專利名稱：扭矩限制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及扭矩限制設(shè)備，包括扭矩限制設(shè)備的工具、包括扭矩 限制設(shè)備的成套工具(kit)、以及使用扭矩限制設(shè)備的方法。
背景技術(shù)：
諸如醫(yī)用工具之類的工具會受到相對較高的扭力。如果扭力大于 工具可以承受的扭力，則工具將斷裂或破裂。工具斷裂會導(dǎo)致嚴(yán)重的損傷。例如，如果醫(yī)用工具斷裂而仍然插入患者體內(nèi)，則患者將會受 到嚴(yán)重的損傷。因此，期望對工具進(jìn)行設(shè)計(jì)以使產(chǎn)生損傷的斷裂最小 化或消除。為了避免產(chǎn)生損傷的斷裂，常規(guī)的工具被設(shè)計(jì)為在扭力大于所述 工具能夠承受的扭力時(shí)在預(yù)定的位置斷裂。例如，工具可以在特定位置包括凹槽，從而預(yù)定的扭矩會使工具在所述凹槽處斷裂。預(yù)定的扭 矩?cái)嗔腰c(diǎn)小于引起工具其它部分?jǐn)嗔训呐ぞ?。常?guī)的醫(yī)用刮器可采用 這種設(shè)計(jì)。盡管這種常規(guī)的設(shè)計(jì)對于減小損傷是有效的，然而，因?yàn)橐坏┕?具斷裂，所述工具可能是不能修復(fù)的并由此需要更換，因此花費(fèi)較高。 此外，現(xiàn)有的設(shè)計(jì)是不便的，這是因?yàn)楫?dāng)工具斷裂時(shí)，工作必須停止并以新工具重新開始。在醫(yī)用工具的情況時(shí)，外科醫(yī)生必須停止手術(shù)， 去除斷裂的部分或全部醫(yī)用工具，并插入新的未斷裂的工具。因此，理想的是提供一種設(shè)備，該設(shè)備能夠避免因過大扭矩而造 成斷裂并且最小化與這種斷裂有關(guān)的損傷，并使工具保持重復(fù)使用的 功能性。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種扭矩限制設(shè)備，包括扭矩限制設(shè)備的包含醫(yī)用 工具的工具，包括扭矩限制設(shè)備的成套工具，以及用于使用扭矩限制設(shè)備的方法。本發(fā)明的扭矩限制設(shè)備允許將預(yù)定量的扭矩作用于工具，并在已 經(jīng)到達(dá)扭矩的預(yù)定量之后使扭矩脫離工具。扭矩限制設(shè)備還被稱為其 它名稱，如滑動(dòng)離合器、摩擦扭矩限制器、過載離合器、扭矩限制離 合器等。在一種實(shí)施方式中，本發(fā)明的扭矩限制設(shè)備包括多個(gè)基本平面的 表面，所述表面以基本平行的關(guān)系設(shè)置。至少第一和第二平表面可復(fù) 原地彼此相對地進(jìn)行偏壓，從而在預(yù)定的扭矩范圍內(nèi)，第一平表面的 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過所述表面的摩擦接合導(dǎo)致第二平表面沿相同的方向的旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。即所述第一和第二表面可釋放的接合。預(yù)定的扭矩極限時(shí)或 大于預(yù)定的扭矩極限時(shí)，將克服所述表面之間的摩擦接合，從而所述 第一平表面獨(dú)立于第二平表面旋轉(zhuǎn)。在一種實(shí)施方式中，第一平表面 和第二平表面通過使用彈簧而可復(fù)原地進(jìn)行偏壓。彈簧可包括金屬和/ 或聚合物。彈簧可包括巻簧、壓縮彈簧、拉伸扭簧或扭簧。在一些實(shí)施方式中，第一和第二平表面可設(shè)置在殼體的內(nèi)部。第 一平表面通過使用彈簧相對于第二平表面可復(fù)原地進(jìn)行偏壓，所述彈 簧設(shè)置在殼體的內(nèi)壁表面和第一平表面相對于面向第二平表面的一側(cè)的一側(cè)之間。在本發(fā)明的扭矩限制設(shè)備的一些實(shí)施方式中，第一平表面包括突 起，并且靠近第一平表面的第二平表面包括用于容納所述突起的槽口。 突起可沿基本垂直于平表面的方向延伸。突起可配合地接合容納槽口， 從而在兩個(gè)平表面之間不存在間距并將有助于平表面的旋轉(zhuǎn)。當(dāng)平表 面旋轉(zhuǎn)并到達(dá)預(yù)定的扭矩極限時(shí)，突起與槽口脫離，使得所述突起設(shè) 置在兩個(gè)平表面之間，從而使所述平表面分開。因此，當(dāng)?shù)谝黄奖砻?進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)時(shí)，第二平表面不再旋轉(zhuǎn)。在一種實(shí)施方式中，突起和槽 口可重新對齊并重新接合以容許進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)。突起包括齒或栓，并基本為柱狀、矩形、錐形、梯形、或其它三 維的幾何形狀。突起的側(cè)面可以是斜面。在一種實(shí)施方式中，突起可 在一個(gè)平表面或可接合所述一個(gè)平表面的相鄰的平表面中，而容納槽 口在相對突起從其伸出的平表面的平表面中。另一種實(shí)施方式在相鄰 的平表面中可包括一個(gè)以上突起和配合的容納槽口。在一些實(shí)施方式 中， 一個(gè)平表面包括相鄰平表面中的用于接合槽口的突起和用于接合 來自所述相鄰平表面的突起的槽口 。平表面中的容納槽口包括空隙、孔、狹縫、槽、或其它適當(dāng)構(gòu)造 的用于容納來自相鄰平表面的突起的凹部。優(yōu)選地，槽口構(gòu)造為容納 來自相鄰平表面的突起以使兩個(gè)平表面接合。本發(fā)明的扭矩限制設(shè)備的實(shí)施方式對設(shè)計(jì)成施加旋轉(zhuǎn)作用力的工 具中的應(yīng)用是有利的。刮器是醫(yī)用工具，其中旋轉(zhuǎn)作用力或扭矩被用 于刮削、刻劃或在內(nèi)部身體區(qū)域中，如骨組織、實(shí)體器官或其它組織 中形成空腔或產(chǎn)生空隙。刮器可包括刮削骨組織或其它組織的頂端。 所述頂端由任意生物相容性材料，如不銹鋼、鈷、鉻、鈦、及其適于 刮削組織的合金或混合物。由于頂端的總尺寸和厚度相對較小，因此 它是可能的，即在太大的扭矩作用于刮器時(shí)頂端會斷裂或變形。諸如刮器之類具有本發(fā)明的扭矩限制設(shè)備的手術(shù)工具能夠限制作 用于工具頂端的扭矩，從而降低損壞工具的可能性。另外， 一旦超過 預(yù)定的扭矩極限并且工具的旋轉(zhuǎn)接合的平表面脫離并分開時(shí)，本發(fā)明 的扭矩限制設(shè)備使平表面重新接合，從而工具在脫離之后即可迅速地 再次使用，而不必從手術(shù)位點(diǎn)去除工具或部分工具。在示出的實(shí)施方式中，本發(fā)明的手術(shù)工具包括桿，其具有第一 端和第二端；手柄，其位于所述桿的第一端的附近；以及手術(shù)器具， 其連接至所述桿的第二端。手術(shù)工具可進(jìn)一步包括第一表面，其連接 至所述手柄并摩擦地接合連接至所述桿的第二表面。