“窗口”。標識，例如深色的同心環(huán)或者亮色反射環(huán)可被加到鉆頭上面，以便增強鉆頭相對于編碼器的能見度。這些標識也可以用以指示用于測量的開始零點。隨著鉆頭在標記識別器內進行線性移動，編碼器測量到所述鉆頭的移動。該距離測量結果可被發(fā)送至控制單元和/或被顯示在監(jiān)控器上。
[0096]圖34示出了用于測量鉆削深度的又一種系統(tǒng)。系統(tǒng)1600使用了線性可變差動變壓器(LVDT)1612。線性可變差動變壓器是一種用于測量線性位移的變壓器。線性可變差動變壓器1612包括多個端對端圍繞管道1610進行安放的螺管線圈1618，其在圖示實施例中為標記識別器。在圖34所示的實施例中，中心線圈是初級線圈，外面的兩個線圈是次級線圈。圓柱形的鐵磁芯1610例如鉆頭沿著管道的軸線進行滑動。交變電流1614被驅動流過初級線圈，導致在每一個次級線圈中與同初級線圈的其互感系數(shù)成比例地感應產(chǎn)生電壓。拾取傳感器1616測量輸出電壓的大小，所述輸出電壓與芯子所移動的距離(最大到其行程極限)成正比。電壓的相位表示該位移的方向。由于滑動芯子不接觸管道的內部，因此它可在無摩擦的條件下進行移動，從而使線性可變差動變壓器成為一種高度可靠的裝置。沒有任何滑動或旋轉接觸使得線性可變差動變壓器相對于環(huán)境被完全密封住。該距離測量結果可被發(fā)送至控制單元和/或被顯示在監(jiān)控器上。
[0097]圖35 — 37示出了插入柄1700和可調節(jié)止擋1800。插入柄1700具有在端部部分處1712與植入物例如髓內釘(圖中未示出)相連的釬桿1710。插入柄1700可包括用于附接到下落體、近端目標定位裝置或者一些其它儀器或設備上面的快速連接器1716。插入柄包括頂部部分1714，所述頂部部分可包括孔和/或對齊特征?？烧{節(jié)止擋1800可包括狹槽1810、對齊構件1812和緊固器孔1814。
[0098]在圖35 - 37所示的實施例中，可調節(jié)止擋1800能夠被可拆卸地附接到頂部部分1714上面。在一些實施例中，可調節(jié)止擋可與插入柄1700 —體成形。在其它實施例中，可調節(jié)止擋可被永久地附接到插入柄1700上面。在圖示實施例中，對齊構件1812裝配在所述頂部部分的對齊特征內從而防止可調節(jié)止擋發(fā)生轉動。緊固器(圖中未示出)可被安放穿過緊固器孔1814從而將可調節(jié)止擋附接到插入柄1700上面。帶1034，1134可被安放穿過狹槽1810，穿過釬桿1710并且進入到髓內釘插管中。狹槽1810可具有與帶的幾何形狀相匹配的形狀，從而有助于其插入或者防止所述帶發(fā)生轉動。帶1034，1134可包括用于表示對于給定釘長而言表示合適深度的標識、刻度或鎖鍵。在一些實施例中，可調節(jié)止擋1800可包括用于在特定深度處暫時鎖定帶1034，1134的鎖定機構(圖中未示出)。最簡單地，該鎖定機構可以是摩擦接合帶1034，1134的緊固器。
[0099]圖38示出了校準用于識別標記的該系統(tǒng)的方法。對于準確度而言，校準是必要的。該方法從步驟1900開始，該步驟可包括為該系統(tǒng)通電。在步驟1910中，如果有包裝的話，從包裝上拆除探測器和標記識別器，并且對探測器和標記識別器進行掃描。在一些實施例中，同樣對下落體進行掃描。該掃描可包括使用條形碼讀出器讀取條形碼。該掃描致使在步驟1912中該系統(tǒng)取回與查詢表中的條形碼相對應的偏移傳感器數(shù)據(jù)。該查詢表可以是本地的或者與網(wǎng)絡如因特網(wǎng)相連的。另一種可選方式是，探測器和標記識別器可包括序列號或者其它唯一的識別器，并且該唯一的識別器與查詢表結合使用從而取回偏移傳感器數(shù)據(jù)。在步驟1914中，該偏移傳感器數(shù)據(jù)被儲存在系統(tǒng)的本機存儲器中。在步驟1916中，用戶相對于植入物安放探測器并且嘗試使用標記識別器追蹤標記。在步驟1918中，要判斷是否校準是正確的。如果是的話，該方法結束于步驟1920。否則，在步驟1912中取回新的偏移數(shù)值。
