專利名稱：用于外科手術(shù)摘除腦瘤的系統(tǒng)和方法
用于外科手術(shù)摘除腦瘤的系統(tǒng)和方法背景本發(fā)明涉及腦瘤的治療。更具體地，本發(fā)明涉及用于減少和/或摘除腦瘤的外科手術(shù)系統(tǒng)、器械和方法。腦外科手術(shù)是用于可接近腦瘤的治療選擇。外科手術(shù)的目的是摘除盡可能多的腫瘤組織。用于摘除腦瘤的最常實(shí)施的外科手術(shù)是開顱術(shù)。一般而言，神經(jīng)外科醫(yī)生切開頭皮、頭顱、硬腦膜、腦脊膜和皮質(zhì)，以露出腫瘤上方的腦區(qū)。然后，進(jìn)行腫瘤的定位和摘除。在這方面，通常使用各種外科手術(shù)器械，例如空洞超聲外科手術(shù)抽吸器(CUSA)，或外科手術(shù)激光刀。當(dāng)利用CUSA、激光刀或其他腦外科手術(shù)器械時(shí)，與人腦解剖結(jié)構(gòu)相關(guān)的易損組織引起一些問題。作為參考，大腦被三層膜或腦膜覆蓋，這三層膜或腦膜本身又被顱骨包圍。 這三層腦膜是硬腦膜(緊靠顱骨下面)、蛛網(wǎng)膜和軟腦膜。脊髓液在蛛網(wǎng)膜和軟腦膜之間的空間(稱為蛛網(wǎng)膜下腔)中流動。這些腦膜很薄并且易損，其中軟腦膜承載或保持許多與大腦相關(guān)的血管。由于軟腦膜特別易碎的性質(zhì)，當(dāng)試圖用外科手術(shù)摘除腦瘤時(shí)神經(jīng)外科醫(yī)生必須非常當(dāng)心；對軟腦膜的意外損壞能夠減少對大腦的主要血液供給。對諸如蛛網(wǎng)膜或腦組織(例如，大腦皮質(zhì))的其它健康結(jié)構(gòu)不必要的損傷也能夠?qū)е禄颊邠p害?？紤]到這些，CUSA器械遞送超聲作用以摘除組織和骨。外科醫(yī)生試圖將超聲切割尖放置在所要破壞的組織上。但是，當(dāng)被器械的軸碰到時(shí)也可能發(fā)生高頻切割并損害目標(biāo)腫瘤周圍的組織。 而且，由于CUSA機(jī)頭相對大的尺寸，很難用視覺確定超聲軸/末端的放置。同樣，由于切割線內(nèi)和周圍的局部熱，使用激光刀也可能造成意外的組織損害。根據(jù)上面所述，需要使對正常組織的損害最小的同時(shí)減少或摘除腦瘤的外科手術(shù)系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明原理的一些方面涉及用于外科手術(shù)治療患者的腦瘤的外科手術(shù)方法。 該方法包括提供一種外科手術(shù)系統(tǒng)，該外科手術(shù)系統(tǒng)包括外科手術(shù)器械，該外科手術(shù)器械具有內(nèi)部件和外部件。該內(nèi)部件包括遠(yuǎn)端切割尖，而外部件具有形成切割窗口的遠(yuǎn)端區(qū)域。 切割窗口由通過兩個弧形部分連接的兩個半圓形端部形成。在這方面，內(nèi)部件能轉(zhuǎn)動地容納在外部件內(nèi)，使得切割尖在切割窗口處露出。此外，切割尖和外部件的遠(yuǎn)端區(qū)域組合以形成切割器具。考慮到這一點(diǎn)，穿過病人的顱骨形成開口以提供至腦瘤所在目標(biāo)部位的外部通路。通過該開口向目標(biāo)部位遞送切割器具。遠(yuǎn)端切割尖定位成摘除目標(biāo)部位的腫瘤和組織。然后將內(nèi)部件相對于外部件運(yùn)動，從而使切割尖切割腫瘤的組織。最后，選擇性地抽吸該目標(biāo)部位，以去除切割的或清創(chuàng)的腫瘤組織。通過切割窗口使用遠(yuǎn)端切割尖至少部分地將腫瘤隔離并且選擇性地抽吸目標(biāo)部位，使損害周圍正常組織的可能性最小。在某些替代方面，本發(fā)明的方法還包括在整個手術(shù)過程中改變在目標(biāo)部位的真空度(或抽吸速率)，通過在切割操作之前施加抽吸，腫瘤被吸引至與切割尖接觸。根據(jù)本發(fā)明的其它方面涉及一種用于清創(chuàng)腦瘤的外科手術(shù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括外科手術(shù)切割器械、馬達(dá)和負(fù)壓源。該切割器械包括內(nèi)部件、外部件、機(jī)頭和抽吸控制裝置。該內(nèi)部件包括遠(yuǎn)端切割尖，而外部件具有形成切割窗口的遠(yuǎn)端區(qū)域。切割窗口由通過兩個弧形部分連接的兩個半圓形端部形成。該機(jī)頭保持內(nèi)部件和外部件，使得該內(nèi)部件可轉(zhuǎn)動地容納在該外部件內(nèi)，其中切割尖在切割窗口處露出。而且，切割尖和遠(yuǎn)端區(qū)域組合以形成切割器具。抽吸控制裝置由機(jī)頭保持。該馬達(dá)連接至內(nèi)部件用于使內(nèi)部件相對于外部件運(yùn)動， 例如，作為切割操作的一部分。最后，負(fù)壓源經(jīng)由流體通道流體地連接至切割器具?？紤]到這一點(diǎn)，抽吸控制裝置流體地連接至流體通道，以為使用者提供對在切割器具處施加的真空度的控制。以上系統(tǒng)在進(jìn)行腫瘤外科手術(shù)時(shí)是非常有用的，不僅使神經(jīng)外科醫(yī)生能夠更精確地實(shí)現(xiàn)僅切割腦瘤，而且能夠控制施加于目標(biāo)部位的抽吸。對于根據(jù)本發(fā)明原理的某些替代結(jié)構(gòu)，外科手術(shù)器械還包括控制組件，該控制組件構(gòu)造成允許外部件相對于內(nèi)部件選擇性地轉(zhuǎn)動。根據(jù)本發(fā)明的又一些方面涉及一種用于清創(chuàng)腦瘤的外科手術(shù)系統(tǒng)，該外科手術(shù)系統(tǒng)包括外科手術(shù)切割器械、馬達(dá)和負(fù)壓源。該切割器械包括內(nèi)部件、外部件、機(jī)頭和抽吸控制裝置。