CN107205740B - 铰接针 - Google Patents

Abstract

沿着圆形中空针杆的一个侧面具有部分切削部或锯齿部的关节镜针通过牵引拉带条而允许针弯曲或铰接，所述拉带条由最靠近中空杆中的锯齿部的沿着内部侧面的薄带限定，用于沿着切削部压缩以将未切削的部段牵引成更加靠近的布置，用于在被压缩的侧面的方向弯曲针。响应于旋转旋钮而弯曲的选择性铰接的针或“可弯曲”的针提供用于将外科手术附接锚固件插入在半月板组织的难以到达的区域中。所公开的铰接针具有弯曲和接近相比常规刚性针的途径更加靠前和靠后的半月板修复地带的能力。

Description

铰接针

相关申请的交叉引用

本主题申请要求于2015年2月4日提交的题为“ARTICULATING NEEDLE”的美国临时专利申请序列号62/111,798的优先权，其全部内容通过引用的方式并入本文中。

背景技术

膝关节镜步骤（Arthroscopic knee procedures）经常对半月板组织采用缝合附接件用于修复人类半月板的撕裂或损伤。由于膝关节的复杂性质，以及弯曲的半月板组织上可能需要接近的各种位置，外科手术器械的插入会是困难的。半月板组织比表皮（皮肤）组织更加坚实，并且需要很大的力来刺穿半月板组织，通常用于插入缝合锚固件或“T”形件，因为当缝合部从刚性横构件的中间延伸时出现“T”形，从而所述“T”形件被恰当命名。外科医生必须经常绕着比如前交叉韧带（ACL）和内侧副韧带（MCL）的解剖结构操作（navigate），并且可能需要从多个角度接近半月板组织。用于半月板修复的针的刚性弯曲有助于刺穿半月板组织并插入锚固件，然而当使弯曲的针经过比如ACL和MCL的其它解剖结构时会产生干涉。

发明内容

沿着圆形中空针杆（shaft）的一个侧面具有部分切削部或锯齿部的关节镜针通过牵引拉带条（pull strip bar）而允许针弯曲或铰接（articulate），所述拉带条由最靠近中空杆中的锯齿部的沿着内部侧面的薄带限定，用于沿着切削部压缩以将未切削的部段牵引成更加靠近的布置，用于在被压缩的侧面的方向弯曲针。响应于旋转旋钮而弯曲的选择性铰接的针或“可弯曲”的针提供用于将外科手术附接锚固件插入在半月板组织的难以到达的区域中。所公开的铰接针具有弯曲和接近相比常规刚性针的途径更加靠前和靠后的半月板修复地带的能力。

用于半月板修复的针的弯曲有助于刺穿半月板组织并插入锚固件，然而当使弯曲的针经过比如ACL和MCL的其它解剖结构时会产生干涉。铰接针具有可控制的弯曲部分或铰接部分，其响应于在外科手术部位外侧的在针的近端上的铰接旋钮的旋转。在靠近半月板组织插入之后，铰接部分弯曲或铰接，用于实现用于刺穿半月板组织的插入角度。变直的针穿进外科手术部位中，避免了不期望地刺穿附近的解剖结构，并然后被铰接，用于实现期望的插入角度。

在以下讨论的构造中，关节镜针采用了沿着圆形针杆的一个侧面的部分切削部或锯齿部。通过沿着切削部压缩以将分离的部段牵引成更加靠近的布置，同时未切削侧面保持连续，部分切削部允许针弯曲或铰接，从而压缩切出的空隙用于使针在被压缩的侧面的方向弯曲。

在示例性实施例中，公开了外科手术工具，工具包括：圆形中空针杆；在针杆上的铰接部分，具有由部分切削部限定的锯齿部，适于通过闭合限定切削部的间隙来将未切削的部段牵引得更加靠近；针尖，固定在针杆的邻近铰接部分的端部处的中空部分中；和拉带，在对应于锯齿部的侧面上附接到针尖，并适于通过闭合由切削部限定的间隙来将锯齿部拉到一起，被牵引靠近的锯齿部导致针尖在切削部的方向铰接，因为针的铰接部分在未切削的侧面上更长。在示例性实施例中，用于利用外科手术工具的方法可包括：将铰接针装置插入到外科手术部位，并随后致动拉带以实现用于针尖的期望的铰接角度。

