CN1950035A - 用于正确定位骨髓钉的远端锁紧螺钉的自动定点装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于正确定位骨髓钉的远端锁紧螺钉的自动定点装置，该设备包括图像的获取、处理以及用于引导手术器械的装置。

Description

用于正确定位骨髓钉的远端锁紧螺钉的自动定点装置

技术领域

本发明涉及一种用于正确定位骨髓钉的远端锁紧螺钉的自动定点装置(指示装置)，该定点装置准确地检测骨髓钉的远端中的孔的位置和倾斜度，从而可相应地定位刀具导向元件。

具体地，根据本发明的机器包括安装在同一结构上的、设计成对应于骨髓钉中的孔所在的区域定位一个基准的装置；设计成用于捕获和处理该孔和基准系统的X射线图像的装置；设计成用于计算该孔相对于所述基准的位置以及孔的轴线相对于所述基准的角度的装置；设计成用于根据该孔相对于所述基准的坐标与所述孔同轴地定位刀具导向元件的装置，该坐标由所述检测装置检测；以及设计成用于自动计算螺钉长度的装置。

通过根据本发明的设备，执行手术的人员可以精确地确定孔的位置并与该孔同轴地定位刀具，从而避免当前经常出现的定位不精确的危险及其带来的所有问题。

根据本发明的设备还测量骨头对应于孔的轴线的宽度，从而使医生可选择长度适合于将进行的手术类型的螺钉。

本发明涉及整形外科领域，尤其涉及对长骨骨折部的稳定。

背景技术

根据现有技术，使用三种不同的系统来稳定长骨骨折部：板和螺钉、外部紧固件和骨髓钉。

板由金属元件构成，该金属元件通过通常较大的外科切口附装在骨头上并用螺钉紧固。它们的缺陷是，除了少数例外情况，它们都会涉及高度侵入性的过程，并且在早期时重量不能被放置在骨头上。

外部紧固件是可快速植入、仅需要用于安装的小检修孔并且使重量能够在在短期内放置在骨头上的装置；但是，它们使医生和患者要长期暴露在X射线下，并且难以进行检查以确保骨折边缘的精确对准，尤其是在多部分骨折的情况下。

骨髓钉由通过小的手术切口沿整个长度插入骨头的金属杆构成。

尽管骨髓钉可快速植入，并且即使在粉碎性骨折的情况下骨边缘仍可精确对准，并且使骨头能够较早的负重和恢复，但是它们的缺陷是，患者和外科医生会高度暴露在X射线下，这主要是由于精确确定固定螺钉将要插入的孔的位置是非常困难的。

骨髓钉技术利用所有长骨的共同特征：它们是中空的。这意味着具有合适长度的金属杆可插入骨头，从而部件可处于精确对准的位置，从而使骨折部能够正确地愈合。

用于此技术的第一种骨髓钉是刚性的，并且具有不完全填充髓管的横截面。

但是，骨边缘易于扭曲或沿骨髓钉滑动，尤其是在多部分骨折部中，这是由于不存在承重骨结构来承受轴向负荷。这会导致骨头缩短和旋转缺陷，以及所有引起的后果。

为了消除此问题，骨髓钉已设计成用这样的螺钉紧固，该螺钉从一侧到另一侧穿过骨头和所述骨髓钉，从而牢固地锚定骨折的骨头的端部并防止它们朝向彼此滑动。

对该技术的相继开发使得制造出具有弯曲形状的弹性骨髓钉，从而它们可更好地适合于骨头的解剖学；所述骨髓钉由生物相容的金属制成，不完全填充髓管，并且在端部被螺钉锁定，该螺钉防止骨折的骨头移动。

骨髓钉的外科技术目前包括在X射线装置的控制下使骨折部对准，并且还在荧光检查仪或亮度放大器的控制下通过皮肤内的小切口将骨髓钉引入髓管，以便该骨髓钉穿过骨折部的所有碎片。