該內(nèi)部件包括遠(yuǎn)端切割尖，而外部件具有形成切割窗口的遠(yuǎn)端區(qū)域。該遠(yuǎn)端切割尖包括遠(yuǎn)端表面，該遠(yuǎn)端表面呈圓錐形，且該遠(yuǎn)端區(qū)域還包括呈圓錐形的遠(yuǎn)端表面。該機(jī)頭保持內(nèi)部件和外部件，使得該內(nèi)部件可轉(zhuǎn)動地容納在該外部件內(nèi)，切割尖在切割窗口處露出。 而且，切割尖和遠(yuǎn)端區(qū)域組合以形成切割器具。抽吸控制裝置由機(jī)頭保持。該馬達(dá)連接至內(nèi)部件用于使內(nèi)部件相對于外部件運(yùn)動，例如，作為切割操作的一部分。最后，負(fù)壓源經(jīng)由流體通道流體地連接至切割器具?？紤]到這一點(diǎn)，抽吸控制裝置流體連接至流體通道并形成朝向環(huán)境敞開的用戶接口開口。對于該結(jié)構(gòu)，用戶接口開口適于為用戶提供對切割器具處施加的真空度的控制。例如，通過更多或更少地阻擋該接口開口，施加在切割器具處的真空度相應(yīng)地增加或減小。根據(jù)本發(fā)明原理的一些替代結(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)構(gòu)造成使得當(dāng)負(fù)壓源產(chǎn)生負(fù)壓且用戶接口孔不受外部阻擋時(shí)，施加在切割器具處的真空度基本上為零。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的原理用于外科手術(shù)減少或摘除腦瘤的系統(tǒng)的示意圖；圖2是用于圖1的系統(tǒng)的外科手術(shù)器械的立體圖；圖3是圖2的器械的刀片組件部分的分解圖；圖4A是圖3組件的外部管狀件的遠(yuǎn)端區(qū)域的放大立體圖；圖4B是圖4A的遠(yuǎn)端區(qū)域的前視圖；圖4C是圖4B的遠(yuǎn)端區(qū)域沿線4C-4C的剖視圖；圖5是最終構(gòu)造時(shí)圖3的外部件組件的剖視圖；圖6是圖3的刀片組件的內(nèi)部件部分的一部分的放大剖視圖；圖7是最終組裝時(shí)圖3的刀片組件的立體圖；圖8是圖2的器械的一部分的剖視圖；圖9A和9B示出圖8的器械的切割器具部分的操作；圖10是用于圖1的系統(tǒng)的抽吸控制裝置的分解圖；圖11是圖10的抽吸控制裝置的管部件的俯視圖；圖12A和12B示出在外科手術(shù)摘除腦瘤中圖1的系統(tǒng)的使用；以及
圖13是用于圖1的系統(tǒng)的外科手術(shù)器械的第二實(shí)施例的俯視平面圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明各方面的作為腦外科手術(shù)一部分的用于清創(chuàng)腦瘤的外科手術(shù)系統(tǒng)20 示于圖1中。該系統(tǒng)20包括外科手術(shù)切割器械22、負(fù)壓源24和電源26。下面提供各部件的細(xì)節(jié)。但是，一般地說，該外科手術(shù)器械22包括形成切割器具30 (總體附圖標(biāo)記)的刀片組件28、機(jī)頭32以及抽吸控制裝置34。負(fù)壓源24由延伸穿過機(jī)頭32的流體通道36流體地連接至切割器具30。抽吸控制裝置34也流體連接至流體通道36。最后，電源26電連接至由機(jī)頭32保持的馬達(dá)(未示出)。在用外科手術(shù)減少或摘除腦瘤的使用期間，切割器具30布置在目標(biāo)部位，其中使用者操縱機(jī)頭32以達(dá)到切割器具30相對于腦瘤的所要求的位置。電源26為馬達(dá)提供能量以在切割器具30處實(shí)施腫瘤切割操作。最后，抽吸控制裝置34由使用者手動操作，以通過由負(fù)壓源24產(chǎn)生的真空在切割器具30處選擇性地實(shí)施抽吸。在一些結(jié)構(gòu)中，該抽吸控制裝置34使得使用者能夠改變切割器具30處抽吸的速率或強(qiáng)度以及切割的侵略性。考慮到該系統(tǒng)20的上述總體構(gòu)造，根據(jù)本發(fā)明各方面與外手術(shù)科器械22相關(guān)的特征更詳細(xì)地示出于圖2中。正如上面所提到的，該外科手術(shù)器械22包括刀片組件28、機(jī)頭32以及抽吸控制裝置34。此外，在一些實(shí)施例中，外科手術(shù)器械22包括選配的控制組件 40 (總體附圖標(biāo)記)，該控制組件40如下所述構(gòu)造成為使用者提供對刀片組件28的部件的轉(zhuǎn)動位置的控制。刀片組件28可以采取各種形式，并且在一些構(gòu)造中包括具有外部件52的外部件組件50，和具有內(nèi)部件56的內(nèi)部件組件54。一般而言，該內(nèi)部件56可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在該外部件52內(nèi)，而組件50、54的其它部件實(shí)現(xiàn)至機(jī)頭32的連接。無論如何，如下所述，從機(jī)頭 32朝遠(yuǎn)端延伸的外部件52和內(nèi)部件56組合形成切割器具30。作為參考，盡管示出刀片組件28包括兩個構(gòu)件52、56，但是在其它構(gòu)造中，可以設(shè)置三個或更多個同軸安裝的構(gòu)件。此外，刀片組件28，具體是構(gòu)件52和56可以具有所示的線性或直線結(jié)構(gòu)，或可替代地具有彎曲的結(jié)構(gòu)(諸如，通過包括包圍該外部件52的至少一部分的彎曲構(gòu)件)。進(jìn)一步參照圖3，對于某些構(gòu)造，除了外部件52之外，外部件組件50還包括外部件轂60、套筒62以及選配沖洗轂64。外部件52固定到外部件轂60，套筒62便于附連至機(jī)頭 32。