CN116348050A - 可拆卸马达 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种套件，包括：包括固定部分和延伸部分的骨固定设备的支柱，其中该支柱包括机械地连接到该延伸部分的线性致动器；至少一个马达适配器，该至少一个马达适配器联接到该线性致动器，其中该马达适配器包括马达紧固件；至少一个马达单元，该至少一个马达单元能够与该马达紧固件选择性地附接和拆卸开，其中该马达单元被配置为功能性地联接到该线性致动器并且使该支柱的该延伸部分轴向地延伸；其中该马达紧固件的形状和尺寸被设定成接收该马达单元的一部分。

Description

可拆卸马达

相关申请

本申请根据35 USC§119(e)要求于2020年7月30日提交的美国临时专利申请号63/058,686的优先权的权益，该申请的内容全文以引用方式并入本文中。

技术领域和背景技术

在本发明的一些实施方案中，本发明涉及可拆卸马达，并且更具体地但非排他地涉及骨固定设备的可拆卸马达。

发明内容

下面列出了本发明的一些实施方案的一些实施例。来自一个实施例的特征可与来自其他实施例的特征组合：

实施例1.一种套件，包括：

骨固定设备的支柱，所述支柱包括固定部分和延伸部分，其中所述支柱包括机械地连接到所述延伸部分的线性致动器；

至少一个马达适配器，所述至少一个马达适配器联接到所述线性致动器，其中所述马达适配器包括马达紧固件；

至少一个马达单元，所述至少一个马达单元能够与所述马达紧固件选择性地附接和拆卸开，其中所述马达单元被配置为功能性地联接到所述线性致动器并且使所述支柱的所述延伸部分轴向地延伸；

其中所述马达紧固件的形状和尺寸被设定成接收所述马达单元的一部分。

实施例2.根据实施例1所述的套件，其中所述马达紧固件的形状和尺寸被设定成接收所述马达单元的端部，并且限制所述马达单元端部的横向运动。

实施例3.根据实施例1或2中任一项所述的套件，其中所述马达紧固件包括被成形以接收所述马达端部的插口。

实施例4.根据实施例3所述的套件，其中所述马达单元包括壳体、马达和所述壳体内的从所述马达单元延伸的齿轮，并且其中所述马达单元端部包括从所述壳体延伸的所述齿轮的一部分。

实施例5.根据实施例4所述的套件，其中从所述壳体延伸的所述齿轮的所述部分具有与所述马达壳体的直径相比更小的直径。

实施例6.根据实施例3至5中任一项所述的套件，其中所述马达端部是被成形以定位在所述插口内的圆锥形马达端部和/或锥形马达端部。

实施例7.根据前述实施例中任一项所述的套件，其中所述支柱包括与所述马达适配器对接的一个或多个径向延伸部分。

实施例8.根据前述实施例中任一项所述的套件，其中所述马达适配器包括具有一个或多个开口的壳体，并且其中所述壳体通过一个或多个螺钉或销附接到支柱。

实施例9.根据实施例1至7中任一项所述的套件，其中所述马达适配器包括壳体，所述壳体具有被成形以接收支柱的一个或多个开口，其中所述开口的内径大于所述支柱的外径。

实施例10.根据实施例9所述的套件，其中所述一个或多个开口形成尺寸和形状被设定成接收所述支柱的通道。

实施例11.根据实施例9或10中任一项所述的套件，其中所述一个或多个开口的内部部分是圆形的。

实施例12.根据实施例9至11中任一项所述的套件，其中所述支柱包括窗口，并且其中所述马达适配器在联接到所述支柱时不阻挡所述窗口。

实施例13.根据实施例9至12中任一项所述的套件，其中所述支柱包括指示支柱的延伸长度的视觉指示器，并且其中所述马达适配器壳体包括窗口或一个或多个细长开口，当所述马达适配器联接到所述支柱时，所述窗口或一个或多个细长开口至少部分地与所述视觉指示器对准。

实施例14.根据实施例9至13中任一项所述的套件，包括包括至少一个马达连接器，所述至少一个马达连接器的形状和尺寸被设定成将所述马达单元紧固到所述马达适配器的所述壳体。

实施例15.根据实施例14所述的套件，其中所述马达连接器包括一个或多个突起，所述一个或多个突起被配置为装配到所述壳体中的开口中并且将所述马达连接器锁定到所述壳体。

实施例16.根据实施例14或15中任一项所述的套件，其中所述马达单元包括凹槽，并且其中所述马达连接器的形状和尺寸被设定成在将所述马达单元紧固到所述马达适配器壳体时装配到所述凹槽中。

实施例17.根据实施例14至16中任一项所述的套件，其中所述马达连接器包括夹子。

实施例18.根据前述实施例中任一项所述的套件，其中所述支柱包括所述线性致动器的齿轮，所述齿轮位于所述支柱的所述延伸部分附近。

实施例19.根据实施例18所述的套件，其中所述线性致动器齿轮位于与所述延伸部分相距至多达5cm的距离处。

实施例20.根据实施例18或19中任一项所述的套件，其中所述马达适配器包括齿轮，并且其中所述马达适配器齿轮被配置为在所述马达适配器联接到支柱时与所述线性致动器齿轮互锁，使得所述马达适配器齿轮的旋转轴向地移动所述线性致动器。

实施例21.根据实施例20所述的套件，其中所述马达端部在所述马达选择性地附接到马达适配器时与所述马达适配器齿轮相互作用。

实施例22.根据实施例21所述的套件，包括手动马达适配器接口，所述手动马达适配器接口的形状和尺寸被设定成与所述马达适配器齿轮互锁，使得所述手动马达适配器接口的手动旋转轴向地移动所述线性致动器。

实施例23.根据实施例22所述的套件，其中所述马达适配器齿轮与所述手动马达适配器接口和所述马达端部交替地互锁。

实施例24.根据实施例22或23中任一项所述的套件，其中所述手动马达适配器接口的端部被成形以定位在所述马达适配器紧固件内。

实施例25.根据实施例20至24中任一项所述的套件，包括至少一个齿轮锁，所述至少一个齿轮锁能够与所述马达适配器附接和拆卸开，并且被配置为与所述马达适配器齿轮互锁以及停止所述马达适配器齿轮的运动。

实施例26.根据实施例25所述的套件，其中所述至少一个齿轮锁包括第一端部和第二端部，所述第一端部的形状和尺寸被设定成定位在所述马达紧固件内并且与所述马达适配器齿轮互锁，所述第二端部的形状和尺寸被设定成从所述马达紧固件延伸出并且与所述马达适配器的壳体互锁。

实施例27.根据前述实施例中任一项所述的套件，包括骨固定设备，所述骨固定设备包括所述支柱和至少两个间隔开的框架，其中每个框架被配置为联接到所述支柱的不同端部并且联接到从骨延伸的骨连接器。

实施例28.根据实施例27所述的套件，其中所述间隔开的框架中的至少一个框架包括至少部分地围绕患者的肢体的弧形部或环。

实施例29.根据实施例27或28中任一项所述的套件，包括：

至少一根电缆线；和

控制单元，所述控制单元可逆地联接到所述至少两个框架中的框架，其中所述控制单元通过所述至少一根电缆线连接到所述马达和/或所述马达适配器。

实施例30.根据实施例29所述的套件，包括能够固定地连接到所述至少两个框架中的所述框架的控制单元框架接口，并且其中所述控制单元被配置为能够与所述控制单元框架接口附接和拆卸开。

实施例31.根据实施例30所述的套件，其中所述控制单元和/或所述控制单元框架接口包括被配置为允许所述控制单元相对于所述控制单元框架接口的附接和拆卸开的卡扣配合锁或干涉锁。

实施例32.根据实施例29至31中任一项所述的套件，包括一个或多个缆线分离器箱，所述一个或多个缆线分离器箱被配置为固定地附接到骨固定设备的框架并且将从两个不同马达延伸的至少两根缆线组合成连接到所述控制单元的单根缆线。

实施例33.根据实施例29至32中任一项所述的套件，包括一个或多个缆线紧固件，所述一个或多个缆线紧固件被配置为固定地附接到骨固定设备的框架，并且将所述至少一根缆线紧固到所述骨固定设备。

实施例34.根据实施例29至33中任一项所述的套件，包括至少一个缆线缠绕器，所述至少一个缆线缠绕器被配置为固定地附接到骨固定设备的框架，并且紧固所述至少一根缆线的松散部分。

实施例35.根据实施例29至34中任一项所述的套件，其中所述控制单元包括被配置为接收所述至少一根缆线的至少一个马达连接器。

实施例36.根据实施例35所述的套件，包括连接到所述至少一个马达连接器的控制电路系统以及被配置为生成人类可检测指示的用户接口，其中所述控制电路系统向所述用户接口发信号以根据从所述至少一个马达连接器接收的信号来生成所述人类可检测指示。

实施例37.根据实施例36所述的套件，其中所述至少一个马达单元包括至少一个电动马达以及被配置为记录所述至少一个电动马达的旋转的至少一个定位传感器，并且其中所述控制电路系统使用所述至少一个定位传感器的所述马达旋转记录来测量联接到所述至少一个马达单元的支柱的延伸。

实施例38.根据前述实施例中任一项所述的套件，其中所述线性致动器为非机动机械线性致动器。

实施例39.一种马达适配器，所述马达适配器联接到骨固定设备的支柱并且选择性地联接到马达单元，包括：

壳体，所述壳体联接到骨固定设备的所述支柱；

所述壳体中的马达紧固件，所述马达紧固件的形状和尺寸被设定成接收所述马达单元的端部并且限制所述马达单元的端部的横向运动。

实施例40.根据实施例39所述的适配器，其中所述壳体包括形状和尺寸被设定成接收所述支柱的至少一个开口。

实施例41.根据实施例39或40中任一项所述的适配器，包括在所述壳体中的一个或多个连接器和/或开口，所述一个或多个连接器和/或开口被配置为使用穿过所述开口的一个或多个销或螺钉将马达适配器附接到骨固定设备的支柱。

实施例42.根据实施例39至41中任一项所述的适配器，包括在所述壳体中的齿轮，所述齿轮被定位成在所述壳体联接到所述支柱时与所述支柱的线性致动器的齿轮相互作用。

实施例43.根据实施例42所述的适配器，其中所述马达适配器齿轮位于所述马达紧固件处，并且被配置为与马达端部互锁。

实施例44.根据实施例42或43中任一项所述的适配器，包括马达适配器手动接口，所述马达适配器手动接口被配置为至少部分地穿透到所述壳体中并且与所述马达适配器齿轮互锁。

实施例45.根据实施例44所述的适配器，其中所述马达适配器齿轮被配置为与所述马达端部和所述马达适配器手动接口交替地互锁。

实施例46.一种用于将马达联接到骨固定设备的方法，包括：

将马达的端部联接到马达适配器的插口中，所述马达适配器连接到骨固定设备的支柱；

通过所述插口限制所述马达端部的横向运动；

激活所述马达以使所述支柱的延伸部分延伸。

实施例47.根据实施例46所述的方法，其中所述联接包括将所述马达端部与所述支柱的线性致动器齿轮功能性地联接。

实施例48.根据实施例46或47中任一项所述的方法，其中所述联接包括将所述马达端部与所述马达适配器的齿轮互锁。

实施例49.根据实施例46至48中任一项所述的方法，包括：

将所述马达连接到骨固定设备的控制单元，并且其中所述激活包括由所述控制单元根据存储在所述控制单元的存储器中的指示来激活所述马达。

实施例50.根据实施例46至49中任一项所述的方法，包括在所述激活之前调整所述马达适配器的水平轴线与所述骨固定设备的至少一个框架之间的角度，并且将所述马达适配器锁定在所述经调整的框架处。