当骨髓钉已被正确定位之后，通过插在骨髓钉的端部的锁紧螺钉使系统与骨头成一体。

最靠近骨髓钉的插入点-即近端-的螺钉由已知类型的机械系统引导，该系统使骨头内的骨髓钉的孔能够精确地居中。

但是，存在正确定位远端锁紧螺钉的问题，这是因为，由于长骨的解剖形状总不是直的并且用于制造骨髓钉的金属的变形，使得难以确定插入点。

因此，外部机械系统不能再现在定位期间骨髓钉所发生的变形，这会导致手术非常困难并且会导致非常高的错误率。

为了将螺钉定位在正确的座内，外科医生使用X射线装置拍摄该区域的许多图像，并根据他的经验确定螺钉的进入点。

但是，此技术需要进行许多定点尝试，这会使患者和医生暴露在相当大量的辐射下，并且还具有非常高的错误率。

发生这种情况是因为，用X射线装置获得的图像是二维的，而物体的三维图像仅能通过在一个完全基于医生的计算技巧的过程中组合从不同角度拍摄的多个图像并利用经验来重构。

美国专利No.5517990描述了一种图像引导手术系统；但是，此系统使医生和患者暴露在大量的辐射下。所述系统还被认为非常难以使用，并且大大增加了手术时间。

美国专利6285902描述了能够引导手术者的手的定点装置的使用。根据使X射线图像和由摄像机的立体系统识别的解剖发现相结合的软件进行导引。利用这些装置，手术者可在屏幕上跟踪手术器械的运动。

此系统用医生作为助手来改进结果，而不是通过向医生提供精确信息来帮助医生进行手术。

发明内容

基本上，还没有发现正确定位骨髓钉的固定螺钉的问题的快速和可靠的解决方法，因此，这一行业需要能够进行自动手术但不会强迫医生在手术时连续观察监视器的装置，从而提供一种精密仪器，该精密仪器使用与存储的X射线图像的品质无关的计算过程。

此问题目前被发明解决，本发明提供了用于正确定位骨髓钉的远端锁紧螺钉的完全自动的定点装置。

该装置用两个或更多个荧光镜、X射线或其它图像重构目标和定点装置的相互坐标和空间方向，并且根据发现的数据自动定位刀具导向元件，该刀具导向元件由医生操作或以伺服的方式致动，并且用于为骨髓钉的远端锁紧螺钉准备壳座，所述导向元件可由例如插管构成。

因此，这些装置支持医生的操作和经验，而不是代替它们。因此不必改变手术者的学习过程或手术过程。

这一目的以及其它目的可通过一个或多个所附权利要求的设备实现。

附图说明

下文将参照所附示例和附图详细说明本发明，该说明仅作为示例而不是限制性的，在附图中：

图1和2示出为普通整形外科手术配备的已知类型的手术台，其中示意性地表示出根据本发明的设备的第一实施例；

图3示意性地示出根据本发明的第一实施例的设备的结构；

图4示意性地示出根据本发明的第一实施例的设备中的定点装置的结构；

图5是示出根据本发明的设备的操作过程的流程图；

图6在总体上示意性地示出根据本发明的第一实施例的设备，其中具有一次性防护罩；

图7和8示出为普通整形外科手术配备的已知类型的手术台，其中示意性地表示出根据本发明的设备的第二实施例；

图9示意性地示出根据本发明的第二实施例的设备的结构；

图10示意性地示出本发明的所述第二实施例中的定点装置的结构；

图11示出在基准系统和插管保持终端部件之间的连接和锁定系统的细节；

图12在总体上示意性地示出根据本发明的设备，其中具有一次性防护罩。

具体实施方式

图1和2示意性地示出为整形外科手术配备的手术台，根据本发明的所述设备与该手术台相关联。

手术台是已知类型的，因而不需要说明。为了理解本发明，知道所述手术台配备有安装在C形支架2上的X射线、荧光镜或其它装置1就足够了，该支架允许所述装置根据相互倾斜的平面-例如正交平面-沿圆弧移动以便施加X射线，所述装置具有用于模拟或数字信号的输出口(图中未示出)，该输出口允许由头部1拍摄的图像显示在计算机或其它类似设备上。

荧光镜、X射线或其它装置1用于在骨髓钉已插在骨头内时拍摄骨髓钉的远端的两个或更多个图像，并计算骨髓钉中的孔的位置和倾斜度以便随后插入锁紧螺钉。

根据本发明的第一方面的设备在图3中作为一个整体示意性地示出，并且包括安装在轮4上的基座3，该基座与支承定点系统6的立柱5成一体。

被示意性地示出和用7表示的电子设备-例如计算机等-接收源自该荧光镜装置1的图像作为输入，处理该图像，然后控制定点系统6的定位。

被示意性地示出并且在图4中可以更清楚看到的所述系统包括第一滑动件8，该第一滑动件安装在立柱5上以便可在数字控制下沿垂直轴线(轴线Z)移动，以及正交于前述滑动件的第二滑动件9，该第二滑动件9安装在第一滑动件上以便也可在数字控制下沿水平轴线X移动，该水平轴线正交于垂直轴线。