而且，在設(shè)置沖洗轂64的情況下，該沖洗轂64便于將沖洗流體遞送至外部件52。適合于將外部件52組裝至機(jī)頭32的其它結(jié)構(gòu)也是可以接受的。無論如何，在一些實(shí)施例中外部件52是管形的，并且形成遠(yuǎn)端區(qū)域66。在某些構(gòu)造中，遠(yuǎn)端區(qū)域66又形成切割窗口 70。該遠(yuǎn)端區(qū)域66可以是與外部件52 —體形成的部件，或可以分開形成并組裝至其它部件(例如，可形成遠(yuǎn)端區(qū)域66并且然后在完成該外部件52時(shí)附連至適當(dāng)尺寸的剛性金屬管)。無論如何，在圖4A-4C中更詳細(xì)地示出根據(jù)本發(fā)明原理的該遠(yuǎn)端區(qū)域66的一種結(jié)構(gòu)。如圖4C中清楚示出的，遠(yuǎn)端區(qū)域66形成內(nèi)腔74，內(nèi)腔74以不同方式在切割窗口 70 處開口。切割窗口 70定位在遠(yuǎn)端區(qū)域66的最遠(yuǎn)部分處?？紤]到這些，該切割窗口 70通過切割窗口壁76而形成。如圖4A和4B清楚示出的，切割窗口 70可具有腎臟狀形狀。具體來說，切割窗口壁由通過兩個弧形壁部分76c、76d連接的兩個半圓形端部76a、76b形成。在所示實(shí)施例中，兩個弧形壁部分76c、76d圍繞遠(yuǎn)端區(qū)域66的中心軸線78形成。如果需要，切割窗口 70可采取任何其它形式。例如，窗口的端部可形成其它形狀，諸如方形、三角形、 矩形、多邊形等。此外，在其它實(shí)施例中，弧形部分可為直線形或包括直線部分。切割窗口壁76由呈大致圓錐形的遠(yuǎn)端表面90形成。具體來說，遠(yuǎn)端表面90從遠(yuǎn)端區(qū)域66的管狀表面92延伸到尖端94。遠(yuǎn)端表面90以偏離遠(yuǎn)端軸線96的角度α從管狀表面92延伸，該角度α在所示實(shí)施例中約為15°，遠(yuǎn)端軸線96垂直于軸線78并定位在管狀表面92的最遠(yuǎn)端。此外，切割窗口壁76以相同角度形成切割窗口 70。遠(yuǎn)端表面90 也可調(diào)整成各種其它構(gòu)造。例如，在其它實(shí)施例中，遠(yuǎn)端表面90可垂直于管狀表面92 (即平行于軸線96)、大致垂直于管狀表面92和/或與其成各種角度。在其它實(shí)例中，遠(yuǎn)端表面 90相對于軸線96的角度可以是以下范圍0°至45°、5°至25°或10°至20°。于是， 切割窗口 70可以以相同或類似的角度延伸。圖5中示出外部件組件50的最終結(jié)構(gòu)。外部件52組裝至外部件轂60，該外部件轂60又容納在沖洗轂64內(nèi)。在這方面，可設(shè)置密封件104 (例如0形環(huán))以實(shí)現(xiàn)沖洗轂64 與外部件轂60之間的流體緊密密封。則對于該結(jié)構(gòu)，可通過轂60、64之間的密封間隙106 和形成在外部件52內(nèi)的孔108將沖洗液體(未示出)遞送至外部件52的內(nèi)腔74。如圖所示，組裝的轂60、64由套筒62同軸地容納，而外部件52在套筒62的遠(yuǎn)端延伸。也可以想到能夠?qū)崿F(xiàn)沖洗液體向外部件52流動的其它結(jié)構(gòu)；在又一些結(jié)構(gòu)中，可以取消沖洗轂64(以及任何其它沖洗部件)。參照圖3，內(nèi)部件組件54包括內(nèi)部件56，以及內(nèi)部件轂110。如下文所述，內(nèi)部件轂110保持內(nèi)部件56，并便于內(nèi)部件組件54連接至馬達(dá)(未示出)。因此，內(nèi)部件轂110可采取各種形式。無論如何，對于某些結(jié)構(gòu)，內(nèi)部件56是管狀的，形成遠(yuǎn)端切割尖112。如圖 6A-C所示，切割尖112包括小孔116，該小孔116以不同方式向由內(nèi)部件56形成的內(nèi)腔118 開口。如下文所述，小孔116和內(nèi)腔118用作以不同方式抽吸目標(biāo)部位的流體通道36(圖 1)的抽吸出口。或者，切割尖112可以采取包括或不包括流體地連接至內(nèi)腔的小孔的其它形式。例如，切割尖112可以是封閉鉆。但在圖6A-C所示的實(shí)施例中，小孔116包括窗口壁120，該窗口壁120形狀基本上類似于切割窗口壁76，包括由兩個弧形壁部分120c、120d連接的兩個半圓形部分。如圖所示，兩個弧形壁部分120c、120d由切割尖112的中心軸線122限定。此外，切割尖112包括遠(yuǎn)端表面124，該遠(yuǎn)端表面124形狀類似于遠(yuǎn)端區(qū)域66的遠(yuǎn)端表面90。具體來說，遠(yuǎn)端表面124呈大致圓錐形形狀，從管狀表面126延伸至尖端128。遠(yuǎn)端表面124以相對于遠(yuǎn)端軸線129的角度β延伸，遠(yuǎn)端軸線129垂直于中心軸線122并定位在管狀表面126的最遠(yuǎn)位置處。角度β可適于符合遠(yuǎn)端表面90。在所示實(shí)施例中，角度β為16°。在其它實(shí)施例中，遠(yuǎn)端表面94可垂直于管狀表面126，大致垂直于表面126或者以其它角度定位。例如， 角度β可以是以下范圍0°至45°、5°至25°或10°至20°。圖7中示出刀片組件28的最終結(jié)構(gòu)。作為參考，雖然外部件和內(nèi)部件52、56已經(jīng)示出為直線的，但是在其它構(gòu)造中，也可形成一個或多個彎曲或曲線和/或提供附加的管狀件。內(nèi)部件56容納在外部件52的內(nèi)腔74(圖4C)內(nèi)，并且附連至內(nèi)部件轂110。內(nèi)部件轂110又設(shè)置在外部件轂60的近側(cè)并可相對于外部件轂60轉(zhuǎn)動，使得內(nèi)部件轂110的轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)內(nèi)部件56相對于外部件52的轉(zhuǎn)動。