实施例51.根据实施例50所述的方法，其中所述调整包括使所述马达适配器和所述支柱围绕所述支柱的纵向轴线旋转。

实施例52.根据实施例46所述的方法，包括：

在所述联接之前将所述马达适配器附接到骨固定设备的支柱。

实施例53.根据实施例52所述的方法，其中所述附接包括将所述马达适配器的齿轮与所述支柱的线性致动器功能性地联接。

实施例54.根据实施例46至53中任一项所述的方法，包括：

在所述激活之前，通过使用计算机读取与所述马达相关联的识别码来识别所述马达联接到骨固定设备的正确支柱。

实施例55.根据实施例54所述的方法，其中所述识别码包括RFID，并且其中所述计算机包括RFID读取器。

实施例56.一种用于替换骨固定设备的支柱的方法，包括：

将马达从连接到骨固定设备的第一支柱拆卸；

在所述骨固定设备中用第二支柱替换所述第一支柱；

将所述拆卸的马达附接到所述第二支柱。

实施例57.根据实施例56所述的方法，其中所述拆卸包括将所述马达从联接到第一支柱的第一马达适配器拆卸，并且其中所述附接包括将所述马达附接到第二马达适配器，所述第二马达适配器联接到所述第二支柱。

实施例58.根据实施例56所述的方法，其中所述拆卸包括将连接到所述马达的马达适配器从所述第一支柱拆卸，并且其中所述附接包括将所述马达适配器附接到所述第二支柱。

除非另有定义，否则本文所用的所有技术和/或科学术语均具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。尽管类似于或等同于本文所述那些的方法和材料可用于本发明的实施方案的操作或试验，但下文描述的是示例性方法和材料。如发生矛盾，应以专利说明书及其定义为准。另外，材料、方法和示例仅为示例性的，而非旨在进行必需的限制。

如本领域技术人员将理解的，本发明的一些实施方案可被体现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本发明的一些实施方案可采取完全硬件实施方案、完全软件实施方案(包括固件、驻留软件、微代码等)或组合软件方面和硬件方面的实施方案的形式，其在本文中可全部一般被称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，本发明的一些实施方案可采取体现在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质具有体现在其上的计算机可读程序代码。本发明的一些实施方案的方法和/或系统的具体实施可涉及手动地执行和/或完成选定任务、自动地执行和/或完成选定任务或它们的组合。此外，根据本发明的方法和/或系统的一些实施方案的实际仪器和装备，若干选定任务可通过硬件、通过软件或通过固件和/或通过它们的组合来实现(例如，使用操作系统)。

例如，根据本发明的一些实施方案的用于执行选定任务的硬件可被实现为芯片或电路。作为软件，根据本发明的一些实施方案的选定任务可被实现为由计算机使用任何合适的操作系统来执行的多个软件指令。在本发明的示例性实施方案中，根据如本文所述的方法和/或系统的一些示例性实施方案的一个或多个任务由数据处理器(诸如用于执行多个指令的计算平台)执行。任选地，数据处理器包括用于存储指令和/或数据的易失性存储器和/或用于存储指令和/或数据的非易失性存储装置(例如，磁硬盘和/或可移除介质)。任选地，还提供了网络连接。还任选地提供了显示器和/或用户输入设备诸如键盘或鼠标。

一个或多个计算机可读介质的任何组合可用于本发明的一些实施方案。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是例如但不限于电子、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置或设备，或前述的任何合适的组合。计算机可读存储介质的更具体示例(非详尽列表)将包括以下项：具有一根或多根电线的电连接、便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存存储器)、光纤、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、光存储设备、磁存储设备或前述的任何合适的组合。在本文档的上下文中，计算机可读存储介质可以是任何有形介质，其可包含或存储供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合使用的程序。

计算机可读信号介质可包括例如在基带中或作为载波的一部分的传播的数据信号，该传播数据信号具有体现在其中的计算机可读程序代码。这种传播信号可采用多种形式中的任一种形式，包括但不限于电磁、光学或其任何合适的组合。计算机可读信号介质可以是任何计算机可读介质，其并非计算机可读存储介质并且可传送、传播或传输供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合使用的程序。

体现在计算机可读介质上的程序代码和/或由其使用的数据可使用任何适当的介质来传输，包括但不限于无线、有线、光纤缆线、RF等，或者前述的任何合适的组合。

用于执行本发明的一些实施方案的操作的计算机程序代码可使用一种或多种编程语言的任意组合来编写，包括面向对象的编程语言，诸如Java、Smalltalk、C++等，以及传统的过程编程语言，诸如“C”编程语言或类似的编程语言。程序代码可以完全在用户的计算机上执行，部分地在用户的计算机上执行，作为独立的软件包执行，部分地在用户的计算机上执行并且部分地在远程计算机上执行，或者完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，远程计算机可通过任何类型的网络(包括局域网(LAN)或广域网(WAN))连接到用户的计算机，或者可以与外部计算机进行连接(例如，通过使用互联网服务提供方的互联网)。

可在下面参考根据本发明的实施方案的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图图示和/或框图描述本发明的一些实施方案。应当理解，流程图图示和/或框图中的每个框以及流程图图示和/或框图中的框的组合可由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可提供给通用计算机、专用计算机的处理器或其他可编程数据处理装置，以产生机器，使得经由计算机的处理器或其他可编程数据处理装置执行的指令创建用于实施流程图和/或框图一个或多个框中指定的功能/动作的工具。

这些计算机程序指令也可存储在计算机可读介质中，该计算机可读存储介质可引导计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备以特定方式运行，使得存储在计算机可读介质中的指令产生包括实施流程图和/或框图一个或多个框中指定的功能/动作的指令的制品。

计算机程序指令还可被加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，以使得在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的过程，使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实施流程图和/或框图一个或多个框中指定的功能/动作的过程。

本文描述的一些方法通常被设计成仅供计算机使用，并且对于由人类专家纯粹手动地执行而言可能是不可行或不实际的。希望手动执行类似任务(诸如控制和监测骨固定设备的每个支柱的延伸)的人类专家可能预期使用完全不同的方法，例如，利用专家知识和/或人脑的图案识别能力，这将比手动进行本文所述的方法的步骤有效得多。

附图说明

本文以举例的方式结合附图来描述本发明的一些实施方案。现在具体参考附图，需要强调的是，所示的细节是以举例的方式并出于例示性讨论本发明的实施方案的目的而示出。就这一点而言，结合附图进行的描述使本领域的技术人员明白如何实践本发明的实施方案。

在附图中：

图1是根据本发明的一些示例性实施方案的用于将马达联接到支柱的一般过程的流程图；

图2A至图2F是根据本发明的一些示例性实施方案的示出通过马达适配器将马达联接到支柱的框图；

图2G是根据本发明的一些示例性实施方案的示出联接到马达适配器的齿轮锁(例如，当马达被拆卸时)的框图；

图2H是根据本发明的一些示例性实施方案的示出联接到支柱的马达和控制单元之间的连接的框图；

图3是根据一些示例性实施方案的用于将马达联接到支柱的详细过程的流程图；

图4A至图4C是根据本发明的一些示例性实施方案的示出马达与包括马达适配器的支柱的联接的示意图；

图5A至图5D是根据本发明的一些示例性实施方案的示出联接到支柱的马达单元和马达适配器的部件的示意图；

图6A至图6D是根据本发明的一些示例性实施方案的联接到支柱的附加马达适配器的示意图；

图7A至图7B是根据本发明的一些示例性实施方案的示出马达单元和马达适配器之间的水密封以及水排放的示意图；

图7C至图7E是根据本发明的一些示例性实施方案的示出马达适配器和联接到马达适配器的马达单元之间的配合以及处于各种长度的支柱的示意图；

图7F至图7K是根据本发明的一些示例性实施方案的示出改变和固定马达适配器和骨固定设备的框架之间的角度的示意图；

图8A至图8C是根据本发明的一些示例性实施方案的示出支柱的替换以及马达单元与新支柱的重新使用的示意图；

图9A至图9G是根据本发明的一些示例性实施方案的示出手动马达适配器接口以及手动马达适配器接口与马达适配器的相互作用的示意图；

图10A至图10E是根据本发明的一些示例性实施方案的示出骨固定系统的组装过程以及系统的部件的示意图；

图11A至图11G是根据本发明的一些示例性实施方案的示出控制单元到骨固定设备的组装以及控制单元到可拆卸马达单元的连接的示意图；

图12A至图12C是根据本发明的一些示例性实施方案的具有至少一个定位传感器的马达单元的示意图；并且

图13A至图13F是根据本发明的一些示例性实施方案的齿轮锁以及齿轮锁与马达适配器的相互作用的示意图。

具体实施方式

在本发明的一些实施方案中，本发明涉及可拆卸马达，并且更具体地但非排他地涉及骨固定设备的可拆卸马达。

一些实施方案的广泛方面涉及联接，例如选择性地将马达单元联接到支柱(例如，骨科固定设备(例如，外部骨固定设备)的支柱)。

一些实施方案的一个方面涉及限制联接到支柱的马达单元的运动。在一些实施方案中，当马达单元联接到支柱时，马达单元的运动(例如，横向和/或轴向运动)受限制。在一些实施方案中，马达单元相对于支柱的运动受限制。任选地，马达单元相对于支柱的线性致动器的运动受限制。在一些实施方案中，马达单元是被配置为例如选择性地相对于支柱附接和拆卸开的可拆卸马达单元。

根据一些实施方案，马达单元经由适配器(例如，马达适配器)选择性地联接到支柱。在一些实施方案中，马达适配器包括被配置为限制马达单元的运动的至少一个马达限制器。在一些实施方案中，马达适配器的限制器被配置为限制马达单元的横向和/或轴向运动。在一些实施方案中，马达单元包括马达、马达的驱动轴和马达的齿轮。在一些实施方案中，马达的齿轮选择性地联接到线性致动器(例如，联接到线性致动器的齿轮)。

根据一些实施方案，马达单元例如互锁到马达适配器，该马达适配器连接到线性致动器。在一些实施方案中，马达适配器的限制器将马达单元与线性致动器互锁。任选地，马达适配器的限制器将马达单元的齿轮或马达的至少一个端部与线性致动器的齿轮互锁。

一些实施方案的一个方面涉及使用联接到支柱的相同适配器以用于支柱的手动调整和机动调整两者。在一些实施方案中，手动引起的运动和机动引起的运动通过相同传动元件来递送到支柱的致动器(例如，线性致动器)。在一些实施方案中，传动元件是联接到线性致动器(例如，联接到线性致动器的齿轮)的传动元件。

根据一些实施方案，马达单元和用于递送手动引起的运动的手动接口并联连接到相同传动元件。另选地，马达单元和手动接口是可互换的。

一些实施方案的一个方面涉及在支柱的延伸部分附近将运动递送到支柱的线性致动器。在一些实施方案中，传动元件(例如，机动齿轮)在支柱的延伸部分附近(例如，与支柱的延伸部分相距小于10cm、小于8cm、小于5cm、小于3cm、小于2cm的距离或任何中间、更小或更大的距离)接触线性致动器。

根据一些实施方案，马达单元在支柱的延伸部分附近且远离支柱的固定端部(例如，与支柱的延伸部分相距小于10cm、小于8cm、小于5cm、小于3cm、小于2cm的距离或任何中间、更小或更大的距离)联接到支柱。如本文所用，术语附近是指更靠近第一位置且远离第二位置。在一些实施方案中，马达单元的齿轮联接到支柱的线性致动器，与支柱的延伸部分相距小于10cm、小于8cm、小于5cm、小于3cm、小于2cm的距离或任何中间、更小或更大的距离。

一些实施方案的一个方面涉及在包括支柱的外部固定系统到患者骨的连接以及马达单元到支柱的联接之间的在时间和位置上的分开。在一些实施方案中，马达单元在完成用于将固定设备连接到患者骨的外科手术之后联接到支柱。在一些实施方案中，马达单元在手术室外(例如，在诊所或在患者家中)联接到支柱。

