[发明专利]扭矩限制装置

说明书

公开了扭矩限制装置，其包括主体、电机、驱动头和处理器。在处理器的控制下，该扭矩限制装置被配置成：将钻孔器具钻入脊柱的骨中，其中骨包括第一皮质层、松质骨层和第二皮质层；当钻孔器具正在钻入第一皮质层时检测第一扭矩值；当钻孔器具正在钻入松质骨层时检测第二扭矩值；当钻孔器具的尖端正在进入骨的松质骨层时，识别从第一扭矩值到第二扭矩值的变化；当钻孔器具正在钻入第二皮质层时检测第三扭矩值；当钻孔器具的尖端正在进入骨的第二皮质层时，识别从第二扭矩值到第三扭矩值的变化；并且响应于识别到钻孔器具的尖端正在进入骨的第二皮质层，停止钻孔器具钻入骨中，从而抑制对脊柱的破坏。

本申请是申请号为201780046112.2的中国发明专利申请(申请日为 2017年06月06日；发明名称：扭矩限制螺丝刀装置、系统和方法)的分案 申请。

交叉引用

本申请要求2016年6月10日提交的美国申请No.62/348,725，2016年10 月6日提交的美国申请No.62/405,031，2016年6月7日提交的美国申请 No.62/346,984，2016年10月6日提交的申请No.62/405,004，2017年3月6 日提交的美国申请No.62/467,461和2017年3月31日提交的美国申请 No.62/480,179的权益。上述每个申请的全部内容通过引用结合在此。

技术领域

本公开总体上涉及扭矩限制螺丝刀装置、系统和方法，例如用于整形 外科手术的扭矩限制螺丝刀。

背景技术

某些外科手术包括将一个或多个螺钉/螺杆插入骨中以保持例如板的 结构。在插入期间，将螺钉拧入骨中并穿入骨中。随着连续转动，螺钉 就位在板上，例如通过接触板的螺钉的头部。螺钉的还进一步转动将螺钉 靠着板固定和/或进一步固定在骨中。螺钉的过度转动可能导致螺钉在骨 中剥离，从而减小螺钉和板的固定。

发明内容

避免或至少抑制骨中的外科螺钉的剥离可能是有益的。这可以通过螺 丝刀来实现，该螺丝刀监测施加到螺钉的扭矩并且当满足某些扭矩标准时 停止或减小螺钉的转动。例如，标准可以包括施加的扭矩量、扭矩如何随 时间变化(例如，扭矩是一致地还是不一致地增加或减小)以及是否已经 满足阈值。该阈值可以帮助确定被感测的扭矩是否指示螺钉正在抵靠板或 其他东西被固定，例如由硬骨的局部区域或其他方式引起的扭矩的短暂尖峰。

而且，在满足一定条件后降低螺钉的转动速度可能是有益的。这可以 减小螺钉和/或螺丝刀的部件的角动量，并且因此即使在螺钉的主动驱动 停止之后也可以减小由这种动量引起的无意转动的可能性，这可以增加螺 钉在骨里剥离的机会。此外，降低螺钉的转动速度可以增加每次转动螺钉 时可用于感测操作的时间量。这可以有助于更精确和准确地监测螺钉的转 动位置和/或施加到螺钉的扭矩。

此外，为使用者提供具有减轻重量和/或具有改善的“感觉”的螺钉 驱动工具可能是有益的。将螺钉插入骨可能需要很大的扭矩。由于这种扭 矩要求，某些传统的动力驱动操作螺钉驱动工具通常非常重(通常大于3.5 磅)和/或可能缺乏足够的“感觉”以使使用者(例如，外科医生)能够 舒适地使用它们以在某些手术中插入螺钉，例如在某些脊柱手术过程中。 一些迹象表明，当使用传统技术时，错位的脊柱椎弓根螺钉的平均率约为 20％。一些迹象表明，高达25％的患者有“有风险”的螺钉(与血管、胸 膜、食道、膈肌、气管等相邻的螺钉)。