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带有可拆卸扭矩施加器的头部稳定装置

文献发布时间:2023-06-19 16:08:01



优先权

本申请要求2019年11月22日提交的题为“Head Stabilization Device withDetachable Torque Applicator”的第62/939,053号美国临时专利申请的优先权,其公开内容通过引用并入本文。

背景

所公开的装置和方法涉及使患者稳定的领域,并且特别是涉及使用被称为头部稳定装置的稳定装置使头部和颈部稳定,头部稳定装置也被称为头部固定装置(以下称为“HFDs”或以单数形式称为“HFD”)。HFDs有时在各种外科手术和其他医疗程序期间使用,例如在可能希望将患者的头部牢固地保持在特定位置的头部或颈部的外科手术或检测期间使用。当稳定患者的头部时,技术包括侵入性设置和非侵入性设置。侵入性设置可以使用销形式的稳定特征接触患者的头部,并且特别是头骨。非侵入性设置可以使用垫或其他结构形式的稳定特征,这些结构被配置为接触患者的头部,但不穿透皮肤。与侵入性设置和非侵入性设置一起使用的HFDs包括被配置为保持和定位一个或更多个稳定特征的结构或组件。

HFDs还被配置为具有调整其大小的能力,以适应具有不同头部大小的患者。当用HFD稳定患者时,一个或更多个稳定特征可以以受控的方式拧紧,以向患者头部施加期望量的力,以实现可接受的稳定。本文的装置和方法还涉及调整由一个或更多个稳定特征所施加的该力。虽然各种头部稳定装置已经被制造和使用,但是相信在发明人之前没有人制造或使用过如本文所述的发明。

附图简述

虽然说明书以明确地指出并清楚地要求保护本发明的权利要求作为结论,但是相信通过结合附图对某些示例进行的以下描述,本发明将会被更好地理解,附图中相同的附图标记表示相同的元件并且其中:

图1描绘了示例性患者头部支撑系统的透视图,示出了具有稳定组件的头骨夹具,该稳定组件具有可拆卸的扭矩施加器。

图2描绘了图1的患者头部支撑系统的透视图,示出了扭矩施加器从稳定组件上分离。

图3描绘了图1的扭矩施加器的透视图。

图4描绘了图1的扭矩施加器的另一个透视图。

图5描绘了图1的扭矩施加器的侧视图。

图6A描绘了沿图5的线6-6截取的图1的扭矩施加器的截面图,示出了处于第一扭矩设定的施加器。

图6B描绘了沿图5的线6-6截取的图1的扭矩施加器的截面图,示出了处于第二扭矩设定的施加器。

图7描绘了图1的扭矩施加器的另一个侧视图,该扭矩施加器从图5的侧视图围绕其纵向轴线旋转90度。

图8A描绘了沿图7的线8-8截取的图1的扭矩施加器的截面图,示出了处于第一扭矩设定的施加器。

图8B描绘了沿图7的线8-8截取的图1的扭矩施加器的截面图,示出了处于第二扭矩设定的施加器。

图9描绘了沿图5的线9-9截取的图1的扭矩施加器的截面图。

图10A-图10C描绘沿图5的线10-10截取的图1的扭矩施加器的截面系列视图,示出了使用中的扭矩施加器的部件的位置。

图11描绘了沿图5的线11-11截取的图1的扭矩施加器的截面图。

图12描绘了图1的扭矩施加器的示例性联接套筒的局部透视图。

图13描绘了图1的头骨夹具的稳定组件的部分的截面图,示出了与稳定组件连接的联接套筒。

图14描绘了在头骨夹具的臂内的稳定组件的前视图,示出了稳定特征已移除的情况。

图15描绘了另一示例性患者头部支撑系统的透视图,示出了图1的头骨夹具和具有另一可拆卸扭矩施加器的另一稳定组件。

图16描绘了沿图15的线16-16截取的图15的稳定组件和可拆卸扭矩施加器的截面图。

图17描绘了沿图15的线17-17截取的图15的稳定组件和可拆卸扭矩施加器的截面图。

附图不意图以任何方式进行限制,并且可以设想本发明的各种实施例可以以各种其他方式实现,包括那些不必要在附图中描绘的方式。并入说明书中而且形成说明书的一部分的附图示出了本发明的若干方面,并且和本描述一起用以解释本发明的原理;然而,可以理解,本发明不限于所示出的明确的布置。

详细描述

以下对本发明的某些示例的描述不应被用于限制本发明的范围。通过下文的描述,本发明的其他示例、特征、方面、实施例和优点对于本领域技术人员来说将变得明显,下文的描述是举例说明的,是实施本发明而设想的最佳模式之一。如将认识到的,本发明能够具有其他不同和明显的方面,所有这些都不脱离本发明。因此,附图和描述应被认为本质上是说明性的而非限制性的。

I.示例性患者头部支撑系统

图1和图2图示了示例性患者头部支撑系统(10),该系统(10)具有头骨夹具(100)和扭矩施加器(200)形式的HFD。头骨夹具(100)包括限定直立部分(104)和横向部分(106)的臂(102)。头骨夹具(100)还包括限定直立部分(110)和横向部分(112)的臂(108)。如图所示,横向部分(106、112)被配置成以选择性可调整的方式连接在一起。该配置允许改变直立部分(104,110)之间的间距,以适应具有不同头部尺寸的患者。

头骨夹具(100)的每个直立部分(104,110)在一端处包括孔,该孔被配置成接收稳定组件。在本示例中,直立部分(104)被示出具有稳定组件(114),而直立部分(110)被示出具有稳定组件(116)。稳定组件(114)配置具有能够保持两个稳定特征(250)的摇杆组件(118)。稳定组件(116)配置具有能够保持单个稳定特征(250)的孔。在一种变型中,由稳定组件(114、116)保留的稳定特征(250)是头骨销。然而,在其他变型中,由稳定组件(114、116)保留的稳定特征(250)是垫或销和垫的组合。以这种方式,根据所使用的稳定特征的类型或风格,系统(10)可以是侵入式配置或非侵入式配置。

头骨夹具(100)还包括扭矩施加器(200),该扭矩施加器(200)被配置为借助稳定组件(116)和扭矩施加器(200)的联接套筒(230)与头骨夹具(100)选择性地连接。当比较图1和图2时可以看到这种选择性连接,其中扭矩施加器(200)在图1中与头骨夹具(100)连接,并可从头骨夹具(100)上拆卸,如图2中所见。如下面将示出和描述的,扭矩施加器(200)包括联接套筒(230)(也见图12),该联接套筒(230)允许扭矩施加器(200)与稳定组件(116)安全和选择性地连接,并且保持连接而不需要由用户保持在适当位置。联接套筒(230)可被致动以从头骨夹具(100)的稳定组件(116)移除或拆卸扭矩施加器(200)。再次,联接套筒的进一步细节将在下面参考图12提供。

当使用时,患者的头部在头骨夹具(100)的直立部分(104、110)之间定位于头部支撑系统(10)的空间内。然后调整头骨夹具(100)以使臂(102、108)的直立部分(104、110)相互靠近,直到稳定组件(114、116)的稳定特征(250)几乎或刚好接触患者的头部。接下来,扭矩施加器(200)用于调整稳定特征(250)施加到患者头部的力的量。这是通过使用扭矩施加器(200)向患者的头部施加预定量的力以实现稳定而不会施加可能对患者头部造成创伤的过度力来达成的。以这种方式,扭矩施加器(200)包括防止扭矩施加器(200)施加超过使用扭矩施加器(200)设定的预定量的扭矩的特征。

当施加扭矩时,扭矩施加器(200)将预定力施加到与稳定组件(116)连接的稳定特征(250)。稳定组件(114)通常与稳定组件(116)相对,并且一旦稳定组件(114)的稳定特征(250)接触患者头部,稳定组件(114)就被固定。以这种方式,由相对的稳定组件(114、116)施加相等且相反的力。然而,稳定特征(250)的数量、每个稳定特征(250)的位置以及每个稳定特征(250)与患者头部的角度影响所施加的稳定力的方向和大小。因此,并非所有单独的稳定特征(250)都必须对患者头部施加相同大小或方向的力。下面的部分将描述关于扭矩施加器(200)及其使用的进一步细节。

II.具有可旋转致动器的示例性可拆卸扭矩施加器

图3-图11图示了示例性扭矩施加器(200)。扭矩施加器(200)在本文有时简称为施加器(200)。参考图3-图5和图7,施加器(200)包括壳体(120)。壳体(120)从施加器(200)的近端纵向延伸到施加器(200)的远端。壳体(120)还通常限定施加器(200)的外周。在远端,壳体(120)包括开口(122),长形钻头(130)延伸穿过该开口。施加器(200)限定纵向轴线(LA)。纵向轴线(LA)限定了长形钻头(130)和施加器(200)的其他部件可以围绕其旋转的旋转轴线。在本示例中,长形钻头(130)的远端具有六点星形形状;然而,在其它变型中,长形钻头(130)的远端可以具有其它形状,诸如狭槽形、十字形、正方形等以及鉴于本文的教导对于本领域的普通技术人员来说将是明显的其他形状。

在壳体(120)的近端,如图4所示,是另一个开口(124),以及配合在开口(124)内的盖(140)。在一些变型中,盖(140)具有与壳体(120)的卡扣配合,而在一些其他变型中,盖(140)可以通过可延伸穿过壳体(120)和盖(140)的销固定到壳体(120)。在一些变型中,盖(140)包括多个狭槽,这些狭槽提供对壳体(120)内的视觉通路。在盖(140)的中心处的是开口(142),该开口(142)被配置成接收校准套筒(180),该校准套筒是校准组件或特征的一部分。如图4所示,长形钻头(130)的近端被接收在校准套筒(180)内。在一些变型中,校准套筒(180)包括一对开口,该对开口被配置为接收用于旋转校准套筒(180)的工具,如下文在描述校准过程时将进一步详细描述。

仍然参考图3和图4,壳体(120)还包括横向开口(121、123)。开口(121、123)位于壳体(120)的相对侧上。在本示例中,开口(121、123)也通常朝向壳体(120)的远端定位。开口(121、123)提供接近致动器(150)的途径,该致动器(150)可用于调整施加器(200)的扭矩设定,如下文将更详细地描述的。沿着壳体(120)的外表面有纵向延伸的长形凹坑(elongateddivots)(125)。在本示例中,凹坑(125)围绕壳体(120)的周边间隔开。以这种方式,凹坑(125)被配置为抓持特征,以提高抓持扭矩施加器(200)时的抓持能力。在一些变型中,致动器(150)可以包括纵向延伸并且围绕致动器(150)的周边间隔开的凹坑。以这种方式,这种凹坑可以被配置为抓持特征,以提高抓持致动器(150)时的抓持能力,从而通过旋转致动器(150)来调整施加器(200)的扭矩设定。