根据一些实施方案，在外科手术期间和/或之后，例如通过手动操纵联接到支柱的马达适配器(例如，马达适配器的齿轮)来改变支柱长度。在一些实施方案中，通过马达适配器中的手动接口(例如，与支柱的线性致动器互锁的手动接口)手动操纵马达适配器。在一些实施方案中，手动接口可移除地联接到马达适配器和/或线性致动器。在一些实施方案中，将马达单元选择性地联接到马达适配器会使手动接口从线性致动器脱离。另外地或另选地，将马达单元选择性联接到马达适配器会从马达适配器释放手动接口。

根据一些实施方案，在不替换马达单元的情况下替换连接到骨固定设备的支柱。在一些实施方案中，相同马达单元联接到新支柱。在一些实施方案中，在替换支柱之前，将马达单元从支柱拆卸，例如从联接到支柱的马达适配器拆卸。任选地，联接到支柱(例如，固定地联接)的马达适配器用支柱替换。

一些实施方案的一个方面涉及调整支柱附接件的相对位置以最小化治疗期间的外部干扰。在一些实施方案中，支柱附接件包括联接到支柱的至少一个马达适配器或马达单元。另选地，支柱附接件包括例如经由马达适配器联接到支柱的马达单元，以及至少一根线(例如，将马达单元和/或马达适配器连接到控制单元的电线)。另外地或另选地，根据患者解剖结构和/或可能干扰治疗的受试者的位置来调整支柱附接件的相对位置。

根据一些实施方案，调整框架(例如，外部固定设备的环)与连接到框架的包括支柱和马达适配器的支柱组件之间的角度。在一些实施方案中，调整与环垂直且相切的平面与支柱组件的横向轴线之间的角度。在一些实施方案中，通过使支柱组件的支柱围绕支柱的纵向轴线旋转来调整角度。任选地，在将马达单元联接到支柱组件的马达适配器之前调整角度。另选地，在马达单元联接到马达适配器时调整角度。

根据一些实施方案，支柱组件通过锁(例如，控制支柱组件的支柱围绕支柱的纵向轴线的旋转运动的螺钉或销)相对于框架或与框架垂直且相切的平面以期望角度锁定。

根据一些实施方案，调整将马达单元和/或马达适配器连接到骨固定设备的控制单元的线的长度和/或位置。在一些实施方案中，调整线长度和/或位置以最小化对治疗的干扰，例如以最小化线与外部对象之间的潜在相互作用。在一些实施方案中，线例如通过线附接夹来附接到骨固定设备的至少一部分。另选地或另外地，来自两个或更多个源的线使用线分离器附接件来附接到骨固定设备。在一些实施方案中，通过围绕附接到骨固定设备的线缠绕器缠绕过量线来调整线长度。

根据一些示例性实施方案，联接到马达适配器的马达单元包括齿轮。任选地，马达单元包括编码器。在一些实施方案中，马达单元包括用户接口，该用户接口被配置为生成至少一个人类可检测指示(例如，音频和/或视觉指示)。在一些实施方案中，马达单元用户接口生成指示以指示马达单元的激活状态(例如，特定马达单元是否被激活)。在一些实施方案中，马达单元用户接口生成音频信号以指示特定马达是否被激活。在一些实施方案中，马达单元用户接口包括至少一个LED。

根据一些示例性实施方案，马达单元包括水密封壳体。在一些实施方案中，马达单元包括在与马达适配器接触(例如，互锁)的马达单元的端部和马达单元壳体之间的密封件(例如，以防止水进入壳体内的电路)。

根据一些实施方案，骨固定设备包括至少两个框架以及将至少两个框架互连的2个或更多个(例如，6个)支柱。在一些实施方案中，骨固定设备是六足设备并且包括互连至少两个框架的6个支柱。还应当清楚的是，如本文所用的支柱可作为单轨连接到两个间隔开的销或骨连接器，该销或骨连接器连接到骨的两个部分。

根据一些实施方案，包括线性致动器的骨固定设备的支柱、联接到线性致动器的马达适配器和马达单元被设置为套件。在一些实施方案中，为骨固定设备提供至少一个套件。在一些实施方案中，为骨固定设备提供2、3、4、5、6、7个或任何更大数量的套件。在一些实施方案中，六足骨固定设备包括6个套件。在一些实施方案中，套件的数量由包括在骨固定设备中的支柱的数量确定。

在一些实施方案中，术语马达和包括马达的马达单元是可互换的。

在详细说明本发明的至少一个实施方案之前，应当理解本发明不一定在其应用中限制于下述说明书中阐述和/或附图和/或实施例中示出的部件和/或方法的构建和排列的细节。本发明能够具有其它实施方案，或能够以各种方式实践或实施。

用于马达单元联接的示例性一般过程

根据一些示例性实施方案，在与将骨固定设备连接到患者骨分开的过程中，将马达联接到支柱(例如，骨固定设备的支柱)。现在参照图1，其描绘了根据本发明的一些示例性实施方案的用于将马达联接到骨固定设备的支柱的一般过程。

根据一些示例性实施方案，在框102处，将骨固定设备连接到患者的骨。在一些实施方案中，骨固定设备包括至少两个间隔开的框架、对于每个框架的从框架延伸到骨部分中的至少一个杆、连接两个框架的一个或多个支柱。在一些实施方案中，一个或多个支柱中的每一者包括线性致动器，该线性致动器被配置为改变两个间隔开的框架之间的距离。在一些实施方案中，在框102处，将一个或多个支柱组装在两个框架之间。在一些实施方案中，骨固定设备包括4、5、6、7、8个或任何更少或更多数量的支柱。

根据一些示例性实施方案，在外科手术过程(例如，在手术室中执行的外科手术)中将骨固定设备连接到骨。在一些实施方案中，当患者处于手术室中时，在外科手术期间将一个或多个支柱连接到骨固定设备的框架。在一些实施方案中，一个或多个支柱在组装到骨固定设备之前被灭菌。在一些实施方案中，支柱中的至少一些包括整体马达适配器。在一些实施方案中，支柱和马达适配器在组装之前被灭菌。

根据一些示例性实施方案，在框104处，将马达联接到(例如，选择性地联接到)支柱。在一些实施方案中，马达联接到支柱的马达适配器。另外，马达例如经由马达适配器联接到支柱的线性致动器。在一些实施方案中，在外科手术结束之后将马达联接到支柱。任选地，马达在手术室外(例如，当患者在诊所或在家时)联接到支柱。

根据一些示例性实施方案，在框106处限制马达相对于支柱的运动。在一些实施方案中，在框106处限制马达到支柱(例如，到支柱的线性致动器)的联接。在一些实施方案中，在框106处限制相对于支柱(例如，相对于支柱的线性致动器)的横向和/或轴向运动。在一些实施方案中，马达的运动由附接到支柱的马达适配器限制。在一些实施方案中，马达适配器通过使马达的至少一部分与支柱(例如，与支柱的线性致动器)互锁来限制马达的运动。

根据一些示例性实施方案，在框108处，激活马达。在一些实施方案中，一旦马达的运动相对于支柱(例如，相对于支柱的线性致动器)受限制，则激活马达。在一些实施方案中，激活马达以使支柱的线性致动器的长度延伸和/或缩短。在一些实施方案中，使线性致动器的长度延伸和/或缩短会改变支柱的长度以及骨固定设备的至少两个环之间的距离。在一些实施方案中，根据治疗计划激活马达。

根据一些示例性实施方案，联接到线性致动器的马达经由支柱的马达适配器来移动线性致动器。在一些实施方案中，马达使用连接到线性致动器(例如，连接到线性致动器的齿轮)的马达适配器的齿轮来移动线性致动器。另选地，马达适配器将马达的端部(例如，包括齿轮的马达的端部)与线性致动器的齿轮互锁。在一些实施方案中，将马达端部与线性致动器齿轮互锁会允许例如马达和线性致动器之间的直接相互作用。

示例性支柱组件和套件

现在参照图2A至图2B，其描绘了根据本发明的一些示例性实施方案的支柱和联接到支柱的马达适配器的支柱组件。

根据一些示例性实施方案，例如如图2A所示，细长支柱202包括骨固定设备的线性致动器(例如，线性致动器204)。在一些实施方案中，线性致动器204被配置为使支柱的长度沿纵向轴线205延伸和/或缩短。在一些实施方案中，线性致动器204轴向地设置在支柱202内。在一些实施方案中，线性致动器包括螺钉。在一些实施方案中，线性致动器204包括齿轮206，该齿轮被配置为旋转线性致动器204(例如，线性致动器204的螺钉)。在一些实施方案中，线性致动器齿轮206包括旋钮、环、嵌轮或被配置为将运动递送到线性致动器204的任何旋转元件。

根据一些示例性实施方案，马达适配器(例如，马达适配器208)包括壳体210。在一些实施方案中，壳体的形状和尺寸被设定成连接支柱(例如，支柱202)的至少一部分。在一些实施方案中，壳体210包括一个或多个开口(例如，开口214)，该开口的形状和尺寸被设定成至少部分地围绕支柱(例如，支柱202)的一部分配合。

根据一些示例性实施方案，支柱204包括一个或多个径向延伸部分，该径向延伸部分的形状和尺寸被设定成与马达适配器208对接(例如，互锁)。在一些实施方案中，马达适配器208通过一个或多个销和/或螺钉连接到支柱204。在一些实施方案中，支柱204包括一个或多个视觉指示器，例如指示支柱的延伸长度的窗口。在一些实施方案中，马达适配器208(例如，壳体210)被成形为当马达适配器联接到支柱时不阻挡一个或多个视觉指示器。

根据一些示例性实施方案，马达适配器包括至少一个马达紧固件(例如，马达限制器216)，该马达紧固件被配置为允许马达相对于马达适配器的附接和拆卸开。另外，当马达被附接到马达适配器时，马达限制器216限制马达相对于支柱的运动。在一些实施方案中，马达限制器216被配置为限制马达相对于支柱的横向和/或轴向运动。

根据一些示例性实施方案，马达适配器208包括例如在壳体210中的锁215，该锁被配置为允许马达相对于马达限制器216和/或马达适配器壳体210的容易锁定和解锁。在一些实施方案中，锁包括干涉锁、快速释放锁或弹簧锁。在一些实施方案中，锁包括夹子。在一些实施方案中，锁可与壳体分开，例如当马达未联接到马达适配器时。

根据一些示例性实施方案，锁215包括马达单元连接器，该马达单元连接器被配置为将马达单元连接到马达适配器的壳体。在一些实施方案中，马达连接器包括一个或多个突起，该一个或多个突起被配置为装配到马达适配器的壳体中的开口中并且将马达连接器锁定到所述壳体。在一些实施方案中，马达单元连接器被配置为与马达适配器壳体和/或与马达单元几何互锁。在一些实施方案中，马达单元包括凹槽，并且马达连接器的形状和尺寸被设定成在将马达单元紧固到马达适配器壳体时装配到凹槽中。

根据一些示例性实施方案，马达限制器216包括手动致动器接口217(例如，环、旋钮、嵌轮)。在一些实施方案中，手动致动器接口217被配置为允许联接到马达适配器208的支柱的线性致动器的旋转。

根据一些示例性实施方案，马达限制器216包括插口(例如，插口218)，该插口被配置为接触马达的至少一部分(例如，马达端部)。在一些实施方案中，插口218的形状和尺寸被设定成围绕马达端部配合。

根据一些示例性实施方案，例如如图2B所示，马达适配器208附接到支柱202，例如以形成支柱组件。在一些实施方案中，马达适配器208联接到支柱，例如选择性地联接到支柱202。在一些实施方案中，马达适配器208例如通过一个或多个连接器和/或紧固件来联接到支柱202。

根据一些示例性实施方案，当马达适配器208联接到支柱202时，线性致动器204与马达适配器216的齿轮相互作用。在一些实施方案中，当马达适配器208联接到支柱202时，线性致动器204任选地经由线性致动器齿轮206与手动致动器接口217相互作用。在一些实施方案中，当马达适配器208联接到支柱202时，手动致动器接口217的运动(例如，接口217的旋转)使线性致动器204移动。

