自動擴張器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及擴張器的領域，特別地涉及適用于通過機械運動轉換機構自動插入的成組的嵌套撐開器。
【背景技術】
[0002]在外科手術中使用成組的擴張器以便形成通向患者體內的開口，從而獲得用于像外科手術或內窺鏡手術那樣的任務的入口。它們對于微創(chuàng)外科手術是特別有用的，這是由于開口需要并不比預期入口所需的大。擴張器組包括一系列直徑漸增的擴張器管，每個擴張器管都具有削尖的倒角端部，使得可以在具有最少的組織創(chuàng)傷的情況下插入它們，首先插入直徑最小的擴張器管，并且之后順序地插入直徑漸增的擴張器管，以便擴大所產生的開口。一旦已經插入了最后的且最大的擴張器管，就可移除較小的內部擴張器管，從而留下用于實施預期外科手術或內窺鏡手術的暢通孔。
[0003]當前成組的擴張器由外科醫(yī)生一個接一個地手動插入，這是耗時的過程，該過程的質量會是可根據(jù)該過程進行的方式變化的。一些現(xiàn)有技術的擴張器組及使用它們的方法在授予L.E.Groshong等人的名為“導管擴張器/護套組件及方法”的美國專利N0.4,772,266中、在授予K.T.Foley等人的名為“用于經皮手術的裝置和方法”的美國專利N0.5,792,044中、在授予T.W.Fal I in等人的名為“身體組織擴張系統(tǒng)和方法”的美國專利N0.7，811，303中及在J.Goddard等人的名為“擴張器”的美國專利申請公開文獻N0.2013/0041398中予以描述。
[0004]一種例如使用動力驅動器或鉆孔機或機器人的電力驅動擴張器插入系統(tǒng)可極大地加速該插入過程。此外，機器人程序在計算機輔助手術中的使用已經提高了對于擴張器組的需求，該擴張器組可被優(yōu)選地在除了插入位置和方向的可能初始對準之外而沒有人工干預的情況下自動地插入到患者體內。
[0005]因此存在對于一種自動插入的擴張器組的需要，該擴張器組克服了現(xiàn)有技術手動擴張器組的至少一些缺點。
[0006]在說明書的該部分和其它部分中提及的每個公開文獻的內容由此均通過引用被全部結合到本文中。

【發(fā)明內容】

[0007]本公開描述了用于產生執(zhí)行外科手術或內窺鏡監(jiān)測所用的微創(chuàng)進入孔的新型示例性自動擴張器裝置。自動擴張器具有共同的特征，在于它們包括彼此嵌套的多個撐開器管，這多個撐開器被通過基于機械螺釘?shù)臋C構自動地部署，這些機構聯(lián)接相鄰的撐開器并且確保將撐開器相繼地遠側地插入到患者的組織中。這些聯(lián)接的基于螺釘?shù)臋C構是(i)第一撐開器元件的外表面上的諸如一個或多個齒、或一個或多個突部、或一段螺紋形式之類的旋轉螺紋接合元件與形成在設置于第一撐開器元件的外部的第二撐開器元件的內表面上的螺旋螺紋的相互作用，其中，該第一撐開器元件被限制在該螺紋接合元件旋轉時縱向地移動，或相反，是(ii)形成在第一撐開器元件的外表面上的旋轉螺旋螺紋與設置在第一撐開器元件的外側并阻止在螺旋驅動螺紋旋轉時縱向移動的第二撐開器元件的內表面上的螺紋接合元件的相互作用，該螺旋接合元件例如為一個或多個齒、或一個或多個突部、或一段相反螺紋形式。共同特征是該裝置具有傳遞機構，該傳遞機構通過一旦先前的撐開器已到達其所需位置就從一個撐開器到緊鄰其外側的撐開器轉換該螺紋接合來確保撐開器從最內側到最外側的連續(xù)部署。
