730释放凸缘800，并且探针保留器70可以从导引器被移除。通过反转该操作，夹具704可以被重新安装到导引器200上，并且卡钩730可以包括倾斜表面，以允许它们简单地通过将探针保留器700压靠在近侧导引器端部206上而卡入到凸缘800上。
在示例性实施例中设有两个夹具臂724，每个夹具臂724具有围绕开口726的两个间隔开的部分，以允许到导引器200中的视觉化。每个夹具臂724在接纳器702的相对侧的两个位置处连接到接纳器702。接纳器702和夹具臂724之间的附接可以具有支撑壁732，以增加连接的刚性。这预期在拆卸和安装步骤中有助于夹具臂724以更可预料的方式弯曲。
前述夹具704布局预期会提供简单且可靠的接合以选择性地将探针保留器700连接到导引器200。然而，其他实施例可使用不同的结构来将探针保持在适当位置。例如，柔性夹具臂724可以由具有机械枢轴，例如枢轴销等，的更刚性构件和复位弹簧代替，以将卡钩730偏置到夹紧位置。作为另一个例子，每个夹具臂724可以具有位于导引器200的一侧上的单个部分，而不是两个间隔开的部分，并且夹具704可以相对于所示位置转动90°，使得从侧部而不是从顶部夹持导引器200。鉴于本公开内容，其他替代方案对于本领域普通技术人员将是显而易见的。
图8A和图8B示出了当安装在示例性导引器200上时出现的图7A-图7B的实施例。导引器200被示出与相应的牵开器202组装在一起。导引器200优选地包括探针末端插座，例如本申请先前描述的那些，但是也可以设想，探针保留器700可以与不具有探针末端插座的导引器一起使用，例如参考图1所讨论的那些。探针保留器700和导航探针220的组装优选地可以从导引器200移除或安装到导引器200中，而不需要将导引器200与牵开器202分离开。如果需要，这可以快速进入导引器内部。
图9A和图9B示出了探针保留器900的另一个实施例。在这种情况下，探针保留器包括接纳器902，接纳器902可以通过一对夹具904贴附到导引器上。该实施例通常与图7至图8B所示实施例相同。然而，在该实施例中，用于将探针轴锁定在适当位置的机构不同。接纳器通道906形成有螺纹近端908、圆锥形地逐渐变细的中心部分910和相对窄的远侧部分912。锁定螺母914包括适于外科医生使用的近侧旋钮部分916(如，滚花，或者其他的成形为由手指或工具接合)、阳螺纹中心部分918、以及具有一个或多个纵向槽口922的逐渐变细的圆锥形远端920。中心通路924穿过锁定螺母914以接纳探针轴。锁定螺母914的螺纹918配置成旋入接纳器902的螺纹908中，并且锁定螺母914的圆锥形的远端920的尺寸适配到接纳器902的圆锥形中心部分910中。锁定螺母914通过相对于接纳器902旋转将其推入到接纳器902中。当锁定螺母914的锥形端部920接合接纳器通道906的锥形中心部分916时，部件之间的接触使锥形端部920径向向内弯曲以压靠在探针轴上。因此，锁定螺母914可以与接纳器902配合以将探针轴接合并保持在固定位置。
锁定螺母914可以通过一个或多个特征来保持，所述一个或多个特征与接纳器902互锁。例如，接纳器902可以具有一个或多个卡钩926，卡钩926围绕凸缘928，凸缘928从锁定螺母914的旋钮部分916径向延伸。当锁定螺母914完全松开时，这些保持特征阻止锁定螺母914意外地与接纳器902分离。然而，在一些实施例中，卡钩926可设计成可变形的，以允许锁定螺母914被移除。鉴于本公开，其他替代和变化对于本领域普通技术人员将是显而易见的。
应当理解，可以以各种方式修改前述实施例。作为一个示例，在一个实施例中公开的特征可以与任何其他实施例一起使用。作为另一个示例，本申请描述的探针插座可以通过增材制造或模制与导引器一体形成(所示实施例示出了各种配置，其中可以使用传统的两部分注射成型工艺来将导引器和探针插座制成单个的整体模制的部件)，或单独形成并附接到导引器上。作为另一个例子，探针插座可以具有任何侧壁轮廓形状，而不是实施例中所示的通常圆形的形状。探针插座还可以具有圆锥形、圆柱形、半球形或其他形状的任何组合。还设想即使当导引器不具有导引器末端开口时，探针插座可具有开口，例如图2B的流动通路和后面实施例的槽口，这可以有利于从插座移位流体以允许探针末端自由进入。鉴于本公开所属技术领域，其他替代方案对于本领域普通技术人员将是显而易见的。
本公开描述了可以单独使用或一起使用的许多新的、有用的和非显而易见的特征和/或组合。本申请描述的实施例都是示例性的，并不旨在限制本发明的范围。应当理解，本申请描述的发明可以以各种和等同的方式进行修改和调整，并且所有这些修改和调整旨在包括在本公开和所附权利要求的范围内。

Claims (24)

1.一种与导航探针一起使用的导引器系统，所述导航探针具有导航元件和导航探针轴，所述导航探针轴具有直径并终止于远侧探针末端，所述导引器系统包括：
侧壁，沿纵向轴线延伸并形成从近侧导引器端部延伸到远侧导引器端部的导引器通路，所述侧壁在与所述纵向轴线正交的横向方向上大于所述导航探针轴的直径；