这两个滑动件的运动例如通过步进电机致动，该步进电机致动循环滚珠式轴或另一种已知系统。

支架10安装在滑动件9上，该支架10也可在数字控制下围绕平行于轴线X的轴线旋转。

第二支架11铰链到所述第一支架10，该第二支架可围绕平行于轴线Z的基本垂直的轴线旋转。

支架11的运动也通过步进电机致动。

头部12-该头部可能是无菌的-经由已知类型的联接元件安装到支架11上。插管13-该插管也可能是无菌的-插入头部12，并用作在骨髓钉中的孔已就位之后对应于这些孔引导对骨头的切割的测瞄(sight)或定点装置。

根据本发明的一个特征，该头部还具有基准系统，该基准系统由三个或更多个射线不能透过的元件构成，优选地由金属或其它合适材料制成的三个或更多个球体14构成，这些球体设置成多边形的顶点的形状，在附图所示的情况下，这些球体设置成两个相邻的非共面三角形的顶点的形状。

这一特征非常有意义，因为它使得该设备可独立于手术台和X射线装置操作，这是由于基准系统可与定点装置连接，从而可以精确地计算出指示器/定点装置将执行的运动以便指示器移动成与骨髓钉中的孔同轴。

基本上，这一特征使根据本发明的机器能够操作并正确地定位指示器而不需要其它基准，从而能够与任何其它类型的器材和任何现有类型的手术台以及X射线装置相结合来使用该设备，而不需要进行任何改变。

由于用于使滑动件8和9以及支架10和11运动的系统以及对应的控制软件是已知的，所以不需要对这些进行详细说明。

头部12由具有合适形状的、无菌的射线可透过的材料制成，结合有球体14，允许安装插管13，并配备有用于连接到支架11的快速释放联接系统。例如，所述联接(系统)可由圆锥形或棱柱形杆柄构成，该杆柄卡扣配合在支架的对应的座中，以允许快速安装和/或更换头部。

定点插管连接到无菌头部以引导刀具或线，具有合适规格的插管刀具(cannulated cutter)可通过该线；在图6中示意性地示出并且标号为15的无菌罩锚定在所述头部上；所述罩可由塑料、硅树脂、非织造物或其它一次性材料制成，并且设计成在手术结束时被取下和除去。

有利地，头部12是无菌的并且与罩成一体，该罩卷起并且仅该杆柄突出；当杆柄已插入支架11的座时，罩打开并且翻转以便覆盖整个设备，露出头部，在该头部上安装导向插管。因此头部和插管是无菌的，在手术台附近的其它器材也是如此。

图7和8示意性地示出为整形外科手术配备的手术台，该手术台与根据本发明的设备的第二实施例相关联。

如同前一个实施例的情况，该手术台是已知类型的并且不需要对其进行说明。为了理解此发明，知道所述手术台配备有安装在C形支架2上的X射线、荧光镜或其它装置1就足够了，该支架允许所述装置根据相互倾斜的平面-例如正交平面-沿圆弧移动以便施加X射线，所述装置具有用于模拟或数字信号的输出口(图中未示出)，该输出口使头部1拍摄的图像可显示在计算机或其它类似设备上。

荧光镜、X射线或其它设备用于在骨髓钉已插入骨头时拍摄骨髓钉的远端的两个或更多个图像，并计算骨髓钉内的孔的位置和倾斜度以便随后插入锁紧螺钉。

根据本发明的设备在图9中作为一个整体示意性地示出，并且包括安装在轮4上的基座3，该基座与定点系统6成一体。

被示意性地示出和用7表示的电子设备-例如计算机等-接收源自X射线、荧光镜或其它装置1的图像作为输入，处理该图像，然后控制定点系统6的定位。

被示意性地示出并可在图10内更清楚地看到的所述系统包括立柱8，该立柱可在数字控制下沿垂直轴线(轴线Z)移动，以及正交于前面的立柱8的臂9，该臂9经由刚性悬臂17和旋转手动接头18连接到该立柱8，该臂9也可在数字控制下沿水平轴线X移动，该水平轴线正交于前面的垂直轴线Z。

