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CN102068301A - 外科导引器械和处理椎体小关节突的方法 - Google Patents

外科导引器械和处理椎体小关节突的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种应用于椎体(10，11)的小关节突(14，15，18，19)的外科导引器械。所述导引器械(21)的远端(26)上设有两个可以进行相对钳形运动的钳头(27)。所述导引器械包括一个为一铣刀(45)定义一导引轴(36)的导轨(33)。所述导轨(33)可绕一第一偏转轴(34)偏转，所述导引轴(36)在此过程中形成一工作扇区(37)，所述工作扇区(37)与所述钳头(27)之间的一虚拟连接线(38)相交。本发明还涉及一种处理椎体小关节突(14，15，18，19)的方法。本发明所述的导引器械用于在小关节假体(20)植入前对所述小关节突(14，15，18，19)进行预处理。在小关节突处理过程中，患者没有受伤危险。

Description

外科导引器械和处理椎体小关节突的方法 
技术领域
本发明涉及一种用于处理椎体小关节突的外科导引器械。本发明还涉及一种处理这类小关节突的方法。 
背景技术
目前使用假体来置换小关节的关节面，这种技术是将假体的轴体插入小关节突上的槽隙内，见EP 1 959 871。通常是用铣刀在骨头上开设这样的槽隙。以往都是由外科医生徒手操持铣刀。然而手术部位附近往往存在重要的神经通路和血流通路。外科医生稍有不慎就会伤及这些通路。 
发明内容
本发明的目的是提供一种用于处理小关节突的导引器械和一种相应的方法，借助这二者可避免患者意外受伤。各项独立权利要求的特征为达成该目的的解决方案。 
本发明所述的外科导引器械，其远端上设有两个可以进行相对钳形运动的钳头。所述导引器械包括一个为铣刀定义导引轴的导轨。该导轨可绕第一偏转轴偏转，所述导引轴在此过程中形成一工作扇区，该工作扇区与钳头之间的一条虚拟连接线相交。 
本发明的构想是将所述钳头卡在需要处理的小关节突上，从而将所述导引器械送入一个相对于该小关节突的明确位置。在此情况下，所述导轨将同样处于一个相对于该小关节突的明确位置，其运动自由度仅限于相对于所述导引器械的偏转运动。当导轨绕第一偏转轴偏转时，导轨的导引轴的所经区域构成一工作扇区，这个工作扇区相当于插在导轨中的铣刀的工作区。这个工作扇区与钳头之间的一条虚拟连接线相交，也就是说，插在导轨中的铣刀可以从钳头之间穿过。由于小关节突正夹紧在钳头之间，铣刀的运动正好局限于该小关节突需要进行处理的区域内。这样可以防范患者因外科医生操作不慎而受伤的危险。 
根据一种有利的实施方式，所述导轨可绕第二偏转轴偏转。通过绕第二偏转轴的偏转可 以改变所述工作扇区在钳头之间的定向。也就是说，可以使小关节突接受铣刀处理的区域更靠近其中一个钳头或另一个钳头。这样就不必对钳头采取绝对精确的定位措施。可以使导轨绕第二偏转轴偏转，使工作扇区到达钳头之间的准确位置，以此来补偿钳头定位时的轻微误差。 
所述第二偏转轴优选位于所述工作扇区的平面内。其优点在于，当导轨绕第二偏转轴偏转时，该工作扇区的定向不会发生改变。 
所述导轨绕第一偏转轴的运动自由度通常由两个定位件界定。这些定位件同时还定义所述工作扇区的边界。该工作扇区的角度相当于铣刀运动路径所覆盖区域的角度范围，优选大于15°，更优选大于30°，更优选大于45°。 
