外科導引器械和處理椎體小關節突的方法
2023-12-05 13:01:41 2
專利名稱：外科導引器械和處理椎體小關節突的方法
技術領域：
本發明涉及一種用於處理椎體小關節突的外科導引器械。本發明還涉及一種處理 這類小關節突的方法。
背景技術：
目前使用假體來置換小關節的關節面，這種技術是將假體的軸體插入小關節突上 的槽隙內，見EP 1 959 871。通常是用銑刀在骨頭上開設這樣的槽隙。以往都是由外科醫 生徒手操持銑刀。然而手術部位附近往往存在重要的神經通路和血流通路。外科醫生稍有 不慎就會傷及這些通路。
發明內容
本發明的目的是提供一種用於處理小關節突的導引器械和一種相應的方法，藉助 這二者可避免患者意外受傷。各項獨立權利要求的特徵為達成該目的的解決方案。本發明所述的外科導引器械，其遠端上設有兩個可以進行相對鉗形運動的鉗頭。 所述導引器械包括一個為銑刀定義導引軸的導軌。該導軌可繞第一偏轉軸偏轉，所述導引 軸在此過程中形成一工作扇區，該工作扇區與鉗頭之間的一條虛擬連接線相交。本發明的構想是將所述鉗頭卡在需要處理的小關節突上，從而將所述導引器械送 入一個相對於該小關節突的明確位置。在此情況下，所述導軌將同樣處於一個相對於該小 關節突的明確位置，其運動自由度僅限於相對於所述導引器械的偏轉運動。當導軌繞第一 偏轉軸偏轉時，導軌的導引軸的所經區域構成一工作扇區，這個工作扇區相當於插在導軌 中的銑刀的工作區。這個工作扇區與鉗頭之間的一條虛擬連接線相交，也就是說，插在導軌 中的銑刀可以從鉗頭之間穿過。由於小關節突正夾緊在鉗頭之間，銑刀的運動正好局限於 該小關節突需要進行處理的區域內。這樣可以防範患者因外科醫生操作不慎而受傷的危 險。根據一種有利的實施方式，所述導軌可繞第二偏轉軸偏轉。通過繞第二偏轉軸的 偏轉可以改變所述工作扇區在鉗頭之間的定向。也就是說，可以使小關節突接受銑刀處理 的區域更靠近其中一個鉗頭或另一個鉗頭。這樣就不必對鉗頭採取絕對精確的定位措施。 可以使導軌繞第二偏轉軸偏轉，使工作扇區到達鉗頭之間的準確位置，以此來補償鉗頭定 位時的輕微誤差。所述第二偏轉軸優選位於所述工作扇區的平面內。其優點在於，當導軌繞第二偏 轉軸偏轉時，該工作扇區的定向不會發生改變。所述導軌繞第一偏轉軸的運動自由度通常由兩個定位件界定。這些定位件同時還 定義所述工作扇區的邊界。該工作扇區的角度相當於銑刀運動路徑所覆蓋區域的角度範 圍，優選大於15°，更優選大於30°，更優選大於45°。為了實現所述鉗頭的鉗形運動，可設置一個將兩個鉗腳連接起來的鉗子接點。這 些鉗腳可以從鉗頭延伸至鉗子接點，再進一步延伸至所述導引器械的一個握持端。該握持端稱作所述導引器械的近端，與之相對的布置有鉗頭的一端稱作遠端。根據一種有利的實 施方式，所述鉗腳在鉗子接點和鉗頭之間從一個垂直於鉗子接點定向的平面中彎曲出來。 在此情況下，鉗頭將位於鉗腳握持端所構成的平面以外。這種設計便於從四周卡住椎體的 後指棘突。鉗腳的這個彎曲部分的長度與棘突優選大體相符。此外，如果以一個垂直於鉗 子接點的軸線且穿過鉗子接點的平面為基準，鉗頭位於其中一側，第一偏轉軸位於另一側， 那麼這種布置方案也是有利於所述導引器械的操作的。以一個穿過鉗頭的縱軸為基準，鉗 子接點優選位於其中一側，第一偏轉軸位於另一側。所述鉗頭上可設置多個沿所述鉗形運動的方向定向的凸起。亦即，當鉗頭卡在小 關節突上時，這些凸起首先會與該小關節突發生接觸。所述凸起的頂端優選採用尖角設計， 以便於刺入骨組織。凸起刺入骨組織後，可為所述導引器械提供更好的固定作用。植入小關節假體時，一般需要將上關節面和下關節面全部予以置換。這就需要在 兩個相關的小關節突中都開設一個用於容納假體元件軸體的槽隙。