在一些实施例中，切削部可延伸跨越中空杆的直径。在另外的实施例中，外科手术工具可进一步包括铰接旋钮，与拉带螺纹连通用于实现拉带的平移移动。在示例性实施例中，锯齿部可以是环形的锯齿部，并且切削部可包括沿着杆的横向横截面对准的弧形切口。在一些实施例中，针杆的铰接部分可限制于针杆的邻近针尖的远侧部分。有利地，在另外的实施例中，工具还可包括一个或更多个止挡部或标记（例如，沿着拉带或相对于转动旋钮），用于允许选择针尖相对于杆的期望的弯曲角度。

在示例性实施例中，拉带条可以是沿着插管杆的侧面对准的条。在一些实施例中，拉带条可穿过杆中的插管。例如，杆可包括拉带管支撑件，用于沿着杆的内部支撑拉带条。有利地，拉带管支撑件可将拉带条与致动器分离，所述致动器延伸通过杆中的插管并构造用于驱动外科手术锚固件通过针尖中的通道。因此，例如，拉带管支撑件可被锚固成从杆的横截面中心偏移。如以上指出的，在示例性实施例中，外科手术工具可进一步包括致动器，其延伸通过杆中的插管并构造用于驱动外科手术锚固件通过针尖中的通道。

在另外的示例性实施例中，外科手术工具可包括：插管针杆；针杆的铰接部分，具有锯齿部；针尖，相对于针杆邻近铰接部分固定；和致动器，适于（i）压缩锯齿部或（ii）扩展锯齿部中的至少一项，从而导致针尖铰接。有利地，锯齿部可包括切口和/或狭槽。相似于其它实施例，致动器可包括拉带，所述拉带在对应于锯齿部的侧面上附接到针尖。

在示例性实施例中，公开了用于利用具有铰接尖的针来将外科手术锚固件应用到外科手术部位的外科手术方法。方法可有利地包括：在呈笔直构造时将针插入且随后一旦到达目标外科手术部位就将针的铰接尖铰接；以及利用针来刺穿目标外科手术部位处的组织并布置外科手术锚固件。在示例性实施例中，外科手术部位可以是在膝关节处，并且在呈笔直构造时将针插入可被利用，以便使针经过ACL和MCL。在一些实施例中，为了修复膝关节半月板的目的，可布置外科手术锚固件。在示例性实施例中，方法可进一步包括：确定在刺穿组织中使用的适宜的接近角度；以及选择性地铰接所述铰接尖以提供适宜的接近角度。有利地，可至少部分基于来自进入点的针的插入轨迹而确定适宜的接近角度。

附图说明

从本文公开的特定实施例的以下描述中，以上及其它特征将是显而易见的，如附图中图示的，其中贯穿不同的视图，相似的附图标记指的是相同的部分。附图不必要按比例绘制，替代地，将重点放在图示本发明的原理上。

图1是铰接针装置的分解视图；

图2a-2d示出铰接针部分；

图3a-3b示出用于控制铰接的螺纹部分；

图4a示出呈笔直（未铰接）姿态的铰接针；以及

图4b示出呈弯曲（铰接）姿态的铰接针。

具体实施方式

以下公开的构造包括铰接针装置，所述铰接针装置包括：针的铰接部分和用于选择性地铰接（弯曲）铰接部分的控制机构。针采用插管（中空）杆，用于穿过致动器和拉带条。致动器大体上占据限定通过插管内部的轴线的中心区域，且拉带条由最靠近中空杆中的锯齿部的沿着内部侧面的薄带限定。

针尖组件附接在杆的远端处，并且附接（焊接）到拉带条。拉带条的相对端部同样地焊接到管近端处的导向螺纹件。当旋转时，导向螺纹件中的螺纹牵引拉带条，沿着杆的锯齿（切削）侧面对针尖施加拉力，并将锯齿部分牵引在一起以铰接针。

