CN110891495B - 具有射线可透特征部的sst牵开器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种射线可透的组织牵开装置(100)，其包括沿着柄部轴线(Lh)延伸的柄部(106)以及联接到柄部(106)的第一端部(103)的第一桨叶(102)，第一桨叶(102)包括平行于柄部(106)且偏离柄部(106)延伸的第一部分(110)以及将第一部分(110)连接到柄部(106)的第二部分(116)，第一部分(110)具有延伸到其表面的至少一个射线可透特征部，其中第一部分(110)沿着其纵向轴线(L1)弯曲。
Description
背景技术
牵开器的通常用途是进入旨在用于截骨术的骨结构，同时为各种软组织构件提供保护。最小化切口尺寸的外科牵开器和技术的发展由于减少所需的组织解剖而在恢复时间和术后疼痛方面取得重大改善。然而，牵开器的可视化可能较困难，尤其是在患者体内深处执行手术时。在整形外科手术中，诸如牵开器的外科工具具有良好的可靠性(即，强度)、生物相容性和射线可透性是极其重要的。目前，例如，通常使用聚醚醚酮(PEEK)、铝或不锈钢(SST)来设计用于截骨术的牵开器。然而，这些材料中没有一种具有适于截骨术的理想特征组合。由PEEK制成的牵开器的可靠性通常较差，同时制造成本较高。铝牵开器可能有毒性，并且还显示出较差的可靠性，而由SST制成的牵开器的射线可透性较差。
发明内容
本发明的所述实施方案涉及一种射线可透的组织牵开装置。该装置一般可被描述为包括沿着柄部轴线延伸的柄部和联接到该柄部的第一端部的第一桨叶，第一桨叶部分包括平行于该柄部且偏离该柄部延伸的第一部分以及将该第一部分连接到该柄部的第二部分，该第一部分具有延伸到其表面的至少一个射线可透特征部，其中该第一部分沿着其纵向轴线弯曲。
附图说明
图1示出了根据本公开的示例性实施方案的牵开器的透视图；
图2示出了图1的牵开器旋转90度的前视平面图；
图3示出了图1的牵开器的侧视平面图；
图4示出了根据本公开的示例性实施方案的图1的牵开器的桨叶部分的透视图；
图5示出了图1的牵开器的桨叶部分的侧视平面图；
图6示出了图1的牵开器的桨叶部分的第二部分的透视侧视图；
图7示出了图1的牵开器的俯视图；并且
图8示出了处于操作位置时的图1的牵开器的透视图。
详细描述
参照以下描述和附图可进一步理解本发明，其中相同的参考标号指代类似的元件。本公开涉及整形外科医疗装置，并且尤其涉及包括射线可透特征部的外科牵开器。本领域技术人员将会知道，本发明的原理适用于在外科手术过程中插入患者体内的任何手持式医疗装置。应当指出的是，如本文所用的术语“近侧”和“远侧”用来指朝向(近侧)和远离(远侧)装置的使用者的方向。
图1至图5示出了在手术过程中定位的不锈钢牵开器100，以沿进入患者体内手术部位的路径移动或保持组织。例如，在截骨术中，牵开器100可用于保护解剖结构。尽管可不受限制地使用该装置，但本文的描述和示例是指胫骨后表面的后面的结构。本领域技术人员将认识到，该装置可用于需要牵开的解剖结构的其它区域。
