[发明专利]磁性靶向系统及其使用方法

说明书

技术领域

本发明概括地涉及外科手术植入，具体地涉及用于稳定相邻骨性结构的系统和方法，更具体地涉及有助于对多个骨性稳定设备之间的互联装置进行引向的系统。

背景技术

人们普遍认为，当把骨骼稳定在适当位置时，非常便于康复和/或结构修正。用于骨骼稳定的各种设备是众所周知的并且通常应用于在医疗技术中。例如，通过使用基本上刚性的或者半刚性的互联装置(棒或者板)和紧固装置(螺钉、夹子、钩子、爪钳、锚或者螺栓)，可以稳定异常的脊柱。多个紧固件置于每根椎骨的脊柱椎弓根(spinalpedicle)内并且由至少一个互联装置连接。更困难的方面其中之一是沿着椎骨的纵向递送的固定路径并且穿过多根椎骨之间的多个紧固装置之中的每一个外科地插入互联装置。一旦安装就位，该系统基本上使脊柱稳定并且促进骨性融合(关节融合术)。

传统上，用于骨骼稳定的外科技术需要大的切口(长度上超过6cm)，相当多的肌肉被切开并且从骨骼上剥离(缩回)，用以“开放式”观察骨骼以及接近骨骼以放置紧固件和实现器械植入。虽然这个所谓的“开放式”外科技术已经成功地处理了脊柱的不结合、不稳定、损伤和疾病，但该“开放式”外科技术仍存在缺陷。考虑到这项技术的有创本质，长的恢复时间和病人的显著的术后疼痛是常见的。

针对上述缺陷，外科学已经发展出了意在替换更传统的开放式外科手术的微创系统和操作。显然，较少扩张的系统和操作将消除执行许多的肌肉切割和剥离的必要，这导致了恢复时间的缩短和更少的手术后疼痛。结果，经皮肤的操作被发展出来，这些操作通过小的皮肤切口(长度通常为1.5cm到5cm)插入器械并且进行手术，从而减少软组织损伤。但是，更小的皮肤切口和更小的外科手术区域需要更新颖的和更创新的方法来进行这些复杂的外科手术。

微创系统的这样一个例子是Medtronic公司(位于田纳西州的孟菲斯市)开发的SEXTANT脊柱系统。该设备由两个基本部分组成：螺钉扩展器(screw extender)和插棒器(rod inserter)，这构成了看上去像海军导航中使用六分仪的器械。该设备是插入工具，它允许将紧固件和互连装置以微创的方式应用于脊柱。螺钉扩展器是长的轴，其用来通过小的皮肤切口把螺钉递送和连接至椎骨。在外科手术期间，这些螺钉扩展器突出在身体外面，这样允许外科医生布置和连接它们的末端，从而可以连接插棒器。插棒器是弧形臂，它沿着固定轴线摇摆，推送互连棒穿过皮肤和肌肉，然后进入植入的紧固件(椎弓根螺钉)的头部。

尽管当紧固装置准确对齐时上述技术是足够的，但是当其中一个螺钉未对齐时，上述技术不能递送棒。而且，互连棒必须由外科医生沿着固定的拱形推送，而且不能绕过神经结构或者骨性阻碍物。用力地推送棒通过紧固装置的一个结果是可能使棒碰撞骨性阻碍物，导致一块骨头脱落，从而可能导致神经病学的损害。另一个常见问题是互连棒脱离插棒器。当这些事件中的任何一个发生时，经常需要额外的手术以从伤口中移走骨碎片和棒。这可能致使外科医生放弃微创方法，然后回复到传统方法。目前的脊柱植入系统不允许棒的外形匹配周围解剖结构的法向曲率，这种系统不可被定制成满足每位病人具有的单独的解剖结构变化。

为了帮助避免损伤易损的解剖结构并且加快植入装配过程，已经使用了各种基于图像的导航系统，这些基于图像的导航系统使用在医疗外科手术之前或者期间得到的病人图像来在外科手术期间指导外科医生。成像技术的最近发展已经通过使用光学传导的系统、荧光传导的系统和基于电磁场的系统产生了精细的二维图像和三维图像。这些基于图像的系统还与前面描述的“开放式”外科手术一起使用。与大多数基于图像的系统有关的一个重要问题是产生的辐射被传送给病人和外科手术工作人员，这样可能久而久之导致生理损害。并且，该设备的成本和便携性仍然是个问题。此外，这些系统经常要求外科医生经历大量训练，以正确地进行手术。

因此，在外科学上需要这样的系统和微创操作，该系统和微创操作能够提供最佳的机械支撑和骨性融合，同时当与目前可用的互联元件相比时能够降低骨损伤和神经功能可能性。还希望提供能够与基于图像的跟踪系统结合(但是不要求)执行的外科操作。

现有技术

虽然有许多专利涉及用于在解剖结构的所选区域插入稳定植入物的系统和方法，但是现有技术没有讲解用于通过使用这种微创技术插入植入物的靶向系统，所述微创技术通过暴露给病人和/或外科医生最少的(如果有)辐射，降低了对神经结构或者骨性阻碍物造成损害的风险。