具有接近监测的照明内窥镜式椎弓根探针制造技术

在脊柱手术期间用于在椎弓根中形成用于收容椎弓根螺钉的孔的内窥镜式椎弓根探针，具有用于和外科医生的手配和的扩大的近端，以及在远侧尖端终止的可以被推动穿过椎弓根形成孔的细长轴。集成的内窥镜和光源延伸穿过轴以使外科医生能够目视观察目标区域，并且导管延伸穿过轴以输送流体来冲洗目标区域。在优选形式中，探针与肌电描记术监测系统或肌动描记术监测系统连接，以在即将发生破裂时警告外科医生。在又一实施例中，两个内窥镜与探针相关联。整个探针可以是可拆卸的，或者只是尖端可以拆卸以便治疗或更换。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请是在2014年5月29日提交的要求于2014年3月20日提交的美国临时专利申请61/955,895的权益的美国专利申请序列号14/289,795的部分继续申请，并且是在2012年12月27日提交的继而要求于2012年5月16日提交的美国临时专利申请61/647,747的权益的美国专利申请13/728,987的部分继续申请。
本专利技术一般涉及外科器械。更具体地，本专利技术涉及一种用于在椎弓根螺钉插入准备中，在椎弓根中形成孔中使用的椎弓根探针。根据本专利技术的一个特征，探针包括至少一个内窥镜，以使外科医生能够看到正在被治疗的区域。光源与探针集成以照亮正在被治疗的区域，并且在优选实施例中，冲洗装置与探针相关联，以将碎屑从正在被治疗的区域冲走来防止视野被遮蔽。根据又一优选实施例，探针设有肌动描记术(MMG)或肌电描记术(EMG)能力，以便如果椎弓根即将破裂则警告外科医生。在另一实施例中，可更换的尖端设置在探针的远端上，并且在再一优选实施例中，整个探针是一次性的。本专利技术的探针可以具有这些特征中的任何一个或任何组合。
技术介绍
有时，需要在脊柱上进行手术以修复创伤、矫正畸形、或者减轻疾病的影响。脊柱融合或脊柱稳定是可以用来治疗这些病症的一种手术。根据一个来源，目前全球每年进行大约3000万例脊柱手术，其中包括在美国进行的大约400,000例颈椎和腰椎固定术。脊柱融合可以通过将螺钉插入椎弓根中以稳定脊柱节段来实现。椎弓根是从椎骨后部突出的致密的茎状结构，并且每个椎骨有两个椎弓根连接到其他结构。由于椎弓根是脊柱的最强连接点，因此，可以对脊柱施加相当大的力而不会发生骨-金属连接失败。为了插入椎弓根螺钉，将一根细径金属长探针穿过椎弓根插入椎体中，形成用于收容螺钉的孔。常规的椎弓根探针可以是直的或弯曲的，并且包括细长的实心金属轴，该金属轴在近端具有放大的手柄。探针可以具有适于形成穿过椎弓根的孔的成形远端，或者可以首先使用单独的尖锥或扩孔钻形成穿过椎弓根的孔，然后将探针插入椎弓根的松质骨中并插入椎体从而为螺钉形成路径。现有技术中已知多种探针，包括所谓的调档椎弓根探针和Fox椎弓根探针。调档探针在其近端具有圆头，而Fox探针在其近端具有扁平的盘形头部。大多数用来近似或模拟螺钉放置的常规形式是间接的，并且包括荧光镜引导和无框立体定位引导。椎弓根和周围重要结构的近似是从手术前进行的CT扫描或MRI获得的。常规探针的正确定位取决于触觉的范围。举例来说，探针的推进应当是平稳而一致的。突然插入表明横向打破椎弓根，而阻力增加表示抵靠着椎弓根或椎体的皮层。这些常规形式需要陡峭的学习曲线，而且对探针的不当或不准确的操作以及对椎弓根螺钉的不当或不准确的放置，可能会导致从尾部或内侧穿透椎弓根皮层和硬脊膜或神经损伤。对于常规的椎弓根探针，没有直接的方式对在椎弓根内做孔和将螺钉完全放置在椎弓根内进行确认。