CN114080193A - 用于防止由于螺钉起子和螺钉延长器所引起的离轴力造成的骨结构上的侧向应力的方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种包括螺钉起子的骨螺钉上紧装置，该螺钉起子具有沿着其轴线的用于提供径向可弯曲性并且同时保留沿着螺钉的纵向延伸轴线的扭转刚度的装置。

Description

用于防止由于螺钉起子和螺钉延长器所引起的离轴力造成的 骨结构上的侧向应力的方法、装置和系统

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2019年7月2日提交的序列号为PCT/IB2019/055640的国际专利申请的优先权，此处通过引用将该申请的整个内容全文并入。

技术领域

本专利申请涉及使用可以附接到例如椎骨的骨的骨螺钉的外科手术方法以及用于将骨螺钉上紧或紧固到骨的方法、装置和系统的领域。

背景技术

在外科医生或操作者需要例如经由对活体的外科手术切口将骨螺钉附接或紧固到骨，例如用于将骨、骨片或不同的骨固定或紧固在一起的外科手术领域中，通常由骨螺钉的骨锚件部分的延伸部限定的第一轴线和由紧固工具的螺钉起子限定的第二轴线将变得不对准。理想地，在骨螺钉的螺钉头和骨锚件是单轴的情况下，第一轴线和第二轴线应当维持彼此同轴。未对准通常是外科医生或操作者对外科手术部位的视野较差、或者骨锚件在骨内采取的实际轴线的视野非常有限或不存在的结果。未对准可能强迫具有初始期望的定位和轴线的骨锚件的第一轴线，由此使骨移出初始位置。这可能导致螺钉头的骨锚件与骨之间的寄生侧向扭矩、应变或应力的问题，这些问题甚至在外科手术之后仍然存在。而且，外科医生倾向于在第一轴线和第二轴线未对准的同时向紧固工具施加强扭矩，使得侧向应变加剧。

例如，在矫形外科领域，第10,058,355号美国专利描述了一种矫形植入物套件，此处通过引用将该参考文献全文并入，该矫形植入物套件提供椎弓根螺钉、对应的定位螺钉、杆和操作这些零件的工具，工具包括用于保持椎弓根螺钉的螺钉延长器和用于相对于椎弓根螺钉的螺钉头螺纹地上紧定位螺钉的定位螺钉起子。利用该套件，骨螺钉的螺纹部分可以紧固到例如椎骨的骨，并且由于螺钉起子与螺钉头之间的连接可能是非常刚性的，因此骨螺钉在原始限定的第一轴线之外的任何上紧将导致骨也将经受的侧向应变。另外，虽然螺钉头的定向可以由放置在螺钉头的凹槽内的杆的定向给出，并且理想地，杆应当垂直于由螺钉头限定的轴线布置，但是由于例如用定位螺钉起子使由将杆保持在凹槽内的定位螺钉限定的轴线未对准，螺钉头可能经受不期望的侧向应变，这些应变将导致施加到骨螺钉紧固到的骨的应变。这些不期望的侧向应变可能导致术后的实质性问题，并且可能被术后的生者感觉为慢性疼痛，并且还可能导致受外科手术影响的骨结构的不适当愈合。侧向应变还可能导致植入物过载，该过载又可能导致材料失效或植入物松动，例如在术后。

因此，鉴于上述缺陷，强烈需要用于向外科医生、医师、实验室操作者提供骨上紧系统和矫形植入物套件的显著改进的解决方案。另外，强烈需要提供可以测量骨紧固杆相对于椎弓根螺钉头的中心轴线的定向轴线的工具或装置。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种包括螺钉起子的骨螺钉上紧装置，该螺钉起子具有沿着其轴线的用于提供径向可弯曲性并且同时保留沿着螺钉的纵向延伸轴线的扭转刚度的装置。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于测量骨紧固杆的纵向延伸轴线与矫形植入物套件的椎弓根螺钉的螺钉头的轴线之间的角度的装置，该装置包括被构造为在矫形植入物套件的螺钉延长器上方滑动的装置。