为了实现所述钳头的钳形运动，可设置一个将两个钳脚连接起来的钳子接点。这些钳脚可以从钳头延伸至钳子接点，再进一步延伸至所述导引器械的一个握持端。该握持端称作所述导引器械的近端，与之相对的布置有钳头的一端称作远端。根据一种有利的实施方式，所述钳脚在钳子接点和钳头之间从一个垂直于钳子接点定向的平面中弯曲出来。在此情况下，钳头将位于钳脚握持端所构成的平面以外。这种设计便于从四周卡住椎体的后指棘突。钳脚的这个弯曲部分的长度与棘突优选大体相符。此外，如果以一个垂直于钳子接点的轴线且穿过钳子接点的平面为基准，钳头位于其中一侧，第一偏转轴位于另一侧，那么这种布置方案也是有利于所述导引器械的操作的。以一个穿过钳头的纵轴为基准，钳子接点优选位于其中一侧，第一偏转轴位于另一侧。 
所述钳头上可设置多个沿所述钳形运动的方向定向的凸起。亦即，当钳头卡在小关节突上时，这些凸起首先会与该小关节突发生接触。所述凸起的顶端优选采用尖角设计，以便于刺入骨组织。凸起刺入骨组织后，可为所述导引器械提供更好的固定作用。 
植入小关节假体时，一般需要将上关节面和下关节面全部予以置换。这就需要在两个相关的小关节突中都开设一个用于容纳假体元件轴体的槽隙。借助本发明所述的导引器械可以通过单独一个组合式处理步骤来同时在两个小关节突上开设槽隙。为达此目的，可将所述导引器械卡在小关节突上，使得两个小关节突均固定在钳头之间。接着，通过使铣刀绕第一偏转轴偏转，可以产生一个同时穿过两个小关节突的槽隙。为此，所述凸起优选如此这般布置在钳头上，使得每个小关节突内各刺入至少一个凸起。其实现方式是，这些凸起布置在一个穿过钳头的纵轴两侧。 
本发明还涉及一种设备，其包括上述类型的导引器械和一铣刀。所述铣刀的特征在于，其具有一个与所述导轨相配的轴体。该轴体可以插入导轨，因而当铣刀在导轨中转动时，铣刀的方向是明确的。在纵向上，铣刀可进行相对于导轨的位移。这样可以在小关节突中开设各种深度的槽隙。所述铣刀的长度至少可以使它从导轨一直延伸至钳头之间的虚拟连接线。 
此外，本发明还涉及一种处理椎体小关节突的方法。这种方法是先将一个可偏转导轨相对于小关节突定位，使得随导轨进行偏转运动而形成的工作扇区与该小关节突相交。接着相对于小关节突将导轨予以固定，使得导轨只能进行偏转运动。借助一个插入导轨的铣刀对该小关节突进行处理。为此，使导轨随该铣刀一起偏转，以便铣刀对小关节突进行处理并开设出槽隙。实施所述方法时，可以按上述方式对本发明所述的导引器械进行使用。 
根据本发明方法的一种实施方式，可相对于两个小关节突将所述导轨予以固定。接下来就可以借助铣刀在一个处理步骤中同时对这两个优选在一个小关节中共同作用的小关节突进行处理。铣刀在小关节突中的进入深度可以通过铣刀沿导轨的位移来加以调节。至于本发明方法的其他可选特征，可以参阅上文中有关所述导引器械的操作说明。 
下面将联系附图借助有利的实施方式对本发明进行示范性说明。 
附图说明
图1为脊柱腰椎部分的局部示意图； 
图2为植入了小关节假体的颈椎椎体的局部示意图； 
图3为植入了一个采用另一实施方式的小关节假体的颈椎椎体的局部示意图； 
图4为本发明所述的导引器械； 
图5为图4所示的导引器械的另一视图； 
图6为所述导引器械的远端，其图示方式与图5相符； 
图7为图6的局部放大图；以及 
具体实施方式
图1是人体脊柱的局部示意图，其中显示了两个各具有一个后指棘突13的腰椎椎体10、11和位于这两个椎体之间的椎间盘12。椎体10、11各包括两个上小关节突14和两个下小关节突15。在两个椎体10、11之间，上椎体10的下小关节突和下椎体11的上小关节突共同作用并构成两个小关节16。当椎体运动时，这些小关节16的关节面会相对滑动。 
借助图1没有显示的小关节假体将小关节16的关节面置换成人工关节面。为了固定这个假体，需要在小关节突中穿插一个轴体并从相对一端将其予以夹紧。为了收纳这个轴体，需要在小关节突中开设槽隙。图1以上椎体10的上小关节突14为例对这种槽隙17进行了图示。 
类似的小关节假体也可用于脊柱的颈椎区域。图2和图3是两个相邻颈椎椎体的下小关节突18和上小关节突19的局部示意图。小关节突18、19中开设了槽隙17用以容纳采用不同实施方式的小关节假体20的轴体。 
