CN103298420A - 具有保持机构的组织去除系统 - Google Patents

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Abstract

本文描述了用于微创的椎间盘切除术的系统和方法。在一些变型中,一种组织去除系统可包括:手持壳体;外轴,该外轴包括远侧部分和联接到手持壳体的近侧部分;与外轴的远侧部分联接的远侧壳套;马达;联接到马达的内轴,其中内轴部分地位于外轴内并且部分地位于远侧壳套内;与内轴的远侧部分联接的末端部分;和在远侧延伸穿过内轴的远侧开口的长形元件,该长形元件具有缩回构型和伸展构型,其中远侧壳套包括与末端部分接合以将末端部分联接到远侧壳套的至少一个元件(例如至少一个突起)。

Description

具有保持机构的组织去除系统
背景技术
椎(间)盘突出是一种常见的病症,其中椎盘(位于脊柱的椎体之间的类似于垫子的结构)的一部分向外膨出或挤出超过椎盘和脊柱的通常边缘。椎盘突出被认为是椎盘上的过量负荷加载与纤维环由于诸如老化和遗传之类的因素而减弱相结合的结果。椎盘突出和其它退变性椎盘疾病也与脊椎狭窄/椎管狭窄(脊柱的骨骼和韧带结构的变窄)有关。虽然椎盘突出可发生在沿椎盘周边的任何位置,但更常见地发生在脊髓和脊神经根所处的椎盘的后侧和后外侧区域。对这些神经结构的压迫会导致可显著地影响基本的日常活动和生活质量的疼痛、麻痹、虚弱、大小便失禁和其它神经学症状。
常常通过保守治疗来寻求对与椎盘突出相关的疼痛的暂时缓解,包括姿势疗法(例如坐立或向前弯曲以减轻脊柱上的压力)、物理疗法和药物治疗,以减轻疼痛和炎症。当保守治疗不能消除病人的症状时,可考虑用外科手术来治疗症状的结构病源。椎盘突出的手术治疗传统上包括开放式手术,这需要沿病人的背部大范围地剖开肌肉、结缔组织和骨头以及操纵神经以获得充分的手术暴露。由于在手术部位附近存在重要的神经与血管结构以及由于长时间的麻醉,这些手术还使病人遭受并发症的重大风险。例如,可使用椎间盘切除术通过接近(到达,access)患病的椎盘并去除一部分椎盘和任何松散的椎盘碎片来为突出减压。为了充分接近患病的椎盘,可去除椎骨的一部分椎板或骨弓,这增加了手术的侵入性并且会使脊柱在手术后不稳定。当椎间盘切除术不能解除病人的症状时,更有力的措施可包括椎盘置换手术或椎骨融合术。
椎体骨折是另一种常见的脊柱病症。当椎骨骨折时,骨头的正常形状变得受压和扭曲,这导致疼痛。可包括脊柱中一个或多个椎骨的断裂的这些椎骨压缩性骨折(VCF)是骨质疏松症的常见现象和结果。骨质疏松症是一种常常随着年龄增长而变得更严重并导致正常的骨头密度、质量和强度丧失的病症。骨质疏松症常常导致骨头逐渐多孔或充满小孔并容易折断的状况。除了骨质疏松症之外,椎骨也会由于癌症或感染而变弱。
在某些情况下,可利用手术去除椎体并植入椎体置换装置来治疗椎体骨折。其它治疗方式可包括椎体成形术和椎体后凸成形术,它们是治疗椎骨压缩性骨折(VCF)的微创性手术。在椎体成形术中,医生利用图像引导将骨水泥混合物经空心针注入到骨折的骨头中。在椎体后凸成形术中,先将一囊袋经所述针插入到骨折的椎体中以恢复椎体的至少一部分高度和形状,然后移除囊袋而将骨水泥注入到由囊袋形成的腔中。
发明内容
在一些变型中,一种组织去除系统可包括:手持壳体;外轴,该外轴包括远侧部分和联接到手持壳体的近侧部分;与外轴的远侧部分联接的远侧壳套;马达;联接到马达的内轴,其中内轴部分地位于外轴内并且部分地位于远侧壳套内;与内轴的远侧部分联接的末端部分;和在远侧延伸穿过内轴的远侧开口的长形元件,该长形元件具有缩回构型和伸展构型,其中远侧壳套包括与末端部分接合以将末端部分联接到远侧壳套的至少一个元件/结构。在一些变型中,所述元件可为从远侧壳套的内表面延伸的突起。在某些变型中,多个突起(例如,四个突起)可从远侧壳套的内表面延伸。末端部分和远侧壳套之间的联接可在末端部分和远侧壳套之间限定出至少一个吸取端口(例如多个吸取端口)。远侧壳套可包括壁部,该壁部具有穿过壁部的至少一个孔口(例如,多个孔口如两个孔口)。在一些变型中,该系统可包括联接到末端部分的止挡元件。在某些变型中,该系统可包括组织输送组件。该组织输送组件可包括所述内轴和联接到所述内轴或与所述内轴成一体的螺旋形元件。
在一些变型中,一种组织去除系统可包括:手持壳体;外轴,该外轴包括远侧部分和联接到手持壳体的近侧部分;与外轴的远侧部分联接的远侧壳套;马达;联接到马达的内轴,其中内轴部分地位于外轴内并且部分地位于远侧壳套内;与内轴的远侧部分联接的末端部分;和在远侧延伸穿过内轴的远侧开口的长形元件,该长形元件具有缩回构型和伸展构型,其中远侧壳套包括用于保持末端部分的装置。
在某些变型中,一种组织去除系统可包括:手持壳体;外轴,该外轴包括远侧部分和联接到手持壳体的近侧部分;与外轴的远侧部分联接的远侧壳套;马达;联接到马达的内轴,其中内轴部分地位于外轴内并且部分地位于远侧壳套内;与内轴的远侧部分联接的末端部分;联接到末端部分的止挡元件;和在远侧延伸穿过内轴的远侧开口的长形元件,该长形元件具有缩回构型和伸展构型。止挡元件可包围末端部分的外表面。在一些变型中,止挡元件可为环状的。在某些变型中,止挡元件可为斜切的。该系统还可包括组织输送组件,该组织输送组件可例如包括所述内轴和联接到所述内轴或与所述内轴成一体的螺旋形元件。
在一些变型中,一种组织去除系统可包括:手持壳体;外轴,该外轴包括远侧部分和联接到手持壳体的近侧部分;与外轴的远侧部分联接的远侧壳套;马达;联接到马达的内轴,其中内轴部分地位于外轴内并且部分地位于远侧壳套内;与内轴的远侧部分联接的末端部分;和在远侧延伸穿过内轴的远侧开口的长形元件,该长形元件具有缩回构型和伸展构型;和用于限制内轴的近侧运动的装置。
本文还描述了接近患者体内的目标部位的方法。用于接近患者体内的目标部位的方法的一个变型可包括:将管心针/通管丝(例如直管心针)插入套管(例如包括非直线形构型的套管)中;将管心针-套管组件插入患者体内(例如,其中套管至少部分地被拉直);以及在将套管基本上维持在患者体内的状态下从套管移除管心针。该方法还可包括将器械如组织去除系统插入套管内。
本文还描述了接近患者的脊柱区域内的目标部位的方法。用于接近患者的脊柱区域内的目标部位的方法的一个变型可包括将管心针(例如直管心针)插入套管(例如带有弯曲远侧部分的弯曲套管)内以形成第一套管-管心针组件(例如带有直远侧部分)。可使第一套管-管心针组件接近脊柱区域,并且可从第一套管-管心针组件向近侧撤回管心针。可将管心针(例如带有弯曲远侧部分的弯曲管心针)插入套管内以形成第二套管-管心针组件(例如带有弯曲远侧部分)。可使第二套管-管心针组件前移至脊柱区域内的目标部位。
本文还描述了用于治疗突出的椎盘的方法。用于治疗突出的椎盘的方法的一个变型可包括将管心针(例如直管心针)插入套管(例如带有弯曲远侧部分的弯曲套管)内以形成第一套管-管心针组件(例如带有直远侧部分)。可使第一套管-管心针组件穿透突出的椎盘的椎盘纤维环。可从第一套管-管心针组件向近侧撤回管心针,并且可将管心针(例如带有弯曲远侧部分的弯曲管心针)插入套管内以形成第二套管-管心针组件(例如带有弯曲远侧部分)。可使第二套管-管心针组件前移至突出区域。可使管心针从第二套管-管心针组件向近侧撤回,并且可将组织去除装置插入套管内。可使用组织去除装置来去除髓核的一部分。可从套管向近侧撤回组织去除装置,并且可将管心针(例如直管心针)插入套管内。可向近侧撤回管心针和套管。
本文描述了用于治疗椎体的方法。用于治疗椎体的方法的一个变型可包括将管心针(例如直管心针)插入套管(例如弯曲套管)内以形成第一套管-管心针组件(例如带有直远侧部分)。可使第一套管-管心针组件穿透椎体的表面,并且可从第一套管-管心针组件向近侧撤回管心针。可将管心针(例如带有弯曲远侧部分的弯曲管心针)插入套管内以形成第二套管-管心针组件(例如带有弯曲远侧部分)。可使第二套管-管心针组件前移至椎体内的目标部位,并且可从第二套管-管心针组件向近侧撤回管心针。可将组织去除装置插入套管内,并且可去除松质骨的一部分。可从套管向近侧撤回组织去除装置。可将管心针(例如直管心针)插入套管内,并且可向近侧撤回管心针和套管。
附图说明
图1是腰脊柱的一部分的示意性透视图。
图2是腰脊柱的一部分的示意性侧视图。
图3是腰椎骨和椎盘的一部分的示意性俯视图。
图4A和4B分别是突出的椎盘在治疗中和治疗后的示意性俯视图。
图5A是组织去除装置的一实施例的侧视图;图5B是图5A中的装置的详细剖分图。
图6A和6B分别是可旋转的长形元件处于其缩回构型和伸展构型的组织去除装置的一实施例的侧视图。
图7示出具有凹槽的组织去除装置的另一实施例。
图8示出具有多丝长形元件的组织去除装置的另一实施例。
图9示出组织去除装置的另一实施例。
图10示出具有多个刚性支承件的组织去除装置的一个实施例。
图11示出具有刚性支承件的组织去除装置的另一实施例。
图12A和12B分别示出螺旋定向的长形元件处于其缩回状态和伸展状态的组织去除组织的另一实施例。
图13A和13B是组织去除装置的另一实施例的侧视图和纵剖视图;图13C是图13A的组织去除装置的侧视图,其中组织去除缆索处于伸展状态。
图14A和14B分别是处于缩回构型和伸展构型的组织去除装置的另一实施例的侧视图。
图15是具有渐缩的中央区域的组织去除装置的实施例。
图16是具有窄的螺旋形区域的组织去除装置的实施例。
图17是可选的组织输送机构的一个实施例的详细视图。
图18A和18B是组织去除装置的另一实施例的透视图和侧视图;图18C是图18A和18B的组织去除装置的部件视图;及图18D是图18A和18B中的组织去除装置的剖视图,其中去除了一部分壳体。
图19A示意性地示出柔性的组织去除装置的一个实施例;图19B是图19A的柔性的组织去除装置的近端的示意性侧视图,其中去除了一部分壳体;图19C是处于弯曲构型的图19A的柔性的组织去除装置的远端的详细视图。
图20A和20B分别是插入椎盘中的可操纵的组织去除装置的示意性侧视图和俯视剖视图。
图21A示出具有钝的末端并处于伸展构型的组织去除装置的另一实施例的远端;图21B至21D示出图21A中的组织去除装置处于缩回构型的各个视图;图21E示出可与图21A中的组织去除装置一起使用的切割机构的一个示例。
图22示出具有可选的察看室的图21A的组织去除装置。
图23示出可与各种接近系统一起使用的套管和闭塞器装置的实施例。
图24A至24C示出用于执行椎体成形术的方法的一个实施例。
图25A示意性地示出包括直套管和直管心针的直套管-管心针组件的一个实施例;图25B至25E示出图25A中的直套管-管心针组件的远侧部分的各种实施例。
图26A至26D示意性地示出直线接近目标部位以执行椎间盘切除术的一个实施例。
图27A至27E示意性地示出带有远侧可展开线丝的射线照相标记的各种实施例。
图28A至28C示意性地示出直线接近目标部位以执行椎体成形术的一个实施例。
图29A至29C是包括弯曲套管和直管心针的弯曲套管-管心针组件的远侧部分的示意图。
图30A至30C是包括弯曲套管和弯曲管心针的弯曲套管-管心针组件的远侧部分的示意图。
图31A至31D示意性地示出曲线接近目标部位以执行椎间盘切除术的一个实施例。
图32A至32C是插入弯曲套管内的基于缆索的组织去除装置的远侧部分的示意图。
图33A至33D示意性地示出曲线接近目标部位以执行椎体成形术的一个实施例。
图34A示出可与图34B所示的弯曲套管和/或图34C所示的直套管一起使用的管心针的一个变型。
图35A和35B示出可用于椎间盘切除术中的组织去除装置的另一个变型。
图36A示出组织去除装置的手柄的局部剖切图。图36B至36E示出使组织去除组件的缆索能够由马达旋转并同时由滑动件轴向平移的机构的一个示例。
图37示出图35A的组织去除装置的透视图。
图38A至38G示出可与组织去除装置一起使用的行程限制器的一个变型。图38B和38C示出可如何将行程限制器的一部分装配在一起。图38D至38G示出可与行程限制器一起使用的闩锁机构。
图39A至39G示出可与本文中所述的组织去除装置一起使用的组织去除组件的不同构型和变型。图39D至39F示意性地示出可与图39A所示的组织去除组件一起使用的缆索构型的示例。
图40A至40F示出组织去除组件的另一个变型。
图41A至41H示出可用于在组织去除组件和组织去除装置的收集器之间输送组织的组织输送组件的示例。图41A示出驱动元件的一个变型。图41B至41H示出可与图41A的驱动元件一起使用的推进器的变型。
图42A和42B是组织去除系统的一变型的侧视图和后视图;图42C是图42A中的组织去除系统在手柄壳体的一部分被移除的情况下的剖切图。
图43A是组织去除系统的一变型的侧视图;图43B是图43A中的区域43B的放大视图;图43C是图43A的系统的一部分的放大视图;图43D是图43A的系统的组织去除组件的一部分的剖视图;图43E和43F示出图43A的系统的所联接的远侧壳套和末端部件;图43G是图43A的系统的远侧壳套部件的透视图;图43H至43J分别是图43A的系统的远侧壳套部件的侧视图、前视图和后视图;图43K和43L示出图43A的系统的所联接的远侧壳套、末端和止挡元件部件;图43M是图43A的系统的止挡元件部件的侧面透视图;图43N、43O和43P分别是图43A的系统的止挡元件部件的前视图、后视图和侧视图;图43Q是图43A的系统的末端部件的侧视图;图43R是图43A的系统的末端部件的说明性侧视图;图43S和43T分别是包括另选止挡元件部件的另选组织去除组件的透视图和侧视图;图43U是图43S和43T的另选组织去除组件的远侧部分的侧视图。
具体实施方式
图1和2是脊柱100的腰部区域的示意图。椎管102由多个椎骨104、106和108形成,这些椎骨包括在前的椎体110、112和114及在后的椎弓116和118。在图1中已省略了上椎骨104的椎弓和邻近的结缔组织以更好地示出椎管102中的脊髓122。脊神经124(图2)从脊髓122向两侧分支出来并经过由相邻的椎骨104、106和108形成的椎间孔126(在图2和3中最佳地看到)离开椎管102。椎间孔126通常由椎弓根120的下表面,椎体104、106和108的一部分、下关节突128、和相邻椎骨的上关节突130界定。从椎弓116和118还伸出椎骨106和108的横突132和后棘突134。椎盘123位于椎体110、112和114之间。
参照图3,脊髓122由硬膜囊136覆盖。硬膜囊136和椎管102的边界之间的空间被已知为硬膜外腔138。硬膜外腔138在前后分别由椎管102的纵韧带140和黄韧带142界定,在侧向由椎弓116和118的椎弓根120和椎间孔126限定。硬膜外腔138经由椎间孔126与椎骨旁空间144毗邻。
参照图4A,椎盘150通常包括被已知为纤维环152的、结缔组织的外部多层环状带,该纤维环包围被已知为髓核154的凝胶状弹性物质。髓核154用作作用在脊柱上的力的震动冲击吸收结构。纤维环152和髓核154两者都是弹性胶原结构,会随着时间的推移而弹性减弱,并导致髓核在纤维环152的薄弱区域鼓出,甚至经纤维环152挤出。图4A示意性地示出髓核154的挤出部156,该挤出部已穿过椎间孔126中的纤维环152的壁并压迫神经124离开脊柱。虽然挤出部156与其余的髓核154保持连续,但有时会将挤出部156夹断或分离,从而导致髓核的一部分游离。
如前所述,治疗椎盘突出可包括从内部接近患病的椎盘而去除椎盘物质或减少椎盘物质的体积。这可减轻引起鼓出或挤出的压力,以至少部分地恢复椎盘的廓形。在图4A中,例如,组织去除组织200已被插入到从突出的椎盘150伸出的挤出部156中。然后,致动组织去除装置200以破碎并去除挤出的物质。在一些实施例中,组织去除装置200可进一步向远侧插入椎盘150中。然后可去除椎盘150内的其它组织。如图4B所示,在去除了一定体积的髓核154并减小了产生挤出部156的一些压力后,挤出部156能够缩回到椎盘150中,由此缩小挤出通路160并减轻对脊神经124的压迫。虽然在图4A中示出的是从对侧接近突出的椎盘,但也可使用同侧接近。此外,也可对挤出的突出椎盘进行直接的组织去除。
用于针对椎间盘切除术或髓核切除术去除椎盘组织的装置可包括激光器、椎盘切除装置、环钻、去毛边装置、骨钳、磨锉、刮器和切割钳。这些装置中的许多具有大的截面尺寸,并且在插入椎盘中时在插入部位产生显著损害纤维环完整性的插入通道。这样,在不采取措施缝合或以其它方式封闭插入部位的情况下,任何其余的髓核物质可能经插入部位挤出或突出,由此增加椎间盘切除术或髓核切除手术的复杂性。
相比之下,一组织去除装置可构造成朝向或进入椎盘地微创性地插入,而不需要缝合、粘合或其它手术来密封或封闭进入椎盘的接近通路。该组织去除装置可用于任意各种手术,包括但不限于椎间盘切除术、髓核切除术、粘连松解和在脊柱中及贯穿身体其它区域进行的其它组织去除手术。图5A示出包括联接到壳体6的外管4的组织去除装置2的一个实施例。静止外管4覆盖连接到组织去除组件8的旋转驱动轴(未示出)。在其它实施例中,组织去除装置2(和本文中描述的其它组织去除装置,只要适合)可以没有外管,并且组织去除装置的驱动轴可插入套管的内腔或其它接近装置中。壳体6包含构造成控制组织去除组件8和组织去除装置2的其它可选元件的一个或多个部件。其示例在下文中更详细地描述的组织去除组件8可构造成在以各种速度旋转时切割、劈碎、碾磨、去毛边、粉碎、清除、减积(摘除,debulk)、乳化、分裂或以其它方式去除组织。乳化例如包括在介质中形成组织颗粒的悬浮液,该介质可以是在目标部位已有的液体、通过组织去除装置添加的液体、和/或由组织的减积产生的液体。组织去除装置2和本文中描述的其它组织去除装置的可选的部件可包括但不限于构造成使组织去除组件旋转或移动的马达、动力源或动力接口、马达控制器、组织输送组件、能量传输或冷疗组件、治疗剂输送组件、光源和一个或多个流体密封装置。可选的组织输送组件可包括抽吸组件和/或机械吸取组件。这些部件中的一个或多个可通过外管4起作用以操纵组织去除组件和/或位于壳体6远侧的其它构件,或从壳体6直接起作用。例如,组织去除装置2还包括可选的端口20,该端口可连接到吸取或抽吸源,以便有利于将组织或流体从目标部位或病人输送出去。抽吸源可例如为动力真空泵、壁式抽吸出口或注射器。
壳体6还可包括可用于控制组织去除装置2的动力状态(包括但不限于打开状态和关闭状态)的控制接口10。在该特定实施例中,控制接口10包括操作杆或枢转元件,但在其它实施例中,控制接口10可包括按钮、滑动件、拨盘或旋钮。在一些实施例中,控制接口10也可改变马达速度和/或组织去除组件8的运动方向。可提供双向组织去除装置,例如作为组织去除装置8卡在身体组织或结构中时的可能的安全措施。可在硬膜外腔中存在的网状结缔组织可能缠在或钩挂在去毛边装置或其它组织去除装置上。该结缔组织可利用双向组织去除装置通过使旋转方向反转以解开组织而被脱开。控制接口10可以是模拟的或数字的,并可包括一个或多个卡锁位置,以便于选择一个或多个预选设置。在其它实施例中,可为马达的一个或多个特征提供单独的马达控制接口。在别的其它实施例中,可提供用于组织去除装置的其它特征的控制接口。
参照图6A和6B,组织去除组件200可包括至少一个具有近侧区段204和远侧区段206的长形元件202,其中各个区段联接到可旋转轴208。长形元件具有图5A所示的缩回构型和图5B所示的伸展构型。在伸展构型,长形元件202的至少一部分210比缩回构型下的同一部分210移动得更远离可旋转轴208。为了调节长形元件202的构型,长形元件202的近侧区段204可滑入或滑出可旋转轴208的近侧开口212,以改变长形元件208在长形元件202的近侧开口212和远侧开口214(或远侧区段206的远侧连接部)之间的露出长度。长形元件202从其缩回构型到其伸展构型的长度变化百分比可以在约10%至约60%或更大、有时约20%至约40%、其它时候约15%至约20%的范围内。在一些实施例中,作为近侧区段204和近侧开口212之间的运动的附加或替换,长形元件202在各构型之间的变换可包括使其远侧区段206滑入或滑出远侧开口214。
如图6A和6B所示,组织去除装置200还可包括具有锥形构型的远侧头部216。也可设想其它头部构型,包括但不限于卵形构型、穹顶构型、凹入构型、立方体构型等。头部216可构造成刺穿或剖开身体组织如椎盘的环形壁,并且可在可旋转轴208旋转时或在可旋转轴208未旋转时使用。在其它实施例中,头部可包括可用于切割、劈碎、碾磨、去毛边、粉碎、清除、减积、乳化、分裂或以其它方式去除组织或身体结构的多个尖端或边缘。在别的其它实施例中,头部可包括具有可用作去毛边机构的磨粒的表面。磨粒数的范围可以为从约60至约1200或更多、有时约100至约600、其它时候约200至约500。
头部能可选地包括可用于在目标部位执行抽吸或吸取和/或向目标部位灌注盐水或其它生物相容性流体或物质的端口或孔口。使用盐水或其它冷却物质或流体例如可用于限制在去除手术期间可能由作用于目标部位的摩擦力或其它力引起的任何热效应。可以对盐水或其它物质进行冷冻或不进行冷冻。在其它实施例中,可以在盐水或流体中提供一种或多种治疗剂,以用于任意各种治疗作用。这些效果可包括消炎作用、抗感染作用、抗肿瘤作用、抗增生作用、止血作用等。
在一些实施例中,可旋转轴能可选地在其外表面上包括一个或多个凹部或凹槽,以接纳长形元件202。例如,图7示出位于可旋转轴208的近侧开口212和远侧开口214之间的单个凹槽218。凹槽218的深度和截面形状可构造成部分地或完全地接纳长形元件202。
长形元件202可包括任意各种材料和结构。例如,长形元件202可包括钛、镍钛合金、不锈钢、钴铬合金、聚合物(例如尼龙、聚酯和聚丙烯)或它们的组合。长形元件202也可具有单丝或多丝结构。图8例如示出具有包括多丝缆索302的长形元件的组织去除装置300。在一些实施例中,多丝长形元件可比单丝长形元件提供更大的柔性和/或应力容限。多丝长形元件可包括从约2根丝至约50根丝或更多、有时约3根丝至约10根丝、其它时候约5根丝至约7根丝的任意数量的丝。在一些实施例中,长形元件的弯曲模量小于骨组织如与椎盘相邻的椎体的终板的弯曲模量。在一些情况下,通过提供低于特定身体结构的弯曲模量,可减小或基本消除对这些身体结构的伤害。这样,在一些椎间盘切除术或髓核切除手术中,长形元件的弯曲模量既小于椎骨终板的骨组织的弯曲模量又小于椎盘的纤维环壁的弯曲模量的组织去除装置能够粉碎椎盘的内部组织而不损害椎盘或椎骨骨头的相邻壁。在一些示例中,长形元件的弯曲模量可小于完好骨头或纤维环组织的弯曲模量的大约一半,而在其它实施例中,长形元件的弯曲模量至多为(完好骨头或纤维环组织的弯曲模量的)约1/5,乃至约1/10或1/20。在一些实施例中,长形元件的弯曲模量沿其露出长度或在其在可旋转轴上的联接位置之间大体均一。例如,在一些实施例中,弯曲模量沿长形元件的长度变化可不超过约10x范围,而在其它实施例中,所述变化可不大于约5x或约2x的范围。
在一些变型中,具有此处所述的任意变型的长形元件(例如多丝或单丝)可涂覆或套盖有一种或多种材料。例如,长形元件可涂覆有聚酰亚胺、聚对二甲苯、硅树脂、或聚氨酯、或其它聚合物、或粘合剂。所述材料可以或可以不渗透到多丝长形元件的丝之中或之间。覆层可通过例如喷涂或浸涂或其它涂覆方法来施加。在其它示例中,所述材料可以设置在丝之间但不设置在丝的露出的外表面上,例如,可在喷涂或浸涂后从长形元件的外表面上通过吹气至少部分地擦除或去除所述材料。在其它变型中,涂覆材料可包括粘合在或热收缩在长形元件202上的壳套或管。在一些变型中,套筒或覆层具有在约0.001至约0.01英寸、约0.002至约0.008英寸、或约0.003至约0.005英寸范围内的平均厚度。所述覆层、壳套或管可还包括一个或多个支撑结构,例如部分地或完全地嵌埋在所述覆层、壳套或管中或粘附在所述覆层、壳套或管的内和/或外表面上的螺旋状的L304不锈钢线丝。所述覆层或套筒可以或可以不覆盖露出的或可露出的长形元件或缆索的整个长度,也可覆盖长形元件或缆索的未露出的部分。在一些变型中,所述覆层或套筒可覆盖长形元件的近侧、中间或远侧部分的一部分,并且可被描述为相对于长形元件或缆索的整个露出或可露出长度的覆盖范围百分比,该百分比例如为约10%、约20%、约30%、约40%、约50%、约60%、约70%、约80%、约90%、或约100%。