第一和第二表面 包括至少兩個(gè)板，其中一個(gè)包括突起并且其中另一個(gè)包括槽口，或者 在施加預(yù)設(shè)量的扭矩時(shí)將允許所述板之間的脫離的另一種構(gòu)造。當(dāng)外 科醫(yī)生將旋轉(zhuǎn)的作用力作用于手柄和連接至所述手柄的第一表面時(shí)， 第一表面和第二表面之間的接合使作用于所述第一表面的扭矩傳遞至 所述第二表面和所連接的手術(shù)器具。如果大于預(yù)定的脫離扭矩限制的 扭矩作用于手柄時(shí)，則將克服由于表面之間的摩擦導(dǎo)致的第一和第二 表面接合的作用力以及突起和槽口之間配合構(gòu)造的作用力，并且第一 表面將與第二表面脫離。即突起和槽口可釋放地接合。第一和第二表 面的脫離導(dǎo)致作用于手柄的扭矩不被傳遞至桿。這樣，可以阻止大于 預(yù)定閾值的扭矩?fù)p壞手術(shù)工具或?qū)ζ涫褂盟龉ぞ叩幕颊咴斐蓚Α?另外，第一和第二表面脫離之后，它們易于重新接合從而外科醫(yī)生可 立即繼續(xù)使用所述工具。艮P，如果外科醫(yī)生將太大的旋轉(zhuǎn)扭力作用于工具的手柄，則手柄 和手術(shù)器具之間的力傳遞接口將脫離，由此避免對工具造成損壞。因 此，本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種限制作用于手術(shù)器具而不使所述工 具變形或損壞的手術(shù)工具。本發(fā)明的實(shí)施方式可包括一種成套工具。這種成套工具可包括手術(shù)工具，所述手術(shù)工具包括根據(jù)本發(fā)明的扭矩限制設(shè)備。醫(yī)用成套工 具可進(jìn)一步包括額外的手術(shù)器械。本發(fā)明的諸如手術(shù)工具之類的工具以類似于常規(guī)工具的方式使 用，同時(shí)如果大于預(yù)定的扭矩將提供重新設(shè)定及重復(fù)使用的益處。例 如，本發(fā)明的方法包括將扭矩作用于包括根據(jù)本發(fā)明的扭矩限制設(shè)備 的工具。如果大于預(yù)定的扭矩，則第一和第二平表面將脫離并彼此獨(dú) 立地旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)作用力隨后可沿與過大扭矩的方向相反的方向作用于 第一平表面以使第一和第二平表面重新接合。當(dāng)?shù)谝缓偷诙奖砻嬷?新接合時(shí)，作用于第一平表面的旋轉(zhuǎn)作用力可再次傳遞至第二平表面， 使得工具旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明的扭矩限制設(shè)備和方法的特征在本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施 方式中可單獨(dú)地或組合地實(shí)現(xiàn)。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所認(rèn)識的，根據(jù) 本發(fā)明的扭矩限制設(shè)備和方法的多種不同的實(shí)施方式是可行的。本發(fā) 明額外的用途、優(yōu)點(diǎn)、以及特征在此在詳細(xì)的說明中討論的示例性實(shí) 施方式中進(jìn)行了闡述，并且對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員在審查下文時(shí)將變 得更加清楚。


圖l是本發(fā)明的一種實(shí)施方式中具有接合的平表面的手術(shù)工具的 簡圖。圖2是圖1示出的部分手術(shù)工具的簡圖，其示出了平表面的脫離。 圖3是本發(fā)明的一種實(shí)施方式中手術(shù)工具的橫截面視圖。 圖4是圖3示出的手術(shù)工具的視圖，其示出了平表面的接合。 圖5是圖3和圖4的部分手術(shù)工具的視圖。 圖6是圖3、圖4和圖5示出的手術(shù)工具的立體圖。 圖7是本發(fā)明的方法的實(shí)施方式的方框表示圖。 圖8是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中的手術(shù)工具的簡圖。 圖9是圖8示出的手術(shù)工具的手柄的近視圖，其中部分手柄殼體去部件。圖10是圖8和圖9的實(shí)施方式示出的軸組件的簡圖。 圖11是圖8-10示出的軸組件的近端部分的視圖。
具體實(shí)施方式
為了說明的目的，除非另有所指，所有在所述說明書中使用的表 示數(shù)量、條件等的數(shù)字應(yīng)被理解為在一切情況下可以通過術(shù)語"大約" 進(jìn)行修飾。因此，除非相反地指出的，在以下說明書中闡述的數(shù)字參 數(shù)是可以依賴尋求由本發(fā)明獲得的理想性質(zhì)而變化的近似值。至少， 而并非試圖限制等同于權(quán)利要求的范圍的原理的應(yīng)用，每個(gè)數(shù)字參數(shù) 應(yīng)至少根據(jù)報(bào)告的有效數(shù)字的數(shù)目并通過普通的歸約理論(rounding technique)進(jìn)行角軍釋。盡管闡述本發(fā)明主要范圍的數(shù)字范圍和參數(shù)是近似值，然而在特 定的實(shí)例中闡述的數(shù)值將盡可能準(zhǔn)確地報(bào)告。然而，任意數(shù)值本質(zhì)上 包含某些必然由其相應(yīng)的試驗(yàn)測量發(fā)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)偏差產(chǎn)生的特定誤差。 而且，在此公開的所有范圍應(yīng)被理解為包括任意或所有在此包含的子 范圍。例如，指定的"1至10"的范圍應(yīng)被認(rèn)為是包括任意或所有最小 值1和最大值10之間(并包括1和10)的子范圍；即所有子范圍以最小 值1或較大的如1至6.1開始，并以最大值10或較小的如5.5至10終止。而 且，任何表示為"在此并入"的參考應(yīng)被理解為完全并入。進(jìn)一步應(yīng)注意的是如在說明書中使用的單數(shù)形式"一"和"這" 包括復(fù)數(shù)對象，除非明確和清楚地限制一個(gè)對象。在一種實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了一種扭矩限制設(shè)備，所述扭矩 限制設(shè)備可與醫(yī)用設(shè)備或其它作用有扭矩的機(jī)械設(shè)備一起使用。扭矩 可被定義為轉(zhuǎn)動(dòng)或扭轉(zhuǎn)力，或趨于產(chǎn)生扭矩及圍繞軸線旋轉(zhuǎn)的作用力 的測量值。本發(fā)明提供了一種扭矩限制設(shè)備，所述扭矩限制設(shè)備可被 組合在任何作用有扭矩的工具或系統(tǒng)中。在一種實(shí)施方式中，本發(fā)明的手術(shù)設(shè)備包括桿，所述桿在一端連 接至可旋轉(zhuǎn)的手柄。所述桿可在相對端連接至手術(shù)器具。