手術(shù)裝置的制造方法
【專利說明】手術(shù)裝置
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013年3月15日申請的、名稱為“SURGICAL DMLL”的美國臨時專利申請序列號61/800，833和2013年12月12日申請的、名稱為“SURGICAL DRILL”的美國臨時專利申請序列號61/915，203的優(yōu)先權(quán)，它們的內(nèi)容通過引用全文并入于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及用于進入身體的外科手術(shù)的裝置和方法，尤其涉及用于進入體腔的手術(shù)鉆以及進入體腔的方法。
【背景技術(shù)】
[0004]立體定位頭架(Stereotactic head frame)在神經(jīng)外科中具有長的且經(jīng)過驗證的歷史。兩種最常用的立體定位頭架是Leksell (Elekta)和CRW(Integra Neurosciences)架。在這些程序中，通過在四個點處將銷直接擰到病人的頭蓋骨以便固定來將框架安裝到頭部。然后通過CT或MRI對附接有框架的頭部進行成像來通過手動或更經(jīng)常使用的計算機軟件來相對于外部框架確定目標。因為可以在圖像上看到框架和目標，所以可以在三個坐標軸中測量目標距框架上給定基準點的距離。接下來在0R中，弧形設(shè)備被附接到頭部框架并且基于之前測量到的坐標和所需的軌跡被調(diào)節(jié)。一旦就位，使用導(dǎo)引件沿著到達目標的軌跡鉆孔。這些頭部框架以高精度(1-2_)連接以便到達目標結(jié)構(gòu)，許多情況下是通過在頭蓋骨與用于形成頭蓋入口的導(dǎo)引件之間形成永久固定實現(xiàn)的。不幸的是，所述框架是笨重的、對于病人來說是不舒適的并且是耗時的。
[0005]無框架立體定位程序依靠對預(yù)先需求的MRI或CT掃描使用解剖學標記、皮膚基準或者骨頭基準來對病人的頭蓋骨進行登記。在手術(shù)室中，基準標記或皮膚表面的方位使用導(dǎo)航系統(tǒng)上的立體攝像機來登記到大量大腦圖像。一旦登記完成，導(dǎo)航系統(tǒng)就可以顯示任何登記的手術(shù)儀器與病人大腦解剖的關(guān)系。這些神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)的兩個主要的制造商是Medtronic和Brainlabs。兩個公司提供了附接到病床的附件以使麻花鉆沿著限定的軌跡接近目標。這些附件的缺點(Medtronic—Precis1n Aiming Device and BrainlabVar1guide)是都不是直接附接到病人的頭部，因此，鉆頭的任何運動不是由頭部的相應(yīng)運動直接伴隨的。這兩個系統(tǒng)需要額外的時間和資源來安裝在手術(shù)室中。最后，因為皮膚基準相對于下面的頭蓋骨是活動的，僅從所述登記可以導(dǎo)致另外的誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明涉及用于進入身體的外科手術(shù)的裝置和方法，尤其涉及可以被立體定位地引導(dǎo)到預(yù)定軌跡以進入體腔的手術(shù)鉆以及用于進入體腔的方法。一般地，使用手術(shù)鉆來獲得進入體腔或比如其中需要將骨頭和/或其他硬組織刺穿的部分的入口。例如，頭蓋骨和其他具有內(nèi)腔的骨頭可能需要外科手術(shù)入口以處理包含在該骨頭內(nèi)的身體部分。另外，一般地，在特定的方向和/或軌跡處形成盡可能小的入口孔或開口是所需的。這樣，可以使用所述入口孔或開口來沿著建立的入口孔或開口軌跡引導(dǎo)另一個裝置(比如治療裝置)到達特定目標。還有，一般地，手術(shù)鉆的部分或整體用在外科手術(shù)程序中具有可滅菌性是所需的，比如通過高壓滅菌器。此外，手術(shù)鉆是一次性的、小的，以需要使用最小的組件，并且盡可能動力足以獲得比如穿過骨頭的入口，盡可能快并有效。