根据本发明的又一方面，提供了一种用于测量骨紧固杆的纵向延伸轴线与矫形植入物套件的椎弓根螺钉的螺钉头的轴线之间的角度的装置，该装置优选地被构造为在矫形植入物套件的螺钉延长器上方滑动，该装置具有在装置的面向前的端部处彼此相对的两个距离测量传感器，所述距离测量传感器被配置为测量传感器与螺钉头的每侧上的杆的位置之间的距离。

附图说明

本文中并入并构成本说明书的一部分的附图例示了本发明的当前优选实施方式，并且与上面给出的一般描述和下面给出的详细描述一起用于说明本发明的特征。

图1示出了具有螺钉起子26、手柄25、29、骨螺钉1的接合元件10、以及骨螺钉1和骨V的示例性的矫形骨螺钉上紧系统，例示了当将螺钉1上紧到骨V时的潜在问题；

图2示出了具有螺钉起子20、螺钉延长器6、固定杆7、多轴骨螺钉1、用于将杆7保持到螺钉头2的定位螺钉3、以及椎骨V的示例性的骨螺钉上紧系统，例示了当将螺钉1上紧到骨V时的另一个潜在问题；

图3A至图3C示出了具有与骨紧固系统关联的用于防止离轴的不同装置的不同实施方式，其中图3A示出了骨紧固系统的示意性和示例性侧视图，该骨紧固系统包括螺钉延长器、螺钉起子和骨螺钉以及弹簧偏置手柄25、29，该骨螺钉具有骨锚件和螺钉头，图3B示出了用于与螺钉延长器6接合的示例性手柄290的俯视图，并且图3C示出了用于与螺钉起子20、26接合的示例性手柄250的俯视图；

图4示出了万向接头UJ1和/或UJ2的可能实施方案；

图5示出了螺旋管或其它类型的柔性杆，其可用于螺钉起子26的一个或多个部分，例如在UJ1和UJ2的位置处；

图6至图8示例性地且示意性地描绘了装置100，该装置允许测量螺钉延长器6和螺钉头2的轴线HA2与杆7的轴线RA2之间的角度，或者确定HA2和RA2是否彼此垂直；以及

图9至图10示例性地且示意性地描绘了另一装置200，该装置允许通过主动装置测量螺钉扩张器6和螺钉头2的轴线HA2与杆7的轴线RA2之间的角度，或者确定HA2和RA2是否彼此垂直。

在本文中，在可能的情况下，使用相同的附图标记来表示附图共同的相同元件。而且，为了说明的目的，图像被简化并且可能未按比例描绘。

具体实施方式

图1示出了第一图，其示出了可能由寄生应变S2引起的问题，例如当外科医生或操作者例如经由手柄25、29和螺钉起子26将螺钉1上紧到骨V时，该寄生应变存在于骨螺钉1的骨锚件4之间。具体地，在该变型中，骨螺钉1可以是单轴螺钉，其中螺钉头2和骨锚件4彼此固定，并且相对于彼此总是具有相同的定向。在这方面，它们沿轴线HA1定向。接着，螺钉起子26利用接合部分10与螺钉头2可拆卸地接合，并且具有纵向延伸轴线HA2。螺钉头2放置在允许接近螺钉头2的外科手术切口SI内。可能的是操作者或外科医生由于轴外运动S1而未将螺钉起子26的轴线HA2保持在骨螺钉1的轴线HA2上。由于在该变型中，螺钉起子26与螺钉1之间的连接不允许HA1和HA2之间的角度变化，因此运动S1将导致螺钉1的骨锚件4之间的应变S2，或者将使骨V从其期望位置运动离开由轴线HA1限定的定向。