藉助本發明所述的導引 器械可以通過單獨一個組合式處理步驟來同時在兩個小關節突上開設槽隙。為達此目的， 可將所述導引器械卡在小關節突上，使得兩個小關節突均固定在鉗頭之間。接著，通過使銑 刀繞第一偏轉軸偏轉，可以產生一個同時穿過兩個小關節突的槽隙。為此，所述凸起優選如 此這般布置在鉗頭上，使得每個小關節突內各刺入至少一個凸起。其實現方式是，這些凸起 布置在一個穿過鉗頭的縱軸兩側。本發明還涉及一種設備，其包括上述類型的導引器械和一銑刀。所述銑刀的特徵 在於，其具有一個與所述導軌相配的軸體。該軸體可以插入導軌，因而當銑刀在導軌中轉動 時，銑刀的方向是明確的。在縱向上，銑刀可進行相對於導軌的位移。這樣可以在小關節突 中開設各種深度的槽隙。所述銑刀的長度至少可以使它從導軌一直延伸至鉗頭之間的虛擬 連接線。此外，本發明還涉及一種處理椎體小關節突的方法。這種方法是先將一個可偏轉 導軌相對於小關節突定位，使得隨導軌進行偏轉運動而形成的工作扇區與該小關節突相 交。接著相對於小關節突將導軌予以固定，使得導軌只能進行偏轉運動。藉助一個插入導 軌的銑刀對該小關節突進行處理。為此，使導軌隨該銑刀一起偏轉，以便銑刀對小關節突進 行處理並開設出槽隙。實施所述方法時，可以按上述方式對本發明所述的導引器械進行使 用。根據本發明方法的一種實施方式，可相對於兩個小關節突將所述導軌予以固定。 接下來就可以藉助銑刀在一個處理步驟中同時對這兩個優選在一個小關節中共同作用的 小關節突進行處理。銑刀在小關節突中的進入深度可以通過銑刀沿導軌的位移來加以調 節。至於本發明方法的其他可選特徵，可以參閱上文中有關所述導引器械的操作說明。下面將聯繫附圖藉助有利的實施方式對本發明進行示範性說明。
圖1為脊柱腰椎部分的局部示意圖；圖2為植入了小關節假體的頸椎椎體的局部示意圖；圖3為植入了一個採用另一實施方式的小關節假體的頸椎椎體的局部示意圖；圖4為本發明所述的導引器械；
圖5為圖4所示的導引器械的另一視圖；圖6為所述導引器械的遠端，其圖示方式與圖5相符；圖7為圖6的局部放大圖；以及
具體實施例方式圖1是人體脊柱的局部示意圖，其中顯示了兩個各具有一個後指棘突13的腰椎椎 體10、11和位於這兩個椎體之間的椎間盤12。椎體10、11各包括兩個上小關節突14和兩 個下小關節突15。在兩個椎體10、11之間，上椎體10的下小關節突和下椎體11的上小關 節突共同作用並構成兩個小關節16。當椎體運動時，這些小關節16的關節面會相對滑動。藉助圖1沒有顯示的小關節假體將小關節16的關節面置換成人工關節面。為了 固定這個假體，需要在小關節突中穿插一個軸體並從相對一端將其予以夾緊。為了收納這 個軸體，需要在小關節突中開設槽隙。圖ι以上椎體10的上小關節突14為例對這種槽隙 17進行了圖示。類似的小關節假體也可用於脊柱的頸椎區域。圖2和圖3是兩個相鄰頸椎椎體的 下小關節突18和上小關節突19的局部示意圖。小關節突18、19中開設了槽隙17用以容 納採用不同實施方式的小關節假體20的軸體。本發明所述的外科設備包括導引器械21和銑刀45，用於在小關節突14、15、18、19 中開設槽隙17。圖4和圖5所示的導引器械21包括兩個鉗腳22、23，它們通過鉗子接點M 彼此相連。鉗腳22、23從導引器械21的近端25 —直延伸至遠端26。遠端沈上形成有多 個用於將導引器械21卡在小關節突14、15、18、19上的鉗頭27。如圖7所示，每個鉗頭27 各包括四個形成於其內側的凸起39，這些凸起分別朝對面的鉗頭27定向，因而也就是沿鉗 形運動的方向定向。這些凸起39布置在一個穿過鉗頭27的縱軸40兩側。當鉗頭27卡在 小關節突14、15、18、19上時，凸起39會刺入小關節突14、15、18、19內。