DE69927717T2

DE69927717T2 - Vorrichtungen zur kannulation und zur nervenüberwachung

Info

Publication number: DE69927717T2
Application number: DE1999627717
Authority: DE
Inventors: F. James MARINO; W. Corbett STONE; K. Troy CHRISTOPHER; J. Jeffrey BLEWETT; S. Brian KELLEHER
Original assignee: Nuvasive Inc
Current assignee: Nuvasive Inc
Priority date: 1998-12-23
Filing date: 1999-06-04
Publication date: 2006-07-20
Anticipated expiration: 2019-06-05
Also published as: EP1146816A4; US7079883B2; JP2003524452A; US20100036226A9; US20120253223A1; US20030195405A1; US8165653B2; US20110245843A1; US20080065144A1; EP1146816A1; WO2000038574A1; US7693562B2; US8489170B2; ATE306213T1; US20080064945A1; US9014776B2; EP1146816B1; US7962191B2; US20070049962A1; US20140024963A1

Description

QUERVERWEISE AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Erfindung ist eine reguläre Anmeldung, die gemäß 35 USC § 119(e) den Nutzen aus den vorläufigen U.S. Patentanmeldungen Serien-Nrn. 60/120,663, eingereicht am 19. Februar 1999; und 60/113,651, eingereicht am 23. Dezember 1998, beansprucht, deren vollständige Offenbarungen hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke hierin eingeschlossen sind.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Nervenüberwachungssysteme und Kanülensysteme zur Verwendung bei minimal invasiven chirurgischen Eingriffen an der Wirbelsäule.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Eine erhebliche Gefahr bei der Durchführung von intervertebralen Operationen oder beim Vorstoßen in einen intervertebralen Raum während eines chirurgischen Eingriffs an der Wirbelsäule ist das unbeabsichtigte Berühren oder Beschädigen der paraspinalen Nerven, einschließlich der austretenden Nervenwurzeln, der querverlaufenden Nerven und der Nerven der Cauda equina. Der genaue Ort dieser paraspinalen Nerven kann vor dem Beginn des chirurgischen Eingriffs nicht festgestellt werden. Darüber hinaus weisen die intervertebralen Räume in der Wirbelsäule andere empfindliche Nerven auf, die sich an Orten befinden, die vor dem Einführen des chirurgischen Instruments in den intervertebralen Bereich nicht vollständig vorhersehbar sind. Dementsprechend hat sich herausgestellt, dass die Gefahr, die spinalen Nerven beim Vorstoßen in einen intervertebralen Raum zu quetschen oder zu beschädigen, die während eines minimal invasiven chirurgischen Eingriffs an der Wirbelsäule verwendeten Verfahren und Vorrichtungen ziemlich einschränkt. Da die Kanülen zudem durch den Rücken des Patienten aufgenommen werden, wie beispielsweise bei der Durchführung eines minimal invasiven chirurgischen Eingriffs an der Wirbelsäule, zerreißen kleinere Blutgefäße, wodurch die Sicht des Chirurgen in dem intervertebralen Bereich versperrt wird, nachdem die Kanüle eingeführt worden ist.
Das Dokument US 5,779,642 zeigt ein Nervenauffindsystem, das für die Erfindung einen Stand der Technik bildet.
ABRISS DER ERFINDUNG
Die Erfindung ist gemäß den beigefügten Ansprüchen festgelegt. Die vorliegende Erfindung sieht Nervenüberwachungsfühler vor, die dazu ausgelegt sind, um den Chirurgen bei der Erkennung des Vorhandenseins und des Orts von paraspinalen Nerven zu unterstützen, wenn der Fühler während eines minimal invasiven chirurgischen Eingriffs vorgerückt wird, wodurch eine Vorrichtung vorgesehen wird, die den Weg von anderen, in diesen intervertebralen Raum einzuführenden, chirurgischen Instrumenten vorgibt. In einem bevorzugten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Kanülensystem mit aufweitbarer Spitze bereitgestellt, welches sowohl als Zugangsöffnung für chirurgische Eingriffe an der Wirbelsäule als auch als System zur Nervenüberwachung funktioniert, so dass das Vorhandensein und die relative Position von paraspinalen Nerven detektiert werden können, wenn die Kanüle mit aufweitbarer Spitze durch die Faszie und die paraspinale Muskulatur des Patienten eingeführt wird. Ein Vorteil des Feststellens der Position eines paraspinalen Nervs in Bezug auf die distale Spitze der Kanüle ist insbesondere, dass der paraspinale Nerv umgangen oder sanft aus dem Weg des Chirurgen bewegt werden kann, während die Kanüle eingeführt wird. Dementsprechend sieht die vorliegende Erfindung in einem bevorzugten Gesichtspunkt ein Kanülierungssystem vor, welches dazu ausgelegt ist, um den Chirurgen beim Vorgeben des Wegs von im intervertebralen Raum aufgenommenen, chirurgischen Instrumenten zu unterstützen, während er das Vorhandensein und den Ort von paraspinalen Nerven erkennt, wenn die Kanüle während eines minimal invasiven chirurgischen Eingriffs zum intervertebralen Raum eines Patienten vorgerückt wird.
Wahlweise kann die vorliegende Nervenüberwachungskanüle mit aufweitbarer Spitze auch dazu ausgelegt sein, um selektiv das Kauterisieren von verletzten Blutgefäßen elektrisch auszulösen, wenn die Kanüle oder andere chirurgische Instrumente kleine Blutgefäße verletzen, wenn sie perkutan in den Patienten eingeführt und entlang eines Wegs in den intervertebralen Raum des Patienten vorgerückt werden. Ein zusätzlicher Vorteil des vorliegenden Kanülensystems besteht deshalb darin, dass vor dem Durchstoßen des Anulus einer Bandscheibe Gefäße auf der Oberfläche der Scheibe kauterisiert werden können, damit im Inneren der Scheibe eine klare Sicht gewährleistet ist, nachdem der chirurgische Zugang bewerkstelligt worden ist.