虽然长形元件202可具有缩回构型和伸展构型,但长形元件202也可具有固有或基本构型,在该构型中,与其它构型相比,作用在长形元件202上的应力减小。该固有构型,如果有的话,可以是缩回构型、伸展构型、或介于缩回构型和伸展构型之间的构型。这样,在固有构型下施加在长形元件202上的应力可低于在缩回构型或伸展构型或不同于缩回构型或伸展构型的第三构型下施加在长形元件上的应力。在一些实施例中,类似于伸展构型的固有构型可能是有益的,因为在处于其伸展构型下时作用在长形元件202上的较低的基线应力可在使长形元件202受力超过其断裂点之前提供对于组织或骨头的冲击的较大的应力容限。虽然将长形元件202调节为其缩回构型可导致作用在长形元件202上的较大的应力,但该应力仅出现在插入和移除组织去除装置200期间,而在使用期间没有作用在长形元件202上的冲击应力。为了制造具有特定的固有构型的长形元件202,制造步骤可根据所用的特定材料或成分而改变。在长形元件202包括不锈钢(例如304L或316L不锈钢)或镍钛合金的实施例中,例如,可使用一系列变形步骤和加热退火步骤来形成处于固有的扩展构型的长形元件202。
长形元件202可具有任意各种截面形状,包括但不限于例如正方形、矩形、梯形、圆形、椭圆形、多边形和三角形。截面形状和/或尺寸可沿其长度均一,或者可沿一个或多个区段变化。在一个示例中,长形元件可具有渐缩构型,其中截面积从其近侧区段向其远侧区段减小或从其远侧区段向其近侧区段减小。在一些实施例中,长形元件202可包括金属线丝或其它长形结构,其中直径或最大截面尺寸在约0.2mm至约1.5mm或更大、有时约0.3mm至约1mm、其它时候约0.3mm至约0.5mm的范围内。
在一些实施例中,长形元件可进行微抛光(micropolish)。微抛光可以或可以不减小在用于清除较硬或较致密的身体结构或组织时形成碎屑或碎片的风险。在其它实施例中,长形元件可沿其长度的一个或多个部分包括磨粒表面或切割边缘。例如,长形元件可包括边缘角在约90度至约10度、有时约75度至约15度、其它时候约60度至约30度、再其它时候约45度至约40度范围内的切割边缘。长形元件表面的构型在长形元件的相对两侧可相同或不同。例如,与长形元件的后随表面相比在先导表面上具有不同的构型可允许根据长形元件的旋转方向改变长形元件202的切割、劈碎、清除或乳化特性。在其它实施例中,先导的和后随的表面可大体具有相同的特征并且可在两个旋转方向具有类似的性能,但也可允许使用者在一个表面已磨损后从一个表面切换至另一表面。在别的其它实施例中,可根据要去除的组织和任意重要的解剖结构的相对位置由使用者选择旋转方向。例如,旋转方向可选择成使得如果切割边缘卡在组织或结构上,则组织分裂元件将旋转离开重要的解剖结构(如果有的话)。
如图6B所示,长形元件202可包括具有大致类似的长度和大体直构型的近侧区段204和远侧区段206,并包括位于近侧区段和远侧区段之间的弯曲的或成角的中间部分210。但是,图9示出组织去除装置的另一实施例310,包括长形元件312,该长形元件具有呈凹构型的近侧区段314和远侧区段316以及呈凸构型的中间区段318。也可设想其它构型,包括任意各种直线形的、弯曲的或成角的区段,并包括对称或不对称的构型。在图9所示的实施例中,可旋转轴326的近侧开口322和远侧开口324之间的纵向距离320可以在约4mm至约30mm或更长、有时约6mm至约15mm、其它时候约9mm至约12mm的范围内。从近侧开口322和远侧开口324分别到长形元件302的最大位移距离332的纵向距离328和330可以类似或不同。在一些实施例中,距离328和330可以在约2mm至约20mm或更长、有时约3mm至约10mm、其它时候约4mm至约6mm的范围内。中间区段318和可旋转轴326之间的最大位移距离332可根据长形元件的特定构型而改变。中间区段的最小位移距离(未示出)不必为零,如在长形元件沿其整个长度不完全缩回靠着可旋转轴的实施例中那样。在一些实施例中,位移距离318可以在约2mm至约10mm或更长、有时约3mm至约8mm、其它时候约4mm至约6mm的范围内。在一些实施例中,最大位移距离322可相对于纵向距离320或近侧距离328或远侧距离330被描述为最大距离。例如,最大位移距离与纵向距离的比率可以在约0.2至约1或更大、有时约0.3至约0.8、其它时候约0.4至约0.5的范围内。可旋转轴的远侧开口324和远侧头部336之间的距离334可以在约0.5mm至约5mm或更长、有时约1mm至约4mm、其它时候约2mm至约3mm的范围内。头部336的长度338可以在约2mm至约15mm或更长、有时约3mm至约10mm、其它时候约4mm至约5mm的范围内。在包括锥形或渐缩头部的实施例中,头部构型的角度340可以在约10度至约90度或更大、有时约20度至约60度、其它时候约30度至约45度的范围内。
可旋转轴326和/或头部336的直径342(或横向于轴向的最大尺寸)可以在约0.5mm至约5mm或更大、有时约1mm至约3mm、其它时候约1mm至约2mm的范围内。轴326和头部336的直径可以类似或不同。近侧开口和远侧开口的最大截面尺寸可以相同或不同,并可以在约0.1mm至约1.5mm或更大、有时约0.2mm至约1mm、其它时候约0.4mm至约0.8mm的范围内。
可旋转轴326的凹槽344(如果有的话)的宽度可以在约0.2mm至约1.5mm或更大、有时约0.3mm至约1mm、其它时候约0.4mm至约0.7mm的范围内。凹槽344的宽度也可被描述为长形元件的直径或宽度的百分比,该百分比可以在约80%至约400%或更大、有时约105%至约300%、其它时候约150%至约200%的范围内。如前所述,凹槽344的深度可小于、类似于或大于长形元件312的最大横向尺寸。在一些实施例中,凹槽深度或凹槽平均深度可以在约0.2mm至约2mm或更大、有时约0.4mm至约1mm、其它时候约0.6mm至约0.8mm的范围内。在其它实施例中,凹槽的深度可以是长形元件的深度的百分比,该百分比在约20%至约200%或更大、有时约50%至约125%、其它时候约40%至约100%的范围内。
虽然在图6A所示的组织去除装置200中设有单个长形元件202,但其它实施例可包括两个或更多个长形元件。但是,在一些实施例中,单个长形元件可允许更高的旋转速度,因为与具有多个长形元件的组织去除装置相比具有降低的表面阻力。在具有多个长形元件的实施例中,长形元件可绕可旋转轴的周边均匀地或不均匀地分布。在一些实施例中,各个长形元件可具有其自身的近侧开口和远侧开口,但在其它实施例中,两个或更多个长形元件可共有近侧开口和/或远侧开口。近侧和/或远侧开口可位于可旋转轴上相同或不同的纵向位置,并且各个长形元件可具有相同或不同的长度或构型。各长形元件可独立地可调节或成组地可调节。
参照图10,在一些实施例中,组织去除装置352的长形元件350可包括连接或联接到柔性长形元件350的其它结构354、356和358。这些结构可包括任意各种结构,包括管、杆、棒、切割盘或其它切割元件、凸缘、或其它结构。在图10所示的具体示例中,长形元件352包括在柔性部段360、362、364和366之间交替的刚性区段354、356和358。一个或多个柔性部段也可替换成机械接头,例如销接头或铰链接头。在一些实施例中,柔性长形部段360、362、364和366是穿过各个刚性区段354、356和358的内腔的单个连续的柔性长形元件的一部分,或以其它方式联接到各个刚性区段354、356和358。在其它实施例中,柔性部段360、362、364和366中的一个或多个分开,并仅使两个刚性区段354、356和358互连、或仅使刚性区段与可旋转轴368或其中的结构互连。刚性部段和柔性部段的特定数量、形状、柔性/刚性、长度和位置可以改变,并且不必均一或对称。在一些实施例中,沿着完全伸展的长形元件的长度,刚性区段与柔性区段的百分比可在约0至约99%、有时约50%至95%、其它时候约75%至约90%的范围内。在一些实施例中,柔性部段的长度可小于相邻刚性部段的长度的约75%、有时小于约50%、其它时候小于约20%或约10%。
在图10所示的示例中,组织去除装置352包括一个刚性区段354,该刚性区段比其它刚性区段356和358大。位于长形元件350的最大位移距离的区段可以是如图10所示的柔性部段362,或者在其它实施例中可以是刚性区段。刚性区段354、356和358的形状大体为直线形,但也可以是弯曲的或成角的或它们的任意组合。图10中的长形元件350还大体构造成在缩回构型和伸展构型下都位于单个平面内,但在其它实施例中,一个或多个刚性或柔性区段可以在缩回构型和/或伸展构型下定向到平面之外。如图10进一步示出,轴368可包括凹槽369或具有窄的直径或横向于轴向的尺寸的轴区域,它们可通过允许长形元件352在处于缩回构型时较少地突出而减小组织去除装置352的总体截面积。
如图10所示,处于伸展状态的长形元件350可具有位于其近侧开口370和远侧开口372附近的柔性区段366和360。但是,在其它实施例中,长形元件在伸展状态下在近侧开口或远侧开口附近可具有刚性区段或其它结构。在图11中,例如,组织去除装置380包括大体对称的长形元件382,其具有由柔性缆索388互连的近侧和远侧刚性元件384和386。在伸展构型,刚性元件384和386部分地位于或凹入在可旋转轴394的近侧和远侧开口390和392中。在另一些实施例中,在近侧和远侧开口390和392具有刚性元件384和386可减小长形元件382相对于轴394的倾斜或弯曲。长形元件382受限的程度可例如取决于开口390和392以及刚性元件384和386的宽度、刚性元件384和386在轴394外侧和内侧的长度396和398、柔性部段的长度400、轴394的总体直径、以及刚性元件384和386的刚度。如图11进一步示出,轴394还可包括具有减小的直径或横向于轴向的尺寸的凹槽400或其它构型。凹槽400或构型的至少一部分位于近侧和远侧开口390和392之间,但凹槽400或构型也可分别位于开口390和392的近侧或远侧。
如图12A和12B所示,在一些实施例中,组织去除装置420可具有沿可旋转轴426的纵向长度位于不同周向位置的近侧和远侧开口422和424,和/或其中长形元件428包括至少一个相对于可旋转轴426具有螺旋、扭曲或歪斜构型的区段。图12A示出处于缩回或塌缩构型的组织去除装置420,而图12B示出处于伸展或扩展构型的组织去除装置400。通过穿过轴426的近侧开口422伸展长形元件408,长形元件426可变得在轴向上被压缩并且在径向上从轴426向外扩展。
长形元件的构型可沿转动方向而改变。例如,长形元件可以具有右旋或左旋式的螺旋取向(即,顺时针或逆时针取向)。在图12A和12B中,例如,长形元件428具有左旋或逆时针螺旋取向(从组织去除装置420的近端看去)。长形元件428的螺旋取向可与轴426的旋转方向相同,或与旋转方向相反。长形元件428的螺旋构型可用任意各种方式来描述。例如,长形元件中的绝对圈数可以是从约零圈(例如,直线形长形元件)至约4圈或更多、有时约1/4圈至约11/2圈、其它时候约1/2圈至约1圈范围内的任意圈。在其它实施例中,螺旋构型可由其绕转率来描述,该绕转率可被计算或表示为沿着长形元件的长度每毫米或厘米的圈数。在一些实施例中,绕转率可以在约0.3圈/cm至约2圈/cm或更大、有时约0.7圈/cm至约1.5圈/cm、其它时候约0.9圈/cm至约1圈/cm的范围内。长形元件428也可用其螺旋角来描述,该螺旋角可以在约0度至约90度、有时约5度至约90度、其它时候约45度至约85度的范围内。长形元件的螺旋构型可大体上沿其长度是弯曲的,但也可包括多个在其间具有成角的或弯曲的弯曲部的直线形部段。处于缩回构型和伸展构型的螺旋长形元件的构型可根据长形元件的柔性、长形元件的一个或多个端部连接或固定到可旋转轴上的方式和角度、以及长形元件的固有构型而改变。
如图13A至13C所示,具有螺旋长形元件452的组织去除装置450在可旋转轴456上也可包括一个或多个凹槽454。凹槽454可有利于使长形元件452坐靠和/或固定在其缩回构型。如从图13C可见,长形元件452和凹槽454的螺旋构型沿可旋转轴456的长度可以不一致。与远侧开口460相邻的远侧凹槽458沿一纵向距离包括1/2圈,该纵向距离比中间凹槽462的1/2圈(所占的纵向距离)短约50%,而位于中间凹槽462和近侧开口466之间的近侧凹槽464大体为直线形。在一些实施例中,绕转率的变化可在约零至约4圈/cm或更大、有时约零至约1圈/cm、其它时候约零至约0.5圈/cm的范围内。在图13A至13C所示的特定实施例中,长形元件452的远侧部分468在伸展构型下保持大体绕轴456缠绕在远侧凹槽458中,而长形元件452的近侧部分470沿径向向外弯成弓形。如从图13C可看到,在该特定构型下,长形元件452的最大位移距离472位于距轴456的近侧开口466比距远侧开口460更近的位置。近侧和远侧开口466和460可以垂直于轴456的外表面定向,或可以与轴456的外表面成一夹角或切向于该外表面定向,这可减小在开口460和466处施加在长形元件452上的应力。凹槽454的边缘也可以沿其长度或至少在开口460和466附近倒圆。但是,长形元件可构造成使得最大位移距离位于近侧和远侧开口之间的任何位置,或甚至延伸至远侧开口的远侧和/或近侧开口的近侧。在其它实施例中,长形元件可甚至包括多个最大位移距离(例如处于伸展构型的多角、波状或正弦曲线形的长形元件)。在一些实施例中,最大位移距离472在轴456的直径或横向于轴向的尺寸的约0.5至约10倍、有时约1至约5倍、其它时候约2倍至约3倍的范围内。最大距离的纵向位置可被描述为从近侧开口至远侧开口的相对位置,该相对位置可以是约-20%或更小、约-10%、约0%、+10%、约+20%、约+30%、约+40%、约+50%、约+60%、约+70%、约+80%、约+90%、约+100%、约+110%、或约+120%或更大。
现在参照图14A和14B,在一些实施例中,组织去除装置480可包括具有窄缩区域484的轴482。窄缩部分484的至少一部分可位于供长形元件490伸出的近侧和远侧连接部或开口486和488之间,但在其它实施例中,窄缩部分484的至少一部分可分别位于开口486和488的近侧或远侧。如图14A所示,轴482的窄缩部分484可利于薄断面(小轮廓)的缩回构型,而且还可提供额外的空间供缠结的组织或粘附的生物物质占据。这可例如发生在当图14B中的长形元件490缩回到图14A中的其缩回构型时,或发生在长时间的手术期间。当从内窥镜器械或套管撤回组织去除装置时,该额外的空间是有益的。如图14A和14B进一步所示,连接部或开口486和488可具有横向于轴向的取向,而不是图12A和12B所示的组织去除装置420的开口422和424的表面取向。
虽然图14A和14B中的窄缩部分484具有均一的直径和构型,但在其它实施例中,例如图15中的组织去除装置492,窄缩部分494可包括具有可变直径或构型的渐缩构型。返回参照图14A和14B,窄缩部分494的纵向轴线可与轴482的其余部分的轴线共轴,但在其它实施例中,所述纵向轴线可以不同,例如偏轴或可变。在图16中,例如,组织去除装置496包括具有非直线形纵向轴线的窄缩部分498,该非直线形纵向轴线包括螺旋的或螺丝锥式的构型。另外,虽然组织去除装置496的该示例具有窄缩部分498和呈相同螺旋取向的长形元件399,但在其它示例中,螺旋取向可以不同或相反。
现在参照图5B,图5A中的组织去除装置2被示出为去除了壳体6的一部分以示出各个内部构件。在该实施例中,组织去除装置2还包括电池12,以向驱动组织去除组件8的马达14提供动力。在其它实施例中,作为电池12的附加或替换,可设置连接到外部动力源的连接器。电池的类型和所提供的动力可根据马达和/或组织去除装置2的其它部件的特定的动力需求而不同。
在一些实施例中,组织去除装置2的马达14是DC(直流)马达,但在其它实施例中,马达14可具有任意各种构型,包括但不限于AC(交流)马达或通用马达。马达14可以是转矩式、刷式、无刷式或无芯式马达。在一些实施例中,马达14可构造成提供约500rpm至约200,000rpm或更高、有时约1,000rpm至约40,000rpm、其它时候约5,000至约20,000rpm的转速。马达14可经由外管4或通过位于外管4内的驱动元件对组织去除组件8起作用。在另一些实施例中,可使用流体密封装置16来保护马达14和/或壳体6的其它部件免受输送通过外管4或通过壳体孔口18的任何流体或其它物质的影响。在一些实施例中,可在壳体孔口18周围提供连接器或密封装置,以允许壳体6联接到供组织去除组件8和外管4插入的套针、导引器、套管或其它管状元件。在一些实施例中,组织去除装置可与具有约0.01cm至约1.5cm或更大、有时约0.1cm至约1cm、其它时候约2mm至约6mm的外径的导引器或套管一起使用。
如图5A和5B所示,组织去除装置2还可包括可用于连接组织去除装置2与吸取或抽吸源的导管24。吸取或抽吸源可用于例如将流体或物质输送通过外管4的内腔或导管或通过供外管4插入的管状元件。在一个特定实施例中,导管24包括经由一段管道22与流体密封装置16连通的端口20。流体密封装置16构造成允许流体或物质在外管4和管道22之间流动,从而允许外管4或其中联接到马达14的驱动元件运动。在其它实施例中,导管24还可包括附加的部件,包括但不限于流体或物质捕集部(trap),其可位于壳体6内或连接到壳体6、或连接到端口20或管道22、或位于沿从组织去除组件8到抽吸源的路径的任何其它位置。在一些实施例中,可提供单独的端口,以利用组织去除装置2将物质灌入或注入目标部位。在其它实施例中,导管24可用于取出和注入物质和/或流体,或仅用于注入。根据组织去除装置的构型,可在外管4的远端和/或穿过组织去除组件8的一个或多个开口进行取出和/或注入。在其它实施例中,可利用一端口向目标部位插入凝结导管、消融导管或其它能量传输装置。
在一些实施例中,外管包括具有至少一个内腔的外管状元件,和构造成将马达机械地联接到组织去除组件的长形驱动元件。在其它实施例中,外管可包括附加的元件,以例如调节或控制组织去除组件的构型。在一些实施例中,外管4可包括一个或多个包含控制线丝的内腔,所述控制线丝可用于操纵外管的远端的偏转。外管和可选的驱动元件可以是刚性的或柔性的。外管可预成形为直线形或非直线形构型。在一些实施例中,外管和部件可构造成可由使用者变形,这可有利于接近特定的目标部位,或者可构造成可由使用者利用包括一个或多个牵拉线丝或张力元件的操纵机构来操纵。在一些实施例中,可将加强的线丝或元件插入外管中,以为组织去除装置提供附加的刚度。在一些实施例中,外管在组织去除元件和马达或壳体之间的长度的变化可以是从约0cm至约30cm或更长、有时约4cm至约20cm、其它时候约10cm至约14cm。
在其它实施例中,组织去除装置可包括能可拆卸地连接到马达的轴或联接到马达的组织去除组件。在别的其它实施例中,组织去除装置可包括联接到一轴的组织去除组件,其中该轴能与马达或联接到马达的轴可拆卸地连接。
在一些实施例中,壳体6构造成具有允许手持使用组织去除装置2的尺寸和/或形状。在其它实施例中,组织去除装置2可包括位于外管4附近以便于使用者抓持的把手或结构,而外管4的近端连接到例如台顶式或基于手推车的机器、或者安装好或固定好的机器。在这些实施例中,把手可以或可以不包括组织去除装置的任何其它部件如马达,而位于外管4近端的机器可包括一个或多个其它部件,例如抽吸系统或各种射频消融部件。在一些实施例中,壳体6可具有约1cm至约12cm或更长、有时约2cm至约8cm、其它时候约3cm至约5cm的长度。壳体的平均直径(或其它横向于壳体纵向轴线的尺寸)可以是约1cm至约6cm或更大、有时约2cm至约3cm、其它时候约1.5cm至约2.5cm。壳体6还可包括一个或多个脊部、凹部、或具有带纹理表面或摩擦表面的区段,所述表面包括但不限于苯乙烯类嵌段共聚物或其它聚合物表面。
如图17所示,组织去除装置能可选地包括组织输送组件68,该组织输送组件可用于便于组织在外管4内或沿外管4的输送或去除。在所示的特定实施例中,组织输送组件68包括安装在可旋转的驱动元件78上的螺旋元件70。对驱动元件78的致动可通过使螺旋元件70旋转而机械地促进外管4的通道或内腔72中的组织或其它物质朝近侧运动。被致动的驱动元件78也可使远侧的去毛边元件或其它组织去除组件8旋转。在一些实施例中,当没有伴随地进行组织减积时,对组织输送组件68的使用能以较低的转速进行。当沿相反方向旋转时,螺旋元件70可用于排出或向远侧输送来自外管4或供给到壳体6的注入端口的组织、流体或其它物质或制剂。
在一些实施例中,螺旋元件70可具有约2mm至约10cm或更长、有时约3mm至约6cm、其它时候约4mm至约1cm的纵向尺寸。在其它实施例中,螺旋元件70的纵向尺寸可被描述成外管4的纵向尺寸的百分比,并且可在外管4的纵向尺寸的约5%至约100%、有时约10%至约50%、其它时候约15%至约25%、再其它时候约5%至约15%的范围内。虽然图17所示的螺旋元件70与组织去除组件由于它们安装或联接在共同的结构——驱动元件78——上而以相同的速率旋转,但在其它实施例中,螺旋元件也可构造成与驱动元件分开旋转。例如,螺旋元件可包括沿外管的内腔的至少近侧部分设置但不安装在驱动元件上的螺旋线圈。在该特定示例中,螺旋元件可独立于驱动元件旋转。在别的其它实施例中,螺旋元件70可安装在内腔72的表面上,并可用于独立于驱动元件78或组织去除组件通过外管4的旋转而沿内腔72输送组织或物质。
虽然螺旋元件70被示出为连续的结构,但在一些实施例中,螺旋元件70可在一个或多个位置中断。另外,螺旋元件70的紧密程度或角度可从约0.5圈/mm至约2圈/mm、有时约0.75圈/mm至约1.5圈/mm、其它时候约1圈/mm至约1.3圈/mm地变化。螺旋元件70的截面形状可如图17所示的那样大体为圆形,但在其它实施例中可具有一个或多个边缘。螺旋元件70的总体截面形状可以为圆形、椭圆形、三角形、梯形、正方形、矩形或任何其它形状。螺旋元件70的绕圈紧密度和截面形状或面积沿其长度可均一或变化。在一些实施例中,可在外管中并行或串列地设置多个螺旋元件70。
在一些实施例中,驱动元件78可构造成向远侧延伸和从外管4缩回约0.004英寸至约0.8英寸或更长、有时约0.008英寸至约0.6英寸、其它时候约0.01英寸至约0.4英寸的长度。在一些实施例中,螺旋元件70位于组织去除组件的近侧约0.004英寸至约0.8英寸或更长、有时约0.008英寸至约0.6英寸、其它时候约0.01英寸至约0.4英寸的距离处。在一些实施例中,当驱动元件78从外管4最大地伸出时,螺旋元件70可从外管4突出约0.004英寸至约0.8英寸或更长、有时约0.004英寸至约0.4英寸、其它时候约0.1英寸至约0.2英寸的纵向尺寸。在一些实施例中,驱动元件78和/或螺旋元件70的伸出程度可影响组织输送组件的组织输送程度。
参照图18A和18B,在另一实施例中,组织去除装置500包括壳体502和外轴504。壳体502可包括具有指轮506的调节机构,该指轮构造成调节可伸展的组织去除组件(未示出)的缩回和伸展。指轮506可为可伸展的组织去除组件提供连续的变化范围,但在其它实施例中,指轮506的转动可构造成具有提供一个或多个预设位置的掣子或棘爪。如前所述,可使用任意各种其它控制机构和接口。调节机构可包括一个或多个阻挡元件或其它调节限制构型,以阻止或防止可伸展的组织去除组件的过度伸展。例如,可在壳体502中提供限制结构,以阻止可伸展的组织去除组件(未示出)的过度伸展。在该特定实施例中,组织去除装置500构造成以可由摇杆式动力开关508控制的固定转速使组织去除组件旋转。但是,如前所述,可使用任意各种动力和/或速度控制机构。