根据一些示例性实施方案，例如如图2C所示，马达单元220(例如，可拆卸马达单元)联接到(例如，选择性地联接到)马达适配器208。在一些实施方案中，马达220经由马达限制器216联接到马达适配器208，例如通过接触马达限制器216的插口218。在一些实施方案中，马达220的至少一部分(例如，马达端部)连接到限制器216(例如，连接到限制器216的插口218)。在一些实施方案中，限制器216限制马达220相对于支柱202的运动(例如，马达端部的运动)。

根据一些示例性实施方案，马达单元220包括壳体、马达和所述壳体内的从所述马达单元延伸的齿轮。在一些实施方案中，马达单元端部包括从壳体延伸出的马达单元齿轮的一部分。在一些实施方案中，从壳体延伸的齿轮的部分具有与马达单元壳体的直径相比更小的直径。

根据一些示例性实施方案，例如如图2C所示，当马达220联接到马达适配器208时，马达220的至少一部分(例如，马达端部)与线性致动器(例如，与齿轮206)相互作用。任选地，马达端部与齿轮206互锁。

根据一些示例性实施方案，例如如图2C所示，马达220到马达适配器208的联接会从马达适配器216释放手动致动器接口217。在一些实施方案中，马达端部在联接时共享马达适配器208中(例如，限制器216中)的相同空间，从而导致手动致动器接口217从马达适配器208脱离。

根据一些示例性实施方案，例如如图2D所示，马达适配器包括在限制器216和联接到支柱202的壳体210的一部分之间的铰链221。在一些实施方案中，铰链被配置为调整马达220与支柱202之间的角度122，同时保持马达受限制并且与线性致动器相互作用。在一些实施方案中，铰链包括铰链锁，该铰链锁被配置为将马达220锁定在马达220与支柱202之间的选定角度。在一些实施方案中，铰链221被配置为相对于支柱以0度-90度的范围(例如，0度-25度、0度-45度、20度-50度、10度-80度或任何中间、更小或更大的值范围)内的角度移动限制器216和/或联接到限制器216的马达220。

根据一些示例性实施方案，例如如图2E所示，马达适配器(例如，马达适配器228)包括在马达适配器228的壳体230处的齿轮234。在一些实施方案中，齿轮234位于马达紧固件处或附近，例如在限制器236处。在一些实施方案中，齿轮234定位在马达适配器228中的允许与手动马达接口217和/或与联接到限制器236的马达相互作用的位置处。在一些实施方案中，马达适配器的齿轮234接触(例如，直接接触)线性致动器或线性致动器的齿轮。

根据一些示例性实施方案，马达适配器齿轮被配置为例如经由线性致动器齿轮206将运动从联接到马达适配器的马达(例如，如图2F所示)递送到线性致动器。在一些实施方案中，马达适配器齿轮234包括至少一个嵌轮。在一些实施方案中，马达适配器齿轮234被配置为与线性致动器互锁，例如与线性致动器齿轮206互锁。另外，马达适配器齿轮234被配置为与手动马达接口217和/或与马达端部或与马达的齿轮互锁。

根据一些示例性实施方案，例如如图2G所示，齿轮锁(例如，齿轮锁239)联接到马达适配器(例如，联接到马达适配器的马达限制器236)。在一些实施方案中，齿轮锁239可相对于马达适配器附接和拆卸开。在一些实施方案中，齿轮锁239可逆地联接到马达适配器，例如联接到马达限制器。任选地，齿轮锁239的至少一部分的形状和尺寸被设定成定位在马达限制器的插口内。在一些实施方案中，齿轮锁239与线性致动器204的齿轮206联接，例如互锁。另选地或任选地，齿轮锁239与马达适配器齿轮234联接(例如，互锁)。在一些实施方案中，齿轮锁239被配置为当马达从马达适配器拆卸时防止线性致动器204的运动和/或马达适配器齿轮234的运动。

根据一些示例性实施方案，齿轮锁239的一部分(例如，从马达限制器236延伸出的齿轮锁239的端部)具有与马达适配器壳体的至少一部分匹配的几何形状。在一些实施方案中，从马达限制器236延伸出的齿轮锁239的端部的几何形状(例如，非对称几何形状)与马达适配器壳体的至少一部分互锁。

根据一些示例性实施方案，齿轮锁239包括第一端部，该第一端部的形状和尺寸被设定成与马达适配器齿轮234和/或与线性致动器齿轮206互锁。在一些实施方案中，齿轮锁239的第二端部(例如，从马达限制器236延伸出的齿轮锁的端部)被配置为与马达适配器的壳体和/或与支柱互锁。在一些实施方案中，齿轮锁239与马达适配器壳体的壳体和/或与支柱的互锁在功能性地联接线性致动器齿轮和/或马达适配器齿轮的同时防止线性致动器的运动。

示例性系统

根据一些示例性实施方案，控制单元连接到支柱组件中的至少一些，例如以控制和/或监测每个支柱的运动。在一些实施方案中，监测支柱运动会允许例如监测治疗进展和/或进行治疗调整。在一些实施方案中，监测支柱运动是从远程位置执行的。现在参照图2H，其描绘了根据本发明的一些示例性实施方案的连接到一个或多个支柱组件的控制单元。

根据一些示例性实施方案，支柱组件(例如，支柱组件255)包括支柱(例如，支柱202)、联接到支柱202的马达适配器208和马达(例如，联接到马达适配器208的马达220)。在一些实施方案中，支柱组件255经由马达连接到控制单元244(例如，接口模块)。另选地，支柱组件255经由支柱适配器连接到控制单元。在申请WO2017/221243中描述了控制单元(例如，接口模块)的一些潜在的控制和监测过程，该申请通过引用整体并入本文。

根据一些示例性实施方案，控制单元244包括壳体246，该壳体被配置为附接到骨固定设备(例如，附接到骨固定设备的环或弧形部)。在一些实施方案中，壳体246被配置为经由壳体适配器附接到骨固定设备。在一些实施方案中，适配器被配置为例如通过一个或多个螺钉或任何类型的紧固件附接到骨固定设备。在一些实施方案中，控制单元的壳体被配置为例如使用适配器的干涉锁或卡扣配合锁来相对于壳体适配器附接和拆卸开。

根据一些示例性实施方案，每个支柱组件(例如，支柱组件255)经由位于壳体246中的支柱组件连接器(例如，连接器248)连接到控制单元244。在一些实施方案中，支柱组件255经由一根或多根线(例如，一根或多根缆线)连接到连接器248。在一些实施方案中，缆线是电缆。在一些实施方案中，支柱组件的马达(例如，马达220)例如通过缆线260连接到连接器248。另选地或另外地，马达适配器208例如通过缆线262来连接到连接器。在一些实施方案中，缆线260和262在支柱组件255和控制单元244之间传输电力和数据。

根据一些示例性实施方案，控制单元244包括不同连接器，例如用于将不同支柱组件(例如，支柱组件256)连接到控制单元244的连接器258。在一些实施方案中，控制单元244的连接器中的每一者和/或支柱组件中的每一者(例如，支柱组件的马达)被编码(例如，通过视觉代码来编码)。在一些实施方案中，连接器和支柱组件(例如，支柱组件的马达)通过匹配代码或互补代码(例如，数字代码、颜色代码、图案代码)来编码。在一些实施方案中，代码允许将特定支柱组件(例如，特定马达)与控制单元的特定连接器连接。在一些实施方案中，代码允许以预定顺序将特定马达连接到特定支柱马达适配器。

根据一些示例性实施方案，控制单元244包括控制器250，该控制器连接到控制单元的连接器中的每一者(例如，连接器248和258)。在一些实施方案中，控制单元244包括存储器268，该存储器存储一个或多个治疗方案、至少一个治疗参数的值、控制单元的日志文件、有关连接到控制单元的马达中的每一者的激活的指示，以及有关支柱中的每一者的当前长度的指示中的至少一者。在一些实施方案中，至少一个参数包括马达中的每一者的激活参数，例如激活定时、每小时、每天、每周和/或每月的支柱延伸时段的数量、每个时段的支柱延伸长度和/或每个支柱延伸时段所需的马达激活参数。

根据一些示例性实施方案，控制单元244包括至少一个用户接口(例如，用户接口264)。在一些实施方案中，用户接口264被配置为向患者、向医师、向护士或向患者的护理者递送人类可检测指示(例如，视觉指示和/或音频指示)。在一些实施方案中，控制器250被配置为通过测量马达的电流和/或电压来监测马达到马达适配器的适当连接和/或马达的适当激活。

根据一些示例性实施方案，如果马达中的一者或多者未被适当地连接，或者未根据选定治疗计划被激活，则控制器250向用户接口发信号以生成人类可检测指示。另选地或另外地，如果特定马达未连接到控制单元的预定连接器，则控制器250向用户接口264发信号以生成人类可检测指示。

根据一些示例性实施方案，如果马达的至少一个电参数的值不同于预定值或预定值范围，则控制系统停止马达的操作和/或递送警告信号。在一些实施方案中，如果特定马达的电流值高于或低于预定值，则控制系统递送警告信号和/或停止特定马达的激活和/或停止治疗计划执行。任选地，控制系统在稍后时间重新激活特定的未激活马达。

根据一些示例性实施方案，控制单元244包括通信电路270，该通信电路系统被配置为相对于远程设备(例如，未物理连接到控制单元244的设备)发射和接收信号。在一些实施方案中，远程设备包括蜂窝电话、可穿戴设备、远程计算机、平板计算机、远程服务器、信息存储云。在一些实施方案中，通信电路系统发射和接收无线信号，例如蓝牙信号、Wi-Fi信号、红外信号或任何其他无线信号。根据一些示例性实施方案，通信电路系统270和/或用户接口264包括存储器存储适配器(例如，任何类型的通用串行总线(USB)适配器)，例如以允许将存储器存储设备连接到控制单元244。

根据一些示例性实施方案，如果从马达或从马达适配器接收到的信息指示马达未被适当地连接，或治疗计划进展不是期望的，则控制器250向通信电路系统发信号以向远程设备递送指示(例如，向远程设备发信号以生成人类可检测指示)。

根据一些示例性实施方案，控制单元244包括电源266，例如电气电源。在一些实施方案中，电源包括电池，例如不可替换电池或可替换电池或可再充电电池。在一些实施方案中，控制单元244经由每个连接器以及连接控制单元244和每个马达或每个马达适配器的缆线将电力从电源266递送到马达中的每一者。

根据一些示例性实施方案，控制单元244向支柱的用户接口或联接到支柱的马达的用户接口发信号以生成人类可检测指示(例如，视觉和/或音频指示)。在一些实施方案中，所生成的指示会指示支柱的当前状态或马达的当前状态。在一些实施方案中，用户接口包括至少一个LED指示器和/或扬声器。

用于马达联接的示例性详细过程

根据一些示例性实施方案，马达相对于骨固定设备的支柱(例如，支柱的马达适配器)附接和拆卸开，同时支柱保持连接到骨固定设备。现在参照图3，其描绘了根据本发明的一些示例性实施方案的用于将马达联接(例如，选择性地联接)到支柱的详细过程。

根据一些示例性实施方案，在框302处，诊断受试者。在一些实施方案中，受试者被诊断患有骨变形(例如，骨折)。在一些实施方案中，通过执行组织成像(例如，x-射线、计算机化断层扫描(CT)、超声(US)和/或磁共振成像(MRI))来诊断受试者。

根据一些示例性实施方案，在框304处，确定治疗计划。在一些实施方案中，基于在框302处执行的诊断的结果来确定治疗计划。另外地或另选地，基于患者的年龄、骨变形的严重性以及需要固定到骨固定设备的骨部分的位置和/或取向来确定治疗计划。在一些实施方案中，所确定的治疗计划的参数包括每天的支柱延伸时段的数量、每个延伸时段的支柱延伸长度、每个延伸时段的支柱延伸长度、每个延伸时段的定时和每个延伸时段的持续时间中的至少一者。在一些实施方案中，附加参数包括每个骨部分之间的当前距离以及在治疗结束时的每个骨部分之间的期望距离。