[0100]在一個特定實施例中，所提供的反饋信息選自聽覺信息、視覺信息和觸覺信息。聽覺反饋可通過揚聲器、頭戴耳機、耳芽或耳機被輸出。可利用射頻或地面數(shù)據(jù)傳送而通過有線或無線方式傳送聽覺反饋信號。視覺反饋可通過陰極射線管、液晶顯示器或等離子體顯示器被輸出。作為實例，視覺反饋裝置可包括電視監(jiān)控器、個人數(shù)字助理或個人多媒體播放器。可利用射頻或地面數(shù)據(jù)傳送而通過有線或無線方式傳送視覺反饋信號。觸覺反饋可通過手套、器具或地毯被輸出?？衫蒙漕l或地面數(shù)據(jù)傳送而通過有線或無線方式傳送觸覺反饋信號。
[0101]本發(fā)明進一步包括一種用于識別標記的方法。所述方法包括以下步驟:提供矯形外科植入物組件，所述矩形植入物組件具有矯形外科植入物和可拆卸的引線，所述矩形植入物具有縱向溝槽，所述可拆卸的引線上附接有磁性傳感且位于所述縱向溝槽內，所述矯形外科植入物具有近端部分、遠端部分和位于所述遠端部分上的至少一個標記；將所述矯形外科植入物組件植入病人體內；首先將刺穿元件安裝在所述近端部分中；使用標記識別器對所述至少一個標記進行識別；在首先將刺穿元件安裝在所述近端部分中之后，將刺穿元件安裝在位于所述遠端部分中的所述至少一個標記中；并且拆除所述可拆卸的引線。該方法使得可在使得可在進行遠端鎖定之前對該植入物進行近端鎖定。這是優(yōu)于現(xiàn)有技術的一個明顯優(yōu)點，這是因為現(xiàn)有的裝置需要在進行近端鎖定之前進行遠端鎖定。
[0102]在制造過程中、在分配之后、或者剛好在植入物的植入之前可實現(xiàn)系統(tǒng)校準。校準步驟與計算機輔助外科手術中的配準相類似?？赡軙驗椴煌脑蚨枰M行校準。例如，可能會需要進行傳感器校準從而對制造公差進行修正。所述系統(tǒng)基于計算機輔助設計模型進行設計，并且校準被用以準確地相對于彼此地安放傳感器。所述處理器或者控制單元可包括用于生成X、Y、Z、俯仰(pitch)、側擺(yaw)和滾動(roll)偏移數(shù)值從而將所述傳感器定位在整體坐標系中或者簡單地相對于彼此進行安放。在一個實施例中，所述系統(tǒng)在制造過程中被生產(chǎn)出并且得到校準，且被分配了唯一的標識符、例如序列號、色碼、條形碼或者射頻識別(RFID)標簽。如果所述系統(tǒng)需要進行重新校準，那么或者在局部或者在網(wǎng)絡上可以使用唯一的標識符以取回偏移數(shù)值。進一步地，可以使用唯一的標識符以取回其它數(shù)據(jù)，例如髓內釘?shù)某叽?、或者髓內釘?或探測器的長度。
[0103]通過前面的描述可以看到:通過本發(fā)明實現(xiàn)和獲得了多個優(yōu)點。
[0104]上文選擇并描述的實施例旨在對本發(fā)明的原理及其實際應用進行最佳地闡述，由此使得所屬領域技術人員能夠以最佳方式使用本發(fā)明的多個實施例，且預想了適于特定用途的各種變型。
[0105]由于可在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下對在此描述和圖示的構造和方法做出多種變型，因此前面的描述中包含或者在附圖中示出的所有內容應該被解釋為示例性而非限制性的。例如，盡管圖1示出了用于將第一傳感器附固到植入物上的凹窩，但也可使用其它結構和/或方法將這些物體附固在一起。因此，本發(fā)明的廣度和范圍不應限于任何上述典型實施例中的任何實施例，而是應該僅根據(jù)所附的以下權利要求書及其等效方式限定該廣度和范圍。
【主權項】