牵开器100包括两个桨叶102,202和柄部106。第一桨叶102联接到柄部106的近侧端部130，而第二桨叶202联接到柄部106的远侧端部132。第一桨叶102包括从近侧端部112延伸到远侧端部114的第一部分110和从第一部分的远侧端部114延伸并且包括大致90度弯曲的第二部分116。根据该实施方案的第一部分110是具有倒圆近侧端部112和沿着纵向轴线L1的长度的细长构件。第一部分110包括与骨接触的第一表面118和相对的第二表面120，并且在该实施方案中，其宽度W(即，在垂直于轴线L1的方向上的范围)小于其长度并且沿着第一部分110的长度是大致均匀的。在该实施方案中，第一部分110围绕垂直于中心纵向轴线L1的第一曲率轴线L2弯曲，如图2所示，使得第一表面118为凹形的同时与第一表面118相对的第二表面120为凸形的。在该示例性实施方案中，第一部分110也围绕弯曲轴线L3弯曲(例如，平行于围绕L2的第一表面118的弯曲且在其内径向分布)，如图2所示，使得与骨接触的第一表面118为凹形的并且第二表面120相对于L3为凸形的。沿着第一部分110的长度的此曲率使牵开器容易地插入骨与组织之间，并且第一部分110的形状经选择，使得与骨接触的第一表面118贴合其抵靠定位的骨的形状。第一部分110具有厚度T，在该实施方案中，该厚度沿着其长度和宽度(除了如下所述的尖端121)是大致均匀的，并且可例如为约2mm。如图5所示，在近侧端部112处，该实施方案的第二表面120的近侧部分朝向第一表面118弯曲，使得厚度T减小至例如1mm以形成尖端121。该尖端121使第一部分110更容易插入组织与骨骼之间，且不对任一者造成不必要的创伤。
第一部分110包括具有多个狭槽和/或沟槽122的多个射线可透特征部，在该示例性实施方案中，这些狭槽和/或沟槽垂直于纵向轴线L1延伸并且沿着第一部分110的长度彼此分开。沟槽122形成于第二表面120上。本领域技术人员将会理解，沟槽122的射线可透性取决于不锈钢的密度和结构长度的衰减(即，材料厚度)。在使用1.4542型不锈钢的示例性实施方案中，第一部分110在沟槽122的最大深度处的厚度(即，第一部分110的最小材料厚度)为约0.3mm。这些沟槽122的深度增强了第一部分110的射线可透性。然而，如果将此最小厚度均匀地施加在第一部分110的表面上，则可能太薄而不能承受手术期间施加的应力。因此，沟槽122为凹形的，从而使材料的厚度朝向第一部分110的侧表面增加。第一部分110的较厚侧面提供承受使用过程中施加的应力所需的稳定性，从而增强牵开器100的可靠性，这继而增大装置的射线可透性。在该实施方案中，沟槽122为大致椭圆形的，如图4所示。然而，应当理解，沟槽122可采用任何形状或形式，只要在其最大深度处，第一部分110的厚度为约0.3mm，同时第一部分110的侧向部分的厚度为至少2mm。图4的示例性实施方案提供沿着第一部分110的长度分布的十个沟槽122。然而，应当注意，可使用任何数量的沟槽122。沟槽122可沿着第一部分110的整个长度分布，或者可仅沿其长度的一部分分布。例如，沟槽122可沿着第一部分110的近侧部分分布。在另一个示例中，仅第一部分110的内侧部分可包括沟槽122。
第二部分116从连接到第一部分110的远侧端部114的近侧端部124延伸到连接到柄部106的远侧端部126。在该实施方案中，第二部分116包括具有约90度弯曲的弯曲部分117以及渐缩部分119。弯曲部分117从包括第一部分110的平面弯曲到垂直于第一部分110的平面。在该示例性实施方案中，弯曲部分117的宽度约等于第一部分110的宽度。然而，从连接到弯曲部分117的远侧端部的近侧端部到第二部分116的远侧端部126，渐缩部分119的宽度减小，以形成大致U形或V形。例如，在图6的实施方案中，渐缩部分119的侧面之间的距离朝向远侧端部126减小，使得远侧端部126的宽度小于弯曲部分117的宽度。在一个示例性实施方案中，远侧端部126的宽度为例如7mm。渐缩部分119的V形形状允许使用者切穿骨的后侧而不被第二部分116阻挡。