壳体(120)的两个凹坑(125)包括长形狭槽(126)。在本示例中,长形狭槽(126)位于壳体(120)的相对侧上。在每个长形狭槽(126)内有销(161),该销(161)被配置为在其相应的狭槽(126)内平移。如下面将更详细地讨论的,当旋转致动器(150)以调整扭矩设定时,这些销(161)平移。在一些变型中,与长形狭槽(126)相邻的是标记在壳体(120)的外表面上的扭矩设定刻度。在这种变型中,销(161)是通过指向刻度或与刻度相关联而实现的力指示器。在某些变型中,刻度可以是数字,而在其他变型中,刻度可以提供相对指示。仅作为示例而非限制,相对指示可以包括颜色编码图形,其中一种颜色可以指示可接受的扭矩设定,而另一种颜色或更多种颜色可以指示太低或太高的扭矩设定。鉴于本文的教导,对于本领域的普通技术人员来说,提供扭矩设定的反馈或指示的其他方式将是明显的。

在一些变型中,沿着壳体(120)的周边在近端附近可以有多个孔,该多个孔横向延伸到壳体(120)中,并且围绕壳体(120)的周边均匀地间隔开。这种孔可以配置成接收紧定螺钉(162)(参见图8A和图8B)。如下面将更详细地描述的,紧定螺钉(162)被配置为固定扭矩施加器(200)的校准设定。在一些变型中,还可以有额外的孔,该孔可以被配置为接收销,以将盖(140)与壳体(120)固定在一起,如上所述。

在一些变型中,在壳体(120)的远端处或远端附近可以有横向孔,横向孔被配置为接收销,该销被配置为将叉形构件(170)(参见图6A和图6B)与壳体(120)固定在一起。叉形构件(170)是用于改变由施加器(200)施加的扭矩的控制特征,如下文将更详细地描述的。通过与壳体(120)的这种示例性销接连接,叉形构件(170)随着壳体(120)一致地旋转,如下文还将进一步描述。在一些其他变型中,这种销接连接可以被另一种紧固件类型取代,诸如平头螺钉。

参考图5-图11,将描述扭矩施加器(200)的内部部件的进一步细节以及扭矩施加器(200)的操作特征。从图5-图6B开始,致动器(150)被示为具有内部空间(153)并具有远侧开口(154)和近侧开口(155)的管状结构。套筒(190)定位在内部空间(153)内并从致动器(150)的近端(155)延伸。套筒(190)还被示为具有内部空间(192)并具有远端开口(193)和近端开口(194)的管状结构。

致动器(150)包括与套筒(190)的螺纹部分(191)螺纹接合的螺纹部分(152)。以这种方式,由于这些部件之间的螺纹接合,致动器(150)的旋转导致套筒(190)的平移。套筒(190)的平移方向取决于致动器(150)的旋转方向。在本变型中,当从近端观察施加器(200)时,致动器(150)以顺时针方向旋转导致套筒(190)向近侧平移,如与图6A相比时在图6B中所见的。以相反的方式,当从近端观察施加器(200)时,致动器(150)以逆时针方向旋转导致套筒(190)向远侧平移。在本示例中,套筒(190)被配置成平移一段距离,该距离从施加器(200)的一端处的盖(140)跨越到施加器(200)的另一端处的叉形构件(170)的唇部(173)。在其他变型中,致动器(150)和套筒(190)可以被配置成以与上面刚刚描述的方式相反的方式导致套筒(190)平移,或者在平移距离方面以较小的程度平移,这对于本领域的普通技术人员来说,鉴于本文的教导将是明显的。此外,致动器(150)可以具有除图5-图11所示的旋转管状结构之外的各种结构和形式。例如,致动器(150)的结构可以被设计为拇指轮、旋转套筒或管状主体、配置成平移的滑块等以及鉴于本文的教导对于本领域普通技术人员来说将是明显的其他结构形式。

如上所述,套筒(190)包括在其近端的销(161)。当套筒(190)基于致动器(150)的旋转而平移时,销(161)随套筒(190)一起沿着壳体(120)的狭槽(126)移动。如上所述,销(161)以这种方式配置成通过指示扭矩设定来充当力指示器,这将从下面的描述中更清楚地理解。因为销(161)在壳体(120)的狭槽(126)内延伸,所以壳体(120)的旋转将导致销(161)以及因此套筒(190)和连接的致动器(150)的相应旋转。这种致动器(150)和套筒(190)随壳体(120)的旋转是在不改变套筒(190)相对于致动器(150)的相对位置的情况下发生的。

套筒(190)还配置具有在其侧壁内的横向开口(196)。开口(196)被配置用于减少质量,并且还提供接近内部空间(192)的途径,用于清洁、观察等。在一些变型中,横向开口(196)的数量可以大于或小于本示例中所示的数量。套筒(190)包括限定内部空间(192)的内表面(198)。内表面(198)通常从套筒(190)的近端到远端呈锥形,然而,套筒(190)的一部分(197)是直的或非锥形的。

叉形构件(170)延伸穿过致动器(150)的内部空间(153),并从远侧开口(154)延伸。叉形构件(170)包括远侧主体部分(171)和从主体部分(171)向近侧延伸的一对臂(172)。主体部分(171)包括唇部(173)。当与致动器(150)组装在一起时,唇部(173)的直径大于致动器(150)的远侧开口(154),使得叉形构件(170)不能越过致动器(150)的远侧开口(154)。在一些其它变型中,叉形构件(170)也可以通过销与壳体(120)销接。以这种方式,致动器(150)维持在其相对于壳体(120)的纵向位置,因为致动器(150)不能向近侧移动越过叉形构件(170)的唇部(173)。类似地,致动器(150)的远端邻接或紧邻壳体(120)的内部远侧凸缘(129),这防止致动器(150)相对于壳体(120)向远侧移动。

如图8A和图8B所示,长形钻头(130)延伸穿过叉形构件(170)的主体部分(171),并最终从壳体(120)的远端伸出。长形钻头(130)和叉形构件(170)的主体部分(171)被配置成使得叉形构件(170)和长形钻头(130)可以相互独立地旋转。如下文进一步描述的,当达到扭矩设定或极限并且长形钻头(130)不随着壳体(120)进一步旋转而旋转(尽管叉形构件(170)随着壳体(120)旋转)时,这种独立旋转发生。然而,在某些条件下,长形钻头(130)和叉形构件(170)可以一致地旋转。也如下面所描述的,当扭矩设定或极限尚未达到并且长形钻头(130)随叉形构件(170)一致旋转时,可以是这种情况。在本示例中,施加器(200)包括位于叉形构件(170)的主体部分(171)和长形钻头(130)之间的销(164)。销(164)被配置成在施加器(200)使用期间基于一定条件允许长形钻头(130)和叉形构件(170)之间的旋转。在一些变型中,在钻头(130)和叉形构件(170)之间可以使用多于一个销(164)。

参考图7、图8A和图8B,将描述套筒(190)和叉形构件(170)之间的相互作用,以解释设定预定的或预设的扭矩量。如上所述,叉形构件(170)包括从主体部分(171)向近侧延伸的一对臂(172)。在近端,臂(172)被配置成选择性地接触旋钮(210)。当臂(172)的近端在某些条件下接触旋钮(210)时,臂(172)响应于这种接触而从纵向轴线(LA)弯曲或偏转。基于在这些条件下臂(172)和旋钮(210)之间的这种接触,弯曲应力被赋予到臂(172)上。在至少一些实例中,当力通常施加在臂(172)上时,该弯曲应力发生,其中力的方向不平行于臂(172)的纵向轴线或长度。在一些但不是所有情况下,力的方向可以与臂(172)的纵向轴线或长度正交。这种力的结果是臂(172)从它们的中性位置或状态弯曲或偏转。然而,在其他条件下,臂(172)的近端可以接触旋钮(210),此时臂(172)不远离纵向轴线(LA)弯曲或偏转。

参考图8和图9,旋钮(210)被定位成围绕长形钻头(130),使得钻头(130)延伸穿过旋钮(210)。此外,旋钮(210)包括具有平坦侧面(212)的远侧开口(211)。长形钻头(130)包括在长形钻头(130)穿过开口(211)的位置处沿其长度具有平坦侧面(131)的轮廓。钻头(130)和旋钮(210)的开口(211)的对应平坦侧面(131、212)在长形钻头(130)和旋钮(210)之间形成过盈配合。这种过盈配合使旋钮(210)和长形钻头(130)一致地旋转。因此,当旋钮(210)旋转时,对应的长形钻头(130)的旋转发生。

参考图10A-图10C,旋钮(210)包括一对弯曲的钩状特征(213)。如图所示,臂(172)的近端被配置为当叉形构件(170)逆时针旋转(当从其近端观察施加器(200)时)时,接触相应的钩状特征(213)。这在图10A中由表示旋转方向的箭头(A1)所示。以这种方式,叉形构件(170)的逆时针旋转将导致旋钮(210)和长形钻头(130)的对应逆时针旋转。此外,臂(172)与旋钮(210)的钩状特征(213)之间以这种方式发生接触,而不会导致臂(172)远离纵向轴线(LA)的弯曲或偏转。此外,臂(172)的近端被接收在盖(140)的相应狭槽(143)内。狭槽(143)维持臂(172)的位置,使得臂(172)不偏转,即当臂(172)的近端接触旋钮(210)的钩状特征(213)时,臂(172)不偏转。如前所述,叉形构件(170)可以通过销或其他结构固定到壳体(120),使得叉形构件(170)随壳体(120)一致地旋转。因此,壳体(120)逆时针(当从其近端观察施加器(200)时)旋转产生长形钻头(130)在相同方向上的对应旋转。这种逆时针旋转可以被认为是扭矩施加器(200)的一个使用情况。在至少一些情况下,以这种方式旋转使稳定组件(116)的稳定特征(250)与患者头部的接触或接合松动或减少。