而且，內(nèi)部件56的切割尖112位于外部件52的切割窗口 70處。因此，切割尖112通過切割窗口 70露出，以進(jìn)行切割或清創(chuàng)手術(shù)。最后，外部件52的遠(yuǎn)端區(qū)域66 (例如切割窗口 70)與切割尖112組合以形成切割器具30。通過設(shè)置在內(nèi)部件56的小孔116 (小孔116通過切割窗口 70向外敞開)在切割器具30處實(shí)現(xiàn)抽吸?；蛘?，在切割器具30處的抽吸或吸取可由切割器具30承載的外部件52、分開單獨(dú)的管道等提供。類似地，在切割器具處通過外部件52/切割窗口 70提供沖洗，但在其它實(shí)施例中也可以設(shè)置附加的沖洗供給管(切割器具30承載的或與切割器具30分開的沖洗供給管)?；氐綀D2，機(jī)頭32可以采取促進(jìn)使用者操縱刀片組件28/切割器具30，以及促進(jìn)內(nèi)部件56相對于外部件52的有源運(yùn)動的各種形式。例如圖8示出根據(jù)本發(fā)明原理的機(jī)頭 32的一種結(jié)構(gòu)。作為參考，為了方便說明，圖8的視圖中省略抽吸控制裝置34(圖2)。此外，圖8中示出組裝至刀片組件28的一部分的機(jī)頭32?？紤]到這一點(diǎn)，機(jī)頭32包括殼體 130、控制組件40、馬達(dá)132(圖8中示意地示出)和驅(qū)動聯(lián)接件134。馬達(dá)132固定在殼體 130內(nèi)，殼體130形成管道138，向馬達(dá)132提供動力的導(dǎo)線(未示出)可穿過該管道138 延伸。此外，殼體130較佳地形成或包括抽吸端口 140，如下所述，該抽吸端口 140用于將刀片組件28流體連接至負(fù)壓源24(圖1)。該驅(qū)動聯(lián)接件134將馬達(dá)132機(jī)械地連接至內(nèi)部件轂110，并且因此連接至內(nèi)部件56。為此，可以采用各種結(jié)構(gòu)。但是，對于某些構(gòu)造，驅(qū)動聯(lián)接件134包括輸出軸150，該輸出軸150可轉(zhuǎn)動地連接(例如，齒嚙合)至馬達(dá)132的驅(qū)動軸152。該輸出軸150可以采取各種形式，并且對于某些結(jié)構(gòu)形成通道154，當(dāng)最終組裝時(shí)該通道154將抽吸端口 140與由內(nèi)部件轂110形成的通道156流體連接(并且因此與以不同方式組裝在通道156內(nèi)的內(nèi)部件56的內(nèi)腔118流體連接)。可包括選配的動力密封件 158，以更好地確保通道154與抽吸端口 140之間的流體緊密密封。如下文所述，圖1所示的選配控制組件40便于外部件52相對于機(jī)頭32轉(zhuǎn)動，并且可以采取各種形式。在某些結(jié)構(gòu)中，控制組件40包括致動器170和傳動機(jī)構(gòu)172。致動器170可類似于輪子，并可轉(zhuǎn)動地組裝至殼體130。傳動機(jī)構(gòu)172構(gòu)造成將致動器170的轉(zhuǎn)動傳遞至外部件轂60，且因此傳遞至外部件52。在某些實(shí)施例中，傳動機(jī)構(gòu)172包括連接至致動器170并從致動器170延伸的柱174。在這方面，柱174的與致動器170相對的端部176 (或?qū)⒅瞬?76與外部件轂60互連的一個或多個其它中間體)適于與外部件轂60 的配合結(jié)構(gòu)178對接。更具體地說，并且如圖7清楚地所示，在某些結(jié)構(gòu)中，外部件轂60的配合結(jié)構(gòu)178是一系列周向設(shè)置的凹槽180?；氐綀D8，柱端部176構(gòu)造成與各凹槽180對接，類似于滾珠和棘爪的關(guān)系。對于該構(gòu)造，則致動器70的轉(zhuǎn)動通過柱174傳遞到外部件轂60。外部件轂60的轉(zhuǎn)動又使外部件52轉(zhuǎn)動。因?yàn)橥獠考?0未另外固定至機(jī)構(gòu)32的其它部件，所以外部件轂60的轉(zhuǎn)動致使外部件52相對于機(jī)構(gòu)32轉(zhuǎn)動。重要的是，外部件 52的轉(zhuǎn)動可通過使用者來實(shí)現(xiàn)，而無需殼體130的明顯運(yùn)動。使用者在用手抓住殼體130 的同時(shí)，外科醫(yī)生僅需用以不同方式握住殼體130的同一只手的手指(或拇指)轉(zhuǎn)動致動器 170。除了上面提供的描述之外，控制組件40可以采取各種其它形式，例如，如2004年 9月22日提交的題為“Surgical Cutting Instrument (外科手術(shù)切割器械)”的美國專利申請序列號第10/854，020號所描述的，其教導(dǎo)內(nèi)容以參見的方式納入本文。相反，對于外科手術(shù)器械22的其它結(jié)構(gòu)，略去控制組件40 (即，外部件52不能相對于機(jī)頭32獨(dú)立地轉(zhuǎn)動)。但是，這樣設(shè)置時(shí)，外部件52相對于機(jī)頭32的轉(zhuǎn)動允許使用者選擇性地調(diào)整切割窗口 70的位置，從而在腦瘤清創(chuàng)手術(shù)期間提供所要求的切割位置。例如，如圖9A所示(其中為了清楚目的僅示出外部件52的一部分)，示出外部件52相對于機(jī)頭32的第一轉(zhuǎn)動位置。外部件52可相對于機(jī)頭32轉(zhuǎn)動到第二轉(zhuǎn)動位置，如圖9B所示。因此，外部件52可轉(zhuǎn)動，以使切割窗口 70定位在或“面向”所要求位置(例如腦瘤)，而沒有機(jī)頭32(圖8)的運(yùn)動。