第二部分116围绕弯曲轴线L4弯曲(例如，平行于第一表面118的弯曲且在其内径向分布)，如图2所示，使得第一表面118为凹形的并且第二表面120相对于L4为凸形的(除了下面描述的远侧部分)。从图6中可以看出，第二部分116的曲率恰好在远侧端部126的近侧终止，使得在该实施方案中，第二部分116的远侧端部126为大致圆柱形的。这在第一桨叶102与柄部106之间提供更稳定的连接。在该实施方案中，远侧端部126包括用于将第一桨叶102联接到柄部106的联接装置128，如图4所示。在另一个示例性实施方案中，远侧端部126可焊接到柄部106。在另一个实施方案中，第一桨叶102可与柄部106一体形成。
柄部106沿着纵向轴线Lh，从联接到第二部分116的远侧端部126的近侧端部130延伸到联接到第二桨叶202的近侧端部212的远侧端部132。在该实施方案中，柄部106可围绕渐缩的近侧端部和远侧端部的内侧部分为大致圆柱形的。应当理解，柄部106可采用任何形状，以提供第一桨叶102与第二桨叶202之间的稳定连接以及用于夹持的合适表面。柄部106可包括多个围绕柄部106的外表面径向分布的狭槽134，以在使用时增强夹持性。柄部106可由不锈钢或任何其它合适的生物相容性材料形成。
在该实施方案中，第二桨叶202被构造成基本上类似于第一桨叶102。具体地讲，第二桨叶202包括从近侧端部212延伸到远侧端部214的第一部分210和从第一部分的近侧端部212延伸并且包括大致90度弯曲的第二部分216。根据该实施方案的第一部分210是具有倒圆远侧端部214和沿着纵向轴线L5的长度的细长构件。第一部分210包括与骨接触的第一表面218和相对的第二表面220，并且在该实施方案中，其宽度W(即，在垂直于轴线L5的方向上的范围)小于其长度，并且沿着第一部分210的长度是大致均匀的。在该实施方案中，第一部分210围绕垂直于中心纵向轴线L5的第一曲率轴线L6弯曲，如图2所示，使得第一表面218为凹形的同时与第一表面118相对的第二表面220为凸形的。类似于第一部分110，在该示例性实施方案中，第一部分210也围绕弯曲轴线L7弯曲(例如，平行于围绕L5的第一表面218的弯曲且在其内径向分布)，如图2所示，使得与骨接触的第一表面218为凹形的并且第二表面220相对于L7凸形的。第一部分210还具有厚度T，该厚度沿着其长度和宽度(除了尖端221)是大致均匀的，并且可例如为约2mm。如图3所示，在远侧端部214处，该实施方案的第二表面220的近侧部分朝向第一表面218弯曲，使得厚度T减小至例如1mm以形成尖端221。
与第一部分110一样，第一部分210包括具有多个沟槽222的多个射线可透特征部，在该示例性实施方案中，这些沟槽垂直于纵向轴线L5延伸并且沿着第一部分210的长度彼此分开。沟槽222以与沟槽122相同的方式形成。即，在使用1.4542型不锈钢的示例性实施方案中，第一部分210在沟槽222的最大深度处的厚度(即，第一部分210的最小材料厚度)为约0.3mm。这些沟槽22也是凹形的，从而使材料的厚度朝向第一部分210的侧表面增加。在该实施方案中，沟槽22为大致椭圆形的，然而应当理解，沟槽222可采用任何形状或形式，只要在其最大深度处，桨叶202的厚度为约0.3mm，同时第一部分210的侧向部分的厚度为至少2mm。