在以下绘出的示例性构造中，外科手术工具包括圆形中空针杆，且针杆上的铰接部分具有由部分切削部限定的锯齿部，适于通过闭合限定切削部的间隙来将未切削的部段牵引得更加靠近。针尖固定在针杆的邻近铰接部分110的端部处的中空部分中，且拉带条在对应于锯齿部的侧面上附接到针尖，并适于通过闭合由切削部限定的间隙来将锯齿部拉到一起。得到的被牵引靠近的锯齿部导致针尖在切削部的方向铰接，因为针的铰接部分在未切削的侧面上更长。切削部或锯齿部延伸跨越中空杆的直径，并可变化以便提供对铰接的抵抗或偏压。由于锯齿直径的未切削部分变形用于提供铰接角度，留下更多材料的更浅的切削部将导致更硬的铰接部分110，其需要更大的力来铰接。力由铰接旋钮提供，所述铰接旋钮与拉带螺纹连通用于布置拉带。

图1是铰接针装置的分解视图。参考图1，铰接针100包括响应于铰接旋钮120的可控制弯曲部分110，所述铰接旋钮120适于绕着针近端102旋转。可控制弯曲部分110或铰接部分包括一系列的锯齿部112，该锯齿部112由针侧面104中的部分切削部限定。在针远端106处，切削部部分地延伸跨越直径，使得由来自铰接旋钮的螺纹致动牵引的针尖组件108导致锯齿部压缩并闭合锯齿部之间的切削部区域并弯曲，或在具有锯齿部的针侧面104的方向铰接针尖108。与导向螺纹件壳体144的螺纹接合导致导向螺纹件146拉回在具有锯齿部112的针侧面104上附接到针尖108的拉带条134。铰接针100可有利地与锚固件元件（例如，T形锚固件200）操作地相关，比如用于允许其插入。

图2a-2d示出铰接针部分。参考图1和图2a-2d，针尖108经由焊接部114附接到拉带条134。拉带条沿插管杆130的侧面104对准。插管132沿侧面104容纳拉带条134，以便不干涉穿过插管132中心的致动器150。一套管支撑件148沿着插管132的侧面104布置拉带条143。拉带管支撑件148由通过中空杆内部的横向构件限定。拉带管支撑件锚固在杆的横截面中心的稍上方，以便不干涉穿过中心轴线的致动器。因此，拉带支撑件148在致动器与拉带条134之间，用于在锯齿侧面104上沿着杆130的内部支撑拉带条。随后，致动器150向前布置用于驱动T形锚固件（例如，T形锚固件200）通过针尖组件108中的通道。针尖组件108中的通道与杆的插管中心132连续，使得一旦针108刺穿半月板组织，致动器150的前进驱动T形锚固件（例如，T形锚固件200）通过被刺穿的孔用于固定在半月板组织的相对侧上。

图3a-3b示出用于控制铰接的螺纹部分。参考图3a和图3b，导向螺纹件146具有螺纹部160a，该螺纹部160a接合铰接旋钮120上的螺纹部160b，用于当导向螺纹件壳体144被向后牵引时朝着杆130的近端102牵引拉带条134。插管132容纳拉带条134和引导线150两者。

图4a示出呈笔直（未铰接）姿态的铰接针，图4b示出呈弯曲（铰接）姿态的铰接针。参考图4a和图4b，当铰接旋钮120旋转以向后牵引拉带条134并压缩可控制弯曲部分110中的锯齿部112时，可控制弯曲部分110铰接以便以插入角度102“弯曲”杆130和附接的针部分108。

在铰接针装置的操作中，一旦铰接针插入到外科手术部位，铰接旋钮的旋转向后（朝着杆的近端）牵引导向螺纹件，用于实现期望的铰接角度。

之前布置的T形锚固件，通常是两个，已在外科手术插入之前被装载到针顶组件中的通道中。外科医生将针插入通过半月板组织，以将狭缝刺穿成足够大以便使T形锚固件的横向构件通过。致动器向前滑动，用于将第一T形锚固件布置通过狭缝，随后，横向构件平行于半月板组织的相对侧安置，以形成用于附接到横向构件中间的缝合部的垂直附接件。在第二位置处重复所述步骤，用于插入第二T形锚固件。交替的构造利用多级插入件，所述多级插入件在每个锚固件部署（deployment）之后具有有利的止挡部，以防止过度插入和草率部署，并且在相应的文献中被进一步讨论。