图2示出了第二图，其示出了特定于矫形固定系统的可能由操作者或外科医生引起的问题，其中，椎弓根骨螺钉1已经通过骨锚件4固定到椎骨V，用于其后经由椎弓根骨螺钉1用杆7固定相邻的椎骨。当杆7通过可与螺钉头2螺纹接合并且具有用于容纳杆7的凹槽的定位螺钉3固定或上紧到椎弓根螺钉1的螺钉头4上时，可能引起该问题。在这种情况下，椎弓根螺钉1是多轴螺钉或多个轴螺钉，其中，螺钉头2和螺纹部分或骨锚件4由于接头、接合或定向机构13而可以相对于彼此采取不同的角位置。在该图中，示例性骨锚件4和螺钉头2被示出为在相同的轴线上对齐，例如HA1等于HA2，但是当使用多轴螺钉时，这些轴线也可以相对于彼此倾斜。

例如，在外科手术切口SI内，当将定位螺钉3上紧到螺钉头2时，具有定向轴线RA2的杆7可布置成不垂直于主要由螺钉头2的定向限定的轴线HA2。由于螺钉头2与螺钉延长器6与用于定位螺钉3的螺钉起子20之间经由定位螺钉3的连接，螺钉起子20将具有相同的轴线HA2。一旦定位螺钉3被上紧，并且轴线HA2和RA2彼此不垂直，如图2中示例性地示出的，这可能导致将平移至对椎骨V的应变S2的对螺钉头2的应变S1，因为杆7将抵靠螺钉头2的凹槽的一侧，并且将不适当地位于凹槽内。如上所述，在该变型中，螺钉头2可以利用定向机构13相对于骨锚件4自由地定向，从而形成多轴螺钉，使得骨锚件4的轴线HA1和螺钉头2的轴线HA2可以不重合。

由于外科手术切口SI提供给外科医生或操作者的有限视野，并且在一些情况下，由于杆7的轴线RA2相对于脊柱的延伸的倾斜位置，可能的是螺钉头2及其定向HA2在没有额外帮助的情况下无法相对于杆7适当地定向，理想地垂直于RA2布置。一旦定位螺钉3被上紧，通常椎弓根螺钉1的多轴性丧失，并且由于这个原因，仅仅通过由定位螺钉起子3将定位螺钉3上紧到螺钉头2，螺钉头2无法自动地将其自身垂直于杆7定向。因此，期望一种装置、系统或方法，其可以在外科手术期间测量杆7相对于螺钉头2的定向，使得在将定位螺钉3上紧到螺钉头2之前，外科医生或操作者可以适当地将螺钉头2定向为垂直于或大致垂直于杆7，以便将杆7附接到椎弓根螺钉1。

根据本发明的一个方面，如图3A以侧视图和示意性示例方式所示，可以使用具有一个或多个万向接头UJ1、UJ2的螺钉起子26，并且螺钉延长器6可以用于可拆卸地附接到骨螺钉1的螺钉头2。图4中示出了示例性的万向接头UJ。这可以是一种通过螺钉延长器6和定位螺钉起子组件26限制任何对螺钉头2以及骨锚件4(螺纹部分)的寄生侧向扭矩的方式。如下所述，机械设置将使用两个不同的万向接头(UJ1和UJ2)和简单接头(SJ1)。操作的基本原理是螺钉延长器6和一个定位螺钉起子26的延伸方向(SA2)由椎弓根螺钉1的螺钉头2的定向(SA3)给出，而不是通过迫使外科医生或操作者改变操纵螺钉延长器6和/或定位螺钉起子26的定向SA3。

万向接头UJ1将定位螺钉起子26的上部8与下部20连接，使得下定位螺钉起子轴线SA2的角位置与上定位螺钉起子轴线SA1分离，但以角度α1和α5维持固定角度旋转连接。图4示出了可以容易地集成到螺钉延长器中的示例性紧凑型万向接头UJ。该特征允许增加定位螺钉起子26或其它类型的螺钉起子的可弯曲性，同时保持从手柄25、26到定位螺钉3或其它类型的骨螺钉的扭矩传递，因为钛或不锈钢定位螺钉起子26非常硬。