现在考虑壳体(120)顺时针(当从近端观察时)旋转,由于上述原因,叉形构件(170)将随壳体(120)一致地旋转。参考图10A-图10C,这种顺时针旋转导致臂(172)以同样的方式移动,该方式如箭头(A2)的方向所示。臂(172)之间的距离小于旋钮(210)在其直径最大点处横跨钩状特征(213)的直径。因此,当臂(172)沿箭头(A2)的方向旋转时,臂(172)的近端将与钩状特征(213)的外曲面(214)接触或接合。此外,由于臂(172)的近端之间的距离小于钩状特征(213)的最大直径点之间的距离,臂(172)的近端与钩状特征(213)的外曲面(214)的接触使臂(172)采用如图10B和图10C所示的弯曲或偏转的位置或状态。如图9-图10C所示,盖(140)的狭槽(143)是长形的,以允许当以这种方式使用施加器(200)时臂(172)的近端远离纵向轴线(LA)的偏转。

对于臂(172)的这种弯曲或偏转配置,臂(172)将指向内的力施加到旋钮(210)的钩状特征(213)上。这在臂(172)保持或挤压旋钮(210)的地方产生保持或挤压效果。基于长形钻头(130)与稳定组件(116)的接合以及稳定特征(250)与患者头部的接触,当由臂(172)施加的力高于施加到长形钻头(130)上的阻力时,壳体(120)和叉形构件(170)的臂(172)的旋转允许臂(172)以足够的力保持旋钮(210),以使旋钮(210)和连接的长形钻头(130)随臂(172)一致地旋转。以这种方式,稳定组件(116)的稳定特征(250)可以通过顺时针(当从施加器(200)的近端观察时)旋转壳体(120)来拧紧。

基于长形钻头(130)与稳定组件(116)的接合以及稳定特征(250)与患者头部的接触,当施加到长形钻头(130)上的阻力高于臂(172)施加到旋钮(210)上的力时,臂(172)将滑动或滑行越过旋钮(210)的钩状特征(213)。当臂(172)滑动或滑行到足够距离时,它们通过臂(172)弹性地卡扣返回或回复其放松状态而达到如图10A所示的位置。在该中性或放松状态下,臂(172)不再从纵向轴线(LA)向外弯曲或偏转。因此,臂(172)和连接的壳体(120)将旋转,但旋钮(210)和长形钻头(130)没有对应的旋转。因此,尽管进一步的拧紧力或旋转力可能已经施加到壳体(120)和叉形构件(170),但这种进一步的拧紧力或旋转力不会传递到旋钮(210)和长形钻头(130),并且因此长形钻头(130)所连接的稳定组件(116)也不会受到进一步的拧紧力或旋转力。旋钮(210)旋转情况下的顺时针旋转可以被认为是扭矩施加器(200)的另一种使用情况,并且类似地,旋钮(210)不旋转情况下的顺时针旋转可以被认为是扭矩施加器(200)的另一种使用情况。

在本示例的扭矩施加器(200)中,由臂(172)施加(exerted)或施加(applied)在旋钮(210)上的力的量是臂(172)弯曲长度的函数。例如,参照图8A和图8B,臂(172)被示出具有不同的弯曲长度。此外,施加器(200)被配置成使得臂(172)的弯曲长度可调整。这种调整通过套筒(190)和叉形构件(170)的臂(172)之间的相互作用来达成。

套筒(190)包括定位在臂(172)旁边的部分(197)。如在比较图8A和图8B时所示,与图8B相比,在图8A中,部分(197)定位在更远侧。弯曲长度可以定义为从套筒(190)的部分(197)向近侧延伸到臂(172)在旋钮(210)的远侧部分旁边的点的臂(172)的长度。因此,图8A图示了具有第一弯曲长度的情况,该第一弯曲长度大于图8B所示的另一情况的第二弯曲长度。如上所述,致动器(150)的旋转导致套筒(190)的平移,从而为臂(172)提供不同的弯曲长度。因此,叉形构件(170)的臂(172)的弯曲长度由致动器(150)的旋转控制。如下面将进一步描述的,臂(172)的弯曲长度也受到校准步骤的影响,在校准步骤中旋钮(210)的远侧部分相对于臂(172)移动。然而,以这种方式进行的校准被配置为单独的校准过程,并且不被配置为取代或代替调整弯曲长度以控制使用中的扭矩。

由于弯曲长度与扭矩设定有关,较小的弯曲长度与较大的弯曲力相关联。换句话说,随着臂(172)的弯曲长度变短,需要更多的力来弯曲臂(172)。类似地,由臂(172)施加到钩状特征(213)上的力越大。因此,在本变型中,当套筒(190)平移到其最近侧位置时,臂(172)的弯曲长度将最短以及因此扭矩设定最大。同样,当套筒(190)平移到其最远侧位置时,臂(172)的弯曲长度将最长,以及因此扭矩设定最小。

在本变型中,基于旋钮(210)和臂(172)之间的相互作用施加弯曲力。更具体地说,这里相互作用是在旋钮(210)的钩状特征(213)和臂(172)之间的相互作用。例如,基于套筒(190)的位置,对于较短或较小的臂(172)弯曲长度,当壳体(120)顺时针旋转时,将需要较大的力来引起臂(172)弯曲到臂(172)滑动或滑行越过旋钮(210)的钩状特征(213)所处的点。换句话说,当拧紧时,施加器(200)可以向稳定组件(116)施加较大的扭矩。以相反的方式,臂(172)的弯曲长度越长或越大,同样基于套筒(190)的位置,当壳体(120)顺时针旋转时,将需要较少的力来引起臂(172)弯曲到臂(172)滑动或滑行越过旋钮(210)的钩状特征(213)所处的点。换句话说,当拧紧时,施加器(200)向稳定组件(116)施加较小的扭矩。

仅作为示例而非限制,在一个示例性使用中,可通过致动器(150)的旋转来调整施加器(200),使得扭矩指示器读数为60牛米。头部支撑系统(10)配置为使患者头部定位在头骨夹具(100)内,且头骨夹具(100)具有稳定组件(114、116),该稳定组件(114、116)配置有作为稳定特征(250)的头骨销。头骨夹具(100)被调整以移动臂(102、108),使得头骨销接触患者的头部。施加器(200)与稳定组件(116)连接,长形钻头(130)与稳定组件(116)的星形凹槽(221)接合。然后,施加器的壳体(120)以顺时针方向(当从施加器的壳体(120)的近端观察时)旋转。如上所述,壳体(120)的旋转引起叉形构件(170)和盖(140)的对应旋转。叉形构件(170)的臂(172)围绕旋钮(210)旋转,并最终接触钩状特征(213)的外曲面(214),例如如图10B所示。

由于稳定组件(116)的稳定特征(250)尚未拧紧,因此拧紧它们需要小于60牛米的力。因此,使施加器的壳体(120)旋转将拧紧与稳定组件(116)连接的头骨销稳定特征(250)。这是因为臂(172)的近端接合或接触旋钮的钩状特征(213),并在旋钮(210)上施加足够的力以保持和旋转旋钮(210)以及延伸穿过旋钮的长形钻头(130)。图10C示出了其中旋钮(210)和长形钻头(130)已经基于如上所述臂(172)施加到旋钮(210)的钩状特征(213)上的力而旋转的视图。

在一些拧紧之后,稳定组件(116)的稳定特征(250)需要大于60牛米的力来进一步拧紧。此时,壳体(120)进一步顺时针旋转再次引起叉形构件(170)的臂(172)旋转。然而,将臂(172)远离纵向轴线(LA)弯曲到臂(172)将沿着钩状特征(213)的外曲面(214)滑动或滑行所处的点所需的力设定为60牛米。如前所述,进一步拧紧稳定特征(250)需要在施加器(200)上大于60牛米的扭矩设定。由于在该示例中扭矩设定在60牛米,旋转壳体(120)将引起臂(172)现在滑动或滑行越过钩状特征(213)。例如,当例如图10C所示的臂(172)滑行越过钩状特征(213)并采用例如图10A所示的位置时,这以一系列视图图示。当这发生时,由于臂(172)越过钩状特征(213),臂(172)将卡扣返回或咔哒一声返回到图10A所示的位置,使得臂(172)上的弯曲或偏转力被消除。这种卡扣或咔哒一声提供了施加器(200)的反馈特征,当拧紧稳定特征(250)时,该反馈特征向用户发出已经达到扭矩极限的信号。在这种情况下,旋钮(210)和长形钻头(130)不随壳体(120)和叉形构件(170)的旋转而旋转。

如果患者头部支撑系统(10)的用户决定需要更大的夹紧压力,则可以通过致动器(150)的旋转来增加扭矩设定,例如增加到100牛米。此后,施加器(200)的壳体(120)的进一步旋转将使臂(172)旋转,使得臂(172)的近端接触钩状特征(213)的外曲面(214),并将以足够的力紧靠旋钮(210)的钩状特征(213),以引起旋钮(210)和延伸穿过旋钮的长形钻头(130)的旋转。一旦稳定组件(116)的稳定特征(250)被拧紧到需要大于100牛米的力来进一步拧紧稳定特征(250)时的点,则施加器(200)的壳体(120)的旋转将再次旋转臂(172),但长形钻头(130)和旋钮(210)将对臂(172)施加足够的弯曲力,使得臂(172)将弯曲并滑动或滑行越过旋钮(210)的钩状特征(213),而不是紧抓着旋钮(210)并使旋钮(210)旋转。

当在需要松开稳定组件并可能地需要使患者头部从头骨夹具(100)移开的时候,施加器(200)与凹槽(221)接合,并且逆时针(当从施加器(200)的近端看时)旋转施加器(200)。通过臂(172)和旋钮(210)的配置,在松开稳定特征之前不需要用致动器(150)和套筒(190)进行扭矩设定调整。如上所述,通过逆时针旋转,臂(172)的近端接触钩状特征(213)的尖端区域(215),从而使旋钮(210)和长形钻头(130)旋转,而不管臂(172)的弯曲长度配置以及套筒(190)如何。上述示例仅仅是示例性的。鉴于本文的教导,本领域的普通技术人员将理解使用本文所示和描述的装置和系统以已知的夹紧力在不超过期望的夹紧力的情况下牢固地稳定患者头部的其他方法。

除了上述臂(172)上的弯曲力以及臂(172)对抓持旋钮(210)或向旋钮(210)施加力以旋转旋钮(210)或滑行越过旋钮(210)的特征的影响之外,摩擦力也影响施加器(200)的扭矩设定和施加。例如,在臂(172)的近端接触旋钮(210)的钩状特征(213)的地方存在摩擦力。因此,在臂(172)沿钩状特征(213)滑动或滑行并越过钩状特征(213)的扭矩极限处的阈值是施加到臂(172)的弯曲力以及臂(172)与旋钮(210)的钩状特征(213)之间的摩擦力的函数。在一些情况下,臂(172)和/或旋钮(210)的构造的材料可以被配置或修改为在这些部件之间提供更大或更小的摩擦。鉴于本文的教导,控制和修改臂(172)与旋钮(210)的钩状特征(213)之间的力的相互作用的其他方法对于本领域的普通技术人员将是明显的。