所述立柱和臂例如通过步进电机致动，该步进电机致动循环滚珠式轴或另一种已知系统。

支架10安装在臂9上，该支架10也可在数字控制下围绕平行于轴线X的轴线旋转。

第二支架11铰链到所述第一支架10，该第二支架可围绕平行于轴线Z的基本垂直的轴线旋转。

支架11的运动也可由步进电机致动。

根据本发明的一个特征，头部12结合有基准系统，该基准系统由三个或更多个射线不能透过的元件构成，优选地由金属或其它合适的材料制成的三个或更多个球体14构成，这些球体设置成多边形的顶点的形状，在附图所示的情况下，这些球体设置成两个相邻的非共面三角形的顶点的形状，该头部12经由已知类型的紧固件(例如螺钉)安装到支架11上。

基准系统上的所述变化性的特征在于，射线不能透过的球体相对于头部安装于其上的支架10的旋转运动是交错的，从而当支架10旋转时，基准系统将在X射线、荧光镜或其它图像中与骨髓钉重叠的可能性最小，从而有助于球体和骨髓钉中的目标孔正确成像。

无菌终端部件16的联接系统安装在头部12上，该头部12包含射线不能透过的球体。导向元件-例如插管13-也是无菌的，该导向元件插入终端部件16并用作测瞄或定点装置，以便当骨髓钉中的孔已经就位时对应于这些孔对骨头的切割进行引导。

如上所述，具有设置成多边形顶点的形状的射线不能透过元件的基准系统非常重要，因为它使该设备可独立于手术台和X射线、荧光镜或其它设备操作，这是由于基准系统可与定点装置连接，从而可以精确地计算出指示器将执行的运动以便指示器移动成与骨髓钉中的孔同轴。

基本上，此基准系统使根据本发明的机器能够操作和正确地定位指示器而不需要其它基准，从而能够与任何其它类型的器材和任何现有类型的手术台以及X射线装置相结合来使用该设备，而不需要进行任何改变。

用于使滑动件8和9以及支架10和11移动的系统以及对应的控制软件是已知的，因此不需要对这些进行详细说明。

终端部件16具有合适的形状以允许安装插管13，并且具有设计成插入头部12的壁中的孔的杆柄19。杆柄19具有凹槽，对顶锥螺钉20的杆柄插入该凹槽，以便将终端部件16锁定在头部12上的合适位置。

终端部件16允许定点插管插入，该定点插管用于引导刀具或金属线(例如Kirshner线)，具有合适规格的插管刀具在该金属线上通过。在图12中示意性地示出的无菌的罩锚定在所述头部上；所述罩可由塑料、硅树脂、非织造物或其它一次性材料制成，并且将在手术结束时被取下和去除。

有利地，终端部件16可以是无菌的并且与罩成一体，该罩卷起且仅有该杆柄突出；当杆柄已插入第一实施例的支架10中的座或第二实施例的系统12中的座时，罩打开并且翻转以便覆盖整个设备，露出终端部件16，在该终端部件上安装插管导向元件。因此，该终端部件和插管是无菌的，在手术台附近的其它器材也是如此。

所述设备的操作如下。

当骨髓钉已插入骨头并且骨髓钉的近端被紧固时(根据现有技术)，外科医生准备器材以便用螺钉紧固远端。

为此，外科医生通过操纵实施例1中的基座3和立柱5或者实施例2中的系统6-它们都在轮4上旋转-使该设备靠近手术台，并位于其中将形成孔以便插入螺钉的区域附近。

此时，利用可在C形臂2上滑动的X射线、荧光镜或其它装置1拍摄骨髓钉的端部的两个图像；所述图像是根据不同平面-优选地两个正交平面-拍摄的，还注意要示出结合有球体14构成的基准的头部12。

可以在不需要医务人员保持靠近射线照像设备的情况下进行所述X射线的拍摄。

X射线系统提供显示出骨髓钉的端部的两个图像，其中具有孔和由球体14构成的基准。

所述图像被发送给计算机7以便处理。

根据拍摄角度，骨髓钉中的孔可能不会显现(当根据垂直于孔的轴线的轴线拍摄图像时)，显现为圆(当正好与孔同轴地拍摄图像时)，或者显现为两个椭圆拱形的交叉(对于所有中间位置)。

被X射线照射的骨髓钉的几何特征是已知的并且存储在可用于软件系统的数据库中。因此，系统知道用于能够使用的每种骨髓钉的远端固定(目的)的孔的精确的形状、尺寸和位置，以及结合在头部内的基准14的特征(球体的相互位置和直径)。根据通过对图形进行软件处理获得的信息，系统计算基准和目标孔的轴线的相互位置和方向。

