用于外科手术操作的计量仪器

摘要

本发明公开了一种计量仪器，用于外科手术操作。为了解决现有技术中通常需要外科医生通过目测来对准假体构件这一问题，本发明的计量仪器(301)的优选实施例包括具有铅锤(303)的主体(302)，该铅锤固定至主体(302)。铅锤(303)在当地重力场的作用下从主体(302)上悬下来。更特别地，铅锤(303)可相对于主体(302)在第一平面和第二平面内旋转，所述平面相互正交。在使用中，连接器(322)允许计量仪器(301)连接至不同的外科手术工具。铅锤(303)上的指示器指针(315)的位置参照主体(302)上的两组标记(316和317)而加以指示，以允许外科医生确定第一平面中的第一角度和第二平面中的第二角度。在本发明的一个示例性应用中，第一和第二角度是与通过外科手术插入假体构件相关的解剖学上的角度。

权利要求

1.一种计量仪器，其在外科手术操作中用于患者以便同时在数量上确定第一平面中的第一角度和第二平面中的第二角度，所述计量仪器包括：主体，该主体包括相应于角增量的标记；和

铅锤，其通过万向节可旋转地安装在所述主体上，以便在当地重力场的作用下悬垂下来，所述铅锤包括位于所述万向节上方在所述标记附近的指针，所述铅锤可相对于所述主体在所述第一平面和所述第二平面内旋转，以便通过所述指针相对于所述标记的设置分别确定所述第一角度和所述第二角度。

2.根据权利要求1所述的计量仪器，其中所述万向节为下列中的任何一种：球窝接头；

单枢轴点接头；

环眼端接头；

系杆端部接头；或

星形接头。

3.根据权利要求1所述的计量仪器，其中所述第一平面正交于所述第二平面。

4.根据权利要求1所述的计量仪器，其中所述标记的第一子集相应于所述第一角度的角增量，并且所述标记的第二子集相应于所述第二角度的角增量。

5.根据权利要求1所述的计量仪器，还包括设置在所述主体上的用于将所述计量仪器连接至假体构件的连接器。

6.根据权利要求1所述的计量仪器，还包括设置在所述主体上的用于将所述计量仪器连接至患者预定部位的连接器。

7.根据权利要求1所述的计量仪器，其中所述外科手术操作是在髋部替换的过程中，将基节杯插入到口径铰大了的基节臼中。

8.根据权利要求7所述的计量仪器，其中所述第一角度相应于所述基节杯相对于所述口径铰大了的基节臼的移位。

9.根据权利要求7所述的计量仪器，其中所述第二角度相应于所述基节杯相对于所述口径铰大了的基节臼的外展。

10.根据权利要求1所述的计量仪器，其中铅锤相对于主体的移动是衰减的。

11.一种计量仪器，其在外科手术操作中用于患者以便同时在数量上确定第一平面中的第一角度和第二平面中的第二角度，所述计量仪器包括：主体，该主体包括相应于角增量的标记；

第一铅锤，其可旋转地安装至所述主体，以便在当地重力场的作用下悬垂下来，所述第一铅锤包括位于所述标记附近的第一指针，所述第一铅锤可相对于所述主体在所述第一平面内旋转，以便通过所述第一指针相对于所述标记的设置来确定所述第一角度；和第二铅锤，其可旋转地安装至所述主体，以便在当地重力场的作用下悬垂下来，所述第二铅锤包括位于所述标记附近的第二指针，所述第二铅锤可相对于所述主体在所述第二平面内旋转，以便通过所述第二指针相对于所述标记的设置来确定所述第二角度。

12.根据权利要求11所述的计量仪器，其中所述第一铅锤被安装至所述主体以用于绕第一轴旋转，并且所述第二铅锤被安装至所述主体以用于绕第二轴旋转，所述第一轴正交于所述第二轴。

说明书

用于外科手术操作的计量仪器

[0001] 本申请是中国专利申请No.200480037510.0(国际申请号：PCT/AU2004/001568；国际申请日：2004年11月12日；发明名称：用于外科手术操作的计量仪器)的分案申请。