In einer Ausführungsform umfasst die vorliegende Nervenüberwachungskanüle mit aufweitbarer Spitze vorzugsweise einen hohlen Rohrkörper mit einem an seinem distalen Ende montierten, aufweitbaren Spitzenabschnitt. In einem bevorzugten Gesichtspunkt der Erfindung umfasst der aufweitbare Spitzenabschnitt eine Mehrzahl von im Wesentlichen dreieckigen Verschlussblättern, die durch brechbare, zwischen benachbarten Verschlussblättern angeordnete Dichtungen in einer sich radial nach innen verjüngenden Anordnung zusammengehalten werden. Da sich der aufweitbare Spitzenabschnitt der Kanüle zu einem engen, stumpfen Ende verjüngt, kann die Kanüle unter Verwendung einer stumpfen Dissektion leicht durch die Faszie und die spinale Muskulatur des Patienten geschoben werden, wodurch das Zerschneiden oder Zerreißen solcher Strukturen minimiert werden.
Alternativ kann eine zentrale Elektrode auf einem zentralen Verschluss angeordnet sein, der durch die Kanüle verläuft, und kann eine zweite Elektrode auf einem distalen Ende einer zweiten Kanüle angeordnet sein, wobei die zweite Kanüle zum Öffnen der Verschlussblätter verwendet wird.
Ein Verschlussschaft, der im hohlen, rohrförmigen Kanülenkörper gleitfähig aufgenommen ist, versieht die Kanüle mit Stützung, wodurch der Kanüle genügend Festigkeit gegeben wird, so dass die Kanüle durch die Faszie und die paraspinale Muskulatur des Patienten perkutan eingeführt werden kann. Vorzugsweise weist der Verschluss einen großen festen Griff auf, der es dem Chirurgen erlaubt, die Kanüle zu ergreifen und sie durch den Widerstand der Faszie und der paraspinalen Muskulatur zu schieben.
Nachdem die Kanüle eingeführt worden ist und sie auf dem Anulus des Patienten zu liegen kommt, wird anschließend eine innere Kanüle oder ein innerer Stab, die bzw. der im Inneren der Kanüle gleitfähig aufgenommen ist, zum Auftrennen der brechbaren Dichtungen verwendet, wobei die Verschlussblätter in einem Abstand radial nach außen geöffnet werden, der ausreichend ist, um chirurgischen Instrumenten Zugang zu verschaffen, die durch diese hindurch verlaufenden.
In einigen bevorzugten Gesichtspunkten wird in jedem der Verschlussblätter eine Elektrode angeordnet, und zwar vorzugsweise bei oder in der Nähe des distalen Endes jedes der Verschlussblätter. In anderen Gesichtspunkten der Erfindung wird eine Mehrzahl von Elektroden radial um das distale Ende des Verschlusses herum angeordnet, und springen die Elektroden aus einem kleinen Loch vor, welches durch verkürzte Verschlussblätter festgelegt ist, wie erklärt werden wird.
In verschiedenen Gesichtspunkten der vorliegenden Erfindung können die Elektroden mit wenig Energie versorgt werden, um dadurch die Position eines paraspinalen Nervs mittels einer kontinuierlichen elektromyographischen Echtzeitüberwachung zu erfassen, oder können die Elektroden alternativ mit mehr Energie versorgt werden, so dass sie Blutgefäße kauterisieren. Sicherheitssysteme stellen sicher, dass die zum Kauterisieren ausreichenden Energiepegel nicht aktiviert werden, wenn erfasst wird, dass sich ein Nerv in der Nähe der Elektroden am distalen Ende der Kanüle befindet.
In anderen Ausführungsformen umfasst die vorliegende Erfindung einen länglichen Nervenüberwachungsfühler, der an seiner distalen Spitze eine oder mehrere Elektroden aufweist. In solchen Gesichtspunkten wird der Nervenüberwachungsfühler vorzugsweise durch eine Kanüle zum intervertebralen Raum des Patienten vorgerückt. In weiteren anderen Ausführungsformen wird der vorliegende Nervenüberwachungsfühler durch verschiedene Kanülen und aufweitbare Netztrokare im Patienten aufgenommen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine seitliche Perspektivansicht eines ersten Nervenüberwachungsfühlers der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine geschnittene Seitenaufrissansicht des ersten Nervenüberwachungsfühlers, der in der Nähe des Spinalnervs angeordnet ist, wobei der erste Fühler in einer ersten Kanüle aufgenommen ist, die ihrerseits in einem aufweitbaren Netz aufgenommen ist.
3 zeigt den Fühler von 2, wobei das Netz jedoch aufgeweitet und darüber eine zweite Kanüle aufgenommen ist (nachdem die distalen Enden der ersten Kanüle und das aufweitbare Netz am Nerv vorbei vorgerückt worden sind).
4 ist eine 3 entsprechende, geschnittene Seitenansicht, wobei der erste Fühler und die erste Kanüle entfernt worden sind.
5 ist eine 4 entsprechende Endansicht.
6 ist eine seitliche Perspektivansicht eines zweiten Nervenüberwachungsfühlers der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine geschnittene Seitenaufrissansicht eines zweiten Nervenüberwachungsfühlers, der in der zweiten Kanüle aufgenommen ist.
8 ist eine 7 entsprechende Endansicht.
9A, 9B und 9C zeigen der Reihe nach eine schematische Ansicht eines aufweitbaren Netzsystems, wenn es von einer zusammengezogenen Stellung (9A) in eine aufgeweitete Stellung (9B) bewegt wird, und mit einer darüber aufgenommenen, äußeren Kanüle (9C).
10 ist eine Endansicht des Nervenüberwachungsfühlers von 6, der einen Nerv aus dem Weg einer vorrückenden Kanüle schiebt.
11 ist eine Darstellung eines Nervenüberwachungsfühlers mit aufweitbarer Spitze der vorliegenden Erfindung.
12 ist eine perspektivische Distalansicht des Systems von 11.
