CN101166465A - 外科手术深度仪器 - Google Patents

Abstract

一种用于通过电子学方法测量骨头或其它组织内的孔的深度的仪器(100)，该仪器具有与深度有关的信息的便利显示器(150)。该外科手术深度计包括可通过齿状钩子(165)插入到所述孔内的探针，用于将探针的远端定位在骨头的远端面上，和可滑动地连接至探针并且可定位在骨头的近端面上的往复部件。该探针与通过电路连接至往复部件的传感器协作，以产生随着第一面和第二面之间的距离发生改变的电信号。该电路包括电源和显示器。该仪器耐污染物和消毒，并且被设计成可被左手和右手的外科医生使用。

Description

外科手术深度仪器

相关申请的交叉引用

本申请是于2005年3月16日提交的未审定的美国专利申请No.11/081,147的部分继续申请，其全部内容被结合到本申请中作为参考。

技术领域

本发明涉及一种用于确定孔的深度的仪器，特别的，涉及一种用于提供对骨头中孔的深度进行数字测量的深度计。

背景技术

许多外科手术过程需要外科医生将设备确切地固定到病人的骨头中。在一些过程中，外科医生使用骨板、螺钉或其它紧固件跨过并且紧固一个或多个骨头，或者数片骨头。在其它过程中，外科医生使用螺钉或其它紧固件而无需额外的设备，例如用来紧固移植腱。在许多过程中，外科医生在将紧固件固定至骨头之前在骨头上钻孔。随着孔的就位，外科医生可更容易地选择适当长度的紧固件。选择适当长度的紧固件是非常重要的。如果紧固件太长，紧固件将从骨头中突出。通常，如果紧固件太长的话，骨头邻接软组织，软组织可能受到损害。尽管对掌骨的过度钻孔仅会对手指内的脂肪层产生轻微的损害，但是如果在钻孔后所使用的紧固件过长的话，病人可能遭受更严重的并发症。例如，突出的紧固件可能会被病人感觉到，从而阻止软组织(例如腱、韧带或肌肉)移动到骨头表面之上，甚至刺穿皮肤。一个不同的例子是，由于安装在人体脊柱的肉茎部分内的紧固件突出到紧固件与脊髓接触的地方，有可能会产生并发症，例如麻痹。

在钻孔时，外科医生通常能够根据钻头抵抗骨头的落下而感觉到钻头已经刺透了骨头。由于钻孔的简单动作不会提供对骨头深度的精确测量，外科医生有时使用模拟深度计来测量孔的深度。

模拟深度计通常包括在远端具有倒钩的中央探测部件和环绕中央探测部件近端的往复套管。为了测量骨头中孔的深度，外科医生将套管紧靠孔的近端，并且将探测部件延伸至孔内。在探测部件延伸至孔的远端之外以后，外科医生缩回探测部件，试图使孔的远端与倒钩束紧。通常，在中央探测部件上紧固标记，并且往复套管沿着它的长度部分具有分度标(英寸或毫米)。外科医生通过检查由固定至中央探测部件的标记指示的分度标位置来读取测量的深度。

模拟深度计存在许多问题。模拟深度计的部件通常由外科手术等级的不锈钢制成，其中分度标沿着往复部件的长度部分凸出来，从而产生了高反射的表面。在明亮的手术室灯光下，外科医生很难看到毫米宽长度增量的分度标。使用模拟深度计来精确测量深度需要外科医生仔细检查分度标，同时稳定地握持模拟深度计。如果倒钩失去与孔的远端的束紧，那么将降低测量的精度，或者外科手术需要的时间必须被延长以允许倒钩复位。在外科手术过程中，需要许多深度测量，这些困难增加。

模拟深度计还存在其它问题。精确读取分度标需要外科医生的眼睛与分度标适当地对准。当从一个角度看去时，标记相对于分度标的位置可能变形。当外科医生竖直站立时，外科医生的眼睛可能不会与分度标适当地对准。外科医生在使用模拟深度计来精确读数时需要弯腰，这是因为如果为了读数使深度计倾斜，套管将相对于探针偏移，从而使得测量不那么精确，并且有可能导致倒钩失去在孔的远端的束紧，从而产生上述相同的缺点。

因此，需要一种改进的外科手术深度计。

发明内容

本发明提供了一种用于在外科手术过程中更快速和更精确测量深度的系统和方法。在一个实施例中，本发明的系统包括可通过齿状钩子插入到骨头中的孔内的探针，其用于将该探针的远端定位在骨头的第一面上，和可滑动地连接至探针和可定位在骨头的第二面上的往复部件。传感器产生可根据第一面和第二面之间的距离变化的电信号。在各种实施例中，传感器包括电容器、感应器或同时包括这两者。