手術(shù)設(shè)備可 包括連接至所述手柄的第一扭矩限制元件，和可操作地連接至所述桿 和手術(shù)器具的第二扭矩限制元件。所述第二扭矩限制元件可釋放地接合所述第一扭矩限制元件。手柄的旋轉(zhuǎn)在所述第一和第二扭矩限制元 件接合時(shí)使桿和手術(shù)器具旋轉(zhuǎn)。當(dāng)大于預(yù)定的扭矩極限的旋轉(zhuǎn)的作用 力作用于手柄時(shí)，第一扭矩限制元件與第二扭矩限制元件脫離，使得 手柄可旋轉(zhuǎn)，而桿和手術(shù)器具不旋轉(zhuǎn)。在脫離之后，第一扭矩限制元 件與第二扭矩限制元件重新接合，從而手柄進(jìn)一步的旋轉(zhuǎn)使桿和手術(shù) 器具旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)示例性的實(shí)施方式中，根據(jù)本發(fā)明的扭矩限制設(shè)備包括桿， 所述桿具有第一端和第二端。所述第一和第二端可包括所述桿相應(yīng)的 頂端，以及所述桿在所述頂端附近的區(qū)域。所述設(shè)備可進(jìn)一步包括 手柄，其可旋轉(zhuǎn)地連接至所述桿的第一端；以及手術(shù)器具，其固定地在所述桿的第二端附近連接。所述設(shè)備可進(jìn)一步包括連接至所述手柄 的第一表面和連接至所述桿的第二表面。所述兩個(gè)表面可設(shè)置為例如 經(jīng)由突起和槽口而彼此摩擦接觸。所述兩個(gè)表面可包括在連接至手柄 的殼體內(nèi)。所述設(shè)備可進(jìn)一步包括諸如彈簧之類的偏壓機(jī)構(gòu)，所述偏壓機(jī)構(gòu) 設(shè)置在殼體和第一表面之間以在突起和槽口對齊時(shí)使突起進(jìn)入槽口 中。兩個(gè)表面能夠獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)，但是當(dāng)突起和槽口接合時(shí)，兩個(gè)表面 一起旋轉(zhuǎn)。在等于或大于預(yù)定的扭矩極限的扭矩作用于所述設(shè)備時(shí)， 突起和槽口被設(shè)計(jì)為脫離。扭矩限制是使突起克服表面之間的靜摩擦 和由彈簧作用于第一表面的彈簧力而使突起與槽口脫離所需要的扭 矩。當(dāng)突起與槽口脫離時(shí)，兩個(gè)表面獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)，并由此作用于第一 表面的過大扭矩并不傳遞至第二表面。所述兩個(gè)表面可由聚合物、不 銹鋼、鋁、或任何其它適于在兩個(gè)表面之間產(chǎn)生摩擦的材料或材料的組合。所述扭矩限制設(shè)備可用于例如刮器上。刮器包括PCT專利申請WO 2005/023085公開的元件，所述申請通過參考在此完全并入。突起與槽 口的脫離將保護(hù)刮器頂端，不受例如在刮器頂端仍然插入患者體內(nèi)時(shí) 足以使頂端斷裂的扭矩的作用。除了限制作用于工具的功能性器具的扭矩的大小以外，本發(fā)明的 設(shè)備可重新接合以再次使用。突起與槽口脫離之后，設(shè)備通過旋轉(zhuǎn)第 一表面直到突起和槽口重新對齊時(shí)而可重新接合，此時(shí)彈簧迫使突起 進(jìn)入槽口。當(dāng)突起和槽口再次接合時(shí)，工具可再次使用。重新接合設(shè) 備的能力比常規(guī)設(shè)備更有利，所述常規(guī)設(shè)備在作用有過大的扭矩時(shí)可 受到永久損壞。因此，常規(guī)的扭矩限制設(shè)備在一次過大扭矩的情況后 不能使用，而本發(fā)明的扭矩限制設(shè)備多次過大扭矩的情況后仍然可以 重新使用。如上所述，本發(fā)明的扭矩限制設(shè)備可用于諸如刮器之類的醫(yī)用工 具。扭矩限制設(shè)備可用于其它用于人及獸醫(yī)應(yīng)用的手術(shù)工具，包括用 于抓握、刮削、彎曲、推移或操縱組織或器官，包括骨組織的工具。 所述設(shè)備可用于其中不能大于最大扭矩的其它工具或機(jī)器。例如，本 發(fā)明的扭矩限制設(shè)備可包括在螺絲刀或板鉗中以防止螺釘或螺栓過度 拉緊。扭矩限制設(shè)備還用于其中當(dāng)作用有過大的扭矩時(shí)某些部件將斷 裂的機(jī)器上。現(xiàn)參考圖l-2，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，手術(shù)工具10可包括桿 12，所述桿12具有第一端14和第二端16。第一端14和第二端16可分別 包括桿12的頂端以及桿12靠近各頂端的區(qū)域。手柄20可位于桿12的第 一端14附近，并且手柄20可由使用者操縱。手術(shù)器具18可結(jié)合或固定 地連接至桿12的第二端16。扭矩限制設(shè)備22可連接至手柄20并至桿12， 從而手柄20的旋轉(zhuǎn)使桿12旋轉(zhuǎn)，并因此使手術(shù)器具18旋轉(zhuǎn)。扭矩限制設(shè)備22可包括具有突起30的第一板24和具有槽口26的第 二板28。槽口26和突起30可以互換，即第一板24可以具有槽口26，而 第二板28可以具有突起30。突起30和槽口26可以為基本相同的形狀和 尺寸，從而它們能夠安裝在一起。突起30可以是V形、具有平底部的V 形、U形、半圓形、或任何其它在突起30和第二板28的表面之間提供非 垂直角的形狀。突起30和槽口26可以徑向?qū)R，從而當(dāng)突起30與槽口 26旋轉(zhuǎn)地對齊時(shí)，突起30安裝到槽口26中。第一板24和第二板28可以設(shè)置在殼體32內(nèi)。殼體32—般可為中空 柱狀的形狀，其內(nèi)徑等于或大于第一板24和第二板28中較大一個(gè)的直 徑。殼體32包括帽34，并且諸如壓縮彈簧35之類的偏壓機(jī)構(gòu)設(shè)置在帽 34和第一板24之間。第一板24可包括套管38，在所述套管38上安裝有 彈簧36，從而可以基本阻止彈簧36的橫向運(yùn)動(dòng)。扭矩限制設(shè)備22可進(jìn) 一步包括至少一個(gè)引導(dǎo)銷40，并且第一板24包括至少一個(gè)狹槽42。所 述至少一個(gè)引導(dǎo)銷40可與帽34或殼體32—體地形成，或者所述至少一 個(gè)引導(dǎo)銷40可固定地連接至帽34或連接至殼體32。第一板24可位于殼 體32中，從而所述至少一個(gè)引導(dǎo)銷40安裝到所述至少一個(gè)狹槽42中。 至少一個(gè)狹槽42允許第一板24沿至少一個(gè)引導(dǎo)銷40縱向滑動(dòng)并阻止第 一板24相對殼體32旋轉(zhuǎn)。第一板24隨后僅僅在殼體32旋轉(zhuǎn)時(shí)旋轉(zhuǎn)。相反，第二板28設(shè)置在殼體32中，從而允許第二板28相對殼體32 的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而阻止相對殼體32進(jìn)行的縱向運(yùn)動(dòng)。這可通過對殼體32 提供接觸第二板28的底表面的諸如凸緣之類的支撐件44或通過其它適 合的裝置而實(shí)現(xiàn)。