图18C是壳体502中的内部部件的部件视图,而图18D是去除了壳体502一部分的内部部件的示意性剖视图。如图18C所示,驱动元件510可旋转地安设在组织去除装置500的外轴504中。驱动元件510的远端(未示出)联接到组织去除组件(未示出),而驱动元件510的近端512联接到驱动轴516的远端514。驱动轴516的近端518可直接或通过联接器522联接到马达520。联接器522可构造成允许驱动轴526的一些轴向运动。调节元件526的近端524从驱动元件512的近端510突出,并连接到驱动键528。驱动键528可包括可滑动地定位在驱动轴516的近端518和远端514之间的凸缘530。指轮506能可运动地联接到推力元件532,使得指轮506的转动引起推力元件532的轴向运动。在一些实施例中,推力元件532可构造成具有与指轮506的带螺纹的内腔互补的螺旋螺纹。但是,在其它实施例中,推力元件可包括滑动元件、枢转元件或其它联接结构。推力元件532可构造成使驱动键528沿轴向滑动穿过保持结构534,该保持结构将推力元件532可运动地联接到驱动键528。保持结构534允许马达520使驱动轴516旋转,同时也将推力元件532的轴向运动联接到驱动键528,由此允许调节位于轴504远端的组织去除组件,同时维持驱动元件510旋转的能力。推力元件532可包括凸缘536,以便于将推力元件532保持在保持结构534中。凸缘536可包括一个或多个轴承,以便于驱动键528相对于不旋转的凸缘536的旋转运动。保持结构534也可包括一个或多个保持轴承538,以便于驱动轴516相对于驱动键528旋转,同时向驱动键528传递任何轴向力。保持结构534可选地设有一个或多个限制件540,该限制件可用于限制组织去除组件的过度伸展或缩回。可在外轴504周围设置密封件542以保护壳体502的内含物。
如图18D所示,组织去除装置500可利用电池544提供动力,该电池利用电池连接器546联接到马达520。如图18C所示,电池544可以是标准化的电池如9伏电池,但也可以是定制的电池。在美国专利No.5,030,201中公开了可使用的驱动轴联接件和调节机构的其它示例,该专利的全文引用在此作为参考。
在本文中描述的各个示例中,组织去除装置的外管和驱动轴可包括刚性的结构和材料,但也能可选地包括至少一个柔性区域,该柔性区域可以弯曲,同时仍允许驱动轴旋转。在美国专利No.5,669,926和6,053,907中公开了可使用的柔性驱动轴的示例,这些专利的全文引用在此作为参考。在一些示例中,柔性区域可包括驱动轴和外管的大部分或全部长度。具有柔性区域的组织去除装置可便于接近身体的特定区域,例如穿过椎间孔接近中央椎管。在一些示例中,柔性的组织去除装置可包括使用一个或多个操纵线丝的操纵组件,所述操纵线丝在远侧连接到柔性区域并由近侧壳体中的操纵元件来操纵。也可使用与导管和其它长形器械一起使用的其它操纵机构。在其它示例中,在柔性的组织去除装置上不设置主动的操纵机构,但柔性的组织去除装置可由已插入有组织去除装置的内窥镜器械来操纵。在申请No.12/199,706中公开了可操纵的内窥镜器械的一些示例,该申请的全文引用在此作为参考。
图19A至19C示出组织去除装置600的一个实施例,其具有柔性区域602和位于组织去除装置600的壳体606中的操纵组件604。此外,壳体606包括动力开关608和冲洗管614,该动力开关致动马达610,该马达使位于外管612中的驱动轴(未示出)旋转,所述冲洗管可用于在装置600的远端附近灌注流体或提供抽吸。如图19B所示,操纵组件604包括具有从壳体606突出的两个臂618和620的枢转杆616。在其它实施例中,操纵组件604可包括单臂杆、滑动件、旋钮或其它类型的致动器。操纵组件604能可选地包括可便于杆616在被释放后弹回的一个或多个弹簧或偏压结构。操纵组件604也能可选地包括可释放的锁定机构,以将操纵组件保持在特定构型。锁定机构可例如是摩擦式互配装置或互锁机构。
在杆616上联接有两个操纵元件或线丝622和624,它们能可滑动地在外管612中运动并在远侧联接到柔性区域602的远侧位置。操纵线丝622和624可以是分开的线丝,或是穿过杆616成环的同一线丝的两个部段。当通过致动杆臂618和620之一而张紧操纵线丝622或624时,柔性区域602将弯曲或弯折。柔性区域可包括任意各种柔性材料和/或柔性结构,包括任意各种聚合物结构或金属结构。在所示的实施例中,柔性区域602包括可增强弯曲特性的多个可选的槽626,但在其它实施例中,可提供手风琴般的折叠构型或其它种类的弯曲构型。图19C所示的槽626的端部628具有可选的扩大的拱形构型,该拱形构型可重新分配至少一些可作用在柔性区域602上的弯曲力,并可阻止撕裂或减小任何所引起的对柔性区域的损害。柔性区域的长度可以在约0.04英寸至约8英寸或更长、有时约0.2英寸至约2英寸、其它时候约0.3英寸至约0.8英寸的范围内。在以未弯曲构型沿组织去除装置的纵向轴线进行测量时,槽626的端部628的宽度可以在约0.02英寸至约0.15英寸或更大、有时约0.04英寸至约0.1英寸、其它时候约0.04英寸至约0.07英寸的范围内。在别的其它实施例中,柔性区域可以没有特定的构型,但包括具有比外管的其它部分低的硬度(durometer)的柔性材料。最大弯曲程度可从约5度直至约10度或更大、有时约15度直至25度或更大、其它时候约45度至约75度或更大、甚至在有些实施例中从约90度至约105度或更大地变化。在组织去除装置具有从其中性轴线的双向操纵的实施例中,在各方向上的最大弯曲程度可以相同或不同。
如图19C所示,柔性的长形元件630的露出的近端646和远端648可通过位于近端646和远端648的周面上的开口或连接部位联接到可旋转的轴组件632。柔性的长形元件630的一个或两个端部可联接的其它部位包括但不限于渐缩区域642和644(如果有的话),或相对于可旋转的轴组件632的纵向轴线具有至少一些程度的横向取向的任何其它表面。别的其它联接部位可包括直径减小的芯部634、基部636和刺穿元件640。
在一些手术中可使用可操纵的组织去除装置,以与例如刚性的组织去除装置相比增加所去除组织的区域或量。在一些情况下,解剖学限制或增加的损伤风险可限制刚性的组织去除装置可被操纵的范围。图20A和20B例如示意性地示出了可利用可操纵的组织去除装置650实现的一些运动轴线和可能的组织去除区域。这里,具有可伸展缆索652的可操纵的组织去除装置650可被插入到椎盘653中。虽然可操纵的组织去除装置650和刚性的直线形组织去除装置可相对于其纵向轴线654平移和旋转,但组织去除装置650的外管658的刚性部分(及刚性的组织去除装置上的相应结构)的枢转范围656会大大地受限,因为即使是外管658的小角度运动也会需要外管658的更近侧部分的大的绝对位移。但是,该位移将受到外管658的刚性部分的近端(未示出)和远端660之间的身体组织和结构的量、位置和/或顺应性的限制。相比而言,具有位于远侧的柔性部段662的组织去除装置650允许从组织去除装置650的纵向轴线654进行一定范围的回转或弯曲664,而不需要外管658的刚性部分有大的位移或杠杆作用。这样,柔性部段662能够用较小的体力到达与纵向轴线654离开的组织,并甚至能够到达通过使外管658的刚性部分枢转所不能到达的组织。
除了柔性部段662的弯曲之外,可操纵的组织去除装置650还可通过增加可伸展缆索652沿其伸展范围665的伸展来接近离开纵向轴线654的组织。伸展范围665可被描述为与联接了可伸展缆索652的芯部区段668的纵向取向垂直的尺寸。例如,具有约0.04英寸直径的芯部并构造成具有可调节到离芯部的垂直距离为约0.1英寸的可伸展缆索的组织去除装置可去除最大直径为约0.27英寸(即0.04英寸的轴加上旋转的长形元件的0.1英寸的两倍)的区域内的组织。在可伸展缆索伸展到更大程度的实施例中,可实现甚至更大体积或区域的组织去除。这样,通过操控缆索伸展的程度,可调节可进行的组织去除的体积或范围,而不需要通过扭转组织去除装置的轴或利用组织去除装置的操纵机构(如果有的话)来重新定位组织去除装置。
由于图20A和20B中的特定组织去除装置650允许通过提供柔性或可弯曲的驱动轴(未示出)而在柔性部段662弯曲的同时致动可伸展的缆索652,所以组织去除区域670可移离纵向轴线654。此外,由于上述各个运动可与一个或多个其它运动协同地组合,所以可实现甚至更大的组织去除区域。例如,通过扭转外管658的刚性部分而使弯曲的组织去除装置650绕纵向轴线654旋转672可实现甚至更大的组织去除区域674。弯曲的组织去除装置650的旋转672可发生在可伸展缆索652旋转的同时,或发生在缆索652不旋转时。旋转672的量可以是约1度至约360度或更大范围内的任何量。可使用缆索伸展、柔性区域弯曲及外管转动和平移的任意各种组合来实现期望的组织去除。
虽然如上所述可使用组织去除装置的各个柔性的、可操纵的和刚性的实施例来去除较大体积的组织,但在其它实施例中,组织去除装置可用于执行组织的病灶减积。例如,通过利用组织去除装置的特定实施例的小轮廓和/或可操纵的特征,组织去除装置可更精确地定位或操纵到身体结构中的特定目标部位。在一些情况下,与从大体的目标部位去除较大量的组织相比,去除特定目标位置的较少量的组织可用于实现期望的结果。此外,通过相对于组织去除装置的轴调节缆索或组织去除元件,可相对于轴来调节机械地去除组织的量,而不需要重新定位所述轴。通过去除较少的椎盘组织来减少突出,例如可保留较大量的非病态椎盘组织和椎盘的结构完整性。在一些情况下,与较少程度的组织保留相比,相对更多地保留椎盘组织可减缓进一步的椎盘退变和重新突出的速度。
在一个示例中,可利用内窥镜接近和察看突出的椎盘。例如,可将可操纵的组织去除装置插入到椎盘中并朝突出的区域操纵,而不是朝椎盘的中央操纵。对可伸展的缆索或其它可调节的组织去除元件进行致动,以在突出的区域粉碎初始量的组织并通过螺旋钻去除。在一些实施例中,为了便于进行受控体积的组织粉碎,可伸展缆索的联接处到其可旋转轴之间的距离可小于约0.4英寸、有时小于约0.3英寸、其它时候小于约0.2英寸。为了便于精确地去除被粉碎的组织,组织去除装置的远侧抽吸开口可处在离可伸展缆索的近侧联接部小于约0.4英寸、有时小于约0.3英寸、其它时候小于约0.2英寸或约0.1英寸的位置。在最初致动了可伸展缆索后,利用内窥镜重新评估突出,并且能以步进的方式将缆索伸展的程度调节得更高,再重新评估,直到实现期望的突出减小。
在可操纵构型和不可操纵构型的组织去除装置的一些应用中,组织去除区域可被定位,由此可能无意地伤害或碰触诸如纤维环和椎体终板的结构。在组织去除装置如前所述地构造成限制或避免对这些结构的显著伤害的实施例中,即使在组织去除装置的远端不能被直接看到时,例如在内窥镜位于硬膜外腔中而组织去除装置位于椎盘内时,也可安全地实现更大的组织去除。
在一些情况下,组织去除装置的实施例可被描述为旋转的伸展的长形元件的组织去除的最大直径或截面积与组织去除装置的外管或由组织去除装置形成的组织通路的直径或截面积的比率。在上述的示例中,长形元件在其旋转展开构型下的直径与外管的直径的比率为约7:1。在一些实施例中,该比率为至少约3:1或更高,但在其它实施例中,该比率为至少约5:1或更高,或在某些实施例中甚至为约10:1或约20:1或更高。在其它示例中,组织去除装置可被描述为长形元件可伸展的最大垂直距离,或该距离与外管的直径(或横向于轴向的尺寸)的比率。在一些示例中,该比率为至少约3:1或更高,有时约5:1或更高,甚至约7:1或约10:1或更高。
在美国专利No.7,108,705、美国专利No.4,573,448、美国专利No.6,217,509和美国专利No.7,273,468中公开了可用于接近脊柱的手术的示例,这些专利的全文引用在此作为参考。文中公开的组织去除装置的各个实施例可用于执行椎间盘切除术或髓核切除术,但也可用于执行在脊柱中和脊柱外侧进行的任意各种组织去除手术。组织去除装置可用在微创性手术以及开放式手术或接近受限的手术中。这些手术可包括但不限于椎板间、经椎板和椎板内接近手术。在一个特定实施例中,可将病人安置成俯卧姿态,其中在腹部下方放置枕头或其它结构以限制腰部脊柱前凸。以通常的消毒方式将病人准备好和遮盖好,并利用全身的、区域的或局部的麻醉实现麻醉。在荧光引导下,可将具有锐利末端的导丝或具有导丝的针在侧向于中线约2英寸至约6英寸范围内的位置从病人背部的后侧或后外侧位置插入椎骨旁空间或硬膜外腔中。在一些情况下,可通过先将针插入组织中以便于导丝的插入。在替换实施例中,可执行穿过腹腔或前颈区域的前路手术。一旦确认接近到目标位置,便可与导丝结合使用扩张器,以扩大插入通路。然后,可在导丝上插入导引器或套管,接着取出导丝并将内窥镜插入导引器或套管中。或者,可将内窥镜插在导丝上。可对内窥镜进行操控或操纵,以直接察看和识别相关的结构如椎盘、神经或其它邻近结构和组织去除的部位。在病人受到局部或区域麻醉的一些实施例中,可利用内窥镜或插入穿过内窥镜的其它装置接触或操纵疑似神经并评定病人的反应或症状来确认疑似神经碰触。在美国申请No.12/199,706中描述了可使用的内窥镜的一个实施例,该申请的全文引用在此作为参考。一旦已对目标区域进行了评估,便可将组织去除装置插入穿过脊柱接近装置或内窥镜,并刺穿突出椎盘的环形壁。一旦被插入,便操纵组织去除装置使长形元件到达其伸展或展开构型,并致动组织去除装置以乳化或粉碎纤维核的组织。在一些实施例中,可致动组织去除装置长达在约5秒至约90秒或更长、有时约15秒至约60秒、其它时候约30秒至约60秒范围内的持续时间。然后可将被粉碎的物质抽吸穿过所述装置,接着可通过内窥镜或其它察看机构对组织去除的效果进行重新评估。在一些实施例中,可将液体或润滑剂注入或灌入到治疗部位。在一些示例中,液体或润滑剂可用来便于去除被粉碎的物质,包括但不限于可能干缩的椎盘。在其它示例中,可在致动组织去除装置之前或期间注入或灌入液体或润滑剂。在一些示例中,液体或润滑剂可包括可便于以荧光、X射线、CT、MRI、超声波或其它成像方式察看组织部位的造影剂。可在手术期间的任何时候或多次地使用造影剂,包括但不限于在确认导丝或组织去除装置的安置时,以及查验组织去除的体积和/或位置时。在一些特定实施例中,可停止对组织去除装置的致动,以查验椎盘的纤维环或椎体的皮层骨是否尚未受到伤害。另外,在一些示例中,可在装置致动后注入造影剂并成像,以评估包括但不限于组织粉碎和吸取机构的装置的适当操作。
在致动期间,组织去除装置可保持就位或在治疗部位附近运动。该运动可包括使装置沿其插入通路来回运动、左右运动、上下运动、或环轨式运动(顺时针或逆时针)、或这些运动的任意组合。在装置致动过程中,缆索从可旋转轴的位移范围也可以循环变化。可基于装置的触觉反馈或旋转阻力来执行循环运动,或能以例如在如下范围内的平均频率以重复运动的方式执行循环运动:约每0.5秒至约4秒、约1秒至约2秒、或约0.5秒至约1.5秒实现约一个完整的动作。各个循环周期的持续时间可以例如在约1秒至约30秒或更长、约3秒至约20秒、约5秒至约10秒的范围内。在这些动作期间可以施加抽吸或吸取,以评估被粉碎和去除的组织的量。
对组织去除装置的致动可根据需要重复进行,以去除椎盘物质。在一些实施例中,可从椎盘撤回组织去除装置,并直接重新插入到挤出的椎盘物质中或靠着挤出的椎盘物质插入,以及致动组织去除装置。一旦完成了组织去除,便可取回组织去除装置。在环状壁中的刺穿部位可具有小于约0.003英寸2或更小、有时候约0.0016英寸2或更小、其它时候约0.001英寸2或更小的截面积,且由此可自封闭而不需要用粘合剂、缝线或凝结探针对刺穿部位进行处理。可利用内窥镜或脊柱接近装置对身体位置进行重新检查,以核实没有发生出血或损害椎盘或脊神经的完整性,然后可从身体移除内窥镜或脊柱接近装置并对皮肤接近部位进行包扎。
虽然上述实施例可用于去除软组织而基本不去除钙化或骨组织,但在其它实施例中,组织去除装置可构造成去除骨头。在一些示例中,这可包括将组织去除装置构造成具有各种骨头去除覆层和/或较高的转速。所述覆层可包括由包括但不限于氮化钛、铬合金覆层、碳化钨、金刚石磨粒、金刚砂磨粒、陶瓷或其它适当材料的材料制成的较粗的磨粒结构。螺旋形缆索能以高速(例如约10,000rpm至约30,000rpm或更快)回转,以将骨头碾磨成可由螺旋钻吸取的较小的碎片。可使用盐水冲洗来清洁和/或冷却螺旋形缆索和/或周围的组织。在另一些构型中,还可将组织去除装置构造成有所区别地去除松质骨而总体上保留密质骨。可使用这种组织去除装置以例如在椎体或长骨中形成通路或腔,而不破坏骨结构的外表面的完整性。
在一个示例中,可使空心针或套针穿过棘肌直到其末端精确地定位到骨折的椎骨中。这可在外部成像引导(例如荧光、CT或超声波)下或利用内窥镜系统来执行。在其它示例中,可结合其它察看方式执行骨内静脉造影。在一些情况下,骨内静脉造影可用于察看椎体静脉丛或椎骨旁静脉,并可能地避免无意地进入这些结构。
在到达椎体的外表面时,可使用组织去除装置的远侧末端(例如图8中的组织去除装置300的远侧头部336)刺穿椎体的密质骨以提供到达其内部的通路。在其它实施例中,可使用骨穿透装置如环钻或去毛边装置来形成进入椎体中的通道或通路。然后移除骨穿透装置,并且可将基于缆索的组织去除装置插入所述通路及椎体中。在其它实施例中,组织去除装置可设有远侧去毛边装置或钻头而不是锥形头部。在一些示例中,螺旋形缆索在旋转开始前沿径向向外移动,而在其它示例中,在螺旋形缆索被放出之前先开始旋转。在椎体成形术的一些示例中,螺旋形缆索可具有约0.15英寸、约0.2英寸、约0.25英寸、约0.28英寸、或约0.4英寸或更大的最大径向位移。在一些示例中,与图20A和20B所示的公开用于去除环状组织的组织去除范围类似,由组织去除装置形成的空间的体积可进一步增大。如前所述,螺旋形缆索可如螺旋构型的方向性那样旋转,但也可沿相反的方向旋转。
螺旋形缆索可以作为单丝或多丝缆索。各个丝可包括相同或不同的材料或构型。在一些示例中,各个丝包括缠绕成缆索的不锈钢(例如304、316或17-4不锈钢)。可通过改变缠绕的紧密度、丝的数量和/或丝的厚度来改变缆索的刚硬度。这些特征中的一个或多个与可选的磨粒表面结合可用于调节组织去除装置的优先碾磨特征。在一些手术中,通过优先地切割松质骨而保留密质骨,椎骨或其它骨头的密质骨壳或结构可保护位于壳或表面之外的软组织结构。密质骨壳或结构也可限制注入到目标部位的任何骨水泥的流动。在一些示例中,可将造影剂或其它显像剂注入到目标部位以在注入骨水泥或进行其它处理之前评估目标部位的完整性。
在图21A至21D和图22所示的另一示例中,组织去除系统700可包括具有钝的远侧末端704的可伸展的螺旋形缆索702。在一些情况下,当先前已形成通路或通道时或当钝的剖开已足够时,可使用钝的远侧末端704。例如,在椎间盘切除术或椎体成形术手术期间,可使用如图23所示的包含具有尖锐远端708的可拆卸闭塞器的套管706,以穿过脊柱周围组织和/或穿过椎骨表面形成通路或通道。可从套管706移除闭塞器以插入组织去除系统700。在其它示例中,可使用具有尖锐远端的套针以形成通路,然后移除套针以允许插入组织去除系统700。或者,作为闭塞器的附加或替换,可与套管706一起使用机动或手动致动的环钻或骨头去毛边装置。套管706可包括可选的近侧连接器709如Luer锁,以可释放地联接闭塞器和/或组织去除系统700。稍后将描述可用于穿过到脊柱的组织和/或穿过椎骨表面形成通路的套管和管心针的其它变型。
参照示出处于伸展位置的螺旋形缆索702的图21A并参照示出处于缩回位置的螺旋形缆索702的图21B至21D,缆索702在远侧连接到钝的远侧末端704,在近侧连接到基部710。缆索702可部分地凹入在末端704和基部710的通道712和714中。在末端704和基部710之间是缆索轴716,该缆索轴的截面尺寸小于末端704和/或基部710。在其它实施例中,缆索轴可具有类似于或大于末端704或基部710的截面尺寸。缆索轴也可包括可选的凹槽或凹部以在缆索处于缩回位置时至少部分地保持缆索704。
图21A至21D还示出包括具有切割边缘720的外管状轴718的组织去除系统700的可选特征。在该特定示例中,切割边缘720是斜切的边缘,该边缘可以或可以不至少部分地锐利化。在其它示例中,切割边缘可以锐利化但不是斜切的。如图21A至21D进一步示出,位于外管状轴718中的内轴722可包括至少一个可选的螺纹结构724,该螺纹结构构造成将流体和/或其它物质吸入外管状轴718以从目标部位去除。一斜切的或锐利化的边缘还可剪切或打碎由螺纹结构724拖入外管状轴718中的物质。在一些示例中,螺纹结构724的旋向可与螺旋形缆索702相同,但在其它示例中,螺纹结构724与螺旋形缆索702可具有相反的旋向。
螺纹结构724可由与内轴722和/或外管状轴718相同或不同的材料制成。在一些示例中,在螺纹结构724和外管状轴718之间使用不同的材料可减小或消除由这两个结构之间的相对旋转导致的磨损作用。在一些情况下,磨损会产生可对被粉碎物质染色的暗色或黑色材料。该染色会干涉对被粉碎物质的各种分析,和/或使用者评估组织去除装置对被粉碎组织的与热相关的影响的能力。在一个特定示例中,外管状轴718可包括304不锈钢,而螺纹结构724可包括17-4不锈钢。螺纹结构724可与例如以基部海波管结构为基础或由基部海波管结构形成的内轴722形成为一体,但在其它示例中,螺纹结构724可通过焊接、粘合剂或其它连接工艺连接到内轴722。例如,螺纹结构724可包括卷绕的不锈钢或聚对二甲苯线丝,该线丝可沿其整个长度使用环氧树脂连接到内轴722,或可在特定位置如螺纹结构724的近侧端部或远侧端部连接。在一些情况下,将螺纹结构724局部地连接到轴722可通过允许在螺纹结构724中具有比在内轴722中更大的拉伸或压缩应变而允许组织去除系统700的该区段能进行更大的弯曲或其它变形。该更大的弯曲也可减少螺纹结构724和内轴722之间的热量产生。
图21E示意性地示出切割机构的另一示例,其中,代替如图21A至21D所示的位于外管状轴718的远侧开口处的切割边缘720,组织去除系统可包括内部切割或碾磨机构750。该机构包括具有内部切割或碾磨结构754的外管状轴752,该内部切割或碾磨结构突出到外管状轴752的内腔756中并与内管状轴760上的周向凹槽或凹部配合,以劈碎、切割或以其它方式破坏可能进入外管状轴752的任何较大的组织碎片。内部切割结构754可具有包括不同前角和/或表面构型的任意各种构型。内管状轴760上的凹部758的构型可在宽度和截面形状上变化。虽然仅示出了单个内部机构750,但在其它示例中,沿轴752和760可设置多个机构。在一些其它的示例中,内部机构750可与图21A至21D中示出的基于末端的机构一起使用。
图22还示出包括透光室726的组织去除系统700的另一可选特征。虽然图22中的透光室区段726在远侧位于外管状轴718的连接部,但在其它示例中,透光壳体室726可位于更靠近侧的位置。透光壳体区段726包括与外管状轴718的内腔连通的光学透明的通路或腔,使得使用者可看到朝远侧喷射或朝近侧去除的任何流体和/或物质。在一些情况下,所述通路或腔可具有至少约0.5立方厘米、有时约1立方厘米、其它时候约2立方厘米或15立方厘米或更大的体积。可容纳在透光室内的流体或组织的量可小于或等于该室的总容积。例如,透光室的总容积可为约15.0立方厘米,但可构造成收集高达10.0、12.0或14.0立方厘米的物质。透光壳体室726还可包括用于标识已被吸入或准备例如用于灌入或冲洗的物质的体积的标记。透光室726也可包括具有可拆下的盖的端口以排空室726的内容物,以减小阻塞或收集诊断用组织样品。在一些示例中,组织去除系统可包括位于组织去除系统的基部、缆索轴和/或远侧末端的具有一个或多个开口的一个或多个灌注内腔,它们可附加于或替换外管状轴718的远端地被使用。在其它示例中,可从椎体移除组织去除系统,并使用单独的灌注器械来输送治疗剂或物质。
在图35A中示出组织去除装置的另一变型。该组织去除装置3500包括手柄3502、位于手柄3502的远侧部分处的收集室3504、从手柄延伸穿过收集器3504的外管3508、可在外管3508上滑动的行程限制器3506、和连接到外管3508的远侧部分的组织去除组件3510。组织去除组件3510还包括如前所述的长形元件3511。在其它实施例中,收集室可相对于手柄位于其它位置,或者可单独连接到手柄的端口或管道。下面描述组织去除组件和构型的其它变型。
外管3508可用于经由贯通其中的纵向内腔提供远侧组织去除组件3510和收集室3504和/或手柄3502之间的管道。如前所述,外管可为柔性的、可操纵的、可变形的、和/或可弯曲的,只要适合将远侧组织去除组件引导到目标组织即可。外管的不同柔性和曲率可帮助组织去除装置接近脊柱和/或脊椎组织,或身体的其它特定区域。例如,外管3508可具有沿其长度的一个或多个可塑的或柔性的区域,这些区域可向医师提供附加的操控能力。在一些变型中,可沿外管存在有利于管的弯曲或挠曲的一个或多个开槽的区域。槽的取向如横向槽、倾斜槽、轴向槽等可供外管优先沿某些方向弯曲。虽然外管3508被示出为基本上直的,但在其它变型中,外管可具有一个或多个预成形的弯曲部,其中所述弯曲部可为基本上刚性的或基本上柔性的。例如,可通过外管的弯曲来附加地调节和/或定形通向目标组织的直的或弯曲的接近路径。在一些变型中,可经直的或弯曲的套管提供对目标组织的接近。带有一个或多个柔性弯曲区域的外管可通过使其滑动到直套管内而被伸直,或者通过使其滑动到弯曲套管内而挠曲。或者,带刚性弯曲区域的外管可被插入可弯曲的柔性套管内并使其沿弯曲区域弯曲。在其它变型中,可使用如前所述的操纵机构来使外管挠曲或以其它方式操控外管。
