《手术装置.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《手术装置.pdf（12页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 102379742 A (43)申请公布日 2012.03.21 CN 102379742 A *CN102379742A* (21)申请号 201110254360.0 (22)申请日 2011.08.31 12/872208 2010.08.31 US A61B 19/00(2006.01) (71)申请人 伊利克塔股份有限公司 地址 瑞典斯德哥尔摩 (72)发明人 I. 阿尔克斯尼斯 (74)专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人 代易宁 杨炯 (54) 发明名称 手术装置 (57) 摘要 本发明涉及一种用于手术仪器的引导件， 其 具有。
2、支撑件和仪器保持器。支撑件和仪器保持器 中的一个具有部分球形表面， 另一个具有布置为 与球形的表面一致的三个或更多个接触点， 该球 形与球形表面的半径大致相同。 在使用中， 球形表 面与接触点设置为彼此接触， 手术仪器的定向可 以通过接触点和球形表面的相对移动来调整。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 5 页 CN 102379754 A1/1 页 2 1. 一种用于手术仪器的引导件， 包括 ： 用于保持所述手术仪器的仪器保持器 ； 以及 用于所述仪器保持器的支撑件 ； 其中 ： 所。
3、述仪器保持器和所述支撑件中的一个包括支承器， 所述支承器具有布置为与球形的 表面一致的至少三个接触点 ； 所述仪器保持器和所述支撑件中的另一个包括部分球形表面， 所述部分球形表面具有 与所述球形大致相同的半径 ； 并且其中， 在使用中， 所述接触点设置为与所述球形表面接触， 从而所述手术仪器的定 向可以通过所述接触点和所述球形表面的相对移动来调整。 2. 如权利要求 1 所述的引导件， 其中， 所述支撑件包括所述支承器， 所述仪器保持器包 括所述部分球形表面。 3. 如权利要求 2 所述的引导件， 其中， 所述支承器包括环管， 所述环管的表面具有所述 接触点。 4. 如权利要求 3 所述的引导。
4、件， 其中， 所述环管是圆筒形部件的一个端部， 所述圆筒形 部件的端部表面具有所述接触点。 5. 如权利要求 1 所述的引导件， 其中， 所述支承器包括具有与所述球形大致形同半径 的部分球形表面。 6. 如权利要求 1 所述的引导件， 其中， 所述至少三个接触点由一个或多个连续的接触 线来表示。 7. 如权利要求 1 所述的引导件， 还包括联接到所述支撑件的连接设备， 用于附接到患 者。 8. 如权利要求 7 所述的引导件， 其中， 在与所述患者的表面大致相切的平面中， 可以相 对于所述连接设备来调整所述支撑件的位置。 9. 如权利要求 7 所述的引导件， 其中， 在与所述患者的表面大致垂直方。
5、向上， 可以相对 于所述连接设备来调整所述支撑件的位置。 10. 一种手术装置， 包括 ： 如权利要求 1 所述的引导件 ； 以及 长形手术仪器， 用于插入所述仪器保持器， 所述仪器具有止动件， 所述止动件与所述 仪器保持器的一部分协同操作， 限定所述手术仪器的操作部分对应于所述球形的半径的长 度。 权 利 要 求 书 CN 102379742 A CN 102379754 A1/5 页 3 手术装置 技术领域 0001 本发明涉及手术领域， 并且具体涉及适用于神经手术的装置和方法。 背景技术 0002 在神经手术领域， 经常需要将仪器插入患者的脑组织中以便在内部执行手术步 骤。 存在很多的例。