也就是說，一旦切割器具30被遞送至目標(biāo)部位，將要進(jìn)行切割的精確位置(即，切割窗口 70)可通過致動器170 (圖8)的運(yùn)動來控制；外科醫(yī)生不需要將手扭曲來達(dá)到切割窗口 70的所要求的切割點(diǎn)/位置?；氐綀D2，抽吸控制裝置34可以采取各種形式，且在某些實(shí)施例中，包括組裝至機(jī)頭32的殼體130的管200。圖10中示出根據(jù)本發(fā)明各方面的管200以及抽吸控制裝置34 的其它部件。除了管200之外，抽吸控制裝置34可包括夾具202和連接器組件204。一般來說，夾具202將管200連接至機(jī)頭32 (圖2)。連接器組件204將管200流體連接至由負(fù)壓源24(圖1)建立的流體通道36(圖1)。在又一實(shí)施例中，抽吸控制裝置34可直接集成在機(jī)頭 32 內(nèi)。2008 年 3 月 7 日提交的題為“Systems and Methods for Surgical Removal of Tissue (用于外科手術(shù)摘除組織的系統(tǒng)和方法)”的美國專利申請系列號第12/044,644 中描述了集成抽吸控制裝置34的一個示例性構(gòu)造，其教導(dǎo)內(nèi)容以參見的方式納入本文。管200具有與管200所組裝的殼體130的表面輪廓相當(dāng)(圖2)的形狀，且因此可形成一個或多個彎曲部。無論如何，管200形成從封閉第一端206延伸至開口第二端208 的內(nèi)腔(未示出)。此外，管200形成與第一端206相鄰的用戶接口孔210，該用戶接口孔 210以不同方式向內(nèi)腔流體敞開。用戶接口孔210的一個結(jié)構(gòu)示出在圖11中，并大致尺寸和形狀設(shè)置成與用戶的手指對接(即選擇性地被用戶的手指覆蓋)。例如，對于某些結(jié)構(gòu)， 用戶接口孔210的周界212具有淚滴狀形狀，具有相對直的第一段214和擴(kuò)大的圓形第二段216。該形狀大致與成年人的指尖的自然形狀一致，但其它形狀也是可以接受的。如下文所述，通過覆蓋或露出用戶接口孔210而選擇性地實(shí)現(xiàn)對在切割器具30(圖1)處遞送的抽吸的控制。回到圖10，夾具202可采取適于將管200連接至殼體130 (圖2)的各種形式。在其它實(shí)施例中，管200可永久地固定至機(jī)頭32(圖2)或由機(jī)頭32形成(例如作為內(nèi)部孔)， 從而可省去夾具202。連接器組件204也可采取各種形式，且對于某些結(jié)構(gòu)包括T形連接件220和連接塊222。T形連接件220構(gòu)造成用管(未示出)建立機(jī)頭32 (圖1)和負(fù)壓源24 (圖1)之間的流體連接。連接塊222又構(gòu)造成附連至管200的第二端208以及T形連接件220。在最終結(jié)構(gòu)時(shí)，連接器組件204將管200的內(nèi)腔(未示出)與流體通道36 (圖1)流體連接。 連接器組件204的各種其它結(jié)構(gòu)同樣是可以接受的?；氐綀D1，系統(tǒng)20的最終組裝包括在負(fù)壓源24與連接器組件204之間延伸并將兩者流體連接的第一管230。第二管232將連接器組件204與機(jī)頭32的抽吸端口 140流體連接。于是，建立從負(fù)壓源24至切割器具30的流體通道36。更具體來說，負(fù)壓源24通過第一管230、連接器組件204以及第二管232流體連接至抽吸端口 140。抽吸端口 140又通過輸出軸150 (圖8)的通路154 (圖8)流體連接至刀片組件28。對于某些實(shí)施例，流體通道 36進(jìn)一步延伸穿過內(nèi)部件56的內(nèi)腔118 (圖6)并且在小孔116處敞開(圖6)。對于其它構(gòu)造，在切割器具30處的抽吸出口能夠以可包括或不包括內(nèi)部件56的小孔116的其它形式(例如，抽吸可以經(jīng)由外部件52、經(jīng)由設(shè)置于刀片組件28的獨(dú)立管等提供)設(shè)置。無論如何，抽吸控制裝置34的管200也經(jīng)由連接器組件204與流體通道36流體連通，用戶接口孔210向環(huán)境敞開。因此，抽吸控制裝置34使使用者能夠通過例如選擇性地覆蓋或露出用戶接口孔210(圖11)而控制施加于切割器具30處的真空度。具體說，遞送至小孔116(圖6A)或其它抽吸出口形式，或小孔168或其它抽吸出口形式經(jīng)受的真空度或真空率隨著用戶接口孔210(圖11)被逐漸覆蓋而增加，反之亦然。 考慮到這一點(diǎn)，在某些構(gòu)造中，與設(shè)置在切割器具30處通過其以不同方式施加抽吸的抽吸出口相比，用戶接口孔210具有較大的表面面積。例如，對于某些結(jié)構(gòu)，設(shè)置于切割器具30 的抽吸出口是由內(nèi)部件56形成的小孔116(圖3)。于是，與這種描述相當(dāng)，用戶接口孔210 的尺寸可以選擇成大于小孔116的尺寸。于是，當(dāng)用戶接口孔210完全不被阻擋時(shí)，在切割器具30處(S卩，小孔116處)的真空度基本為零，這是因?yàn)橛脩艚涌诳?10為流體通道36 內(nèi)的負(fù)壓提供最小阻力的路徑。此外，使用者將容易“感受”在用戶接口孔210處的真空或抽吸，并且因此就施加于切割器具30處的真空度提供直接的、可觸知的反饋。而且，由于沒有沿著抽吸控制裝置34的預(yù)設(shè)分度(index)或其它停止機(jī)構(gòu)，用戶接口孔210能夠?qū)κ┘拥恼婵仗峁┗緹o限的控制(從零至負(fù)壓源24產(chǎn)生的最大真空之間)。系統(tǒng)20在腦瘤的外科手術(shù)治療(例如摘除)(以及可能的其它外科手術(shù))中是非常有用的。