外管3508可具有约2500MPa至约4500MPa的拉伸模量,和大于约60MPa的拉伸强度。外管可具有约1mm至约1.5mm(例如,1.25mm)的内径和约1.3mm至约1.6mm(例如1.4mm)的外径。外管壁的厚度可为约0.05mm至约1mm,例如0.075mm。外管可具有约100mm至约500mm的从组织去除组件到手柄壳体的长度,例如,至少约300mm或约400mm等的长度。
行程限制器3506在外管3508上的位置和外管的长度可决定组织去除装置3500的工作长度。例如,行程限制器3506可沿外管3508位于这样的位置,使得组织去除装置具有在4英寸和20英寸之间例如6.5英寸或7英寸的工作长度。外管的一些变型可具有适合内窥镜插入穿过其中的直径,使得可直接察看手术如椎间盘切除术。例如,外管可具有内腔,内窥镜可插入穿过该内腔。一个或多个察看内腔可与外管并排定位,或者可为外管的内部内腔。一些外管变型可为海波管或多丝编织或卷绕的缆索。外管中的卷绕体或编织体的丝可宽约0.001英寸至约0.007英寸,并且厚约0.01mm至约0.1mm。外管3508可由诸如304不锈钢的金属、诸如镍钛合金的金属合金、或诸如聚酰亚胺的聚合物、或它们的组合制成,并且可包括任意各种结构构型。例如,外管可包含编织或挤出的聚酰亚胺。外管的某些变型可涂覆有附加的材料以帮助防止磨擦作用,和/或提供隔热,这可帮助防止对任何组织结构的热损伤。
手柄3502可包括可用于控制组织去除装置3500的动力状态和使用的控制接口。该控制接口可包括如图35A和35B所示的滑动件3522和摇杆型动力开关3524。滑动件3522可调节组织去除组件3510的构型和使用。其它手柄变型可包括一个或多个按钮、滑动件、拨盘或旋钮。手柄壳体3530的尺寸和形状可符合人机工程学,使得控制接口的各部件可易于由使用者接近和致动。例如,手柄壳体3530具有第一凹进区域3526和第二凹进区域3528,其中第一和第二凹进区域定位成适合手持,以使得滑动件3522和动力开关3524可由同一只手的手指致动。手柄壳体3530还可包括一个或多个脊凸部、凹部或者带纹理表面或摩擦表面的区段,并且可具有与前述手柄的变型相似的部件和尺寸。
图36A至36E示出手柄3500在手柄壳体3530的一部分被移除的情况下的透视图,和手柄3500的内部机构的各种部件视图。所述机构可用于任意各种功能。例如,一些机构可控制组织去除组件3510的操纵,并控制长形元件在缩回状态和伸展状态之间的构型。前面已在图18C和18D中描述了可用于使长形元件在被马达旋转的同时从缩回状态转换至伸展状态的一种机构。这种机构的另一变型在图36A至36E中示出并在下文中描述。图36A示出与构造成使组织去除组件以前述转速旋转的马达3604联接的可旋转轴3606。马达3604可由电池3602如9伏电池供电,或者可联接到外部电源。马达3604的工作范围可在1.5至4.5伏之间,标称地恒定为3伏。
组织去除装置可构造成为可旋转轴提供可轴向伸展和缩回的机构以改变位于远侧的长形元件3511的构型。例如,可旋转轴3606可利用第一滚珠轴承3610和第二滚珠轴承3612可旋转地保持在手柄内。滚珠轴承可构造成有利于可旋转轴3606的旋转。第二滚珠轴承3612被保持在附接于手柄壳体3530的保持结构3613内,而第一滚珠轴承3610能可动地保持在附接于滑动致动器3522的保持结构3614内。联接器3608可沿着可旋转轴3606设置,其中联接器3608构造成沿着可旋转轴3606的长度滑动并与可动的第一滚珠轴承2610相接。联接器3608通过第一滚珠轴承3610而沿轴3504的移动提供可旋转轴内的结构的运动,同时还允许联接器3608和轴3606在第一滚珠轴承3610内旋转。同时,此构型允许长形元件在旋转期间在可旋转轴3606内的轴向平移。在一些变型中,联接器3608可连接到组织去除组件3510的长形元件3511的近侧区段,由此滑动致动器3522的操纵导致长形元件3511在旋转时在缩回状态和伸展状态之间的重新配置。
图36B-36E提供了收纳在可旋转轴3606内的长形元件可在旋转期间借以在伸展构型和缩回构型之间转换的机构的其它细节。图36B和36C示出该机构在长形元件处于缩回构型下时的侧视图和侧面透视图。可旋转轴3606从第二滚珠轴承3612延伸穿过第一滚珠轴承3610并且经由马达连接器3605在近侧连接到马达3604。可旋转轴3606能以软钎焊、熔焊、硬钎焊、热结合、化学结合、卡扣配合、机械连接(例如定位螺钉、压配合、铆压、卷边等)的方式或以其它方式牢固和固定地连接到马达连接器3605。如前所述,联接器3608可沿着可旋转轴3607滑动,并且可使用销3609将轴内的长形元件(未示出)联接到该轴,使得长形元件可随着可旋转轴由马达旋转而旋转。例如,轴内的长形元件可经由可滑动地配置在可旋转轴3606内的金属凸耳联接到销3609。可旋转轴3606可包括沿着轴的长度延伸的纵向槽3607。槽3607的长度为联接器3608提供了一运动范围,并且可为约0.25英寸至约2英寸,例如0.6英寸。使滑动件3522沿箭头3630的方向滑动沿相同方向推动由保持结构3614保持的第一滚珠轴承3610。第一滚珠轴承3610然后推靠在可滑动的联接器3608上,联接器3608也沿着槽3607沿箭头3630的方向被促动。可滑动联接器3608向远侧的移动(如箭头3630所示)导致长形元件在可旋转轴3600内的远侧位移。图36D和36E示出了在滑动件3522的最大远侧致动之后处于槽3607的最远侧位置的联接器3608。滑动件3522也可向近侧移动(如箭头3632所示)以使长形元件转换回到缩回构型。可连接到手柄壳体3530的可选弹性元件3603可将滑动件3522偏压至远侧或近侧位置,和/或可随着滑动件根据箭头3630被促动而帮助滑动件3522卡合到位。
组织去除装置3500还可包括如上所述的透光室。例如,如图37所示,组织去除装置3500包括收集室3504。收集室3504可包括带可移除的盖或插塞的一个或多个收集端口3702。收集端口3702被示出为圆形的,但视情况而定可为矩形的、三角形的、多边形的等。收集端口3702可具有从约0.06英寸至约0.28英寸例如约0.07英寸至约0.25英寸的直径。可经由组织输送组件将组织和/或流体从目标组织部位递送至收集器3504。替换地或附加地,可使用真空源将组织和/或流体从目标组织部位抽吸至收集器。可选地,收集室3504的一部分可被构造为可被用来可视地检查任何所收集的样品的放大镜。在一些变型中,收集端口插塞或盖本身可为放大镜。
组织去除装置3500还可包括行程限制器3506,如图37所示,并在图38A中被扩大。行程限制器可被用于约束和/或限定组织去除装置在其已被插入患者体内之后的轴向和旋转运动的范围。例如,行程限制器可构造成调节和/或限制位于外管远侧的组织移除组件的位置和定向。行程限制器的一些变型可构造成固定地连接到接近套管,其可充当基准点,组织去除组件可在该基准点周围定位。行程限制器可具有允许改变组织去除装置的运动程度的一定数量的构型。例如,在第一构型中,可将组织去除装置的远侧部分约束为轴向运动达13.5mm,而在第二构型中,可将组织去除装置约束为轴向运动达18.5mm。在第三构型中,可限制组织去除装置进行任何轴向运动。在某些构型中,行程限制器可允许沿两个或更多个自由度调节组织去除组件的位置和/或取向,例如,在轴向上和/或垂直于装置的纵向轴线进行调节,和/或绕装置的纵向轴线进行旋转。在其它构型中,行程限制器可使装置固定,使装置不能重新定位,或可限制装置的运动,使装置仅可沿着一个自由度重新定位,例如,垂直于装置的纵向轴线。固定或约束组织去除装置在插入患者体内后的运动可帮助防止装置的意外撤回,或在位置或取向上的意外偏移,这可能损害周边的组织和神经结构。例如,在椎盘手术过程中限制组织去除装置的运动可以是合乎需要的安全保护措施,免得意外地扭曲、旋转、推拉组织去除组件对附近神经的损伤。
行程限制器3506的一种变型包括带槽管3802、可在带槽管3802上滑动的闩锁3806、和滑动管3808,滑动管在闩锁3806允许的情况下可在带槽管3802的本体上滑动。滑动管3808也可以围绕带槽管3802旋转。滑动管3808还可以包括连接器3810,其构造成按需要连接套管、管心针、管等。经由连接器3810连接到滑动管3808上的套管可以与滑动管3808一起运动,例如,滑动和/或旋转滑动管3808也可以使套管滑动和/或旋转。在其它变型中,套管可以处于固定的位置,并且使行程限制器与套管固定接合可允许组织去除装置相对于套管位置滑动和旋转。连接器3810可以是摩擦配合、卡扣配合、螺旋配合或Luer-LokTM型连接器。滑动管3808绕周边包括一个或多个抓握部3812,以使得使用者能够在带槽管3802上平移滑动管3808。连接器3810可以具有孔口和/或通道,其构造成使外管3508穿过滑动管3808。连接器通道可以部分地或完全地跨滑动管3808的长度在滑动管内腔3814内延伸。在图38B中示出了滑动管3808的部件透视图,其显示了滑动管内腔3814,朝向内的锯齿状锁定特征结构3816绕内腔3814的周边布置。可以存在任意合适数目的锯齿状锁定特征结构3816,例如,2个、3个、4个、5个、6个、8个、9个、10个、12个、15个、16个、20个等的锯齿状突起,它们可用于限制滑动管3808和带槽管3802之间的相对运动。
带槽管3802包括管体3820,所述管体具有在管体3820的远侧部分处连接的管止挡部3822。带槽管3802的近侧部分可以固定地连接到收集器3504的远侧部分。在一些变型中,带槽管和收集器可形成为一体。带槽管体3820可以具有一个或多个凹槽,例如,第一凹槽3804和第二凹槽3805、以及穿过管体的带槽管内腔3818。管内腔3818可定位和定形成接纳外管3508,该外管可以插入穿过滑动管3808。所述凹槽可以绕管体的周边延伸,例如,沿着管体3820的外表面延伸。第一和第二凹槽之间的间距可以部分地决定滑动管3808在带槽管3802上的轴向运动,这将在下面详细描述。第一凹槽3804和第二凹槽3805之间的间距可以是约1mm至约10mm,例如5mm。管止挡部3822可以具有一个或多个锁定特征结构相配部3818,它们构造成与滑动管3808的锁定特征结构3816接合。虽然管止挡部3822具有两个锁定特征结构相配部3818(第一个在图38B中示出,第二个的位置与第一个锁定特征结构相配部直接相对),其它变型可以具有1个、3个、5个、6个、8个、9个、10个、12个、15个、16个、20个等的锁定特征结构相配部。当锁定特征结构3816与锁定特征结构相配部3818接合时,会限制滑动管3808围绕带槽管3802旋转。例如,当锁定特征结构3818接合在锁定特征结构3816的锯齿状突起之间时,带槽管3802会锁定滑动管3808的旋转,即,滑动管不再能围绕带槽管旋转。
滑动管3808和带槽管3802的尺寸和形状可设定成使得滑动管可沿带槽管滑动和/或在带槽管上旋转。例如,滑动管3808可以具有长度L1和第一直径D1,其中L1可以是约0.5英寸至约2英寸,D1可以是约0.35英寸至约1.5英寸。内腔3814可以具有等于或小于D1的直径。通向内腔的开口3824可以具有第二直径D2,其中D2小于D1,例如,约0.2英寸至约1英寸。管止挡部3822具有直径D3,其中D3可以小于或等于滑动管3808的直径D1,但是大于开口3824的直径D2。直径D3可以是约0.3英寸至约1.25英寸,例如0.44英寸。管体3820具有直径D4,其中D4可以小于或等于开口3824的直径D2。直径D4可以是约0.1英寸至约1英寸,例如0.34英寸。在图38A所示的行程限制器3506的变型中,连接器3810、滑动管3808和带槽管3802可构造成如图38C所示。连接器3810和收集器通道3824可以附接在滑动管3808内。在该变型中,带槽管体直径D4小于滑动管开口直径D2,这可允许滑动管3808在带槽管3802上滑动。连接器通道3824可以具有小于带槽管体直径D4的直径D5,使得它可以插入带槽管内腔3818中。但是,管止挡部直径D3可以大于开口直径D2,使得带槽管3802被保持在滑动管的内腔内。还可以使用其它结构,其中滑动管可相对于带槽管运动,并由管止挡部限制。
在一些变型中,一个或多个套筒可在滑动管3808的位置包围外管3508。套筒可例如有助于控制滑动管的运动(例如滑动)。在某些变型中,这种套筒可具有约20mm至约40mm(例如30mm)的长度、约0.03英寸至约0.07英寸(例如0.05英寸)的内径、和/或约0.04英寸至约0.08英寸(例如0.058英寸)的外径。可适合这种套筒的示例性材料包括诸如不锈钢(例如304等级不锈钢)的金属合金。套筒当然可视情况而定用于本文中描述的其它组织去除装置中。
尽管滑动管3808和带槽管3802可以包括圆形和圆柱形构型,但滑动管和带槽管的其它变型可以具有其它合适的几何形状,诸如三角形、矩形、六角形、八角形等。在一些变型中,滑动管3808可以由透光材料制成,诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、尼龙、聚碳酸酯、聚乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚丙烯等,而在其它变型中,滑动管可以是不透光的。可选地,滑动管和带槽管的表面可以涂覆有摩擦改性剂,其可以增大或减小表面之间的摩擦。在一些变型中,可能希望增大滑动表面之间的摩擦力以帮助防止滑移,而在其它变型中,可减小摩擦力以便于调节滑动管。
在图38D中示出了行程限制器3506的透视图,其中如前所述滑动管3808可滑动地联接在带槽管3802上。另外,闩锁3806可滑动地联接在带槽管3802上。闩锁3806沿带槽管3802长度的位置可以限定滑动管和带槽管之间的相对运动范围。例如,组织去除装置3500的滑动管3808可以固定地连接到插入患者体内的进入套管。闩锁3806沿可固定地连接到手柄的带槽管3802的位置限定了组织去除装置相对于进入套管的运动范围。闩锁3806可以包括圆形支架3828,所述圆形支架配合在闩锁基部3830的两个板之间。闩锁基部3830还可包括闩锁基部内腔3836,该内腔的尺寸和形状设定成适合配合在带槽管3802上,如图38E所示。圆形支架3828和闩锁基部3830可以由销3842联接,所述销插入穿过圆形支架中的第一孔口3838,穿过闩锁基部中的第一销-移位孔口,穿过销通道,从圆形支架中的第二孔口伸出。在图38E所示的行程限制器3506的后透视图中示出了第一销-移位孔口3846的一部分。闩锁3806可具有在圆形支架3828上的第一脊皱区域3826和在闩锁基部3830上的第二脊皱区域3827。将第一脊皱区域3826和第二脊皱区域3827朝向彼此挤压可调节圆形支架3828和销3842在销-移位孔口和销通道内的位置。
闩锁的一些变型可以包括这样的机构,其偏压闩锁成锁定构型或未锁定构型。这种偏压机构使得行程限制器能够限制组织去除装置的运动和/或位置而不需要医师始终向闩锁施加压力。偏压机构的一个例子可以包括弹簧3832,其可位于圆形支架3828的第一脊皱区域3826和闩锁基部3830的顶部之间。弹簧3832可以偏压圆形支架3828和销3842相对于闩锁基部3830的位置。例如,弹簧3832可如此偏压行程限制器成锁定构型:推压圆形支架3828和闩锁基部3830,使得销3842被驱向销通道的顶部。下面描述各种不同的闩锁构型。
图38F和38G是部件透视图,其示出了具有锁定构型和未锁定构型的闩锁的一种变型。当闩锁完全装配好时,销3842可以从第一孔口3838插入,穿过闩锁基部3830中的第一销-移位孔口3846和销通道2844,到达第二孔口3840。圆形支架3828经由销3842联接到闩锁基部3830,且还由远侧基板3829和近侧基板3831保持就位。闩锁基部内腔3836可以具有这样的直径,其等于或稍大于带槽管体3820的直径D4。可以存在销通道缺口3834,其允许插入穿过销通道3844的销的一段进入闩锁基部内腔3836。图38G示出了圆形支架3828和闩锁基部3830的透视侧视图。销-移位孔口3826和销通道3844的横截面可以具有长圆形形状。销-移位孔口和销通道横截面可以是任意合适的形状,使得该形状的底部低于闩锁基部内腔3836的底部,且该形状的顶部高于闩锁基部内腔的底部。例如,当闩锁处于未锁定构型时,穿过销通道3844插入的销位于销通道3844的底部,且可以完全在闩锁基部内腔3836的外面。在该未锁定构型,闩锁可以在带槽管上自由地滑动。在锁定位置,销位于销通道的顶部,一段销经由销通道缺口3834进入闩锁基部内腔3836,这可以阻碍闩锁3806在带槽管上滑动。在这里描述的闩锁3806的变型中,当处于锁定构型时,销可以接合在处于锁定构型的带槽管的凹槽之一内,这可以固定闩锁沿着管的位置。在一些变型中,闩锁可以被偏压成锁定构型或未锁定构型。例如,如图38E所示,弹簧3832通过向上推压圆形支架3828而偏压闩锁成锁定位置。当弹簧3832被压缩时,销3842可以从凹槽脱离,并被驱向销通道3844的底部。这可以解锁闩锁3806,并允许它在带槽管上滑动。
闩锁3806沿带槽管3802的位置可以限制滑动管3808的运动范围。在将套管、管心针或其它工具连接到在外管3508上的连接器3810的情况下,滑动管的运动决定了所连接工具的运动。返回参照图38A,闩锁3806被显示为锁定在第二凹槽3805上。在这里所示的构型中,滑动管上的锯齿状锁定特征结构3816与带槽管上的锁定特征结构相配部3818接合,这会阻止滑动管和所连接的管旋转,并且也限制轴向运动。当闩锁3806锁定进第一凹槽3804中时,锯齿状锁定特征结构3816可以与锁定特征结构相配部3818脱离,这允许滑动管和所连接的工具旋转,以及沿轴向运动。
上面已经描述了行程限制器的一种变型的部件和构型。尽管行程限制器3506具有两个均匀间隔的凹槽,但其它变型可具有超过两个的凹槽,其中凹槽之间的间距可改变。例如,凹槽到行程限制器的远侧部分的距离可以比到行程限制器的近侧部分的距离更近。所示的行程限制器3506具有一个闩锁3806,但是,其它行程限制器可以具有两个或更多个闩锁。例如,第一闩锁可以位于滑动管的近侧,而第二闩锁可以位于滑动管的远侧。这些可选的结构可允许行程限制器限制组织去除装置相对于滑动管的轴向运动和旋转运动中的任一者或两者。例如,当滑动管固定连接到进入套管时,带槽管上的闩锁位置可以限制组织去除装置相对于滑动管的运动。上述的行程限制器部件的任意组合可以用于控制和调节组织去除装置的远侧部分的位置和/或取向。
手柄壳体的任何合适的实施例可与本文中描述的组织去除系统一起使用。例如,图42A和42B示出了组织去除系统4202的一个示例,其包括在远侧联接到组织去除壳体4206的外轴4204,组织去除壳体4206包括可缩回和可旋转的组织去除元件4208,该元件包括缆索。轴4204可在近侧联接到近侧壳体或手柄壳体4210。手柄壳体4210可包括调节致动器4212和动力致动器4214。调节致动器4212构造成使组织去除系统4204的组织去除元件4208伸展和缩回并在下文中更详细地描述。图42B所示的动力致动器4214包括将系统4202接通和切断的通/断开关。在其它示例中,可设置诸如滑动件或拨盘的速度致动器以调节系统4204的转速。在又一些示例中,动力致动器和速度致动器可例如在“断”位置包括零转速的情况下结合在一起。在又一些示例中,速度致动器还允许沿反方向的转速,这可有利于解开被旋转机构卡住的任何材料。在又一些示例中,系统4204可利用调节致动器4212的致动而接通。旋转可在调节致动器4212的行程范围的起点或终点或二者之间的任何位置启动。一内部动力开关可构造成在调节致动器4212的期望触发位置启动。
图4A的手柄壳体4210还可包括构造成保持从组织去除壳体4206输送的任何流体或颗粒物质的捕集腔4216。捕集腔4216还可包括用于允许对其中的任何物质进行取样或去除的盖4218a。盖4218a还可包括连接到捕集腔4216的系绳4218b以避免盖4218a的意外丢失。在又一些变型中,捕集腔4216可包括透光材料以有利于察看其内容物,并且还可包括位于捕集腔4216的侧壁中、在图42B中示出的透镜元件4220,该透镜元件允许对腔物质进行放大察看。手柄壳体4210还可包括一个或多个脊凸部4210a、凹部或带纹理表面或摩擦表面的区段,包括但不限于苯乙烯类嵌段共聚物或其它聚合物表面。尽管在图42A至42C中未示出,但组织去除系统4202能可选地包括行程限制器机构,包括但不限于图38A至38G所示的行程限制器系统。
诸如上述变型的组织去除组件可根据目标组织的几何形状、一致性、位置和大小而变化。在图39A至39C中示出组织去除组件的另一变型。组织去除组件3510包括在远侧连接到外管3508的管止挡部3912、延伸穿过管止挡部3912的可旋转驱动元件3922、和从穿过可旋转缆索轴3900的可旋转驱动元件3922延伸的缆索3910。可旋转缆索轴3900可包括带远侧通道3908的远侧末端3904、带近侧通道3906的轴基部3902、和将轴基部与远侧末端连接的轴体3901。可旋转缆索轴基部、本体和远侧末端可一体地形成,或者可分开形成并装配。缆索3910可从手柄3502穿过可旋转驱动元件3922、穿过近侧通道3906、围绕可旋转缆索轴3900、进入远侧末端3904、并连接在远侧末端3904内。缆索3910可具有伸展构型,如图39A所示,其中缆索3910的至少一部分比处于缩回构型下的同一部分更远离可旋转缆索轴3900移位。缆索3910的构型可通过使缆索3910滑动进出近侧通道3906来进行调节。组织去除组件3510的一个或多个部件可由不透射线的材料制成。前文已描述了与缆索在缩回构型和伸展构型之间的运动有关的其它细节。
管止挡部3912包括具有与外管3508的直径相似的直径的管状体,和具有可比外管直径大的直径的边沿3913。较大直径的边沿3913可有助于防止在组织去除装置的近侧部分附近旋接在外管3508上的任何装置意外地朝组织去除组件向下滑动,其中这种向下滑动可能中断旋转部件的工作。可选地,管止挡部3912的各部分如边沿3913可包括一个或多个切割边缘,该切割边缘可有助于在组织被组织输送组件3920向近侧输送时破碎组织。管止挡部3912的管状体可具有约0.02英寸至约0.5英寸例如0.05英寸的直径,并且可由如前所述的任何合适的金属或聚合材料制成。例如,管止挡部3912可由不锈钢或钛合金制成,并且可被软钎焊、熔焊或硬钎焊到外管3508上。
在此处描述的组织去除组件的变型中,可旋转缆索轴3900在远侧连接到管止挡部3912,例如连接到组织输送组件3920。在其它变型中,可旋转缆索轴3900可直接附接于管止挡部3912。如图39A和39B所示,可旋转缆索轴基部3902可连接到可旋转驱动元件3922。轴基部3902可通过如前所述的软钎焊、熔焊、硬钎焊、热结合、化学结合、其它形式的粘合剂结合、卡扣配合等连接到驱动元件3922。虽然图39A示出可旋转轴3900在管止挡部3912和外管3508的远侧连接到驱动元件3922,但在其它变型中,可旋转轴可在更近侧的位置如管止挡部内、外管内连接到驱动元件。在一些变型中,可旋转缆索轴3900可与可旋转驱动元件3922一体形成。
可旋转缆索轴的尺寸和形状可设定为保持缆索以使得缆索能够伸展、缩回、和/或旋转。可在可旋转缆索轴上设置各种特征结构以在驱散和/或稳定可能由缆索旋转引起的力和热量的同时提供充分的缆索附接。这些热驱散和力稳定特征结构可帮助防止对周围的组织结构造成创伤。可旋转缆索轴3900可包括将近侧轴基部3902和远侧末端3904连接的轴体3901。轴体3901可具有约0.010英寸至约0.030英寸、或0.025英寸的直径,和约0.1英寸至约0.2英寸例如0.3英寸的长度。轴体3901可由在使用期间可帮助减少缆索3910的磨损的金属和/或聚合材料——例如,诸如不锈钢(17-4、303、304、316、400系列)、钴铬合金、钛合金、PEEK、PEBAX、尼龙、聚乙烯、聚酰亚胺等的材料——制成。在一些变型中,轴体可包括可帮助定位和稳定处于缩回构型下的缆索的突起、曲折凹槽、凹部或其它表面特征结构。可选地,轴体可具有用于组织和/或流体的吸取和收集以及用于灌注流体或治疗剂的一个或多个端口、通道、槽、孔口、开口等。例如,在轴体3901上在远侧末端部分3904附近可存在一个或多个吸取窗口。