本发明提供了被设计成用于在外科手术环境中进行深度测量的第一电子仪器。外科手术仪器通常被暴露在过氧化氢气体中而被消毒以防止感染。此外，外科手术仪器需要一致地操作，即使是在暴露在污染物例如水、血、或硬组织以及软组织之后。因此，外科手术环境的需要对电子深度测量仪器的设计带来了障碍。本发明的各个实施例提供了耐消毒环境并对污染物具有抵抗作用的电子外科手术深度计。本发明的各个实施例还提供了一种容易把持和读数、并对深度测量具有一致精确性的外科手术深度仪器。

各种电子传感器或转换器可用来实施本发明。在一些实施例中，本发明使用电感元件，因为它们具有更耐固体或液体污染物或消毒液体的特性。电感元件可以组成图案化的传导线圈形式来使用，它与传送和接收线圈的读数头组件结合使用。本领域技术人员将可以理解，其它传感器设备，包括以前已经存在的或者将来要开发的，都可以与本发明一起使用，只要它们能提供精确表示设置在探针端部上的钩子的远端和仪器的参考面，例如组织防护部的端部之间的距离信号即可。

本发明还包括使用电子仪器进行深度测量的方法。特别的，本发明提供了对骨头通道的深度进行测量和数字化显示该测量值的第一种方法。本发明的方法提供了对外科手术深度测量的大体上改进的精确性，这反过来又意味着对外科手术病人出现较少问题。

附图说明

本发明的前述和其它目的、优点和特征通过下面的详细描述和附图将更加明显，其中附图为：

图1是从根据本发明一个实施例的外科手术深度仪器上方看去的透视图；

图2A是根据本发明一个实施例的外科手术深度仪器处于缩回位置的横断面图；

图2A’是图2A中圆圈部分的横断面的详细放大图；

图2B是根据本发明一个实施例的外科手术深度仪器处于延伸位置并与骨头部分的远端面接合的横断面图；

图2B’是图2B中圆圈部分的横断面的详细放大图；

图3是根据本发明的外科手术深度仪器的一个实施例的的密封腔体的分解透视图；

图4是从根据本发明一个实施例的外科手术深度仪器的底部看去的透视图；

图5是根据本发明一个实施例的从图4的剖面线5-5剖开的外科手术深度仪器的密封腔体和主体的横断面图；

图6A示出了根据本发明一个实施例的具有倒钩的探针；

图6B示出了根据本发明一个实施例的具有钩子的探针；

图7示出了根据本发明第二实施例的外科手术深度仪器。

具体实施方式

在外科手术过程中对骨头钻孔后，外科医生在选择紧固件之前通常使用一种仪器来测量孔的深度。本发明的系统和方法通过使用具有电子传感器和数字显示器的外科手术深度计来执行，从而在外科手术过程中提供了一种更容易、更快捷以及更精确的测量深度装置。尽管在附图中示出了本发明的各种实施例，但是本领域技术人员可以理解，根据本发明，还存在用于完成外科手术数字化深度测量的其它机械和电子设备。这里还描述了各种可替换的实施例、部件和变型。

对于在外科手术过程中遇到的固体和液体污染物(例如组织和血液)，以及温度、压力和在消毒过程中遇到的流体(例如过氧化氢气体)而言，用于外科手术的仪器必须坚固耐用。示于附图的本发明的两个实施例说明了根据本发明的两种可替换形式的用于防消毒和防污染的外科手术深度计因素。在示于图1至5的第一实施例100中，外科手术深度计包括耐污染的组织防护部120、密封的腔体130和主体140。此外，第一实施例100可被快速地拆卸和再装配以便消毒。在示于图7的第二实施例200中，外科手术深度计包括整个成一体的主体235，在其中密封有电子传感器和显示器。第二实施例对于重复污染是耐用的并且无需拆卸就可消毒。

对于已经钻好的孔，外科医生可以取用本发明的如图1中100所示的外科手术深度仪器。仪器100包括具有齿状钩子165的探针160和固定至主体140的组织防护部120。密封的腔体130与仪器100的主体140的侧槽144可滑动地接合。如图1所示，密封的腔体130包括显示窗150、人体工程学顶部隆起170和具有隆起180的人体工程学侧槽。本发明适合于使用左手或右手的外科医生使用。具有隆起180的侧槽凹向密封腔体130的侧面，并且对称设置在密封腔体130的每一侧。