技术领域

[0002] 本发明涉及外科手术工具和外科手术方法，并且特别涉及一种用于外科手术操作，例如涉及假体构件的外科手术的计量仪器。

[0003] 本发明主要研制在人体或动物身上进行截骨外科手术时移植假体的构件，例如涉及髋部替换外科手术等等。但是应该理解，本发明并不限于这一特殊的应用领域。

背景技术

[0004] 现有技术的假体移植技术通常需要外科医生通过目测来对准假体构件。这种现有技术使用在髋部替换外科手术中，例如可导致假体构件，诸如股骨杆和基节杯(acetabular cup)的失调。这种失调可导致术后并发症，例如腿的失调，不恰当的腿长和/或不恰当的软组织拉紧。这种未对准的假体构件的长期影响还可包括构件的加速磨损，构件的无菌疏松和潜在地外科手术的过早重复。

[0005] 这些结果中的一些至少部分地由在共同未决的专利申请文件No.PCT/AU02/01482(WO03/037192)中公开的装置提出，其全部内容合并于此而引为参考。该专利说明书公开了示于图20-24和图36的定位手柄的使用。这种定位手柄具有适于显示假体构件是否处于预定方位的计量仪器。这种定位手柄尽管相对于现有技术具有显著的改进，但是它仍显示出了一定的局限性。

[0006] 在整个说明书中对现有技术的任何论述决不应被认为是承认这种事实，即该现有技术是众所周知的，或构成了本领域中公知常识的一部分。

发明内容

[0007] 根据本发明的一个方面，提供了一种用在外科手术操作中以确定第一平面中的第一角度和第二平面中的第二角度的计量仪器，所述计量仪器包括：

[0008] 主体；和

[0009] 铅锤，其安装在所述主体上，以便在当地重力场作用下悬垂下来，所述铅锤可相对于所述主体在所述第一平面和所述第二平面中旋转，以便分别确定所述第一角度和所述第二角度。

[0010] 优选地，一万向节将所述铅锤可旋转地安装在主体上。在优选实施例中，万向节可为球窝接头，但应该了解到，其他类型的万向节，例如环眼端接头，单枢轴点接头，系杆端接头或星形接头可被用于可替换的优选实施例中。

[0011] 优选地第一平面正交于第二平面。

[0012] 优选实施例中的铅锤包括指针，并且主体优选地包括设置在所述指针附近的标记。更优选地，标记的第一子集相应于第一角度的角增量，并且标记的第二子集相应于第二角度的角增量。

[0013] 本发明的优选实施例包括设置在主体上的连接器，其用于将计量仪器连接至假体构件。一可替换的优选实施例包括设置在所述主体上的连接器，其用于将计量仪器连接至患者预定部位。

[0014] 优选实施例特别适合于外科手术应用，例如在髋部的替换过程中，将基节杯插入到口径铰大了的基节臼中。为了实现这种应用，第一角度优选地与基节杯的转向相对应，并且第二角度优选地与基节杯的外展相对应。

[0015] 根据本发明的第二方面，提供了一种用在外科手术操作中以确定第一平面中的第一角度和第二平面中的第二角度的计量仪器，所述计量仪器包括：

[0016] 主体；

[0017] 第一铅锤，其安装至所述主体，以便在当地重力场的作用下悬垂下来，所述第一铅锤可相对于所述主体在所述第一平面中旋转，以便确定所述第一角度；和[0018] 第二铅锤，其安装至所述主体，以便在当地重力场的作用下悬垂下来，所述第二铅锤可相对于所述主体在所述第二平面中旋转，以便确定所述第二角度。