远侧末端3904可具有无创伤形状,例如如图所示的钝的或圆形的构型。上文已描述和示出了其它无创伤的构型。无创伤几何形状可有助于防止或减少在组织去除组件前移至目标组织区域时的组织损伤。在一些变型中,远侧末端可具有成角的、尖的、或渐缩的构型。这些构型可帮助远侧末端得以进入更紧密的组织区域,例如组织褶皱、管状结构之间等。可选地,远侧末端可包括可用于分裂或以其它方式去除组织或身体结构的多个尖头或边缘。例如,远侧末端的表面可包括具有可用作去毛边机构的磨粒的表面。远侧末端3904可具有比轴体3901大的直径,例如,远侧末端可具有约0.025英寸至约0.040英寸、或0.033英寸的直径。在一些变型中,远侧末端可具有可用于将组织和/或流体吸至组织输送组件的一个或多个孔口,其中组织和/或流体可由安装在可旋转驱动元件3922上的螺旋形元件3924向近侧输送。远侧末端3904可由可例如有助于减少缆索3910在使用期间的磨耗的金属和/或聚合材料——诸如PEEK、PEBAX、尼龙、聚乙烯、聚酰亚胺等的材料——制成。
可旋转缆索轴3900可具有沿着缆索轴体3901、远侧末端3904和/或轴基部3902的一个或多个预成形的凹部或凹槽,以接纳缆索3910并将缆索稳定在其伸展或缩回构型下。在一些变型中,沿着轴体3901的预成形的凹部或凹槽可成角度和定位成减小缆索轴3900上的集中的力或应力。例如,远侧通道3908和/或近侧通道3906可相对于缆索轴体3901以一定角度形成,以更好地适应缆索3910的弯曲。远侧通道3908和近侧通道3906相对于缆索轴体的纵向轴线的角度可相似或不同,并且可为约5°至约170°,例如约45°或约135°。远侧通道3908和近侧通道3906可沿着缆索轴3900的外表面基本上对齐,或者可处于相对于彼此旋转的位置,例如,近侧通道3906可从远侧通道3908的位置绕缆索轴体以约10°至约359°定位。如图39A-C所示,远侧通道3908可在连接在远侧末端3904的最远侧部分之前至少部分地沿着远侧末端3904的外表面缠绕。可存在任何数量和构型的渐缩区域、曲折凹槽、凹部、突起、和适应缆索3910的弯曲和运动的缆索轴表面特征结构。如上所述的表面廓形还可有助于防止缆索在使用期间在动态张力下滑移。可旋转缆索轴3900可由聚合材料和/或金属材料(包括诸如不锈钢、钛合金等的金属合金)制成。
缆索3910可由与用于长形元件的材料相似的任何材料制成。例如,缆索3910可由以下金属材料和/或聚合材料中的一种或多种制成:聚酰亚胺、不锈钢、钛合金、钴铬合金、钨、聚乙烯、尼龙、碳纤维、聚氨酯、聚芳酰胺、PEEK、和/或聚酯。缆索3910还可具有可适合用于去除组织的任何直径。例如,缆索3910可具有约0.1mm至约0.5mm的直径,例如,约0.25mm至约0.35mm,约0.2mm至约0.35mm,或者可为0.25mm或约0.3mm。缆索3910可为多丝缆索,例如金属缆索,如304不锈钢缆索,或316LVM不锈钢,其中缆索3910可具有为一根丝的直径的约2至12倍例如2至4倍、或3倍的直径。丝能以左手摆放取向被装配以形成缆索。在缆索由多根聚合物丝制成的情况下,缆索直径可为一根聚合物丝的直径的约25倍、50倍、或100倍。丝能以约0.25mm至约6mm、例如约0.75mm至约3mm、约0.75mm至约1mm的节距围绕芯部丝扭转,并且可编织或机织。在一些变型中,缆索3910可由壳套封装,壳套可具有约2000MPa至约5000MPa、例如约2500MPa至约4500MPa的拉伸模量,和大于约60MPa的拉伸强度。壳套可由聚酰亚胺制成并且可具有约0.075mm的厚度。壳套可具有位于其中的钢编织体或卷绕体,其中编织或卷绕丝可宽约0.025mm至约0.18mm,或者厚约0.012mm至约0.12mm,例如厚0.1mm。沿着缆索的至少一部分(并且可选地,沿着缆索的全部长度)的缆索壳套可有助于防止缆索3910沿着可旋转缆索轴3900滑移,所述滑移可能意外改变组织去除组件3510的取向。缆索3910可具有与如上所述的长形元件相似的壳套构型、表面改型和涂层、截面形状和材料特性如弯曲模量。
缆索3910的近端和远端可使用适合于缆索和其所连接的结构的材料成分的任何方法连接到马达和组织去除组件。例如,金属缆索的远侧部分可软钎焊、熔焊、或硬钎焊至可旋转缆索轴3900的远侧末端3904,其中该连接能可选地通过环增强,其中该环可由金属如不锈钢和/或聚合物如PEEK、聚酰亚胺制成。金属缆索的近侧部分也可在轴基部3902类似地连接到可旋转驱动元件3922的远侧部分,和/或连接到手柄3502中的部件,例如联接器3608、可旋转轴3606、销3609、联接到配置在可旋转轴内的销3609的可滑动金属凸耳等。聚合物缆索可例如使用环氧树脂与上述部件粘性结合,并且能可选地通过金属环和/或聚合物环增强。
缆索3910在其从其由近侧通道3906延伸和沿着远侧通道3908插入的位置缠绕可旋转缆索轴3900时可具有一个或多个预成形的弯曲部。在一些变型中,缆索可在附接点3905连接到远侧通道中或其周围。预成形的弯曲部的几何形状、大小和位置可有助于限定组织去除组件的切割体积和几何形状。可供组织去除组件中的缆索使用的预成形的弯曲部可为柔性的,其中预成形的弯曲部在被施加张力时可被拉直。例如,在缩回构型下,从近侧位置施加至缆索的张力可用于拉直缆索,使得缆索沿着可旋转缆索轴的表面运动。当张力被释放时,缆索可沿着预成形的弯曲部转动,并且随着缆索被进一步促动到伸展构型,预成形的弯曲部的角度可变得更尖锐。可使用具有不同屈服程度的缆索材料来增强或限制缆索的弯曲。例如,较硬的材料可提供缆索曲率的上限,而柔性材料可允许缆索以超出预成形的弯曲部的曲率的角度挠曲。预成形的弯曲部的示例在图39A至39C和图40D至40F中示出。第一预成形的弯曲部3930可沿着缆索3910的一部分形成,并且可具有弯曲角度A1,其中A1可为约30°至约75°,并且可沿着缆索3910的任何期望长度形成顶峰。缆索3910可相对于缆索轴3900的纵向轴线以角度A7离开缆索轴3900朝第一预成形的弯曲部3930延伸。缆索3910能以角度A3从第一预成形的弯曲部3930朝缆索轴3900往回延伸,其中角度A3可不同于角度A7。角度A7可基本上垂直于缆索轴3900,和/或可为约20°至约110°,例如85°、90°。角度A3可为约2°至约100°,例如30°、45°。弯曲部3930可沿着缆索3910的长度居中地定位,其中角度A7和A3彼此基本上相等,使得缆索在伸展构型下可为对称的,例如与正态曲线相似。或者,弯曲的缆索3910可以不是对称的,例如,弯曲部3930可被偏压向或位于缆索3910的远侧部分,如图39A所示。在其它变型中,不对称的缆索可具有被偏压向或位于缆索的近侧部分的弯曲部。第二预成形的弯曲部3932可沿着缆索3910的位于第一弯曲部3930的远侧的部分形成,其中弯曲部3932可在其沿着远侧通道3908跨越并缠绕轴时与缆索轴体3901形成一定角度。缆索3910可缠绕缆索轴3900的纵向长度L10,其中L10可为缆索轴3900的长度的约10%至约50%,例如,约0.25mm至约2.5mm,例如1mm。第二弯曲部3932可为约100°至约170°。缆索的缠绕在轴体3901和远侧末端3904上的部分可具有在角度A2的顶点和远侧连接部3905之间的长度L2,L2可为约0.1英寸至约0.2英寸。长度L2可部分地由在远侧末端的材料和/或连接部失效(例如由于翘曲、变形、分离、过热等而失效)之前在缆索旋转期间远侧末端3904和远侧连接部3905所能经受的最大压力决定。例如,延长长度L2可在可旋转缆索轴3900的较大区域上分配旋转力,这可有助于减小组织去除组件在使用期间的失效率。在一些变型中,缠绕在缆索轴3900上和/或与缆索轴3900接触的缆索3910的长度可为缆索3910在伸展构型下的总长度的10%、20%、25%、35%等。例如,在伸展构型下,缆索3910可具有约10mm至约15mm的总长度,并且在某些变型中,接触和/或缠绕缆索轴3900的缆索长度可为约0.1mm至约4mm。缆索3910绕缆索轴3900转动的程度可为约180度/圈至约360度/圈。缆索3910可缠绕在缆索轴3900上,使得其绕轴体3901的圆周缠绕约10°至约540°,例如约200°至约350°,或约340°至约370°。可选地,第三预成形的弯曲部3934(图39B)可沿着缆索3910的在第一弯曲部3930近侧的部分形成,其中第三弯曲部3934可为约100°至约170°。处于伸展构型下的缆索3910的预成形的弯曲部的另一个视图在图39C中示出。缆索3910从近侧通道3906伸出以沿着第一远侧部在远侧达到峰值位移,接着向下成角度以沿着第二弯曲部3922在轴体3901周围作螺旋运动,从而跨越并沿着远侧末端表面进入远侧通道3908。在一些变型中,缆索可在伸展或缩回构型下延伸超过远侧末端3904,例如,缆索可具有与远侧末端3904相距约0.5mm至5mm、例如1mm至约5mm、或约2mm的拐点。使缆索延伸超出处于缩回构型下的组织去除组件的远侧末端可允许缆索在伸展或扩展构型下呈现较大的廓形。缆索3910可具有前述长形元件的任何特性,例如绕圈数、绕圈的取向、绕转率、拐点、螺旋角、绕圈长度等。通过在制造期间使缆索以急转半径(tight radius)弯曲或使用夹持装置来卷曲或扭结缆索,缆索可成形为具有上述的弯曲部、绕圈、拐点等。可旋转缆索轴3900可具有在缩回和伸展两种构型下容纳缆索的绕圈和弯曲部的凹槽、凹部、起伏部和/或弯曲部。
在上述组织去除组件的一些变型中,缆索从近侧位置离开可旋转的缆索轴并且连接在位于其离开可旋转缆索轴之处的远侧的位置。例如,缆索3910离开近侧通道3906并连接在远侧末端3904中的远侧连接部3905,其中远侧末端3904在近侧通道3906的远侧。在组织去除组件的其它变型中,缆索可在位于其离开轴之处的近侧的位置连接到可旋转缆索轴。此构型可有助于减小组织去除组件在缩回构型下的廓形,这可提高组织去除装置接近紧密组织区域(如椎体)的能力。可旋转缆索轴的远侧部分和各种缆索构型的示例在图39D-39F中示出。例如,在图39D中,缆索3962延伸穿过可旋转缆索轴3960,在远侧离开位置3967离开,并连接到近侧连接部3966。如此处所示,缆索3962包括卷绕成环圈3964的弯曲部分3963,环圈3964接着延伸为在近侧连接部3966连接到可旋转缆索轴3960的拉直部分3965。环圈3964可以与弯曲部分3963和拉直部分3965是连续的和/或成一体,或者它可与弯曲部分3963是连续的,并钩挂至拉直部分3965。缆索的远侧离开位置3967可沿着可旋转缆索轴3960的截面居中。图39E示出组织去除组件的一变型,其中远侧离开位置3977相对于可旋转缆索轴3970的截面偏置。如其中所示,缆索3972离开偏置的远侧出口3977,并在近侧连接部3976连接到可旋转缆索轴3970。缆索3972可具有在拐折接合部3974处转接至拉直部分3875的弯曲部分3973。缆索3972也可与具有斜切和/或渐缩的远侧末端3979的可旋转缆索轴3978一起使用,其中缆索3980可在远侧出口3980离开可旋转缆索轴3978,并在近侧连接部3981连接到可旋转缆索轴3978。具有构造有弯曲部分、拐折接合部和拉直部分的缆索的组织去除组件可有助于去除位于某些特定区域的组织,同时基本上保留其它区域的组织。例如,在治疗椎盘突出或用于髓核置换的椎间盘切除术中,此缆索构型可用于切割和去除髓核,但大体保留软骨端板。
在一些变型中,可旋转缆索轴可具有用于治疗剂的吸取、灌注以及组织和/或流体收集的一个或多个端口或窗口。具有远侧端口和至少一个侧窗口的可旋转缆索轴的一个示例在图39G中示出。组织去除组件3940可包括附接于外管3950的远侧部分的内管3944、位于外管中并延伸穿过内管的可旋转驱动元件3948、装配在内管3944上的可旋转缆索轴3942、和可旋转驱动元件3948中的缆索3946,该缆索延伸穿过内管3944,离开可旋转缆索轴3942中的远侧端口3941,并在近侧连接部3947连接到可旋转缆索轴。可旋转缆索轴3942可具有可旋转缆索轴窗口3943,并且内管3944可具有对应的内管窗口3945,其中两个窗口的至少一部分可对准。组织可被带动穿过可旋转缆索轴窗口3943,穿过内管窗口3945,并由可旋转驱动元件3948向近侧输送至收集器。在使用期间,马达可使可旋转驱动元件3948、可旋转缆索轴3942和缆索3946旋转以切割、乳化和/或去除组织。当可旋转缆索轴窗口3943和内轴窗口3945例如在旋转过程中轴向对准时,可旋转驱动元件3948可露出以吸入组织,然后组织可被输送至收集器。组织和/或流体还可经远侧端口3941被吸取和/或以其它方式吸入。除了使用旋转的缆索3946对组织进行切割、乳化等以外,远侧端口3941、可旋转缆索轴3942、内管3944、可旋转驱动元件3948和其它特征结构还可具有锐利化的边缘等,以进一步切割或破碎沿着可旋转驱动元件被拉向近侧的组织,如前所述。
组织去除组件的其它变型可具有多个吸取孔口,如图40A-40E所示。组织去除组件4000包括在远侧连接到外管4002的管状元件4004、延伸穿过管状元件4004的可旋转驱动元件4030、在远侧附接到可旋转驱动元件4030的可旋转缆索轴4010以及如前所述和构成的长形元件。管状元件4004可包括多个孔口,例如第一孔口4006和位于第一孔口对面的第二孔口4008。这些孔口的尺寸和形状可设定为供组织从中通过,组织可由组织输送组件4034输送至收集器。例如,被去除的组织可经由第一孔口4004和第二孔口4008输送离开目标组织部位。管状元件4004可长约4mm至约5mm,例如约4.7mm,并且可具有约1mm至约1.5mm、例如约1.4mm的外径,和约0.5mm至约1mm、例如约0.9mm的内径。第一孔口4004和第二孔口4008可成形为椭圆,长度为约1.25mm至约1.75mm,例如约1.7mm。椭圆形孔口的圆形端部可具有约0.45mm的曲率半径。孔口的其它变型可具有任何合适的形状如圆形、矩形等,并且可具有槽,只要适合抽吸组织或流体通过其中即可。管状元件4004可由如上所述的任何金属和/或聚合物材料制成,例如,其可由经钝化处理或电子抛光的17-4不锈钢制成。
可旋转轴4010可包括具有远侧通道4016的远侧末端4018,和具有近侧通道4014的轴基部4020。远侧末端4018可具有圆柱形,其中最远侧末端是平整的,具有倒圆的边缘。如图40B所示,轴基部4020和远侧末端4018的直径可与轴体4012的直径相似,但是,在其它变型中,轴基部的直径可比远侧末端的直径大或小。例如,轴体4012可具有约0.010英寸至约0.030英寸、或约0.025英寸的直径,而远侧末端4018和/或轴基部4020可具有约0.025英寸至约0.040英寸、或约0.033英寸的直径。可旋转轴4010可具有0.3英寸至约0.4英寸、例如约0.335英寸或约0.353英寸的长度L4。轴基部4020可具有约0.100英寸的长度L5。远侧末端4018可具有约0.05英寸的长度L7。轴基部4020可与远侧末端4018分开约0.20英寸的长度L6。可选地,轴基部4020可具有直径比轴基部大的边沿,该边沿有助于可旋转轴4010连接到驱动元件4020。可旋转轴4010可由如上所述的任何金属和/或聚合物材料制成,例如,其可由经钝化处理或电子抛光的17-4不锈钢制成。
如在图40A和40C中都可见,远侧通道4016和近侧通道4014可定位成使得它们沿着可旋转轴的表面对齐,例如,它们之间的线与可旋转轴4010的纵向轴向基本上平行。在其它变型中,远侧通道4016和近侧通道4014可相对于彼此成一定角度偏离,例如,近侧通道可沿可旋转轴4010的表面位于旋转的位置,其中旋转程度可为约10°至约359°。远侧通道4016和近侧通道4014可相对于轴体4012的纵向轴线成一定角度地形成。与这些通道相关的成角度的凹槽和凹部可适应缆索的弯曲部和取向,并且可有助于将缆索定位成减小可旋转轴4010上的集中的力和/或负载。例如,在远侧通道4016终止的沿着远侧末端4018的远侧凹部4017可相对于轴体4012以角度A4定位,其中角度A4可为约90°至约170°,例如约135°。近侧通道4014能以可大于、等于或小于与远侧通道4016相关的远侧凹部4017的角度A4的角度形成。凹部4017的宽度可部分地由如前所述的缆索的宽度和/或直径决定,并且可具有适合于沿着可旋转轴4010的表面引导缆索的任何宽度。远侧凹部4017能以如前所述的任何绕转率沿着可旋转轴4010的表面弯曲。可选地,沿着轴体4012或轴基部4020可存在例如与近侧通道4014相关的一个或多个相似的凹部。图40D至40F示出组织去除组件4000在缆索4050处于扩展构型下的透视图、前视图和侧视图。缆索4050可采取任何前述的扩展构型,例如,缆索4050可如图39A至39C所示地构造。
轴基部4020可通过软钎焊、熔焊、粘合剂结合、或用于将可旋转轴4010连接到组织输送组件的任何材料适合的技术在远侧附接到组织输送组件4034。可与组织去除组件一起使用的组织输送组件的一个变型在图41A中示出。组织输送组件4034可包括可旋转驱动元件4030、安装在可旋转驱动元件4030的至少一部分上的螺旋形元件4032、和连接在驱动元件4030的远侧部分的管状盖4036。可旋转驱动元件4030可由适合于从组织去除组件一直向近侧将组织抽吸至收集器的一种或多种聚合物和/或金属材料制成。例如,可旋转驱动元件4030可由不锈钢、镍钛合金、碳纤维、高密度分子量聚乙烯等制成。可旋转驱动元件4030的内径可为约0.010英寸至约0.020英寸,例如0.015英寸。可旋转驱动元件4030的外径可为约0.0350英寸至约0.0450英寸,例如0.0407英寸。螺旋形元件4032可与可旋转驱动元件4030一体形成,或者可分开形成并连接到驱动元件。螺旋形元件4032的节距P1可为约0.010英寸至约0.100英寸,例如0.030英寸至约0.25英寸,或约0.060英寸至约0.100英寸,或0.030英寸,或0.080英寸。螺旋形元件的节距P1可根据由马达驱动的转速或根据从组织去除组件到收集器的期望组织输送速率进行调节。螺旋形元件4032可由与可旋转驱动元件4030相似的材料制成,并且能可选地包括可有助于将被去除的组织输送到收集器的表面改型如减摩涂层、流体动态通道等。螺旋形元件4032可为右旋卷绕的或左旋卷绕的,只要适合组织输送即可。在一些示例中,螺旋形元件4032可沿与驱动元件的旋转相同的方向卷绕。螺旋形元件的截面可具有适合于组织输送的任何形状。虽然螺旋形元件4032的截面为圆形的,但在其它变型中,该截面可为三角形、矩形、方形或卵圆形。在某些变型中,可旋转驱动轴可为一体形成的管,例如由非机织或编织的实心板材形成的管,其中螺旋形元件沿着管的外表面盘绕。在其它变型中,可旋转驱动轴可由多层紧密卷绕的盘绕元件制成,其中盘绕元件的内层可具有第一节距,盘绕元件的外层可具有第二节距。例如,盘绕元件的节距可从最内层到最外层变化,例如,最内盘绕层可具有最紧密的节距,而最外层可具有最大节距。在此变型中,可将诸如环氧树脂、聚对二甲苯、聚氨酯等的聚合物或其它粘合剂涂敷在盘绕层之间或作为外涂层,以将最外边的盘绕元件的螺纹固定至下一个内盘绕层。这些粘合剂涂层和层可有助于防止盘绕层彼此分离和剥离。一般而言,组织输送组件4034可包括可按需促进组织输送的一个或多个凹部、凹槽、通道、突起等。驱动元件和螺旋形元件的其它特性已在前文描述,并且也可供组织输送组件4034使用。
管状盖4036可与可旋转驱动元件4030一体形成,或者可分开形成并安装到可旋转驱动元件4030上。管状盖4036的最远侧部分可具有一个或多个孔口,该孔口构造成供缆索和/或组织输送组件穿过。管状盖4036可通过软钎焊、熔焊、粘合剂结合、摩擦配合、卡扣配合等连接到可旋转驱动元件4030。在一些变型中,管状盖4036由一种或多种聚合物材料如聚乙烯、尼龙、碳纤维、聚氨酯、聚酯、聚芳酰胺、PEEK、聚酰亚胺和其它类似的材料制成。可旋转轴4010可通过任何上述合适的方法连接到管状盖4036。
可选地,组织输送组件还可包括封装可旋转驱动元件4030的至少一部分的壳套(未示出)。该壳套可由聚合物和/或金属材料如具有不锈钢编织体的聚酰亚胺制成。不锈钢编织体可利用尺寸为约0.0005英寸×约0.0025英寸的缎带形成并具有约80pic的编织密度。壳套可具有约0.035英寸至约0.050英寸、例如0.0420英寸的内径。壳套可具有约0.040英寸至约0.055英寸、例如0.048英寸的外径。壳套的壁厚可为约0.0030英寸。在一些变型中,壳套可具有约10.00英寸至约20.00英寸、例如12.00英寸或12.25英寸的长度。
凹槽和凹部还可有助于促进任何组织或流体从目标组织部位被一直吸至近侧收集器。组织输送组件4100的另一个示例在图41B中示出。如此处所示,组织输送组件4100包括在其远端连接到推进器4106的驱动元件4102,和安装在驱动元件4106的至少一部分上的螺旋形元件4104。推进器4106的近侧部分可包括螺旋形壳架4108,并且远侧部分可包括推进器盖4110。推进器盖4110可由诸如PEEK、PEBAX、尼龙、聚乙烯、聚酰亚胺等的聚合物材料制成,并且可具有约0.150英寸至约0.300英寸、例如0.235英寸的长度L8。推进器4106还可包括一个或多个凹槽和/或切除区域,例如位于推进器盖4110上的斜切凹槽4112和切除区域4114。斜切凹槽4112和/或切除区域4114的尺寸和形状可设定为用于使缆索在推进器4106的表面上通过,与可供如前所述的可旋转轴使用的凹槽和凹部相似。在一些变型中,绝缘涂层可设置在推进器的一部分上,以帮助降低手术期间的热神经损伤的风险。
螺旋形壳架4108可由诸如不锈钢的金属材料或诸如PEEK的聚合物材料制成。推进器的某些变型可包括两个或更多与编织体4107相似的编织体。如图41C所示,推进器4106可包括具有约30°至约60°、例如35°的顺时针螺距角的三个编织体。编织体4107可具有约3圈/英寸至约5圈/英寸、例如4.5圈/英寸的沿着螺旋形壳架4108的长度L9的绕转率。螺旋形壳架4108的长度L9可为约0.150英寸至约0.300英寸,例如0.230英寸。编织体4107可具有约0.015英寸至约0.030英寸、例如0.028英寸的宽度。螺旋形壳架4108可具有可用于将组织从组织去除组件吸至收集器的任何数量的编织体、编织体扭转角度或诸如锯齿状突起、脊凸等的表面结构。推进器盖4110还可具有可有助于将组织吸向推进器的一个或多个弯曲的、圆形的、成角度的、渐缩的等形状的边缘。例如,图41D所示的推进器4140的变型可包括具有成角度的远侧末端的推进器盖4148、和螺旋形壳架4147。螺旋形壳架4147可具有第一编织体4142、第二编织体4144和第三编织体4146。编织体中的一个或多个可具有锯齿状突起,并且单个编织体上可存在任何数量的锯齿状突起。例如,第三编织体4146可具有两个锯齿状突起4141、4143。在图41E所示的推进器4150的另一变型中,编织体4156可具有三个锯齿状突起4151、4153和4155。推进器4150的编织体可具有约40°的编织体扭转角度。图41F示出了带有具有约30°的扭转角度的三个编织体的推进器4160。编织体4166可具有三个锯齿状突起4161、4163和4165。图41G示出了带有具有约50°的扭转角度的三个编织体的推进器4170。编织体4176可具有三个锯齿状突起4171、4173和4175。在其它变型如图41H所示的推进器4136中,所有的编织体4132、4134、4146都具有一个或多个锯齿状突起,例如三个锯齿状突起4131、4133、4135。锯齿状突起可位于如由编织体角度和旋转方向决定的每个编织体的前缘上。锯齿状突起可有助于在组织向近侧被抽吸离开目标组织部位时进一步破碎组织。锯齿状突起可具有正倾度(例如,从约30°至40°)或负倾度和/或能以一定角度倾斜,例如,倾斜角度可在约20°至约40°和/或约60°至约80°之间。锯齿状突起4131、4133、4135之间的角度A7可为约80°至150°,例如105°或104.6°。锯齿状突起的锐利化或尖的部分可具有角度A8,其中A8可为约45°至120°。锯齿状突起4131、4133、4135的边缘可为适合于切割或磨碎组织的任何长度,例如从约0.001英寸至约0.004英寸,例如0.002英寸。锯齿状突起的其它变型可以更大,具有约0.01英寸至约0.02英寸的边缘长度。锯齿状突起的两个边缘可具有第一短边缘和第二长边缘,而在其它变型中,边缘可具有相同长度。锯齿状突起可具有可为约0.01英寸至约0.2英寸、例如0.04英寸的宽度W1。锯齿状突起的一些变型可呈C形,和/或可具有带锋利回转边缘的其它角度几何形状。沿推进器和/或驱动轴可设置有可破碎组织并加快其输送到收集器的其它切割特征结构或边缘,例如锐利化的螺旋形元件、酶涂层等。