6、子 ： 可以吸出额外的流体， 烧灼恶性或功能失常的区域， 或使用临时性的、 半永久性的或永久性植入的探针来刺激区域。在所有这些 （及其它） 情况中， 需要插入所描 述的仪器， 使得其操作区域 （通常是尖端） 精确地定位在颅内的特定位置。 0003 为了允许进入， 要进行切开以便露出头骨， 在骨头的合适位置切割孔以露出下面 的软组织。然后， 其保持为仅对准仪器， 仪器的外观通常是长形的， 以便其能够被直线地引 导向特定位置。 这是敏感的任务， 其要求高度的精确性， 以便避免对脑内其它结构的伴随损 伤。 0004 通常， 在手术之前取得脑的图像 （例如， 通过 MRI） ， 规划插入路径， 以避开。
7、内部的神 经结构等。 然而， 在手术期间， 可能有时需要改变该规划的路径， 例如， 如果发现血管阻碍了 原定的路径。 “弧中心” 原理对该问题提供了解决方案， 允许改变规划的通过脑的轨迹， 同时 确保改变的轨迹经过目标位置。 根本上说， 手术仪器被约束为以弧形移动， 该弧形的中心是 手术的目标。因此， 手术仪器总是指向目标。 0005 若干立体定向手术系统采用该原理。例子包括 Leksell Stereotactic System， 以及来自 Micromar 和 Radionics 的系统。 0006 尽管给出了期望的柔性来调整轨迹而不离开目标， 但传统的弧中心机理通常要求 包括能够绕两个旋。
8、转轴线 （每个轴线通过目标点） 枢转的弧 （或多个弧） 的大型且庞大的系 统。 这些有些庞大的系统可能限制外科医生的进入并且它们还可能将构造材料的选择限制 为轻重量的材料， 这些轻重量的材料不总是适合于高精度制造。 发明内容 0007 成像技术 （例如， MRI） 一直在改进， 允许检测和识别越来越多的分散结构。结果， 降低了对于改变在整体头部周围的轨迹的灵活性的需要。 大范围地改变进入头部的点是不 常见的。 通常， 轨迹可以被充分地改变而不偏离头骨中的钻孔， 因此将足够允许在钻孔直径 （通常大约 14mm） 内进行调整。 0008 本发明是一种机械原理， 其允许在不改变目标位置的情况下调整轨。
9、迹。该原理仅 在标称轨迹 （根据规划） 附近的局部区域有效， 并且通常允许在钻孔内进行调整以进行手 术， 但不能离该局部区域较远。 0009 本发明的第一实施例提供了一种用于手术仪器的引导件， 其包括用于保持手术仪 器的仪器保持器和用于仪器保持器的支撑件。 所述仪器保持器和所述支撑件中的一个包括 支承器， 所述支承器具有布置为与球形的表面一致的至少三个接触点。所述仪器保持器和 所述支撑件中的另一个包括部分球形表面， 所述部分球形表面具有与所述球形大致相同的 说 明 书 CN 102379742 A CN 102379754 A2/5 页 4 半径。 在使用中， 所述接触点设置为与所述球形表面接。
10、触， 从而所述手术仪器的定向可以通 过所述接触点和所述球形表面的相对移动来调整。 0010 在一个实施例中， 所述支撑件包括所述支承器， 所述仪器保持器包括所述部分球 形表面。在该情况下， 所述支承器可包括环管， 该环管的表面具有接触点。环管可以是圆筒 形部件的一个端部， 该圆筒形部件的端部表面具有接触点。 0011 在另一实施例中， 支承器包括部分球形表面， 该部分球形表面具有与所述球形大 致相同的半径。 0012 所述至少三个接触点可以由一个或更多个连续的接触线来表示， 诸如圆形边缘或 表面。 0013 引导件还可包括联接到所述支撑件的连接设备， 用于附接到患者。在与患者的表 面大致相切的。