本发明式样因素的可替换实施例示于图7，作为第二实施例200。在该可替换的实施例中，本发明包括大体上圆柱形的式样因素。如上所述，第二实施例200包括一体化的主体235，它耐污染物并且无需拆卸即可消毒。参照图7，第二实施例200包括具有侧槽239的一体化主体235和形成于其中的显示窗250。根据一个实施例，为了使该相同的仪器可被右手和左手外科医生使用，显示窗250(以及所附的显示器)将设置在仪器的右侧和左侧。换句话说，参照图7，另一个显示窗250(及显示器)将类似地设置在仪器的另一侧。一体化主体235的远端包括组织防护部220。在一个实施例中，本发明的方法通过将组织防护部220的远端定位在骨头的近端面上来实践(如图2A和2B所示，下面将进行描述)。根据一个实施例，仪器200的一体化主体235可由两个大体上对称的部分来制造，它可以拆卸和再装配以便消毒。如图7所示，该两部分可沿着一体化主体235的中线配合在一起。在各个实施例中，该两个部分可螺纹连接在一起，或者通过粘结剂密封在一起以抵抗污染物和消毒。此外，如图7所示，第二实施例的样式因素200还包括朝其底侧设置的手指凹槽。

回到图1中以仪器100示出的第一实施例的式样因素，仪器100包括形成在密封腔体130的底部件139中的(图3)侧槽180。但是，在另一个实施例中，侧槽180可形成在顶部件138和底部件139中，以使得侧槽沿着密封腔体130的侧面从顶部对称地延伸至底部。本领域技术人员可以理解，在其它实施例中，侧槽180可凸向密封腔体130的侧面，并且可形成有凸起(bump)面而不是隆起，或者具有可提供摩擦的其它表面以及触觉面，即使之后暴露在固体或液体污染物下。此外，在附图所示的全部实施例中，显示窗150位于靠近仪器远端的地方。本领域技术人员可以理解，显示窗150可位于仪器的其它位置，例如，更靠近近端一些。此外，在仪器的各个位置上可以设置多个显示窗。所有这些特征和变形都被认为落在本发明的范围内。

根据本发明的深度测量的方法实施例从外科医生以其右手或左手握持仪器100开始。图2A示出了仪器100的纵向横断面，其中探针160处于缩回位置，还示出了骨头部分10的横断面。根据本发明方法的一个实施例，外科医生通过定位骨头部分10的孔的位置开始深度测量。如图2A’的详细放大图所示，齿状钩子165的尖端略微突出到组织防护部120的远端122之外，从而允许外科医生在齿状钩子165的尖端滑入到孔内时能感觉到孔的位置。在该位置，组织防护部120的远端122邻接骨头部分10的近端面30。在一个实施例中，仪器100被校准，以便在钩子165的钩(或近端)与组织防护部120的远端122齐平时其读数显示深度为0。

在一个实施例中，本发明的方法还包括外科医生将探针160延伸到骨头部分10的孔20内的步骤。图2B显示了仪器100处于延伸位置的横断面。图2B’是图2B的详细放大图，其中齿状钩子165束紧在孔20的远端面40。在图2B和2B’的横断面图中，组织防护部120的远端122保持在其中具有孔20的骨头部分10的近端面30上。根据图2B’所示的位置，外科医生可以根据密封腔体130的隔间134中的显示窗150后面的电子显示器读取测量的深度。

如图2A’和2B’所示，骨头部分10是双皮层的，即，骨头部分10具有第一近端皮层12(见图2A’)、网状骨质层14和第二远端皮层16(见图2B’)。但是，应该注意，本发明适合于与具有其它结构的骨头一起使用，包括固体皮层、单皮层或网状骨质骨。本发明甚至还可用于其它类型组织的孔或者空腔的外科深度测量。

如上所述，孔20可以是形成在骨头部分10内的一个孔。在使用仪器100来测量形成在近端皮层12上的近端面30至形成在远端皮层16上的远端面40之间的距离时，仪器100操作以使得组织防护部120的远端122(它与近端面12邻接)和齿状钩子165的近端(它束紧在远端面16上)之间的距离通过电子传感器来确定，从而产生对近端面30和远端面40之间的距离的精确测量。该电子传感器可包括印刷电路板上读数组件中的电感元件或电容元件，以及主体140的隔间146内的印刷电路板上增加组件中的电感元件或电容元件(见图5)。更特别地，仪器100的探针160被插入到孔20的近端边缘22，贯穿孔20，并且从孔20的远端边缘26出来，以使得探针160的齿状钩子165延伸到骨头部分10的远端面40之外。齿状钩子165远离主体140的延伸部可根据仪器100，通过将拇指或食指压在密封腔体130上的顶部隆起170来完成。如果孔20是一个由圆柱形对称钻头形成的孔，那么近端边缘22和远端边缘26近似为圆形，这对于本领域技术人员来说是明显的。