图6A、图6B、图8A、图8B和图11图示了施加器(200)的特征,该特征被配置为针对施加器(200)的扭矩设定能力来校准施加器(200)。如图所示,施加器(200)包括校准套筒(180)。如上所述,校准套筒(180)位于施加器(200)的近端。校准套筒(180)定位在盖(140)的开口内,并在施加器(200)的壳体(120)内向远侧延伸。在一些变型中,校准套筒(180)的近侧部分可以包括一对开口,该对开口被配置为接收用于旋转并由此调整校准套筒(180)的工具。在其他变型中,当盖(140)和/或壳体(120)从施加器(200)拆解,从而提供接近校准套筒(180)的途径以进行调整时,校准套筒(180)可通过手或其他工具旋转。校准套筒(180)的远侧部分包括螺纹部分(182)。

校准套筒(180)的螺纹部分(182)与旋钮(210)的螺纹部分(216)接合。如图6A、图6B、图8A和图8B所示,旋钮(210)包括从其近端延伸穿过旋钮(210)到其远端的开口(217)。螺纹部分(216)沿着开口(217)的内表面定位。此外,校准套筒(180)的远侧部分被配置成配合在旋钮(210)的开口(217)内,其中螺纹部分(182、216)可螺纹接合。以这种方式,当校准套筒(180)旋转时,旋钮(210)根据校准套筒(180)的旋转方向向远侧或近侧平移。

如图8A和图8B中最佳所示的,旋钮(210)的远侧部分沿着叉形构件(170)的臂(172)的内表面定位。基于校准套筒(180)的旋转,旋钮(210)的平移导致旋钮(210)的远侧部分沿着臂(172)的内表面移动。根据旋钮(210)的远侧部分与臂(172)的内表面重叠的量,臂(172)的弯曲长度是可调整的。在这方面控制弯曲长度提供了校准扭矩设定的方法。

在示例性校准顺序中,第一步是移除盖(140),并然后从施加器(200)的近端移除紧定螺钉(162)。如图11所示,紧定螺钉(162)被配置成将校准套筒(180)与长形钻头(130)连接起来。如图所示,长形钻头(130)包括沿着该位置的辐条形轮廓。当紧定螺钉(162)被安装上时,紧定螺钉的尖端被接收在长形钻头(130)的辐条形轮廓的两个辐条部(132)之间的空间中。通过移除紧定螺钉(162),可以旋转校准套筒(180)。如上所述,校准套筒(180)的这种旋转基于旋钮(210)与校准套筒(180)的螺纹接合导致旋钮(210)的对应平移。在这方面,将紧定螺钉(162)从与长形钻头(130)的接触中移除,以便旋钮(210)能够响应于校准套筒(180)的旋转而平移。如上所述,图9所示的长形钻头(130)和旋钮(210)的平坦侧面(131、212)的布置提供了在紧定螺钉(162)与长形钻头(130)接合的情况下,校准套筒(180)的旋转将导致长形钻头(130)的旋转,这将导致旋钮(210)的对应旋转。因此,将紧定螺钉(162)从长形钻头(130)移除,使得在旋转校准套筒(180)以平移旋钮(210)进行校准时,长形钻头(130)保持静止。

在校准步骤期间,施加器(200)可以用具有已知扭矩的参考装置进行检查,或者与扭矩测量装置一起使用。例如,如果与扭矩测量装置连接或与具有已知扭矩为80牛米的参考装置一起使用,则可通过致动器(150)的旋转来调整施加器(200),使得销(161)指示80牛米的扭矩设定。然后,施加器(200)可以与扭矩测量装置或具有已知扭矩为80牛米的参考装置一起使用,以查看施加器是否提供了80牛米的扭矩设定点。如果施加器(200)提供的实际扭矩比80牛米的设定低或高,那么校准套筒(180)可以被调整,使得旋钮(210)被平移,以提供对施加器(200)的扭矩输出的调整,从而在本例中达到80牛米。

一旦校准完成,使得施加器(200)提供与扭矩的设定点相匹配的扭矩输出,则紧固螺钉(162)被完全插入,以紧固或固定旋钮(210)、校准套筒(180)和长形钻头(130)的相对位置。在一些其他变型中,施加器(200)包括多个孔,该多个孔从壳体(120)朝向纵向轴线(LA)横向延伸。在一个这样的变型中,可以有六个这种孔围绕施加器(200)的周边均匀地间隔开。在这种变型中,当在校准之后插入紧定螺钉(162)时,校准套筒(180)的螺纹孔(183)与这些孔中的一个孔对准,并然后可以将紧定螺钉(162)插入并固定在孔内并固定到螺纹孔(183)。在壳体(120)中具有这些孔的一个这种示例中,可以有六个这种孔,并且施加器(200)提供至少六个增量的校准,或者围绕施加器(200)的圆周每60度一增量。在其它变型中,施加器(200)可以具有更多或更少的用于接收用于校准的紧定螺钉(162)的这种孔,从而提供不同的校准增量。在没有这种孔的本示例中,校准增量由长形钻头(130)的辐条部(132)之间的间隔数决定。例如,在三辐条配置的情况下,校准可以以三个增量进行,或者围绕施加器的圆周每120度一个增量进行。上述扭矩校准结构和步骤是示例性的。鉴于本文的教导,用于校准施加器(200)的扭矩设定的其他结构和技术对于本领域的普通技术人员将是明显的。

图12和图13描绘了可与施加器(200)一起使用的联接套筒(230)的近视图。联接套筒(230)被配置为与施加器(200)连接,并进一步与稳定组件(116)选择性地连接。在本示例中,联接套筒(230)是叉形构件(170)的延伸部,该延伸部从施加器(200)的壳体(120)向远侧延伸。在其它变型中,联接套筒(230)可以与叉形构件(170)分离,并且可以以其它方式与施加器(200)连接,鉴于本文的教导,这对于本领域的普通技术人员来说是明显的。通过这些连接,施加器(200)与头骨夹具(100)的稳定组件(116)可选择性地连接和从其拆卸。

联接套筒(230)包括轴环(232)和与轴环(232)连接并从轴环向远侧延伸的一对附接特征(233)。附接特征(233)被配置为具有朝向纵向轴线(LA)向内定向的闩锁构件(234)的长形的成角度主体。附接特征(233)还被配置为弹性构件,使得附接特征(233)可根据施加在附接特征(233)上的力的方向而朝向或远离纵向轴线(LA)偏转。

图13描绘了稳定组件(116),该稳定组件(116)被配置成选择性地接收联接套筒(230)。稳定组件(116)包括衬套(222),该衬套(222)被配置成配合在头骨夹具(100)的直立部分(110)的孔内。在一些变型中,O形环可以围绕衬套(222)的外周定位并且在直立部分(110)的孔和衬套(222)之间。远侧帽(224)借助销接连接与衬套(222)连接。帽(224)包括孔,并且保持器(225)在孔内延伸,该保持器(225)被配置为接收稳定特征,诸如头骨销。

具有星形凹槽(221)的主体(226)在稳定组件(116)的近侧。主体(226)具有螺纹部分(227),该螺纹部分(227)与衬套(222)内的螺纹部分(228)螺纹接合。在一些变型中,O形环可以定位在衬套(222)的外周和主体(226)之间。施加器(200)的长形钻头(130)与主体(226)的凹槽(221)接合,并且可以旋转主体(226),使得主体(226)基于其与衬套(222)的螺纹连接而纵向平移。主体(226)进一步被配置成接收保持器(225)。在所示的变型中,保持器(225)具有开放的近端,该近端被配置为接收主体(226)的延伸特征(240)。紧固件(229)经由延伸特征(240)将保持器(225)与主体(226)连接在一起。在一些变型中,在保持器(225)和主体(226)之间可以使用间隔件。如上所述,保持器(225)被配置成接收稳定特征,诸如头骨销。此外,保持器(225)被配置成当通过主体(226)的旋转而被向远侧驱动时相对于帽(224)平移,使得所附接的稳定特征朝向支撑在头骨夹具(100)内的患者的头部向远侧前进。

主体(226)在其近端具有唇部(242)。唇部(242)被配置成与联接套筒(230)的附接特征(233)的闩锁构件(234)选择性地接合。例如,闩锁构件(234)配置有倾斜表面,使得当闩锁构件(234)接触主体(226)的最近侧表面时,使联接套筒(230)向远侧前进,导致附接特征(233)偏转。该偏转允许闩锁构件(234)跨过唇部(242),并然后一旦越过唇部(242)就回到未偏转状态,以便在联接套筒(230)和主体(226)之间进行选择性的但固定的连接。由于联接套筒(230)与施加器(200)可附接,因此施加器(200)可借助联接套筒(230)与主体(226)附接。

如上所述,连接有联接套筒(230)的施加器(200)还可从稳定组件(116)上移除或拆卸。例如,由于附接特征(233)的弹性性质,向近侧移动附接有联接套筒(230)的施加器(200)将导致唇部(242)的成角表面接触闩锁构件(234)和附接特征(233),并使闩锁构件(234)和附接特征(233)从纵向轴线(LA)向外偏转。随着进一步的向近侧移动发生,闩锁构件(234)跨过唇部(242),直到附接特征(233)不再与主体(226)连接。如图13所示,主体(226)的唇部(242)被配置成使得唇部(242)充当止动件以防止主体(226)向远侧平移超过一定距离。这是因为唇部(242)将最终接触衬套(222)的近侧表面。在一些其他变型中,衬套(222)可以在其近端包括凹槽,其中该凹槽具有与唇部(242)相匹配的轮廓。以这种方式,主体(226)不能向远侧前进越过唇部(242)配合在衬套(222)的凹槽内的点。

利用用于施加器(200)和头骨夹具(100)的这种示例性选择性可拆卸的配置,头骨夹具(100)保留的材料较少,这在重量、阻塞和成像能力方面是有优势的。此外,使施加器(200)配置有用于设定期望扭矩的部件和特征(这些部件和特征与和稳定组件或头骨夹具集成的那些部件和特征不同),并且施加器(200)可从头骨夹具(100)的稳定组件(116)移除,使得在固定患者头部之后,头骨夹具(100)保留的材料较少,这再次提供在至少重量、阻塞和成像能力方面的优势。鉴于本文的教导,对于本领域的普通技术人员来说,修改或配置施加器(200)以使施加器(200)可选择性地从头骨夹具(100)的稳定组件(116)拆卸的其他方法将是明显的。