虽然已描述了组织去除装置或系统的某些实施例,但组织去除装置或系统的其它实施例也可用在组织去除过程中。组织去除系统的实施例的一个示例在图43A中示出。如此处所示,组织去除系统4302包括联接到手持壳体4306的外轴4304,和组织去除组件4308。外轴4304可包括任何合适的材料或材料组合。在一些变型中,外轴4304可至少部分地由诸如编织的聚酰亚胺层的一层或多层覆盖。该层例如可具有约2英寸至约18英寸(例如4英寸、9英寸、12英寸、14英寸、15英寸)的长度、约0.04英寸至约0.06英寸(例如0.0495英寸)的内径、和/或约0.045英寸至约0.065英寸(例如0.0580英寸)的外径。在某些变型(例如用于颈部应用)中,该层可具有约4英寸的长度。在一些变型(例如用于内窥镜应用)中,该层可具有约14英寸的长度。可替换地或附加地使用其它合适的层或材料或其组合。壳体4306包含构造成控制组织去除组件4308和组织去除系统4302的其它可选的特征结构的一个或多个部件(例如马达)。
图43B提供了图43A的区域43B(即组织去除系统4302的远侧部分)的放大视图,而图43C提供了该远侧部分的另一个放大视图。如图43B和43C所示,静态的外轴4304部分地覆盖旋转驱动轴4305。旋转驱动轴4305联接到螺旋形元件4307或与螺旋形元件4307成一体,螺旋形元件4307可用于帮助在组织去除过程中输送组织。旋转驱动轴和螺旋形元件共同形成组织输送组件。螺旋形元件4307可例如具有上文参照图17的螺旋形元件70所述的特征结构中的一个或多个。旋转驱动轴4305还联接到终止于远侧头部4316的末端部分4330。虽然远侧头部4316具有特定形状和构型,但也可设想其它的头部形状和构型。
组织去除组件4308可包括具有近侧区段4374和远侧区段4376的至少一个长形元件4372,其中每个区段都联接到末端部分4330。更具体地,长形元件4372延伸穿过末端部分4330中的近侧开口4378,并进入末端部分4330中的远侧开口4380。在一些实施例中,近侧开口4378和/或远侧开口4380可具有倒圆或平滑的边缘。这例如可防止边缘在使用期间意外卡在组织上。如图43B所示,长形元件4372的一部分被可选的保护装置4373包围,保护装置4373例如可加强长形元件的该部分并防止断裂。装置的其它变型可包括多于一个的这种保护装置、更长或更短的保护装置、或甚至不包括保护装置。虽然在图43B和43C示出处于其伸展构型下的长形元件4372,但长形元件还具有缩回构型(未示出),与前文关于其它长形元件实施例(例如长形元件202)所述的那些相似。在一些实施例中,长形元件4372可包括缆索或螺旋线丝。也可使用其它合适的材料。
现在还参照图43D至43J,组织去除系统4302还包括部分地覆盖旋转驱动轴4305的远侧壳套4332。远侧壳套4332可由任何合适的材料——包括但不限于金属合金如不锈钢(例如17-4不锈钢或300系列不锈钢如304或316)或镍钛合金(例如镍钛诺))——形成。远侧壳套4332包括具有第一孔口4336和与第一孔口相对的第二孔口4337(图43G和43K)的壁部4334。壁部4334中的第一和第二孔口例如可增强组织去除系统4302的组织去除能力。例如,第一和第二孔口可用作侧向吸取端口,协助在组织被去除时将组织从目标部位沿旋转驱动轴4305向近侧输送并例如输送到收集室内。应理解,虽然在此将第一和第二孔口描绘为具有相同的、一定程度上呈矩形的形状,但具有不同形状(例如圆形、三角形、椭圆形、方形等)的孔口可替换地或附加地用于组织去除系统的远侧壳套中。此外,可采用孔口尺寸和形状的任何合适的组合,并且任何合适数量的孔口(例如1、2、3、4、5或10个)也可用于远侧壳套中。
图43D提供了末端部分4330和远侧壳套4332之间的联接的剖视图。如此处所示,远侧壳套4332上的突起4350和4354有助于保持末端部分4330。图43E和43F类似地示出了远侧壳套4332和末端部分4330之间的联接。如此处所示,远侧壳套4332的远侧面4338具有苜蓿形开口4340,使得在远侧壳套和末端部分4330之间形成吸取端口4342、4344和4346(以及图中被隐藏的第四吸取端口)。吸取端口4342、4344和4346例如可构造成吸取诸如乳化或粉状髓核纤维的物质。
图43G至43J分别示出了远侧壳套4332的透视图、侧视图、前视图和后视图。如图所示,远侧壳套4332包括内表面4348,该内表面具有自其伸出的四个突起4350、4352、4354和4356,由此形成苜蓿形开口4340。该苜蓿形开口4340可协助保持末端部分4330。例如,开口4340的形状可有助于将末端部分4330的近侧部分4331牢固地嵌埋到远侧壳套4332的远侧部分4333内(参见图43E和43F),由此限制末端部分4330在使用期间与远侧壳套4332分离的可能性。同时,可允许末端部分4330与旋转驱动轴4305的旋转相结合地继续自由旋转。在末端部分4330的柔性不如旋转驱动轴4305的一些情况下,远侧壳套4332和末端部分4330之间的联接可提供增强,以有利于从较柔性的驱动轴转换到较刚性的末端部分以限制断裂。
再参见图43I,远侧壳套4332具有外径4444和内径4446。在一些实施例中,外径4444可为约0.040英寸至约0.180英寸,和/或内径4446可为约0.020英寸至约0.176英寸。另外,在某些实施例中,并且现在参照图43H,远侧壳套4332可具有约0.15英寸至约0.25英寸(例如0.185英寸)的长度4329。
虽然已将开口4340描述为呈苜蓿形,但组织去除系统的其它实施例可包括具有不同类型的末端部分保持特征结构(如不同大小和/或形状的开口)的远侧壳套。作为示例,远侧壳套可具有带更多或更少的突起、多个不同类型的突起(例如具有不同形状和/或大小的突起)、或完全不带突起的开口。例如,在一些情况下,突起可呈圆形、具有三角形截面的形状、不规则形状等。此外,这些特征结构中的任一个或全部可替换地或附加地还位于远侧壳套内。在一些实施例中,作为对一个或多个突起的替换或附加,可使用其它远侧壳套保持特征结构。在某些实施例中,远侧壳套可具有有助于抓握在末端部分上的高摩擦内表面,或者可包括多组突起,例如沿着其长度的不同组的突起。另外,在某些实施例中,末端部分可包括增强组织去除装置的远侧壳套对末端部分的保持的一个或多个特征结构。作为示例,末端部分4330包括在图43D中示出并可有助于保持的环4994。在一些情况下,末端部分和远侧壳套两者都可包括保持特征结构,而在另一些情况下,仅末端部分或远侧壳套中的一者可包括一个或多个保持特征结构。在某些变型中,末端部分可具有构造成与远侧壳套中的凹槽联接、同时仍允许末端部分旋转的突起,或反过来也行。末端部分和远侧壳套之间也可使用其它合适的联接,例如卡扣锁定联接、摩擦配合联接等。
末端部分4330在图43Q和43R中更为详细地示出。如图所示,末端部分4330包括近侧部分4331和远侧部分4335,该远侧部分包括远侧头部4316。另外,示出了近侧开口4378和远侧开口4380。如图43R所示,末端部分4330具有可为例如从约0.3英寸至约0.45英寸(例如0.381英寸)的长度4370。末端部分4330的长度在一些情况下可基于正被治疗的目标部位的特性来选择。例如,较长的末端部分可比较短的末端部分更适合于较大的目标部位。如图43Q和43R所示,末端部分4330具有可变截面直径,即其近侧部分4331和远侧部分4335具有比其中间部分4390大的截面直径。在所示的变型中,末端部分4330的中间部分4390具有比近侧部分4331的截面直径4392、4393和4394以及远侧部分4335的截面直径4395小的截面直径4391。在一些实施例中,截面直径4391可比截面直径4392小约15%至约90%(例如42%)、比截面直径4393小约10%至约85%(例如31%)、比截面直径4394小约5%至约80%(例如22%)和/或比截面直径4395小约5%至约80%(例如22%)。在某些实施例中,截面直径4391可为约0.015英寸至约0.150英寸,截面直径4392可为约0.025英寸至约0.175英寸,截面直径4393可为约0.020英寸至约0.170英寸,截面直径4394可为约0.020英寸至约0.170英寸,和/或截面直径4395可为约0.020英寸至约0.170英寸。替换地或附加地,近侧部分4331的长度4385可为约0.1英寸至约0.15英寸(例如0.125英寸),中间部分4390的长度4383可为约0.15英寸至约0.25英寸(例如0.191英寸),和/或远侧部分4335的长度4381可为约0.03英寸至约0.08英寸(例如0.051英寸)。这些尺寸可基于多个因素中的任何因素如末端部分4330沿着其长度的期望柔性来选择。末端部分4330可包括任何合适的材料或其组合,包括但不限于不锈钢(例如17-4PH不锈钢,300系列不锈钢如304或316)。
再次参照图43B和43C以及图43K和43L,组织去除系统4302还包括在远侧壳套4332的远侧绕末端部分4330周向定位的环状止挡元件4360。在一些情况下,在使用期间,驱动轴4305可向近侧运动。环状止挡元件4360的存在可防止驱动轴4305发生显著的近侧运动。典型地,如果驱动轴4305开始向近侧运动,则环状止挡元件4360可与远侧壳套4332的远侧面4338接触,由此限制或防止驱动轴4305的任何进一步的近侧运动。环状止挡元件4360可包括任何合适的材料或材料组合,例如金属和/或金属合金(例如不锈钢)。
图43M、43N、43O和43P分别示出了环状止挡元件4360的侧面透视图、前视图、后视图和侧视图。如图所示,环状止挡元件4360具有平坦侧4362和斜切侧4364。另外,环状止挡元件4360具有外径4366和内径4368。在一些实施例中,外径4366可为约0.04英寸至约0.06英寸(例如0.050英寸)。替换地或附加地,内径4368可为约0.02英寸至约0.05英寸(例如0.033英寸)。图43P示出了环状止挡元件4360的另外的尺寸。在一些实施例中,尺寸4388可为约0.005英寸至约0.015英寸(例如0.010英寸),和/或尺寸4389可为约0.003英寸至约0.012英寸(例如0.006英寸)。替换地或附加地,角度4387可为约35°至约55°(例如45°)。
当然,虽然示出了环状止挡元件,但在组织去除装置上可采用任何合适的止挡元件、止挡特征结构、或止挡元件和/或止挡特征结构的组合。例如,可使用非斜切的环状元件、多个环状元件、成角元件、突起部、钩部、带纹理的表面、和/或任何其它适合的特征结构或特征结构组合。另外,止挡元件可以或可以不绕装置沿周向配置。止挡元件如环状止挡元件4360可与组织去除装置的末端部分或其它部件成一体,或者可与末端元件或其它部件分开形成,并在以后与其联接(例如结合)。在一些情况下,可在组织去除装置的末端部分或其它部件上加工出止挡元件。
现在参照图43S和43T,示出了替换的示例性组织组件4308A。组织组件4308A与组件4308相似,但包括在远侧壳套4332的远侧绕末端部分4330周向定位的替换止挡元件4360A。如图所示,止挡元件4360A的一部分4361与近侧开口4370相对地向远侧沿着末端部分4330延伸,从而提供增大的机械支承。止挡元件4360A的部分4361的长度可为用以例如邻近近侧开口4378并与近侧开口4378一致地向末端部分4330的近侧部分提供期望支承的任何合适的长度。或者,止挡元件4360A的部分4361可沿着末端部分4330延伸比与近侧开口4378对应的长度更长或更短的距离。如关于止挡元件4360所述,止挡元件4360A可限制或防止驱动轴4305的近侧运动,同时提供附加的机械支承。环状止挡元件4360A可包括任何合适的材料或材料组合,例如金属和/或金属合金(例如不锈钢)。这种附加的机械支承在使用由钨制成的替换长形元件4372A时是理想的,例如,这种长形元件可非常适合于组织去除,但也可能引起对末端部分4330的增大的机械应力。
现在还参照图43U,示出了固定在末端部分4330的远侧头部4316中的替换长形元件4372A的远侧部分,为了清楚起见,末端部分4330以截面示出。长形元件4372A终止于末端4372T,该末端可以或可以不被修剪成与末端部分4330的远侧头部4316齐平。环4373被折卷或以其它方式固定地连接到长形元件4372A的远侧部分。环4373可由任何合适的生物相容材料如不锈钢或钛合金制成。环4373可被软钎焊、熔焊或硬钎焊至远侧头部4316,从而将长形元件4372A的远侧部分固定地附接至末端部分4330的远侧头部4316。这样,虽然长形元件4372A可由一种或多种不能进行软钎焊、熔焊或硬钎焊的材料如钨制成,但环4373仍能够实现这种连接。
图21A至22和35A至43R所示的组织去除系统和装置可用于包括椎间盘切除术和椎体成形术的任意各种组织去除手术。例如,参照图24A至24C,椎体730可通过文中描述的任意各种接近手术来接近。作为示例,组织去除系统700可用来去除脊椎组织并将骨水泥施加至椎体730。轴718(未按比例绘制)可插入椎体内部(图24A),然后旋转,其中缆索702伸展而在椎体730中形成腔732(图24B)。可进一步操纵组织去除系统700,直到实现了对松质骨的适当去除。如图24C所示,组织去除系统700可装有骨水泥734,然后可将该骨水泥输送到腔732。在一些示例中,骨水泥734可包括诸如聚甲基丙烯酸甲酯羟基磷灰石的材料,或任意各种其它骨水泥,或者可经套针注入以填充由组织去除系统700产生的腔的其它可硬化或可固化的物质。组织去除系统700的缆索702在输送治疗剂的过程中可缩回或伸展。在一些情况下,伸展的缆索702可靠着腔壁重新分配治疗剂,这可减小泄漏到腔外的风险。
在一些如上所述的手术中,在输送治疗剂之前形成椎体中的腔,但在其它手术中,可同时输送治疗剂。在先形成腔的手术中,填充空的腔可减小最初的填充压力。在一些情况下,较低的填充压力可减小泄漏的风险。在一些示例中,组织去除系统可包括压力传感器,该压力传感器可由使用者使用或自动构造成在达到特定压力极限时切断对治疗剂的输送或加压。
虽然文中描述的一些示例是针对治疗椎盘骨折,但在其它示例中,组织去除系统可用于治疗或诊断位于椎骨或身体其它骨头中的骨病变。诊断骨病变可包括骨头的活组织检查。这些骨病变可包括但不限于可能的癌性骨病变,包括骨瘤、骨肉瘤和转移性病变,以及可能的传染性骨病变,包括结核病。具有或没有其它治疗剂如抗肿瘤和抗感染剂的骨水泥可以或可以不被注入腔内。
本文中描述的手术可针对不同位置的脊椎组织,并且因此,接近部位和路径可相应变化。上述组织去除装置可与可有助于将组织去除装置引导到目标组织部位的一种或多种接近装置一起使用。接近装置如套管可根据目标脊椎组织的位置以不同的进入角度定位。合适的进入角度范围可至少部分地由脊柱结构相对于皮肤表面的位置来约束。例如,如上所述的直导管可在合适的进入角度范围内定位,以形成从皮肤表面上的接近部位延伸到与接近部位共线的目标脊柱组织区域的直线形接近路径。可使用弯曲套管来形成弯曲路径以在合适的进入角度范围内接近可能不与接近部位共线的组织。虽然弯曲路径可提供对脊椎组织的增加的可接近性,但医师可能需要进行另外的训练和实践以避免分裂沿着弯曲路径的敏感解剖结构。接近装置的一些变型可包括可具有直构型和弯曲构型的可弯曲的柔性可弯曲套管。套管可用于直构型中以形成从皮肤表面上的接近部位到目标脊椎组织附近的基本上直线形的接近路径。一旦形成初始接近路径,套管便在弯曲构型下用于与目标组织接触。
在一些变型中,套管的弯曲可部分地由插入穿过其中的管心针的弯曲来决定。例如,将具有一个或多个弯曲部的管心针插入可弯曲的柔性套管中可使得套管具有对应的弯曲部。在一些变型中,可弯曲套管可具有一个或多个预成形的弯曲部,该弯曲部可通过将直管心针插入穿过其中而被拉直。或者,可通过将弯曲管心针插入穿过其中来使基本上直的可弯曲套管弯曲。各种管心针插入穿过可弯曲套管可允许医师经由皮肤上的一个接近部位接近处于不同位置的脊柱组织。这可减小对从身体撤回套管并经由另外的接近部位重新进入体内以接近不同组织区域的需求。例如,套管和管心针均可具有一个或多个对应的弯曲部,使得当管心针插入穿过套管时,对应的弯曲部可对准。这可用于加固或增强套管的弯曲,使得套管可更容易从第一组织位置移动到第二组织位置。例如,在椎盘纤维环中的一个组织位置进行的手术可在不从椎盘纤维环移除弯曲套管的情况下在另一个组织位置重复。在处于第一组织位置时,弯曲或直管心针可被重新引入套管内,这可有利于将套管调节和定位至第二组织位置。直管心针的插入可拉直套管的弯曲部分并允许套管-管心针组件前移至相对更远离已被治疗的部位的目标部位。在涉及比较不明显的套管再定位的其它实施例中,可使用弯曲管心针来获得对椎盘内的第二目标部位的接近。拉直和/或加固的套管-管心针组件可提供增强的响应性和可操控性并因此有利于套管在椎盘区域内的操控,并可有利于从患者安全地移除装置。
管心针的长度可大于或基本上等于对应的套管的长度。例如,插入套管内的管心针的远侧部分可从套管的远侧部分延伸或突出,和/或可与套管的远侧部分齐平,和/或甚至可撤回在套管内,如所希望的那样。类似地,组织去除装置的组织去除组件可从套管的远侧部分伸出和/或撤回在套管的远侧部分内。可调节和/或锁定套管和管心针之间和/或套管和组织去除装置的行程限制器之间的相对纵向位置。在一些变型中,套管和管心针中的一个或多个弯曲部相对于彼此的取向可通过使管心针旋转来调节,并且一旦获得期望取向便能可选地锁定。套管和管心针均可包括互补的近侧连接器,它们可用于将套管和管心针联接在一起,使得套管和管心针可一起前移和被操纵。可选地,近侧连接器可将套管和管心针相对于彼此可旋转地和/或纵向地锁定。
套管和/或管心针的一些变型可具有取向指示器,该取向指示器可帮助医师在装置和管心针已插入患者体内之后确定装置的一个或多个弯曲部的取向,或管心针的一个或多个锐利化的边缘的取向。例如,套管的远侧弯曲部相对于套管轴的纵向轴线的取向可通过观察取向指示器的构型而显而易见。取向指示器还可帮助医师将管心针的弯曲对齐成与被管心针插入穿过的套管的弯曲对应。这样,医师可在近侧调节管心针的弯曲取向,由此允许管心针容易地通过套管弯曲部。取向指示器的形状可将套管和/或管心针的一个或多个弯曲部的取向传送给医师。例如,取向指示器可具有带一个或多个渐缩区域的形状,其中渐缩部的平面指示远侧弯曲部的平面。在一些变型中,取向指示器可具有与多个平面内的多个弯曲部对齐的多个顶点,这可帮助医师根据需要对组织去除装置的远侧部分进行定位和定向。取向指示器可通过软钎焊、熔焊、粘合剂结合(例如可被UV固化的3311UV粘合剂)、卡扣配合或其它适合的方法连接到套管和/或管心针。在一些变型中,取向指示器可与套管和/或管心针的近侧连接器连接或一体形成。这可提供用于在特定取向上将套管和管心针联接在一起的机构。
套管和管心针均可具有将它们彼此联接的近侧连接器。套管的近侧连接器还可用来将套管与组织去除装置例如收集器端口和/或行程限制器联接。连接器可为任何标准化的连接器(例如任何鲁尔型连接器、螺旋型连接器、锥形磨口接头等),或者可为专有的连接器。在一些变型中,套管可具有构造成与具有母型连接器的管心针或组织去除装置连接的公型连接器。套管、管心针和/或组织去除装置的近侧连接器的接合可防止装置之间的相对运动。在一些变型中,当管心针连接到套管时,管心针可能无法在套管内纵向运动,但可在套管内轴向旋转。这可允许医师在将套管和管心针插入体内期间调节套管和管心针之间的对准。替换地或附加地,套管和管心针之间或套管和组织去除装置的行程限制器之间的近侧连接器的接合可防止装置之间的相对纵向和轴向运动。锁定套管和管心针(和/或套管和行程限制器之间)的取向和位置可帮助防止在手术期间的意外装置失准或运动。
在一些示例中,套管和/或管心针的远侧区域可包括不透射线的结构(例如环或带),以有利于使用射线照相成像来确认其位置。在其它示例中,可使用单独的射线照相标记器械来确认和评估套管安置。在图27A至27E所示的一个实施例中,射线照相标记器2700包括长形轴2710,该长形轴带有在远侧与其连接的一段线丝2720(例如多丝线或实心线)。线丝2720可包括缩回构型和展开或伸展构型。如图27A所示,当线丝以其缩回构型被安置时,线丝配置在标记器轴2710的远端周围,使得标记器在套管内的安置和/或纵向运动不会被阻碍或以其它方式受干扰。如图27B至27E所示,当线丝2720以其展开或伸展构型被安置时,线丝2720可在标记器轴2710的远端包括径向和远侧偏移。展开或伸展的线丝包括任何合适的几何构型,包括但不限于半圆(例如图27B)、圆的一部分(例如图27C和27D)或椭圆(例如图27E)或任何其它直线形、非直线形或成角度的形状。伸展的线丝相对于标记器轴2710的中心轴线的径向偏移2722可为约0.07英寸至约0.25英寸或更大,有时约0.1英寸至约0.2英寸,其它时候约0.15英寸至约0.18英寸。伸展的线丝相对于标记器轴2710的远端的远侧偏移2724可为约0.07英寸至约0.25英寸或更大,有时约0.1英寸至约0.2英寸,其它时候约0.15英寸至约0.18英寸。在一些实施例中,其它类型的可扩展结构如囊袋可用于射线照相标记器中。
在一些实施例中,轴2710的远端可为圆形的或其它形式地钝的,以在标记器的插入和线丝的展开期间减小组织分裂。标记器轴2710的远端和远侧线丝2720两者都可以是不透射线的,以允许在荧光或其它类型的成像引导下进行观察。射线照相标记器2700还可包括将标记器锁定至套管的互补的近侧连接器。射线照相标记器2700还可包括示出展开的线丝相对于标记器轴2710的中心轴线的取向的指示器。射线照相标记器可在远侧线丝处于其缩回构型下时插入套管内。一旦轴2710的远端到达套管的远端,便可展开线丝以识别由展开的线丝限定的察看区内或附近的相关结构,或评估套管的安置。在一些实施例中,套管可重新定位以便于更好的目标部位接近。
这里描述了可弯曲的套管或管心针的示例和变型。套管和管心针的变型视情况而定可具有上述特征结构如连接器、取向指示器、不透射线的标记器等的任意组合。
如前所述,可利用包含带有锐利化端部的闭塞器的套管来实现用于各种脊柱手术的对脊柱的接近。还可使用套管和管心针来获得对脊柱的接近。图25A示意性地示出包括套管2510和穿过套管内腔的可移除的管心针2520的套管-管心针组件2500。套管2510可具有构造成接纳管心针2520的一个或多个内腔。套管2510的近侧连接器2530和管心针2520的近侧连接器2533可将套管2510可释放地联接到管心针2520。虽然套管2510具有直构型,但其它变型可包括一个或多个弯曲区域。套管2510的远端2512可为圆形的或钝的,和/或可具有倒圆边缘,该边缘可减小在组件2500前移至目标部位时对周围组织的意外损伤。套管2510可包括可选的近侧连接器2530,其中该连接器可为如前所述的标准化的或专有的连接器。在一些实施例中,管心针2520可包括用于导丝的内腔,以有利于将管心针安置在患者体内。
直套管2510可具有约4英寸至约12英寸或更大、有时约5英寸至约10英寸、其它时候约6英寸至约9英寸的从近侧连接器2530的远侧部分到套管2531的远侧部分的长度。直套管2510的外径可为约0.05英寸至约0.08英寸或更大,有时约0.06英寸至约0.07英寸,其它时候约0.064英寸至约0.066英寸。套管2510的内径(例如用以接纳管心针2520的套管内腔的直径)可为约0.04英寸至约0.07英寸或更大,有时约0.05英寸至约0.06英寸,其它时候约0.055英寸至约0.057英寸。直套管2510可由任何类型的刚性或半刚性材料如金属或金属合金(例如不锈钢,包括但不限于冷轧304/416不锈钢、淬透17-4不锈钢、和400系列不锈钢、镍钛合金等)制成。套管的近侧连接器2530可由金属或塑料材料制成。
