专利名称：用于解剖成分移动的系统和方法
相关申请的引用本申请要求于2002年6月19日提交的美国临时申请60/390,131号的优先权。
背景技术：
在外科手术过程中可移动或者分离解剖成分，以便增加接近解剖成分之间、周围以及/或者其中的空间所需的工作空间。例如，解剖成分可包括需要分离的病人的组织，以便接近病人体内的一病灶。在另一种例子中，解剖成分可包括需要分离的相邻的多骨部分，以便在多骨部分之间插入植入物。
解剖成分分离不充分可能无法提供接近解剖成分之间、周围以及/或者其中的空间的所需或者最大通路。分离不充分还会引起置于解剖成分之间的植入物上的额外的损耗以及/或者应变。而解剖成分过度分离又会导致连接解剖成分的组织被切断或者撕裂。根据组织分离的位置还会引起其它的麻烦，诸如在前颈椎通路中的言语困难。过度的分离还会引起解剖成分之间的空间伸展过度。例如，倘若解剖成分邻近多骨部分，则装配在解剖成分之间的空间内的一疏松的植入物可能会引起过度分离。
解剖成分的过度分离以及分离不充分可能成为一种外科手术的结果，从而令外科大夫不得不采用主观判断、触觉反馈和解剖成分的视觉观察，以便在外科手术过程中确定对解剖成分所采用的分离。此外，对于不同类型的植入物和手术而言相同的解剖成分可能要求不同的分离。然而，缺乏关于解剖成分的客观信息会阻止外科大夫实现对于外科手术而言最优的分离结果。
发明内容
本发明提供了用于使至少一个解剖成分相对于另一个移动、且提供被分离的解剖成分的一个或多个分离特征的客观反馈的系统和方法。分离特征可向外科大夫提供表示解剖成分的状态的客观指示，该客观指示进而可被采用以获得外科手术结果。
根据一个方面，提供了一种用于使解剖成分移动的系统和方法，其中具有确定来自解剖成分的分离特征的反馈系统。
根据另一个方面，提供了一种用于使解剖成分移动的系统和方法，其中具有确定来自解剖成分的分离特征的反馈系统。该分离特征与所需的分离特征作比较。当获得所需的分离特征时，将一结构定位在位于解剖成分之间或者接近该解剖成分的空间内。
根据又一个方面，提供了一种用于使解剖成分移动的系统和方法，其中具有确定来自解剖成分的分离特征的反馈系统。该分离特征与临界分离特征作比较。当获得临界分离特征时，可采取进一步的外科手术步骤。例如，可将一装置插入在位于解剖成分之间的空间内，或者与解剖成分相接合。在另一种例子中，可采取步骤，以便通过例如使解剖成分朝着彼此移动或者增大切口的尺寸来使分离特征低于临界分离特征。
在一个方面中，系统包括第一部件，该第一部件具有与其相关联的反馈系统，并可与第一解剖成分相接触。当第一解剖成分相对于第二解剖成分移动时，该反馈系统确定第一解剖成分和第二解剖成分的分离特征。
在一个方面中，系统包括第一部件，该第一部件具有其相关联的反馈系统，并可与第一软组织成分相接触。当第一软组织成分相对于第二软组织成分移动时，该反馈系统确定第一软组织成分和第二软组织成分的分离特征。
在另一个方面中，用于使软组织成分移动的外科手术工具包括可与第一软组织成分相接触的第一部件。第一软组织成分与第二软组织成分相隔开。可操作一与外科手术工具相关联的反馈系统，以便确定第一和第二软组织成分的分离特征。
在又一个方面中，提供了一种用于使软组织成分移动的系统。该系统包括可与和第二软组织成分相隔开的第一软组织成分相接触的第一部件。第二部件可与第二软组织成分相接触。可操作一与第一和第二部件的至少其中之一相关联的反馈系统，以便确定第一和第二软组织成分的分离特征。
在一个方面中，提供了一种用于使第一软组织成分和第二软组织成分移动的系统。该系统包括可与第一软组织成分和第二软组织成分相接触的部件。该部件将第一软组织成分保持与第二软组织成分相隔开的关系。与该部件相关联的反馈系统确定第一和第二软组织成分的分离特征。
在另一个方面中，提供了一种用于使第一软组织成分和第二软组织成分移动的器械的系统。该器械可与第一软组织成分和第二软组织成分相接触。可操作与该器械相关联的反馈系统，以便确定第一软组织成分和第二软组织成分的分离特征。
一个方面包括一种用于使第一和第二软组织成分移动的系统。该系统包括可与第一软组织成分相接触的第一部件和可与第二软组织成分相接触的第二部件。可与第一部件和第二部件相接触的第三部件将第一软组织成分保持与第二软组织成分相隔开的关系。一反馈系统与第一部件相关联，以便确定第一和第二软组织成分的分离特征。
另一个方面包括一种用于使软组织成分移动的方法。该方法包括将组织分离系统与要移动的软组织成分相连接，使软组织成分移动，以及确定软组织成分的分离特征。
又一个方面提供了一种组织分离系统。该系统包括具有第一和第二端的连接器，在两端之间具有一部分。一固定臂固定在第一端上，而一活动臂则固定在第二端上。该活动臂可相对于固定臂沿着连接器移动。可操作与系统相关联的反馈系统，以便在活动臂和固定臂彼此相对移动的过程中以及/或者之后确定与组织有关的分离特征。
在再一个方面中，提供了一种用于使椎骨体移动的系统。该系统包括具有在相对端之间延伸的一可接合部分的连接器。第一部件自连接器的一端延伸，且可与第一椎骨体相接触。第二部件与连接器活动接合，并自该连接器延伸，且可与第二椎骨体相接触。该第二臂可相对于第一臂沿着连接器移动。与第一臂和第二臂的至少其中之一相关联的系统确定一实际分离特征，该实际分离特征与所需的或者预定的分离特征作比较。并向外科大夫提供关于该实际分离特征的反馈。可根据该反馈来调节实际分离特征，从而获得所需的或者预定的分离特征。