根据一些示例性实施方案，在框306处，选择支柱。在一些实施方案中，根据所确定的治疗计划来选择支柱。在一些实施方案中，基于骨部分之间的当前距离和/或在治疗结束时的骨部分之间的期望距离来选择支柱。另外地或另选地，根据患者的解剖结构来选择支柱。

另选地，在将骨固定设备附接到肢体(例如，在手术室中)之后确定治疗计划。在一些实施方案中，在确定治疗计划之前选择支柱。任选地，在将骨固定设备附接到患者的骨期间和/或之后调整所确定的治疗计划。

根据一些示例性实施方案，在框308处，将马达适配器联接到支柱。在一些实施方案中，例如在支柱制造过程期间，在手术室外将马达适配器联接到支柱。另选地，马达适配器在工厂中联接到支柱，并且被设置为包括支柱和马达适配器的支柱组件。在一些实施方案中，支柱或马达适配器被灭菌。另选地，支柱和马达适配器作为单个整体单元(例如，作为支柱组件)被灭菌。

根据一些示例性实施方案，在框310处，将骨固定设备连接到患者的骨。在一些实施方案中，销(例如，刺通销)和/或线被插入到骨中。在一些实施方案中，销连接到外部固定器(例如，骨固定设备的框架)。在一些实施方案中，框架包括单轨、杆、闭环和开环、或弧形框架。

根据一些示例性实施方案，至少一个支柱(例如，选定支柱)连接在骨固定设备的两个外部固定器之间。在一些实施方案中，至少一个支柱包括2、3、4、5、6、7、8个支柱或任何更大数量的支柱。

根据一些示例性实施方案，骨固定设备附接到骨折的骨。另选地，在骨固定设备附接到骨之后生成骨折。

根据一些示例性实施方案，在框314处，例如在将骨固定设备附接到骨期间，调整支柱中的一者或多者的长度。在一些实施方案中，调整支柱的长度以配合在两个外部固定器之间(例如，在两个框架之间)。另选地或另外地，根据治疗的预定起始点调整支柱的长度。在一些实施方案中，手动调整一个或多个支柱的长度，例如通过移动联接到支柱的马达适配器的手动接口。在一些实施方案中，移动手动接口，例如使用受试者(例如，护士或医师)的手或手指来旋转。另选地，移动手动接口，例如使用插入到手动接口中的工具(例如，螺丝刀、棘轮、六角键或形状和尺寸被设定成放置在手动接口内的任何其他工具)来旋转。

根据一些示例性实施方案，在框314处，调整支柱中的一者或多者的长度，同时支柱的端部连接到第一框架。在一些实施方案中，调整支柱中的一者或多者的长度以允许支柱连接到骨固定设备的第二框架。

根据一些示例性实施方案，框310处的骨固定连接、框312处的支柱的连接以及支柱长度的调整中的至少一些或全部在外科手术室中执行，例如作为外科手术过程的一部分。

根据一些示例性实施方案，在框318处，将马达联接到支柱中的至少一些。在一些实施方案中，不同马达联接到每个支柱。在一些实施方案中，马达联接到附接到支柱(例如，附接到支柱的线性致动器)的马达适配器。在一些实施方案中，马达可逆地联接到支柱。在一些实施方案中，马达联接到支柱中的每一者。在一些实施方案中，特定马达例如基于预定计划联接到特定支柱。

根据一些示例性实施方案，在马达(例如，马达单元)的联接期间和/或之后识别马达。在一些实施方案中，识别马达单元，例如以确保正确马达连接到正确支柱。在一些实施方案中，马达单元中的每一者包括唯一识别码(例如，条形码和/或RFID)。在一些实施方案中，识别码分别由计算机(例如，条形码读取器或RFID读取器)读取。

根据一些示例性实施方案，在框320处，将联接到支柱的至少一个马达连接到控制单元(例如，接口模块)。在一些实施方案中，在将马达联接到支柱之前，将马达连接到控制单元。在一些实施方案中，控制单元包括图2H中描述的控制单元244。在一些实施方案中，马达经由支柱的马达适配器连接到控制单元。在一些实施方案中，马达到控制单元的连接包括控制单元与马达之间的电力递送和/或控制单元与马达之间的信息传输。在一些实施方案中，联接到支柱的每个马达被连接到控制单元的不同的且任选地特定的连接器，例如如图2H所示。在一些实施方案中，马达到错误连接器的连接会导致警告信号(例如，人类可检测的警告信号)的生成和递送。

根据一些示例性实施方案，在框322处，激活联接到支柱的马达中的每一者。在一些实施方案中，根据在框304处确定的治疗计划来激活马达。另选地或另外地，根据每个马达的预定激活计划来激活马达。任选地，同步激活马达。在一些实施方案中，基于从控制单元接收的信号来激活马达。

联接到支柱的示例性马达

现在参照图4A至图4C，其描绘了根据本发明的一些示例性实施方案的支柱、马达适配器和马达的组件或套件。

根据一些示例性实施方案，支柱组件(例如，支柱组件402)包括细长支柱404和联接到支柱404的马达适配器406。在一些实施方案中，马达适配器406固定地联接到支柱404，例如在支柱404的制造过程期间。在一些实施方案中，马达适配器包括马达限制器407，该马达限制器被配置为将马达连接到马达适配器并且限制马达相对于支柱的运动。在一些实施方案中，马达限制器包括插口409，该插口的形状和尺寸被设定成接收马达的至少一部分(例如，马达的端部)。

根据一些示例性实施方案，支柱404包括线性致动器，例如设置在支柱404内的线性致动器。在一些实施方案中，线性致动器包括螺钉。

根据一些示例性实施方案，套件包括支柱组件402和马达408(例如，电动马达)。在一些实施方案中，马达的至少一部分(例如，马达端部411)的形状和尺寸被设定成与马达适配器相互作用(例如，连接到马达适配器)。

根据一些示例性实施方案，马达408包括至少一个缆线连接器411，该缆线连接器被配置为连接到缆线(例如，电缆线)。在一些实施方案中，缆线将控制单元连接到马达408，例如如图2H中描述的。在一些实施方案中，缆线连接器(例如，缆线连接器)定位在与和马达适配器相互作用的马达端部相对的马达的端部附近。另选地或另外地，缆线连接器位于与支柱的延伸部分相距一定的距离处，例如以确保马达和控制单元之间的距离保持恒定。

根据一些示例性实施方案，例如如图4B和图4C所示，缆线连接器位于至少5cm的距离(例如，6cm、7cm、10cm或任何中间、更小或更大的值)处以用于移动马达或支柱的部分。例如，最小化连接到缆线连接器的缆线与马达或支柱的移动部分之间的相互作用和/或距离。

根据一些示例性实施方案，支柱404包括指示器(例如，外部指示器413)，该指示器被配置为提供有关支柱的延伸长度的视觉指示。在一些实施方案中，指示器包括标尺。

根据一些示例性实施方案，套件包括一个或多个马达紧固件(例如，紧固件410)，该马达紧固件被配置为将马达紧固和/或锁定到支柱和/或马达适配器壳体。在一些实施方案中，一个或多个紧固件包括夹子、带或弹性带。

根据一些示例性实施方案，例如如图4B和图4C所示，一旦联接到马达适配器，支柱、马达适配器和马达的组件以例如在治疗期间防止马达和/或马达适配器从支柱不期望地脱离的方式紧固在一起。

现在参照图5A和图5B，其描绘了根据本发明的一些示例性实施方案的组装部件以及马达、马达适配器和支柱之间的相互作用。

根据一些示例性实施方案，支柱404包括具有纵向轴线420、第一端部422和第二端部424的细长主体419。在一些实施方案中，支柱的第一端部422是被配置为不相对于支柱主体419移动的固定端部。在一些实施方案中，支柱404的第二端部424是被配置为相对于支柱主体404移动的移动端部(例如，延伸端部)。在一些实施方案中，马达适配器包括允许支柱主体的通过的一个或多个开口。在一些实施方案中，马达适配器中的开口是圆形的并且被配置为使马达适配器围绕支柱主体旋转。

根据一些示例性实施方案，例如如图5B所示，支柱404包括设置在支柱主体内的线性致动器(例如，支柱螺钉425)。在一些实施方案中，支柱包括各自在支柱的不同端部处的至少两个连接器(例如，机械连接器)。在一些实施方案中，至少一个连接器(例如，接头426)在固定端部422处连接到支柱404的主体419。在一些实施方案中，至少一个不同连接器(例如，接头428)在支柱404的延伸端部424处连接到支柱螺钉425的延伸部分430。在一些实施方案中，接头426和/或接头428是外部固定环接头(例如，M7或M5环接头)。任选地，接头中的一者或多者包括球(例如，钛球432)。在一些实施方案中，支柱的至少两个连接器(例如，接头426和/或426)被配置为将支柱连接到骨固定设备框架(例如，环)。在一些实施方案中，支柱使用接头来联接到骨固定设备的两个间隔开的框架，其中每个接头将支柱的不同端部连接到不同框架。

根据一些示例性实施方案，支柱404包括线性致动器传动构件(例如，支柱齿轮434)。在一些实施方案中，支柱齿轮434位于与支柱的延伸部分430相距小于5cm的距离(例如，小于4cm、小于2cm、小于1cm、或任何中间、更小或更大的距离)处。在一些实施方案中，支柱齿轮联接(例如，固定地联接)到线性致动器425。在一些实施方案中，线性致动器的外表面的至少一部分包括螺纹。在一些实施方案中，支柱齿轮434联接到线性致动器425的螺纹，例如与线性致动器425的螺纹互锁。在一些实施方案中，支柱齿轮434包括与螺纹(例如，围绕线性致动器外表面的螺旋螺纹)互锁的螺母。在一些实施方案中，线性致动器被成形为沿线性致动器长度的至少50％(例如，至少70％、至少80％或任何中间、更小或更大的百分比值)具有外螺纹的圆柱体。

根据一些示例性实施方案，马达适配器407包括壳体442，该壳体至少部分地围绕支柱404(例如，围绕支柱齿轮434)附接。在一些实施方案中，马达适配器407包括壳体442中的马达适配器齿轮444。在一些实施方案中，马达适配器齿轮444包括嵌轮。在一些实施方案中，当马达适配器407联接到支柱404时，马达适配器齿轮444与支柱齿轮434互锁。

根据一些示例性实施方案，马达适配器包括壳体442中的马达紧固件446(例如，马达限制器)，该马达紧固件被配置为接收马达的至少一部分并且限制运动，例如限制马达部分相对于支柱的横向和/或轴向运动。在一些实施方案中，马达紧固件包括插口，该插口的形状和尺寸被设定成配合马达的端部(例如，旋转端部)。在一些实施方案中，插口联接到马达适配器齿轮444，并且被配置为将马达端部的旋转运动传递到马达适配器齿轮444，同时任选地限制马达端部的运动，例如在马达端部的旋转期间。

根据一些示例性实施方案，例如如图5B所示，旋转动力在支柱404的延伸部分430附近从马达408传递到线性致动器425。

根据一些示例性实施方案，例如如图5B所示，马达包括连接到马达齿轮452的电动马达450(例如，直流(DC)马达)。在一些实施方案中，马达齿轮轴联接到马达紧固件446(例如，联接到马达紧固件446的插口)。在一些实施方案中，马达齿轮轴到马达紧固件446的联接允许例如与马达适配器齿轮444的接合，该马达适配器齿轮与线性致动器齿轮434联接。

根据一些示例性实施方案，马达407包括至少一个定位传感器(例如，定位传感器454)。在一些实施方案中，定位传感器被配置为基于马达旋转运动来监测支柱的延伸长度。

根据一些示例性实施方案，例如如图5B至图5D所示，当齿轮434旋转时，穿过线性致动器425的销431和主体419中的至少一个狭缝433防止线性致动器425相对于主体419的旋转。