由於凸起39的頂 端採用尖角設計，這個刺入過程很容易實現。外科醫生以近端25為起點對導引器械21進行操作。外科醫生克服彈簧觀的作 用力將鉗腳22、23的近端壓緊，以便將鉗頭27卡在小關節突14、15、18、19上。通過定位元 件四使導引器械21保持張緊狀態。形成在鉗腳23上的彈簧30使定位元件四與對面的 鉗腳22保持卡合狀態。設在定位元件四上的握持元件31用於解除定位元件四的這種卡 合狀態。鉗腳22上的凸起32可以防止外科醫生接觸到定位元件四的齒部。鉗子接點M和鉗頭27之間布置有一個可定義導引軸36的導軌33。導軌33可以 繞第一偏轉軸34和第二偏轉軸35進行相對於鉗腳22、23的偏轉。第一偏轉軸34垂直於 導引軸36。第二偏轉軸35大體平行於鉗子接點M的軸線。本發明所述的設備的銑刀45包括軸體43和工作頭44。如圖6所示，導軌33設計 成可以容納銑刀45的軸體43。銑刀45的軸線被導軌33規定為導引軸36。當銑刀45在 導軌33中轉動時，導引軸36就是其旋轉軸。當導軌33繞第一偏轉軸34偏轉時，導引軸36 的所經區域構成一工作扇區37。工作扇區37與鉗頭27之間的一條虛擬連接線38相交。 也就是說，通過導軌33的偏轉，銑刀45的工作頭44可以從鉗頭27之間穿過。通過導軌33 繞第二偏轉軸35的偏轉，可以如圖8所示改變工作扇區37在鉗頭27之間的定向。在縱向 上，銑刀45可以進行相對於導軌33的運動。
在小關節突14、15、18、19中開設槽隙17時，外科醫生需將導引器械21定位在小 關節突上並將導引器械21的近端壓緊，以便將該小關節突夾緊在鉗頭27之間。在此過程 中，凸起39刺入小關節突的骨組織。刺入點的大體位置在圖1至圖3中用參考符號42表 示。鉗頭27的縱軸40在兩個相鄰點42之間延伸。在圖1和圖2中，在小關節突14、15、18、 19被夾緊在鉗頭27之間的同時，小關節突14、15或18、19被送入一個明確的相對位置。以這種方式將導軌33送入一個明確的位置並限制其相對於小關節突14、15、18、 19的偏轉運動後，外科醫生將銑刀45插入導軌33。通過繞第二偏轉軸35偏轉來定位銑刀 45的工作頭44，使其在鉗頭27之間處於一個合適位置。接下來是真正意義上的處理步驟 使導軌33繞第一偏轉軸34偏轉，銑刀45的工作頭44在這個偏轉運動過程中對小關節突 進行磨削，從而產生槽隙17。通過銑刀45在導軌33中的縱向位移可以確定銑刀45的工 作頭44在小關節突中的進入深度。圖1用虛線對銑刀45的工作頭44在處理過程中運動 所經的工作扇區37進行了圖示。在圖1和圖2中，通過一個處理步驟同時在兩個小關節突 14,15或18、19中開設了槽隙17。這些槽隙17中可以植入如圖2和圖3所示的小關節假 體20。
權利要求
1.一種應用於椎體(10，11)的小關節突(14，15，18，19)的外科導引器械，其遠端(26) 上設有兩個可以進行相對鉗形運動的鉗頭(27)，所述導引器械包括一個為一銑刀05)定 義一導引軸(36)的導軌(33)，其中，所述導軌(3 可繞一第一偏轉軸(34)偏轉，所述導引 軸(36)在此過程中形成一工作扇區(37)，所述工作扇區(37)與所述鉗頭(XT)之間的一虛 擬連接線(38)相交。
2.根據權利要求1所述的導引器械，其特徵在於，所述導軌(3 可繞一第二偏轉軸 (35)偏轉。