第二部分216从连接到柄部的远侧端部132的近侧端部224延伸到连接到第一部分210的近侧端部212的远侧端部226。在该实施方案中，第二部分216包括具有约90度弯曲的弯曲部分217以及渐缩部分219。弯曲部分217从包括第一部分210的平面弯曲到垂直于第一部分210的平面。在该示例性实施方案中，弯曲部分217的宽度约等于第一部分210的宽度。然而，从连接到第一部分210的近侧端部212的远侧端部到柄部106的远侧端部132，渐缩部分219的宽度减小，以形成大致U形或V形。例如，在图6的实施方案中，渐缩部分219的侧面之间的距离朝向近侧端部224减小，使得渐缩部分219的近侧端部的宽度小于弯曲部分217的宽度。在一个示例性实施方案中，近侧端部224的宽度为例如7mm。第二部分216围绕弯曲轴线L8弯曲(例如，平行于第一表面118的弯曲且在其内径向分布)，如图2所示，使得第一表面218为凹形的并且第二表面220相对于L8为凸形的(除了下面描述的近侧部分)。类似于第二部分116，第二部分216的曲率恰好在近侧端部224的远侧终止，使得在该实施方案中，第二部分216的近侧端部224为大致圆柱形的。这在第二桨叶202与柄部106之间提供更稳定的连接。在该实施方案中，近侧端部224包括用于将第二桨叶202联接到柄部106的联接装置。在另一个示例性实施方案中，近侧端部224可焊接到柄部106。在另一个实施方案中，第二桨叶202可与柄部106一体形成。
第一桨叶102和第二桨叶202联接到柄部106，使得渐缩部分119,219垂直于包括柄部的纵向轴线的平面延伸。如图3所示，渐缩部分119在第一方向上垂直于柄部106的纵向轴线Lh延伸，而渐缩部分219在相反方向上垂直于柄部106的纵向轴线Lh延伸。因此，如图3所示，第一桨叶的第一部分110位于与包括柄部106和第二桨叶的第一部分210的平面基本上平行的平面中。具体地讲，如图4所示，在与第二桨叶202的第一部分210相对的方向上，第一桨叶102的第一部分110基本上平行于包括柄部106的纵向轴线Lh的平面。更具体地讲，第一桨叶部分102和第二桨叶部分202联接到柄部106，使得第一桨叶102的第二表面120和第二桨叶202的第二表面220面对延伸穿过柄部106的平面。从图7中可以看出，第一桨叶102和第二桨叶202联接到柄部，使得纵向轴线L1和L5从柄部106的纵向轴线Lh侧向旋转约60+/-2度。在该实施方案中，第一桨叶102和第二桨叶202朝柄部的相对侧面旋转，如图7所示。这种旋转确保桨叶102,202在手术期间不阻挡外科医生接近骨骼和周围组织。
该实施方案的牵开器100的材料是不锈钢，其提供高水平的强度和可靠性以及改善的射线可透性，尤其是当与以上公开的较薄槽状部分122,222组合时。在一个示例性实施方案中，牵开器由1.4542型不锈钢形成。在其它实施方案中，牵开器可由1.4301、1.4021、1.4310不锈钢或任何其它合适的不锈钢变型形成。不锈钢还显示出高水平的生物相容性，以防止在人体中产生毒性。可使用各种技术，从而以相对较低的成本来制造该装置。例如，牵开器可通过机械加工、焊接、精加工或热处理来制造。
现在参见图8，将描述用于对患者体内的牵开器100和手术部位进行成像的方法的一个示例。在要接近的患者解剖结构的位置附近的皮肤上形成切口。例如，在膝关节外科手术中，可在胫骨的内侧形成切口，该切口在关节线下方约一厘米处并延伸至鹅足肌腱以接近胫骨后表面。然后将牵开器100通过切口插入到胫骨150后面附近的目标位置(诸如胫骨与要保护的解剖结构之间的胫骨后表面的背面)以露出胫骨后脊。可使用诸如X射线、CT扫描、射线照相或其它成像系统的成像系统(未示出)，向外科医师提供穿过患者组织以及穿过牵开器100的射线可透部分的手术入路和手术部位的图像。此外，在手术部位使用的器械152和植入物的位置和取向可使用成像系统(未示出)穿过牵开器100的射线可透部分和患者组织来可视化。执行手术之后，即从目标位置移开牵开器100并且闭合切口。