本领域技术人员将理解的是，在不偏离本公开的范围的情况下，可采用铰接针的上述示例性实施例的替代的实施例、特征和实施方式。这些替代的实施例、特征和实施方式中的一些在以下章节中更加详细描述。

在一些实施例中，可采用杆中锯齿部的各种替代构造。尤其，尽管在绘出的示例性实施例中锯齿部利用了环形构造（例如，通过沿着杆的横向横截面的横向对准的弧形切口/狭槽形成），在不偏离本公开的范围的情况下，同样可采用其它构造。因此，例如，在一些实施例中，锯齿部可具有螺旋形锯齿部样式或部分螺旋形锯齿部样式的特征（例如，通过沿着杆的成角度的横截面的歪斜/倾斜的弧形切口/狭槽形成）。在另外的实施例中，锯齿部可具有样式的组合的特征。例如，在一些实施例中，可利用与歪斜/倾斜的切口/狭槽（构造用于在与第一方向不同的第二方向实现弯曲）串联的横向对准的弧形切口/狭槽（例如，其可构造用于在第一方向实现弯曲）。在一些实施例中，弧形的切口/狭槽平行地对准（例如，以便与杆的相同横截面的平面大体上平行，比如杆的相同的横向的或成角度的横截面的平面）。在示例性实施例中，平行对准的弧形切口/狭槽可构造成实现在相同方向的弯曲。替代地，可利用渐进地或不同地成角度的弧形切口/狭槽，其中所述切口可构造成在杆的不同纵向位置处在多个不同方向实现弯曲（有利地，同时利用沿着相同的第一轴线的压缩/延伸力）。因此，有利地，在一些实施例中，铰接针可沿着杆的不同的纵向位置在不同方向弯曲，从而允许螺旋形或螺旋状的弯曲形状。注意到，对于针的螺旋形或螺旋状弯曲可有利地允许通过将杆旋转的方式而使针尖前进通过目标组织。

如以上指出的，杆中的锯齿部可以以杆中的切口和/或狭槽为特征。注意到，例如对于如下实施例狭槽可以是适宜的，其中狭槽受到扩展力，从而实现针的弯曲（而切口可有利地要么被压缩要么被扩展，以便实现针的弯曲）。

在示例性实施例中，比如在附图中所绘出的，沿着杆的弧形切口可以以沿着弧的长度的均匀厚度为特征。替代地，在一些实施例中，弧形切口可以以变化的厚度为特征，例如，其中弧的一个或更多个端部部分包括相对于弧的中间部分的较窄的或渐缩的厚度。因此，在一些实施例中，切口可以以椭圆形的、梯形的、三角形的、或其它渐缩的形状为特征，例如，可以以渐缩的投影几何形状为特征。有利地，在一些实施例中，切口的几何形状可构造成在切口被压缩和/或被扩展时允许针最初在第一方向弯曲之后，所述针在与第一方向不同的第二方向弯曲。

尽管本公开的示例性实施例针对涉及压缩弯曲的实施方式，例如，其中可对杆中的切口施加压缩力，以便通过闭合由切口限定的间隙而将锯齿部拉到一起（由此针尖在切削部的方向铰接，因为针的铰接部分在未切削的侧面上更长），本公开不限于此种实施例。相反，可以理解的是，在一些实施例中，可利用延伸弯曲，例如，其中可对杆中的切口和/或狭槽施加扩展力，以便通过使由切口或狭槽限定的间隙变宽来扩展切口和或狭槽（由此针尖在与切削部相反的方向铰接，因为针的铰接部分在未切削的侧面上更短）。注意到，压缩弯曲和延伸弯曲可各自具有其自身特有的优势。例如，除其它之外，压缩弯曲可有利地允许例如基于切口的形状和/或取向的更加受控的弯曲过程。压缩弯曲可还有利地允许控制/防止针的过度弯曲。相反地，关于延伸弯曲，使用与切口相对的狭槽可有利地利于呈笔直构造的杆的更加容易的插入（例如，而不卡在周围组织上）。此外，与切口的压缩相对的切口的扩展可在针弯曲期间减轻组织的挤压。