在图1、2、4和7所示的仪器100中，探针160的远端装配有齿状钩子165。但是，在另一个实施例中，齿状钩子165可以用检测远端面40的其它装置来替换。特别的，图6A和6B示出了探针160的远端的可替换机械实施例的轮廓。图6A示出了探针160的远端处的倒钩167。图6B示出了探针160的远端处的钩子169。

通过其远端的齿状钩子165，探针160可束紧在骨头部分10的远端面40上。图2B和2B’示出了处于该位置的仪器100。一旦齿状钩子165完全贯穿远端边缘26，探针160的轴略微横向偏移，以使得齿状钩子165内的缺口与远端边缘26邻接。探针160的轻微回缩使得齿状钩子165接合(或者束紧)在远端皮层16的远端面40。根据该仪器100，齿状钩子165的回缩通过用拇指和食指挤压侧槽180并且轻微地牵引来实现。通过这种方式，齿状钩子165的近端面和组织防护部120的远端被分别定位在骨头部分10的远端面40和近端面30上，并且通过使用轻微的张力而保持于其上。当本发明保持在该物理结构读取电子显示器时，外科医生可被提供对骨头部分10的孔20的深度的精确测量。

尽管在图1的实施例中，探针160包括机械固定部(齿状钩子165形式)，用于将探针160的远端定位在骨头部分10的远端面40上的其它机械和非机械装置可被用在本发明的其它实施例中。特别的，电子传感器可被用在其它实施例中以便检测远端面40终止的位置。例如，通过在探针160穿过孔20时测量声学差分或光学反射率或透射率或其它特征，超声换能器、光学或其它传感器可被用于检测远端面40终止的位置。在这些实施例中，电子传感器可以垂直于探针160的长度的配置安装至探针160的远端。可替换地，探针160的远端可仅包括一个垂直于探针160的长度设置的孔和提供声学、光学或电气连接至容纳在密封腔体130内的传感器的导管。本领域技术人员将会理解，这种导管可分别由中空探针、光导纤维或绝缘线提供。而且，在一些实施例中，电流感应装置可以与传感器的远端电连接(例如，与绝缘线电连接)，用于检测探针160远端环境的电阻率或传导率的变化。

仪器100还包括与近端面30邻接的基准部分。在附图所示的本发明的实施例中，基准部分由组织防护部120提供。在图1、2、4和7中以示例方式示出的组织防护部120为渐细的圆锥形。该组织防护部包括位于其芯部的圆柱形中空部，通过该中空部，探针160可以延伸和收缩。在其它实施例中，组织防护部可以为更窄、更长或更细长的形状，以便更容易地通过设置在外科医生和骨头部分10的近端面30之间的组织。例如，在另一个实施例中，组织防护部120可被配合至仪器主体远端的锥形件的简单圆柱形套管来代替。但是，示于图1、2、4和7的组织防护部120的渐细的锥形对于最小化组织防护部120和主体140之间的接头处的机械应力来说是所需的。

在一个实施例中，最靠近组织防护部120的主体140的端部具有螺纹接头(在图1中未示出)，其直径大于探针160的直径。在仪器100中，螺纹接头与主体140的端部一体形成。在另一个实施例中，螺纹接头可通过机械装置或粘结剂固定至主体140的远端。在所有这些实施例中，组织防护部120具有互补的螺纹表面，从而使得组织防护部120和主体140可通过将组织防护部120拧入到主体140的螺纹接头上而固定。在这些实施例中，组织防护部120可通过注射模制塑料或加工金属形成。在另一个实施例中，组织防护部120可与主体140形成单个的、无缝的部分。

组织防护部120和探针160同心地设置成使得组织防护部120的远端以和骨板或紧固件头类似的方式邻接骨头部分10的近端面30。因此，组织防护部120和齿状钩子165相配合，从而它们的相对位置(以及因此它们的距离)提供了对孔20的深度的精确测量，从而可以选择它们的长度被孔20所适应的螺钉或紧固件。