因此，容許第二板28圍繞支撐件44旋轉(zhuǎn)，但不容許 沿桿12縱向運(yùn)動(dòng)。桿12可以與第二板28 —體地形成或可例如通過焊接而固定地連接 至第二板28。因此，第二板28的旋轉(zhuǎn)可直接傳遞至桿12，并由此傳遞 至手術(shù)器具18。在一種實(shí)施方式中，殼體32可連接至手柄20。同樣，手柄20的旋 轉(zhuǎn)可以直接傳遞至殼體32，并由此經(jīng)由至少一個(gè)引導(dǎo)銷40傳遞至第一 板24。第一板24的旋轉(zhuǎn)通過突起30和槽口26之間的摩擦界面而傳遞至第 二板2S。當(dāng)突起30和槽口26接合時(shí)，即當(dāng)突起30和槽口26旋轉(zhuǎn)地對齊 并且突起30位于槽口26內(nèi)時(shí)，手柄20的旋轉(zhuǎn)將使手術(shù)器具18旋轉(zhuǎn)。第 一板24和第二板28之間的摩擦接合界面可稱為扭矩傳遞界面，所述摩 擦接合界面設(shè)置用于傳遞作用于第一板24的扭矩以旋轉(zhuǎn)第二板28。然而，如果高于扭矩限制的扭矩作用于手柄20，則將克服突起30 和槽口26之間的接合摩擦力和壓縮彈簧36相對第一板24的彈簧力。當(dāng) 所述作用力被克服時(shí)，突起30可與槽口26脫離，從而突起30從槽口26 釋放，并且突起30和槽口26不再旋轉(zhuǎn)地對齊。當(dāng)突起30與槽口26脫離 時(shí)，手柄20的旋轉(zhuǎn)不使器具18旋轉(zhuǎn)。突起30和槽口26通過旋轉(zhuǎn)手柄20 直至突起30和槽口26旋轉(zhuǎn)地對齊而可再次接合，此時(shí)壓縮彈簧36將再 次將突起30推入槽口26中。預(yù)定的扭矩極限可通過改變以下任意一項(xiàng)或多項(xiàng)或者以下組合而 確定壓縮彈簧36的彈簧系數(shù)；突起30和槽口26的相對斜率；槽口26 的長度和深度；突起30的高度；突起30和槽口26分別與第一板24和第 二板28的中心的徑向距離；以及用于板24、 28的材料。彈簧系數(shù)是壓 縮彈簧壓縮力勢能的測量值。彈簧系數(shù)表示為壓縮彈簧的彈簧常數(shù) "k"，所述壓縮彈簧在作用的負(fù)載使彈簧從自由長度變形至特定的變形長度時(shí)施加作用力"F"。彈簧系數(shù)常數(shù)以k-F/Lfree-Ldef進(jìn)行計(jì)算。在一種實(shí)施方式中，本發(fā)明的手術(shù)工具io可設(shè)計(jì)為在例如大約io±1 in,lbs.的扭矩時(shí)開始脫離扭矩傳遞界面，并在例如大約13士lin.-lbs. 的扭矩時(shí)完全脫離。因此，如果需要例如13in.-lb.的扭矩以完全脫離扭矩傳遞界面(諸如第一板24和第二板28分別在手柄20和手術(shù)器具18之 間的結(jié)合)，則突起30和槽口26可設(shè)計(jì)為當(dāng)例如大致為10in,Ib.的扭矩 作用于手柄20時(shí)開始脫離，當(dāng)13in.-lb.的扭矩作用于手柄20時(shí)完全脫離。 從而，大于預(yù)定的扭矩極限的扭矩，如15in.-lb.的扭矩并不能傳遞至桿 12，這是因?yàn)橥黄?0將在13in,lb.的扭矩時(shí)與槽口26脫離。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通 過刮器刮削正常骨組織所需要的平均扭矩大致為2.0in,lb.。因此，使得 在IO in,lb.的扭矩時(shí)開始脫離而在13 in.-lb.的扭矩時(shí)完全脫離的扭矩限 制設(shè)備22可以允許刮削正常骨組織所需要的扭矩傳遞至手術(shù)器具。現(xiàn)參考圖3至圖6，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，手術(shù)工具110可 包括桿112，所述桿112具有第一端114和第二端116。第一端114和第二 端116可分別包括桿112的頂端以及桿112靠近各頂端的區(qū)域。手柄120 可位于桿112的第一端114附近，并且手柄120可由使用者操縱。手術(shù)器 具118可結(jié)合或固定地連接至桿112的第二端116。扭矩限制設(shè)備122可 連接至手柄120并連接至桿112，從而手柄120的旋轉(zhuǎn)使桿112旋轉(zhuǎn)，并 因此使手術(shù)器具118旋轉(zhuǎn)。扭矩限制設(shè)備122可包括具有凹部126的板124和具有球130的球塞 128。球130和凹部126可以為基本相同的形狀和尺寸，從而它們能夠安 裝在一起。球130可以是V形、具有平底部的V形、U形、半圓形、或任 何其它適合的形狀。球130和凹部126可以徑向?qū)R，從而當(dāng)球130與凹 部126旋轉(zhuǎn)地對齊時(shí)，球130安裝進(jìn)凹部126中。球塞128可以包括其它 部件(未示出)，如手術(shù)器械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的技術(shù)人員所清楚的。例如， 球塞128包括中空缸體，球部分地在所述中空缸體中縱向滑動(dòng)。球塞128 還可包括軸，其限制球130的運(yùn)動(dòng)；以及諸如彈簧之類的偏壓機(jī)構(gòu)， 其易于在缸體中縱向地推動(dòng)球130。球塞128還可具有允許球130進(jìn)行縱 向運(yùn)動(dòng)的其它構(gòu)造。板124和球塞128可以設(shè)置在殼體132中。殼體132—般可為中空柱 狀，其內(nèi)徑等于或大于板124的直徑。殼體132可包括帽134，并且球塞128可安裝或連接至帽124。在這種實(shí)施方式中，殼體132的旋轉(zhuǎn)引起球 塞128旋轉(zhuǎn)。板124可設(shè)置在殼體132中，從而允許板124的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而阻止相 對殼體132的縱向運(yùn)動(dòng)。這可通過對殼體132提供接觸板124的底表面的 諸如凸緣(ledge)之類的支撐件144或通過其它適合的裝置而實(shí)現(xiàn)。桿112可以與板124—體地形成或可例如通過焊接而固定地連接至 板124。同樣，板124的旋轉(zhuǎn)可直接傳遞至桿112，并由此傳遞至手術(shù)器 具118。殼體132可進(jìn)一步包括連接至帽134的法蘭136。手柄120通過以相 對緊密的公差安裝在法蘭136上而可連接至殼體132。因此，手柄120的 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)能通過法蘭136傳遞至殼體132，并且又傳遞至球塞128。球塞128的旋轉(zhuǎn)通過球130和凹部126之間的摩擦接合界面?zhèn)鬟f至 板124。