13 ist eine Ansicht der distalen Spitze des Systems von 12, wobei sich die Verschlussblätter in einer geschlossenen Stellung befinden.
14 ist eine 13 entsprechende Ansicht, wobei die Verschlussblätter sich jedoch in einer geöffneten Stellung befinden.
15 ist eine Schnittansicht des Systems von 11, wobei der Verschluss darin aufgenommen ist und die Verschlussblätter sich in einer geschlossenen Stellung befinden.
16 ist eine schematische Darstellung der Elektroden an der distalen Spitze der vorliegenden Erfindung, wobei die Elektroden dazu verwendet werden, um die Position eines paraspinalen Nervs zu erfassen.
17 ist eine Schnittansicht des Systems von 11, wobei die innere Kanüle darin aufgenommen ist und die Verschlussblätter sich in einer geöffneten Stellung befinden.
18 ist eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform des distalen Spitzenbereichs der vorliegenden Erfindung, der verkürzte Verschlussblätter aufweist.
19 ist eine 18 entsprechende Endansicht.
20 ist eine Draufsicht einer abziehbaren Kanüle mit aufweitbarer Spitze.
21 ist eine Seitenaufrissansicht der abziehbaren Kanüle von 20.
22 ist eine seitliche Schnittansicht der abziehbaren Kanüle von 20 in einer abgedichteten Stellung.
23 ist eine geschnittene Seitenaufrissansicht der abziehbaren Kanüle von 20 in einer geöffneten Stellung.
24 ist eine 23 entsprechende Draufsicht.
25 ist eine Seitenaufrissansicht eines Nervenüberwachungsfühlers mit gebogenen Verschlussblättern.
26 ist eine 25 entsprechende Seitenaufrissansicht, wobei sich die Verschlussblätter jedoch in einer geöffneten Stellung befinden.
27 ist eine 26 entsprechende Ansicht, wobei jedoch ein aufweitbares Elastomer gezeigt ist, welches um das distale Ende der gebogenen Verschlussblätter gewickelt ist.
28 ist eine geschnittene Aufrissansicht des distalen Endes einer anderen Nervenüberwachungskanüle.
29 ist eine Perspektivansicht eines anderen Nervenüberwachungsfühlers.
30 zeigt den Überwachungsfühler von 29, wobei die Verschlussblätter mittels einer inneren Kanüle geöffnet sind.
31 entspricht 30, wobei der innere Verschluss jedoch entfernt ist.
32 entspricht 30, wobei der innere Verschluss jedoch distal vorgerückt ist.
33 entspricht 31, wobei die innere Kanüle jedoch distal vorgerückt ist.
BESCHREIBUNG DER BESTIMMTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Wie hier dargelegt werden wird, schließt die vorliegende Erfindung sowohl durch Kanülen aufgenommene Nervenüberwachungsfühler als auch verschiedene Kanülen mit aufweitbarer Spitze ein, die an ihren distalen Enden Nervenüberwachungsfühler umfassen.
In einer in 1 ersichtlichen, ersten bevorzugten Ausführungsform ist ein Elektromyographie-Nervenüberwachungsfühler 10 mit einem stumpfen Ende 11 vorgesehen. Am distalen Ende des Fühlers 10 ist eine Elektrode 13 vorgesehen, die durch elektrische Anschlüsse 15 geladen wird. Wenn sich die Elektrode 13 einem Nerv 20 nähert (siehe 2), ruft der von der Elektrode ausgelöste, minimale Depolarisierung-Schwellenwert eine entsprechende elektromyographische Aktivität hervor, so dass das Vorhandensein des Nervs 20 durch elektromyographische Standardtechniken erfasst werden kann, wodurch das Vorhandensein des Nervs angezeigt wird. Bei der Verwendung von elektromyographischen Standardtechniken kann das Vorhandensein des Nervs 20 insbesondere mittels geeigneter, an einem geeigneten Muskel befestigter Nadeln oder Pflaster erfasst werden, wenn die Elektrode 13 stimuliert, und depolarisiert dadurch die Elektrode 13.
In einem beispielhaften Anwendungsverfahren (siehe 2) kann der vorliegende Nervenüberwachungsfühler 10 perkutan durch den Rücken des Patienten in einer posterolateralen Annäherung in Richtung des intervertebralen Raums des Patienten vorgerückt werden, und zwar unter Verwendung der Anordnung, in welcher eine erste Kanüle 30 den Fühler 10 umgibt, wenn der Fühler vorgerückt wird. Wenn der Fühler 10 vorgerückt wird, wird er dann proximal des Nervs 20 angeordnet. Wenn dies geschieht, wird das Vorhandensein des Nervs 20 relativ zum Fühler 10 durch das von der Elektrode 13 erzeugte Signal festgestellt, wie oben dargelegt.
In einem bevorzugten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist über der ersten Kanüle 30 ein aufweitbares Netz 32 aufgenommen, so dass das Aufweiten dieses Netzes von der in 2 gezeigten, zusammengezogenen Stellung in die in 3 gezeigte, aufgeweitete Stellung den Nerv 20 sanft aus dem Weg bewegt.
Auch kann in einem in 3 gezeigten, bevorzugten Gesichtspunkt danach eine zweite Kanüle 34 über dem aufgeweiteten Netz 32 aufgenommen werden, wodurch ein großer Durchgang 40 für den intervertebralen Zugang vorgesehen wird, wenn der Fühler 10, die erste Kanüle 30 und das aufweitbare Netz 32 entfernt sind, wie in den 4 und 5 gezeigt. Dementsprechend schützt der von der Kanüle 34 vorgesehene, große Durchgang 40 in den intervertebralen Bereich den empfindlichen Nerv 20, wobei durch diesen hindurch ein Zugang für chirurgische Instrumente vorgesehen wird, einschließlich solcher Instrumente wie beispielsweise intervertebrale Einsätze, Knochenentrindungsvorrichtungen, Kameras, Gelenkzangen, intervertebrale Einsätze und intervertebrale Anordnungssysteme.