3.根據權利要求2所述的導引器械，其特徵在於，所述第二偏轉軸(35)位於所述工作 扇區(37)的平面內。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的導引器械，其特徵在於，所述工作扇區(37)的 角度大於15°，優選大於30°，更優選大於45°。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的導引器械，其特徵在於，設有多個鉗腳02， M)，其在所述鉗頭(XT)和一連接所述鉗腳02二3)的鉗子接點04)之間延伸，並且從一 個垂直於所述鉗子接點04)定向的平面中彎曲出來。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的導引器械，其特徵在於，以一個垂直於所述鉗子 接點04)且穿過所述鉗子接點04)的平面為基準，所述鉗頭(XT)位於其中一側，所述第 一偏轉軸(34)位於另一側。
7.根據權利要求1至6中任一項所述的導引器械，其特徵在於，每一鉗頭(XT)均設有 多個凸起(39)，所述凸起(39)沿所述鉗形運動的方向定向，所述凸起(39)布置在一個穿過 所述鉗頭(27)的縱軸(40)兩側。
8.一種用於處理椎體(10，11)上的小關節突(14，15，18，19)的設備，包括一根據權利 要求1至7中任一項所述的導引器械和一銑刀(45)，其中，所述銑刀0 具有一個與 所述導軌(33)相配的軸體(43)。
9.根據權利要求8所述的設備，其特徵在於，所述銑刀0 的軸體可在所述導軌 (33)中進行縱向位移。
10.一種處理椎體(10,11)上的小關節突(14,15,18,19)的方法，包括下列步驟a.將一可偏轉導軌(33)相對於所述小關節突(14，15，18，19)定位，使得隨所述導軌 (33)進行偏轉運動而形成的一工作扇區(37)與所述小關節突(14，15，18，19)相交；b.相對於所述小關節突(14，15，18，19)將所述導軌(33)予以固定，使得所述導軌 (33)只能進行偏轉運動；c.在所述導軌(33)中插入一銑刀05)；d.用所述銑刀G5)處理所述小關節突(14，15，18，19)，同時偏轉所述導引軸(36)，以 便在所述小關節突(14，15，18，19)中產生一槽隙(17)。
11.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，在步驟b.中，相對於兩個小關節突 (14，15，18，19)將所述導軌(33)予以固定。
12.根據權利要求11所述的方法，其特徵在於，通過所述銑刀0 進行由所述導 軌(3 導引的一偏轉運動，並藉助所述偏轉運動在一個處理步驟中同時對兩個小關節突 (14，15，18，19)進行處理。
13.根據權利要求10至12中任一項所述的方法，其特徵在於，通過所述銑刀0 沿所述導軌(33)的位移來調節所述銑刀G5)在所述小關節突(14，15，18，19)中的進入深度。
全文摘要
本發明涉及一種應用於椎體(10，11)的小關節突(14，15，18，19)的外科導引器械。所述導引器械(21)的遠端(26)上設有兩個可以進行相對鉗形運動的鉗頭(27)。所述導引器械包括一個為一銑刀(45)定義一導引軸(36)的導軌(33)。所述導軌(33)可繞一第一偏轉軸(34)偏轉，所述導引軸(36)在此過程中形成一工作扇區(37)，所述工作扇區(37)與所述鉗頭(27)之間的一虛擬連接線(38)相交。本發明還涉及一種處理椎體小關節突(14，15，18，19)的方法。本發明所述的導引器械用於在小關節假體(20)植入前對所述小關節突(14，15，18，19)進行預處理。在小關節突處理過程中，患者沒有受傷危險。
文檔編號A61B17/70GK102068301SQ20101054363
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月3日 優先權日2009年11月20日
發明者林克·D·赫爾穆特 申請人:Deru股份公司