本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明的发明构思的情况下，可对上述实施方案作出修改。还应当理解，可将与实施方案中的一个相关联的结构特征部和方法结合到其它实施方案中。因此，应当理解，本发明不限于所公开的具体实施方案，而是将修改也包括在所附权利要求书限定的本发明的范围内。
Claims (19)
1.一种射线可透的组织牵开装置，包括：
柄部，所述柄部沿着柄部轴线延伸；以及
第一桨叶部分，所述第一桨叶部分联接到所述柄部的第一端部，所述第一桨叶部分包括平行于所述柄部且偏离所述柄部延伸的第一部分以及将所述第一部分连接到所述柄部的第二部分，所述第一部分包括与骨接触的第一表面和相对的第二表面且具有形成于所述第二表面上的至少一个射线可透特征部，其中所述第一部分沿着其纵向轴线弯曲；
其中，所述第一部分从近侧端部延伸到远侧端部，所述第二部分从所述第一部分的远侧端部延伸并且具有弯曲部；以及
其中，所述至少一个射线可透特征部是沟槽，所述沟槽为凹形的，从而使材料的厚度朝向所述第一部分的侧表面增加。
2.根据权利要求1所述的装置，还包括联接到所述柄部的第二端部的不锈钢的第二桨叶部分，所述第二桨叶部分包括从近侧端部延伸到远侧端部的第一部分和从所述第二桨叶部分的第一部分的近侧端部延伸并且包括弯曲部的第二部分，所述第一桨叶部分的第一部分沿着第一平面设置且所述柄部沿着第二平面设置，所述第二桨叶部分的第一部分位于平行于所述第一平面和所述第二平面的第三平面中并且具有形成于其背向骨的表面上的至少一个射线可透特征部，其为凹形的沟槽，从而使材料的厚度朝向所述第二桨叶部分的第一部分的侧表面增加。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述第一桨叶部分和所述第二桨叶部分由1.4542不锈钢形成。
4.根据权利要求2所述的装置，其中所述第一桨叶部分的第一部分和所述第二桨叶部分的第一部分的纵向轴线相对于所述柄部的纵向轴线成角度。
5.根据权利要求4所述的装置，其中所述第一桨叶部分的第一部分和所述第二桨叶部分的第一部分的纵向轴线相对于所述柄部的纵向轴线成60+/-2度角。
6.根据权利要求2所述的装置，其中所述第一桨叶部分和所述第二桨叶部分中的每一者的自由端部包括第一骨接触表面和第二相对表面，所述第二相对表面在自由端部处朝向所述第一骨接触表面弯曲以在所述自由端部处形成尖端。
7.根据权利要求2所述的装置，其中所述第一桨叶部分和所述第二桨叶部分中的每一者的弯曲部为90度。
8.根据权利要求2所述的装置，其中所述第一桨叶部分和所述第二桨叶部分中的每一者的第一部分在所述射线可透特征部的一部分处的厚度为0.3mm。
9.一种用于在患者体内手术的组织牵开装置，包括：
牵开器，所述牵开器包括在近侧端部与远侧端部之间延伸的第一细长桨叶部分，其中所述远侧端部能够定位在所述患者体内，所述第一细长桨叶部分包括在所述远侧端部与所述近侧端部之间以及在所述第一细长桨叶部分的相对侧面之间延伸的至少一个射线可透特征部，所述第一细长桨叶部分由不锈钢形成；以及
柄部，所述柄部从近侧端部延伸到远侧端部，所述柄部的远侧端部联接到所述第一细长桨叶部分的近侧端部；
其中，所述第一细长桨叶部分包括从近侧端部延伸到远侧端部的第一部分和从所述第一部分的近侧端部延伸并且包括弯曲部的第二部分，所述第二部分将所述第一部分连接到所述柄部，所述第一部分包括与骨接触的第一表面和相对的第二表面；以及