11、平面中， 和 / 或在与患者的表面大致垂直的方向上， 可相对于连接设备调整 支撑件的位置。 0014 在本发明的又一实施例中， 提供了一种手术装置， 其包括如上所述的引导件， 用于 插入仪器保持器的长形手术仪器。该仪器具有与仪器保持器的一部分协同操作的止动件， 限定了手术仪器的操作部分对应于球形的半径的长度。 0015 本发明还包括执行手术的方法， 如权利要求所述。 0016 因此， 本发明的实施例提供了一种小且轻重量的系统， 但保留了在钻孔内改变手 术装置的轨迹的灵活性和简单性， 不需要改变目标点也不需要重新规划。 附图说明 0017 现在将参考附图以示例的方式来描述本发明的实施例， 其中 。
12、： 图 1 显示了根据本发明的实施例的装置应用于患者 ； 图 2 是根据本发明的实施例的装置的近处视图 ； 以及 图 3a 至 3c 显示了装置及其操作模式的示意图。 具体实施方式 0018 图 1 显示了根据本发明的实施例的手术装置 1。图 2 显示了手术装置在目标 5 上 执行操作。 0019 该装置最适用于神经手术， 因此被示出为用在患者的头部 2 上。然而， 装置 1 也可 具有在其它手术领域的应用。 正如对于神经手术通常来说， 为了允许进入脑， 要进行切开以 便露出头骨， 在骨头的合适位置钻出开口 3 以露出下面的软组织。 0020 总体上以标号 4 来表示的仪器引导件在开口 3 周。
13、围的四个附接点 10 连接到患者。 重要的是引导件 4 坚固地固定到患者以确保精确的参考框架， 以便插入手术仪器。因此， 附 接点 10 通常包括物理上拧入患者头骨的螺钉。然而， 本领域技术人员将熟悉替代性的附接 点并且适用于本发明， 只要它们在装置和患者之间表现出足够的坚固。等于或大于三个的 任意数量的附接点应该是足够的。 0021 引导件4具有一对平行臂6a、 6b， 这一对平行臂6a、 6b直接或间接地联接到垂直支 撑部件 8。臂 6a、 6b 自身支撑圆筒形环管 12 以及部分球形的仪器保持器 14（将在以下更 详细地描述） 。在操作中， 平行臂 6a、 6b 可以沿着支撑部件 8 滑。
14、动以允许环管和仪器保持器 说 明 书 CN 102379742 A CN 102379754 A3/5 页 5 在该方向上的移动。平行臂自身可以在垂直于支撑部件的方向上延伸， 以允许环管和仪器 保持器在该垂直方向上的移动。因此， 环管和仪器保持器的位置能够在与患者 2 的表面基 本相切的平面中调整， 用于与钻孔 3 对准。一旦确定了合适的位置， 则臂 6a、 6b 的位置可以 被锁定就位。 0022 如之前所述， 臂6a、 6b一起支撑圆筒形环管12。 在示出的实施例中， 臂6a、 6b形成 同一本体的一部分 ： 自身向后弯曲的杆。环管 12 被支撑在连接两个臂的弯曲部的内侧。环 管 12 是。
15、带有圆形横截面的中空的圆筒形物体。环管的上表面 （即， 总体上距离附接点 10 和 患者 2 最远的表面） 能够在径向方向移动离开患者。在一个实施例中， 这通过相对于臂 6a、 6b来调整环管12的位置来实现。 然而， 在另一实施例中， 平行臂6a、 6b能够在该方向移动。 本领域技术人员可以无需创造性活动地采用替代性方式来实现上表面从患者的径向位移。 0023 仪器保持器 14 位于环管 12 的上表面上。保持器包括曲形的表面， 在所示出的实 施例中， 其形成球形的一部分。在使用中， 曲形的表面位于环管 12 的上表面上， 并且可在其 上移动。即， 曲形表面能够有效地在 （圆形的） 上表面上。