Wie in 6 ersichtlich, ist auch ein zweiter Nervenüberwachungsfühler 9 vorgesehen. Der Nervenüberwachungsfühler 9 weist eine Mehrzahl von Elektroden 12, 14, 16 und 18 auf, die an radialen Orten in Nachbarschaft eines stumpfen distalen Endes 8 angeordnet sind, wie in den 6, 7 und 8 ersichtlich. Die radial angeordneten Elektroden 12, 14, 16 und 18 führen wie folgt eine Vielfalt von nützlichen Funktionen durch.
Da die Elektroden 12, 14, 16 und 18 mit Bezug auf 8 an radialen Orten um die Spitze des Fühlers 10 herum angeordnet sind, depolarisieren die dem Nerv 20 nächstgelegenen Elektroden (in diesem Falle die Elektrode 14 und zu einem geringeren Grad die Elektroden 12 und 16) den Nerv, so dass die Anwesenheit des Nervs 20 mittels elektromyographischer Standardtechniken detektiert werden kann. Aufgrund dessen wird ein Signal erzeugt, welches dem operierenden Chirurgen mitteilt, dass sich der Nerv 20 proximal der Elektrode 14 befindet. Sollte der Nerv 20 stattdessen in einer anderen Ausrichtung angeordnet sein, würde das Signal der Elektroden 12, 14, 16 und 18, wie man erkennen kann, das Vorhandensein des Nervs stattdessen an einem anderen Ort anzeigen. Dementsprechend kann der Fühler 9 als Instrument zum Untersuchen des inneren Durchgangs der Kanüle 34 eingesetzt werden, um festzustellen, ob sich der Nerv 20 unbeabsichtigterweise darin verfangen hat, wenn die Kanüle 34 über das aufgeweitete Netz 32 vorgerückt wird. Da die Elektroden 12, 14, 16 und 18 an radialen Orten um das distale Ende des Fühlers herum angeordnet sind, ist es darüber hinaus möglich, den genauen Ort des Nervs 20 festzustellen. Ebenfalls vorzugsweise wird jede der Elektroden 12, 14, 16 und 18 in einer sich wiederholenden Reihenfolge mit einer ausreichenden Zeitverzögerung dazwischen aktiviert, um eine elektromyographische Rückmeldung zu detektieren.
In einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung können die radial angeordneten Elektroden 12, 14, 16 und 18 zur Elektrokoagulation von Blutgefäßen verwendet werden, wie beispielsweise von Blutgefäßen auf dem Anulus des Patienten, wenn auf den intervertebralen Bereichs des Patienten zugegriffen wird. Da die Mehrzahl von Elektroden am distalen Ende des Fühlers 9 angeordnet sind, ist es insbesondere möglich, zwischen verschiedenen Elektroden einen Strom fließen zu lassen, wodurch benachbarte Blutgefäße kauterisiert werden.
In einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung können die radial angeordneten Elektroden 12, 14, 16 und 18 dazu verwendet werden, um wie folgt beim Umgehen (oder alternativ beim Bewegen) des Nervs 20 mitzuwirken. Mit Bezug auf 10 wird festgestellt, dass sich der Nerv 20 in Nachbarschaft der Elektrode 14 befindet, indem das oben dargelegte Verfahren verwendet wird. Der Fühler 10 kann dann in einer radialen Richtung sanft von der Elektrode 14 weg bewegt werden, wie durch den Pfeil D angezeigt, so dass der Nerv 20 danach sanft aus dem Weg geschoben werden kann, wodurch ein sicherer Zugang zum intervertebralen Raum des Patienten vorgesehen wird. Alternativ schiebt die Bewegung des Fühlers 10 in einer der Richtung D entgegengesetzten Richtung den Nerv 20 derart aus dem Weg, dass danach eine Kanüle am Nerv 20 vorüber vorgerückt werden kann, ohne den Nerv dabei zu beschädigen.
In einem in den 9A, 9B und 9C gezeigten, weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird die Aufweitung des Netzes 32 wie folgt gesteuert. Wie in 9A gezeigt, befindet sich das aufweitbare Netz 32 in einer zusammengezogenen Stellung und ist auf das Ende einer Kanüle 35 montiert. Ein distales Ende des Netzes 32 ist gegen den Anulus 40 des Patienten oder gegen jegliche andere geeignete, harte Knochenstruktur angeordnet. Durch das Schieben des Stabs oder der Kanüle 35 in Richtung D2 wird das Netz 32 zusammengedrückt, was es veranlasst, sich radial aufzuweiten und sich zu kürzen. Durch diese Bewegung wird der Nerv 20 (hier im Querschnitt gezeigt) versetzt. Im Anschluss daran kann die Kanüle 37 über das aufgeweitete Netz 32 geschoben werden, wie in 9B ersichtlich. Im Anschluss daran kann die Kanüle 37 am Nerv 20 vorbei vorgerückt werden, wobei der Nerv 20 noch weiter sanft aus dem Weg geschoben wird, wie in 9C gezeigt. Schließlich können der Stab oder die Kanüle 35 und das daran befestigte Netz 32 entfernt werden, wobei ein großer kanülierter Durchgang zum Anulus oder zum intervertebralen Raum zurückbleibt.
Es versteht sich, dass die vorliegenden Nervenüberwachungsfühler ohne das aufweitbare Netzsystem der 9A, 9B und 9C verwendet werden können. Es versteht sich darüber hinaus, dass das vorliegende Verfahren und das Gerät zur minimal invasiven Nervenüberwachung in jedem arthroskopischen Verfahren verwendet werden kann.
Wie man auch erkennen kann, sind die vorliegenden Nervenüberwachungsfühler in der Lage, zusätzlich zum Spinalnerv das Vorhandensein auch von jeglichem anderen efferenten motorischen Skelettnerv zu detektieren, und können diese daher in verschiedenen chirurgischen Verfahren verwendet werden. Alternativ sind die vorliegenden Nervenüberwachungsfühler unter Verwendung der evozierten Potential-Elektromyographie ebenfalls dazu ausgelegt, um das Vorhandensein von afferenten sensorischen Nerven zu erfassen, und zwar in Antwort auf die im Rückenmark oder in der Hirnrinde empfangenen Signale.