[0008]根據(jù)第一示例性實施方案，通過外螺紋或齒的短區(qū)段或與該外部撐開器上的內螺紋嚙合的內部撐開器的外壁上的一個或多個突部，每個撐開器均與緊鄰其外部的相鄰撐開器相互作用。在阻止外部撐開器旋轉的同時，內部撐開器的旋轉致使該外部撐開器以與螺母幾乎相同的方式相對于旋轉中的內部撐開器線性地移動，該螺母被保持成使得它在旋轉螺釘時不能旋轉、沿著螺釘向下(或向上)行進。外螺紋與內螺紋的該結合被應用到該裝置的嵌套的撐開器管，并且旋轉機構被用于通過連續(xù)的旋轉運動相繼地部署撐開器管。該擴張器裝置結合有如下機構，一旦該內部撐開器已經到達其預期插入深度，該機構就將縱向運動從內部撐開器自動地傳遞到緊鄰其外側的撐開器。對于整形外科入口擴張器，該機構可以是該撐開器在目標骨骼上的抵接部，使得防止該撐開器的進一步的縱向運動致使它與緊鄰其內側的撐開器一起旋轉，并且由此在緊鄰其外部的撐開器中產生縱向運動。以這種方式，該自動擴張器裝置可通過例如可通過手術鉆或機器人旋轉驅動器供給的在一個方向中的連續(xù)的旋轉運動而被插入到患者體內，。
[0009]根據(jù)第二實施方案，每個撐開器管均通過花鍵軸單獨地旋轉，該花鍵軸行進穿過該撐開器管本身(在最內側撐開器管的情況下)或穿過該撐開器管上的蓋部，并與形成在該撐開器管或蓋部中的內部花鍵槽接合。該花鍵軸的短近側段并未形成任何花鍵，并且撐開器相對于該無花鍵區(qū)段的縱向位置被布置成，使得靠近正被部署的撐開器的所有撐開器都具有其位于該花鍵軸的無花鍵區(qū)段的內部花鍵蓋部，使得它們并不旋轉。當正被部署的撐開器已到達其完全部署位置時，其內部花鍵蓋部與該花鍵傳動軸的遠端脫離接合，使得它不再旋轉，并且?guī)в性搨鲃咏M件的該花鍵軸可被近側地移動，使得下一個外側設置的撐開器管現(xiàn)在通過該花鍵軸接合，并且開始轉動并且沿著該撐開器裝置遠側地移動。此外，旋轉阻止組件被用于防止所有的外部撐開器的旋轉，除了正驅動位于其外側的下一個撐開器的這個外部撐開器之外，并且該旋轉阻止件與該傳動組件一起近側地移動以釋放該下一個撐開器，從而使其能夠旋轉。該實施方案也包括將在下面的詳細描述部分中被充分闡述的特定機械機構，該特定機械機構用于限定哪個撐開器應該被鎖定到適當位置中，并且應該使哪個能夠通過該花鍵管的旋轉而被旋轉。已經在下文的詳細描述部分中描述了關于通過諸如握柄之類的手持式元件，哪些撐開器應被鎖定到適當位置中并且應允許哪個與該花鍵傳動軸接合的操作，但將會明白的是，在全自動插入機構的情況下，同樣可使用離合器組件執(zhí)行該裝置的操作，使得從最窄的一個一最內側的一個開始并且終止于最外側的一個，實現(xiàn)撐開器管的自動順序插入。
[0010]與上述第二實施方案類似的第三實施方案具有一系列同心的撐開器管，每個撐開器管都具有形成在其內側表面上的內螺紋，但通過安裝在最內側元件上的一組彈簧加載的鉸接的棘爪元件產生其遠側運動，每個棘爪元件都具有與位于其外側的撐開器管的內螺紋嚙合的外突出齒，在使該最內側元件旋轉時，該外突出齒將每個撐開器管遠側地驅動到該組織中。撐開器管一到達其遠側部署位置，鉸接的棘爪元件上的外有齒突出部就從該撐開器的內螺紋的端部滑落，并且在沿著向外方向而被彈簧加載的情況下，現(xiàn)在在其遠端與下一個外側定位的撐開器管元件上的內螺紋嚙合，并且該內部元件的旋轉現(xiàn)在開始將該下一個外側定位的撐開器管縱向地移動到該組織中。該實施方案由此具有優(yōu)于該第二實施方案的優(yōu)點，即，撐開器管的相繼插入在該最內側元件的連續(xù)旋轉時自動地發(fā)生，而無需任何中間操作以在相繼的撐開器之間進行轉換。