如附图中绘出的，在一些实施例中，可利用（沿着杆的纵向轴线并从中心偏移的）拉带来向杆的第一侧面施加压缩力和/或扩展力。然而，本领域普通技术人员将理解的是，任何数量的不同构造可允许施加此种压缩力和/或扩展力。例如，在一些实施例中，可通过紧固围绕杆的锯齿部分的条带或一些其它的收缩元件来施加压缩力。相似地，在一些实施例中，可利用一个或更多个楔形元件来施加扩展力。

有利地，可沿着杆的第一纵向轴线施加压缩力和/或扩展力，所述第一纵向轴线例如从中心偏移并沿着杆的第一侧面延伸（例如，在杆的周边的第一径向位置处纵向地延伸）。在一些实施例中，可利用单个压缩/扩展机构用于沿着第一纵向轴线施加压缩力/扩展力。在另外的实施例中，可利用多个压缩/扩展机构，所述多个压缩/扩展机构中的每个构造用于沿着杆的不同纵向轴线施加压缩力/扩展力。例如，在一些实施例中，可利用第一压缩/扩展机构用于沿着杆的第一纵向轴线施加压缩力/扩展力（例如，从中心偏移并沿着杆的第一侧面延伸的第一纵向轴线，其比如在杆的周边的第一径向位置处纵向地延伸）。可结合或独立于第二压缩/扩展机构来利用第一压缩/扩展机构，所述第二压缩/扩展机构构造用于沿着与杆的第一纵向轴线不同的杆的第二纵向轴线施加压缩力/扩展力（例如，从中心偏移并沿着杆的第二侧面延伸的第二纵向轴线，其比如在杆的周边的第二径向位置处纵向地延伸）。在一些实施例中，第一和第二纵向轴线可以在杆的相对侧上（例如，以便允许针在相反方向弯曲）。替代地，第一和第二纵向轴线可以彼此偏移90度（例如，以便允许针沿着横向维度轴线弯曲，比如，针沿着第一维度和沿着与第一维度垂直的第二维度中的每个选择性弯曲）。有利地，通过使针沿着第一和第二维度轴线选择性弯曲，可使针在任何期望/选择的方向选择性弯曲。

在一些实施例中，以上描述的此种实施例，针可构造成在预定方向/取向实现弯曲。在另外的实施例中，针可构造成允许使用者控制/选择弯曲的方向/取向（例如，通过利用多个压缩/扩展机构的某些组合的方式）。在一些实施例中，还可控制/选择弯曲的角度和/或形状。例如，在一些实施例中，可通过控制锯齿部的压缩/扩展的度来控制弯曲的角度和/或形状。因此，在一些实施例中，压缩/扩展机构可包括一个或更多个止挡部，每个对应于特定的弯曲角度和/或形状。在一些实施例中，还可利用止挡部来防止针的过度弯曲。在另外的实施例中，多个压缩/扩展机构可各自控制针在针的不同纵向位置处的弯曲角度和/或形状。因此，可通过利用多个压缩/扩展机构的某些组合的方式来控制针的总体形状和轨迹。

如以上描述的，在一些实施例中，可使用转动旋钮来致动压缩/扩展机构（例如，可利用转动旋钮来造成拉带的平移移动）。然而，将理解的是，本公开不限于此种实施例。相反，可利用任何数目的不同的致动机构。例如，在一些实施例中，可使用棘轮机构用于控制拉带的平移移动。在示例性实施例中，预载荷可以与致动机构相联系，例如用于比如通过降低力的阈值而利于向针施加所需的弯曲力。注意到，在其它实施例中，可相似地对锯齿部施加预载荷，例如，其中当针呈笔直构造时锯齿部受到压缩力/拉力。这可相似地利于施加所需的弯曲力，和/或可被利用以便进一步控制针的弯曲。