1.一種用于識別標記的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: a.用于產(chǎn)生磁場的場發(fā)生器； b.位于所述磁場內的矯形外科植入物，所述矯形外科植入物具有至少一個標記； c.具有與所述至少一個標記隔開的第一磁性傳感器的可拆卸的探測器； d.具有第二磁性傳感器的標記識別器；和 e.處理器，所述處理器用于對比來自所述第一傳感器和所述第二傳感器的傳感器數(shù)據(jù)并且使用所述設定距離來計算所述標記識別器相對于所述至少一個標記的位置。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述標記選自包括結構、空隙、凸起、通道、制動器、凸緣、溝槽、構件、分隔件、梯級、孔洞、孔穴、腔體、凹部、導管、間隙、凹口、孔口、通路、切口、孔眼或狹槽的組群。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中所述矯形外科植入物是髓內釘。
4.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述矯形外科植入物具有外表面、形成插管的內表面和位于所述外表面與所述內表面之間的壁部。
5.根據(jù)權利要求1-4中任一項所述的系統(tǒng)，進一步包括被可拆卸地附接到所述矯形外科植入物上的插入柄且所述插入柄具有第三傳感器。
6.根據(jù)權利要求1-5中任一項所述的系統(tǒng)，進一步包括被電連接至所述處理器的監(jiān)控器。
7.根據(jù)權利要求1-6中任一項所述的系統(tǒng)，進一步包括具有第四傳感器的下落體。
8.根據(jù)權利要求1-7中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述可拆卸的探測器進一步包括帶。
9.根據(jù)權利要求1-8中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述標記識別器包括鉆具套筒。
10.根據(jù)權利要求1-8中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述標記識別器進一步包括鋸齒尖端。
11.根據(jù)權利要求1-10中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述處理器為用戶提供了反饋信息。
【專利摘要】本發(fā)明披露了一種用于識別標記的系統(tǒng)（1010、1110）。所述系統(tǒng)包括用于產(chǎn)生磁場的場發(fā)生器（1016、1116）、位于所述磁場內的矯形外科植入物（1030、1130），所述植入物具有至少一個標記（1028，1128），具有第一磁性傳感器（1026，1126）的可拆卸的探測器（1029，1129）、具有第二磁性傳感器（1020、1120）的標記識別器（1016、1116）、和處理器（1012、1112），所述處理器用于對比來自所述第一傳感器和所述第二傳感器的傳感器數(shù)據(jù)并且使用設定距離來計算所述標記識別器相對于所述至少一個標記的位置。本發(fā)明使得可對一個或多個標記進行盲式目標定位。
【IPC分類】A61B17-17, A61B19-00, A61B17-72
【公開號】CN104799904
【申請?zhí)枴緾N201510252975
【發(fā)明人】J·K·雷恩斯, N·S·里基, G·E·奧斯丁, H·B·費伯, N·K·格魯辛, T·施韋利, W·M·里奇, S·W·詹納, C·C·赫奧蒂斯
【申請人】史密夫和內修有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2008年8月27日
【公告號】US20110208037, US20120101361, WO2009108214A1