[0007]在本發(fā)明的一個示例性方面中，本發(fā)明的手術(shù)鉆總體可以包括主體和朝向所述主體一端適于安裝鉆頭的安裝構(gòu)件。所述主體內(nèi)部的通道或中空部適于相對于所述鉆頭在固定方位中容納導(dǎo)航裝置。所述通道或中空部尤其可以穿過所述主體內(nèi)部延伸。在一個方面中，所述鉆頭可移除地安裝到所述安裝構(gòu)件。在另一個方面中，所述鉆頭可以永久安裝到所述安裝構(gòu)件。在外科手術(shù)過程中手柄可以輔助提供簡單并精確的使用。
[0008]所述導(dǎo)航裝置可以包括立體定位追蹤構(gòu)件，例如導(dǎo)航探頭或?qū)Ш綊呙韫P，或者追蹤設(shè)備，用于在使用過程中立體定位地追蹤和控制手術(shù)鉆的軌跡，使得例如通過追蹤構(gòu)件的引導(dǎo)可以沿著特定軌跡比如朝向特定目標鉆出入口孔。在一個方面中，所述導(dǎo)航裝置可以被容納到所述通道或中空部中并且可以基本布置在手術(shù)鉆的主體內(nèi)部。在另一個方面中，所述導(dǎo)航裝置可以通過適配器安裝到所述通道或中空部并且可以基本布置在所述手術(shù)鉆的主體外部。在另一個方面中，所述導(dǎo)航裝置可以被容納到所述通道或中空部中并且可以基本安裝在手術(shù)鉆的主體內(nèi)部。例如，所述手術(shù)鉆總體上可以是兼容的和/或經(jīng)由適配器是兼容的以容納標準導(dǎo)航探頭或?qū)Ш綊呙韫P和/或用在立體定位策略中的其他追蹤設(shè)備。一般地，所述通道或局部中空部相對于可插入的探頭或掃描筆是相對較深的，因為這有助于追蹤的穩(wěn)定性和精確性。所述通道或局部中空部還可以適于安裝可插入探頭、掃描筆或具有不同直徑的裝置而不需要使用適配器、襯套或薄墊片，例如通過至少包括錐形部、具有不同直徑的部分(比如階梯部)和/或它們的結(jié)合的方式。所述通道或局部中空部還可以包括鎖定和/或其他保持構(gòu)件，使得插入的探頭、掃描筆或裝置可以緊固地保持在所述通道或局部中空部中。所述鎖定和/或其他保持構(gòu)件還可以適于輔助保持插入的探頭、掃描筆或裝置，但是例如可以允許插入的探頭、掃描筆或裝置在所述通道或局部中空部中自由轉(zhuǎn)動。在一些實施方式中，所述通道或局部中空部還可以與鉆頭直接對準，使得插入的探頭或掃描筆的方位與鉆頭的軌跡匹配并因此與鉆出的入口孔匹配。一般地，所述通道或局部中空部不穿過整個鉆是必要的，使得所述通道或局部中空部的無菌性與手術(shù)鉆的鉆頭端的無菌性分離地保持。
[0009]在另一個實施方式中，手術(shù)鉆本身可以包括能夠?qū)崿F(xiàn)對手術(shù)鉆的位置和/或方位進行追蹤的特征，比如可以建立或可移除的導(dǎo)航基準。