通过所公开的铰接针，可允许有利的外科手术方法。例如，在一些实施例中，针可在笔直构造的时候被插入，并随后弯曲以利于针在目标部位处的使用。例如关于半月板修复和其它的膝应用，这可以是尤其适用的，其中针的笔直构造可利于经过ACL和MCL并邻近外科手术部位（例如，膝关节腔）插入针，在此之后，针改变成弯曲构造。尤其，一旦在外科手术部位处，就可例如根据针相对于病人的解剖构造（anatomy）的特定的插入轨迹而选择/确定用于外科手术步骤的适宜的接近角度。因此，在示例性实施例中，一旦在外科手术部位处，针可被选择性地弯曲，以提供用于外科手术步骤的适宜的接近角度。

尽管已参考本文的实施例特别地示出并描述了本文中限定的系统和方法，本领域技术人员将理解的是，在不偏离由所附权利要求包含的本发明的范围的情况下，可作出形式和细节上的各种改变。

Claims (14)

1.一种外科手术工具，包含：

圆形中空针杆；

在所述针杆上的铰接部分，具有由部分切削部限定的锯齿部，适于通过闭合限定切削部的间隙来将未切削的部段牵引得更加靠近；

针尖，固定在所述针杆的邻近所述铰接部分的端部处的中空部分中；和

拉带，在对应于所述锯齿部的侧面上附接到所述针尖，并适于通过闭合由所述切削部限定的间隙来将所述锯齿部拉到一起，被牵引靠近的锯齿部导致所述针尖在所述切削部的方向铰接，因为针的铰接部分在未切削的侧面上更长，

致动器，所述致动器延伸通过所述针杆中的插管并构造用于驱动外科手术锚固件通过所述针尖中的通道，

其中，所述拉带被构造成施加扩展力，以便使由所述切削部限定的间隙变宽，

其中，所述工具包括一个或更多个止挡部或标记，用于允许选择所述针尖相对于针杆的弯曲角度。

2.如权利要求1所述的外科手术工具，其中，所述切削部延伸跨越中空针杆的直径。

3.如权利要求1所述的外科手术工具，进一步包含铰接旋钮，所述铰接旋钮与所述拉带螺纹连通，用于实现所述拉带的平移移动。

4.如权利要求1所述的外科手术工具，其中，所述锯齿部是环形的锯齿部，并且所述切削部包括沿着针杆的横向横截面对准的弧形切口。

5.如权利要求1所述的外科手术工具，其中，所述针杆的铰接部分限制于所述针杆的邻近所述针尖的远侧部分。

6.如权利要求1所述的外科手术工具，其中，所述拉带是沿着针杆的侧面对准的条。

7.如权利要求1所述的外科手术工具，其中，所述拉带穿过所述针杆中的插管。

8.如权利要求7所述的外科手术工具，其中，所述针杆包括拉带管支撑件，用于沿着所述针杆的内部支撑所述拉带。

9.如权利要求8所述的外科手术工具，其中，所述拉带管支撑件将所述拉带与致动器分离，所述致动器延伸通过所述针杆中的插管并构造用于驱动外科手术锚固件通过所述针尖中的通道。

10.如权利要求8所述的外科手术工具，其中，所述拉带管支撑件被锚固成从所述针杆的横截面中心偏移。

11.一种外科手术工具，包含：

插管针杆；

所述针杆的铰接部分，具有锯齿部；

针尖，相对于所述针杆邻近所述铰接部分固定；和

拉带，适于（i）压缩锯齿部或（ii）扩展锯齿部中的至少一项，从而导致所述针尖铰接，

致动器，所述致动器延伸通过所述针杆中的插管并构造用于驱动外科手术锚固件通过所述针尖中的通道，

其中，所述拉带被构造成施加扩展力，以便使由切削部限定的间隙变宽，

其中，所述工具包括一个或更多个止挡部或标记，用于允许选择所述针尖相对于针杆的弯曲角度。

12.如权利要求11所述的外科手术工具，其中，所述锯齿部包括切口。

13.如权利要求11所述的外科手术工具，其中，所述锯齿部包括狭槽。

14.如权利要求11所述的外科手术工具，其中，所述致动器包括拉带，所述拉带在对应于所述锯齿部的侧面上附接到所述针尖。

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