本发明所述的外科设备包括导引器械21和铣刀45，用于在小关节突14、15、18、19中开设槽隙17。图4和图5所示的导引器械21包括两个钳脚22、23，它们通过钳子接点24彼此相连。钳脚22、23从导引器械21的近端25一直延伸至远端26。远端26上形成有多个用于将导引器械21卡在小关节突14、15、18、19上的钳头27。如图7所示，每个钳头27各包括四个形成于其内侧的凸起39，这些凸起分别朝对面的钳头27定向，因而也就是沿钳形运动的方向定向。这些凸起39布置在一个穿过钳头27的纵轴40两侧。当钳头27卡在小关节突14、15、18、19上时，凸起39会刺入小关节突14、15、18、19内。由于凸起39的顶端采用尖角设计，这个刺入过程很容易实现。 
外科医生以近端25为起点对导引器械21进行操作。外科医生克服弹簧28的作用力将钳脚22、23的近端压紧，以便将钳头27卡在小关节突14、15、18、19上。通过定位元件29使导引器械21保持张紧状态。形成在钳脚23上的弹簧30使定位元件29与对面的钳脚22保持卡合状态。设在定位元件29上的握持元件31用于解除定位元件29的这种卡合状态。钳脚22上的凸起32可以防止外科医生接触到定位元件29的齿部。 
钳子接点24和钳头27之间布置有一个可定义导引轴36的导轨33。导轨33可以绕第一偏转轴34和第二偏转轴35进行相对于钳脚22、23的偏转。第一偏转轴34垂直于导引轴36。第二偏转轴35大体平行于钳子接点24的轴线。 
本发明所述的设备的铣刀45包括轴体43和工作头44。如图6所示，导轨33设计成可以容纳铣刀45的轴体43。铣刀45的轴线被导轨33规定为导引轴36。当铣刀45在导轨33中转动时，导引轴36就是其旋转轴。当导轨33绕第一偏转轴34偏转时，导引轴36的所经区域构成一工作扇区37。工作扇区37与钳头27之间的一条虚拟连接线38相交。也就是说，通过导轨33的偏转，铣刀45的工作头44可以从钳头27之间穿过。通过导轨33绕第二偏转轴35的偏转，可以如图8所示改变工作扇区37在钳头27之间的定向。在纵向上，铣刀45可以进行相对于导轨33的运动。 
在小关节突14、15、18、19中开设槽隙17时，外科医生需将导引器械21定位在小关节突上并将导引器械21的近端压紧，以便将该小关节突夹紧在钳头27之间。在此过程中，凸起39刺入小关节突的骨组织。刺入点的大体位置在图1至图3中用参考符号42表示。钳头27的纵轴40在两个相邻点42之间延伸。在图1和图2中，在小关节突14、15、18、19被夹紧在钳头27之间的同时，小关节突14、15或18、19被送入一个明确的相对位置。 
以这种方式将导轨33送入一个明确的位置并限制其相对于小关节突14、15、18、19的偏转运动后，外科医生将铣刀45插入导轨33。通过绕第二偏转轴35偏转来定位铣刀45的工作头44，使其在钳头27之间处于一个合适位置。接下来是真正意义上的处理步骤：使导轨33绕第一偏转轴34偏转，铣刀45的工作头44在这个偏转运动过程中对小关节突进行磨削，从而产生槽隙17。通过铣刀45在导轨33中的纵向位移可以确定铣刀45的工作头44在小关节突中的进入深度。图1用虚线对铣刀45的工作头44在处理过程中运动所经的工作扇区37进行了图示。在图1和图2中，通过一个处理步骤同时在两个小关节突14、15或18、19中开设了槽隙17。这些槽隙17中可以植入如图2和图3所示的小关节假体20。 

Claims (13)