而且，在使用螺钉延长器6的情况下，也可以使螺钉延长器6的下面可以定位手柄25、29的部分在远离轴线SA1的方向上比螺钉延长器的其余部分刚性更小，但是通过大致保留螺钉延长器的扭转刚度，特别是比螺钉延长器的与椎弓根螺钉1的螺钉头2接合的部分刚性更小。具体地，可以使螺钉延长器6相对于轴线SA1更可弯曲，但仍保留相对高的扭转刚度以传递扭矩。例如，螺钉延长器6的在手柄29的附接区域下方的区域中的狭槽或开口OS可以使得离轴线SA1的侧向扭矩在经由螺钉延长器6传递时弱地多。螺钉延长器6可以被使得通过额外的狭槽或其它类型的开口OS而在该区域中离轴线SA1更加可弯曲，狭槽垂直于轴线SA1，例如作为成角度交替的狭槽，或者在该区域处可以使用较软的材料。这允许为螺钉延长器6增加额外的可弯曲性，而不影响其引导杆7和定位螺钉起子26的功能。该区域位于螺钉延长器6的上部，因此将仅最小程度地影响其操作，即，定位螺钉起子26与螺钉延长器6之间的螺纹接合。而且，具有开口OS或提供侧向柔软度的其它元件的区域可以使得当螺钉起子26的万向接头UJ与定位螺钉3或其它类型的骨螺钉1接合时，其将位于定位螺钉起子26的万向接头UJ的位置的范围内。

第二万向接头UJ2可布置在手柄25与螺钉起子26的上部8之间。这允许阻止定位螺钉起子26的上部8的角度α1转动到手柄25的角度(α2)，但允许手柄轴线HA1和上定位螺钉起子轴线SA1自由定向。为了避免手柄25可能通过侧向运动施加太大的力，手柄25可以由偏置弹簧机构S1偏置。这也可以通过可在没有偏置弹簧机构S1的情况下侧向滑动的手柄来实现。这大致分离了从手柄25到定位螺钉起子26的远离轴线SA1的所有寄生运动。也可增加额外的偏置机构来覆盖垂直于轴线HA1的另一方向。类似地，手柄29可以具有简单的接头SJ1，该接头允许手柄29自由地上下枢转运动，但是也具有偏置弹簧机构S2，该偏置弹簧机构允许手柄29的侧向运动，该侧向运动将以对螺钉延长器6的较小扭矩减弱。在变型中，简单接头SJ1也可以被实施为万向接头，类似于UJ1或UJ2。

这些具有手柄25、29和具有万向接头UJ1和可能的UJ2的定位螺钉起子26的元件、矫形椎弓根螺钉上紧系统或其它类型的骨螺钉上紧系统是完全机械的，并且可以完全集成到套件中。它还普遍适用于其中已经进行了骨锚定的不同类型的外科手术工具，并且还可以用于牙科和其他应用。使用者仍然可以施加寄生扭矩，但是这种设置可以大大降低这种扭矩，与当前解决方案相比可能降低90％以上。

如图3A所示，示出了可以被增加或实施到已经存在的螺钉延长器/螺钉起子系统(例如但不限于第10,058,355号美国专利中示出的螺钉延长器/螺钉起子系统)的不同机构，该系统允许减小定位螺钉或骨螺钉上的任何应变，该应变不是特别地指向对于通过扭矩上紧骨螺钉而施加的扭矩。具体地，需要减小的应变是在远离螺钉起子/螺钉延长器的纵向延伸轴线SA1或HA21的任何径向(360度)上的应变，因为骨螺钉(参见图1至图3)、例如单轴骨螺钉或不再是多轴的椎弓根螺钉将这样的侧向运动转换成对骨的应变V。为此，图3的系统可以在可弯曲性方面灵活地增加，可弯曲性允许分离与骨螺钉头2牢固接合的螺钉起子26的元件10的定向和当上紧骨螺钉时将由外科医生操作的零件的定向。这些机构中的一些被示出为在特定位置处的万向接头UJ1和UJ2，并且它们中的一些被示出为弹簧S1、S2，以向用于轴线HA1、HA2的手柄提供弹簧偏置的悬挂。另一个要素是在螺钉起子的UJ1所在区域的上部区域(例如具有狭槽或开口OS)中的螺钉延长器的软化，使得螺钉延长器可以与螺钉起子一起弯曲。