當(dāng)球130和凹部126接合時(shí)，即當(dāng)球130和凹部126旋轉(zhuǎn)地對齊并 且球130位于凹部126內(nèi)時(shí)，手柄120的旋轉(zhuǎn)使手術(shù)器具118旋轉(zhuǎn)。球130 和凹部126之間的摩擦接合界面被稱為扭矩傳遞界面，該摩擦接合界面 設(shè)置用于傳遞作用于板124的扭矩以旋轉(zhuǎn)手術(shù)器具118。然而，當(dāng)作用于手柄120的扭矩大于特定的預(yù)定扭矩極限時(shí)，球塞 128將被壓縮并且球塞128的球130從與凹部126的接合中升高至脫離位 置。當(dāng)球130和凹部126脫離時(shí)，手柄120的旋轉(zhuǎn)將不再使手術(shù)器具118 旋轉(zhuǎn)。球130和凹部126通過旋轉(zhuǎn)手柄120直到球130和凹部126旋轉(zhuǎn)地對 齊時(shí)再次接合，此時(shí)球塞128延伸，從而球130再次設(shè)置為接合在凹部 126中。最大的扭矩限制通過改變以下任意一項(xiàng)或多項(xiàng)或者以下組合而確定球塞128中壓縮彈簧的彈簧系數(shù)；球130和凹部126的形狀和尺寸；20球130和凹部126與板124的中心的徑向距離；以及用于球130和板124的材料。圖8-ll示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式。在這種實(shí)施方式中，手 術(shù)工具10可包括軸組件150，所述軸組件150具有近端151和遠(yuǎn)端152。 軸組件150的近端151和遠(yuǎn)端152可分別包括軸組件150的頂端以及軸組 件150靠近各頂端的區(qū)域。軸組件150能夠包括中空軸153，所述中空軸 153具有固定至軸153的近端151的外表面的球接合容座，如球棘爪套管 154。長度大于軸153的長度的桿155能夠插入軸153中。桿155能夠包括 在桿155的近端151連接的球接頭156，正如圖10和圖11所示。手柄160可以可操作地連接至桿155的近端151和軸組件150，并且 手柄160可由使用者操縱。圖8示出了裝配有軸組件150的手柄160。圖9 示出了手柄160，其中手柄殼體161的一側(cè)去除以示出手術(shù)工具10的手 柄160和相關(guān)部件的內(nèi)部構(gòu)造和操作。手術(shù)工具10能夠包括杠桿162， 所述杠桿162在一端鉸接地連接至手柄160的持握部163，并在相對端樞 轉(zhuǎn)地連接至手柄160的手柄殼體161內(nèi)的頭部164。如圖9所示，杠桿162 可被構(gòu)造為在連接至手柄160的頭部164的端部包括用于在桿155的近 端151處容納球接頭156的球接頭容座165或凹座，并由此將杠桿162可 操作地連接至桿155。手術(shù)器具166連接至桿155的遠(yuǎn)端152，如圖8和圖10所示。在所述 實(shí)施方式中，手術(shù)器具166是一種刮器。然而，手術(shù)器具166可以是任 何適于在如所述的桿155的端部處使用的手術(shù)器具。如圖8所示，刮器 可以與桿155和軸153的縱向軸線對齊，這可以是在手術(shù)工具10插入患 者內(nèi)部身體區(qū)域中時(shí)刮器的優(yōu)選位置。當(dāng)工具10在患者身體中的理想 位置中時(shí)，刮器可圍繞桿155中的接頭167鉸接，所述接頭167延伸出軸 153的遠(yuǎn)端152，從而刮器可移動(dòng)至不同的位置中。例如，刮器可以在 從與桿155的縱向軸線對齊的位置至與對齊位置呈大約135度(即，形 成與桿呈大約45度的角)的位置的范圍移動(dòng)至理想的位置。使用刮器21的一個(gè)優(yōu)選的位置基本垂直于桿155的縱向軸線。刮器圍繞接頭167的 這種鉸接能夠通過杠桿162朝手柄160的持握部163移動(dòng)或遠(yuǎn)離手柄160 的持握部163而實(shí)現(xiàn)。當(dāng)杠桿162朝手柄160的持握部163移動(dòng)時(shí)，杠桿 162的可樞轉(zhuǎn)端部沿逐漸遠(yuǎn)離的方向樞轉(zhuǎn)，使得球接頭156和連接的桿 155沿逐漸遠(yuǎn)離的方向移動(dòng)。當(dāng)桿155沿逐漸遠(yuǎn)離的方向移動(dòng)時(shí)，刮器 圍繞接頭167鉸接并從與桿155的對齊移動(dòng)出并進(jìn)入相對桿155呈一定 角度的位置。當(dāng)杠桿162遠(yuǎn)離手柄160的持握部163移動(dòng)時(shí)，杠桿162的 可樞轉(zhuǎn)端部沿逐漸靠近的方向樞轉(zhuǎn)，使得球接頭156和連接的桿155沿 逐漸靠近的方向移動(dòng)。當(dāng)桿155沿逐漸靠近的方向移動(dòng)時(shí)，刮器圍繞接 頭167鉸接并朝向?qū)R桿155移動(dòng)。這樣，刮器可移動(dòng)至多個(gè)用于刮削 內(nèi)部身體區(qū)域中組織的理想位置中。在圖8-ll示出的實(shí)施方式中，扭矩限制設(shè)備170可被連接至手柄 160并連接至軸組件150，從而手柄160的旋轉(zhuǎn)使軸組件150和桿旋轉(zhuǎn)， 并由此使手術(shù)器具166旋轉(zhuǎn)。扭矩限制設(shè)備170包括第一扭矩限制元件， 所述第一扭矩限制元件可釋放地接合第二扭矩限制元件。扭矩限制設(shè) 備170包括球塞(未示出)，其具有球或接合端部；以及球接合容座 或球棘爪套管154，在其外表面具有棘爪172。球塞和接合球可以類似 于圖3示出的球塞128和球130。球棘爪套管154固定至軸153的近端151。 球棘爪套管154中的棘爪172可以是槽口、凹部、或其它構(gòu)造為容納及 接合球塞的球的間隙。接合球可以是圓形、半圓形、U形、V形、具有 平底部的V形、或其它適合的允許接合及脫離球棘爪172的形狀。球塞和所連接的接合球可容納在球塞殼體173中。在圖8-ll示出的 實(shí)施方式中，球塞殼體173設(shè)置在手柄殼體161中的凹部中并垂直于球 棘爪套管154排列，從而接合球可與球棘爪套管154中的棘爪172接合。 球塞殼體173可以包括中空缸體，在所述缸體中球塞和接合球能夠至少 部分地沿球塞殼體173的縱向軸線滑動(dòng)。偏壓機(jī)構(gòu)(未示出)，如壓縮 彈簧能夠設(shè)置在球塞殼體173的外端174和球塞之間，以在球塞殼體173 中向球棘爪套管154中的球棘爪172縱向地偏壓球塞。球塞殼體173、偏壓機(jī)構(gòu)、球塞、以及接合球可包括其它部件(未示出)和/或具有其它允許球塞至接合球棘爪172及自接合球棘爪172中出來的縱向運(yùn)動(dòng)。球棘爪套管154的接合球和棘爪172被相配合地進(jìn)行構(gòu)造，從而使 球能夠接合棘爪172，從而當(dāng)旋轉(zhuǎn)手柄160時(shí)能夠旋轉(zhuǎn)球棘爪套管154和 所連接的軸153。作用于手柄160和球塞的旋轉(zhuǎn)作用力通過接合球和球 棘爪172之間的摩擦接合界面?zhèn)鬟f至軸153。