现在参照图6A至图6D，其描绘了根据本发明的一些示例性实施方案的选择性地联接到支柱的附加马达适配器。

根据一些示例性实施方案，马达适配器(例如，马达适配器604)被配置为选择性地联接到支柱(例如，支柱602)。在一些实施方案中，马达适配器604包括传动构件(例如，齿轮608)。在一些实施方案中，齿轮608包括嵌轮。在一些实施方案中，马达适配器604的壳体606的形状和尺寸被设定成将齿轮608对准和附接到支柱线性致动器齿轮610，例如将马达适配器604的齿轮608与支柱齿轮608对准和互锁。在一些实施方案中，一旦齿轮608与线性致动器齿轮610互锁，一个或多个紧固件(例如，紧固件612)锁定马达适配器604相对于支柱602的位置。在一些实施方案中，一个或多个紧固件612包括夹子或带。另选地，一个或多个紧固件包括壳体606的一部分，其被配置为被移除以允许马达适配器604附接到支柱602，并且重新接合到壳体606以用于将马达适配器604固定地附接到支柱602，例如如图6D所示。

根据一些示例性实施方案，例如如图7A所示，马达408被密封以防止水的渗透。在一些实施方案中，马达408包括密封件702。在一些实施方案中，密封件定位在从马达壳体704延伸出的马达的旋转端部与壳体的内腔之间。在一些实施方案中，密封马达以防水会允许至少IP67防水保护，例如以允许骨固定设备安装到的患者将骨固定设备浸没在水中(例如，在水康复治疗期间)。

另外，根据一些示例性实施方案，例如如图7B所示，马达408的外表面704是平滑的，例如以允许容易地擦拭表面，例如开口706。在一些实施方案中，密封马达以防水会允许例如容易地维护和清洁马达。

根据一些示例性实施方案，例如如图7B所示，马达紧固件407(例如，马达紧固件的插口409)包括至少一个排放孔706，例如以允许从插口409的水排放。

根据一些示例性实施方案，例如如图7C和图7D所示，马达适配器406和马达408之间的组件701围绕小支柱(例如，支柱720)装配。在一些实施方案中，组件的长度短于支柱720的两个端部之间的长度。在一些实施方案中，当线性致动器处于最小长度时，组件的最大长度在6cm至25cm的范围内，例如6cm-8cm、10cm-12cm、18cm-20cm或任何中间、更短或更长的组件长度。

根据一些示例性实施方案，例如如图7C所示，马达适配器406的壳体包括开口732或窗口，当马达适配器406附接到支柱720时，该开口或窗口与指示器(例如，支柱的标尺734)对准。在一些实施方案中，开口732允许可视化指示器，其指示支柱的延伸长度。在一些实施方案中，开口定位在马达适配器到支柱的两个或更多个连接点(例如，连接点728和730)之间。

根据一些示例性实施方案，例如如图7D所示，支柱组件701附接到骨固定设备环(例如，环740和742)。在一些实施方案中，环具有在80mm-300mm的范围内的直径，例如80mm-120mm、100mm-150mm、130mm-200mm、190mm-250mm、200mm-300mm或任何中间、更小或更大的值范围。任选地，组件701可配合骨固定设备的支柱，其中环之间的角度至多达60度，例如至多达55度、至多达50度或两个环之间的任何中间、更小或更大的角度。任选地，组件701可配合更靠近环的内径连接的支柱。

根据一些示例性实施方案，例如如图7E所示，组件701的形状和尺寸被设定成例如通过一个或多个马达适配器壳体开口和/或马达适配器壳体的一个或多个连接器附接到具有不同长度的支柱。在一些实施方案中，马达适配器壳体的一个或多个开口具有大于支柱的外径的内径。在一些实施方案中，一个或多个开口的内径比支柱的外径大至多达3mm(例如，至多达2mm、至多达1mm或任何中间、更小或更大的值)。在一些实施方案中，一个或多个马达适配器开口形成被成形以接收支柱的通道。

根据一些示例性实施方案，组件701的形状和尺寸被设定成附接到长支柱721，例如在闭合状态下具有在160mm-190mm的范围(例如，160mm-170mm、165mm-180mm、175mm-190mm或任何中间、更小或更大的值范围)内的最小长度的支柱。在一些实施方案中，组件701的形状和尺寸被设定成附接到中支柱723，例如在闭合状态下具有在110mm-130mm的范围(例如，110mm-120mm、115mm-130mm或任何中间、更小或更大的值范围)内的最小长度的支柱。在一些实施方案中，组件701的形状和尺寸被设定成附接到短支柱725，例如在闭合状态下具有在80mm-110mm的范围(例如，80mm-100mm、90mm-100mm、95mm-110mm或任何中间、更小或更大的值范围)内的最小长度的支柱。在一些实施方案中，不同组件与不同支柱尺寸一起使用。

改变马达适配器和骨固定设备之间的角度

根据一些示例性实施方案，联接到支柱的马达适配器被配置为围绕支柱的轴线旋转，例如以调整马达适配器和骨固定设备之间(例如，马达适配器和骨固定设备的至少一个框架之间)的角度。在一些实施方案中，在联接到支柱的马达适配器和连接到支柱的至少一个框架之间调整角度。在一些实施方案中，改变马达适配器和骨固定设备之间的角度，例如以减小从骨固定设备周边延伸出的马达适配器的部分。现在参照图7F至图7K，其描绘了根据本发明的一些示例性实施方案的调整马达适配器和骨固定设备(例如，骨固定设备的框架)之间的角度。

根据一些示例性实施方案，例如如图7F和图7G所示，连接到支柱720的马达适配器406被配置为围绕支柱的轴线旋转，例如以改变马达适配器和骨固定设备的框架(例如，框架740)之间的角度。在一些实施方案中，支柱中的旋转锁739(例如，锁定销)被释放以允许支柱720a围绕支柱的纵向轴线旋转。在一些实施方案中，支柱720的旋转使联接到支柱720的马达适配器406旋转。在一些实施方案中，当达到马达适配器406和骨固定设备(例如，框架740)之间的期望角度时，旋转锁739被锁定以防止马达适配器的不期望旋转。如本文所用，马达适配器的旋转是指包括马达适配器和支柱的支柱组件围绕支柱的纵向轴线的旋转。

根据一些示例性实施方案，例如如图7H所示，马达适配器406或支柱组件的横向轴线749与骨固定设备的框架740(例如，框架740的切线752)之间的角度750在0度-90度之间的范围内，例如0度-30度、20度-40度、50度-90度或任何中间、更小或更大的角度值范围。

根据一些示例性实施方案，例如如图7I所示，支柱组件754包括联接到支柱758的马达适配器756。在一些实施方案中，支柱758包括具有纵向轴线760的细长主体。在一些实施方案中，联接到支柱758的马达适配器756具有任选地垂直于纵向轴线760的横向平面或水平轴线762。图7I描绘了沿水平轴线762的横截面755。

根据一些示例性实施方案，例如如图7J所示，骨固定设备的至少一个环(例如，环759)连接到两个或更多个支柱(例如，支柱组件)。在一些实施方案中，支柱组件754的马达适配器756或作为单个单元的支柱组件754围绕轴线760旋转，并且以角度750锁定在水平轴线756与切线752(例如，垂直于环759的切面)之间。在一些实施方案中，角度750在0度-90度的范围内。在一些实施方案中，例如如图7J所示，角度为90度。在一些实施方案中，当角度为90度时，马达适配器从骨固定设备周边最大程度地延伸。

根据一些示例性实施方案，例如如图7K所示，马达适配器或支柱组件中的至少一些被旋转，例如以减小从骨固定设备周边延伸的马达适配器的一部分。在一些实施方案中，减小马达适配器的延伸部分会允许例如防止患者的周围环境中的外部对象与马达适配器、联接到马达适配器的马达、将马达或马达适配器连接到控制单元的至少一根缆线中的一者或多者之间的接触。

根据一些示例性实施方案，例如如图7K所示，马达适配器756或包括马达适配器的支柱组件被锁定在小于90度(例如，小于45度、小于30度、小于10度、小于5度)的角度764处。

在治疗期间的示例性支柱替换

根据一些示例性实施方案，需要在治疗期间替换支柱。现在参照图8A至图8C，其描绘了根据本发明的一些示例性实施方案的在治疗期间的支柱的替换。

根据一些示例性实施方案，例如如图8A所示，将马达806从联接到支柱802的马达适配器804拆卸。在一些实施方案中，通过释放至少一个紧固件(例如，将马达806紧固到马达适配器804的紧固件808)，将马达806从马达适配器804拆卸。在一些实施方案中，紧固件包括被配置为附接到马达适配器壳体中的开口801的夹子。在一些实施方案中，使用工具810来释放紧固件808。在一些实施方案中，工具810具有独特的几何形状或结构形状以允许例如紧固件808的释放。在一些实施方案中，使用具有独特几何形状的工具允许防止患者不期望地移除马达。在一些实施方案中，在诊所或医疗设施中移除马达，例如当替换支柱时。

根据一些示例性实施方案，例如如图8B所示，一旦马达806从马达适配器804移除，则替换具有马达适配器的支柱802。另选地，从支柱802释放马达适配器804并且仅替换支柱802。

根据一些示例性实施方案，例如如图8C所示，一旦通过支柱810和马达适配器812替换该支柱和马达适配器，则与先前支柱一起使用的马达806联接到马达适配器812。

根据一些示例性实施方案，马达806在不使用工具的情况下选择性地联接到马达适配器，例如通过围绕马达并且在开口801内放置紧固件(例如，弹性夹)。在一些实施方案中，将紧固件808从开口释放需要工具，例如以防止马达在治疗期间的不期望释放。

示例性手动支柱调整

根据一些示例性实施方案，联接到支柱的马达适配器被配置为允许支柱的线性致动器的手动运动，例如在支柱调整和/或校准期间。现在参照图9A至图9G，其描绘了根据本发明的一些示例性实施方案的马达适配器手动接口。

根据一些示例性实施方案，联接到支柱904的马达适配器902包括马达适配器手动接口(例如，手动接口906)。在一些实施方案中，马达适配器的马达紧固件(例如，马达限制器908)包括手动接口906。在一些实施方案中，手动接口906包括内部部分930，其形状和尺寸被设定成至少部分地定位在马达限制器908内(例如，定位在马达限制器的插口内)。另外，手动接口906的外部部分932被配置为允许手动接口的手动运动。

根据一些示例性实施方案，如图9E所示，手动接口906的外部部分932(例如，从马达适配器延伸出的手动接口906的外部部分932)被成形以允许手动接口的旋转(例如，通过用户的手)。在一些实施方案中，手动接口的外部部分932是圆形的，并且任选地包括被成形以增加与用户手部的摩擦的多个隆起或突起。

根据一些示例性实施方案，手动接口906的内部部分930被配置为接触齿轮(例如，马达适配器902的齿轮916)。在一些实施方案中，手动接口906(例如，内部部分930)与齿轮916互锁，例如如图9E所示。

根据一些示例性实施方案，例如如图9B和图9D所示，马达(例如，马达912)到马达适配器902的联接会使手动接口906从马达适配器902脱离。在一些实施方案中，手动接口906和马达912(例如，马达912的端部)可互换地联接限制器908(例如，齿轮916)。在一些实施方案中，手动接口906和马达912(例如，马达端部)可互换地与齿轮916互锁。

示例性系统组装过程

根据一些示例性实施方案，在用于将骨固定设备固定到骨的外科手术完成之后，马达联接到骨固定设备(例如，联接到骨固定设备的支柱)。在一些实施方案中，马达在手术室外(例如，在诊所)联接到支柱。在一些实施方案中，在手术室外与外科手术分开地联接马达会允许例如仅对具有马达适配器的支柱进行灭菌，而不需要对马达进行灭菌。另外地或另选地，在手术室外与外科手术分开地联接马达会允许例如缩短手术室中需要的时间。现在参照图10A至图10D，其描绘了根据本发明的一些示例性实施方案的骨固定系统的组装过程。