在由仪器100提供的本发明的实施例中，密封腔体130的移动对于探针160的位置偏移来说是有效的，这是因为探针160和密封腔体130按图3所示那样连接在一起。密封腔体130的底侧的一部分形成了配合面132。探针160被形成了配合面132的密封腔体的底侧的那部分包围并且固定于其内。在一个实施例中，探针160干涉压配合到密封腔体130的底部件139中。图3所示为密封腔体130的机械部件，包括顶部件138、底部件139和密封件136。在一个实施例中，密封件136是O形密封圈，它耐重复污染和消毒。此外，图3示出了显示窗150，在本发明一个实施例中，它由聚碳酸酯透镜构成。密封腔体130内的隔间134提供了对电子传感器和显示器(在图3中未示出)的机械支撑。如下面所述，固定至密封腔体130内的隔间134的电子元件包括电感或电容读出头组件或其它传感器、显示器和电源(例如电池)。

在图3所示的密封腔体130的实施例中，电子元件(包括电子传感器、显示器和电源)通过O形密封圈136密封在隔间134内。此外，密封腔体130可通过环氧树脂、胶水或其它粘结剂密封。在另一实施例中，密封腔体130可通过金属部件机械密封，例如隔间134内的螺钉或锁扣。尽管图3所示的密封腔体130实施例被设计成在外科手术和消毒时均保持密封，但是本领域技术人员可以理解，在可替换实施例中，密封腔体130可被设计成部分或全部可拆卸以用于消毒。所有这些特征和变形都被认为落在本发明的范围内。

当密封时，图3所示的密封腔体130的实施例对于不同的气压是防水的。而且，用于制造密封腔体130的材料被选择为那些在室温以及高压灭菌器中消毒所需的温度下对化学污染物或消毒液体是化学惰性的。例如，密封腔体130可由丙烯酸、聚酯、PVC或其它化学惰性塑料材料制成。在其它实施例中，密封腔体可由金属例如铝、黄铜或不锈钢制成。密封腔体130还被设计成仅能提供对外科手术环境的使用是安全的、软的圆形边缘。例如，图1-5所示的密封腔体130的实施例基本上符合Underwriters Laboratories sharpness测试UL 1349。

尽管附图所示的仪器100包括显示器，但是本领域技术人员可以理解，本发明可以使用与无线电设备相联的外部显示器来实行。在仪器100中，无线电发射机可以连接至密封腔体130内的读出头组件。在该无线实施例中，无线电接收机可定位在与外科手术深度计相距较近的地方(例如，位于靠近手术台的平台上)，并且电子显示器可以连接至无线电接收机。此外，作为对视觉显示器的补充，该仪器可以配备音频读出性能，它能够例如在仪器感应到探针的移动停止并且有适当的时间间隔用于测量时，发出嘟嘟声或者提供其它可听到的信号。此外，该仪器可具有将所显示的距离从保持在仪器内的扬声器通过模拟声音可以听见地传送出去的能力。通过这种方式，外科医生对距离的判定也可以从对该距离的可听见的清晰度得到证实，从而对读数的精确性提供进一步的信心。

从底部看去的仪器100的透视图示于图4。如图4所示，本发明包括除了顶部隆起170(图1和3)之外的数个人体工程学部件。特别的，仪器100包括具有隆起180和手指凹槽190的对称侧槽。在图5的横截面端部视图中可以看到，手指凹槽190形成在主体140的凸出的底侧192中。根据本发明方法的一个实施例，外科医生将食指置于第一侧槽180上，拇指置于相对的侧槽180上，其余的手指置于与主体140一体化的手指凹槽190上。本发明的人体工程学设计使得外科医生能够使用该系统，并且用一只手，即右手或左手来执行本发明的方法。而且，本发明使得底侧192完全不受阻碍，从而外科医生总是可以自由地抓住主体140。

图5所示的本发明的一些结构特征具有允许仪器100被拆卸和再装配以便消毒的优点。特别的，密封腔体130和主体140可以沿着密封腔体130的配合面132和形成于主体140的侧槽144内的互补的配合面132可滑动地连接。接合在密封腔体130内的探针160滑动通过主体140的侧槽144，并且滑入到形成在组织防护部120的漏斗状圆柱形通道内。在另一个实施例中，组织防护部120可提供锁眼形(而不是圆柱形)的通道，以允许不具有圆柱对称性的探针尖端(即，图6A和6B所示的倒钩167或钩子169之类的尖端)在仪器100的拆卸和再装配过程中穿过。而且，在该其它实施例中，组织防护部120可以在装配后旋转以防止探针160的远端缩回到组织防护部120内。如上所述，当组织防护部120拧入到主体140上时，这种旋转是允许的。如果不具有锁眼形通道，不具有圆柱对称性的探针尖端必须具有小于组织防护部120中的圆柱形通道的整个直径的最大宽度。