當(dāng)球和球棘爪172接合時(shí)， 即當(dāng)球和球棘爪172旋轉(zhuǎn)地對齊并且球位于棘爪172內(nèi)時(shí)，手柄160的旋 轉(zhuǎn)使手術(shù)器具166旋轉(zhuǎn)。接合球和球棘爪172之間的摩擦接合界面被稱 為扭矩傳遞界面，該摩擦接合界面設(shè)置用于傳遞作用于手柄160的扭矩 以旋轉(zhuǎn)手術(shù)器具166。當(dāng)使用者作用超出預(yù)定扭矩極限的壓力而旋轉(zhuǎn)手柄160時(shí)，球塞將 被壓縮并且接合球?qū)呐c球棘爪172的接合中升高至脫離位置。即，接 合球和球棘爪172可釋放地接合。當(dāng)球和球棘爪172脫離時(shí)，手柄160的 旋轉(zhuǎn)不再使手術(shù)器具166旋轉(zhuǎn)。當(dāng)手柄160旋轉(zhuǎn)同時(shí)接合球與球棘爪172 脫離時(shí)，手柄160通過杠桿162中圍繞桿153的球接頭156旋轉(zhuǎn)的球接頭 容座165圍繞桿153旋轉(zhuǎn)。同樣，手柄160與軸組件150脫離，并且避免 太大扭矩導(dǎo)致的手術(shù)工具10的斷裂。接合球和球棘爪172的構(gòu)造同樣設(shè) 置用于使球在超過因手柄160的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的預(yù)定的扭矩極限時(shí)與棘爪 172脫離。當(dāng)接合球與軸153上的球棘爪172脫離時(shí)，手柄160可自由地 旋轉(zhuǎn)以重新定位球塞，并且接合球返回至球棘爪172中以將手柄160與 軸組件150重新接合。除了避免手術(shù)工具10斷裂，工具的使用還可易于 重新開始，而不必去除工具10以修理或重新設(shè)置工具以進(jìn)一步使用。 這些特征將避免對患者造成損傷并縮短與斷裂手術(shù)工具有關(guān)的手術(shù)時(shí) 間。如圖8所示，球棘爪套管154可以可旋轉(zhuǎn)地接觸靠近套管154的鄰端 面或頂部的推力軸承175，并接觸靠近套管154的遠(yuǎn)端面或底部的推力 軸承175。在所述實(shí)施方式中，每個(gè)推力軸承175嵌入或安裝在手柄殼體161中的配合空腔176中。球軸承(未示出)位于推力軸承175和球棘 爪套管154之間的界面處。當(dāng)球塞與球棘爪172脫離并且手柄160在超出 預(yù)定的扭矩極限之后圍繞軸組件150自由旋轉(zhuǎn)時(shí)，推力軸承175有助于 減小球棘爪套管154和手柄160之間的摩擦。手術(shù)工具10可包括用于將軸組件150進(jìn)一步固定至手柄160的機(jī) 構(gòu)。如圖8所示， 一個(gè)這種機(jī)構(gòu)包括襯套177或盤狀物，所述襯套177具 有固定至手柄殼體161的螺紋孔。例如，襯套177可包括槽口I78，所述 槽口178構(gòu)造為可靠地在手柄殼體161的配合部附近安裝，從而將襯套 177固定至手柄殼體161。"通孔"螺栓1S0可隨后穿過襯套177的螺紋 孔。在一種可選擇的實(shí)施方式中，不使用襯套177，并可對在遠(yuǎn)端或下 部推力軸承175下的手柄殼體161車螺紋以容納通孔螺栓180。通孔螺栓 180具有穿過螺栓180長度的中心的孔。通孔螺栓180能夠在軸153的遠(yuǎn) 端152上滑動(dòng)穿過螺栓180中的中心孔并旋入襯套177的螺紋孔。通孔螺 栓180—端上的拇指輪181可旋轉(zhuǎn)以使螺栓180穿過襯套177。通孔螺栓 180包括圍繞螺栓180的外周設(shè)置的固定螺釘支撐套管182。螺栓180能 夠穿過襯套177，從而固定螺釘支撐套管182的上部邊緣183抵接手柄殼 體161的遠(yuǎn)端或底部邊緣185。當(dāng)固定螺釘支撐套管182在抵接手柄殼體 161的適當(dāng)位置中時(shí)，固定螺釘184能夠穿過固定螺釘支撐套管182插入 并接觸通孔螺栓180的外表面。這樣，減小或消除了在推力軸承175和 軸組件150之間的包括球棘爪套管154的任何間隙或"空隙"。同樣， 當(dāng)手柄160接合軸組件150時(shí)，阻止軸組件150相對手柄160的任何徑向 或軸向運(yùn)動(dòng)。手柄160中球塞的旋轉(zhuǎn)通過接合球和球棘爪172之間的摩擦界面?zhèn)?遞至軸153。當(dāng)球和球棘爪172接合時(shí)，即當(dāng)球和球棘爪172旋轉(zhuǎn)地對齊 并且球位于棘爪172內(nèi)時(shí)，手柄160的旋轉(zhuǎn)使手術(shù)器具166旋轉(zhuǎn)。然而， 當(dāng)作用于手柄160的扭矩大于預(yù)定的扭矩極限時(shí)，球塞可被壓縮而接合 球從與球棘爪172的接合中升高至脫離位置。當(dāng)球與球棘爪172脫離時(shí)， 手柄160的旋轉(zhuǎn)不再使手術(shù)器具166旋轉(zhuǎn)。球和球棘爪172通過旋轉(zhuǎn)手柄160直到球和球棘爪172旋轉(zhuǎn)地對齊時(shí)再次接合，此時(shí)球塞延伸從而接 合球再次設(shè)置為接合在球棘爪172內(nèi)。圖8-ll示出的扭矩限制設(shè)備170的實(shí)施方式中最大的扭矩限制可 通過改變以下任意一項(xiàng)或多項(xiàng)或者以下組合而確定球塞中壓縮彈簧 的彈簧系數(shù)；球塞的接合球(未示出)的形狀和尺寸；球棘爪172的尺 寸和形狀；球棘爪172與軸153的徑向距離；以及用于球塞和球棘爪172的材料。本發(fā)明可包括用于使用在此所述的扭矩限制設(shè)備22、 122的方法的 實(shí)施方式?，F(xiàn)參考圖7，方法200所示出的實(shí)施方式包括將手術(shù)工具 插入身體(210)，所述手術(shù)工具具有手柄，所述手柄與桿的扭矩傳遞 界面，所述桿連接至手術(shù)器具。諸如刮器之類的手術(shù)器具可設(shè)置在身 體中理想的位置中(220)。扭矩隨后可作用于手柄(230)從而使桿 和手術(shù)器具旋轉(zhuǎn)。所述方法進(jìn)一步包括通過作用大于預(yù)定扭矩極限的 扭矩脫離手柄和桿之間的扭矩傳遞界面(240)。所述方法可進(jìn)一步包 括過大的扭矩己經(jīng)使其脫離之后重新接合扭矩傳遞界面(250)。在一 種實(shí)施方式中，扭矩傳遞界面包括手術(shù)工具的第一表面和手術(shù)工具的 第二表面。表面中的一個(gè)包括與另一個(gè)表面中的槽口26可接合的突起 30。第一表面與第二表面的重新接合(240)可包括旋轉(zhuǎn)手柄，直到突 起30和槽口26為了重新接合而重新對齊。盡管本發(fā)明已經(jīng)參考特定的實(shí)施方式進(jìn)行了描述，然而應(yīng)當(dāng)認(rèn)識 到這些實(shí)施方式僅僅示出了本發(fā)明的原理。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng) 當(dāng)理解本發(fā)明的扭矩限制設(shè)備和方法可以以其它方式和實(shí)施方式進(jìn)行 建構(gòu)并實(shí)施。因此，因?yàn)槠渌鼘?shí)施方式同樣落入本發(fā)明的范圍，因此 在此的說明不應(yīng)當(dāng)作為對本發(fā)明的限制而進(jìn)行解釋。