在还有一个方面中，用于使椎骨体移动的方法包括将椎骨体分离器与要移动的椎骨体相连接，使椎骨体相分离，以及确定椎骨体的分离特征。该分离特征可与所需的或者预定的分离特征相比较，以便确定椎骨体的分离是否是适当的，以及/或者是否应当增大或者缩小，以便插入介体装置，或者使一板或杆结构与椎骨相接合。
在另一个方面中，用于使椎骨体移动的方法包括将椎骨体分离器与要移动的椎骨体相连接，使椎骨体相分离，以及确定椎骨体的分离特征。倘若所确定的分离特征与所需的分离特征相对应，则将一结构插入在椎骨体之间或者接近椎骨体的空间内。
本技术领域中的那些普通技术人员还将从以下所示实施例的说明中明白上述的和其它诸方面。
图1示出了用于分离解剖成分并提供关于解剖成分的反馈的系统的一种图2示出了用于分离解剖成分并提供关于解剖成分的反馈的系统的另一种实施例的框图。
图3示出了用于分离解剖成分并提供关于解剖成分的反馈的系统的又一种实施例的框图。
图4示出了用于分离解剖成分并提供关于解剖成分的反馈的系统的再一种实施例的框图。
图5示出了用于分离解剖成分并提供关于解剖成分的反馈的系统的还有一种实施例的框图。
图6示出了用于分离解剖成分并提供关于解剖成分的反馈的系统的另一种实施例的框图。
图7示出了用于分离软组织成分的方法的流程图。
图8示出了用于分离椎骨成分的方法的流程图。
图9示出了用于分离解剖成分并提供关于解剖成分分离的反馈的器械的一种实施例的立体图。
图10示出了用于分离解剖成分并提供关于解剖成分分离的反馈的器械的另一种实施例的立体图。
图11示出了具有另一种反馈实施例的图10所示器械的一部分的视图。
具体实施例方式
为了促进对本发明原理的理解，以下将参见附图中所示的实施例，并采用特定的语言来描述该实施例。然而要理解的是，本发明的范围并不会由此而受到限制，本发明相关技术领域中的任何一名熟练技术人员通常能设想该图示装置中的变化和其它的变型、以及如本文中所示的本发明原理的其它应用等。
请参阅图1，图中示出了一种用于使至少第一解剖成分12相对于第二成分14移动的系统10。解剖成分12和14位于正经历外科手术中的病人体内，并且需要彼此分离或者缩小彼此间的分离来作为对患者所进行的外科手术的结果。系统10具有可与第一解剖成分12接触的一部件16。该部件16可由外科大夫来操作，以使第一解剖成分12和第二解剖成分14彼此相对移动。反馈系统18与部件16相关联，并向外科大夫提供关于与第一解剖成分12和第二解剖成分14有关的一个或多个分离特征的即时、实时以及/或者被请求的信息。当所需或者预定的分离特征被获得、以及/或者某些临界分离特征被获得以及/或者被接近时，反馈系统18还可向外科大夫提供指示。
解剖成分12和14可包括任何较软或者较硬的有机组织，该有机组织可在外科手术过程中所提供的其在前手术状态或者改变状态中彼此相对移动。适当的解剖成分的例子包括包括皮肤的真皮层和体腔在内的上皮组织；包括松散的结缔组织、稠密的结缔组织、脂肪组织、软骨、血液和骨骼在内的结缔组织；包括光滑的肌肉组织、骨骼肌肉组织和心脏肌肉组织在内的肌肉组织；脂肪组织；神经组织；包括血管、静脉、动脉和毛细管在内的脉管组织；包括透明软骨组织、弹性软骨组织和纤维软骨组织在内的软骨组织；以及包括海绵状骨骼组织、致密骨骼组织、皮质骨骼组织和网眼状骨骼组织在内的骨骼。
虽然第一和第二解剖成分可为有机组织，但它们无需是用一种类型的有机组织。例如，第一解剖成分12和第二解剖成分14可包括位于外科手术切口的相对两侧上的、相对的被中断的组织块。第一解剖成分12和第二解剖成分14也可为例如相邻椎骨的相对的端板。另外，第一解剖成分12和第二解剖成分14可为例如由一个或多个在位或者被移动的椎骨所分离的椎骨的端板。此外，系第一和第二椎骨体的第一和第二解剖成分可彼此相邻或者包括位于两者之间的一个或多个额外的椎骨。第一和第二解剖成分可分别为椎骨的在前部分或者椎骨的一个或多个在后成分，例如难弄的或者横断过程中的小平面、蒂或者薄板。
部件可包括能使第一解剖成分12和第二解剖成分14彼此相对移动的任何装置、机构或主体。该部件可与解剖成分直接接触地放置，或者用接合在解剖成分上的一个或多个紧固件、连接件等与解剖成分相接触地放置。部件的例子包括组织牵开器、组织摊开器、组织钳、椎骨体分散器以及盘隙摊开器。其它的部件例子包括诸如刀、臂、钉、杓、瓣、体、干、翼、体、指、伸展以及尖端等可与一个或多个解剖成分接触并使其移动的一个或多个牵开器元件。该部件可被构成为与软组织解剖成分相接触。其它的部件例子包括诸如体、指、延伸、尖端等可沿着、相邻、顶着插设或者插入到解剖成分中的一个或多个摊开器元件。例如，该部件可被构成为与椎骨体的端板、接合在椎骨上、连接在椎骨体的在前或在后成分上的连接器相接触，或者被构成为与硬的或多骨的组织成分相接触并使其移动。
如在这里所用的，反馈系统包括与部件16相关联的、能确定与相对于第二解剖成分14来移动第一解剖成分12有关的一个或多个分离特征的任何系统。该一个或多个分离特征可包括解剖成分多移动相关的距离、施加在解剖成分上的力或载荷、与使解剖成分12和14彼此相对移动的应变、解剖成分之间的相对角或者其中一个解剖成分的角度、解剖成分之间的距离、施加在一个或两个解剖成分上的压力或者能客观地描绘解剖成分间的分离的其它任何性质。该反馈系统可接收来自输入系统的表示分离特征的输入，并且还可包括诸如视觉显示、声音、触觉、图形、发声或其它通信/响应之类的一个或多个输出系统，以便将一个或多个分离特征传递给外科大夫。例如，在其中一个具体实施例中，该反馈系统包括诸如模拟刻度之类的外科大夫看得见的标记、数字读出器等。