如果螺钉的一部分被置于椎弓根外部，则可能使周围结构受损。可能由于螺钉错误放置引起神经根损伤、硬膜外血管损伤、或者脊髓液漏。申请人的早期美国专利第6,855,105号公开了一种内窥镜式椎弓根探针，其在其远端具有摄像机，该摄像机经由延伸穿过探针的光纤束与内窥镜监视器连接，以向外科医生提供正在被治疗的区域的视图，从而克服许多的常规椎弓根探针的缺点。认识到照亮正在被治疗的区域将大大增强内窥镜的有用性，申请人在其早期美国专利申请13/728,987中，添加光源来照亮正在被治疗的区域。申请人还添加了冲洗装置以将碎屑从该区域冲走，使得内窥镜摄像机的视野不受遮蔽。尽管申请人的早期椎弓根探针具有优点，但是，为了携带内窥镜、光源和冲洗装置，需要多个穿过探针轴的孔。在申请人的在先临时专利申请61/955,895中，内窥镜和光源被组合在可以延伸穿过探针中的单个孔的单个单元中，从而减少所需的孔的数量并简化探针的构造。尽管申请人的专利技术的早期实施例解决了现有技术探针的许多缺陷，但是，外科医生难以知道何时由于探针错放而发生破裂。美国专利8,255,044公开了一种系统，其使用肌电描记术的原理在即将发生破裂并且潜在地对神经造成损害时警告外科医生。该专利中的系统利用了椎弓根壁的绝缘特性和相邻神经根的导电性，并且使用肌电描记术监测来进行动态椎弓根完整性评估，以检测椎弓根的破裂或潜在的破裂并警告外科医生。‘044专利中的系统包含在椎弓根螺钉固定的孔形成、孔准备、和/或螺钉引入步骤期间，在刺激源和椎弓根孔的内部之间建立电通信。通过在这些步骤期间施加刺激信号并监测由该刺激产生的神经肌肉反应，系统自动检测并向使用者传达椎弓根的完整性是否已被破坏，即，是否已破裂或即将破裂。该专利中的探针由导电材料制成并且与电能源连接以向探针施加电场。柱塞41被手动施加到装置65以建立与电能源的电连接。为了避免当施加刺激信号时探针的导电壁和相邻组织之间出现分流，在探针主体周围放置柔性绝缘护套。在侧方入路脊柱融合术技术的最新进展，现在使外科医生能够以安全有效的肌肉非损伤性方式进行微创侧方入路脊柱融合。传统的后路融合技术需要对背肌、骨骼、血管、韧带和神经进行解剖和收缩；而经腹部肌肉组织的传统前路方法会对主要血管结构(诸如主动脉和髂骨血管)以及非常精细的泌尿生殖结构带来损伤风险。在新的侧方经腰大肌法中，通过患者侧面并且通过腰大肌入路，并使用肌动描记术(MMG)来提供对神经位置的动态实时监测。与监测肌肉的电反应的传统肌电描记术(EMG)技术相比，MMG通过测量肌肉在神经刺激之后的机械反应起作用，并且因此可能受到电干扰。MMG的反应比EMG更快，表明在较低阈值下对神经检测具有更高的灵敏度。肌肉对电刺激的反应随着神经距刺激源的距离而发生变化，而且MMG可以告诉外科医生其距离神经有多远。使用不同的电流强度工作，外科医生能够建立电流和距离之间的关系，这允许外科医生精确地确定神经距离刺激探针有多远。MMG使用大约一半的刺激电流量，比EMG平均快1.2秒检测到神经的存在。根据导电组织，由于电阻是高度可变的，EMG监测系统可以利用高达200mA的电流。MMG系统通常具有6mA的最大电流输出，比可比较的EMG系统小近35倍。MMG是灵敏度更高的用于定位神经的指示器，而且无需观察，外科医生即可在其相对于神经的一毫米或两毫米内得知。通过利用需要较少电流的系统，外科医生能够进一步降低对患者带来伤害的风险。密歇根州威克瑟姆的Sentio有限责任公司开发了一种肌动描记术(MMG)手术入路工具，用于在侧方入路脊柱融合手术期间定位和绘制运动神经根及其外周延伸。