在這方面，且另外參考圖12A，根據(jù)本發(fā)明各方面的腦瘤250的治療包括在患者的顱骨252內(nèi)形成進(jìn)入開口(例如常規(guī)的開顱術(shù))。作為參考，圖12A示意地示出另一種解剖結(jié)構(gòu)，包括硬腦膜254、蛛網(wǎng)膜256、軟腦膜258和皮質(zhì)260。示出腦瘤250從被軟腦膜258 從外面“覆蓋”的皮質(zhì)260的天然解剖結(jié)構(gòu)突出。對于其它手術(shù)，腦瘤250可以在皮質(zhì)260 內(nèi)或嵌入皮質(zhì)260 (或其它腦組織)內(nèi)。無論如何，一旦腦瘤250所位于的目標(biāo)部位262已露出，則操作系統(tǒng)20以摘除腦瘤250的至少一部分，較佳地摘除其全部。切割器具30布置在目標(biāo)部位262。在遞送切割器械30期間，電源26不起動，使得內(nèi)部件56(圖3)不相對于外部件52運(yùn)動。此外，在切割器具30的初始放置期間負(fù)壓源 24可起動或不起動。也就是說，沿著流體通道36可以建立或不建立負(fù)壓狀態(tài)。但是，在負(fù)壓源24起動的情況下，使用者手動地實(shí)現(xiàn)對切割器具30的負(fù)壓遞送的控制，例如，通過露出與抽吸控制裝置34關(guān)聯(lián)的用戶接口孔210(圖11)。如上所述，這種結(jié)構(gòu)實(shí)際上使得由負(fù)壓源24產(chǎn)生的全部負(fù)壓遞送到用戶接口孔210，并且因此不會遞送到切割器具的抽吸出口 /孔116，否則至抽吸出口 /孔116的遞送可能不利地影響目標(biāo)部位262周圍的組織。一旦切割器具30位于腦瘤250附近，外科醫(yī)生操縱機(jī)頭32以便使切割窗口 70定位在腦瘤250上方并使切割器具30插入腦瘤250。在設(shè)置的情況下，控制組件40可由外科醫(yī)生操作，以使切割窗口 72轉(zhuǎn)動到相對于目標(biāo)部位262的所要求的空間取向，而外科醫(yī)生的手沒有明顯的扭轉(zhuǎn)/扭曲。根據(jù)腦瘤250的具體位置，也可能或可選地涉及腦解剖結(jié)構(gòu)的其它非腫瘤組織(例如，硬腦膜254、蛛網(wǎng)膜256、大腦皮質(zhì)260等)，切割窗口 70將腦瘤 250從該組織隔離。此外，通過控制(使最小)在切割器具處的抽吸，避免對軟腦膜258 (和其它組織)造成不必要的損傷?！┣懈畲翱?70按要求定位，則切割尖112(圖12B中的總體附圖標(biāo)記)放置成與腦瘤250接觸。此外，使用某些技術(shù)，手動操作抽吸控制裝置34，以實(shí)現(xiàn)對切割器具30遞送負(fù)壓，因此將腫瘤250吸引或抽吸至與切割尖112接觸。例如，外科醫(yī)生可至少部分地阻擋用戶接口孔210(圖11)，實(shí)現(xiàn)負(fù)壓源24與抽吸小孔116之間更完全的流體連接。由于機(jī)頭32的相對緊湊和流線形的尺寸和形狀，外科醫(yī)生可容易視覺確定切割器具30的所要求的放置和取向，且具體來說，切割窗口 70/切割尖112相對于腦瘤250和周圍組織的所要求的放置和取向。一旦外科醫(yī)生對切割器具30的放置滿意，則起動電源 26，因此使內(nèi)部件56 (圖3)相對于外部件52運(yùn)動。這種動作又使切割尖112在切割窗口 70內(nèi)運(yùn)動，切割或清創(chuàng)所接觸的腦瘤250。對于某些結(jié)構(gòu)，馬達(dá)132 (圖8)運(yùn)行以使切割尖 112相對于切割窗口 70轉(zhuǎn)動地?cái)[動。作為該清創(chuàng)手術(shù)的一部分，抽吸控制裝置34可以手動地操作(例如外科醫(yī)生的手指相對于孔210的運(yùn)動)以實(shí)現(xiàn)在切割器具30處增加的真空度，因此從目標(biāo)部位262除去清創(chuàng)的腦瘤組織。在清創(chuàng)手術(shù)期間，外科醫(yī)生可周期性地確認(rèn)切割器具30相對于腦瘤250和周圍組織的持續(xù)的所要求的定位。例如，在確定希望沿腦瘤250的不同切割點(diǎn)的情況下，外部件52 可相對于內(nèi)部件56 (圖3)轉(zhuǎn)動，由此改變切割窗口 70的空間位置，并且因此改變切割尖 112與腦瘤250的接觸點(diǎn)的空間位置。例如，可用使用者的手指操縱致動器170 (圖8)，使外部件52相對于內(nèi)部件56的轉(zhuǎn)動位置改變。再次，且在整個手術(shù)中，真空度或抽吸率可以在任何時(shí)間由外科醫(yī)生手動改變，例如，通過簡單地更多或更少地覆蓋用戶接口孔210 (圖 11)來改變。如上所述，根據(jù)要求，刀片組件28可包括一個或多個彎曲部，且因此外部件52和內(nèi)部件56也包括一個或多個彎曲部。例如，圖13中示出外科手術(shù)器械300的另一實(shí)施例。 如圖所示，器械300的刀片組件302包括具有彎曲或曲線的外部管狀件304。具體來說，外部管狀件304包括近側(cè)直線構(gòu)件306、曲線部分308和遠(yuǎn)端直線構(gòu)件310。在最終組裝時(shí)， 遠(yuǎn)端直線構(gòu)件310以相對于近側(cè)直線構(gòu)件306的角度ε定位。內(nèi)部管狀件(未示出)可相對于外部管狀件304定位和設(shè)置形狀，從而允許內(nèi)部管狀件轉(zhuǎn)動，并因此使用器械300實(shí)現(xiàn)切割。本發(fā)明的外科手術(shù)系統(tǒng)和方法對先前的腦瘤外科手術(shù)技術(shù)提供顯著的改進(jìn)。包括切割窗口和切割尖的切割器具可安全地摘除所選擇的腦瘤組織，但是不損害周圍組織。此外，由于選擇性的可變抽吸，對于連續(xù)的摘除和更侵略性的切割可從周圍組織隔離腦瘤組織。