[发明专利]用于整形手术应用的超声波系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2009年5月7日提交的且分配的序列号是61/176,373的共同未决临时专利申请“用于整形手术应用的超声波”的权益。上述临时申请的全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开一般地涉及脊柱手术领域中的设备和操作，特别是涉及与整形手术应用相关的用于定位椎弓根螺钉和/或估计椎弓根螺钉的定位的仪器、系统和方法。

背景技术

用于脊柱固定的外科技术根据使用的外科设备的类型而广泛地变化，但是现代的外科实践相当大地依赖于由普通椎弓根螺钉提供的强度和稳定性。然而，在椎弓根螺钉放置期间必须要注意的是，保护神经不受损害。例如，在椎弓根的骨组织中形成钉道之后但在进行椎弓根螺钉植入之前，外科医生典型地将乘此机会检查钉道的轴向延伸的侧壁从而查找缺陷。随着对于解剖结构仅提供了有限视野的微创手术操作的使用的出现和增加，错误放置椎弓根螺钉的风险增大。如果外科医生查出了邻近脊柱的皮质骨中的任一显著尺寸的破裂，他或她将很大可能选择重新定向螺钉从而避免如疼痛、麻痹和出血的并发症的危险。

外科医生常规使用的一种用于查找所述皮质破裂的方法是借助普通的触觉触角探头的组织触诊法。虽然所有的外科医生都意识到这种方法具有其局限性，包括关于在相对小的破裂情形下的灵敏度，以及关于假阳性，在触觉触角探头的使用中大多数人会变得不舒服。在技术和工具能够发展到便于在微创脊柱手术操作的背景下持续有效地使用触觉诊断技术的意义上来说，在目前的医生之中很可能还存在较大的相关市场。

超声波技术在手术应用中的使用的目前发展已经显示为是很有前途的。电子设备越来越微型化使得能够定位超声波传感器到越来越小的有益效果，但至少到目前为止，较难到达解剖部位。然而，尽管到目前为止仍在努力，但依然存在对用于在椎弓根螺钉植入之前定位钉道骨组织缺陷的方便、卫生、低成本且有效的设备和相关技术的需求。

特别是当结合本文随附的附图阅读时通过下面的详细描述将会显而易见的是，这些和其它的需求通过此处公开的器械、系统和方法得到了满足。

发明内容

本公开提供一种用于获得和/或确定解剖信息的有利的仪器、系统和方法，例如在椎弓根螺钉植入之前定位钉道骨组织缺陷。在示例性实施例中，提供了一种医疗诊断仪器，包括：(i)近侧手柄，其被配置和定尺寸为允许操作员用手抓握所述仪器；(ii)超声波探头，其包括纵轴和超声波传感器，所述纵轴自所述手柄向远侧延伸并终止于远端；超声波传感器相对于纵轴邻近所述纵轴的远端安装，超声波传感器包括超声波能量产生元件的阵列；以及(iii)触觉触角探头(tactile feeler probe)，其相对于所述超声波探头安装，所述触觉触角探头包括纵轴和触角探头末端(例如球形末端)，所述触觉触角探头的纵轴相对于所述超声波探头的纵轴安装并且向远侧延伸得超出超声波探头的纵轴的远端，所述触角探头末端被限定在触觉触角探头的纵轴的远端。

所述超声波传感器和所述远端通常被协同地配置、定向和定尺寸为允许操作员将超声波传感器和所述远端插入期望的解剖部位中，从而允许操作员于此获得用于由操作员视觉检查的解剖部位的相应的二维图像，以达到检测超声波可检测的解剖特性的目的。超声波能量产生元件的阵列可以是侧面发射式的，并且可以以线性阵列和相控阵列来定向。此外，所述触觉触角探头的纵轴和所述触角探头末端通常被协同地配置和定尺寸为允许操作员将所述触觉触角探头的纵轴和触角探头末端插入期望的解剖部位中，从而允许操作员于此执行对选择的解剖部位的触觉检查。

本公开的医疗诊断仪器可以有利地与形成在人类患者的脊柱中的椎弓根螺钉钉道结合使用。此外，所述超声波传感器的超声波能量产生元件的阵列可以沿所述椎弓根螺钉钉道的侧壁的选择部轴向延伸，并且面向所述选择部定位。所述触觉探头末端可以面向所述椎弓根螺钉钉道的侧壁的选择部定位。

所述医疗诊断仪器还可以包括至少一个通道，所述通道被配置和定尺寸为容纳基尔希纳氏钢丝(K-wire)以允许所述仪器滑动地安装在基尔希纳氏钢丝上，从而达到相对于期望的解剖部位轴向地引导超声波探头和触觉触角探头的目的。于是，所述通道可以形成在手柄中并且延伸通过所述手柄，和/或形成在手柄的延伸部中并且延伸越过所述手柄。所述手柄和超声波探头的纵轴可以是整体式构造，或者所述超声波探头可以相对于所述手柄安装为使得所述超声波探头的纵轴由手柄的壳体悬臂式支承。此外，所述触觉触角探头可以相对于所述超声波探头安装为使得所述触觉触角探头的纵轴由超声波探头的纵轴悬臂式支承。