直管心针2510可包括可从套管远侧部分2531向远侧延伸的长形轴2521和远侧末端2522。直管心针2520可用于穿透、切割、剖开、或以其它方式分裂组织/骨,由此形成通向目标部位的通路或工作通道。管心针的远侧末端2522可以是锐利化的,并且能可选地包括斜切的边缘2524,如图25B所示。在一些实施例中,斜切部可为约10°至约45°,有时约20°至约30°,其它时候约23°至约26°。在一些变型中,远侧末端2522可具有多个斜切的边缘,例如两个、三个、四个或更多个边缘。
远侧末端2522可具有各种形状和几何构型。例如,远侧末端可具有截顶圆锥形构型2532(例如图25C)或圆锥形构型2542(例如图25D)。在其它实施例中,管心针末端2552可为圆形的(例如图25E)。在一些示例中,圆形的或钝的末端可减小在管心针从套管伸展时对周围组织的意外损伤,或者可有利于沿组织平面的钝的剖开。
直管心针从近侧连接器2533的远侧部分到管心针的远侧末端2522的长度可与套管的长度相同,或者比套管的长度稍长。管心针可具有约4英寸至约12英寸或更大、例如从约4.01英寸至约12.01英寸、或约6.01英寸至约9.01英寸的长度。在一些变型中,管心针可比套管显著更长,使得当管心针被插入套管内并经由近侧连接器(2530,2533)联接时,管心针的远侧末端2522从套管远侧部分2531向远侧伸出。管心针可从套管的远端延伸约0.05英寸至约0.5英寸,并且甚至可从套管延伸多于1英寸,例如1.5英寸或3英寸。这样,管心针和套管作为一组件一起前移至目标区域。在管心针2520包括斜切的远侧末端2524的一些实施例中,管心针2520的整个斜切的边缘2524可相对于套管2510的远端2512在远侧露出(如图25B所示)。在其它实施例中,当管心针2520在近侧联接到套管2510时,斜切的边缘2524仅一部分露出。直管心针的外径可使得管心针能够可滑动地插入穿过套管,并且可等于或小于套管的内径。例如,直管心针的外径可为约0.03英寸至约0.067英寸,有时约0.05英寸至约0.06英寸,其它时候约0.05英寸至约0.054英寸。直管心针可由与直套管相似的刚性或半刚性材料如不锈钢等制成。管心针的远侧末端和/或轴可以是不透射线的,以有利于将管心针安置在套管的内部。
在一些实施例中,管心针2520可包括近侧取向指示器,其中该取向指示器的位置和取向与远侧末端的一个或多个斜切的边缘相对于管心针2520的中心轴线的取向相对应。在一个实施例中,该取向指示器可为管心针在其近端附近的轴2521和/或近侧连接器2533上的标记器。在另一实施例中,管心针的轴2521和/或近侧连接器2533可包括指示斜切部的取向的突起或凹槽。医师可通过观察轴和/或近侧连接器上的突起或凹槽的位置来确定管心针斜切部的取向。在其它实施例中,可使用本领域的普通技术人员已知的任何其它合适的指示机构来显示管心针斜切部的取向。
在一些手术中,直线接近可包括更长的插入距离才能实现到目标部位的期望接近角度,和/或避免来自一些解剖结构的干扰。例如,如图26B所示,为了获得穿过椎盘纤维环2630对椎盘2641中的突出区域2640的直接接近,直套管-管心针组件2600可能必须从更远离患者背部的中线2644的进入点进入,以便避开横向脊突2642。结果,对突出椎盘2641的这种直线接近可包含更长的插入路径,并且因此可导致更高的组织分裂程度。此外,由于直组件2600仅提供对椎盘区域内的直线形接近,所以如果椎盘中存在多个突出点并且这些点未沿着直线形路径布置,则组件2600可能需要被移除并重新插入以便治疗所有点。结果,在一些手术中,可能希望曲线接近以提供更短的插入路径和/或到达通过直线接近难以到达的某些目标部位(例如,椎盘内区域)。
在一些实施例中,可弯曲的柔性弯曲套管可与直管心针或弯曲管心针相结合用来获得对脊柱区域的曲线接近。曲线接近路径不仅在一个目标部位提供了更大的组织去除区,而且还可提供对一个或多个突出的椎盘中的多个目标部位的灵活接近。可由可弯曲的柔性弯曲套管提供的弯曲或非直线形的接近路径可比直的接近路径更短,并且对周围组织结构的破坏性更低。与直的接近路径相比,这种接近路径还可提供更好的朝椎盘中间的定向。
图29A至29C示意性地示出可用于调节套管2910的弯曲例如拉直套管的弯曲部分的弯曲套管2910和直管心针2920的组件2900。如图29A所示,弯曲套管2910可包括直近侧部分2912和弯曲远侧部分2914。在一些实施例中,弯曲套管2910的弯曲远侧部分2914可预成形。套管2910可由柔性或半柔性材料制成,使得直管心针2920插入弯曲套管2910内可在一定程度上拉直弯曲远侧部分2914(如果未被完全拉直的话),如图29B所示。在一些实施例中,弯曲套管2910可由形状记忆材料制成。套管2910可在直管心针2920插入时被拉直,但其可在管心针被移除时基本上恢复其弯曲构型,如图29C所示。合适的套管材料的非限制性的示例包括形状记忆金属合金(例如镍钛合金)和形状记忆聚合物。在一些变型中,形状记忆金属合金可具有允许弯曲套管适应直管心针在65°F和100°F之间的温度插入而不失效、同时在这些温度下保持充分刚性以维持弯曲的奥氏体加工温度。适合的奥氏体加工温度的示例可为约15°F至约25°F。可选地,直或弯曲套管的表面可使用涂层如银覆层进行改性,以减少氧化,和/或减小摩擦力,以及可能由插入穿过套管的组织去除装置的任何旋转或轴向运动引起的磨损作用。在一些实施例中,弯曲远侧部分2914可包括沿着套管2910的纵向长度等距或不等距地隔开的多个槽2916或其它类型的凹进结构。这些结构可增强弯曲特性和/或有利于任何压缩力的重新分配,由此减少反复的弯曲和拉直对远侧弯曲部分2914造成的损伤。
弯曲套管的弯曲范围可在从约10度至约80度、有时从约20度至约80度、其它时候从约30度至约60度、并且又一些时候从约40度至约50度的范围内。弯曲远侧部分2914可包括约0.5厘米至约30厘米、有时约1厘米至约20厘米、有时约5厘米至约15厘米、其它时候约8厘米至约10厘米的曲率半径。当弯曲远侧部分被拉直时,弯曲套管可包括约4英寸至约12英寸或更大、有时约5英寸至约10英寸、其它时候约6英寸至约9英寸的长度。弯曲远侧部分(被拉直时)2914的长度与直近侧部分2912的长度之比可为约0.1至约0.9;有时约0.2至约0.8;其它时候约0.4至0.6。弯曲套管的外径可为约0.05英寸至约0.08英寸或更大,有时约0.06英寸至约0.07英寸,其它时候约0.063英寸至约0.065英寸。弯曲套管2920的内径(例如用以接纳管心针2920的弯曲套管2910内腔的直径)可为约0.04英寸至约0.07英寸或更大,有时约0.05英寸至约0.06英寸,其它时候约0.055英寸至约0.057英寸。在一些实施例中,当与相同大小的管心针相结合使用时,弯曲套管可包括略大于直套管的内径,因为管心针可能需要更多空间在弯曲套管内操纵,以便避免损伤弯曲套管的内表面。在一些实施例中,管心针2920可包括非斜切的或以其它方式钝的远侧末端,以降低损伤套管2910内部的风险。在一些实施例中,弯曲套管2910和直管心针2920可在近侧通过互补的连接器(例如前述的连接器)连接。管心针2920的最远端2922和套管2910的最远端2918之间的距离可在约0.02英寸至约0.4英寸、有时约0.04英寸至约0.3英寸、其它时候约0.07英寸至约0.2英寸的范围内。
在一些变型中,可与弯曲套管一起使用的直管心针可具有可弯曲和/或可偏转的区域,如图34A所示。直管心针的可弯曲/可偏转区域可有利于管心针穿过弯曲套管的运动而不损伤套管,同时提供足以拉直弯曲套管的刚性。管心针3400具有近侧连接器3406和从其延伸的长形体3408。长形体3408包括远侧末端3402和可偏转区域3404,其中可偏转区域3404可位于远侧末端3402的近侧。可偏转区域3404可向管心针3400的远侧部分提供一些附加的柔性。可偏转区域3404构造成根据套管的弯曲而弯曲、挠曲、变形和/或偏转。远侧末端3402、长形体3408和可变形区域3404可由相同材料制成,例如钝化的304不锈钢(拉延硬回火)或镍钛诺,并且可在荧光下不透射线。或者,长形体3408可由20Ga FEP热收缩管制成。在一些变型中,可偏转区域3404可由具有比长形体材料更柔性的弹性模量的材料如硅橡胶、尼龙、PEEK、PEBAX或聚乙烯制成。替换地或附加地,可偏转区域3404可比长形体(3408)薄,并且可从长形体渐缩或变细,即,可偏转区域可具有比长形体的其它区域小或窄的直径。长形体3408可具有约0.030英寸至约0.060英寸、例如0.039英寸或0.045英寸或0.060英寸的直径,并且可具有约0.004英寸至约0.010英寸、例如0.008英寸的壁厚。长形体3408的长度可为从约6英寸至约9英寸不等,例如8英寸。
如前所述,管心针的外径可为约0.04英寸至约0.07英寸或更大,例如0.054英寸,而可偏转区域3404可为从约0.015英寸至约0.035英寸,例如0.023英寸。在一些变型中,可偏转区域的直径可沿其长度变化,例如,该直径可朝可偏转区域的中间减小,并朝可偏转区域的端部增大。可偏转区域3404可具有提供足以穿过弯曲套管的充分柔性的任何合适的长度,例如,从约0.02英寸至约0.15英寸,例如0.085英寸。管心针3400的总长度可为约7英寸至约9英寸,例如8.05英寸。可偏转区域3404可位于离远侧末端3402的最远侧部分一定长度处,例如约0.05英寸至约0.3英寸,例如0.204英寸。可偏转区域的减小的尺寸例如在荧光察看期间可用作基准标记。因此,可偏转区域的长度、可偏转区域的直径和可偏转区域距远侧末端的最远侧部分的距离可变化以提供特定的尺寸度量或基准。虽然可偏转区域3404可基本上是直的,但可偏转区域可具有一个或多个预先形成的弯曲部。在一些变型中,可偏转区域3404可与远侧末端3402和/或长形体3408的在可偏转区域近侧的部分一体形成。或者,可偏转区域3404可分开形成并连接到远侧末端3402和长形体3408的近侧部分。可偏转区域3404可由任何前述材料例如刚性或半刚性材料如不锈钢或镍钛合金制成。远侧末端3402可由相似材料制成,并且可具有任何如前所述的几何形状。远侧末端3402的一些变型可以是钝的,而其它变型可以是锐利化的。例如,如图34A所示,远侧末端3402可具有斜切的锥形,具有锐利化的最远侧末端。例如,远侧末端3402可为3面斜切的末端。远侧末端3402可具有约0.150英寸至约0.300英寸、例如0.204英寸的长度。在管心针的近侧部分上,近侧连接器3406可能够与组织去除装置的如上所述的各种连接器接合和连接。例如,近侧连接器3406可为可利用互补的Luer-LokTM型连接器连接到套管的Luer-LokTM型连接器。在一些变型中,近侧连接器3406可由聚合物材料如ABS或尼龙制成。
图34B示出包括拉直部分3432和在拉直部分3432远侧的弯曲部分3434的弯曲套管3430的一个变型。可选地,深度指示器如可调节的凸缘、带或硅橡胶索环可设置在弯曲套管的外径上,以在使用期间作为套管的插入深度的参照。弯曲套管3430可具有带连接器3416(例如可由尼龙制成的母Luer LokTM连接器)的近侧毂部3420。近侧毂部还可包括图34B和34C所示的取向指示器3417。取向指示器3417可具有渐变至倒圆顶端3420的形状,其中顶端3420的平面与弯曲部分3434的平面对齐和/或共面。弯曲套管的轴可由304不锈钢或镍钛诺制成。拉直部分3432可具有长度L11,其中L11可为3英寸至约6英寸,例如4.36英寸。弯曲部分3434可具有长度L12,其中L12可为约2英寸至约3英寸,例如2.5英寸。弯曲部分与总长度的比例可为约1:20至约1:2,例如约1:10,或1:5,或1:3。在一些变型中,管心针的整个长度可为弯曲的。套管3430可具有任何合适的直径,例如16号,或者可具有约0.068英寸的外径、约0.060英寸的内径。套管3430的总长度可为约6英寸至约8英寸,例如7.21英寸。类似的直套管可具有约7英寸的总长度。弯曲部分3434可相对于拉直部分3432以角度A5弯曲,其中A5可为约25°至约50°,例如,约35°至约45°,或40°。替换地或附加地,弯曲部分3434的曲率半径可为约3英寸至约4.5英寸,例如3.5英寸。弯曲套管3430可具有约0.050英寸至约0.075英寸、例如0.068英寸的直径。可选地,可存在划定长度增量的一个或多个标记3435。例如,标记3435可指示1.0厘米的长度。标记3435可具有不同厚度,例如交替的0.2英寸和0.06英寸。在弯曲套管的变型中,远侧弯曲部分3434的长度L12为拉直部分3432的长度L11的约40%至60%,但在其它变型中,弯曲部分与拉直部分的长度比例可变化。直管心针可具有如上所述的一个或多个可变形区域,以适应弯曲套管的弯曲部分的位置、长度和角度。在一些变型中,弯曲套管3430由304不锈钢、镍钛诺或可允许在直管心针插入穿过其中时弯曲部分3434被拉直的任何合适的材料。
在其它变型中,管心针的尺寸和形状可设定为与对应的套管的弯曲匹配。例如,具有与套管上的弯曲部对应的弯曲部的管心针的插入可加固和维持套管的弯曲,这可有利于套管的重新定位和/或操控。在一些变型中,可变形区域沿管心针的位置以及可变形区域的长度和柔性可部分地由套管的长度和/或曲率决定。图30A至30B示意性地示出包括弯曲套管3010和弯曲管心针3020的另一套管-管心针组件3000。弯曲管心针3020可包括直近侧部分3022和弯曲远侧部分3024,它们两者经由弯曲部3026接合。在一些实施例中,弯曲的管心针3020可包括圆形的或以其它方式钝的远侧末端3024,使得当管心针3020的远侧末端3024穿过弯曲的套管部分3014时管心针3020的插入可以不损伤套管3010的内部。在一些实施例中,钝的远侧末端可降低在套管-管心针组件导引至目标部位或目标部位周围时组织分裂的风险,但仍提供穿透软组织或骨(例如髓核或松质骨)的能力。在一些实施例中,弯曲管心针的远侧末端可以是锐利化的以提高其穿透能力。弯曲部3026能以与套管弯曲部3016基本上相同的弯曲部半径和弯曲范围预成形。以此方式,可形成弯曲的套管-管心针组件3000,其中套管3010的弯曲部3016与管心针3020的弯曲部3026基本上彼此对准,如图30B所示。
弯曲管心针3020可由柔性的形状记忆材料制成,使得弯曲远侧部分3024插入弯曲套管3010内可拉直管心针3020,但管心针3020可随着管心针通过套管弯曲部3016而基本上恢复其弯曲构型。合适的管心针材料的非限制性示例包括形状记忆金属合金(例如镍钛合金)和形状记忆聚合物。在一些实施例中,弯曲管心针包括固定的弯曲范围和/或弯曲部半径,使得弯曲管心针仅可与具有基本上相同的弯曲范围和/或弯曲部半径的弯曲套管一起使用。在其它实施例中,弯曲管心针可由柔性和/或可塑的材料制成,使得当管心针通过弯曲套管的弯曲部分时,管心针可在压缩应力下变形并呈与弯曲套管基本上相同的弯曲构型。在这些实施例中,弯曲管心针可与具有一定范围弯曲构型(例如弯曲部半径、弯曲范围等)的弯曲套管结合使用。
在一些实施例中,弯曲管心针可包括约4英寸至约12英寸或更大、有时约5英寸至约10英寸、其它时候约6英寸至约9英寸的长度(当拉直时)。在弯曲管心针包括预成形的弯曲部的实施例中,弯曲远侧部分的长度(当拉直时)与直近侧部分的长度之比可为约0.1至约0.9;有时约0.2至约0.8;其它时候约0.4至0.6。弯曲管心针的外径可为约0.04英寸至约0.07英寸或更大,有时约0.05英寸至约0.06英寸,其它时候约0.05英寸至约0.054英寸。弯曲管心针的弯曲范围和/或弯曲部半径可部分地基于将与弯曲管心针一起使用的弯曲套管的构型来选择。例如,图34C示出了包括拉直部分3442和在拉直部分3442远侧的弯曲部分3444的弯曲管心针3440的一个变型。拉直部分3442可具有长度L13,其中L13可为约4.5英寸至约7英寸,例如5.92英寸。弯曲部分3444可具有长度L14,其中L14可为约2.5英寸至约4英寸,例如2.5英寸。管心针3440的总长度可为约7英寸至约10英寸,例如8.37英寸,并且当插入套管内时,管心针末端可从套管的远端突出。弯曲管心针可具有约0.030英寸至约0.060英寸、例如0.039英寸或0.054英寸的直径。弯曲部分3444可相对于拉直部分3442以角度A6弯曲,其中A6可为约25°至约50°,例如,约35°至约45°,或40°。替换地或附加地,弯曲部分3444的曲率半径可为约3英寸至约4.5英寸,例如3.5英寸。弯曲管心针3440的轴可由不锈钢(304、316、17-4)、钴铬合金、钛合金、镍钛诺制成并且可覆盖有含氟聚合物或涂覆有聚对二甲苯或具有相似机械特性的材料。可选地,弯曲管心针3440的近侧部分可包括连接器如Luer LockTM连接器,和后文将描述的弯曲部取向指示器。
在一些实施例中,一旦弯曲套管3010和弯曲管心针3020在近侧联接,弯曲管心针3020的远端3024便可配置在位于弯曲套管3010的远端3018的远侧的固定位置。弯曲管心针3020的最远端3024和弯曲套管3010的最远端3018之间的距离可在约0.02英寸至约0.4英寸、有时约0.04英寸至约0.30英寸、其它时候约0.07英寸至约0.2英寸的范围内。在一些实施例中,当弯曲管心针3020在近侧连接到弯曲套管3010时,管心针3020可在套管3010内部独立地旋转。在一些实施例中,弯曲套管和弯曲管心针可通过近侧连接器联接和/或锁定以防止任何相对运动。这可有助于防止在组件3000使用期间的任何意外失准。
一旦套管已定位在目标组织并可选地通过成像技术确认,便可从套管撤回管心针,并且组织去除装置可经由套管前移至目标组织。图32A至32C示意性地示出基于缆索的组织去除装置3150插入弯曲套管3110内。基于缆索的组织去除装置3150包括轴3152和远侧组织去除部分3154。在一些实施例中,组织去除装置3150的轴3152可包括具有弯曲部3156的预成形的弯曲构型,弯曲部3156可包括与弯曲套管3110的弯曲部3116基本上相同的弯曲特性(例如弯曲范围、弯曲部半径等)。在这些情况下,弯曲的组织去除装置3150可与具有匹配的弯曲部的弯曲套管一起使用。在其它实施例中,组织去除装置3150的轴3152可由柔性、半柔性的材料(例如形状记忆合金或形状记忆聚合物)或另外由可塑的材料制成,使得当组织去除装置3150通过弯曲套管3110时,轴3152可呈弯曲构型,从而形成与弯曲套管3110基本上相同的弯曲部3156。在这些实施例中,柔性的组织去除装置3150可与具有不同弯曲特性(例如弯曲范围、弯曲部半径等)的弯曲套管结合使用。附加地或替换地,这种柔性的组织去除装置还可与直套管结合使用。
直套管和直管心针可用于各种脊柱手术和外科手术中,包括但不限于椎间盘切除术和椎体成形术,以及诊断过程。在将组织去除装置插入患者体内前,可开通装置以确认适当的旋转和轴向运动,以及确保可旋转缆索在缩回构型和伸展构型之间适当地转换。移动元件应被锁定在远侧位置。一旦患者准备好进行如上所述的手术,便可使用荧光或其它合适的成像方式确定目标椎盘高度。可利用直套管或弯曲套管来实现对患病椎盘的接近。为了用直套管接近患病的椎盘,可将锐利化的管心针插入直套管内,然后例如通过Luer LokTM连接器在它们的近侧毂部固定地连接在一起。直套管-锐利化的管心针组件可在图像引导下前移至患病的椎盘内。例如,套管可平行于椎盘端板定位。套管末端可被调节成使得其在期望的组织去除区的近侧位置靠置在椎盘髓核内。可选地,硅橡胶标记器或索环可设置在直的和弯曲的套管上以标记套管深度。一旦确认直套管的末端在椎盘内部,便可在套管保持就位时移除锐利化的管心针。为了用弯曲套管接近患病的椎盘,可将锐利化的管心针插入弯曲套管内,然后例如通过Luer LokTM连接器在它们的近侧毂部固定地连接在一起。弯曲套管-锐利化的管心针组件可在图像引导下前移至患病的椎盘内。一旦确认弯曲套管的末端在椎盘内部,便也可根据位于弯曲套管近侧部分的翼状的取向指示器来调节弯曲部的取向。可选地,硅橡胶标记器或索环可设置在直的和弯曲的套管上以标记套管深度。可移除锐利化的管心针,而将弯曲套管留在原位。然后,弯曲管心针可插入弯曲套管内,使得管心针弯曲部与套管弯曲部匹配,即,弯曲管心针的翼状的取向指示器与弯曲套管的翼状的取向指示器的取向相匹配。在图像引导下,可使弯曲套管-弯曲管心针组件前移至期望位置。一旦已确认弯曲套管位于期望位置,便可在套管保持就位时撤回弯曲管心针。随着直的或弯曲的套管前移穿过椎盘区域,医师可使用任何合适的成像方式来避免使套管(或相关的管心针)前移至远侧环壁内或穿过远侧环壁。在套管穿透椎盘之后,如果医师判定应当使用替换的套管来更好地接近目标部位,则可使用交换线丝来撤回原始套管并插入替换的套管而不形成第二接近部位。
在将组织去除装置插入套管内前,可经套管将约0.5cc的盐水注入椎盘内。在图像引导下,组织去除装置可插入穿过套管,直到行程限制器已到达套管的近侧毂部。可通过使手柄沿顺时针方向旋转而将行程限制器连接到套管的近侧毂部。释放锁环并将其锁定在中间位置可允许组织去除装置的远侧末端前移超出套管的远侧末端达13.5mm。将锁环固定在远侧位置可允许组织去除装置的远侧末端前移超出套管的末端达18.5mm。医师可根据需要来调节锁环的位置。在每次调节之后,医师可确认在由行程限制器的构型所施加的约束内,套管的远端仍处于椎盘髓核内。医师还可确认组织去除组件的可旋转缆索在装置沿由行程限制器确定的轴向长度轴向前移和撤回时不会接触近侧或远侧纤维环。利用图像引导,医师可使组织去除装置的末端前移至全插入深度,并确认末端位于安全位置。然后可开通组织去除装置,并且可通过手柄上的滑动件致动器来调节可旋转缆索的构型,例如,可旋转缆索可从缩回构型转换为伸展或扩张构型。在一些变型中,可旋转缆索在伸展构型下的扫掠直径为约7mm。当开通组织去除装置并固定套管的位置时,可使组织去除装置前移和缩回以帮助促进组织去除。装置在组织去除过程中的安置可通过荧光或其它合适的成像方式被间歇地确认。组织去除装置可使用到已去除了充分的组织材料或收集器装满了为止。在一些变型中,负压源可连接到收集器,这可有助于加快组织去除。收集器上的标记指示被去除的组织的量。组织去除装置可开通和连续地使用约0.5秒至约6.0分钟,例如2.0分钟。
一旦已去除了充分的组织材料量,便可关闭组织去除装置,并且可使可旋转缆索转换为其缩回构型。可将行程限制器的锁环固定在远侧位置。行程限制器可与套管的近侧毂部分离,然后可撤回组织去除装置。以上步骤可重复到已去除了期望的组织量为止。如果在椎盘内需要另外的处理,则可将直的或弯曲的管心针重新插入套管内,并且可重新定位套管。在一些手术中,可能希望将组织去除装置的总运行时间限制在约6.0分钟或更短。直管心针可插入套管内并固定地连接在近侧毂部。然后,可从接近部位撤回套管-直管心针组件。在一些变型中,可根据当地规定来移除和处置组织去除装置的电池。
上述的套管、管心针和组织去除装置还可用来执行椎间盘切除术。所述装置可用于微创手术或开放式外科手术中。套管-管心针组件可用于在脊柱区域内的目标部位周围形成穿过组织的通路或工作通道。例如,为了执行椎间盘切除术,以通常的无菌方式并以侧卧或俯卧姿态使患者准备和遮盖。进行全身的、区域的或局部的麻醉。可将带有锐利远侧末端的直管心针插入直套管的内腔中。然后可将该组件经皮插入穿过患者背部上的后侧或后外侧进入点。可根据组件的进入点将套管-管心针组件进一步插入硬膜外腔内或椎旁间隙内。或者,组件可用来从更远离患者背部的中线的进入点直接穿透椎盘纤维环。在一些实施例中,可在已确定了神经压迫的身体同一侧并与患者的背部成约25度至约45度角地将组件引入。在其它手术中,可使用对侧法和/或不同角度。在替换实施例中,可执行穿过腹腔或前颈区域的前路手术。
套管-管心针组件可一起前移至目标组织部位,如上所述。在组件的插入期间,管心针可独立地旋转,使得手术施行者可调节管心针的可选的斜切边缘的取向以便形成穿过周围的组织、骨或其它解剖结构的通路。套管-管心针组件的插入可在外部成像和/或察看技术的引导下进行。