如所示那样在仪器100内可滑动地连接时，本发明不需润滑油，从而所述材料与外科手术环境完全兼容。参照图3，示出了面向远端看去的仪器100的横截面图(沿着图3所示的密封腔体130的面4-4看去)。图3所示的密封腔体130具有隔间134(再次，未示出内部电子元件)和顶部隆起170。还示出了设置在密封腔体130的顶部件138和底部件139之间的密封件136。此外，底部件139的配合面132与通过主体140的侧槽144形成并位于其内的互补配合面142接合。而且，探针160与底部件139的配合面132的端部同心。通过允许密封腔体130和主体140之间的可滑动连接，腔体130的配合面132和该主体的互补的配合面使得仪器100更易于拆卸和再装配以便消毒。而且，在图5中，由于所述面沿线5-5从左至右不对称，因此该系统仅可在显示器面对远端时可以再装配。因此，该互补配合面的非对称设计阻止了本发明被不适当地再装配。

用在本发明的系统和方法中的电子传感器包括电容和电感传感器以及传感器组件。传感器和传感器组件在市场上可容易地从制造商例如Sylvac和Mitutoyo那里得到。例如，电容和电感读出头和写入头组件用在数字卡尺中，例如由Aurora，IL，965 Corporate Blvd的Mitutoyo America Corporation制造，以及中国广西桂林Chongxin(崇信)路106号(邮编541002)的Guilin Measuring and Cutting Works(桂林量具刃具厂)生产。通常，固定在密封腔体130的隔间134内的电子传感器为用在依靠电感或电容或其它元件进行长度测量的常规电子传感器、显示器和电源组件的形式。对于一些实施例，电感元件可提供这样的优点，即感应器可在更多的环境条件下提供更均匀和一致的测量。例如仪器100可具有沿着主体140的传感器式样隔间146铺设一定样式的感应线圈和固定在密封腔体130的隔间134内的相面对的读出头组件。

在本发明的各个实施例中，电子传感器可与微处理器或其它数字电子设备相连，以便产生用于电子显示器的输出，所述显示器例如液晶显示器或发光二极管显示器。在其它实施例中，微处理器或其它数字电子设备可以按上述那样连接至无线发射机。在一些实施例中，信号调节回路可插入到电子传感器的电感或电容元件中，并且微处理器或其它数字式电子设备用于驱动显示器，因此确保了向各个元件提供正确的输入电流和电压水平。本领域技术人员将会理解，电源，例如一次电池和二次电池可以直接连接至信号调节回路或者微处理器。

用于驱动显示器的微处理器或其它数字式电子设备可以构造为提供以英寸、毫米或者其分数表示的深度测量。在各种实施例中，密封腔体130可包括按钮，它允许外科医生选择测量的优选单位如何显示。在一个实施例中，微处理器或其它数字式电子设备被构造为，当探针160从骨头部分10的近端面30向远端面40延伸时，提供深度的正的读数，而当探针160缩回以便钩子的钩与组织防护部的远端齐平时提供零读数。在另一个实施例中，本发明可被构造为允许通过提供校准按钮而对设备进行调零。在另一个实施例中，本发明可提供开关按钮(或开关触发按钮)，或者用于存储和保持测量值显示在显示器上以便在探针160被移走后可读数的按钮。在这种实施例中，按钮可以形成在密封腔体130内。

本发明的电子显示器被选择为能够在外科手术过程中迅速和容易的视觉察觉到。但是，电子显示器可提供除了深度测量之外的信息。例如，本发明可被配备为成套工具(未显示)的一部分，包括与形成在螺钉上的头部和柄部相配合的骨板。该电子传感器可被校准以补偿或提供与容纳在骨板内的一部分螺钉头部和柄部相应的偏移。因此，本发明可被构造为一种特别的螺钉，其选自与骨板一起使用的成套工具，而不是长度测量。电子显示器还可以提供读数是不稳定的指示，例如，由于组织防护部120和探针160相对于彼此通常不是固定的。当可压缩的软组织束紧在齿状钩子165上、或者组织防护部120和近端面30之间、或者通常当探针160的远端没有牢固地定位时，这种情况更常见。在这方面，应该注意到，可提供在其远端没有任何机械固定的探针160。例如，探针160的远端可被插入到一定深度，以使得它的远端与孔20的远端边缘26一致，但是通常不会延伸到该远端边缘之外。在使用这种实施例时，外科医生可将挡块或手指置于骨头部分10的远端面40上，以便在它达到远端边缘26时停止探针160。