此外，反馈系统还可包括具有适当的硬件以及/或者软件的、用于将输入数据转换成有代表性的客观分离特征的处理系统。另外，该处理系统可包括适当的硬件、软件以及用于输出表示为实现预定或者想要的分离特征所需的位置中的变化的调节信号的预定分离特征值。适当的反馈系统的例子包括距离检测系统、力检测系统、应变检测系统、程度检测系统、角度检测系统以及压力检测系统中的一种或者其组合。
请参阅图2，图中示出了用于使至少第一解剖成分12相对于第二成分14移动的另一种系统20。该系统20包括可与第一解剖成分12接触的第一部件22和可与第二解剖成分14接触的第二部件24。该第一部件22和第二部件24可由外科大夫来操作，以使第一解剖成分12和第二解剖成分14彼此相对移动。反馈系统26与第一部件22和第二部件24中的一个或者两个相关联，以便向外科大夫提供关于与第一解剖成分12和第二解剖成分14有关的一个或多个分离特征的即时、实时以及/或者被请求的信息。当所需或者预定的分离特征被获得、当某些临界分离特征被获得以及/或者临界分离特征被接近时，反馈系统26还可向外科大夫提供指示。
还存在与第一部件22和第二部件24相关联的一调节机构28，可操作该机构，以使第一部件22和第二部件24中的一个或两个彼此移近或者移离。该调节机构28与第一部件22和第二部件24中的一个或两个可分离地连接，或者与第一部件22和第二部件24中的一个或两个永久地连接。该调节机构28可与反馈系统26相关联，以便响应调节机构的操作来确定一个或多个分离特征。该调节机构28可设有本文中所述的任何分离系统。
请参阅图3，图中示出了用于使至少第一解剖成分12相对于第二成分14移动的又一种系统30。该系统30包括可与第一解剖成分12和第二解剖成分14分别接触的一部件32。该部件32可由外科大夫来操作，以使第一解剖成分12和第二解剖成分14的至少其中之一与另一个彼此相对移动。反馈系统34与该部件32相关联，以便直接或者通过输入/输出系统36向外科大夫提供关于与第一解剖成分12和第二解剖成分14有关的一个或多个分离特征的即时、实时以及/或者被请求的信息。
当所需或者预定的分离特征被获得、以及/或者某些临界分离特征被获得以及/或者被接近时，反馈系统34还可直接或者通过输入/输出系统36向外科大夫提供指示。该输入/输出系统36还可用于向反馈系统34提供关于预先确定的分离特征限值或者所需的分离特征结果。这些限值和/或结果可与由反馈系统34所确定的一个或多个实际分离特征以及通过输入/输出系统36提供给外科大夫的表示相同的信号相比较。输入/输出系统36可设有本文中所述的任何分离系统。
请参阅图4，图中示出了用于使至少第一解剖成分12相对于第二成分14移动的另一种系统40。该系统40包括可与第一解剖成分12接触的第一部件42和可与第二解剖成分14接触的第二部件44。该第一部件42和第二部件44可由外科大夫来操作，以使第一解剖成分12和第二解剖成分14彼此相对移动或者相互分离。第二部件44与第一部件42的、在第一部件42与第二部件44之间延伸的那一部分相连接。该第二部件44可相对于第一部件42移动，以使第一解剖成分12与第二解剖成分14相分离。
反馈系统46可与可移动的第二部件44相关联，以便向外科大夫提供关于与使第一解剖成分12和第二解剖成分14移动有关的一个或多个分离特征的即时或者实时信息。当所需或者预定的分离特征被获得、以及/或者当某些临界分离特征被获得时，该反馈系统46还可直接或者通过输入/输出系统48向外科大夫提供指示。该输入/输出系统48还可被提供关于预先确定的分离特征限值或者所需的分离特征结果的信息。这些限值和/或结果可与由反馈系统46所确定的实际分离特征以及通过输入/输出系统48提供给外科大夫的表示相同的信号相比较。
请参阅图5，图中示出了另一种分离系统实施例100。该分离系统100包括与第一解剖成分12相接触的第一部件130，该系统形成或者改变第一解剖成分12与第二解剖成分14从由用于第一部件130和第一解剖成分12的虚线表示的第一位置与由实线表示的第二位置之间的分离关系。该反馈系统140与第一部件130相关联，并接收表示第一解剖成分12和第二解剖成分14的分离特征144的反馈142。另外，该反馈系统140可包括向护理员或者外科大夫传递一个或多个分离特征144的输出146。因此，通过第一部件130和反馈系统140，系统100可检测分离特征144，并从而允许护理员或外科大夫监视、调节以及/或者控制第一解剖成分12与第二解剖成分14之间的分离，以及/或者实现所需的或者预定的分离特征。
调节机构132可与第一部件130相关联，并且操作该调节机构可使第一解剖成分12和第二解剖成分14进一步移离或者移近。可连接反馈系统140和/或处理器160，以便响应输入或者测得的分离特征来向调节机构132提供一信号133。锁定机构134可锁定调节机构132，以便将第一解剖成分12和第二解剖成分14保持在分离或者间隔的位置上。处理器160可设有反馈系统140，并包括用于将输入转换成有代表性的分离特征的硬件和/或软件。另外，该处理系统可包括适当的硬件、软件以及用于输出表示为实现预定的分离特征所需的位置中的变化的调节信号的预定分离特征值。输入/输出系统150可经连接146与反馈系统140以及/或者处理器160通信，以便提供所需的输入信号或者临界分离特征，并且接收来自反馈系统140以及/或者处理器160的输出信号。