In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform sieht die vorliegende Erfindung ein Nervenüberwachungs-Kanülensystem 110 mit aufweitbarer Spitze vor, die einen endoskopischen, hohlen Kanülenschaft 112 mit einer aufweitbaren Spitze 113 umfasst, die aus einer Mehrzahl von Verschlussblättern 114 gebildet ist (die Details der Verschlussblätter 114 sind in den 12, 13 und 14 besser gezeigt). Das System 110 umfasst ferner einen Verschluss 120, der im Kanülenschaft 112 gleitfähig aufgenommen ist. Wie in 15 gezeigt, weist der Verschluss 120 eine steife Struktur auf, die den Kanülenschaft 112 mit einer inneren Stützung versieht, so dass der Kanülenschaft 112 perkutan aufgenommen werden kann. Der Schaft 112 kann einen kreisförmigen, einen ovalen, einen Rennbahn-förmigen Querschnitt oder jegliche andere Auslegung aufweisen. Durch das Halten eines Verschlussgriffs 122 ist der Chirurg in der Lage, den Kanülenschaft 112 durch die paraspinale Muskulatur des Patienten vorzurücken und die aufweitbare Spitze 113 am Anulus des Patienten festzumachen.
Wie in den 12 und 13 ersichtlich, ist die aufweitbare Spitze 113 aus einer Mehrzahl von Verschlussblättern 114 gebildet, die durch brechbare Dichtungen 115 zusammengehalten werden. Die brechbaren Dichtungen 115 können aus einem Elastomer-Material gebildet sein, welches zwischen den Verschlussblättern Sollbruchsegmente aufweist, die bei der radialen Aufweitung der Verschlussblätter brechen. In einem bevorzugten Gesichtspunkt weist jedes der Verschlussblätter 114, wie gezeigt, eine darin angeordnete Elektrode 116 auf. Die Elektroden 116 dienen den folgenden wichtigen Funktionen.
Zuerst können die Elektroden 116 zur Elektromyographie verwendet werden und insbesondere zum Erfassen des Vorhandenseins und der relativen Position von paraspinalen Nerven, wenn der Kanülenschaft 112 vorgerückt wird. Mit Bezug auf 16 ist ersichtlich, dass die Elektroden 116a, 116b, 116c, 116d, 116e und 116f radial um den Kanülenschaft 112 herum angeordnet sind, wobei in jedem der Verschlussblätter 114 eine Elektrode angeordnet ist, wie es beschrieben worden ist. Die Elektroden 116a, 116b, 116c, 116d, 116e und 116f wirken wie folgt beim Erfassen des Vorhandenseins und des Orts eines paraspinalen Nervs 160 mit. Die dem Nerv 160 nächstgelegenen Elektroden (in diesem Fall die Elektroden 116b und 116c und zu einem geringeren Grad die Elektroden 116a und 116d) depolarisieren den Nerv 160, so dass das Vorhandensein des Nervs 160 mittels Elektromyographie detektiert werden kann. Aufgrund dessen kann der Schaft 112 in Richtung D bewegt werden, wobei der Nerv 160 umgangen wird, wenn der Schaft 112 eingeführt wird. Alternativ kann der Schaft 112 natürlich in der zu D entgegengesetzten Richtung bewegt werden, so dass der Kanülenschaft 112 den Nerv 160 sanft aus dem Weg bewegt. Wenn keine der Elektroden 116a, 116b, 116c, 116d, 116e und 116f zum Depolarisieren des Nervs ausreichend stimuliert (und dabei bei seiner Detektion mitwirkt), kann der Schaft 112 darüber hinaus sicher in Richtung des intervertebralen Raums des Patienten vorgerückt werden. Sollte jede der Elektroden 116a, 116b, 116c, 116d, 116e und 116f den Nerv depolarisieren, würde dadurch angezeigt, dass sich der Nerv direkt vor dem vorrückenden Kanülenschaft 112 befindet.
Dementsprechend könnte der Kanülenschaft so bewegt werden, dass der Kontakt mit dem Nerv vermieden wird.
Wenn keine der Elektroden 116a, 116b, 116c, 116d, 116e und 116f das Vorhandensein eines Nervs anzeigt, können die Elektroden 116a, 116b, 116c, 116d, 116e und 116f alternativ mit einem höheren Maß an Energie versorgt werden, so dass das Kauterisieren von kleineren Blutgefäßen erreicht werden kann, indem man einen erhöhten elektrischen Strom zwischen jeder der verschiedenen, benachbarten Elektroden fließen lässt, wodurch benachbarte Blutgefäße kauterisiert werden. Vorzugsweise umfasst die vorliegende Erfindung ein Sicherheitssystem, so dass die Energiepegel der Elektroden 116 zum Kauterisieren nicht aktiviert werden, wenn irgendeine der Elektroden 116 dabei das Vorhandensein eines paraspinalen Nervs erfasst.
Vorzugsweise wird jede der Elektroden 116a, 116b, 116c, 116d, 116e und 116f der Reihe nach betätigt, wobei dazwischen eine ausreichende Latenzzeit zum Detektieren eines elektromyographischen Signals gewährt wird.
Wie in 11 ersichtlich, kann ein Knopf 121 dazu verwendet werden, um die Nervenerfassungsfunktionen zu aktivieren und kann ein Knopf 123 dazu verwendet werden, um die Blutgefäß-Kauterisierungsfunktionen zu aktivieren. Die Knöpfe 121 und 123 befinden sich geeigneterweise auf dem nahen Griff 122, so dass sie aktiviert werden können, während der Chirurg den Verschlussgriff 122 ergreift.