在一个实施例中，电子传感器和附带的电子器件可以屏蔽电磁干扰，例如，通过在密封腔体130的内侧涂覆包括金属微球的导电涂料来实现。这种屏蔽对于降低来自低频磁场或其它杂散电磁场的干扰可能是有效的。这种屏蔽是所希望的，至少由于本发明的方法可通过结合使用用于保持外科手术仪器的磁性垫(在图1-3中未示出)来实施。

这里引用的所有参考文献，包括出版物、专利申请和专利以相同的程度被结合到本申请中作为参考，就好像每一篇参考文献都单独并且特定指示作为参考而被结合到本申请中，并且它们的全部内容在此都被阐述。

在本发明说明书的上下文(特别是在下述权利要求的上下文中)中使用的术语“一”和“该”以及类似用语被认为同时覆盖了单数和复数，除非这里有其它指示或在上下文中有清楚地相反指示。这里对数值范围的叙述仅仅是涉及落在该范围内的每一个单独数值的缩写方法，除非这里有其它指示，并且每一个单独的数值被合并到该说明书中，就好像它在此被单独地引用那样。这里所述的所有方法可以任何适当的顺序执行，除非这里有其它指示或在上下文中有清楚地相反指示。这里提出的任何以及所有例子的使用、或者示例性的语言(举例来说“例如”)仅仅是为了用来更好地阐明本发明，而不会对本发明的范围带来限制，除非其它地方有要求。在说明书中的语言不会被认为表示任何不主张的元件是实施本发明所必须的。

这里描述和显示了本发明的各个实施例；本领域技术人员在阅读前述说明书后，那些实施例的变型将变得更明显。发明者认为本领域技术人员可适当的利用这些变型，并且发明者期望本发明可以这里特定描述之外的其它方式来实施。因此，本发明包括对适用法律所允许的附加权利要求所列举的主题进行的所有改进和等效方式。而且，本发明包括上述元件以其所有可能变化的任何组合，除非这里有其它指示或者在上下文中有清楚地相反指示。对于此处所述的主题本发明人并不希望将任何有效权利让与或贡献给公众，下面的权利要求用于涵盖这里所述的本发明的全部范围。

Claims (46)

1.一种用于测量具有第一边缘和第二边缘的孔的深度的仪器，该仪器包括：

可插入到所述孔内的第一部件，该第一部件包括可定位在第一面上的部分，其中所述孔的第一边缘形成在该第一面上；和

可滑动地连接至第一部件的第二部件，第二部件包括可定位在第二面上的部分，其中所述孔的第二边缘形成在该第二面上，还包括用于产生随着第一部件和第二部件之间的距离而改变的电子信号的传感器。