请参阅图6，图中示出了另一种分离系统实施例300。分离系统300包括与第一解剖成分12接触的第一部件330和与第二解剖成分14接触的第二部件332。一连接器334延伸在第一部件330与第二部件332之间，并将两者机械连接。第一部件330和第二部件332可彼此相对移动，以便提供或者改变第一解剖成分12与第二解剖成分14从由虚线表示的第一位置与由实线表示的第二位置之间的分离关系。
反馈系统340与第一部件330和第二部件332相关联，并接收表示第一解剖成分12和第二解剖成分14的分离特征344的反馈342。另外，该反馈系统340可包括向护理员或者外科大夫传递一个或多个分离特征344的输入/输出系统350。因此，通过第一部件330、第二部件332和反馈系统340，系统300可检测分离特征344，并从而允许护理员或外科大夫监视、调节以及/或者控制第一解剖成分12与第二解剖成分14之间的分离，以及/或者实现所需的或者预定的分离特征。
调节机构338可与第一部件330相关联，并且操作该调节机构可使第一解剖成分12和第二解剖成分14进一步分离或者释放。可连接反馈系统340和/或处理器360，以便响应输入或者测得的分离特征来向调节机构338提供一信号339。锁定机构336可锁定调节机构338，以便将第一解剖成分12和第二解剖成分14保持在分离或者间隔的位置上。处理器360可设有反馈系统340，并包括用于将输入转换成有代表性的分离特征的硬件和/或软件。另外，该处理系统可包括适当的硬件、软件以及用于输出表示为实现预定的分离特征所需的位置中的变化的调节信号的预定分离特征值。输入/输出系统350可经连接与反馈系统340以及/或者处理器360通信，以便提供所需的输入信号或者临界分离特征，并且接收来自反馈系统340以及/或者处理器360的输出信号。
请参阅图7，图中以流程图的形式示出了一种用于使第一和第二软组织解剖成分移动的方法200。在步骤210处，将分离系统设置成与要移动的两个组织成分中的至少其中之一相接触。例如，在采用图5所示的分离系统100的方法中，可使第一部件130与第一组织成分相接触，或者使其和与第一组织成分相接触的一成分或者装置相接触。该方法200行进到步骤220处，通过使其中至少一个组织成分移离另一个组织成分来使这两个组织成分移动。例如，在采用图5所示的分离系统100的方法中，可将第一部件130从第一位置移动到第二位置，从而形成或者调节第一组织成分与第二组织成分之间的间隔。
在步骤230处，确定与移动第一和第二组织成分有关的分离特征。该分离特征可在移动的过程中或者移动结束之后进行确定。例如，在采用分离系统100的方法中，反馈系统140可接收来自第一部件130的、表示分离特征144的反馈142。然后，该反馈系统140可直接或者通过输入/输出系统向护理员或者外科大夫提供表示分离特征144的指示。
方法200还可包括步骤240，即调节分离系统以及解剖成分之间的间隔。例如，在采用分离系统100的方法中，第一部件130可与调节机构132相连接，该调节机构132调节第一部件130，以使组织成分进一步分离或者缩小两者之间的距离。在步骤250处，还可锁定组织成分，以便保持与解剖成分有关的分离特征。例如，请参考分离系统100，第一部件130还可包括锁定机构134，操作该锁定机构，以便将第一部件130锁定在用于保持与第一和第二组织成分有关的分离特征144的所需的位置上。在步骤260处，可通过例如松开锁定机构134或者操纵调节机构132来使组织彼此移离或者移近。第一和第二组织成分可彼此接近并保持接近状态，或者可被完全释放以回到它们预先分离的位置。
在使软组织成分移动的方法的一种应用中，可形成一切口，以便接近位于脊柱上或者其附近的外科手术点。一种具体的应用包括从前方接近至颈椎来接近脊柱。其它的应用包括其它方式的接近，包括从后方、后外侧、前外侧以及侧方接近至脊骨，以及接近脊骨的其它区域，包括脊骨的胸椎、腰椎以及/或者骶骨部分。将分离器械的第一和第二部件插入到切口中与第一和第二组织成分相接触。然后，操作该分离器械以使组织成分相分离，反馈系统检测与组织成分有关的一个或多个分离特征。
在移动分离成分之前，可向外科大夫提供所需的或者临界的分离特征，或者对于外科大夫而言是已知的。例如，所需的分离特征可与通过预先的操作计划或者解剖研究所确定的组织成分上的最大压力或张力相对应。外科大夫可将在外科手术期间所测得的实际分离特征保持在所需的或者临界的分离特征上或者之下。反馈系统还可被编制程序，以便直接或者通过输入/输出系统提供实际分离特征正接近的警告、指示或者比较，同样适用于实际分离特征正超出所需或者临界的分离特征。然后，外科大夫可选择一种适当的措施来将实际分离特征保持在一定限值之内或者临界分离特征之下。例如，外科大夫可停止组织分离、缩小组织分离、或者加大切口的尺寸。这样，考虑到所需的组织间隔以及所允许的分离特征，就能使切口的尺寸最优化，并且尽可能地小。
请参阅图8，图中以流程图的形式示出了一种用于使第一和第二椎骨成分移动的方法400。该方法400的一种应用是增加一对椎骨之间的萎缩的盘隙的盘隙高度。在步骤410处，将分离系统与要移动的两个椎骨成分中的至少其中之一相连接。该方法400行进到步骤420处，通过使其中至少一个椎骨成分相对于另一个成分移动来使这两个椎骨成分分离，以便增加盘隙高度。可将该椎骨锁定在分离位置上，或者可用调节机构来调节该分离位置，以便增加盘隙高度或者减小该盘隙高度。