Nachdem der Verschluss 120 am Anulus des Patienten angeordnet worden ist, wird dieser vom Kanülenschaft 112 entfernt. Wie in 17 ersichtlich, wird dann eine innere Kanüle 130 in den Kanülenschaft 112 eingeführt. Die Größe der inneren Kanüle 130 ist so bemessen, dass sie dann, wenn sie vollständig in den Schaft 112 eingeführt ist, die Dichtungen 115 auseinander bricht, wodurch die Verschlussblätter 114 gezwungen sind, sich, wie ersichtlich, auf einen Abstand von zumindest dem inneren Durchmesser des Schafts 112 radial nach außen zu verlagern. Die innere Kanüle 130 kann alternativ einen festen Stab oder einen Verschluss umfassen, der so bemessen ist, dass er im Schaft 112 aufgenommen werden kann, um die Verschlussblätter 114 zu öffnen.
Wie in 13 ersichtlich, findet man zwischen benachbarten Verschlussblättern 114 eine Aussparung 118, und zwar dort, wo die Verschlussblätter 114 am distalen Ende 113 des Kanülenschafts 112 montiert sind. Die Aussparungen 118 dienen dazu, das Brechen der Dichtungen 115 zu erleichtern, indem an der Basis der brechbaren Dichtungen 115 ein Spannungsabbaubereich vorgesehen ist.
Wie in den 18 und 19 gezeigt, umfasst die distale Spitze 113 in einer alternativen Auslegung verkürzte Verschlussblätter 114a, die, wenn sie mittels der brechbaren Dichtungen 115 miteinander versiegelt sind, an ihrem distalen Ende aufeinander treffen, um an der distalen Spitze 113 des Kanülenschafts 112 eine kleine Öffnung 117 festzulegen. In dieser Auslegung ist im Kanülenschaft 112 ein Verschluss 120a gleitfähig aufgenommen. Der Verschluss 120a weist ein enges distales Ende 113a auf, welches durch die Öffnung 117 vorspringt. Elektroden 119a, 119b, 119c, 119d, 119e und 119f sind radial um das enge distale Ende 113a des Verschlusses 120a herum angeordnet, wobei sie in ähnlicher Weise funktionieren, wie die in 6 gezeigte Fühlerauslegung.
In dieser alternativen Auslegung der 18 und 19 werden die oben beschriebenen und mittels der Elektroden 116 auf den Verschlussblättern 114 durchgeführten Nervenüberwachungs- und Blutgefäßkauterisierungsfunktionen stattdessen mittels der Elektroden 119 auf dem Verschluss 120a durchgeführt. In diesem Gesichtspunkt der Erfindung sind die Verschlussblätter 114a verkürzt und springt der Verschluss 120a durch diese hindurch vor.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform ist eine abziehbare Kanüle mit einer aufweitbaren Spitze vorgesehen. Mit Bezug auf 20 ist eine Kanüle 150 vorgesehen. Die Kanüle 150 weist ein verjüngtes, enges distales Ende 152 und eine Wegreißlinie 153 auf, die aus dem bevorzugten Polymer-Material der Kanüle 150 gebildet ist. Unter Spannung teilt sich die Wegreißlinie 153, wie erklärt werden wird.
Die Kanüle 150 kann auch Elektroden 153 umfassen, die eine ähnliche Funktion wie die hierin beschriebenen Elektroden 116 ausüben. Die Elektroden 153 können axial entlang der Länge der Kanüle 150 oder radial um das distale Ende der Kanüle 150 herum angeordnet sein oder in irgendeiner einer Kombination derselben.
Ein Vorteil des radialen Anordnens entlang der Kanüle ist, dass die Elektroden 153 dadurch in der Lage sind, die Position eines Nervs relativ zur Kanüle in einer axialen Dimension zu erfassen. Gleichermaßen ist es ein Vorteil des radialen Anordnens um die Kanüle herum, dass die Elektroden dadurch in der Lage sind, die Position eines Nervs relativ zur Kanüle in einer radialen Dimension zu erfassen. Es versteht sich, dass alle Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung das Konzept der Nervenüberwachungselektroden umfassen, die sowohl radial um die Nervenüberwachungskanüle oder den Verschluss herum als auch axial entlang derselben angeordnet sind, und dass das in der Auslegung der 7, 8 und 11 bis 19 gezeigte, radiale Anordnen der Elektroden und das in der Auslegung der 20 bis 23 gezeigte, axiale Anordnen der Elektroden nicht einschränkend ist.
In einem bevorzugten Betriebsverfahren wird die Kanüle 150 derart vorgerückt, dass sich ihr verjüngtes Ende 152 in Nachbarschaft des Nervs 160 befindet, wie in 22 ersichtlich. In der Kanüle 150 ist ein Verschluss 155 angeordnet. Der Verschluss 155 versieht die Kanüle mit einer strukturellen Stützung, wenn sie eingeführt wird oder wenn sie einen Nerv bewegt. Der Verschluss 155 kann anschließend entfernt werden, so dass die Kanüle 150 als offener Durchgang tätig ist, wie es erklärt werden wird.
Es kann auch eine enge innere Kanüle 157 vorgesehen sein. Die Kanüle 157 ist um den Verschluss 155 herum und in der Kanüle 150 aufgenommen. Wenn der Operateur festgestellt hat, dass es sicher und wünschenswert ist, die Kanüle 150 zu öffnen, wird die innere Kanüle 157 in die in den 23 und 24 gezeigte Position vorgerückt. Insbesondere drückt die innere Kanüle 157 gegen das verjüngte Ende 152 der Kanüle 150, wodurch die Kanüle 150 veranlasst wird, sich entlang der Wegreißlinie 153 aufzuteilen. Dementsprechend kann die innere Kanüle 157 dazu verwendet werden, um einen kanülierten Durchgang vorzusehen, wenn der Verschluss 157 aus dieser entfernt worden ist. Alternativ kann die innere Kanüle 157 durch einen geeignet bemessenen Verschluss ersetzt werden, um die Kanüle 150 entlang der Wegreißlinie 153 zu öffnen.
Die Wegreißlinie 153 kann durch Anreißen des Polymer-Materials gebildet werden, welches die Kanüle 150 bildet. Die Wegreißlinie 153 verläuft vorzugsweise in einem gewissen Abstand entlang entgegengesetzten Seiten des offenen Endes 152 der Kanüle 150. Alternativ kann die Wegreißlinie 153, wie gezeigt, entlang des oberen Endes und des unteren Endes der Kanüle 150 angeordnet sein.