当然，可以尽可能简单地实施万向接头UJ(例如，作为除了可弯曲弹性体之外没有移动件的弹性体接头)或者其它类型的简化的柔性联接器(例如双弹簧联接器)。在这个意义上，提供了通过保留或大致保留螺钉起子26和螺钉延长器6(如果存在)的扭转刚度来将上紧扭矩传递到骨螺钉并且同时提供骨螺钉的主轴线与上紧元件的主轴线之间的分离的主要功能，并且该主要功能可以利用可能的等同物来实施，诸如万向接头、卡登接头、梁联接器、弹性体联接器、爪形联接器等。

图3B示出了手柄290的另一种变型，该手柄可用于在相对于用于保持螺钉延长器6的椎弓根螺钉4的位置处与螺钉延长器6接合并保持该螺钉延长器。螺钉延长器6的一部分用图3B左侧的侧视图示出。手柄290包括：把手部292，该把手部被构造为由使用者、操作者或外科医生的手保持；第一框架294，该第一框架不可移动地附接到把手部294；第二框架296，该第二框架通过弹性元件272、274相对于第一框架294沿着第一线性轴线悬挂，在所示的变型中，弹性元件272、274是一对弹簧，第二框架296由位于第一框架294和第二框架296的侧面部分处的线性引导结构引导，这允许第二框架296在第一框架294内的特定运动范围内线性滑动，由一对弹性元件272、274偏置。线性引导结构可以实施为互补的导轨、例如具有滑架和导轨的线性轴承结构、伸缩滑动件、或用于减轻第一框架294与第二框架296之间的摩擦的滑动面。而且，手柄290还包括中心接合元件298，该中心接合元件用于例如通过具有圆形开口与螺钉延长器6的对应接合结构32接合，该圆形开口具有圆形布置的接合齿或脊。接合元件298利用两个弹性元件(例如但不限于螺旋弹簧或片簧282、284)相对于第二框架296弹性地偏置，使得接合元件298可沿着大致垂直于第一线性轴线的第二线性轴线相对于第二框架296在一定运动范围内滑动。而且，诸如但不限于互补的轨道结构的线性引导结构可以设置在接合元件298的侧壁和第二框架296的侧壁处，以引导沿着第二线性轴线的线性运动。

凭借对于第二框架296离开第一中心或中性位置的增加位置，通过用弹簧272、274实现的增大的第一偏置力相对于第一框架294线性悬挂第二框架296，并且凭借对于中心接合元件298离开第二中心或中性位置的增加位置通过用弹簧282、284实现的增大的第二偏置力相对于第二框架296线性悬挂中心接合元件298(当手柄290在两个垂直布置的方向上与螺钉延长器6接合时，第一和第二中心位置对应于中心轴线HA2的位置)，可以最小化使用者、操作者或外科医生促使螺钉延长器离开由椎弓根螺钉4的螺钉头所限定的轴线HA1以及螺钉延长器6的轴线HA2所限定的其延伸限定的轴线(参见图2)。

另外，螺钉延长器6的接合结构32和手柄290的接合元件298在它们相互接合时形成，例如通过将手柄290的接合元件298滑动打开到接合结构，它们被构造为在一定角度范围内彼此自由地定向，但仍完全锁定螺钉延长器6相对于手柄290围绕轴线HA2的旋转。这可以通过具有带有接合脊或凹槽的球形或球状接合元件的接合结构32来实施，例如但不限于球六角或球梅花结构，其中至少部分地围绕的斜边34限制手柄290到螺钉延长器6的向下放置。边缘34可以由连续的围绕结构制成，或者由围绕螺钉延长器6的外圆柱面的两个或更多个球形突出物制成。在变型中，可以的是中心接合元件298具有弯曲结构，而接合结构32是圆柱形的，以便允许手柄290相对于轴线HA2的一定范围的角运动。这种在手柄290与螺钉延长器6之间的机构以及接合结构32和中心接合元件298允许在手柄290与螺钉延长器6之间的用于保持椎弓根螺钉4的角公差，从而在功能上等同于万向接头，但是也允许容易的可去除性。