在步骤430处，确定与移动第一和第二椎骨有关的分离特征。该分离特征可在椎骨的移动过程中或者移动结束之后进行确定。例如，可在分离过程中确定增加盘隙高度所需的载荷、压力或力。还可确定椎骨成分之间的间隔尺寸以及/或者椎骨成分之间所形成的角度。反馈系统检测分离特征，并且可向外科大夫提供相同的指示。
在步骤440处，将所确定的分离特征与所需的、预定的或者临界的分离特征作比较，该所需的、预定的或者临界的分离特征通过预先的操作计划、解剖研究、以及/或者在外科手术的过程会有所发展。例如，预定的或者临界的分离特征可与由器械施加在椎骨的解剖特征上的最大压力或者张力相对应。外科大夫可将在外科手术期间所测得的实际分离特征保持在预定的或者临界的分离特征上或者之下。反馈系统还可被编制程序，以便直接或者通过输入/输出系统提供实际分离特征正接近的警告、指示或者比较，同样适用于实际分离特征正超出预定或者临界的分离特征。然后，外科大夫可选择一种适当的措施来将保持或者调节实际分离特征。
图9中示出了分离器械的一种例子。该分离器械500包括第一部件502和第二部件504。一连接器506在第一部件502与第二部件504之间延伸。反馈系统508可被操作，以便响应第一部件502和第二部件504的至少其中之一相对于另一个的移动来向护理员或外科大夫提供表示解剖成分的至少一个分离特征的指示。可提供一调节机构532，该调节机构可由护理员或外科大夫操纵，以便于第一部件502和第二部件504彼此相对移动。
第一部件502包括第一端510和相对的第二端516。该第二端516与连接器506相连接。在图示的实施例中，第二端516包括环绕连接器506的一端延伸、且固定连接在该端上或者与该端形成在一起的一环状物。一延伸部分518从第二端516延伸至中间部分514。一接触部分512自中间部分514延伸至第一端510。第二部件504包括第一端520和相对的第二端526。该第二端526与连接器506相连接。在图示的实施例中，第二端526包括环绕连接器506的本体延伸、且活动连接在该本体上的一环状物。因此，连接器506和第一部件502可相对于第二部件504移动。一延伸部分528自第二端526延伸至中间部分524。一接触部分522自中间部分524延伸至第一端520。
倘若器械500是被采用在组织牵开手术中的，则接触部分512和522可为例如一牵开器部件；而倘若该分离器械500是被采用在移动多骨部分的手术中的，则接触部分512和522是分散器部件。第一部件502和第二部件504的接触部分的整个长度可与解剖成分相接触，只有长度的一部分可与解剖成分相接触，或者接触部分可与一与解剖成分相接合或者接触的部件或者连接部件相接合。接触部分512和522可与器械500的其余部分相倾斜，以便该器械500可保持在至外科手术点的通路之外。
连接器506可设有啮合齿530，沿着该啮合齿可与调节机构532相啮合。调节机构532与第二部件504相啮合或连接。在图示的实施例中，调节机构532是连接在小齿轮(pinion)(未图示)上的拇指轮，它具有与啮合齿530相互交叉的齿，以便移动连接器506，从而使第一部件502相对于第二部件504移动。可操纵调节机构532，以便更改或者调节分离特征，从而获得所需的分离特征。调节机构532可包括手动指旋螺丝、偏转束转矩扳手、弹簧棘齿或者类似的机构。还可提供一锁定机构，以便防止调节机构532以及/或者连接器506移动，从而可在外科手术过程中保持分离特征。
反馈系统508可包括距离检测系统、角度检测系统、力检测系统、检测每次距离变化时力的变化的检测系统、压力检测系统以及/或者应变检测系统。反馈系统508可与一输出系统相连接，以便向外科大夫提供表示由反馈系统508所测得的分离特征的指示。例如，可沿着连接器506或者接近该连接器设置一刻度，以便提供表示分离特征的指示。反馈系统508还可与诸如示波器之类的其它的输出系统相连接，操作该示波器可绘出一个或多个分离特征。
在其中一种实施例中，反馈系统508检测施加至解剖成分的力对解剖成分彼此相对移动的距离。该分离特征被绘制成图表，并且当所施加的力引起解剖成分之间的距离发生极小的变化或者无变化时，停止增大分离力。由于分散力增大的同时图表的距离分量不会发生变化，因而该图表可提供一种视觉指示，以便停止分离解剖成分。
图10中示出了分离器械的另一种例子。分离器械600包括第一部件602和第二部件604。一连接器606在第一部件602与第二部件604之间延伸。反馈系统608可被操作，以便响应第一部件602和第二部件604的至少其中之一相对于另一个的移动来向护理员或外科大夫提供表示解剖成分的至少一个分离特征的指示。可提供一调节机构632，该调节机构可由护理员或外科大夫操纵，以便于第一部件602和第二部件604彼此相对移动。
第一部件602包括第一端610和相对的第二端616。该第二端616与连接器606相连接。在图示的实施例中，第二端616包括环绕连接器606的一端延伸、且固定连接在该端上或者与该端形成在一起的一环状物。一延伸部分618从第二端616延伸至中间锥削部分614。一接触部分612自中间部分614延伸至第一端610。该接触部分612可相对于延伸部分618倾斜，以便将器械的其余部分定位在至外科手术点的通路之外。
第二部件604包括第一端620和相对的第二端626。该第二端626与连接器606相连接。在图示的实施例中，第二端626包括环绕连接器606的本体延伸、且活动连接在该本体上的一环状物。因此，第二部件604可相对于第一部件602移动。一延伸部分628自第二端626延伸至中间锥削部分624。一接触部分622自中间锥削部分624延伸至第一端620。中间部分624可沿着连接器606延伸，以便将接触部分622接近接触部分612定位。接触部分622可相对于延伸部分628倾斜，以便将器械的其余部分定位在至外科手术点的通路之外。