25 ist eine Seitenansicht einer Auslegung der vorliegenden Erfindung mit gebogenen Verschlussblättern in einer geschlossenen Stellung, wobei eine Kanüle 220 an einem distalen Ende 215 nach außen gebogene Verschlussblätter 212 aufweist. Wie gezeigt, ist ein Nerv 230 in Nachbarschaft der Enden der geschlossenen Verschlussblätter 212 angeordnet. Wie in 26 gezeigt, werden die Verschlussblätter 212 danach geöffnet (unter Verwendung der hierin beschriebenen Verfahren). Das Öffnen der Verschlussblätter 212 führt dazu, dass der Nerv 230 im Allgemeinen nach oben von einer Operationsstelle weg verlagert wird, die vorzugsweise eine Bandscheibe 240 eines Patienten umfassen kann.
Wie in 27 gezeigt, kann ein Elastomer 250 um die Verschlussblätter 212 herum gewickelt sein, so dass die Nerven nicht in Zwischenräumen 213 zwischen benachbarten Verschlussblättern eingeklemmt werden, und zwar entweder wenn die Verschlussblätter zuerst geöffnet werden oder wenn die Verschlussblätter während der Entfernung der Kanüle aus dem Patienten geschlossen werden. Es sollte beachtet werden, dass das Elastomer 250 auch um die Enden von jeglicher der in den 11 bis 19 gezeigten Auslegungen mit geraden Verschlussblättern herum gewickelt sein kann.
Die Operationsstelle oder der Zielort können die Bandscheibe 240 eines Patienten umfassen, wenn die vorliegende Erfindung in minimal invasiven chirurgischen Eingriffen an der Wirbelsäule verwendet wird. Es versteht sich jedoch, dass die vorliegende Kanüle mit aufweitbarer Spitze bei allen Arten von minimal invasiven chirurgischen Eingriffen verwendet werden kann und dass sie zum Ansteuern jeglichen Zielorts, bei welchem sich empfindliche Nerven in der Nähe befinden, besonders geeignet ist, da die vorliegende Erfindung insbesondere dazu ausgelegt ist, um den Nerv sanft aus dem Weg zu schieben, wenn die Verschlussblätter geöffnet werden, wodurch eine kanülierte Zugangsöffnung zum Einführen und Entfernen von verschiedenen chirurgischen Vorrichtungen durch die Kanüle 220 vorgesehen wird.
28 zeigt eine alternative Auslegung des distalen Endes 302 einer Nervenüberwachungskanüle 300. Die Kanüle 300 weist eine Mehrzahl von sich aufweitenden Verschlussblättern 314 auf, wobei jedes Verschlussblatt 314 eine Elektrode 316 umfasst, die zur oben beschriebenen Nervenüberwachung oder zur Kauterisierung von Blutgefäßen ausgelegt ist. In diesem Gesichtspunkt der Erfindung springt ein Verschluss 310, wie gezeigt, durch eine Öffnung zwischen den Verschlussblättern 314 vor. Wie es ersichtlich ist, kann der Verschluss 310 vorzugsweise zu einem engen distalen Ende 302 verjüngt sein, was das leichtere Einführen der Kanüle 300 durch die Faszie und die paraspinale Muskulatur des Patienten und in den intervertebralen Raum des Patienten hinein unterstützt. Außerdem kann das distale Ende 302 des Verschlusses 310 so gestaltet sein, dass es, wie gezeigt, an den Enden der Verschlussblätter 314 einklinkt, was das Zusammenhalten der Verschlussblätter 314 unterstützt, wenn die Kanüle 300 vorgerückt wird.
Vorzugsweise umfasst der Verschluss 310 ferner eine zentral angeordnete Elektrode 320. Die Elektrode 320, die von der Elektrode 316 axial versetzt ist, ist dazu ausgelegt, um die Position eines Nervs in der axialen Richtung zu erfassen, wenn sich der Fühler 300 dem Nerv nähert. Im Anschluss an das Einsetzen einer inneren Kanüle 315 am intervertebralen Raum des Patienten kann diese distal vorgerückt werden, um die Verschlussblätter 314 zu öffnen, wobei der Verschluss 310 leicht vorgerückt wird, um zuerst die distalen Enden der Verschlussblätter 314 auszuklinken und um danach von der Kanüle 300 entfernt zu werden, wodurch ein kanülierten Zugang zum intervertebralen Raum des Patienten vorgesehen wird.
Die 29 bis 33 zeigen ein alternatives Nervenüberwachungs-Kanülensystem und Nervenüberwachungs-Fühlersystem 400, welches eine Kanüle 402 umfasst, die eine Mehrzahl von sich radial nach außen erstreckenden Verschlussblättern 404 umfasst. In der Kanüle 402 ist innerer Verschluss 500 aufgenommen. Der Verschluss 500 weist eine an seinem distalen Ende angeordnete Elektrode 502 auf, wie in 30 gezeigt. In 29 ist die Elektrode 502 auch am distalen Ende der Kanüle 402 ersichtlich. Die Elektrode 502 ist zum Stimulieren tätig und um dabei einen Nerv zu depolarisieren, wenn die Kanüle 402 in Richtung des intervertebralen Raums des Patienten vorgerückt wird. 29 zeigt die Kanüle 402, wobei die Verschlussblätter 404 um die Elektrode 502 herum geschlossen sind, wenn die Kanüle vorgerückt wird.