图14描绘了稳定组件(116)的前视图,示出了省略稳定特征(250)的情况。如从其它附图所示和理解的,稳定特征(250)由保持器(225)接收。在本示例中,稳定特征(250)被保持器(225)滑动地接收。这样,当没有其他物体阻止接近稳定特征(250)时,稳定特征(250)能够自由地滑入和滑出保持器(225)。在其他变型中,稳定特征(250)可以通过螺纹接合、过盈配合或其他接合类型接收在保持器(225)内,鉴于本文的教导,这对于本领域的普通技术人员来说将是明显的。

如上所述,施加器(200)的顺时针旋转用于顺时针旋转稳定组件(116)的主体(226),以最终拧紧或增加由稳定特征(250)施加到患者头部的扭矩。主体(226)与衬套(222)的螺纹接合导致主体(226)在旋转时纵向平移。保持器(225)定位成与主体(226)相邻,并且紧固件(229)在主体(226)和保持器(225)的部分之间产生接触或过盈配合。保持器(225)和主体(226)之间的连接或接触被配置成使得主体(226)可以相对于衬套(222)旋转和向远侧平移,同时向远侧推动保持器(225)而不使保持器(225)旋转。这样,当主体(226)旋转时,保持器(225)的近端不旋转,而主体(226)的延伸特征(240)在主体(226)旋转时沿着保持器(225)滑动。

参考图14,本示例中的稳定组件(116)部件配置成使帽(224)和保持器(225)之间形状配合,使得纵向平移是保持器(225)的唯一移动自由度。在一个这种示例中,稳定组件(116)部件被配置在一些区域中具有接触平坦侧面以促进保持器(225)和相关联的稳定特征(250)纵向平移而不旋转的此动作。在使用中,这可能是有优势的,因为它可以减少患者在稳定期间在稳定接触部位可能经历的组织和结构创伤。如图14所示,保持器(225)包括至少一个平坦侧面(235),并且在本示例中包括一对平坦侧面(235)。此外,帽(224)包括至少一个平坦侧面(236),在本示例中包括一对平坦侧面(236)。保持器(225)和帽(224)的平坦侧面(235、236)相邻并接触。另外,如上所述,帽(224)与静止衬套(222)销接,使得帽(224)是静止的。通过平坦侧面(235、236)的布置,尽管保持器(225)与旋转主体(226)接触,但仍防止保持器(225)旋转。以这种方式,平坦侧面(235、236)之间的接触确保当主体(226)旋转时,其延伸特征(240)沿着保持器(225)的近侧部分滑动而不会导致保持器(225)的旋转。

如图14所示,帽(224)和衬套(222)也具有类似的接触平坦侧面。鉴于本文的教导,对于本领域的普通技术人员来说,根据本文的教导,配置稳定组件(116)以使稳定特征(250)在拧紧时不旋转地平移的其他方式将是明显的。另外,在其它变型中,稳定组件(116)可配置成允许在拧紧期间稳定特征(250)旋转。同样,鉴于本文的教导,对稳定组件(116)的这种修改对于本领域的普通技术人员将是明显的。

在一种变型中,头骨夹具(100)和稳定组件(114、116)由射线可透过材料制成。在这种变型中,施加器(200)也可以由射线可透过材料制成;然而,在一些其他变型中,施加器(200)至少由一些射线不可透过的材料制成。利用施加器(200)的可拆卸性,成像不会因施加器(200)的构造材料而受到妨碍。本文还设想,施加器(200)可与除头骨夹具(100)和稳定组件(116)以外的装置一起使用。例如,施加器(200)可适于与其他紧固件一起使用,这些紧固件需要的是,在配置为由施加器(200)提供的扭矩范围内向紧固件施加扭矩。

当施加器(200)无论是与头骨夹具(100)还是其他结构一起使用时,用户在使用施加器(200)设定扭矩的预定量时所经历的阻力保持恒定,而与扭矩的预定量的值无关。例如,无论用户将扭矩设定为50牛米还是100牛米,当使用施加器(200)来设定期望扭矩时,用户所经历的阻力是相同的。这与使用弹簧来建立扭矩设定和范围的扭矩仪器不同。类似地,当使用施加器(200)来设定扭矩的预定量时,用户所经历的阻力仅涉及克服装置的移动部分之间的摩擦力。例如,在旋转致动器(150)以沿着臂(172)平移套筒(190)时存在摩擦力。可以设定不同的扭矩,并且在这样做时,用户经历相同程度的摩擦力,而与扭矩的设定值无关。

如上所述,通过改变臂(172)的弯曲长度来控制扭矩。此外,弯曲长度的长度对用户在使用施加器(200)设定扭矩的预定量时所经历的阻力没有影响。另外,当施加器(200)被配置为正扭矩设定时,同时施加器(200)被配置为使得臂(172)不受弯曲力。这表示施加器(200)可以保持以正预定扭矩设定储存,而不会对施加器(200)的内部部件造成拉紧。同样,这与使用一个或更多个弹簧控制扭矩的扭矩装置不同。对于那些使用弹簧控制特征的仪器,装置必须以零扭矩设定存储,以避免随着时间的推移而拉紧弹簧,从而影响扭矩。在本文描述的本变型中,施加器(200)可以被设定为正扭矩而不拉紧内部部件。更具体地说,这可以通过旋转壳体(120)同时维持长形钻头(130)静止,使得臂(172)如上所述滑过钩状部分(213)来实现。在这个定向上,臂(172)上的任何弯曲力都被消除。

III.具有滑动致动器的示例性可拆卸扭矩施加器

图15-图17图示了另一示例性扭矩施加器(1200)和稳定组件(1116),其可与头部支撑系统(10)一起使用,以代替扭矩施加器(200)和稳定组件(116)。扭矩施加器(1200)在本文有时简称为施加器(1200)。施加器(1200)包括壳体(1120)。壳体(1120)从施加器(1200)的近端纵向延伸到施加器(1200)的远端。壳体(1120)还通常限定施加器(1200)的外周。在远端,壳体(1120)包括开口,长形钻头(1130)延伸穿过该开口。施加器(1200)限定纵向轴线(LA1)。纵向轴线(LA1)限定了长形钻头(1130)和施加器(1200)的其他部件可以围绕其旋转的旋转轴线。在本示例中,长形钻头(1130)的远端具有六点星形形状;然而,在其它变型中,长形钻头(1130)的远端可以具有其它形状,诸如狭槽形、十字形、正方形等以及鉴于本文的教导对于本领域的普通技术人员来说将是明显的其他形状。

在壳体(1120)的近端存在盖(1140),盖(1140)配合在壳体(1120)的近侧开口内。在一些变型中,盖(1140)具有与壳体(1120)的卡扣配合,而在一些其他变型中,盖(1140)可以通过延伸穿过壳体(1120)和盖(1140)的销固定到壳体(1120)。在一些变型中,盖(1140)包括多个狭槽,这些狭槽提供在壳体(1120)内的视觉通路。长形钻头(1130)的近端被接收在盖(1140)内。

壳体(1120)还包括横向开口(1121、1123)。开口(1121,1123)位于壳体(1120)的相对侧上。开口(1121、1123)提供接近致动器(1150)的途径,该致动器(1150)可用于调整施加器(1200)的扭矩设定,如下文将更详细地描述的。沿着壳体(1120)的外表面可以有其他开口或长形的凹坑,这些开口或凹坑可以充当抓持特征,以提高抓持扭矩施加器(1200)时的抓持能力。

本示例中的致动器(1150)包括位于壳体(1120)的相对侧上的一对滑动构件(1151),其中一个滑动构件(1151)位于开口(1121)内,并且另一个滑动构件(1151)位于开口(1123)内。滑动构件(1151)被配置成为可压下特征,该可压下特征当处于压下状态时是可滑动的并且当不压下时是静止的。在每个滑动构件(1151)上有指示器(1161),当滑动构件(1151)被移动以调整扭矩设定时,指示器随滑动构件(1151)一起移动。在一些变型中,与一个或两个开口(1121、1123)相邻的是标记在壳体(1120)外表面上的扭矩设定刻度。在这种变型中,指示器(1161)是通过指向刻度或与刻度相关联而实现的力指示器。在某些变型中,刻度可以是数字,而在其他变型中,刻度可以提供相对指示。仅作为示例而非限制,相对指示可以包括颜色编码图形,其中一种颜色可以指示可接受的扭矩设定,而另一种颜色或更多种颜色可以指示太低或太高的扭矩设定。鉴于本文的教导,对于本领域的普通技术人员来说,提供扭矩设定的反馈或指示的其他方式将是明显的。

在一些变型中,在壳体(1120)的远端处或在远端附近存在一个或更多个横向孔,该横向孔被配置为各自接收销(1122),销(1122)被配置为将叉形构件(1170)与壳体(1120)固定在一起。叉形构件(1170)是用于改变由施加器(1200)施加的扭矩的控制特征,如下文将更详细地描述的。通过与壳体(1120)的这种示例性销接连接,叉形构件(1170)随壳体(1120)一致地旋转,如下文还将进一步描述。

致动器(1150)包括如上所述的一对滑动构件(1151)。另外,致动器(1150)包括弹性特征,诸如弹簧(1152),弹簧(1152)与滑动部件(1151)连接并允许滑动部件(1151)被压下以允许滑动构件(1151)的滑动移动。套筒(1190)定位于壳体(1120)内。套筒(1190)被示出为管状结构,并经由一个或更多个销(1153)与滑动构件(1151)连接。以这种方式,套筒(1190)随滑动构件(1151)一致地移动。

在上述配置的情况下,其中致动器(1150)的滑动构件(1151)定位于相应的开口(1121、1123)内,并且套筒(1190)与滑动构件(1151)连接,旋转壳体(1120)导致致动器(1150)和套筒(1190)的对应旋转。此外,在叉形构件(1170)与壳体(1120)连接的情况下,旋转壳体(1120)导致叉形构件(1170)的对应旋转。