倘若器械600是被采用在组织牵开手术中的，则接触部分612和622可为例如一牵开器部件；而倘若该分离器械600是被采用在移动多骨部分的手术中的，则接触部分612和622是分散器部件。第一部件602和第二部件604的接触部分的整个长度可与解剖成分相接触，只有长度的一部分可与解剖成分相接触，或者接触部分可与一与解剖成分相接合或者接触的部件或者连接部件相接合。
连接器606可设有啮合齿630，沿着该啮合齿可与调节机构632相啮合。调节机构632可设置在环绕第二部件604延伸的外壳631中。在图示的实施例中，调节机构632是可沿着一个或多个齿630或者与该一个或多个齿相互交叉啮合的转动的小齿轮，以使第二部件604沿着连接器606移动。可用拇指轮或者工具连接装置(未图示)来操纵调节机构632，以便更改或者调节第一部件602和第二部件604，从而获得所需或者所调节的分离特征。
还可提供一锁定机构634，以便防止调节机构632和/或第二部件604相对于连接器606移动。在锁定状态中，可在外科手术的过程中保持分离特征。在图示的实施例中，锁定机构634包括一杆635，该杆具有一端部636，该端部可选择地且受偏压地与连接器606的齿630相啮合。该杆635在638处枢转连接于外壳631，接近第二部件604的第二端626。端部636可沿由箭头P表示的方向转动，以便与齿630脱离啮合，从而可使调节机构632用于调节分离特征。此外，当松开时，第一部件602和第二部件604可朝着彼此移动，以便释放解剖成分，或者缩小解剖成分间的分离。当获得所需的分离特征时，锁定机构634的杆635可沿由箭头P表示的方向相反的方向转动或者偏压，以便与齿630相啮合。
反馈系统608可包括距离检测系统、角度检测系统、力检测系统、检测每次距离变化时力的变化的检测系统、压力检测系统以及/或者应变检测系统。反馈系统608可与一输出系统650相连接，以便向外科大夫提供表示由反馈系统608所测得的分离特征的指示。例如，可沿着连接器606或者接近该连接器设置一刻度，以便提供表示分离特征的指示。反馈系统608还可与诸如示波器之类的其它的输出系统相连接，操作该示波器可提供表示一个或多个分离特征的显示。
在图示的实施例中，反馈机构608可为与第一部件604的延伸部分628相连接且接近连接器606的一应变片(gauge)。该应变片可被定位成用于检测因施加在第一部件604上的分散力形成在延伸部分628中的剪力。该应变片也可设置在延伸部分618上，以便检测拉伸弯曲力以及/或者压缩弯曲力。反馈系统608还可与第一部件602相连接、与调节机构632以及/或者连接器606相连接。
图11中示出了带有分离器械600的反馈系统660的另一种实施例，要理解的是，该反馈机构660也可采用分离器械的其它实施例。该反馈机构660包括一外壳666，弹簧662设置在该外壳中。该弹簧662经一连接件664与延伸部分628相连接或者与其通信，并对施加在第二部件604上的载荷作出响应，以便向输入/输出系统650提供表示分离特征的一信号。
虽然器械500和600如图所示在分离器械的第一与第二部件之间具有齿轮和齿条或棘齿型连接器，然而也可采用其它用于使第一和第二部件移动或者使分离器械的一个部件移动的装置。例如，此类装置可包括位于第一与第二部件之间的剪式连接器、位于第一与第二部件之间的一个或多个弹性铰链或枢钉、棘齿机构、电动机及驱动轴、或者联接件。对于采用单个接触件的器械而言，该接触件可用例如剪式连接器、一个或多个弹性铰链或枢钉、棘齿机构、电动机及驱动轴、或者联接件与一接近部分相连接。
下面将结合图10来描述采用本发明分离器械的外科手术技术的一个例子。诸如内盘状(intradiscal)融合或者Corpectomy装置之类的介体结构700将被插入到相邻椎骨702与704之间的盘隙内。已发现，分散椎骨702和704所需的力相对于当分散力释放时施加在介体融合或Corpectomy装置700上的压缩力近似线性关系。在一种具体的例子中，残余的压缩力可在所施加的分散载荷的5％-15％的范围内。因此，外科大夫可分散椎骨702和704，以便实现与当去除分离器械时将施加在插入在椎骨702与704之间的介体结构700上的所需的压缩力相对应的所需的分离特征。介体结构700的压缩载荷便于相邻椎骨之间的融合，并有助于将介体结构700保持在锥体702和704之间的空间内。因此，分离器械可向外科大夫提供表示将施加在所插入的介体结构700上的压缩载荷的客观指示，并由此可使椎骨的分散最优化以及/或者对其进行调节，以便实现所需的分离特征。
在采用分离器械的另一种例子中，采用人造盘装置的形式的结构700将插入在相邻椎骨702与704之间的盘隙内。较理想的是，可对人造盘装置提供一分离特征，该分离特征将不同于对介体融合装置所提供的分离特征。例如，对于介体融合装置而言，较大的后操作压缩载荷是较理想的，以便于融合以及在融合之前和在此过程中保持植入物的定位。而对于人造盘而言，由于椎骨之间的融合是不可见的，因而较小的后操作压缩载荷是较理想的，所减小的压缩力将降低人造盘构件的磨损。外科大夫可获得与施加在相邻椎骨上的分散力相对应的分离特征，该分散力与当释放分离器械时将施加在人造盘上的所需的压缩力相对应。因此，分离器械可向外科大夫表示将施加在所插入的人造盘上的压缩载荷的客观指示，并由此可在人造盘装置插入之前或者之后调节椎骨702和704之间的分散，以便实现所需的分离特征。
