用于椎弓根螺钉的距离测量器 【技术领域】
本发明涉及一种用于椎弓根螺钉(pedicle screw)的距离测量器，该测量器具有在旋转轴交叉的两个臂(limb)，臂末端可定位在拧入邻近脊椎骨的两个椎弓根螺钉处，第一臂在其末端的对边合并成设有弓形刻度部分的横杆，第二臂具有突出部，它伸出到用于调整的横杆上方，并形成指针，用所述指针在刻度部分的刻度处指示椎弓根螺钉之间的间距。这种间距测量用于限定要跨接两个椎弓根螺钉之间距离的部件长度。
背景技术
Centerpulse整形外科有限公司(Altgasse 44，CH-6340 Baar)拥有其器械中的间距测量装置，例如作为现有技术示出在图2中。当螺钉头部容易看到并且因而末端接触能目视检查时，这样的测量装置使两个拧入的椎弓根螺钉之间的间距能够被测量。当椎弓根螺钉地头部不能直接看见时，间距测量非常困难。
【发明内容】
本发明的目的是改进与手术技术有关的条件，这种技术只提供用于小的微创手术区。通过权利要求1的特征部分达到该目的，其中第二臂分为指针和与其平行伸展的弯曲弹簧，上面固定有明显的指形柄(thumbgrip)；以及横杆构成的手柄，以通过弯曲弹簧在末端产生延伸力，该力可通过连接到指形柄的刻度相对于指针读出。
这种结构的优势是在预张力下读取末端间距期间，在指形柄上存在末端接触的触觉反馈。另外还发现通过伸展确定支持件安装长度的预定预张力也能注意到两椎骨间的初始塑性变形。
本发明进一步的有利发展由从属权利要求2到10的特征示出。
当具有指针和弯曲弹簧的第二臂在横杆长槽内两侧引导时，可使间距测量装置的结构稳定而较少受影响。在弓形刻度部分上，制有键用类似弓形的凹槽，其中设计如尾随指针(trailing pointer)，并在突出挡块处由第二臂上的指针一起携带。实际连接到键(key)的指针在弓形刻度部分的刻度作为储存值保持，不论第二臂的指针是否要减小它的间距，例如为了将定心部件移出椎弓根螺钉的定心孔。
如果匹配的定心装置连接到臂的末端，而该臂对中在伸展方向椎弓根螺钉的头部或与其相连的部件，那么可以明显改善关于两个椎弓根螺钉之间达到的间距位置的触觉反馈(tactile feedback)。因此臂末端在伸展方向形成具有突出半球形或截锥体(cone stub)形式的鼻状物，以便对中在头部孔中。只要这样的臂在伸展方向的预张力下，定心部件就不会滑出。同时，通过在臂处轻轻摇动，就会发出末端已对中在其规定位置上的触觉反馈。对中也可在露出条带或缆线与叉状的臂末端，甚至与头部已拉入缆线的椎弓根螺钉处时进行。
另外有利的是以横向偏移突出的形式将两个臂末端弯成曲柄状，使得臂本身和距离测量器的其余部分位于相对于两个椎弓根螺钉形成的平面横向偏移之处。由于它们被设置得空间偏移，这就允许使用这种器械和定心部件，例如在以独立形式并列申请中所描述的。如果使用器械和定心部件，使它们从上面与几乎看不到的椎弓根螺钉头部垂直接合，那么臂末端在伸展方向另外具有引导叉，通过引导叉，所述末端沿着其路径引导到头部，直到在头部能够实际对中。
当读出预张力的刻度与连接到钩、而钩在指针后与间隙接合防止弯曲弹簧过度受力并在此间隙内读出预张力时，在操作上产生进一步的有利条件。如果测量装置的臂由金属制成(例如不锈钢合金)，并且如果引导第二臂的横杆由塑料制成，那么就会产生低固有重量和良好无声材料相配合的引导效果。另外还可能提供一整套可推到臂上作为适配件的不同末端，它们在臂轴方向上具有叉形，在伸展方向具有对中球形或圆锥形，在伸展方向横向偏离和/或为叉形。
【附图说明】
本发明将参照下面的实施例进行描述。图示有：
图1：拧入邻近椎骨的两个椎弓根螺钉部分示意图；
图2：用于图1椎弓根螺钉已知间距测量装置的示意图；
图3：本发明距离测量器的示意侧视图；
图4：类似于图3另一距离测量器的示意侧视图；
图5：图4距离测量器从上面成45°角(obliquely)的示意图；
图6：在偏移末端使椎弓根螺钉与拧入定心部件相接触的第二臂末端部分示意图；
图7：为在椎弓根螺钉通道孔对中具有半球形突出的图6的第二臂末端示意图；
图8：在其偏移末端接触椎弓根螺钉头部第一臂末端的部分示意图，偏移末端在拉过所述椎弓根螺钉的缆线如同叉那样对中；以及
图9：刻度部分和图4距离测量器显示的完全放大部分示意图。
【具体实施方式】
图1和2示出以前在两个椎弓根螺钉之间怎样进行间距测量。两个椎弓根螺钉3，3’拧入两个由椎间盘9分开的邻近脊椎骨1，2。椎弓根螺钉3，3’各有头部4，带有端面5，以后推上跨接部分。头部4要对准，使得它们的通道孔31齐平。头部4侧边有槽口10，此处可对准其它器械。先前已知的距离测量器由交叉在旋转轴13的两个臂11，12组成，臂11，12的末端26，27可展开，例如用于探测两个椎弓根螺钉3，3’之间的间距，并通过在弓形刻度22上作为指针16的第二臂12读出，弓形刻度22连接到第一臂11的横杆25上。指针16随着突出部21移动以达到该目的。