叉形构件(1170)在壳体(1120)内延伸,并且包括远侧主体部分(1171)和从主体部分(1171)向近侧延伸的一对臂(1172)。长形钻头(1130)延伸穿过叉形构件(1170)的主体部分(1171),并最终从壳体(1120)的远端伸出。长形钻头(1130)和叉形构件(1170)的主体部分(1171)被配置成使得叉形构件(1170)和长形钻头(1130)可以相互独立地旋转。如下文进一步描述的,当达到扭矩设定或极限并且长形钻头(1130)不随着壳体(1120)进一步旋转而旋转(尽管叉形构件(1170)随着壳体(120)旋转)时,这种独立旋转发生。然而,在某些条件下,长形钻头(1130)和叉形构件(1170)可以一致地旋转。也如下面所描述的,当扭矩设定或极限尚未达到并且长形钻头(1130)与叉形构件(1170)一致旋转时,可以是这种情况。在本示例中,施加器(1200)包括一个或更多个销(1164),销(1164)位于叉形构件(1170)的主体部分(1171)和长形钻头(1130)之间。销(1164)被配置成在施加器(1200)使用期间基于一定条件允许长形钻头(1130)和叉形构件(1170)之间的旋转。

如上所述,叉形构件(1170)包括从主体部分(1171)向近侧延伸的一对臂(1172)。在近端,臂(1172)被配置成选择性地接触旋钮(1210)。当臂(1172)的近端在某些条件下接触旋钮(1210)时,臂(1172)响应于这种接触而从纵向轴线(LA1)弯曲或偏转。然而,在其他条件下,臂(1172)的近端可以接触旋钮(1210),此时臂(1172)不远离纵向轴线(LA1)弯曲或偏转。

旋钮(1210)围绕长形钻头(1130)定位,使得钻头(1130)延伸穿过旋钮(1210)。此外,旋钮(1210)和长形钻头(1130)通过销(1131)连接。这种连接使旋钮(1210)和长形钻头(1130)一致旋转。因此,当旋钮(1210)旋转时,发生对应的长形钻头(1130)的旋转。

旋钮(1210)还包括一对弯曲钩状特征(1213)。臂(1172)的近端被配置为当叉形构件(1170)逆时针(当从施加器(1200)近端观察施加器(1200)时)旋转时接触相应的钩状特征(1213)。这类似于图10A中关于施加器(200)的图示。以这种方式,叉形构件(1170)的逆时针旋转将导致旋钮(1210)和长形钻头(1130)的对应逆时针旋转。此外,臂(1172)与旋钮(1210)的钩状特征(1213)之间以这种方式发生接触,而不会导致臂(1172)远离纵向轴线(LA1)的弯曲或偏转。此外,臂(1172)的近端被接收在盖(1140)的相应狭槽(1143)内。狭槽(1143)维持臂(1172)的位置,使得臂(1172)不偏转,即当臂(1172)的近端接触旋钮(1210)的钩状特征(1213)时,臂(1172)不偏转。基于上述描述,当从其近端观察施加器(1200)时,壳体(1120)逆时针旋转产生长形钻头(1130)在相同方向上的对应旋转。这种逆时针旋转可以被认为是扭矩施加器(1200)的一个使用情况。在至少一些情况下,以这种方式旋转松动或减少稳定组件(1116)的稳定特征(250)与患者头部的接触或接合。

现在考虑顺时针(当从近端观察时)旋转壳体(1120),由于上述原因,叉形构件(1170)将随壳体(1120)一致地旋转。这种顺时针旋转导致臂(1172)以同样的方式移动。臂(1172)之间的距离小于旋钮(1210)在其直径最大点处横跨钩状特征(1213)的直径。因此,当臂(1172)以这种方式旋转时,臂(1172)的近端将与钩状特征(1213)的外曲面(1214)接触或接合。此外,由于臂(1172)的近端之间的距离小于钩状特征(1213)的最大直径点之间的距离,臂(1172)的近端与钩状特征(1213)的外曲面(1214)的接触使臂(1172)采用类似图10B和图10C的关于施加器(200)所示的弯曲或偏转的位置或状态。盖(1140)的狭槽(1143)是长形的,以允许当以这种方式使用施加器(1200)时臂(1172)的近端远离纵向轴线(LA1)的偏转。

对于臂(1172)的这种弯曲或偏转配置,臂(1172)将指向内的力施加到旋钮(1210)的钩状特征(1213)上。这在臂(1172)保持或挤压旋钮(1210)的地方产生保持或挤压效果。基于长形钻头(1130)与稳定组件(1116)的接合以及稳定特征(250)与患者头部的接触,当由臂(1172)施加的力高于施加到长形钻头(1130)上的阻力时,壳体(1120)和叉形构件(1170)的臂(1172)的旋转允许臂(1172)以足够的力保持旋钮(1210),以使旋钮(1210)和连接的长形钻头(1130)随臂(1172)一致地旋转。以这种方式,稳定组件(1116)的稳定特征(250)可以通过顺时针(当从施加器(1200)的近端观察时)旋转壳体(1120)来拧紧。

基于长形钻头(1130)与稳定组件(1116)的接合以及稳定特征(250)与患者头部的接触,当施加到长形钻头(1130)上的阻力高于臂(1172)施加到旋钮(1210)上的力时,臂(1172)将滑动或滑行越过旋钮(1210)的钩状特征(1213)。当臂(1172)滑动或滑行到足够距离时,它们弹性地卡扣返回或回到它们的放松状态或未偏转状态。在该中性或放松状态下,臂(1172)不再从纵向轴线(LA1)向外弯曲或偏转。因此,臂(1172)和连接的壳体(1120)将旋转,但旋钮(1210)和长形钻头(1130)没有对应的旋转。因此,尽管进一步的拧紧力或旋转力可能已经施加到壳体(1120)和叉形构件(1170),但这种进一步的拧紧力或旋转力不会传递到旋钮(1210)和长形钻头(1130),并且因此长形钻头(1130)所连接的稳定组件(1116)也不会受到进一步的拧紧力或旋转力。旋钮(1210)旋转情况下的顺时针旋转可以被认为是扭矩施加器(1200)的另一种使用情况,并且类似地,旋钮(1210)不旋转情况下的顺时针旋转可以被认为是扭矩施加器(1200)的另一种使用情况。

在本示例的扭矩施加器(1200)中,由臂(1172)施加(exerted)或施加(applied)在旋钮(1210)上的力的量是臂(1172)弯曲长度的函数。例如,臂(1172)被示出为具有弯曲长度。此外,施加器(1200)被配置成使得臂(1172)的弯曲长度可调整。这种调整通过套筒(1190)和叉形构件(1170)的臂(1172)之间的相互作用来达成。

套筒(1190)包括定位在臂(1172)旁边的部分(1197)。弯曲长度可以定义为从套筒(1190)的部分(1197)向近侧延伸到臂(1172)在旋钮(1210)的远侧部分旁边所处的点臂(1172)的长度。如上所述,致动器(1150)的滑动构件(1151)的平移或滑动导致套筒(1190)的平移,套筒(1190)又为臂(1172)提供不同的弯曲长度。因此,叉形构件(1170)的臂(1172)的弯曲长度由致动器(1150)的滑动运动控制。

由于弯曲长度与扭矩设定有关,较小的弯曲长度与较大的弯曲力相关联。换句话说,随着臂(1172)的弯曲长度变短,需要更多的力来弯曲臂(1172)。类似地,由臂(1172)施加到钩状特征(1213)上的力越大。因此,在本变型中,当套筒(1190)平移到其最近侧位置时,臂(1172)的弯曲长度将最短,以及因此扭矩设定将最大。同样,当套筒(1190)平移到其最远侧位置时,臂(1172)的弯曲长度将最长,以及因此扭矩设定将最小。

在本变型中,基于旋钮(1210)和臂(1172)之间的相互作用施加弯曲力。更具体地说,这里的相互作用是旋钮(1210)的钩状特征(1213)和臂(1172)之间的相互作用。例如,基于套筒(1190)的位置,对于较短或较小的臂(1172)弯曲长度,当壳体(1120)顺时针旋转时,将需要较大的力来引起臂(1172)弯曲到臂(1172)滑动或滑行越过旋钮(1210)的钩状特征(1213)所处的点。换句话说,当拧紧时,施加器(1200)可以向稳定组件(1116)施加较大的扭矩。以相反的方式,臂(1172)的弯曲长度越长或越大,同样基于套筒(1190)的位置,当壳体(1120)顺时针旋转时,将需要较少的力来引起臂(1172)弯曲到臂(1172)滑动或滑行越过旋钮(1210)的钩状特征(1213)的点。换句话说,当拧紧时,施加器(1200)向稳定组件(1116)施加较小的扭矩。

仅作为示例而非限制,在一个示例性使用中,可通过致动器(1150)的滑动来调整施加器(1200),使得扭矩指示器读数为60牛米。头部支撑系统(10)配置为使患者头部定位在头骨夹具(100)内,且头骨夹具(100)具有稳定组件(114、1116),该稳定组件(114、1116)配置具有作为稳定特征(250)的头骨销。头骨夹具(100)被调整以移动臂(102、108),使得头骨销接触患者的头部。施加器(1200)与稳定组件(1116)连接,长形钻头(1130)与稳定组件(1116)的星形凹槽(1221)接合。然后,施加器的壳体(1120)以顺时针方向(当从其近端观察时)旋转。如上所述,壳体(1120)的旋转导致叉形构件(1170)和盖(1140)的对应旋转。叉形构件(1170)的臂(1172)围绕旋钮(1210)旋转,并最终接触钩状特征(1213)的外曲面(1214)。

由于稳定组件(1116)的稳定特征(250)尚未拧紧,因此拧紧它们需要小于60牛米的力。因此,旋转施加器的壳体(1120)将拧紧与稳定组件(1116)连接的头骨销稳定特征(250)。这是因为臂(1172)的近端接合或接触旋钮的钩状特征(1213),并在旋钮(1210)上施加足够的力以保持和旋转旋钮(1210)和延伸穿过旋钮的长形钻头(1130)。

在一些拧紧之后,稳定组件(1116)的稳定特征(250)需要大于60牛米的力来进一步拧紧。此时,壳体(1120)的进一步顺时针旋转再次导致叉形构件(1170)的臂(1172)旋转。然而,将臂(1172)远离纵向轴线(LA1)弯曲到臂(1172)将沿着钩状特征(1213)的外曲面(1214)滑动或滑行所处的点所需的力设定为60牛米。如前所述,进一步拧紧稳定特征(250)需要在施加器(1200)上大于60牛米的扭矩设定。由于在该示例中,扭矩设定在60牛米,旋转壳体(1120)将导致臂(1172)现在滑动或滑行越过钩状特征(1213)。当这发生时,由于臂(1172)越过钩状特征(1213),臂(1172)将卡扣返回或咔哒一声返回中性的未偏转位置,使得臂(1172)上的弯曲或偏转力被消除。这种卡扣或咔哒一声提供了施加器(1200)的反馈特征,当拧紧稳定特征(250)时,该反馈特征向用户发出已经达到扭矩极限的信号。在这种情况下,旋钮(1210)和长形钻头(1130)不随壳体(1120)和叉形构件(1170)的旋转而旋转。