此外，使外部件轉(zhuǎn)動的能力有助于保護(hù)易損腦解剖結(jié)構(gòu)組織(例如硬腦膜、蛛網(wǎng)膜、軟腦膜等)。雖然已經(jīng)參照較佳實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會認(rèn)識到在形式和細(xì)節(jié)上能夠進(jìn)行變化而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于治療患者的腦瘤的外科手術(shù)方法，所述方法包括提供外科手術(shù)系統(tǒng)，所述外科手術(shù)系統(tǒng)包括外科手術(shù)器械，所述外科手術(shù)器械包括 內(nèi)部件，所述內(nèi)部件包括遠(yuǎn)端切割尖，外部件，所述外部件具有遠(yuǎn)端區(qū)域，所述遠(yuǎn)端區(qū)域包括形成切割窗口的遠(yuǎn)端表面，所述切割窗口由通過兩個弧形部分連接的兩個半圓形端部形成，其中所述內(nèi)部件能轉(zhuǎn)動地容納在所述外部件內(nèi)，從而在所述切割窗口處露出所述切割尖，所述切割尖和所述遠(yuǎn)端區(qū)域組合形成切割器具；以及穿過患者的顱骨形成開口以提供至所述腦瘤所在目標(biāo)部位的外部通路； 通過所述開口向所述目標(biāo)部位遞送所述切割器具；使所述外科手術(shù)器械朝向所述目標(biāo)部位插入，使得所述腫瘤的至少一部分進(jìn)入所述切割窗口 ；將所述切割尖放置成與所述腫瘤接觸；使所述內(nèi)部件相對于所述外部件運(yùn)動，從而使所述切割尖切割所述腫瘤的組織； 選擇性地抽吸所述目標(biāo)部位，以去除切割的腫瘤組織。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述遠(yuǎn)端區(qū)域包括繞中心軸線設(shè)置的管狀表面，且所述遠(yuǎn)端表面從所述管狀表面延伸。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述遠(yuǎn)端表面呈圓錐形，并以相對于遠(yuǎn)端軸線形成的角度從所述管狀表面延伸到尖端，所述遠(yuǎn)端軸線垂直于所述中心軸線。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述角度小于45°。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述角度在10°至20°之間。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述遠(yuǎn)端表面基本上垂直于所述中心軸線。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述遠(yuǎn)端切割尖包括小孔，所述小孔形狀類似于所述遠(yuǎn)端區(qū)域的所述切割窗口。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述遠(yuǎn)端切割尖包括遠(yuǎn)端表面，所述遠(yuǎn)端表面呈圓錐形，并從所述切割尖的管狀表面延伸至尖端。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述外科手術(shù)器械還包括機(jī)頭，所述機(jī)頭保持所述內(nèi)部件和外部件；以及致動器，所述致動器適于使所述外部件相對于所述內(nèi)部件轉(zhuǎn)動，且此外，通過使用者將所述機(jī)頭抓持在使用者手中并用手指操縱所述致動器而使所述切割窗口轉(zhuǎn)動。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述外部件形成彎曲部。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使所述內(nèi)部件運(yùn)動從而使所述切割尖切割所述腫瘤的組織包括使所述內(nèi)部件相對于所述外部件擺動。
12.一種用于清創(chuàng)腦瘤的外科手術(shù)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 外科手術(shù)切割器械，所述外科手術(shù)切割器械包括內(nèi)部件，所述內(nèi)部件包括遠(yuǎn)端切割尖，外部件，所述外部件具有遠(yuǎn)端區(qū)域，所述遠(yuǎn)端區(qū)域形成切割窗口，所述切割窗口由通過兩個弧形部分連接的兩個半圓形端部形成，機(jī)頭，所述機(jī)頭保持所述內(nèi)部件和外部件，使得所述內(nèi)部件能轉(zhuǎn)動地容納在所述外部件內(nèi)，所述切割尖在所述切割窗口處露出，其中所述切割末端和所述遠(yuǎn)端區(qū)域組合形成切割器具， 抽吸控制裝置，所述抽吸控制裝置由所述機(jī)頭保持；馬達(dá)，所述馬達(dá)連接至所述內(nèi)部件，用于使所述內(nèi)部件相對于所述外部件運(yùn)動；以及負(fù)壓源，所述負(fù)壓源通過流體通道流體地連接至所述切割器具； 其中所述抽吸控制裝置流體連接至所述流體通道，以為使用者提供對在所述切割器具處施加的真空度的控制。
13.如權(quán)利要求12所述的外科手術(shù)系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)端區(qū)域包括繞中心軸線設(shè)置的管狀表面，且所述遠(yuǎn)端表面從所述管狀表面延伸。
14.如權(quán)利要求13所述的外科手術(shù)系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)端表面呈圓錐形，并以相對于遠(yuǎn)端軸線形成的角度從所述管狀表面延伸到尖端，所述遠(yuǎn)端軸線垂直于所述中心軸線。