本发明的第一示例在图3中示出。一个距离测量器以其臂11，12使椎弓根螺钉3，3’与两个邻近椎骨1，2接触。第一臂11具有接触椎弓根螺钉3’并同时对中从椎弓根螺钉头部突出的缆线7的叉形末端26。缆线7由制动螺钉6固定在通道孔31中。叉形末端26以轻微的预张力接触椎弓根螺钉3’的头部。第二椎弓根螺钉3在头部4中同样具有通道孔31，缆线7稍后拉入其中。第二臂12在它的末端27对中所述通道孔31，末端27具有向伸展方向凸出的突出部分。
两个臂11，12在旋转轴13交叉。塑料制造的横杆25拧到与其末端26相对的第一个臂11上，并且首先如刻度部分18横向突出，其曲率呈以旋转轴13为中心点的圆弧形式，再合并成手柄20。两个臂11，12由金属制成，例如不锈钢。第一臂由螺钉19固定到横杆25上。第二臂由横杆25的长槽32引导，并在纵向分为两个部件，即指针16a和弯曲弹簧15，两个部件均收集在长槽32中。弯曲弹簧15与指针16a平行延伸，由螺钉(未示出)固定在第二臂12上，例如，其上端固定连接到向横杆25上面突出的指形柄21a上。指针16a在其上端有箭形标记23，该标记指示弓形刻度部分18的刻度22上两个末端26，27的间距。当用手抓住手柄20时，弯曲弹簧15被指形柄21a拉向手的方向，在臂11，12的末端26，27产生预张力，该预张力以触觉方式与椎弓根螺钉3，3’末端26，27接触的反馈相对应，由于刻度24已连接在预张力可相对于指针16a的箭形标记23读出的指形柄21a上，所以末端间距能够在预定的预张力上读出。本装置的优点在于，它可用一只手操作，为外科医生留出第二只手进行另外的操作，例如压住妨碍的组织部分。
图4到9示出另一实施例，其中包括对图3实施例进一步的改进。相同的图示标记已在图3中使用。长槽32(图5和9)将横杆25的弯曲刻度部分18分为前部44和后部43。连续弯曲凹槽33应用在前部44中，而本身具有摩擦制动的键14可移位支持于此，以便尾随指针17在伸展方向由指针16a一起携带。为此(图9)，挡块45连接到键14上，该键14突出进入长槽32中，并由指针16a一起携带。例如，动作键14从长槽32侧边插入，并由作为固定板拧上的尾随指针17从前面固定起来。在拉拔指形柄21a时，尾随温度计(trailing thermometer)17由指针16a一起携带。如果这时末端26，27遇到椎弓根螺钉的阻力，弯曲弹簧可通过指形柄预拉紧，直到达到预定张力的程度。在这种张力下，在两个椎弓根螺钉3，3’之间也可产生最大的间距。随后松开指形柄，尾随指针仍保持在最大间距位置，从而存储测量值，而对末端26、27进一步同时移动不会产生任何影响，例如使定心突出部36与椎弓根螺钉的通道孔31分离。
读取预张力的刻度24连接到从沿着指针16a部分引导的指形柄21a弯曲伸出的钩28上，以避免由于钩邻接指针16a弯曲弹簧15出现过度张力。这意味着指针16a必须非常稳定，使得在非专业操作指形柄21a时也不会塑性变形。在图6，7和8中，在邻近臂11，12的末端26，27处示出替换方式(alternatives)。两个臂11，12均朝向末端弯成曲柄状，并具有相对于伸展方向横向偏移的突出部29，30，每一个突出部形成末端。横向偏移的优点在于，整个距离测量器设置成相对于椎弓根螺钉横向偏移，不为自己占用椎弓根螺钉正上方的空间。而且，突出部29，30在伸展方向具有开口的引导叉34，35，它们可在微小的预张力下沿定心部件39或沿位于椎弓根螺钉头部的管形工具从外部一直引导到椎弓根螺钉头部。图6示出这种具有下末端的定心部件39。它被拧入到夹紧螺钉6的螺纹中，并从圆柱开始经过圆锥40一直到弯曲的弹性中心部分41逐渐变细。图8中缆线7已由夹紧螺钉6固定。在并列申请中描述的具有内部引导螺丝刀的管状配合支架可用于这种固定。这种配合支架以形状匹配方式支撑在头部4的槽口10中，并以管形向上延伸。如果这种配合支架在拧入夹紧螺钉6后仍留在应有位置，则可象定心部件39那样使用，沿其路径，通过引导叉35将横向突出部30引导到椎弓根螺钉。制作末端26构成与拉入缆线7对中的叉42。通过设置在叉42处缆线7两侧的压力区38向椎弓根螺钉施加预张力。
在图7中示出供横向突出部29用的半球形突出部36，并能对中在椎弓根螺钉的通道孔31中。可向椎弓根螺钉3传递预张力的压力区37设在半球形突起部36的两侧。
零部件目录 1，2 脊椎骨 3，3’ 椎弓根螺钉 4 头部 5 端面 6 制动螺钉 7 缆线 9 椎间盘 10 槽口 11，12 臂 13 旋转轴 14 键 15 弯曲弹簧 16，16a 指针 17 尾随指针 18 刻度部分 19 螺钉 20 手柄 21 突出部 21a 指形柄 22 刻度(间距) 23 箭形标记 24 刻度(预张力) 25 横杆 26，27 末端 28 钩 29，30 横向突出部 31 通道孔 32 长槽 33 凹槽 34，35 引导叉 36 半球形突出部 37，38 压力区 39 定心部件 40 圆锥 41 弯曲弹性部件 42 叉 43 后部 44 前部 45 挡块