根据一些示例性实施方案，例如如图10A和图10B所示，骨固定设备1002在外科手术期间在手术室中连接到骨。在一些实施方案中，骨固定设备1002包括支柱(例如，将骨固定设备的两个框架1003和1005互连的支柱1006)。在一些实施方案中，框架是闭合框架(例如，闭合圆形框架)。另选地，框架是开放框架(例如，弧形框架)。另选地，框架包括连接到从骨延伸的骨销或钉的任何板或杆。

根据一些示例性实施方案，支柱1006中的每一者包括联接到支柱的线性致动器的马达适配器1008。在一些实施方案中，在手术室中，每个马达适配器包括手动接口906或者马达适配器中的至少一些包括该手动接口。在一些实施方案中，例如如图10B所示，在手术室中，专家(例如，外科医生、医师或护士)使用手动接口906(例如，如图9A至图9D所示)来手动地调整每个支柱的长度。在一些实施方案中，根据两个框架之间的距离以及框架相对于彼此的取向，在手术室中调整每个支柱的长度。

根据一些示例性实施方案，例如如图10C和图10D所示，在手术室外(例如，在诊所或在患者家中)将马达(例如，马达1012和1014)联接到马达适配器。在一些实施方案中，马达的联接使手动接口906从每个马达适配器脱离。另外，接口模块(例如，控制单元1018)附接到骨固定设备，例如附接到骨固定设备的至少一个框架。另外，控制单元经由至少一根缆线(例如，将马达1012连接到控制单元1018的缆线1016)连接到(例如，电连接到)马达中的每一者。

根据一些示例性实施方案，马达中的每一者包括用于马达识别的视觉代码(例如，作为马达ID代码)。在一些实施方案中，马达ID代码允许例如以预定位置和顺序定位马达，任选地定位在不同马达适配器中。在一些实施方案中，控制单元1018使用马达ID代码来检测和/或调整特定马达的操作。在一些实施方案中，在将控制单元1018连接到马达并且任选地将缆线连接到外部固定设备部分之后，发起存储在控制单元的存储器中的至少一个治疗程序。另选地，例如从外部设备(例如，外部计算机、远程设备、移动设备)将至少一个治疗程序加载到控制单元存储器。在一些实施方案中，马达中的一者或多者的激活参数被加载到控制单元的存储器中，例如图2H所述的存储器268。在一些实施方案中，控制单元1018根据存储在存储器中的信息单独地和/或同步地激活马达中的每一者。

根据一些示例性实施方案，例如如图10E所示，在手术室外联接马达以及连接控制单元会允许例如仅对骨固定设备的机械部件(例如，马达适配器1008和支柱1006)进行灭菌，同时保持包括控制单元1014和两个或更多个马达(例如，马达1012和1014)的控制系统1030不是灭菌的。在一些实施方案中，支柱和马达适配器被配置为使用高压灭菌器来进行灭菌。在一些实施方案中，例如如图10E所示，两个或更多个马达(例如，马达1012和1014)经由缆线分离器箱1020连接到控制单元1018。

在骨固定设备上的示例性系统组件

根据一些示例性实施方案，用于监测和/或控制骨固定设备的系统以允许使用单手的容易安装的方式安装在骨固定设备上。另外，控制系统定位在患者或护理者的视点内，例如以允许由患者和/或护理者可视化控制单元上的一个或多个指示器。另外地或任选地，控制系统以最小化由围绕患者的外部对象对系统部件的干扰的方式定位。现在参照图11A至图11G，其描绘了根据本发明的一些示例性实施方案的系统到骨固定设备上的组装。

根据一些示例性实施方案，例如如图11A和图11B所示，控制单元1018安装在骨固定设备的前端部上，任选地安装在骨固定设备的最上框架上。另外，包括一个或多个视觉指示器的控制单元1018的面板(例如，上面板)被定向或倾斜以面向患者的眼睛。

根据一些示例性实施方案，系统的形状和尺寸被设定成和/或系统在骨固定设备1002上被安装成不会从骨固定设备1002延伸出超过7cm(例如，超过5cm、超过3cm或任何中间、更小或更大的值)。在一些实施方案中，缆线(例如，将马达与控制单元1018连接的缆线)附接到骨固定设备，例如以最小化缆线超出骨固定设备周边的延伸。另外地或另选地，缆线朝向骨固定设备的后端部引导。

根据一些示例性实施方案，例如如图11C和图11D所示，来自两个或更多个马达的缆线经由缆线分离器箱(例如，箱1120)连接。在一些实施方案中，例如如图11C所示，箱1120附接到骨固定设备的框架。在一些实施方案中，箱1120通过箱1120的附接销1121来附接到框架中的一个或多个开口。

根据一些示例性实施方案，例如如图11C和图11D所示，缆线被紧固到骨固定设备，例如通过一个或多个缆线紧固件1122紧固到骨固定设备上。在一些实施方案中，一个或多个缆线紧固件可通过骨固定设备中的一个或多个开口(例如，骨固定设备的框架中的开口)引入。在一些实施方案中，为了防止过量长度的缆线松散，缆线中的一者或多者围绕附接到骨固定设备(例如，附接到骨固定设备的框架)的缆线缠绕器(例如，内部缆线缠绕器1126或外部缆线缠绕器1124)缠绕。在一些实施方案中，在缆线松散的情况下，例如当使用小外部固定环时，使用缆线缠绕器1124或1126以允许围绕缆线缠绕器1124或1126缠绕松散缆线。

根据一些示例性实施方案，例如如图11E所示，调整马达和箱1120之间的缆线的长度以配合长支柱(例如，长支柱1140)、中支柱1142和小支柱1144。

根据一些示例性实施方案，例如如图11F和图11G所示，控制单元1018可相对于骨固定设备(例如，相对于骨固定设备的框架)附接和拆卸开。在一些实施方案中，控制单元环接口1150使用一个或多个螺钉1152来固定地附接到框架。在一些实施方案中，控制单元被配置为经由至少一个快速释放锁(例如，被配置为容易地将控制单元1014相对于环接口1150锁定和释放的弹簧锁或任何干涉锁)来联接(例如，附接)到环接口1150。在一些实施方案中，快速释放锁是环接口1150和/或控制单元1018的一部分。

示例性定位传感器

根据一些示例性实施方案，连接到马达中的每一者的控制单元例如通过测量每个马达的旋转定位来监测骨固定设备的支柱中的每一者的轴向延伸长度。现在参照附图12A至图12C，其描绘了根据本发明的一些示例性实施方案的马达定位传感器。

根据一些示例性实施方案，骨固定设备的马达1202包括联接到(例如，轴向地联接到)马达1206(例如，DC马达)的齿轮1204。在一些实施方案中，齿轮1204使马达端部1207旋转，该马达端部被配置为与马达适配器的齿轮相互作用(例如，互锁)。在一些实施方案中，马达1202包括至少一个定位传感器1210。

根据一些示例性实施方案，定位传感器被配置为在马达1206的转动期间记录马达的旋转至少3次，例如至少4次、至少5次或任何更小或更大的读数数量。在一些实施方案中，连接到马达的控制单元基于定位传感器读数来测量支柱的轴向定位。在一些实施方案中，控制单元以至少0.3μm(例如，0.5μm、0.6μm或任何中间、更小或更大的值)的分辨率测量支柱的轴向定位。在一些实施方案中，定位传感器包括旋转磁体1218和一个或多个霍尔传感器(例如，传感器1220和1222)。在一些实施方案中，定位传感器包括2、3、4、5、6、7、8个或任何更大数量的霍尔传感器。

示例性齿轮锁

根据一些示例性实施方案，当马达未联接到马达适配器时，齿轮锁附接到联接到支柱的马达适配器，例如以防止支柱的线性致动器的运动。现在参照图13A至图13F，其描绘了根据本发明的一些示例性实施方案的齿轮锁以及齿轮锁和马达适配器的相互作用。

根据一些示例性实施方案，马达适配器1302联接到支柱1306。在一些实施方案中，马达适配器包括马达限制器1304，其形状和尺寸被设定成接收和限制马达单元的一部分。在一些实施方案中，例如当马达单元从马达适配器1302拆卸时，齿轮锁1308联接到马达限制器1304。在一些实施方案中，齿轮锁1308到马达限制器1304的联接防止运动，例如支柱1306的线性致动器的反向运动或塌缩。

根据一些示例性实施方案，例如如图13B和图13C所示，齿轮锁1308的至少一部分插入到马达限制器1304中并且与马达适配器的齿轮1310相互作用。任选地，齿轮锁1308(例如，定位在马达限制器1304内的齿轮锁1308的一部分)与齿轮1310互锁。在一些实施方案中，齿轮锁1308与齿轮1310的互锁防止支柱线性致动器的运动，例如联接到马达适配器齿轮1310的线性致动器齿轮1312的运动。

根据一些示例性实施方案，例如如图13D所示，齿轮锁1308包括第一端部1314，该第一端部的形状和尺寸被设定成装配到马达限制器1304中(例如，装配到马达限制器1304的插口1318中)。在一些实施方案中，第一端部的最大宽度小于插口1318的内宽度或内直径。另外地或另选地，第一端部的形状和尺寸被设定成与齿轮1310互锁，例如与齿轮1310的嵌轮互锁。在一些实施方案中，齿轮锁的第一端部包括一个或多个隆起或突起，其被配置为穿透到齿轮1310中(例如，齿轮1310的嵌轮中)的开口(例如，互补或匹配开口)。

根据一些示例性实施方案，齿轮锁1308的第二端部1316从马达限制器1304延伸出，例如从马达限制器1304的插口1318延伸出。在一些实施方案中，齿轮锁1308的第二端部1316的形状和尺寸被设定成与马达适配器的壳体(例如，壳体1320)相互作用(例如，互锁)。在一些实施方案中，齿轮锁1308被配置为同时与马达适配器齿轮1310和马达适配器壳体1320互锁，例如以防止马达适配器齿轮1310的运动(例如，旋转移动)。

根据一些示例性实施方案，齿轮锁1308的第二端部1316具有被配置为与壳体1320的至少一个突起或几何形状互锁的几何形状。在一些实施方案中，第二端部1316与壳体的几何形状(例如，壳体的互补几何形状)互锁，例如以防止齿轮锁1308相对于壳体的运动。

预期在从本申请成熟的专利的寿命期间，将开发许多相关的支柱和骨固定设备；术语支柱和骨固定设备的范围旨在先验包括所有此类新技术。

如本文所用，相对于数量或值，术语“约”意指“在±10％内”。

术语“包含”、“含”、“包括”、“含有”、“具有”、“有”及它们的变化形式意指“包括但不限于”。

术语“由……组成”是指“包括并且限于”。

术语“基本上由……组成”是指组合物、方法或结构可包含附加成分、步骤和/或部件，但前提条件是该附加成分、步骤和/或部件不在本质上改变受权利要求书保护的组合物、方法或结构的基本特征和新颖特征。

如本文所用，除非上下文另有明确说明，否则单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数指代。例如，术语“一种化合物”或“至少一种化合物”可包括多种化合物(包括它们的混合物)。

在整个本申请中，本发明的实施方案可参考范围格式呈现。应当理解，范围格式的描述仅仅是为了方便和简洁，并且不应被理解为是对本发明范围的固定限制。因此，范围的描述应被视为具有明确公开的所有可能子范围以及该范围内的各个数值。例如，范围诸如“1至6”的描述应被视为具有明确公开的子范围诸如“1至3”、“1至4”、“1至5”、“2至4”、“2至6”、“3至6”等；以及该范围内的单独数值，例如1、2、3、4、5和6。无论范围的宽度如何，这均适用。

每当在本文中指示数值范围(例如，“10-15”、“10至15”或由这些另一个此类范围指示链接的任一对数字)时，其意在包括在所指示的范围界限内(包括范围界限)的任何数值(分数或整数)，除非上下文另外清楚地指示。短语“范围是在”第一指示数字和第二指示数字之间以及“范围是从”第一指示数字“到”、“至多达”、“直到”或“通过”(或另一个此类范围指示数据)第二指示数字在本文中可互换使用，并且是指包括第一指示数字和第二指示数字以及其间的所有分数和整数。