Sentio的MMG系统直接将加速度传感器粘附到在由外科医生所希望识别的神经支配的肌肉上方的皮肤表面。刺激探针由外科医生围绕手术部位操纵，以刺激存在的运动神经。当识别出神经时，向外科医生提供“停止”警报。在外科医生正在进行刺激并接收到“继续”警报的任何时候，外科医生可以在以下情况下使用刺激电流时推断“继续”警报：·1mA意味着Sentio探针距神经至少1mm；·5mA意味着Sentio探针距神经至少5mm；·15mA意味着Sentio探针距神经至少15mm。与EMG一样，Sentio测量相同的与肌肉收缩相关的生理现象，但经由机械装置而不是电气装置进行此。MMG不包含针，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在脊柱手术期间使用以在椎弓根中形成用于收容椎弓根螺钉的孔的内窥镜式椎弓根探针，包括：在远侧尖端终止的可以被推动穿过所述椎弓根以形成孔的细长轴，和用于和外科医生的手配合的扩大的近端；以及延伸穿过所述轴的集成的内窥镜和光源，所述内窥镜与监视器连接以使外科医生能够目视观察正在被治疗的区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.29 US 14/289,795;2015.05.27 US 14/723,0671.一种用于在脊柱手术期间使用以在椎弓根中形成用于收容椎弓根螺钉的孔的内窥镜式椎弓根探针，包括：在远侧尖端终止的可以被推动穿过所述椎弓根以形成孔的细长轴，和用于和外科医生的手配合的扩大的近端；以及延伸穿过所述轴的集成的内窥镜和光源，所述内窥镜与监视器连接以使外科医生能够目视观察正在被治疗的区域。2.如权利要求1所要求保护的内窥镜式椎弓根探针，其特征在于，所述探针上设有用于将冲洗液输送到正在被治疗的部位以将碎屑从所述区域冲走的装置。3.如权利要求2所要求保护的内窥镜式椎弓根探针，其特征在于，所述探针连接在用于肌电描记术监测和肌动描记术监测中的一种的系统，以进行动态椎弓根完整性评估来检测所述椎弓根的破裂或者潜在的破裂并且警告所述外科医生。4.如权利要求3所要求保护的内窥镜式椎弓根探针，其特征在于，所述探针由非导电材料制成并且所述远侧尖端被制成导电的，使得供应至所述尖端的电刺激信号将刺激与靶位点相邻的神经并引起相关肌肉中的神经肌肉反应。5.如权利要求4所要求保护的内窥镜式椎弓根探针，其特征在于，包括所述轴、扩大的近端、和远侧尖端的所述整个探针由碳纤维和塑料中的一种制成；电导线从所述近端到远端延伸穿过所述轴；以及所述尖端涂覆有导电材料，所述涂层与所述导线连接使得通过所述导线提供的刺激信号在所述尖端产生所述刺激信号。6.如权利要求4所要求保护的内窥镜式椎弓根探针，其特征在于，所述探针的所述轴和远侧尖端由导电材料制成；电导线与所述探针连接以向其供应刺激信号；以及所述轴涂覆有绝缘材料以在向所述探针提供刺激信号时防止在所述轴和周围组织之间出现分流，所述尖端未涂覆有绝缘材料使得供应至所述探针的刺激信号在所述尖端产生刺激信号。7.如权利要求1所要求保护的内窥镜式椎弓根探针，其特征在于，两个内窥镜延伸穿过所述探针，所述内窥镜被定位成提供所述被治疗区域的不同视图并且与监视器连接以使外科医生能够在目视观察所述区域。8.一种用于在脊柱手术期间使...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾佛里·M·杰克森三世，
申请(专利权)人：艾佛里·M·杰克森三世，
类型：发明
国别省市：美国;US