在至少两个同时拍摄的X射线图像之间对具有已知尺寸和几何形状的孔和基准的透视变形的对比分析使拍摄图像的角度能够被确定，从而可以如上所述对它们的相对位置和方向进行三维重构。

由于插管相对于基准的位置是已知的，所以能够确定使插管与孔的轴线对齐所需要的插管的运动；然后该运动根据直线滑动件和头部所允许的四个自由度而中止，以便能够到达新的位置。最后，计算机将运动数据发送给负责使滑动件和终端部件移动的控制器，从而将插管定位成与目标孔同轴。

如两个示例中所指出的，通过控制立柱8和臂9以及支架10和11的旋转，该机器使实施例1的头部12或实施例2的终端部件16中的孔与骨髓钉内的孔同轴。该机器还自动计算远端螺钉的最佳长度，下文将对此进行说明。

然后，外科医生将无菌插管13连接到终端部件并定位金属线(例如Kirshner线)，该金属线用作插管刀具的导向元件，使得外科医生能够以最大精度在骨头中切出孔。可选择地，外科医生可直接用刀具切出孔。

因此，基本上，根据所举出的本发明的两个实施例的机器拍摄孔和球体14的图像，并处理它们几何形状的尺寸和变形，以计算骨髓钉中的孔的轴线和以下孔的轴线之间的相互位置和倾斜度，即，在实施例1中插管经由该孔插入头部12，或在实施例2中插管经由该孔插入终端部件16。

当所述孔和终端部件的坐标已知时，实施例1和2的机器计算多个致动器的运动，以便将指示器移动成与骨髓钉中的孔同轴。

图5中的流程图示出操作的各个阶段。

目的是确定孔的重心P(X，Y，Z)以及对应的倾斜向量。

拍摄第一侧向图像(平面XZ)和第二前后图像(平面XY)。

机器执行基准的第一检测，识别基准的笛卡尔(Cartesian)基准系统(O’X’Y’)。

然后检测孔。从第一图像该机器确定：

骨髓钉在平面XZ上的方向(在Y上的角度)，在骨髓钉的外径上或在骨髓钉的另一种已知的可识别的几何特征或基准上对象素/mm比的定义；

基于对椭圆的两个轴线的测量的孔的检测，以及随后对孔的轴线在平面XZ上的倾斜度的检测；

在平面XZ上对坐标XPZP的检测。

从第二图像该机器确定：

骨髓钉在平面XY上的方向(角度Z)；

在骨髓钉的外径上对象素/mm比的定义；以及

在平面XY上对XPYP的检测。

根据这些值，通过使用合适的已知类型的算法，机器确定孔的轴线相对于基准14的位置，从而能够控制终端部件的运动以便将终端部件移动成(与该孔)同轴。

根据本发明的设备还通过检测穿过骨髓钉的孔的中心的线与骨皮层的交叉来自动计算远端螺钉的最佳长度。

因此，除了知道要形成的孔的精确位置之外，根据外科医生用于进行手术的过程，他还会接收到选择螺钉尺寸所需的信息。

当手术结束时，罩15、头部12或终端部件16以及导向元件13(例如插管)能够在随后再次使用之前被移送以进行杀菌，或者在一次性设备的情况下被丢弃。

由于根据本发明的设备具有自己的基准，所以该设备可与任何手术台结合使用，而不需要进行任何改变。

根据本发明的设备适于与以下任何骨髓钉一起使用，即，该设备的数据库中包含该骨髓钉的物理特性。

本领域技术人员可以设计出多种变型和变化，所有这些都应被认为落在本发明的范围内。

Claims (12)