除非另有说明，否则本文所使用的数值和基于其的任何数值范围是合理测量精度和舍入误差内的近似值，如本领域技术人员所理解的。

如本文所用，术语“方法”是指用于完成给定任务的方式、手段、技术和程序，包括但不限于化学、药理学、生物学、生物化学和医学领域的从业者已知的或易于从已知的方式、手段、技术和程序开发的那些方式、手段、技术和程序。

如本文所用，术语“治疗”包括消除、基本上抑制、减缓或逆转病症的进展、基本上改善病症的临床或美学症状、或基本上阻止病症的临床或美学症状的出现。

应理解，为清晰起见，在独立实施方案的上下文中描述的本发明的某些特征，也可在单个实施方案中组合提供。相反地，为简明起见，在单个实施方案的上下文中描述的本发明的各种结构也可单独地或以任何合适的子组合形式提供，或如其所适当地提供于本发明的任何其他所述实施方案中。在各种实施方案的上下文中所述的某些特征不应视为那些实施方案的基本特征，除非实施方案在没有那些要素的情况下不起作用。

尽管本发明已结合其具体实施方案进行了描述，但显然许多替代、修改和变型对于本领域中那些技术人员而言是显而易见的。因此，本文旨在涵盖落入所附权利要求书的实质和广义范围内的所有此类另选形式、修改和变型。

本说明书中提及的所有专利公开、专利和专利申请全文以引用方式并入本说明书，其引用程度如同明确且独立地指明每个独立的专利公开、专利或专利申请是以引用方式并入本文的。另外，本专利申请中的任何参考文献的引用或鉴定不应理解为承认此类参考文献可用作本发明的现有技术。在使用章节标题的情况下，它们不应理解为进行必需的限制。另外，本申请的任何优先权文件据此通过引用以其全部内容并入本文。

Claims (50)

1.一种套件，包括：

包括固定部分和延伸部分的骨固定设备的支柱，其中所述支柱包括机械地连接到所述延伸部分的线性致动器；

至少一个马达适配器，所述至少一个马达适配器联接到所述线性致动器，其中所述马达适配器包括马达紧固件；

至少一个马达单元，所述至少一个马达单元能够与所述马达紧固件选择性地附接和拆卸开，其中所述马达单元被配置为功能性地联接到所述线性致动器并且使所述支柱的所述延伸部分轴向地延伸；

其中所述马达紧固件的形状和尺寸被设定成接收所述马达单元的一部分。

2.根据权利要求1所述的套件，其中所述马达紧固件的形状和尺寸被设定成接收所述马达单元的端部，并且限制所述马达单元端部的横向运动。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的套件，其中所述马达紧固件包括被成形以接收所述马达端部的插口。

4.根据权利要求3所述的套件，其中所述马达单元包括壳体、马达和在所述壳体内的从所述马达单元延伸的齿轮，并且其中所述马达单元端部包括从所述壳体延伸的所述齿轮的一部分。

5.根据权利要求4所述的套件，其中从所述壳体延伸的所述齿轮的所述部分具有与所述马达壳体的直径相比更小的直径。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的套件，其中所述马达端部是被成形以定位在所述插口内的圆锥形马达端部和/或锥形马达端部。

7.根据前述权利要求中任一项所述的套件，其中所述支柱包括与所述马达适配器对接的一个或多个径向延伸部分。

8.根据前述权利要求中任一项所述的套件，其中所述马达适配器包括具有一个或多个开口的壳体，并且其中所述壳体通过一个或多个螺钉或销附接到所述支柱。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的套件，其中所述马达适配器包括壳体，所述壳体具有被成形以接收支柱的一个或多个开口，其中所述开口的内径大于所述支柱的外径。

10.根据权利要求9所述的套件，其中所述一个或多个开口形成尺寸和形状被设定成接收所述支柱的通道。

11.根据权利要求9或10中任一项所述的套件，其中所述一个或多个开口的内部部分是圆形的。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的套件，其中所述支柱包括窗口，并且其中所述马达适配器在联接到所述支柱时不阻挡所述窗口。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的套件，其中所述支柱包括指示所述支柱的延伸长度的视觉指示器，并且其中所述马达适配器壳体包括窗口或一个或多个细长开口，当所述马达适配器联接到所述支柱时，所述窗口或一个或多个细长开口至少部分地与所述视觉指示器对准。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的套件，包括至少一个马达连接器，所述至少一个马达连接器的形状和尺寸被设定成将所述马达单元紧固到所述马达适配器的所述壳体。

15.根据权利要求14所述的套件，其中所述马达连接器包括一个或多个突起，所述一个或多个突起被配置为装配到所述壳体中的开口中并且将所述马达连接器锁定到所述壳体。

16.根据权利要求14或15中任一项所述的套件，其中所述马达单元包括凹槽，并且其中所述马达连接器的形状和尺寸被设定成在将所述马达单元紧固到所述马达适配器壳体时装配到所述凹槽中。

17.根据前述权利要求中任一项所述的套件，其中所述支柱包括所述线性致动器的齿轮，所述齿轮位于所述支柱的所述延伸部分附近。

18.根据权利要求17所述的套件，其中所述线性致动器齿轮位于与所述延伸部分相距至多达5cm的距离处。

19.根据权利要求17或18中任一项所述的套件，其中所述马达适配器包括齿轮，并且其中所述马达适配器齿轮被配置为在所述马达适配器联接到所述支柱时与所述线性致动器齿轮互锁，使得所述马达适配器齿轮的旋转轴向地移动所述线性致动器。

20.根据权利要求19所述的套件，其中所述马达端部在所述马达选择性地附接到所述马达适配器时与所述马达适配器齿轮相互作用。

21.根据权利要求20所述的套件，包括手动马达适配器接口，所述手动马达适配器接口的形状和尺寸被设定成与所述马达适配器齿轮互锁，使得所述手动马达适配器接口的手动旋转轴向地移动所述线性致动器。

22.根据权利要求21所述的套件，其中所述马达适配器齿轮与所述手动马达适配器接口和所述马达端部交替地互锁。

23.根据权利要求21或22中任一项所述的套件，其中所述手动马达适配器接口的端部被成形以定位在所述马达适配器紧固件内。

24.根据权利要求19至23中任一项所述的套件，包括至少一个齿轮锁，所述至少一个齿轮锁能够与所述马达适配器附接和拆卸开，并且被配置为与所述马达适配器齿轮互锁以及停止所述马达适配器齿轮的运动。

25.根据权利要求24所述的套件，其中所述至少一个齿轮锁包括第一端部和第二端部，所述第一端部的形状和尺寸被设定成定位在所述马达紧固件内并且与所述马达适配器齿轮互锁，所述第二端部的形状和尺寸被设定成从所述马达紧固件延伸出并且与所述马达适配器的壳体互锁。

26.根据前述权利要求中任一项所述的套件，包括骨固定设备，所述骨固定设备包括所述支柱和至少两个间隔开的框架，其中每个框架被配置为联接到所述支柱的不同端部并且联接到从骨延伸的骨连接器，并且其中所述间隔开的框架中的至少一个框架包括至少部分地围绕患者的肢体的弧形部或环。

27.根据权利要求26所述的套件，包括：

至少一根电缆线；和

控制单元，所述控制单元可逆地联接到所述至少两个框架中的框架，其中所述控制单元通过所述至少一根电缆线连接到所述马达和/或所述马达适配器。

28.根据权利要求27所述的套件，包括能够固定地连接到所述至少两个框架中的所述框架的控制单元框架接口，并且其中所述控制单元被配置为能够与所述控制单元框架接口附接和拆卸开。

29.根据权利要求27或28中任一项所述的套件，其中所述控制单元包括被配置为接收所述至少一根缆线的至少一个马达连接器。

30.根据权利要求29所述的套件，包括连接到所述至少一个马达连接器的控制电路系统以及被配置为生成人类可检测指示的用户接口，其中所述控制电路系统向所述用户接口发信号以根据从所述至少一个马达连接器接收的信号来生成所述人类可检测指示。

31.根据权利要求30所述的套件，其中所述至少一个马达单元包括至少一个电动马达以及被配置为记录所述至少一个电动马达的旋转的至少一个定位传感器，并且其中所述控制电路系统使用所述至少一个定位传感器的所述马达旋转记录来测量联接到所述至少一个马达单元的支柱的延伸。

32.一种马达适配器，所述马达适配器联接到骨固定设备的支柱并且选择性地联接到马达单元，包括：

壳体，所述壳体联接到骨固定设备的所述支柱；

在所述壳体中的马达紧固件，所述马达紧固件的形状和尺寸被设定成接收所述马达单元的端部并且限制所述马达单元的端部的横向运动。

33.根据权利要求32所述的适配器，其中所述壳体包括形状和尺寸被设定成接收所述支柱的至少一个开口。

34.根据权利要求32或33中任一项所述的适配器，包括在所述壳体中的一个或多个连接器和/或开口，所述一个或多个连接器和/或开口被配置为使用穿过所述开口的一个或多个销或螺钉将所述马达适配器附接到骨固定设备的支柱。

35.根据权利要求32至34中任一项所述的适配器，包括在所述壳体中的齿轮，所述齿轮被定位成在所述壳体联接到所述支柱时与所述支柱的线性致动器的齿轮相互作用。

36.根据权利要求35所述的适配器，其中所述马达适配器齿轮位于所述马达紧固件处，并且被配置为与马达端部互锁。

37.根据权利要求35或36中任一项所述的适配器，包括马达适配器手动接口，所述马达适配器手动接口被配置为至少部分地穿透到所述壳体中并且与所述马达适配器齿轮互锁。

38.根据权利要求37所述的适配器，其中所述马达适配器齿轮被配置为与所述马达端部和所述马达适配器手动接口交替地互锁。

39.一种用于将马达联接到骨固定设备的方法，包括：

将马达的端部联接到马达适配器的插口中，所述马达适配器连接到骨固定设备的支柱；

通过所述插口限制所述马达端部的横向运动；

激活所述马达以使所述支柱的延伸部分延伸。

40.根据权利要求39所述的方法，其中所述联接包括将所述马达端部与所述支柱的线性致动器齿轮功能性地联接。

41.根据权利要求39或40中任一项所述的方法，其中所述联接包括将所述马达端部与所述马达适配器的齿轮互锁。

42.根据权利要求39至41中任一项所述的方法，包括：

将所述马达连接到骨固定设备的控制单元，并且其中所述激活包括由所述控制单元根据存储在所述控制单元的存储器中的指示来激活所述马达。

43.根据权利要求39至42中任一项所述的方法，包括在所述激活之前调整所述马达适配器的水平轴线与所述骨固定设备的至少一个框架之间的角度，并且将所述马达适配器锁定在所述经调整的框架处。

44.根据权利要求43所述的方法，其中所述调整包括使所述马达适配器和所述支柱围绕所述支柱的纵向轴线旋转。

45.根据权利要求39所述的方法，包括：

在所述联接之前将所述马达适配器附接到骨固定设备的支柱。

46.根据权利要求45所述的方法，其中所述附接包括将所述马达适配器的齿轮与所述支柱的线性致动器功能性地联接。

47.根据权利要求39至46中任一项所述的方法，包括：

在所述激活之前，通过使用计算机读取与所述马达相关联的识别码来识别所述马达联接到骨固定设备的正确支柱。

48.一种用于替换骨固定设备的支柱的方法，包括：

将马达从连接到骨固定设备的第一支柱拆卸；

在所述骨固定设备中用第二支柱替换所述第一支柱；

将所述拆卸的马达附接到所述第二支柱。

49.根据权利要求48所述的方法，其中所述拆卸包括将所述马达从联接到所述第一支柱的第一马达适配器拆卸，并且其中所述附接包括将所述马达附接到第二马达适配器，所述第二马达适配器联接到所述第二支柱。

50.根据权利要求48所述的方法，其中所述拆卸包括将连接到所述马达的马达适配器从所述第一支柱拆卸，并且其中所述附接包括将所述马达适配器附接到所述第二支柱。

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