图3C示出了手柄或旋钮250的示例性实施方式，该手柄或旋钮可居中地放置到螺钉起子20、26的端部上，用于上紧椎弓根螺钉4。例如，当与螺钉起子20、26可操作地连接时，手柄或旋钮250可以由使用者、操作者或外科医生的一只手绕轴线HA2旋转，以相对于螺钉延长器6转动螺钉起子20、26，而另一只手可以用手柄290保持螺钉延长器6。手柄250包括外环或保持器254，该外环或保持器可以具有围绕外周径向布置的多个球形突出物或突起253或其他布置，以增加与使用者的手的保持摩擦，并且具有容纳滑动框架256的内部矩形开口。滑动框架256定位为借助于每侧上的两对弹性元件232、234(例如螺旋弹簧或片簧)沿着第一轴线在力偏置的线性运动范围内线性地悬挂在开口内。滑动框架256可以由开口和框架的侧壁线性地引导，例如利用对应的轨道结构或其它类型的线性轴承结构。而且，中心接合元件258位于滑动框架256的矩形开口内部，在每侧上由弹性元件242、244偏置，这允许沿着垂直于第一轴线的第二轴线的线性运动范围。

中心接合元件258可具有呈旋转扭矩工具形状的开口，例如，六角结构、梅花结构、或其它类型的用于将扭矩施加到螺钉起子20、26上的工具接合结构。例如，中心接合元件可以是非横向开口，该开口具有限制与螺钉起子20、26的球形接合元件28的接合深度的底面。如图3C的左侧所示，螺钉起子20、26的上端被示出为具有球形接合元件28，该球形接合元件用于与手柄或旋钮259的中心接合元件258接合，例如但不限于六角球、六角梅花或其它类型的工具，其允许手柄250与螺钉起子20、26之间的自由角定向范围，但同时允许将围绕轴线HA2的扭矩传递到螺钉起子20、26。在这方面，中心接合元件258和球形接合元件28具有与万向接头等同的功能，但是具有从螺钉起子20、26容易地去除手柄259的可能性。还可以的是手柄250配备有扭矩限制装置，例如可断裂销或扭矩棘轮。在变型中，代替使用螺旋弹簧272、274、282、284、232、234、242、244，可以使用其它类型的弹性元件，例如但不限于弹性体缓冲件、悬挂活塞、弹性绳、片簧布置、板簧、蜗卷弹簧，这在推或拉构造中提供力，以使相应的框架或滑块恢复到中性位置。

在图5所示的变型中，螺旋管或其它类型的柔性杆可用于螺钉起子26或其部分，例如在UJ1和UJ2的位置处。这是另一种装置，其允许保留绕轴线HA2或SA1的扭转刚度，同时允许离开轴线HA2或SA1的可弯曲性。具体地，可以使用双螺旋管，其中两个螺旋彼此相对地延伸，这提供了强的扭转刚度。

接着，利用图6至图8，描述了示例性装置100，该装置允许测量螺钉延长器6和螺钉头2的轴线HA2与杆7的轴线RA2之间的角度，或者确定HA2和RA2是否彼此垂直，使得外科医生或操作者可以通过移动螺钉延长器6来校正螺钉头2相对于杆7的定向。这可以在骨锚件4已经完全附接或紧固到椎骨V的外科手术期间完成，因此可以通过外科手术切口通过可以在螺钉延长器6上滑动到外科手术切口内的装置100完成。