如果患者头部支撑系统(10)的用户决定需要更大的夹紧压力,则可以通过进一步移动致动器(1150)的滑动构件(1151)来增加扭矩设定,例如移动到100牛米。此后,施加器(1200)的壳体(1120)的进一步旋转将使臂(1172)旋转,使得臂(1172)的近端接触钩状特征(1213)的外曲面(1214),并将以足够的力紧靠旋钮(1210)的钩状特征(1213),以导致旋钮(1210)和延伸穿过旋钮的长形钻头(1130)的旋转。一旦稳定组件(1116)的稳定特征(250)被拧紧到需要大于100牛米的力来进一步拧紧稳定特征(250)时的点,则施加器(1200)的壳体(1120)的旋转将再次旋转臂(1172),但长形钻头(1130)和旋钮(1210)将对臂(1172)施加足够的弯曲力,使得臂(1172)将弯曲和滑动或滑过旋钮(1210)的钩状特征(1213),而不是抓持着旋钮(1210)并使旋钮(1210)旋转。

当在需要松开稳定组件并可能地需要使患者头部从头骨夹具(100)移开的时候,施加器(1200)与凹槽(1221)接合,并且施加器(1200)逆时针(当从施加器(1200)的近端看时)旋转。通过臂(1172)和旋钮(1210)的配置,在松开稳定特征之前不需要用致动器(1150)和套筒(1190)进行扭矩设置调整。如上所述,在逆时针旋转的情况下,臂(1172)的近端接触钩状特征(1213)的尖端区域,从而旋转旋钮(1210)和长形钻头(1130),而不管臂(1172)的弯曲长度配置以及套筒(1190)如何。上述示例仅仅是示例性的。鉴于本文的教导,本领域的普通技术人员将理解使用本文所示和描述的装置和系统来以已知的夹紧力在不超过期望的夹紧力的情况下牢固地稳定患者头部的其他方式。

除了上述臂(1172)上的弯曲力以及臂(1172)对抓持旋钮(1210)或向旋钮(1210)施加力以旋转旋钮(1210)或滑行越过旋钮(1210)的特征的影响之外,摩擦力也影响施加器(1200)的扭矩设定和施加。例如,在臂(1172)的近端接触旋钮(1210)的钩状特征(1213)的地方存在摩擦力。因此,在臂(1172)沿钩状特征(1213)滑动或滑行并越过钩状特征(1213)的扭矩极限处的阈值是施加到臂(1172)的弯曲力和臂(1172)与旋钮(1210)的钩状特征(1213)之间的摩擦力的函数。在一些情况下,臂(1172)和/或旋钮(1210)的构造的材料可以被配置或修改为在这些部件之间提供更大或更小的摩擦。鉴于本文的教导,控制和修改臂(1172)与旋钮(1210)的钩状特征(1213)之间的力的相互作用的其他方法对于本领域的普通技术人员将是明显的。

施加器(1200)还包括联接套筒(1230),该联接套筒(1230)被配置成将施加器(1200)与稳定组件(1116)连接在一起。在本示例中,联接套筒(1230)与施加器(1200)的壳体(1120)连接并从其向远侧延伸。联接套筒(1230)包括一对附接特征(1233),该对附接特征(1233)被配置为具有远离纵向轴线(LA1)向外定向的闩锁构件(1234)的长形主体。附接特征(1233)还被配置为弹性构件,使得附接特征(1233)可根据施加在附接特征(1233)上的力的方向而朝向或远离纵向轴线(LA1)偏转。

如上所述,稳定组件(1116)被配置成选择性地接收联接套筒(1230)。稳定组件(1116)包括衬套(1222),该衬套(1222)被配置成配合在头骨夹具(100)的直立部分(110)中的孔内。衬套(1222)包括远侧孔,并且保持器(1225)在该孔内延伸,该保持器(1225)被配置为接收诸如头骨销的稳定特征。

主体(1226、1229)在稳定组件(1116)的近侧。主体(1226)包括星形凹槽(1221)。主体(1226)在衬套(1222)内延伸,并且主体(1226)包括螺纹部分(1227),该螺纹部分(1227)可与保持器(1225)的螺纹部分(1228)螺纹接合。主体(1226)被配置为旋转,并且当主体(1226)旋转时,保持器(1225)基于其与主体(1226)的螺纹接合而纵向平移,但不旋转。

主体(1229)包括开口,使得主体(1226)的星形凹槽(1221)可通过主体(1229)接近。主体(1229)还可与衬套(1222)螺纹接合。主体(1229)包括内部凹槽(1231),该内部凹槽(1231)被配置成选择性地接收联接套筒(1230)的附接特征(1233),从而将施加器(1200)与稳定组件(1116)连接在一起。例如,附接特征(1233)包括成角度表面,当朝向稳定组件(1116)的主体(1229)移动施加器(1200)时,该成角度表面接触主体(1229)。该接触使附接特征(1233)偏转,使得它们可以位于主体(1229)的内部凹槽(1231)内,以将稳定组件(1116)和施加器(1200)选择性地固定在一起。如上所述,施加器(1200)还可从稳定组件(1116)上移除或拆卸。例如,由于附接特征(1233)具有弹性性质,附接特征(1233)可朝向纵向轴线(LA1)向内压下。这将附接特征(1233)定位在凹槽(1231)内,使得它们可以相对于主体(1229)向近侧自由移动,并从而与主体分离。

利用用于施加器(1200)和头骨夹具(100)的这种示例性选择性可拆卸的配置,头骨夹具(100)保留的材料较少,这在重量、阻塞和成像能力方面是有优势的。此外,使施加器(1200)配置具有用于设定期望扭矩的部件和特征(这些部件和特征与和稳定组件或头骨夹具集成的那些部件和特征不同),并且施加器(1200)可从头骨夹具(100)的稳定组件(1116)移除,使得在固定患者头部之后,头骨夹具(100)保留的材料较少,这再次提供至少在重量、阻塞和成像能力方面的优势。鉴于本文的教导,对于本领域的普通技术人员来说,修改或配置施加器(1200)以使施加器(1200)可选择性地从头骨夹具(100)的稳定组件(1116)拆卸的其他方法将是明显的。

如上所述,保持器(1225)与主体(1226)螺纹接合,并且保持器(1225)还被配置成接收稳定特征(250)。在本示例中,稳定特征(250)被保持器(225)滑动地接收。这样,当没有其他物体阻止接近稳定特征(250)时,稳定特征(250)能够自由地滑入和滑出保持器(225)。在其他变型中,稳定特征(250)可以通过螺纹接合、过盈配合或其他接合类型接收在保持器(225)内,鉴于本文的教导,这对于本领域的普通技术人员来说将是明显的。

在本示例中,稳定组件(1116)部件配置成使衬套(1222)和保持器(1225)之间形状配合,使得纵向平移是保持器(1225)的唯一移动自由度。在一个这种示例中,稳定组件(1116)部件被配置为在一些区域中具有接触平坦侧面以促进保持器(1225)和相关联的稳定特征(250)纵向平移而不旋转的此动作。在使用中,这可能是有优势的,因为它可以减少患者在稳定期间在稳定接触部位可能经历的组织和结构创伤。例如,保持器(1225)包括至少一个平坦侧面(1235),在本示例中包括一对平坦侧面(1235)。另外,衬套(1222)的远侧开口包括至少一个平坦侧面(1236),在本示例中包括一对平坦侧面(1236)。保持器(1225)和衬套(1222)的平坦侧面(1235、1236)相邻并接触。通过平坦侧面(1235、1236)的布置,尽管保持器(1225)与旋转主体(1226)接触,但仍防止保持器(1225)旋转。以这种方式,平坦侧面(1235、1236)之间的接触确保当主体(1226)旋转时,基于保持器(1225)与主体(1226)的螺纹接合,保持器(1225)平移而不旋转。

鉴于本文的教导,对于本领域的普通技术人员来说,根据本文的教导,配置稳定组件(1116)以使稳定特征(250)在拧紧时不旋转地平移的其他方式将是明显的。另外,在其它变型中,稳定组件(1116)可配置成允许在拧紧期间稳定特征(250)旋转。同样,鉴于本文的教导,对稳定组件(1116)的这种修改对于本领域的普通技术人员将是明显的。此外,鉴于本文的教导,对施加器(1200)的其他修改对于本领域的普通技术人员来说是明显的。仅作为示例而非限制,在一些变型中,施加器(1200)还可结合如上文关于施加器(200)所述的校准特征。

在一种变型中,头骨夹具(100)和稳定组件(114、1116)由射线可透过材料制成。在这种变型中,施加器(1200)也可以由射线可透过材料制成;然而,在一些其他变型中,施加器(1200)至少由一些射线不可透过的材料制成。利用施加器(1200)的可拆卸性,成像不会因施加器(1200)的构造材料而受到妨碍。本文还设想,施加器(1200)可与除头骨夹具(100)和稳定组件(1116)以外的装置一起使用。例如,施加器(1200)可适于与其他紧固件一起使用,这些紧固件需要的是,在配置为由施加器(1200)提供的扭矩范围内向紧固件施加扭矩。

当施加器(1200)无论是与头骨夹具(100)还是其他结构一起使用时,用户在使用施加器(1200)设定扭矩的预定量时所经历的阻力保持恒定,而与扭矩的预定量的值无关。例如,无论用户将扭矩设定为50牛米还是100牛米,当使用施加器(1200)来设定期望扭矩时,用户所经历的阻力是相同的。这与使用弹簧来建立扭矩设定和范围的扭矩仪器不同。类似地,当使用施加器(1200)来设定扭矩的预定量时,用户所经历的阻力仅涉及克服装置的移动部分之间的摩擦力。例如,在移动致动器(1150)以沿着臂(1172)平移套筒(1190)时存在摩擦力。可以设定不同的扭矩,并且在这样做时,用户经历相同程度的摩擦力,而与扭矩的设定值无关。