1.一种应用于椎体(10，11)的小关节突(14，15，18，19)的外科导引器械，其远端(26)上设有两个可以进行相对钳形运动的钳头(27)，所述导引器械包括一个为一铣刀(45)定义一导引轴(36)的导轨(33)，其中，所述导轨(33)可绕一第一偏转轴(34)偏转，所述导引轴(36)在此过程中形成一工作扇区(37)，所述工作扇区(37)与所述钳头(27)之间的一虚拟连接线(38)相交。
2.根据权利要求1所述的导引器械，其特征在于，所述导轨(33)可绕一第二偏转轴(35)偏转。
3.根据权利要求2所述的导引器械，其特征在于，所述第二偏转轴(35)位于所述工作扇区(37)的平面内。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的导引器械，其特征在于，所述工作扇区(37)的角度大于15°，优选大于30°，更优选大于45°。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的导引器械，其特征在于，设有多个钳脚(22，23)，其在所述钳头(27)和一连接所述钳脚(22，23)的钳子接点(24)之间延伸，并且从一个垂直于所述钳子接点(24)定向的平面中弯曲出来。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的导引器械，其特征在于，以一个垂直于所述钳子接点(24)且穿过所述钳子接点(24)的平面为基准，所述钳头(27)位于其中一侧，所述第一偏转轴(34)位于另一侧。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的导引器械，其特征在于，每一钳头(27)均设有多个凸起(39)，所述凸起(39)沿所述钳形运动的方向定向，所述凸起(39)布置在一个穿过所述钳头(27)的纵轴(40)两侧。
8.一种用于处理椎体(10，11)上的小关节突(14，15，18，19)的设备，包括一根据权利要求1至7中任一项所述的导引器械(21)和一铣刀(45)，其中，所述铣刀(45)具有一个与所述导轨(33)相配的轴体(43)。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述铣刀(45)的轴体(43)可在所述导轨(33)中进行纵向位移。
10.一种处理椎体(10，11)上的小关节突(14，15，18，19)的方法，包括下列步骤：
a.将一可偏转导轨(33)相对于所述小关节突(14，15，18，19)定位，使得随所述导轨(33)进行偏转运动而形成的一工作扇区(37)与所述小关节突(14，15，18，19)相交；
b.相对于所述小关节突(14，15，18，19)将所述导轨(33)予以固定，使得所述导轨(33)只能进行偏转运动；
c.在所述导轨(33)中插入一铣刀(45)；
d.用所述铣刀(45)处理所述小关节突(14，15，18，19)，同时偏转所述导引轴(36)，以便在所述小关节突(14，15，18，19)中产生一槽隙(17)。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在步骤b.中，相对于两个小关节突(14，15，18，19)将所述导轨(33)予以固定。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，通过所述铣刀(45)进行由所述导轨(33)导引的一偏转运动，并借助所述偏转运动在一个处理步骤中同时对两个小关节突(14，15，18，19)进行处理。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其特征在于，通过所述铣刀(45)沿所述导轨(33)的位移来调节所述铣刀(45)在所述小关节突(14，15，18，19)中的进入深度。
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