根据本发明，介体结构700可插入在位于相邻椎骨702与704之间的盘隙内。所施加的用于使椎骨体分离的分散力可用于预知当释放分散力时将后操作施加在介体结构700上的压缩力。另外，椎骨702与704之间的压缩载荷可施加，以便向介体结构700提供额外的压缩载荷。由前插入分散力以及/或者所施加的后结构插入所提供的椎骨702与704之间的分离特征可通过将额外的椎骨结构706固定在椎骨上来后操作保持，以便对着所插入的介体结构700保持压缩载荷。本发明的分离器械可用于前插入型分散、后插入型压缩中的任意一种或者全部，以便确定相关的分离特征。
所测得的分离特征可与所需的分离特征作比较，如果必要的话，可进行调节，在可接受的情况下，额外的椎骨结构706可固定用骨接合紧固件708和710分别固定在相邻的椎骨702和704上，以便保持介体结构700上的所需的压缩载荷。例如，由分离器械所指示的前插入分散力可能表示介体结构700的后插入压缩载荷将不够。因此，可增大分散力。
分散力可能因例如最大力限值或者临界的缘故而不能增大。在这种情况下，并且在介体结构700插入之后想要或者必要的其它情况下，可用分离器械施加压缩载荷。该分离器械检测压缩载荷，并且当已获得所需的压缩载荷的情况下，可将额外的椎骨结构706固定在椎骨702和704上，以便保持该压缩载荷。额外的椎骨结构706与相邻椎骨间的接合可防止或者抵制介体结构700陷入到椎骨端板中，由此能获得较高的介体结构700的压缩载荷，从而便于例如介体结构700多骨结合或者锚接到椎骨端板上。额外的椎骨结构706可为电镀系统、杆系统、系绳系统或者用于接合椎骨702和704的其它适当的系统。另外，介体结构700可为例如融合装置、间隔件或者人造盘。
虽然在附图和上述描述中已图示并详细描述了本发明，但这仅仅是用作图示说明用的，而并不能看作是对本发明特征的限定，要理解的是，已示出和描述的仅仅是较佳的实施例。而所有落在本发明精神实质范围内的变化和变形均应受到保护。
权利要求
1.一种将脊骨结构定位在病人体内的方法，包括提供一分离器械，所述分离器械具有可操作用于提供关于解剖成分的至少一个分离特征的客观数据的反馈系统；在病人身上开一切口，以便提供第一和第二解剖成分；将所述分离器械定位成与所述第一和第二解剖成分的至少其中之一相接触；用所述分离器械使所述第一和第二解剖成分相分离；用所述反馈系统客观地检测所述至少一个分离特征，其中所述至少一个分离特征包括所施加的、用于使所述第一和第二解剖成分相分离的力；将所测得的分离特征与所需的分离特征作比较；以及当所测得的分离特征与所需的分离特征相对应时，将一结构定位在被分离的解剖成分之间的空间内。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将所测得的分离特征与临界分离特征作比较；以及使所述第一和第二解剖成分彼此相对移动，以便获得在所述临界分离特征之下第二个所测得的分离特征。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述结构定位在所述空间内包括使所述结构穿过被分离的第一和第二解剖成分之间的所述空间进行定位。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一和第二解剖成分包括软组织成分。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一和第二解剖成分包括多骨组织成分。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所需的分离特征与当所述结构与所述第一和第二多骨组织成分相接合时施加在所述结构上的压缩力相对应，并且所述分离器械自所述第一和第二多骨组织成分的至少其中之一上释放。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括当所测得的分离特征与所需的分离特征大致对应时，使所述结构与所述第一和第二多骨组织成分相接合。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述结构是定位在所述第一和第二多骨组织成分之间的椎间空间内的植入物。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括使一板状物与所述第一和第二多骨组织成分相接合，以便保持所述压缩力。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述结构是延伸横贯由所述第一和第二多骨组织成分所界定的椎间空间的一板状物。
11.一种用于使第一和第二椎骨体分离的方法，包括将一分离器械定位成与所述第一椎骨体和第二椎骨体相接触，所述分离器械包括与之相关联的反馈系统，以便提供关于所述第一和第二椎骨体的至少一个分离特征的客观数据；使所述第一和第二椎骨体相分离；确定与被分离的第一和第二椎骨体有关的分离特征，其中所述分离特征包括表示为使所述第一和第二椎骨体相分离所施加的力的客观指示；判断所述分离特征是否与预定的分离特征大致对应；以及根据上述判断来调节所述分离特征。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括当所述分离特征与所述预定的分离特征大致对应时，使一结构与所述第一和第二椎骨体相接合。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，接合所述结构包括将一植入物定位在所述第一和第二椎骨体之间的椎间空间内。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，接合所述结构还包括将一板状物与所述第一和第二椎骨体相接合。