16、 “滑动” ， 并与其保持接触。 0024 在保持器的曲形接触表面中形成孔16， 长形的手术仪器18能够插入通过该孔16。 孔 16 使得当仪器 18 插入时， 保持器 14 和仪器 18 之间的连接是坚固的。保持器 14 和仪器 18 之间的联接所允许的唯一移动是朝向和远离球形表面的几何中心的径向移动。仪器 18 一定不能被允许从该方向偏离。为此目的， 可以在保持器 14 和仪器 18 之间提供单独的连 接器， 尽管为了清楚而没有示出这些单独的连接器。 0025 本领域技术人员清楚的是， 环管 12 能够采取各种形式。其主要功能是将仪器保持 器 14 支撑在上表面上， 并允许保持器在该上表面。
17、上移动。因此， 实际上， 带有在 （假想的） 球 形的表面上的至少三个支撑点的上表面将是足够的。如本文所用， 上表面意味着球形的表 面上的三个或更多点的任意集合。满足这些要求的特别有用的形状是圆形或环形， 并且这 具有为仪器插入通过孔 16 的移动提供外边界的额外优点。提供带有高度结构坚固性的环 形上表面的一种形状是圆筒形， 如示出的实施例中所示。 0026 为了提供弧中心， 装置必须被校准以用于每个患者。 0027 首先， 附接固定件 10 在规划的插入点区域插入患者 2。通常， 固定件被拧入就位， 以实现患者和装置 4 之间的足够坚固的联接。固定件 10 就位后， 取得患者的图像。这可以 。
18、通过磁共振成像或任何其它适当的成像技术来实现。 0028 然后， 外科医生检查图像， 定位目标 5 并规划至目标的插入路径。规划插入路径以 避开敏感的神经结构、 主要血管等等。固定件 10 作为参考点或基准， 以辅助目标的定位。 0029 在手术室， 装置4被附接到固定件10。 由于固定点提供的基准， 相对于目标的位置 能够精确地知道装置的位置。 0030 正如对于神经手术通常而言， 要进行切开以便露出头骨， 在骨头的合适位置钻出 孔 3 以露出下面的软组织。 0031 现在环管 12 和仪器保持器 14 与孔 3 对准， 以允许仪器 18 插入通过该孔 3 而到达 目标。这可以通过臂 6a、。
19、 6b 的适当移动和延伸而实现， 然而， 本领域技术人员将熟悉替代性 方法。 理想地， 圆筒形环管12的中央轴线应通过孔3的中心并通过目标。 一旦实现该对准， 则臂 6a、 6b 的位置被锁定就位。 0032 现在必须设置环管 12（具体而言是其上表面） 的高度 （高度等同于距离目标的径 说 明 书 CN 102379742 A CN 102379754 A4/5 页 6 向距离） 。仪器保持器 14 的曲形的表面形成球形的一部分。为了使保持器 14 在环管的上 表面的移动在目标处提供弧中心， 上表面与目标的距离应该等于该球形的半径。可以使用 以上所述的任意一种方法来相应地设定环管的高度。 0。
20、033 在手术过程中， 可能需要到目标的替代性路径， 例如为了避开在获得的图像数据 中不明显的结构。 这种替代性路径可以通过在环管12的上表面上偏移保持器14、 将仪器孔 16 保持在环管 12 的上表面的范围内来进行规划。因此， 调整后的路径对应于在孔 16 和目 标之间所绘的位置。由于保持器 14 的球形表面和环管 12 的上表面的相互作用， 孔 16 的定 向被维持为处于朝向目标的方向上。一旦找到合适的路径， 则例如通过使用紧固螺钉或从 上面压靠保持器 14 的环 （未示出） 来将保持器 14 夹靠在环管 12 上而将保持器 14 锁定就位 以固定路径。或者， 可以将保持器 14 固定到。
21、某些其它外部参考点。在不偏离由权利要求限 定的本发明的范围的情况下， 本领域技术人员将清楚相对于环管 12 固定保持器 14 的位置 的各种方式。然后， 仪器 18 可被插入通过孔 16， 通过环管 12， 并通过孔 3 朝向患者内部的 目标区域。 0034 同样重要的是仪器 18 延伸合适的距离到达目标。因此， 手术仪器 18 可包括 “止动 件” （未示出） ， 该止动件的直径比孔 16 宽， 防止仪器向患者延伸过远。该止动件定位在仪 器18上， 使得仪器在止动件 （或更精确地说是仪器的与保持器14的曲形接触表面一致的部 分） 和仪器的操作区域 （通常是尖端） 之间的长度等于曲形接触表面的。