图26A和26B示意性地示出通过直套管-管心针组件2600直线接近椎盘区域的一个实施例。图26A是所述接近的侧视剖切图,图26B是所述接近的俯视剖切图。在套管2610和管心针2620包括较硬的材料(例如不锈钢)的情况下,当在较长的插入距离上在近侧进行操纵时,组件2600可提供增加的触感响应性、可扭转性和/或可推动性。在一些实施例中,直套管2610和直管心针2620的组件可直接插入椎盘纤维环2630内。管心针的锐利远侧末端2622可便于通过穿透椎盘纤维环2630而获得对突出区域2640的接近。
一旦通过荧光或其它类型的成像或察看技术确认了对突出区域的接近,便可移除管心针2620,然后插入组织去除装置。在一些实施例中,在插入组织去除装置之前,可使用内窥镜来评估目标部位接近。美国申请No.11/362,431、美国申请No.11/373,059、美国申请No.12/199,706和美国申请No.61/106,914中描述了可与套管-管心针组件一起使用的内窥镜系统的示例,所述申请在此以全文引用的方式并入。内窥镜可有利于相关结构如椎盘、神经或其它邻近结构和部位的直接察看和识别以进行组织去除。内窥镜可在管心针移除后插入套管内,或者可被引导穿过套管中的别的内腔。在其它示例中,可将导丝插入套管内并移除套管以允许使用导丝来定位内窥镜。
返回参照图26C,一旦已确认套管安置在目标部位,便可将具有远侧头部2651(图26D)的组织去除装置2650插入套管2610内并前移至椎盘2641的髓核2640内。组织去除装置2650可以是可为机动化的或手动致动的机械式组织去除装置,包括但不限于如前所述的去毛边装置、环钻或基于缆索的组织去除装置。在其它示例中,组织去除装置可为基于能量的装置(例如激光、RF、高强度聚焦超声)或基于化学的(例如组织硬化剂或化学消融剂的注射或灌注)。组织去除装置可用于通过剖开、吸取、溶解或收缩髓核而去除椎盘物质。在一个具体示例中,基于缆索的组织去除装置2650可插入套管2610内并前移至突出区域2640。组织去除装置2650的远侧部分可以是不透射线的,以允许装置在外部成像引导下前移。装置2650可包括允许将装置2650可释放地连接到套管2610的近侧连接器。图26D是螺旋形缆索2654处于展开构型下的在近侧连接到套管2610的组织去除装置2650的详图。在一些实施例中,一旦装置2650在近侧连接到套管2610,供缆索2654穿过其在近侧连接到装置2650的端口2652便配置在套管2610的远端2612的远侧。这确保了缆索2654的展开不会受套管2610干扰。在一些实施例中,组织去除装置2650可包括吸取端口2656,该吸取端口构造成吸取由螺旋形缆索2654破碎和去除的乳化或粉碎的髓核纤维。在一些实施例中,一旦装置2650连接到套管2610,吸取端口2656便可至少部分地由套管2610覆盖,使得端口2656不会被大块椎盘物质堵塞。在图26D中,示出了从吸取端口2656延伸的组织输送组件2658。
在一些实施例中,在组织去除装置2650在近侧连接到套管2610之后,可使装置2650在套管2610内进一步前移,以便扩大由展开的缆索2654的运动限定的组织去除区。在一些示例中,如前所述,可采用行程限制器来限制组织去除装置2650相对于套管2610的远端的远侧行程。组织去除装置的最大远侧行进距离可小于约2厘米,有时小于约1厘米,其它时候小于约0.5厘米。行程限制器还可用于防止组织装置行进过远及由此离开突出区域。组织去除装置2650在套管内的前移可在荧光或其它类型的成像引导下被监控。在螺旋形缆索2654缩回的情况下,组织去除装置2650可具有小于套管2610的内径的任何最大横向轴向尺寸。在一些实施例中,在缆索2654伸展或展开的情况下,线丝2654的最大径向偏移可在约0.07英寸至约0.2英寸的范围内,有时在约0.09英寸至约0.2英寸的范围内,其它时候在约0.1英寸至约0.15英寸的范围内。
返回参照图26D,一旦确认组织去除装置2650的安置,便可展开并致动缆索2654以乳化或粉碎椎盘的组织。装置2650的位置可在致动的一个阶段期间相对于套管2610进行调节(例如前移和缩回)以便在远侧扩大组织去除区。在其它实施例中,装置2650的位置可在装置的各致动阶段之间的间隔期间进行调节。
在手术之前、期间和/或之后可使用荧光透视法和/或CT扫描来评估患者的解剖结构、器械的位置、组织去除之后的结构变化,和/或核验椎盘的完整性。在一些实施例中,可将少量不透射线的造影剂注入椎盘空间中以改善察看。这种注入可由组织去除装置经灌注或冲洗通道或经吸取端口来进行。在其它实施例中,套管可包括用于引入造影剂的灌注或冲洗内腔。在一些实施例中,可通过透光室或收集室由所去除的组织的量和/或颜色来评估组织去除过程。在手术完成后,可向近侧撤回组织去除装置2650,然后撤回套管2610。
直套管和直管心针还可用于椎体成形术。在图28A至28C所示的一个具体示例中,直套管-管心针组件2800可经皮进入脊柱周围的组织,直至锐利的和可选地斜切的管心针末端2822到达相关的椎体2830的外表面。锐利的管心针末端2822可用于形成穿过椎体2830的密质骨的通路或工作通道。在一些实施例中,管心针2820仅可用于穿透椎体2830的外表面。在移除管心针2820后,可使用另一手术器械(例如扩张器或闭塞器)来扩大穿透部位以形成该通路或工作通道。可通过荧光、CT或超声来引导组件2800的安置以获得对椎体内部的接近。一旦确认已接近到折裂区域2832,便可移除管心针2820(或用于形成该通路的另一工具),并且可将组织去除装置2840(如图28C所示的基于缆索的组织去除装置2840)插入套管2810内以去除病变的骨组织(例如癌细胞)。在一些实施例中,可使用基于缆索的组织去除装置2840来形成腔2834,骨水泥或其它材料可注入腔2834中以稳定由骨质疏松、肿瘤或严重创伤引起的折裂。在一些实施例中,组织去除装置2840可包括灌注或吸取通道,该通道可用来收集病变的骨组织以用于诊断或评估。这种灌注或吸取通道还可用于在组织去除过程期间收集被去除的骨组织。将基于缆索的组织去除装置用于椎体成形术中的装置和方法已在上文中详细描述并且为了简洁起见这里将不重复说明。
一旦组织去除过程完成,便可进行荧光透视法或CT扫描以检查椎体。在一些实施例中,组织去除装置可包括压力传感器,该压力传感器可用于读取椎体中的内部压力。基于该压力读数,手术施行者可被告知何时折裂部被充分地填充和/或已恢复椎体的完整性。在该过程完成后,可从套管2810向近侧撤回组织去除装置2840,然后可撤回套管2810。
虽然可使用直套管来进行椎体成形术,但也可使用可弯曲的柔性弯曲套管。如上所述,直的或弯曲的管心针可与可弯曲的柔性弯曲套管一起用于将套管定位在目标组织部位。如图33A至33D所示,包括由直管心针3310拉直的弯曲套管3310的直套管-管心针组件3300首先可经皮进入棘肌以形成穿过椎体3330的外表面的通路。与直套管-管心针组件在直线接近时的初始安置(其中管心针的远侧末端需要到达更接近中心椎体的折裂区域(如图28B所示))相比,初始的直组件安置可更接近椎体的外表面。结果,弯曲组件在椎体成形术中的初始安置可包括更短和更直接的插入路径。
一旦确认已接近到椎体3330的内部,便可用弯曲管心针3340替换直管心针3310。弯曲套管-管心针组件3301在套管3310与管心针3330在近侧彼此联接并且它们的弯曲部对齐的情况下形成。在一些实施例中,弯曲管心针3340可包括钝的远侧末端,该远侧末端可充分穿透松质骨,由此有利于弯曲套管-管心针组件3301在椎体3330内部的运动。在其它实施例中,弯曲管心针3340的远侧末端可以是锐利化的以便提高其刺穿能力。弯曲套管-管心针组件3301可用来接近直套管-管心针组件难以到达的中心椎体区域。一旦确认已接近到目标部位,便可在弯曲管心针3330向近侧撤回之后插入组织去除装置(例如基于缆索的组织去除装置3150,如图33D所示)。组织去除装置可用于在椎体3330的内部形成腔,以去除病变的组织(例如癌细胞),和/或将骨水泥注入到折裂区域内以增强脊柱支承。组织去除装置还可用来经吸取和/或灌注通道收集骨组织以用于诊断。从弯曲套管的远端延伸的组织去除装置3350提供了用于组织去除的更大的到达区。例如,组件3301的近侧插入可使组织去除装置3350朝椎体的中央区域前移,由此提供更大的远侧到达距离。此外,套管弯曲部3116的取向可相对于直套管轴3311的纵向轴线3313进行调节,由此为组织去除装置3350提供与直线接近相比增强的角度接近。结果,相比于与直套管一起使用的相同装置,与弯曲套管3310结合使用的组织去除装置3350可形成更大的腔。在一些实施例中,如果期望形成多个腔,则可在撤回组织去除装置后将管心针(直的或弯曲的)重新插入弯曲套管内,以便获得对相邻目标区域的接近。在可涉及穿透密质骨的一些实施例中,可首先重新插入直管心针并且使用直套管-管心针组件来形成通向另一目标部位的通路或工作通道。然后可用弯曲管心针替换直管心针以获得对目标部位的更精确的接近。在第二目标部位可在不进行密质骨穿透的情况下接近的其它实施例中,可在撤回组织去除装置之后直接重新插入弯曲管心针。一旦确认已接近到第二目标部位,便可在弯曲管心针向近侧移除之后重新插入组织去除装置以进行骨组织去除。这些过程可重复到完成了多个目标部位的治疗为止。如上所述,在骨组织去除和/或骨水泥注入完成后,可进行荧光透视法或CT扫描以检查骨完整性。在一些实施例中,可通过检查收集在近侧收集室内的被去除的骨组织的量、颜色和/或质地来进行该检查。在椎体成形术完成后,可在移除组织去除装置之后将直管心针插入弯曲套管内,然后可向近侧一起撤回套管和管心针。
图31A至31C示意性地示出包括弯曲套管3110、直管心针3120和/或弯曲管心针3130的套管-管心针组件对突出的椎盘3141的曲线接近。一旦患者准备好进行椎间盘切除术,便可通过将直管心针3120插入弯曲套管3110内来形成直套管-管心针组件3100。然后可将组件3100经皮插入穿过患者背部上的后侧或后外侧进入点。如图31A所示,直管心针3120的插入拉直了弯曲套管3110并使组件3100处于直构型。由于直管心针3120由较刚性的材料(例如不锈钢)制成,因此组件3100可在穿透患者的皮肤、肌肉和身体组织时为使用者提供增强的响应性和操纵性。具有锐利化的远侧末端的直管心针3120可用来形成穿过椎盘纤维环的通路或工作通道。如上所述,使用直线接近(如图26A和26B所示)的椎间盘切除术可包括在患者背部内的较长路径上插入直套管和直管心针的组件以便实现对突出区域的充分接近以进行切除。相比之下,在使用曲线接近的椎间盘切除术中,可将更短和/或更直接的插入路径引至目标部位。例如,如图31A所示,可从更接近患者背部的中线3144的进入点插入直套管-管心针组件3100,直到管心针3120的远侧末端穿透椎盘纤维环3130并到达紧邻目标突出区域的区域。如下文将更为详细地说明的,然后将使用弯曲套管-管心针组件来到达目标突出区域以进行治疗。由于初始直套管-管心针安置更接近椎盘的外表面,因此套管-管心针组件在曲线接近中的插入路径与组件在直线接近中的初始安置相比可更短和更直接。
一旦直套管-管心针组件3100到达椎盘的内部,便可向近侧移除直管心针3020,从而允许弯曲套管3110基本上恢复其弯曲构型,如图31B所示。在一些实施例中,在向近侧移除直管心针3120之前,手术施行者可调节弯曲部3116的取向,以确保套管的远侧部分3112在直管心针3120被撤回时将朝突出区域3140弯曲。在移除直管心针3120之后,可将弯曲管心针3130插入套管3110内,从而形成弯曲套管-管心针组件3101,如图31C所示。弯曲管心针3130可以是不透射线的,以允许在外部成像引导下插入。在一些实施例中,可使用具有与套管匹配的预成形的弯曲部的管心针。在这些情况下,手术施行者可在插入期间调节管心针弯曲部的取向,以确保管心针的弯曲部与套管的弯曲部彼此对齐。在其它实施例中,可使用由柔性材料制成的管心针,使得当管心针通过弯曲套管的弯曲部分时,管心针可呈与套管基本上相同的弯曲构型。
弯曲管心针3130可在近侧与弯曲套管可释放地联接。在一些实施例中,一旦管心针3130连接到套管3110,管心针3130相对于套管3110的纵向和轴向两种运动便被锁定,使得对齐的套管-管心针组件3101可一起前移至目标部位以进行切除。在一些实施例中,弯曲管心针3130可包括仍可穿透髓核的钝的远侧末端,由此获得对突出区域的接近。钝的末端可降低组织分裂或损伤的风险,尤其是在弯曲组件3101在其插入期间被误安置的情况下。当弯曲套管-管心针组件3101在近侧插入时,其弯曲的远端可朝突出的椎盘3141的中部侧向前移。如果使用直线接近,则这种椎盘内区域的接近可能有困难。此外,在弯曲组件3130插入期间,手术施行者可调节弯曲部的取向以在椎盘内区域内操纵组件3101的远侧末端,由此获得对通过直线接近难以到达的某个目标部位的接近。
一旦通过荧光或其它成像或察看技术(例如内窥镜或射线照相标记)确认弯曲套管-管心针组件3101已接近到目标部位进行切除,便可向近侧撤回弯曲管心针3130,然后插入组织去除装置。图31D示意性地示出从弯曲套管3110向远侧伸出的基于缆索的组织去除装置3150。
组织去除装置3150可通过互补的近侧连接器在近侧连接到弯曲套管3110。在一些实施例中,一旦连接,远侧组织去除部分3154便相对于弯曲套管3110的远端3112在远侧露出,使得螺旋线丝3156的展开不会被弯曲套管3110的远端3112阻碍或干扰。在一些实施例中,在组织去除装置3150和套管3110在近侧连接之后组织去除装置3150可在套管3110的内部向远侧进一步前移,并且可通过行程限制器限制组织去除装置3150的最大行进距离。如上所述,组织去除装置3150的远侧行程被控制成使得吸取端口3160在组织去除装置3150的插入期间可至少部分地被弯曲套管3110覆盖,以防止吸取通道的堵塞。
在确认并评估组织去除装置3150的安置的情况下,可致动装置3150以进行椎盘组织去除。相比于与直套管一起使用的相同组织去除装置,与弯曲套管结合使用的组织去除装置可增大被去除的组织的区域或量。例如,如图26C所示,从直套管2610伸出的组织去除装置2650的组织去除范围2655受直套管轴2611的枢转范围的显著限制。组织去除装置2650的任何小的环状运动可涉及套管2610的直近侧部分的显著侧向移动,该移动沿着套管2610的插入路径由身体组织限制。结果,直线接近的组织去除区2655受伸展的缆索2654相对于组织去除装置2650的纵向轴线2653的旋转可达到的范围限制。相比之下,在如图31D所示的曲线接近期间,旋转弯曲套管3110的轴3111并调节套管弯曲部3116的取向允许组织去除装置3150相对于套管轴3111的纵向轴线3113成角度地运动,由此显著地扩大了伸展的缆索3154可达到的范围。此外,可通过组织去除装置3150相对于弯曲套管3110的远端的远侧移动来进一步扩大组织去除装置3150的组织去除区。在一些实施例中,可调节伸展的缆索3154相对于组织去除装置3150的纵向轴线3151的垂直偏移以进一步扩大组织去除区。如果合并上述运动,则可实现更加大的组织去除区。
在利用成像技术确认了期望的组织去除程度之后,可移除组织去除装置。为了治疗第二组织部位,可将弯曲的或直的管心针重新引导至套管。在一些实施例中,对另一突出区域的接近可能需要从椎盘纤维环移除弯曲套管(例如,目标部位位于椎盘的另一侧或目标部位位于另一椎盘内)。在此情况下,可首先将直管心针插入套管内以替换组织去除装置,从而形成直套管-管心针组件。手术施行者然后可从椎盘纤维环移除该组件,并且如果合适的话将该组件从另一进入点重新插入椎盘纤维环内,由此获得对第二目标部位的接近。在穿透纤维环之后,可用弯曲管心针替换直管心针并且弯曲套管-管心针组件可形成为安置在椎盘内的第二目标部位。
一旦在另外的组织部位确认了套管的安置,便可向近侧撤回管心针并且可重新引入组织去除装置且可重复如上所述的组织去除过程。在完成了在另外的目标部位的治疗后,可执行另一次荧光透视法或CT扫描以检查结果和/或检查任何其它椎盘内区域是否需要进行另外的组织去除。一旦治疗了所有突出区域,便可向近侧移除组织去除装置。在一些实施例中,首先可将直管心针插入弯曲套管内,从而形成直套管-管心针组件。然后可从患者背部向近侧移除该组件。
结合组织去除装置使用弯曲套管-管心针组件可在一个或多个目标部位提供精确的接近和组织去除。在涉及对受肿瘤影响的目标部位的接近的情况下,本文中描述的曲线接近尤其在目标部位周围的区域受肿瘤高度危害时可能是理想的。在保留健康骨组织的同时精确去除病变的骨组织可引起较少的并发症,例如骨水泥泄漏和/或癌细胞扩散。
虽然本文中详细描述了在脊柱手术(例如椎间盘切除术和椎体成形术)中结合套管-管心针组件使用的、机械操作的基于缆索的组织去除装置,但应理解,其它类型的机械式组织去除装置(例如去毛边装置、环钻等)或基于能量的组织去除装置也可使用,并且设想用于直线接近或曲线接近脊柱区域。
虽然已将推进器的某些特定变型描述为与可旋转缆索轴、管状元件等的某些特定变型一起使用,但应理解,推进器的变型可与可旋转缆索轴、管状元件等的其它变型一起使用。另外,可旋转缆索轴的不同变型也可与不同的缆索构型和驱动轴一起使用。上述部件的多种变型可组合和装配成适合于特定手术。本文中描述了可用于进行微创的椎间盘切除术的系统和套件的示例,所述系统和套件可包括各种套管、管心针、组织去除装置。类似的系统和套件通常可用于在腰椎手术期间切割、研磨和吸取椎间盘物质。用于微创的椎间盘切除术的套件的一个变型可包括直套管、直管心针和组织去除装置。套件的另一变型还可包括锐利化的管心针、弯曲套管、第二直管心针、弯曲管心针、交换线丝和组织去除装置。套管可为16号,并且管心针可适当地设定尺寸和形状以使得它们可前移穿过套管。交换线丝可具有约0.054英寸的直径和约17英寸的长度,或者适合于微创地接近椎盘内的组织区域的任何长度。交换线丝可由304不锈钢或其它相当的材料制成。组织去除装置可包括手柄、联接到手柄的远侧部分的收集器、在远侧连接到收集器的行程限制器、提供收集室和远侧组织去除组件之间的管道的外管。组织去除组件可具有可旋转缆索,该缆索具有缩回构型和伸展构型。行程限制器的锁环可具有沿着外管轴线的远侧位置、中间位置和近侧位置,并且可构造成在一个或多个位置锁定。外管可具有提供7英寸工作长度的长度。用于微创的椎间盘切除术的套件的各单个装置和部件可在无菌包装中提供。在一些变型中,装置可以不在使用后重新消毒,而在其它变型中,某些装置如套管、管心针可重新消毒以用于另一患者。
应当理解,本发明不限于所述的特定示例性实施例,当然这些实施例可变化。还应当理解,本文所用的术语仅用于描述特定实施例的目的,而绝非限制,因为本发明的范围将仅由所附的权利要求来限定。
在提供了数值范围的情况下,应理解的是,除非在上下文中另外进行了明确的说明,该范围的上限和下限之间距离下限单位十分之一的每个中间值也被具体地公开了。指定范围内的任意指定值或中间值和该指定范围内的任意其它指定值或中间值之间的每个较小的范围包含在本发明中。这些较小的范围的上限和下限可被独立地包括或排除在该范围内,并且其中上限和下限中的任一个、两者都未或两个都包括在较小的范围内的每个范围也包含在本发明中,并受指定范围内的任意具体排除的界限支配。在指定范围包括一个或两个界限的情况下,排除这些被包括界限的任一个或两个的范围也包括在本发明中。
除非另外限定,本文所用的所有技术和科学术语具有与本发明所属的领域的普通技术人员所普遍理解相同的含义。虽然与这里描述的类似或等同的任意方法和物质可用在对本发明的实践和测试中,但是现在将对某些可能的和优选的方法和物质进行描述。这里提到的所有公开物都结合于此作为参考,以公开和描述与引述所述公开物结合的方法和/或物质。应当理解,在存在矛盾的情况下,本公开取代被结合的公开物的公开内容。
需要注意的是,如在本文和所附权利要求中所用,单数形式的“一”,“一个”和“所述”包括复数的指代,除非在上下文中另有明确的说明。因此,例如,“刃片”包括多个这样的刃片,“所述能量源”包括一个或多个能量源及本领域的技术人员公知的等价物,等等。
这里讨论的公开物仅为了它们的公开内容而被提供。本文的任何内容都不应解释为这样的许可,即本发明不能借助于现有技术的发明而先于这些公开物。此外,如果存在,所提供的公开物的日期可与需要单独确认的实际的公开日期不同。

Claims (22)

  1. 被声明为新颖的且希望被保护的是:
    1.一种组织去除系统,包括:
    手持壳体;
    外轴,该外轴包括远侧部分和联接到手持壳体的近侧部分;
    与外轴的远侧部分联接的远侧壳套;
    马达;
    联接到马达的内轴,其中内轴部分地位于外轴内并且部分地位于远侧壳套内;
    与内轴的远侧部分联接的末端部分;和
    在远侧延伸穿过内轴的远侧开口的长形元件,该长形元件具有缩回构型和伸展构型,
    其中远侧壳套包括与末端部分接合以将末端部分联接到远侧壳套的至少一个元件。
  2. 2.根据权利要求1所述的系统,其中,所述至少一个元件包括从所述远侧壳套的内表面延伸的至少一个突起。
  3. 3.根据权利要求2所述的系统,其中,所述至少一个突起包括多个突起。
  4. 4.根据权利要求3所述的系统,其中,所述至少一个突起包括四个突起。
  5. 5.根据权利要求1所述的系统,其中,所述末端部分和所述远侧壳套之间的联接在所述末端部分和所述远侧壳套之间限定出至少一个吸取端口。
  6. 6.根据权利要求5所述的系统,其中,所述末端部分和所述远侧壳套之间的联接在所述末端部分和所述远侧壳套之间限定出多个吸取端口。
  7. 7.根据权利要求1所述的系统,其中,所述远侧壳套包括壁部,所述壁部具有穿过该壁部的至少一个孔口。
  8. 8.根据权利要求7所述的系统,其中,所述壁部具有穿过该壁部的多个孔口。
  9. 9.根据权利要求8所述的系统,其中,所述壁部具有穿过该壁部的两个孔口。
  10. 10.根据权利要求1所述系统,还包括联接到所述末端部分的止挡元件。
  11. 11.根据权利要求1所述的系统,还包括组织输送组件。
  12. 12.根据权利要求11所述的系统,其中,所述组织输送组件包括所述内轴和联接到所述内轴的螺旋形元件。
  13. 13.根据权利要求11所述的系统,其中,所述组织输送组件包括所述内轴和与所述内轴成一体的螺旋形元件。
  14. 14.一种组织去除系统,包括:
    手持壳体;
    外轴,该外轴包括远侧部分和联接到手持壳体的近侧部分;
    与外轴的远侧部分联接的远侧壳套;
    马达;
    联接到马达的内轴,其中内轴部分地位于外轴内并且部分地位于远侧壳套内;
    与内轴的远侧部分联接的末端部分;和
    在远侧延伸穿过内轴的远侧开口的长形元件,该长形元件具有缩回构型和伸展构型,
    其中,所述远侧壳套包括用于保持所述末端部分的装置。
  15. 15.一种组织去除系统,包括:
    手持壳体;
    外轴,该外轴包括远侧部分和联接到手持壳体的近侧部分;
    与外轴的远侧部分联接的远侧壳套;
    马达;
    联接到马达的内轴,其中内轴部分地位于外轴内并且部分地位于远侧壳套内;
    与内轴的远侧部分联接的末端部分;
    联接到末端部分的止挡元件;和
    在远侧延伸穿过内轴的远侧开口的长形元件,该长形元件具有缩回构型和伸展构型。
  16. 16.根据权利要求15所述的系统,其中,所述止挡元件包围所述末端部分的外表面。
  17. 17.根据权利要求16所述的系统,其中,所述止挡元件是环状的。
  18. 18.根据权利要求17所述的系统,其中,所述止挡元件是斜切的。
  19. 19.根据权利要求15所述的系统,还包括组织输送组件。
  20. 20.根据权利要求19所述的系统,其中,所述组织输送组件包括所述内轴和联接到所述内轴的螺旋形元件。
  21. 21.根据权利要求19所述的系统,其中,所述组织输送组件包括所述内轴和与所述内轴成一体的螺旋形元件。
  22. 22.一种组织去除系统,包括:
    手持壳体;
    外轴,该外轴包括远侧部分和联接到手持壳体的近侧部分;
    与外轴的远侧部分联接的远侧壳套;
    马达;
    联接到马达的内轴,其中内轴部分地位于外轴内并且部分地位于远侧壳套内;
    与内轴的远侧部分联接的末端部分;
    在远侧延伸穿过内轴的远侧开口的长形元件,该长形元件具有缩回构型和伸展构型;和
    用于限制所述内轴的近侧运动的装置。
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