基本上，如图6所示，装置100是管状元件，该管状元件是中空的，例如具有中空的内部圆柱形腔，该圆柱形腔的内径DIA稍大于螺钉延长器6的外径，使得例如当手柄25、29都不附接到螺钉延长器6时，装置100可以在螺钉延长器6上滑动，如装置100已经在螺钉延长器6上滑动的图8所示和作为剖视图的图7所示，图7示出了围绕螺钉延长器6以及可选地螺钉起子20布置的装置100。管状装置100可具有其它横截面形状，例如六边形、正方形、多边形等，只要管状装置是中空的并且可在螺钉延长器6上滑动即可。在管状装置100的前表面处，圆形前边缘包括彼此成180°布置的两个突起、脊或边缘E1、E2。一个突起E1具有凹槽、为凹陷或锯齿形的、或具有面向前表面的其它类型的机械不规则部50，如果突起E1滑动并压靠在脊柱杆7上，则不规则部可对管状装置100生成振动，而另一个突起E2是平滑的，使得当突起E2滑动并压靠在脊柱杆7上时不发生振动。优选地，从管状装置100的中心轴线沿径向看，突起E1在覆盖圆形前边缘的角度范围内、优选地在90°至刚好小于180°之间、更优选地在90°至120°之间布置有凹槽50。另外，尽管突起E1和E2彼此轴对称，相对于彼此旋转180°，但凹陷突起E1没有像非凹陷突起E2那样突出远离管状元件100的前表面，例如突出距离差ΔD。换言之，凹陷突起E1的突出距离D1比非凹陷突起E1的突出距离D2小，例如相差1mm。

如图8所示，操作者或外科医生可以在螺钉延长器100上滑动管状元件100，例如在去除手柄25、29之后或放置手柄之前，并且可以完全插入管状元件100，以确保它至少在螺钉头2的一侧上接触脊柱固定杆7的至少一个上表面。这可以对如第10,058,355号美国专利中示例性示出的矫形植入物套件的螺钉延长器进行。其后，外科医生或操作者可手动地旋转管状元件100，如旋转箭头ROT指示的，例如用他的拇指和食指，将管状元件略微压靠在杆7上。在杆7大致垂直于螺钉头2(这意味着轴线HA2垂直于轴线RA2，这是杆7的期望定向)的第一种情况下，管状元件100相对于螺钉延长器6的旋转ROT将不引起任何振动，因为齿50被布置为稍微凹进距离差ΔD，并且两个突起E1和E2彼此不对称。

然而，在杆7不垂直于螺钉头2(这意味着轴线HA2不垂直于轴线RA2，这是杆7相对于螺钉头2的不期望的定向)的第二种情况下，管状元件的手动旋转ROT将导致齿50接合在杆7的表面上，从而导致振动和可能的棘轮效应噪声，该振动和棘轮效应噪声可由外科医生或操作者手动感测和听到。一旦杆7在螺钉头2的每侧上的相对偏移距离超过距离差ΔD，这将发生，距离差ΔD由超过一定阈值的倾斜角引起。

利用该装置100，可以利用非常简单的机构容易地检测杆7是否不垂直于螺钉头2布置，而不需要视觉反馈，并且如果外科医生或操作者利用螺钉延长器6检测到不垂直度，则可以在上紧定位螺钉2之前，例如在椎弓根螺钉1的多轴性丧失或受到限制之前，通过定向附接到螺钉头2的螺钉延长器6而将螺钉头2带到期望的位置。