探针插座，位于所述远侧导引器端部处，所述探针插座沿所述纵向轴线在所述导引器通路内从近侧插座端部延伸到远侧插座端部，所述探针插座具有内表面，所述内表面在所述近侧插座端部处沿所述横向方向具有第一横向尺寸、且沿在所述远侧插座端部处沿所述横向方向具有第二横向尺寸，所述第一横向尺寸大于所述第二横向尺寸；
其中，所述内表面被配置成且其尺寸被设计成接纳所述远侧探针末端并限制所述远侧探针末端在横向方向上的移动，并且所述侧壁被配置成且其尺寸被设计成，当所述远侧探针末端定位在所述探针插座内时，允许所述导航探针轴在所述通路内沿所述横向方向移动，
其中，所述探针插座的至少一部分在所述横向方向上与所述侧壁间隔开一间隙，
所述探针插座包括处在所述插座近端和所述插座远端之间的位置处的至少一个开口，所述至少一个开口在所述内表面和所述间隙之间形成流体连通路径。
2.根据权利要求1所述的导引器系统，其中，所述侧壁在所述横向方向上具有椭圆形轮廓，并且所述探针插座在所述横向方向上具有圆形轮廓。
3.根据权利要求1所述的导引器系统，其中，所述侧壁在所述横向方向上具有侧壁轮廓，并且所述探针插座位于所述侧壁轮廓的几何中心。
4.根据权利要求1所述的导引器系统，其中，所述内表面包括：近侧部分，邻近所述近侧插座端部，所述近侧部分具有相对于所述纵向轴线的第一角度；以及中间部分，相对于近侧部分在远侧定位，并且所述中间部分相对于所述纵向轴线具有第二角度，所述第二角度小于所述第一角度。
5.根据权利要求4所述的导引器系统，其中，所述内表面还包括相对于所述中间部分在远侧定位的远侧部分，所述远侧部分形成半球形表面的至少一部分。
6.根据权利要求1所述的导引器系统，其中，所述探针插座包括远侧插座开口，所述远侧插座开口穿过所述远侧插座端部并且在所述内表面和在所述远侧导引器端部处的所述侧壁的外部之间形成第一流体流动路径。
7.根据权利要求6所述的导引器系统，还包括：导引器末端开口，在所述导引器通路和所述远侧导引器端部处的所述侧壁的外部之间形成第二流体流动路径。
8.根据权利要求1所述的导引器系统，还包括：一导引器末端开口，在所述远侧导引器端部处形成穿过所述侧壁的流体流动路径。
9.根据权利要求1所述的导引器系统，还包括：至少一个通路，在所述插座近端和所述插座远端之间穿过所述探针插座的外壁，所述至少一个通路在所述导引器末端开口和所述间隙之间形成流体连通路径，所述流体连通路径被配置成至少局部绕过所述近侧插座端部。
10.根据权利要求9所述的导引器系统，其中，所述至少一个通路包括延伸穿过所述探针插座的外壁的多个槽口，所述多个槽口中的每个槽口沿着所述纵向轴线从所述近侧插座端部延伸到所述侧壁的位置邻近远侧插座端部的部分。
11.根据权利要求8所述的导引器系统，还包括：至少一个通路，穿过所述内表面到所述导引器末端开口。
12.根据权利要求11所述的导引器系统，其中，所述至少一个通路包括一个或多个环形通路。
13.根据权利要求8所述的导引器系统，其中，当沿着所述纵向轴线观察时，所述探针插座覆盖所述导引器末端开口，并且所述导引器系统还包括至少一个流体流动路径，所述流体流动路径延伸穿过所述导引器末端开口而不穿过所述近侧插座端部。
14.根据权利要求13所述的导引器系统，还包括：一个或多个支撑件，在所述侧壁和所述探针插座之间延伸，以使所述探针插座邻近所述导引器末端开口悬置。
15.根据权利要求14所述的导引器系统，其中，所述一个或多个支撑件包括沿着所述纵向轴线延伸的多个肋。
16.根据权利要求14所述的导引器系统，其中，所述远侧插座端部位于所述导引器末端开口内。
17.根据权利要求16所述的导引器系统，其中，所述一个或多个支撑件的至少一部分位于所述导引器末端开口内。
18.根据权利要求14所述的导引器系统，其中，所述探针插座在所述横向方向上具有插座尺寸，且所述导引器末端开口在所述横向方向上具有开口尺寸，并且所述插座尺寸小于所述开口尺寸。
19.根据权利要求14所述的导引器系统，其中，所述探针插座在所述横向方向上具有插座尺寸，且所述导引器末端开口在所述横向方向上具有开口尺寸，并且所述开口尺寸小于所述插座尺寸。
20.根据权利要求1所述的导引器系统，其中，所述内表面被配置成保持所述远侧探针末端邻近于所述远侧导引器端部。
21.根据权利要求20所述的导引器系统，其中，所述内表面被配置成将所述远侧探针末端保持在远侧导引器端部的1.0mm内。
22.根据权利要求1所述的导引器系统，其中，所述内表面被配置成能互换地保持至少四个不同的导航探针，每个导航探针具有远侧探针末端，每个所述导航探针具有与其他导航探针不同的几何形状，所述远侧探针末端在被完全安装在所述探针插座中时位于所述远侧导引器端部的1.0mm内。
23.根据权利要求1所述的导引器系统，其中，当所述导航探针被安装在所述导引器系统内时，所述远侧导引器端部处的侧壁的至少一部分是透明的并且能从所述近侧导引器端部看见。
24.根据权利要求1所述的导引器系统，还包括：探针保留器，被配置成选择性地连接到所述近侧导引器端部，所述探针保留器包括接纳器，所述接纳器被配置成，在所述探针保留器附接到所述近侧导引器端部时，接纳所述导航探针轴，且由此限制所述导航探针轴在所述横向方向上的移动。
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