[0010]在本發(fā)明的一個方面中，手術(shù)鉆一般可以包括主體，所述主體具有在外科手術(shù)過程中用于簡單并精確使用的手柄。所述主體和/或手柄一般可以包括馬達、電源、所述馬達的控制系統(tǒng)和/或用于所述馬達輸出的傳動機構(gòu)。一般可以將鉆頭和/或其他工具附接到鉆，比如通過卡盤可逆地附接，或者通過直接附接到傳動機構(gòu)或附接到馬達而永久附接，并且可以從主體的一個端部延伸。在一些實施方式中，鉆頭可以永久安裝到馬達和/或傳動機構(gòu)，使得鉆頭不可以從手術(shù)鉆上移除。這用于使手術(shù)鉆更容易防止用戶失誤，例如通過防止使用錯誤類型的鉆頭，和/或使手術(shù)鉆在構(gòu)造上簡化和/或更易處置。所述手術(shù)鉆還可以包括致動器，比如觸發(fā)器或其他合適的控制器，用于致動所述馬達和附接的鉆頭。所述致動器可以設(shè)置于手術(shù)鉆的外部上，比如在手柄或所述主體的其他部分處，或者可以使用其他控制器，比如有線控制器、無線控制器、聲音控制器和/或其他合適的控制機構(gòu)。在一些實施方式中，所述電源可以是不可再充電的和/或不可移除的。這可以用于使所述手術(shù)鉆更易處置和/或防止超過其預(yù)定壽命使用手術(shù)鉆。例如，所述電源可以保持已知的有限電荷，其可以選擇成與手術(shù)鉆的給定的期望使用壽命匹配。
[0011 ] 在本發(fā)明的另一個方面中，所述手術(shù)鉆可以與立體定位進入裝置一起使用。
[0012]一般地，所述立體定位裝置可以包括用于將該裝置固定到病人身體的一部分(比如頭蓋骨)的部分或構(gòu)件，使得該裝置總體在空間上相對于病人身體或其一部分固定。該立體定位裝置一般還可以包括用于在特定軌跡處相對于病人身體或其一部分引導(dǎo)醫(yī)療裝置或其他裝置的部分或構(gòu)件。
[0013]在一個方面中，立體定位進入裝置包括多個安裝臂，這多個安裝臂還可以包括安裝裝置或構(gòu)件，使得例如該立體定位進入裝置可以緊固地安裝到病人身體或其一部分。在一些實施方式中，這些安裝臂一般可以適于提供立體定位進入裝置與病人身體或其一部分的穩(wěn)定安裝。例如，許多身體部分具有彎曲或不規(guī)則表面，使得穩(wěn)定安裝是所需的。在一個示例性實施方式中，這些安裝臂可以形成至少一個穩(wěn)定平面，使得當這些安裝臂附接到病人身體時，所述立體定位進入裝置一般可以在空間上是穩(wěn)定的和/或緊固附接的。在一個實施方式中，所述立體定位進入裝置可以包括三個安裝臂，它們可以形成一個穩(wěn)定平面。這些安裝臂還可以適于與病人身體或其一部分(比如頭蓋骨)的輪廓相符。這些安裝臂還可以適于描繪輪廓，例如使得在所述立體定位進入裝置與病人身體和/或其一部分之間存在進入空間。這是所需的，以例如在所述立體定位進入裝置與病人身體和/或其一部分之間操縱醫(yī)療裝置和/或其他裝置。
[0014]在另一個方面中，立體定位進入裝置包括安裝和/或?qū)б龢?gòu)件，使得可以將醫(yī)療裝置和/或其他裝置安裝或引導(dǎo)到立體定位進入裝置，從而例如可以將所述裝置保持在相對于病人身體或其一部分的特定方位和/或空間關(guān)系。在一些實施方式中，所述安裝和/或?qū)б龢?gòu)件可以包括可轉(zhuǎn)動部分，比如沿軌道可轉(zhuǎn)動和/或可旋轉(zhuǎn)的部分，使得該部分的方位可以關(guān)于病人身體、身體一部分和/或立體定位進入裝置的其余部分改變。在一個示例性實施方式中，所述安裝和/或?qū)б龢?gòu)件例如可以包括轉(zhuǎn)動球，所述轉(zhuǎn)動球可以進一步包括導(dǎo)引槽以例如容納醫(yī)療裝置和/或其他裝置。
[0015]在又一個方面中，立體定位進入裝置包括輔助安裝、定位和/或登記該立體定位進入裝置例如相對于病人身體和/或其一部分的位置和/或方位的構(gòu)件。在一些實施方式