接着，利用图9至图10，描述了另一装置200，该装置允许测量螺钉延长器6和螺钉头2的轴线HA2与杆7的轴线RA2之间的角度，或者确定HA2和RA2是否彼此垂直，使得外科医生或操作者可以通过移动螺钉延长器6来校正螺钉头2相对于杆7的定向。与装置100相比，本装置包括电子器件和电源，以由距离测量传感器86、88的使用者主动地测量距离，距离测量传感器布置在装置200的前表面处，或者布置成使得它们可以测量在椎弓根螺钉1的螺钉头2的每侧上相应的传感器86、88到脊柱杆7的距离。传感器86、88可以示例性地实施为但不限于光学、声学、超声、电容或电感距离测量传感器。图9例示了放置在螺钉延长器6上方的装置200，在左侧示出了垂直于螺钉头2(期望位置)布置的杆7，在右侧示出了不垂直于螺钉头2布置的杆7。传感器88、86可以测量螺钉头2的每侧上的距离D11和D12，以确定距离是否相等，以查看是否存在垂直度。来自传感器86、88的信号可由电池供电的微控制器处理，并且测量距离D11和D12的比较结果可例如通过光学、声学、触觉或振动装置、例如经由两个灯82(例如LED 82)指示给使用者，这两个灯可例如用绿灯示出垂直度或用红灯示出非垂直度。在变型中，信号可以是声学的，例如利用扬声器84，其指示用于垂直度的声音低频信号以及用于非垂直度的声音高频信号。

图10示出了另一变型，其中，具有半圆形接触面的检测传感器94、96布置在装置200的圆形前表面的每一半上。而且，装置200具有箭头、线或其它印记或指示93，其示出了装置200一旦放置在螺钉延长器6上时的期望旋转位置，使得装置200可以例如沿着通常大致平行于杆的切口近似地对准到杆7的纵向延伸轴线。定向指示器也可以用小的球形突出物、隆起或突起91、92来实施，以示出装置200的定向。检测传感器94、96的前表面可以例如通过像可以被按压的按钮那样布置的传感器94、96或者例如通过电容测量来检测在螺钉头2的每侧上对杆7的接触或紧密接近，以检测杆7的紧密接近。

虽然已经参考某些优选实施方式公开了本发明，但在不脱离本发明的领域和范围的情况下，可以对所述实施方式及其等同物进行大量修改、变更和改变。因此，预期的是本发明不限于所述的实施方式，而是根据所附权利要求的语言给出最广泛的合理解释。

Claims (6)

1.一种包括螺钉起子的骨螺钉上紧装置，所述螺钉起子具有沿着纵向延伸轴线的用于提供径向可弯曲性并且同时保留沿着螺钉的纵向延伸轴线的扭转刚度的装置。

2.根据权利要求1所述的骨螺钉上紧装置，其中，所述装置包括万向接头或双螺旋管。

3.根据权利要求1所述的骨螺钉上紧装置，还包括：

螺钉延长器，该螺钉延长器用于保持所述螺钉并容纳所述螺钉起子；

第一手柄，该第一手柄用于保持所述螺钉延长器；以及

第二手柄，该第二手柄用于与所述螺钉起子接合，

其中，所述第一手柄包括第一悬挂机构，并且

其中，所述第二手柄包括第二悬挂机构。

4.根据权利要求1所述的骨螺钉上紧装置，还包括：

其中，所述第一手柄包括在被构造为由使用者保持的区域与到所述螺钉延长器的附接点之间的万向接头机构，并且

其中，所述第二手柄包括在被构造为由使用者保持的区域与到所述螺钉起子的附接点之间的万向接头机构。

5.一种用于测量矫形植入物套件的骨紧固杆的纵向延伸轴线与椎弓根螺钉的螺钉头的轴线之间的角度的装置，所述装置包括：

管状元件，该管状元件被构造为在所述矫形植入物套件的螺钉延长器上方滑动，所述管状元件在所述管状元件的旋转中心的轴线的方向上具有两个前突起，并且

其中，所述两个前突起中的第一突起具有凹陷的面向前的边缘，并且所述两个前突起中的第二突起在所述管状元件的所述旋转中心的所述轴线的方向上比所述第一突起突出得更远。

6.一种用于测量矫形植入物套件的骨紧固杆的纵向延伸轴线与椎弓根螺钉的螺钉头的轴线之间的角度的装置，所述装置包括：

被构造为在所述矫形植入物套件的螺钉延长器上方滑动的装置，所述装置具有在所述装置的面向前的端部处彼此相对的两个距离测量传感器，所述距离测量传感器被配置为测量所述传感器与所述螺钉头的每侧上的所述杆的位置之间的距离。

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