[0011]由此，根據(jù)本公開中描述的該裝置的示例性實施方案，提供了一種自動擴張器裝置，包括:
[0012](i)彼此嵌套的多個同心的撐開器管，這些撐開器管從最內側撐開器管變化到最外側撐開器管，撐開器管中的至少一些在它們的外壁上包括至少一個突出部，并且撐開器管中的至少一些具有形成在它們的內壁上的螺旋螺紋，該至少一個突出部適于接合形成在緊鄰其外側設置的該撐開器管的內壁上的螺旋螺紋，
[0013]( i i )旋轉機構，該旋轉機構被聯(lián)接到撐開器管中的至少一個，使得當該旋轉機構使第一撐開器管旋轉時，產生了緊鄰該第一撐開器管的外側設置的第二撐開器管的線性運動，以及
[0014](iii)機械裝置，該機械裝置與至少該第二撐開器管相關聯(lián)，使得當該第二撐開器管到達預定部署位置時，該機械裝置將該旋轉機構的旋轉運動傳遞到該第二撐開器管。
[0015]在這種自動擴張器裝置中，該旋轉機構可包括花鍵傳動軸，該花鍵傳動軸被穿過最內側撐開器管軸向地設置并適于單獨地嚙合與每個撐開器管相關聯(lián)的內部花鍵區(qū)段，使得該花鍵軸的旋轉致使它與之嚙合的撐開器管旋轉。
[0016]此外，該機械裝置可包括軸向運動機構，其軸向地移動以選擇性地阻止或允許撐開器管中的任一個的旋轉運動。
[0017]在上述花鍵軸實施方案中，該花鍵軸可在其近端具有無花鍵區(qū)段，并且這多個同心的撐開器管可被初始定位并具有使得該無花鍵區(qū)段并不嚙合與不希望旋轉的那些撐開器管相關聯(lián)的內部花鍵區(qū)段的長度。在這種情況下，該機械裝置應該包括軸向運動機構，其使該花鍵軸在近側方向中移動，使得其花鍵區(qū)段嚙合與希望旋轉的該撐開器管相關聯(lián)的內部花鍵區(qū)段，該內部花鍵區(qū)段先前與該無花鍵區(qū)段相對設置。
[0018]根據(jù)另一實施方案，該軸向運動機構可包括與該撐開器管離軸設置的至少一個可軸向移動的銷，使得該軸向運動將該至少一個銷插入到位于該撐開器管的端部元件中的離軸孔中，以便選擇性地阻止或允許該撐開器管的旋轉。
[0019]此外，在這些自動擴張器裝置的花鍵軸實施方案中，該花鍵傳動軸可具有如下長度，使得當撐開器管到達其預定部署位置時，與該撐開器管相關聯(lián)的內部花鍵區(qū)段在該花鍵軸的端部滑動并且不與花鍵接合，使得它不再通過該花鍵軸旋轉。
[0020]在上述實施方案中的任一種中，該旋轉機構可適于通過在一個方向中的旋轉順序地部署這多個同心的撐開器管。這種旋轉可被機械地產生。
[0021 ]其它實施方案可涉及一種擴張器裝置，包括:
[0022](i)彼此嵌套的多個同心的撐開器管，撐開器管中的內側多個中的每一個都包括在其外壁上的一段外螺紋，這段外螺紋適于與緊鄰其外側并與其緊密毗鄰設置的撐開器管的內壁上的內螺紋嚙合，使得撐開器管的旋轉致使它縱向地旋入到緊鄰其外側設置的撐開器管中，
[0023](ii)局部花鍵傳動軸，其被穿過最內側撐開器管軸向地設置，并嚙合與每個撐