22、半径。一旦插入达到 止动件， 从而， 外科医生能够确信仪器 18 的操作区域位于弧中心的目标处。 0035 因此， 仪器保持器 14 和仪器 18 在设计方面是互补的 ： 仪器保持器 14 的曲率半径 等于仪器 18 在止动点以下的长度。 0036 在圆筒形环管 12 的设计方面可以有其它的考虑。从图 3a 和图 3b 可以看到， 朝向 目标的可能路径的立体角受到环管 12 的直径的限制。仪器仅具有可能路径的局部弧， 其不 能够进一步沿着弧移动， 因为其受到环管的固定位置的阻挡。 0037 然而， 对于仪器的移动有另一限制， 由钻孔 3 的直径来提供 （假设外科医生不希望 加宽孔 3） 。由于。
23、环管 12， 仪器 18 不能够沿着孔 3 的限制之外的路径传递。因此， 可以认真 选择环管 12 的直径以便为仪器提供可能路径的最大可能范围。这可以通过确保环管直径 与上表面和目标之间的距离的比率等于钻孔直径 （通常 14mm） 与目标和钻孔之间距离的比 率来实现。然而， 前一比率也可以大于后一比率。换句话说， 使用如图 3c 所示的尺寸， c/d a/b。如果反之亦真， 则环管宽度可以带来替代性路径， 由于钻孔 3 的细的宽度， 替代性 路径是不可能的。 0038 本领域技术人员还清楚的是， 还存在替代性结构， 这些替代性结构利用与以上所 述的相同原理操作。例如， 在示出的实施例中， 环管。
24、形式的支撑件具有圆形上表面， 仪器保 持器具有部分球形表面。使用中， 球形表面在圆形表面上移动。以上描述通过陈述圆形上 表面实际上仅要求布置为与球形的表面一致的三个或更多个接触点而拓宽了该结构。 可以 使用千分尺螺钉来调整接触点的位置。例如， 布置在等边三角形的点上的三个点也足够支 撑仪器保持器的球形表面， 允许仪器保持器的相对移动对中于手术目标。等同地， 环管 12 的上表面实际上可包括其自身的部分球形弯曲表面， 仪器保持器的球形表面可以在其上移 动。 0039 一旦懂得了该原理， 本领域技术人员将清楚等同结构的一种可以是支撑件包括部 说 明 书 CN 102379742 A CN 1023。
25、79754 A5/5 页 7 分球形表面， 仪器保持器包括布置为与球形的表面一致的三个或更多点。然后， 仪器保持 器的接触点可在支撑件的部分球形表面上移动。相似的原理应用于这样的实施例 ： 仪器保 持器的三个或更多接触点可以由一个或更多连续的接触线来代表， 诸如圆形或部分球形表 面。 0040 因此， 存在用于执行手术 （特别是神经手术） 的装置和方法， 其中， 弧的局部中心被 设置为使得外科医生能够在钻孔内改变到达患者的内部目标的规划插入路径， 而无需重新 规划。与现有技术的系统相比， 该装置是轻的并易于使用。 0041 当然， 应该懂得， 在不偏离本发明的范围的情况下， 可以对上述实施例进行很多变 型。 说 明 书 CN 102379742 A CN 102379754 A1/5 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 102379742 A CN 102379754 A2/5 页 9 图 2 说 明 书 附 图 CN 102379742 A CN 102379754 A3/5 页 10 图 3a 说 明 书 附 图 CN 102379742 A CN 102379754 A4/5 页 11 图 3b 说 明 书 附 图 CN 102379742 A CN 102379754 A5/5 页 12 图 3c 说 明 书 附 图 CN 102379742 A 。