其中，所述至少一个射线可透特征部是沟槽，其形成于所述第二表面中，所述沟槽为凹形的，从而使材料的厚度朝向所述第一部分的侧表面增加。
10.根据权利要求9所述的装置，还包括联接到所述柄部的近侧端部的第二细长桨叶部分，所述第二细长桨叶部分在近侧端部与远侧端部之间延伸，其中所述近侧端部能够定位在所述患者体内，所述第二细长桨叶部分包括在所述近侧端部与所述远侧端部之间以及在所述第二细长桨叶部分的相对侧面之间延伸的至少一个射线可透特征部，所述第二细长桨叶部分由不锈钢形成；
其中，所述第二细长桨叶部分包括从近侧端部延伸到远侧端部的第一部分和从所述第二细长桨叶部分的第一部分的远侧端部延伸并且包括弯曲部的第二部分，所述第二细长桨叶部分的第二部分将所述第二细长桨叶部分的第一部分连接到所述柄部，所述第二细长桨叶部分的第一部分包括与骨接触的第一表面和相对的第二表面；以及
其中，所述至少一个射线可透特征部是沟槽，其形成于所述第二细长桨叶部分的第二表面中，所述沟槽为凹形的，从而使材料的厚度朝向所述第二细长桨叶部分的第一部分的侧表面增加。
11.根据权利要求10所述的装置，其中所述第一细长桨叶部分和所述第二细长桨叶部分中的每一者的弯曲部为90度。
12.根据权利要求10所述的装置，其中所述第一细长桨叶部分和所述第二细长桨叶部分由1.4542不锈钢形成。
13.根据权利要求10所述的装置，其中所述第一细长桨叶部分的第一部分和所述第二细长桨叶部分的第一部分各自的纵向轴线相对于所述柄部的纵向轴线成角度。
14.根据权利要求13所述的装置，其中所述第一细长桨叶部分的第一部分和所述第二细长桨叶部分的第一部分的纵向轴线相对于所述柄部的纵向轴线成60+/-2度角。
15.根据权利要求10所述的装置，其中所述第一细长桨叶部分和所述第二细长桨叶部分中的每一者的自由端部包括第一骨接触表面和第二相对表面，所述第二相对表面在自由端部处朝向所述第一骨接触表面弯曲以在所述自由端部处形成尖端。
16.根据权利要求10所述的装置，其中所述第一细长桨叶部分的第二部分和所述第二细长桨叶部分的第二部分包括渐缩部分。
17.根据权利要求10所述的装置，其中所述第一细长桨叶部分和所述第二细长桨叶部分中的每一者在所述射线可透特征部的一部分处的厚度为0.3mm。
18.一种射线可透的组织牵开装置，包括：
柄部，所述柄部沿着柄部轴线延伸；以及
不锈钢的第一桨叶，其联接到所述柄部的第一端部，所述第一桨叶包括沿着平行于所述柄部轴线且侧向偏离所述柄部轴线的第一桨叶轴线延伸的第一部分以及连接到所述第一部分的第二部分，所述第二部分将所述第一桨叶连接到所述柄部且横向于所述柄部和所述第一桨叶轴线延伸，所述第一部分包括在其表面上形成的至少一个射线可透特征部，其中所述第一部分围绕横向于所述第一桨叶轴线的第一曲率轴线弯曲；
其中，所述第一部分从近侧端部延伸到远侧端部，所述第二部分从所述第一部分的远侧端部延伸并且包括弯曲部，所述第一部分包括与骨接触的第一表面和相对的第二表面；以及
其中，所述至少一个射线可透特征部是沟槽，其形成于所述第二表面中，所述沟槽为凹形的，从而使材料的厚度朝向所述第一部分的侧表面增加。
19.根据权利要求18所述的牵开装置，其中所述第一部分围绕弯曲的第二曲率轴线弯曲，所述弯曲的第二曲率轴线平行于围绕所述第一曲率轴线的第一部分的弯曲且沿径向在围绕所述第一曲率轴线的第一部分的弯曲内。
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