1.一种用于正确定位骨髓钉的远端锁紧螺钉的定点装置，其特征在于包括：

设计成用于接收要用螺钉固定的骨髓钉的部分的一个或多个图像的装置；

设计成用于处理该图像以获得孔的中心坐标以及轴线的倾斜度的装置；

设计成用于对应于所述轴线定位器械并使所述器械与所述轴线对齐的装置。

2.根据权利要求1的定点装置，其特征在于包括：

头部，该头部包括设计成用于被X射线、荧光镜或类似装置观察的基准以及引导手术器械的装置；

设计成用于将所述头部移动到靠近包含孔的骨髓钉的端部的装置，以允许所述外部装置同时拍摄具有孔的骨髓钉的端部以及与终端部件成一体的基准的图像；

设计成用于读取所述图像并根据图像中所示的孔的形状和尺寸计算位置和轴线倾斜度的装置；

设计成用于读取所述基准的图像、并根据所述基准的形状和尺寸计算所述基准和进而所述头部的相对位置和倾斜度的装置；

设计成用于计算孔的轴线相对于所述基准的位置和相对倾斜度、并用于移动所述头部以使所述手术器械导向元件与所述孔同轴并且倾斜度与孔的轴线相同的装置。

3.根据权利要求1的定点装置，其特征在于，该设备包括：

设计成用于被X射线、荧光镜或其它类型的装置观察的基准系统；

定点系统，该定点系统包含用于与一终端部件快速释放的联接的座，该终端部件设计成用于支承手术器械导向元件(例如插管)；

安装有手术器械导向元件的终端部件，该终端部件设计成用于经由快速释放联接元件接纳定点系统；

设计成用于将所述终端部件移动到靠近包含孔的骨髓钉的端部的装置，以允许所述外部装置同时拍摄具有孔的骨髓钉的端部以及与该终端部件成一体的基准的图像；

设计成用于读取所述图像并根据图像中所示的孔的形状和尺寸计算位置和轴线倾斜度的装置；

设计成用于读取所述基准系统的图像、并根据所述系统的形状和尺寸计算所述基准系统和进而所述终端部件的相对位置和倾斜度的装置；

设计成用于计算孔的轴线相对于所述基准和/或定点系统的位置和相对倾斜度、并用于移动所述终端部件以使所述手术器械导向元件与所述孔同轴并且倾斜度与孔的轴线相同的装置。

4.根据权利要求2或3的定点和/或基准装置，其特征在于，所述设计成用于读取由所述外部装置拍摄的图像的装置由传感器构成，该传感器经由接口连接到所述外部X射线、荧光镜或其它装置的输出口。

5.根据权利要求2的定点和/或基准装置，其特征在于，该基准系统与头部成一体，并且由结合在所述头部内的一个或多个具有已知形状、尺寸和位置的射线不能透过的物体组成。

6.根据权利要求3的定点和/或基准装置，其特征在于，该基准系统与该终端部件分离，并且所述终端部件设计成用于经由快速释放联接元件连接到该基准系统，且在相对于该基准和/或定点系统的已知位置安装有设计成用于引导手术器械的装置(例如插管)。

7.根据前面一个或多个权利要求的定点装置，其特征在于，该基准由多个具有已知形状、尺寸和位置的射线不能透过的元件构成。

8.根据前面一个或多个权利要求的定点装置，其特征在于，所述射线不能透过的元件是具有已知形状、尺寸和位置的球体。

9.根据前面一个或多个权利要求的定点装置，其特征在于，所述射线不能透过的元件或球体位于具有已知尺寸的多边形的顶点。

10.根据前面任何一个权利要求的定点装置，其特征在于，该头部或终端部件和基准系统安装在包含多个数字控制的致动器的支架上，该致动器设计成用于控制该头部或终端部件和基准系统根据相互正交的至少两个直线方向的移动，以及围绕至少两个不平行轴线的转动。

11.根据前面任何一个权利要求的定点装置，其特征在于包括安装在所述头部或终端部件上的无菌罩，该无菌罩设计成用于覆盖该支架以及接触手术区域的任何其它部件。

12.用于正确定位骨髓钉的远端锁紧螺钉的定点装置，其特征在于包括：

能够定位在手术台附近的支架；

安装在所述支架上的第一运动系统，该第一运动系统由在数字控制下控制该第一运动系统沿第一轴线运动的装置操纵；

安装在所述第一运动系统上的第二运动系统，该第二运动系统由在数字控制下控制该第二运动系统沿第二轴线运动的装置操纵；

由射线不能透过的材料制成的基准和/或定点系统，其中球体的设置方式使得该球体不会在X射线、荧光镜或其它图像中与骨髓钉重叠，从而有助于正确框定球体以及骨髓钉中的目标孔；

具有用于安装到基准系统10a的快速释放联接系统并合适地形成允许安装插管13的形状的装置；

设计成用于在输入口接收X射线、荧光镜或其它图像文件的装置，其中具有用于螺钉的孔的骨髓钉的端部以及所述基准的图像是同时拍摄的；

设计成用于处理所述图像并随后计算孔的轴线相对于所述基准的坐标和倾斜度、以及用于自动计算螺钉长度的装置；

设计成用于致动实施例1中的滑动件或实施例2中的立柱和臂的致动器以及所述支架的致动器、以便将终端部件上的手术器械导向元件移动成与骨髓钉中的孔同轴的装置。

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