權(quán)利要求
1.一種手術(shù)設(shè)備，包括桿，在一端連接至可旋轉(zhuǎn)的手柄并在相對端連接至手術(shù)器具；第一扭矩限制元件，連接至所述手柄；以及第二扭矩限制元件，可操作地連接至所述桿和手術(shù)器具，并可釋放地可接合所述第一扭矩限制元件，其中，所述手柄的旋轉(zhuǎn)引起所述桿和手術(shù)器具旋轉(zhuǎn)，并且其中，當(dāng)作用于所述手柄的旋轉(zhuǎn)作用力大于預(yù)定的扭矩極限時(shí)，所述第一扭矩限制元件與所述第二扭矩限制元件脫離，使得所述手柄可旋轉(zhuǎn)，而所述桿和手術(shù)器具不旋轉(zhuǎn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的手術(shù)設(shè)備，其中，所述第一扭矩限制元 件在脫離之后可重新接合所述第二扭矩限制元件，使得所述手柄的進(jìn) 一步旋轉(zhuǎn)引起所述桿和手術(shù)器具旋轉(zhuǎn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的手術(shù)設(shè)備，其中，所述第一扭矩限制元件還包括(a)球塞，包括球并容納 在連接至所述手柄的缸體中；以及(b)偏壓機(jī)構(gòu)，位于所述缸體中并 構(gòu)造為將所述球塞球推動(dòng)至接合第二扭矩限制元件，并且其中，所述第二扭矩限制元件還包括球接合容座，所述球接合容 座連接至所述桿用于可釋放地接合所述球塞球。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的手術(shù)設(shè)備，其中，所述球塞球在脫離之 后可重新接合所述球接合容座，使得所述手柄的進(jìn)一步的旋轉(zhuǎn)引起所 述桿和手術(shù)器具旋轉(zhuǎn)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的手術(shù)設(shè)備，其中，所述球塞設(shè)置為基本 垂直于所述桿。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的手術(shù)設(shè)備，其中，所述偏壓機(jī)構(gòu)還包括彈簧。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的手術(shù)設(shè)備，其中，所述第二扭矩限制元 件連接至中空軸，所述桿通過所述中空軸可滑動(dòng)地移動(dòng)，并且其中， 所述第一和第二扭矩限制元件嵌在所述手柄中的空腔中。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的手術(shù)設(shè)備，還包括球軸承，所述球軸承 位于所述球接合容座的相對側(cè)上并固定地連接在所述手柄的空腔中。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的手術(shù)設(shè)備，所述桿還包括球接頭，所述 球接頭連接至所述桿的連接至所述手柄的端部，并且所述手柄還包括 可樞轉(zhuǎn)地連接至所述手柄的杠桿并具有圍繞所述球接頭可旋轉(zhuǎn)地布置 的球接頭容座，其中，當(dāng)所述杠桿在所述手柄中樞轉(zhuǎn)時(shí)，所述手術(shù)器具移動(dòng)至相 對于所述桿的一定角度處，并且其中，當(dāng)所述扭矩限制元件脫離時(shí)，所述手柄可圍繞所述桿旋轉(zhuǎn)， 而所述手術(shù)器具不旋轉(zhuǎn)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的手術(shù)設(shè)備，還包括第一表面，所述第一 表面連接至所述手柄并偏壓地接觸連接至所述桿的第二表面，所述第一扭矩限制元件還包括來自所述第一表面的突起，并且所 述第二扭矩限制元件在所述第二表面中還包括用于可釋放地接合所述 突起的槽口。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的手術(shù)設(shè)備，其中，所述突起在脫離之 后可重新接合所述槽口，使得所述手柄的進(jìn)一步的旋轉(zhuǎn)引起所述桿和 手術(shù)器具旋轉(zhuǎn)。
12. —種手術(shù)設(shè)備，包括桿，具有第一端和第二端； 手柄，位于所述桿的所述第一端的附近； 手術(shù)器具，連接至所述桿的所述第二端； 第一表面，連接至所述手柄；以及第二表面，連接至所述桿，所述第二表面可釋放地可接合接觸所 述第一表面，使得所述手柄的旋轉(zhuǎn)引起所述桿和手術(shù)器具旋轉(zhuǎn)，其中，當(dāng)作用于所述手柄的旋轉(zhuǎn)作用力大于預(yù)定的扭矩極限時(shí)， 所述第一表面與所述第二表面脫離，使得所述手柄可旋轉(zhuǎn)而所述桿和 手術(shù)器具不旋轉(zhuǎn)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的手術(shù)設(shè)備，還包括殼體，所述殼體連 接至所述手柄并限定空腔，在所述空腔內(nèi)設(shè)置有所述第一表面和所述 第二表面。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的手術(shù)設(shè)備，所述第一表面包括具有突 起的第一板，并且所述第二表面包括具有槽口的第二板，其中，所述 突起與所述槽口可接合。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的手術(shù)設(shè)備，其中，所述突起和所述槽 口為基本相同的尺寸和形狀。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的手術(shù)設(shè)備，還包括彈簧，所述彈簧設(shè) 置在所述殼體和所述第一表面之間，所述彈簧能夠在所述第一表面上 施加作用力以使所述突起與所述槽口接合。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的手術(shù)設(shè)備，所述殼體還包括支撐件， 所述支撐件防止所述第二表面向所述桿的所述第二端運(yùn)動(dòng)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的手術(shù)設(shè)備，所述第一表面包括球塞， 所述球塞具有連接在一端的球，并且所述第二表面包括具有凹部的盤，其中，所述球可釋放地與所述凹部可接合。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的手術(shù)設(shè)備，其中，所述球和所述凹部 為基本相同的尺寸和形狀。