2.根据权利要求1所述的仪器，其中可定位在第一面上的第一部件的部分选自包括倒钩、钩子、齿状钩子、光学传感器和超声换能器的组。

3.根据权利要求1所述的仪器，其中第二部件的传感器包括电容器。

4.根据权利要求1所述的仪器，其中第二部件的传感器包括感应器。

5.根据权利要求1所述的仪器，还包括电子显示器，用于显示表示由传感器测量的距离的信息。

6.根据权利要求5所述的仪器，其中电子显示器选自包括液晶显示器和LED显示器的组。

7.根据权利要求1所述的仪器，其中第二部件的传感器容纳在密封腔体内。

8.根据权利要求7所述的仪器，其中密封腔体包括至少两个基本上对称的侧面，用于适应左手和右手的使用。

9.根据权利要求1所述的仪器，其中第一部件还包括配合面，第二部件还包括与第一部件的配合面可滑动接合的互补配合面。

10.根据权利要求1所述的仪器，其中第一部件和第二部件是可滑动拆卸的，以便于消毒。

11.根据权利要求1所述的仪器，其中可定位在第二面上的第二部件的部分包括组织防护部。

12.根据权利要求1所述的仪器，其中所述仪器包括大体上圆柱形的样式因子。

13.根据权利要求1所述的仪器，其中传感器连接至无线发射机。

14.一种用于测量具有第一边缘和第二边缘的孔的深度的仪器，该仪器包括：

可插入到所述孔内的第一部件，该第一部件包括可定位在第一面上的部分，其中所述孔的第一边缘形成在该第一面上；和

可移动地连接至第一部件的第二部件，该第二部件包括：

可定位在第二面上的部分，其中所述孔的第二边缘形成在该第二面上；

用于产生电信号的传感器，该电信号随着第一部件和第二部件之间的距离而改变；

与传感器相联的电子显示器，该电子显示器显示与由传感器测量的距离有关的信息；并且

其中第一部件和第二部件沿着第一部件的第一面和第二部件的第二面可移动地连接。

15.根据权利要求14所述的仪器，其中可定位在第一面上的第一部件的部分选自包括倒钩、钩子、齿状钩子、光学传感器和超声换能器的组。

16.根据权利要求14所述的仪器，其中第二部件的传感器包括电容器。

17.根据权利要求14所述的仪器，其中第二部件的传感器包括感应器。

18.根据权利要求14所述的仪器，其中电子显示器选自包括液晶显示器和LED显示器的组。

19.根据权利要求14所述的仪器，其中第二部件的传感器容纳在密封腔体内。

20.根据权利要求19所述的仪器，其中密封腔体包括至少两个基本上对称的侧面，用于适应左手和右手的使用。

21.根据权利要求14所述的仪器，其中第一部件和第二部件是可拆卸的，以便于消毒。

22.根据权利要求14所述的仪器，其中可定位在第二面的第二部件的部分包括组织防护部。

23.根据权利要求14所述的仪器，其中电子显示器与使用无线发射机和无线接收机的传感器相联。

24.根据权利要求14所述的仪器，其中所述仪器包括大体上圆柱形的样式因子。

25.一种用于测量具有第一边缘和第二边缘的孔的深度的仪器，该仪器包括：

定位在第一面上的可插入装置，其中所述孔的第一边缘形成在该第一面上；和

定位在第二面上的往复装置，其中所述孔的第二边缘形成在该第二面上，该可插入装置和往复装置可移动地连接在一起；和

用于以电子方式确定第一面和第二面之间距离的测量装置。

26.根据权利要求25所述的仪器，其中可插入装置包括选自包括倒钩、钩子、齿状钩子、光学传感器和超声换能器的组的部分。

27.根据权利要求25所述的仪器，还包括显示装置，用于显示与第一面和第二面之间的距离有关的信息。

28.根据权利要求27所述的仪器，其中显示装置选自包括液晶显示器和LED显示器的组。

29.根据权利要求25所述的仪器，其中测量装置包括无线发射机。

30.根据权利要求25所述的仪器，其中测量装置包括电容。

31.根据权利要求25所述的仪器，其中测量装置包括感应器。

32.根据权利要求23所述的仪器，其中往复装置包括传感器和密封腔体，所述传感器容纳在密封腔体内。

33.根据权利要求32所述的仪器，其中密封腔体具有至少两个基本上对称的侧面，用于适应左手和右手的使用。

34.根据权利要求25所述的仪器，其中可插入装置包括配合面，往复装置包括互补的配合面，并且可插入装置和往复装置沿着配合面和相应的配合面可滑动地连接在一起。

35.根据权利要求25所述的仪器，其中可插入装置和往复装置是可拆卸的，以便于消毒。

36.根据权利要求25所述的仪器，其中往复装置包括可定位在第二面上的组织防护部。

37.根据权利要求25所述的仪器，其中所述仪器包括大体上圆柱形的样式因子。

38.一种用于测量具有第一边缘和第二边缘的孔的深度的方法，该方法包括步骤：

将第一部件的远端定位在其中形成有第一边缘的第一面上；

将第二部件的远端定位在其中形成有第二边缘的第二面上，第一部件和第二部件可移动地连接在一起；和

测量表示第一部件和第二部件之间距离的电子信号。

39.根据权利要求38所述的方法，还包括将电子信号显示为距离的数字测量值的步骤。

40.根据权利要求38所述的方法，其中在定位第一部件的远端的步骤中，第一部件的远端包括选自包括倒钩、齿状钩子、光学传感器和超声换能器的组的部分。

41.根据权利要求38所述的方法，其中在测量步骤中，电子信号响应于连接至第二部件的电容器的移动而改变。

42.根据权利要求38所述的方法，其中在测量步骤中，电子信号响应于连接至第二部件的感应器的移动而改变。

43.根据权利要求38所述的方法，其中第二部件包括传感器和密封腔体，该传感器容纳在密封腔体内。

44.根据权利要求43所述的方法，其中密封腔体包括至少两个基本上对称的侧面，用于适应左手和右手的使用。

45.根据权利要求38所述的方法，还包括步骤：

从第二部件上拆卸第一部件；和

对第一部件和第二部件进行消毒。

46.根据权利要求38所述的方法，还包括步骤：

无线发射电子信号；和

无线接收电信号。

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