15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，接合所述结构还包括将一板状物与所述第一和第二椎骨体相接合。
16.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述力被表示为压力。
17.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述力被表示为每次分离距离发生变化时力的变化。
18.如权利要求11所述的方法，其特征在于，当所述分离器械从所述第一和第二椎骨体的至少其中之一释放时，所述预定的分离特征与由所述第一和第二椎骨体施加至接合在第一与第二椎骨体之间的结构的残余的压缩力相对应。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括当所述分离特征与所需的分离特征大致对应时，使所述结构与所述第一和第二椎骨体相接合。
20.如权利要求11所述的方法，其特征在于，调节所述分离特征还包括在使结构接合在所述第一和第二椎骨体之间的椎间空间内之后，向所述椎骨体施加一压缩载荷，以便在所述结构上提供所需的后操作压缩载荷。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述植入物是介体融合装置。
22.如权利要求20所述的方法，其特征在于，还包括使一板状物与所述第一和第二椎骨体相接合，以便后操作地保持所述压缩载荷。
23.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述植入物是人造盘。
24.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述结构是与所述第一和第二椎骨体相接合的板状物。
25.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述压缩载荷是由所述分离器械所施加的，以便提供表示所述压缩载荷的客观指示。
26.如权利要求11所述的方法，其特征在于，调节所述分离特征包括减小所施加的力，以使所述第一和第二椎骨体相分离。
27.一种用于使第一和第二软组织成分彼此相对移动的系统，包括具有在相对端之间延伸的一可接合部分的连接器；自所述连接器延伸的、可与第一软组织成分相接触的第一部件；自所述连接器延伸的、可与和所述第一软组织成分相隔开的第二软组织成分相接触的第二部件，所述第二部件可相对于所述第一部件移动；以及与所述第一部件和所述第二部件的至少其中之一相关联的系统，操作所述系统来确定与所述第一和第二软组织成分的分离有关的实际分离特征，并提供关于所述施实际分离特征的客观反馈，其中所述第一部件和所述第二部件可彼此相对移动，以便根据所述客观反馈来调节所述实际分离特征，从而获得所需的分离特征。
28.如权利要求27所述的系统，其特征在于，所述客观反馈包括来自由介于所述第一与第二软组织成分之间的分离距离、为使所述第一和第二软组织成分相分离所施加的力以及每次所述第一和第二软组织成分之间的分离距离发生变化时力的变化所构成的组群中的至少其中之一。
29.如权利要求27所述的系统，其特征在于，还包括连接在所述连接器与所述第二部件之间的调节机构，操作所述调节机构，以使所述第二部件相对于所述第一部件移动。
30.如权利要求29所述的系统，其特征在于，还包括用于将所述第一部件和所述第二部件彼此相对固定在位的锁定机构。
31.如权利要求30所述的系统，其特征在于，所述锁定机构包括可选择地与沿着所述连接器提供的棘齿表面相接合的弹簧加载的杆。
32.如权利要求31所述的系统，其特征在于，所述调节机构包括具有可与所述棘齿表面相啮合的多个齿的齿轮。
33.如权利要求27所述的系统，其特征在于，所述系统包括与所述第一部件和所述第二部件的至少其中之一相关联的传感器。
34.如权利要求33所述的系统，其特征在于，所述传感器包括可从由应变片、弹簧和压力传感器所组成的组群中的至少其中之一。
35.如权利要求33所述的系统，其特征在于，所述第二部件包括环绕所述连接器设置的外壳；所述传感器包括位于所述外壳中、且与所述第二部件的组织接触部分相连接的一弹簧，所述弹簧响应所述组织接触部分上的载荷，以便提供与所述实际分离特征相对应的指示。
全文摘要
用于检测被分离的解剖成分的分离特征的系统和方法包括可与第一解剖成分(12)和第二解剖成分(14)相接触的分离器。一传感器(18)提供解剖成分的分离特征的指示。可将所测得的分离特征与所需的或者预定的分离特征相比较，接着可根据所测得的分离特征来执行其后的外科手术。
文档编号A61B17/56GK1662183SQ03814282
公开日2005年8月31日 申请日期2003年6月12日 优先权日2002年6月19日
发明者K·T·费雷, J·E·范霍克, B·J·科茨, J·W·波伊内尔 申请人:Sdgi控股股份有限公司