20. —種手術(shù)設(shè)備，包括桿，包括第一部分和第二部分，所述第一部分可旋轉(zhuǎn)地連接至所述第二部分；手柄，連接至所述桿的所述第一部分； 器具，連接至所述桿的所述第二部分；第一板，連接至所述桿的所述第一部分，所述第一板具有凸部；第二板，連接至所述桿的所述第二部分，所述第二板具有凹部， 所述凹部具有與所述第一板的所述凸部基本相同的尺寸和形狀；殼體，該殼體限定空腔，所述第一板和所述第二板裝配在所述空 腔內(nèi)部，并且所述第二板通過凸緣被約束在所述殼體內(nèi)；以及壓縮彈簧，設(shè)置在所述殼體的帽和所述第一板的表面之間，使得 所述彈簧向著所述第二板縱向推動(dòng)所述第一板，其中，所述第一板的所述凸部可接合所述第二板的所述凹部，使 得所述桿的所述第一部分的旋轉(zhuǎn)引起所述桿的所述第二部分和所述器 具旋轉(zhuǎn)，并且其中，當(dāng)作用于所述手柄和所述桿的所述第一部分的旋轉(zhuǎn)作用力 大于預(yù)定的扭矩極限時(shí)，所述彈簧壓縮并且所述第一板的所述凸部與 所述第二板的所述凹部脫離，使得所述第一部分可旋轉(zhuǎn)而所述第二部 分和所述器具不旋轉(zhuǎn)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的手術(shù)設(shè)備，所述桿還包括柱狀管，在 所述柱狀管中設(shè)置有致動(dòng)器，可操作所述致動(dòng)器以啟動(dòng)所述器具。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的手術(shù)設(shè)備，還包括觸發(fā)器，所述觸發(fā) 器布置在所述手柄上，可用于控制所述致動(dòng)器。
23. —種手術(shù)設(shè)備，包括 桿，具有第一端和第二端；手柄，位于所述桿的所述第一端的附近； 手術(shù)器具，連接至所述桿的所述第二端； 球塞，包括球并容納在連接至所述手柄的缸體中； 彈簧，位于所述缸體中并構(gòu)造為在所述缸體中沿縱向推動(dòng)所述球 塞；以及盤，連接至所述桿并具有凹部，所述凹部具有與所述球塞的所述 球基本相同的尺寸和形狀，其中，所述球塞球可接合所述盤的所述凹部，使得所述手柄的旋 轉(zhuǎn)引起所述桿和手術(shù)器具旋轉(zhuǎn)，并且其中，當(dāng)作用于所述手柄的旋轉(zhuǎn)作用力大于預(yù)定的扭矩極限時(shí)， 所述彈簧壓縮并且所述球塞球與所述凹部脫離，使得所述手柄可旋轉(zhuǎn) 而所述桿和手術(shù)器具不旋轉(zhuǎn)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的手術(shù)設(shè)備，還包括殼體，所述殼體連 接至所述手柄并限定空腔，所述空腔具有基本柱狀的形狀和一定直徑 并且在其中設(shè)置有所述盤和球塞。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的手術(shù)設(shè)備，所述盤和所述殼體空腔各 具有一定直徑，其中，所述空腔的直徑介于0和10毫米之間并大于所述盤的直徑。
26. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的手術(shù)設(shè)備，所述手柄具有用于容納所 述桿的所述第一端的空腔。
27. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的手術(shù)設(shè)備，所述殼體包括用于限制所 述桿的縱向運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。
28. —種使用手術(shù)工具的方法，包括提供所述手術(shù)工具，所述手術(shù)工具具有桿，所述桿在一端可旋 轉(zhuǎn)地接合手柄，并在相對端連接至手術(shù)器具；以及第一扭矩限制元件， 連接至所述手柄并可接合第二扭矩限制元件，所述第二扭矩限制元件 可操作地連接至所述手術(shù)器具；將所述手術(shù)器具和所述桿的一部分插入內(nèi)部身體區(qū)域； 將第一旋轉(zhuǎn)作用力作用于所述手柄以旋轉(zhuǎn)所述手術(shù)器具；和 將大于預(yù)定扭矩極限的第二旋轉(zhuǎn)作用力作用于所述手柄，由此將 所述第一元件與所述第二元件脫離，使得所述手柄旋轉(zhuǎn)而所述手術(shù)器 具不旋轉(zhuǎn)。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，還包括旋轉(zhuǎn)所述手柄以將所述 第一元件重新接合所述第二元件，使得所述手柄的進(jìn)一步的旋轉(zhuǎn)引起 所述手術(shù)器具旋轉(zhuǎn)。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，所述手術(shù)工具還包括第一表面，所述第一表面連接至所述手柄并 偏壓地接觸連接至所述桿的第二表面，所述第一扭矩限制元件還包括來自所述第一表面的突起，并且所 述第二扭矩限制元件還在所述第二表面中包括槽口，其中，旋轉(zhuǎn)所述手柄以使所述第一元件重新接合所述第二元件還 包括使來自所述第一表面的所述突起與所述第二表面中的所述槽口重 新對齊。
31. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，所述第一扭矩限制元件還包括球塞，該球塞具有連接的球，并且 所述第二扭矩限制元件還包括球接合容座，所述球偏壓地接觸所述球 接合容座，其中，旋轉(zhuǎn)所述手柄以使所述第一元件重新接合所述第二元件還 包括使所述球塞球與所述球接合容座重新對齊。
32.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中，所述球塞設(shè)置為基本垂 直于所述桿。
全文摘要
本發(fā)明公開了扭矩限制設(shè)備，包括所述扭矩限制設(shè)備的工具、以及用于使用所述扭矩限制設(shè)備的方法。扭矩限制設(shè)備包括第一表面和第二表面，所述第一表面和第二表面設(shè)置為可接合的關(guān)系。在預(yù)定的扭矩范圍內(nèi)，所述第一表面和第二表面可一起旋轉(zhuǎn)，從而作用于所述第一表面的扭矩傳遞至所述第二表面。當(dāng)所作用的扭矩大于預(yù)定的扭矩極限時(shí)，所述第一表面和第二表面可彼此脫離，防止過大的扭矩在所述表面和任何所連接器具之間傳遞。通過相對另一個(gè)表面自由地旋轉(zhuǎn)一個(gè)脫離的表面，所述表面可被重新接合以對所述設(shè)備進(jìn)行操作。
文檔編號A61B17/88GK101262829SQ200680033037
公開日2008年9月10日 申請日期2006年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月11日
發(fā)明者克里斯托弗·U·潘 申請人:科豐公司