如上所述,通过改变臂(1172)的弯曲长度来控制扭矩。此外,弯曲长度的长度对用户在使用施加器(1200)设定扭矩的预定量时所经历的阻力没有影响。另外,当施加器(1200)被配置为正扭矩设定时,同时施加器(1200)被配置为使得臂(1172)不受弯曲力。这表示施加器(1200)可以保持以正预定扭矩设定储存,而不会对施加器(1200)的内部部件造成拉紧。同样,这与使用一个或更多个弹簧控制扭矩的扭矩装置不同。对于那些使用弹簧控制特征的仪器,装置必须以零扭矩设定存储,以避免随着时间的推移而拉紧弹簧,从而影响扭矩。在本文描述的本变型中,施加器(1200)可以被设定为正扭矩而不拉紧内部部件。更具体地说,这可以通过旋转壳体(1120)同时维持长形钻头(1130)静止,使得臂(1172)如上所述滑过钩状部分(1213)来实现。在这个定向上,臂(1172)上的任何弯曲力都被消除。

IV.示例性组合

以下示例涉及可以组合或应用本文教导的各种非穷尽的方式。应当理解,以下示例并不意图限制本申请或本申请的后续文件中的、可能出现在任何时间的任何权利要求的覆盖范围。无意放弃权项。下面提供的示例仅仅是为了说明的目的而被提供。可以设想,本文的各种教导可以以多种其他方式布置和应用。还可以设想,一些变型可以省略以下示例中提到的某些特征。因此,除非发明人或与发明人有利害关系的继任者在晚些时候明确指出,否则以下提到的任何方面或特征都不应被视为关键。如果在本申请或与本申请相关的后续文件中提出的任何权利要求包括以下所述以外的附加特征,则这些附加特征不得被推定为是由于与专利性有关的任何原因而添加的。

示例1

一种用于在医疗程序期间稳定患者的头部的设备,包括:(a)头部固定装置,该头部固定装置被配置为接收患者的头部;(b)稳定组件,该稳定组件与头部固定装置连接,其中稳定组件被配置为接收稳定特征,该稳定特征被配置为接触患者头部;以及(c)施加器,该施加器可与稳定组件连接,其中该施加器被配置为将扭矩传递到稳定组件而不超过预定扭矩量。施加器包括(i)第一构件和(ii)第二构件,其中在第一条件下,第一构件和第二构件之间的相互作用在第一构件上赋予弯曲应力。

示例2

根据示例1的设备,其中在第二条件下,第一构件处于放松状态,而在第一构件上没有弯曲应力。

示例3

根据示例1的设备,其中在第二条件下,第一构件和第二构件之间的相互作用在第一构件上赋予弯曲应力,其中第二条件下的弯曲应力与第一条件下的弯曲应力在程度上不同。

示例4

根据示例1至示例3中任一项或更多项的设备,其中施加器还包括第三构件,该第三构件被配置为可调整地设定预定扭矩量。

示例5

根据示例4的设备,其中基于设定的预定扭矩量,第三构件纵向地沿第一构件在不同位置处接触第一构件。

示例6

根据示例4至示例5中的任何一项或更多个项的设备,其中第三构件和第一构件之间的接触决定第一构件的弯曲长度,其中弯曲长度对应于预定扭矩量。

示例7

根据示例1至示例6中任一项或更多项的设备,其中第一构件包括相对于施加器纵向延伸的至少一个臂。

示例8

根据示例7的设备,其中第一构件包括相对于施加器纵向延伸的一对臂。

示例9

根据示例8的设备,其中第二构件定位于该一对臂之间,并且其中该一对臂被配置成选择性地接触第二构件的外表面。

示例10

根据示例1至示例9中的任一项或更多项的设备,其中第二构件包括一对钩状特征,其中第一构件被配置为选择性地接触钩状特征。

示例11

根据示例1至示例10中任一项或更多项的设备,其中,当施加到稳定组件的扭矩小于预定扭矩时,第一构件是可操作的以紧靠第二构件的外表面,使得施加器的旋转导致第二构件的对应旋转。

示例12

根据示例1至示例11中任一项或更多项的设备,其中,当施加到稳定组件上的扭矩等于或大于预定扭矩时,第一构件是可操作的以滑动越过第二构件,使得第二构件在施加器旋转以进一步拧紧稳定组件时保持静止。

示例13

根据示例1至示例12中任一项或更多项的设备,其中施加器还包括配置为与稳定组件接合的钻头,其中第二构件与钻头连接,并且其中第二构件和钻头配置成一致地旋转。

示例14

根据示例1至示例13中任一项或更多项的设备,其中,稳定组件被配置成平移稳定特征而不旋转稳定特征。

示例15

根据示例1至示例14中任一项或更多项的设备,其中施加器限定旋转轴线,并且其中稳定组件被配置为接收稳定特征,使得稳定特征与旋转轴线同轴定向。

示例16

根据示例1至示例15中任一项或更多项的设备,其中施加器包括指示预定扭矩量的指示器特征。

示例17

根据示例1至示例16中任一项或更多项的设备,其中稳定特征包括头骨销。

示例18

根据示例1至示例17中任一项或更多项的设备,其中施加器包括壳体,并且其中第一构件被配置成随壳体一致地旋转。

示例19

根据示例1至示例18中任一项或更多项的设备,其中施加器可与稳定组件可拆卸地连接。

示例20

根据示例1至示例19中任一项或更多项的设备,其中稳定组件包括示例22至27中任一项或更多项的稳定组件。

示例21

根据示例1至示例20中任一项或更多项的设备,其中施加器包括根据示例28至41中任一项或更多项的装置。

示例22

一种用于在医疗程序期间稳定患者的头部的设备,包括:(a)头部固定装置,该头部固定装置被配置为接收患者的头部;(b)稳定组件,该稳定组件与头部固定装置连接,其中稳定组件被配置为接收稳定特征,该稳定特征被配置为接触患者的头部。稳定组件包括(i)旋转构件和(ii)平移构件。该设备还包括(c)施加器,施加器被配置为旋转稳定组件的旋转构件,其中平移构件被配置为响应于旋转构件的旋转而平移。

示例23

根据示例22的设备,其中在旋转构件和平移构件之间存在形状配合,使得纵向平移是平移构件的唯一移动自由度。

示例24

根据示例22至示例23中任一项或更多项的设备,其中平移构件与旋转构件可螺纹地接合。

示例25

根据示例22至示例24中任一项或更多项的设备,其中施加器可从稳定组件拆卸,其中当施加器从稳定组件拆卸时,旋转构件和平移构件保持与稳定组件在一起。

示例26

根据示例22至示例25中任一项或更多项的设备,其中平移构件被配置为接收稳定特征,其中平移构件的平移导致稳定特征的相应平移而不导致稳定特征的旋转。

示例27

根据示例22至示例26中任一项或更多项的设备,其中施加器包括根据示例28至41中任一项或更多项的装置。

示例28

一种用于设定扭矩量并将扭矩施加到对象的装置,包括:(a)壳体,该壳体被配置为在使用期间旋转以将扭矩施加到对象;(b)钻头,该钻头从壳体延伸,其中钻头被配置为被对象接收;(c)致动器,其中致动器被配置为设定扭矩量;以及(d)一个或更多个臂,该一个或更多个臂在壳体内纵向延伸。此外,操纵致动器改变一个或更多个臂的弯曲长度,其中由装置施加的扭矩量与一个或更多个臂的弯曲长度相关。

示例29

根据示例28的装置,其中致动器可从壳体接近。

示例30

根据示例28至示例29中的任一项或更多项的装置,还包括主体,其中致动器被配置为调整主体相对于一个或更多个臂的位置。调整主体相对于一个或更多个臂的位置改变了一个或更多个臂的弯曲长度,其中由装置施加的扭矩与一个或更多个臂的弯曲长度相关。

示例31

根据示例28至示例30中任一项或更多项的装置,其中致动器是可旋转的以调整和设定扭矩量。

示例32

根据示例31的装置,其中致动器的旋转导致主体的纵向平移。

示例33

根据示例28至示例30中任一项或更多项的装置,其中致动器是可滑动的以调整和设定扭矩量。

示例34

根据示例33的装置,其中使致动器滑动导致主体的纵向平移。

示例35

根据示例28至示例34中任一项或更多项的装置,还包括校准特征,该校准特征被配置为调整施加器施加的扭矩量。

示例36

根据示例28至示例35中任一项或更多项的装置,其中,钻头限定旋转轴线并被配置为被对象的至少一部分接收。

示例37

根据示例28至示例36中任一项或更多项的装置,其中,用户在使用装置来设定扭矩量时所经历的阻力保持恒定,而与所设定的扭矩量的值无关。

示例38

根据示例28至示例37中任一项或更多项的装置,其中,用户在使用装置来设定扭矩量时所经历的阻力仅包括克服装置的移动部分之间的摩擦力。

示例39

根据示例28至示例38中任一项或更多项的装置,其中弯曲长度对用户在使用装置来设定扭矩量时所经历的阻力没有影响。

示例40

根据示例28至示例39中任一项或更多项的装置,其中装置被配置为具有正扭矩设定,并且同时装置还被配置为使得一个或更多个臂不受到弯曲力。

示例41

根据示例28至示例40中任一项或更多项的装置,其中装置还包括旋钮,旋钮被配置为随钻头一致地旋转,其中一个或更多个臂被配置为在旋转壳体时接触旋钮,其中与旋钮的接触将弯曲力施加到一个或更多个臂,其中旋钮和钻头在第一条件下将保持静止,并且其中旋钮和钻头在第二条件下将旋转。

V.其他

应当理解,本文描述的教导、表达、实施例、示例等中的任何一个或更多个可以与本文描述的其他教导、表达、实施例、示例等中的任何一个或更多个相结合。因此,以下描述的教导、表达、实施例、示例等也不应该视为相对于彼此孤立。鉴于本文的教导,可以使本文的教导相结合的各种合适的方式对于本领域的普通技术人员来说将是明显的。这样的修改和变体意图是被包括在权利要求的范围之内。

已经示出和描述了本发明的各种实施例,本领域普通技术人员可以通过适当的修改来实现对本文描述的方法和系统的进一步调整,而不脱离本发明的范围。若干这种潜在的修改已经被提及,并且其他的修改对于本领域技术人员来说将是明显的。例如,上面讨论的示例、实施例、几何形状、材料、尺寸、比率、步骤等是说明性的,而不是必需的。因此,本发明的范围应该根据以下权利要求来考虑,并且应该理解为不限于在说明书和附图中示出和描述的结构和操作的细节。

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06120114712097