30 zeigt eine innere Kanüle 550, die durch die Kanüle 402 vorgerückt wird, um die Verschlussblätter 404, wie gezeigt, zu öffnen. Die innere Kanüle 550 umfasst vorzugsweise eine Elektrode 510, die, wie gezeigt, um das distale Ende der Kanüle herum angeordnet ist. Nachdem die innere Kanüle 550 die Verschlussblätter 404, wie gezeigt, geöffnet hat, wird die Elektrode 502 ausgeschaltet und wird der Verschluss 500 aus der inneren Kanüle 550 entfernt, wie in 31 gezeigt. Die Elektrode 510 bleibt eingeschaltet, so dass sie dazu ausgelegt ist, um zu detektieren, ob sich ein Nerv derart nahe befindet, dass er in die Kanüle 550 eintritt, oder ob ein durch die Kanüle 550 vorgerücktes, chirurgisches Instrument einen sich proximal der Elektrode 510 befindenden Nerv berühren könnte.
Wie in 32 gezeigt, kann der Verschluss 500 anschließend durch die Kanüle 550 vorgerückt werden, um den Anulus einer Scheibe stumpf zu teilen und zu dehnen. In diesem Gesichtspunkt der Erfindung wird die Elektrode 502 ausgeschaltet, wenn der Anulus geteilt und gedehnt wird. Die ringförmige Elektrode 510 kann während dieses Verfahrens vorzugsweise eingeschaltet werden, um das Vorhandensein von Nerven in Nachbarschaft des distalen Endes der Kanüle 550 zu erfassen.
Wie es in 33 ersichtlich ist, kann der Verschluss 500, nachdem der Anulus geteilt und gedehnt worden ist, aus der Kanüle 550 entfernt werden, wobei die Kanüle 550 in ein in den Anulus geschnittenes Loch distal vorgerückt wird. Aufgrund dessen wird ein sicherer, kanülierter Zugangsweg in den Anulus oder in einen anderen Bereich des Patientenkörpers vorgesehen.

Claims

Nervenüberwachungssystem, umfassend: • einen Nervenüberwachungsfühler (9, 10, 120, 310, 500) mit zumindest einer auf diesem angeordneten Nervenüberwachungselektrode (12, 13, 14, 16, 18, 119, 320, 502); und • eine Kanüle (30, 34, 35, 37, 112, 150, 220, 300, 402, 550), die so bemessen ist, dass sie über dem Nervenüberwachungsfühler gleitbar aufgenommen werden kann, wobei die Kanüle zumindest eine auf dieser angeordnete Nervenüberwachungselektrode (116, 153, 316, 510) und ein Lumen aufweist, welches so bemessen ist, dass chirurgische Instrumente durch es hindurchgeführt werden können, nachdem der Nervenüberwachungsfühler entfernt worden ist.
Nervenüberwachungssystem gemäß Anspruch 1, bei welchem die Kanüle (112, 220, 300, 402) eine aufweitbare distale Spitze (113, 215) aufweist.
Nervenüberwachungssystem gemäß Anspruch 2, bei welchem die aufweitbare distale Spitze (113, 215) eine Mehrzahl von sich nach innen verjüngenden Verschlussblättern (114, 212, 314, 404) umfasst.
Nervenüberwachungssystem gemäß Anspruch 3, bei welchem zumindest eine Nervenüberwachungselektrode (116, 316) in jedem der Verschlussblätter (114, 212, 314, 404) angeordnet ist.
Nervenüberwachungssystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die zumindest eine Nervenüberwachungselektrode (12, 13, 14, 16, 18, 116, 119, 153, 316, 320, 502, 510) für die Elektromyographie ausgelegt ist.
Nervenüberwachungssystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die zumindest eine Nervenüberwachungselektrode (12, 13, 14, 16, 18, 116, 119, 153, 316, 320, 502, 510) zum Kauterisieren von Blutgefäßen ausgelegt ist.
Nervenüberwachungssystem gemäß Anspruch 3, welches ferner ein gleitbares, in der Kanüle aufgenommenes Glied (130, 157, 315, 550) umfasst, wobei das gleitbare Glied so bemessen ist, dass es die Verschlussblätter dazu veranlasst, sich radial nach außen zu biegen, wenn es durch sie hindurchgeführt wird.
Nervenüberwachungssystem gemäß Anspruch 7, bei welchem das gleitbare Glied eine innere Kanüle (130, 157, 315, 550) umfasst.
Nervenüberwachungssystem gemäß Anspruch 1, bei welchem der Nervenüberwachungsfühler einen Verschluss (120, 310, 500) umfasst.
Nervenüberwachungssystem gemäß Anspruch 8, bei welchem der Verschluss des Nervenüberwachungsfühlers einen Verschluss (120, 310, 500) umfasst, der so bemessen ist, dass er in der inneren Kanüle (130, 157, 315, 550) aufgenommen werden kann.
Nervenüberwachungssystem gemäß Anspruch 3, bei welchem die Verschlussblätter (212) an ihren distalen Enden radial nach außen gebogen sind.
Nervenüberwachungssystem gemäß Anspruch 3, welches ferner ein aufweitbares Elastomer (250) umfasst, welches um die Verschlussblätter (212) gewickelt ist.
Nervenüberwachungssystem gemäß Anspruch 3, bei welchem die Verschlussblätter (114) mittels brechbarer Dichtungen zusammengehalten sind.
Nervenüberwachungssystem gemäß Anspruch 3, bei welchem die Verschlussblätter (114, 314, 404) im Allgemeinen dreieckig sind.
Nervenüberwachungssystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die zumindest eine auf der Kanüle (116, 316) angeordnete Nerven überwachungselektrode eine Mehrzahl von Nervenüberwachungselektroden umfasst, die radial um das distale Ende der Kanüle herum angeordnet sind.
Nervenüberwachungssystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die zumindest eine auf der Kanüle (153) angeordnete Nervenüberwachungselektrode zumindest zwei Nervenüberwachungselektroden umfasst, die entlang der Länge der Kanüle in Bezug zueinander axial angeordnet sind.
Nervenüberwachungssystem gemäß Anspruch 9, bei welchem der Verschluss (120, 310, 500) vom distalen Ende der Kanüle (112, 300, 402) vorspringt.
Nervenüberwachungssystem gemäß Anspruch 17, bei welchem der Verschluss (500) an seinem distalen Ende ferner eine zentrale Elektrode (502) umfasst.