15.如權(quán)利要求14所述的外科手術(shù)系統(tǒng)，其特征在于，所述角度小于45°。
16.如權(quán)利要求14所述的外科手術(shù)系統(tǒng)，其特征在于，所述角度在10°至20°之間。
17.如權(quán)利要求13所述的外科手術(shù)系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)端表面基本上垂直于所述中心軸線。
18.如權(quán)利要求12所述的外科手術(shù)系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)端切割尖包括小孔，所述小孔形狀類似于所述遠(yuǎn)端區(qū)域的所述切割窗口。
19.如權(quán)利要求18所述的外科手術(shù)系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)端切割尖包括遠(yuǎn)端表面， 所述遠(yuǎn)端表面呈圓錐形，并從所述切割尖的管狀表面延伸至末端。
20.如權(quán)利要求12所述的外科手術(shù)系統(tǒng)，其特征在于，所述外科手術(shù)器械還包括機(jī)頭，所述機(jī)頭保持所述內(nèi)部件和外部件；以及致動器，所述致動器適于使所述外部件相對于所述內(nèi)部件轉(zhuǎn)動，且此外，通過使用者將所述機(jī)頭抓持在使用者手中并用手指操縱所述致動器而使所述切割窗口轉(zhuǎn)動。
21.如權(quán)利要求12所述的外科手術(shù)系統(tǒng)，其特征在于，所述外部件形成彎曲部。
22.一種用于清創(chuàng)腦瘤的外科手術(shù)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 外科手術(shù)切割器械，所述外科手術(shù)切割器械包括內(nèi)部件，所述內(nèi)部件包括遠(yuǎn)端切割尖，所述遠(yuǎn)端切割末端限定繞第一中心軸線的第一管狀表面，以及從所述第一管狀表面延伸的第一遠(yuǎn)端表面，所述第一遠(yuǎn)端表面呈圓錐形，并以相對于第一遠(yuǎn)端軸線的第一角度從所述第一管狀表面延伸，所述第一遠(yuǎn)端軸線垂直于所述第一中心軸線；外部件，所述外部件具有遠(yuǎn)端區(qū)域，所述遠(yuǎn)端區(qū)域形成切割窗口并限定繞第二中心軸線的第二管狀表面，以及從所述第二管狀表面延伸的第二遠(yuǎn)端表面，所述第二遠(yuǎn)端表面呈圓錐形，并以相對于第二遠(yuǎn)端軸線的第二角度從所述第二管狀表面延伸，所述第二遠(yuǎn)端軸線垂直于所述第一中心軸線；機(jī)頭，所述機(jī)頭保持所述內(nèi)部件和外部件，使得所述內(nèi)部件能轉(zhuǎn)動地容納在所述外部件內(nèi)，所述切割尖在所述切割窗口處露出，其中所述切割尖和所述遠(yuǎn)端區(qū)域組合形成切割器具， 抽吸控制裝置，所述抽吸控制裝置由所述機(jī)頭保持；馬達(dá)，所述馬達(dá)連接至所述內(nèi)部件，用于使所述內(nèi)部件相對于所述外部件運(yùn)動；以及負(fù)壓源，所述負(fù)壓源通過流體通道流體地連接至所述切割器具；其中所述抽吸控制裝置流體地連接至所述流體通道，以為使用者提供對在所述切割器具處施加的真空度的控制。
23.如權(quán)利要求22所述的外科手術(shù)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一角度和所述第二角度小于45°。
24.如權(quán)利要求22所述的外科手術(shù)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一角度和所述第二角度在10°至20°之間。
25.如權(quán)利要求22所述的外科手術(shù)系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)端切割尖包括小孔，所述小孔形狀與所述遠(yuǎn)端區(qū)域的所述切割窗口相似。
26.如權(quán)利要求22所述的外科手術(shù)系統(tǒng)，其特征在于，所述外科手術(shù)器械還包括機(jī)頭，所述機(jī)頭保持所述內(nèi)部件和外部件；以及致動器，所述致動器適于使所述外部件相對于所述內(nèi)部件轉(zhuǎn)動，且此外，通過使用者將所述機(jī)頭抓持在使用者手中并用手指操縱所述致動器而使所述切割窗口轉(zhuǎn)動。
27.如權(quán)利要求22所述的外科手術(shù)系統(tǒng)，其特征在于，所述外部件形成彎曲部。
全文摘要
一種用于治療腦瘤的方法，包括提供具有內(nèi)部件和外部件的外科手術(shù)器械。外部件具有形成切割窗口的遠(yuǎn)端區(qū)域。內(nèi)部件可轉(zhuǎn)動地容納在外部件內(nèi)，并具有在窗口處露出的切割尖。切割尖和外部件的遠(yuǎn)端區(qū)域組合以形成切割器具。穿過患者的顱骨形成開口以提供至腦瘤目標(biāo)部位的通路。通過該開口向目標(biāo)部位遞送切割器具。將切割尖放置成與腫瘤接觸并操作以切割腫瘤。選擇性地抽吸目標(biāo)部位以去除切割的腫瘤組織。
文檔編號A61B17/32GK102368964SQ201080012704
公開日2012年3月7日 申請日期2010年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月28日
發(fā)明者D·A·奧利弗, L·M·夏德克, R·A·斯貝茲勒 申請人:麥德托尼克艾克斯歐麥德股份有限公司