[0019] 优选地第一铅锤被安装至主体，用于围绕第一轴旋转，并且第二铅锤被安装至主体，用于围绕第二轴旋转，借此第一轴正交于第二轴。

附图说明

[0020] 现在仅通过示例的方法，参照附图对优选实施例加以说明，图中：

[0021] 图1是本发明第一优选实施例的透视图；

[0022] 图2是第一实施例的平面图；

[0023] 图3是第一实施例的侧视图；

[0024] 图4是第一实施例的后视图；

[0025] 图5是本发明第二优选实施例的透视图；

[0026] 图6是第二实施例的平面图；

[0027] 图7是第二实施例的侧视图；

[0028] 图8是第二实施例的后视图；

[0029] 图9是用于本发明第一和第二优选实施例的铅锤的透视图；

[0030] 图10是图9所示的铅锤的侧视图；

[0031] 图11是图9所示的铅锤的后视图；

[0032] 图12是图9所示的铅锤的平面图；

[0033] 图13和14是各自左和右杯形支架的平面图；

[0034] 图15是手柄装置的平面图；

[0035] 图16和17分别是定位框架的侧视图和平面图；

[0036] 图18和19分别是操作左和右髋部的隔板元件的平面图；

[0037] 图20是在开始髋部替换外科手术之前，患者的透视图；

[0038] 图21是示出了部分用于患者基节臼的隔板定位工具的透视图；

[0039] 图22是本发明第三优选实施例的读取平面的平面图；

[0040] 图23是本发明第四实施例的透视图；

[0041] 图24是第四实施例的透视分解图；

[0042] 图25是第四实施例中主体的平面图；

[0043] 图26是第四实施例中主体的前视图；

[0044] 图27是第四实施例中主体的侧视图；

[0045] 图28是第四实施例中主体的透视图；

[0046] 图29是第四实施例中的枢轴元件的透视图；

[0047] 图30是第四实施例中的枢轴元件的仰视图；

[0048] 图31是第四实施例中的枢轴元件的前视图；

[0049] 图32是第四实施例中的枢轴元件的侧视图；

[0050] 图33是用于第四实施例中的销钉的透视图；

[0051] 图34是第四实施例中的销钉的侧视图；

[0052] 图35是第四实施例中的销钉的前视图；

[0053] 图36是第四实施例中铅锤的下部构件的透视图；

[0054] 图37是示于图36的构件的平面图；

[0055] 图38是示于图36的构件的前视图；

[0056] 图39是示于图36的构件的侧视图；

[0057] 图40是第四实施例中铅锤的上部构件的透视图；

[0058] 图41是示于图40的构件的平面图；

[0059] 图42是示于图40的构件的前视图；

[0060] 图43是示于图40的构件的侧视图；

[0061] 图44是第四实施例中刺刀型连接器的内螺纹构件；

[0062] 图45是示于图44中的内螺纹连接器构件的前视图；

[0063] 图46是示于图44中的内螺纹连接器构件的侧视图；

[0064] 图47是示于图44中的内螺纹连接器构件的平面图；

[0065] 图48是用于第四实施例的计量仪器的刺刀型连接器的外螺纹构件的透视图；

[0066] 图49是示于图47中的外螺纹连接器构件的平面图；

[0067] 图50是示于图47中的外螺纹连接器构件的侧视图；

[0068] 图51是示于图47中的外螺纹连接器构件的前视图。

[0069] 具体实施方式

[0070] 参照附图，计量仪器1的第一优选实施例包括具有铅锤3的主体2，该铅锤3固定到主体2。铅锤3受当地重力场的影响从主体2上悬垂下来。更特别地，铅锤3可相对于主体2在图2的以虚线4所指示的第一平面和同样示于图2的以虚线5所指示的第二平面中旋转。第一平面与第二平面正交。

[0071] 球窝接头6形式的万向节将铅锤3可旋转地安装至主体2。万向节6具有其中心容纳在铅锤3内部的球体7。铅锤3的内表面8具有与球体7的凹形表面相适应的凸形。轴9贯穿球体7的中心，以确定第一和第二圆柱形端部10和11。轴9的半径沿着圆锥形部分12和13从嵌入在球体7内的细小中心部分的半径增加到较大的第一和第二圆柱形端部
10和11的半径。轴9贯穿设置在铅锤中的孔14和15。孔14和15分别确定环形止块16和17。球体7可相对于铅锤3以任何方向自由移动，至少直到圆锥形部分12或13撞击在相邻的环形止块16或17上的某一点。如图11更好地示出了，铅锤3相对于轴9的移动范围由于铅锤3的侧壁在孔14和15的区域中的弧形损耗而扩大了。

[0072] 为了安装铅锤和轴，球体7、铅锤3和轴构件首先被单独制造。铅锤3最初在用于容纳球体7的外壳正下方的区域中是中空的。这允许球体7通过位于铅锤3的底座21中的孔20被插入。球体7随后通过核心19密封在铅锤3的内部，该核心插入孔20中并且随后填充球体7正下方的中空区域。与第一圆柱形端部10连接的轴9的细小部分随后通过螺纹拧入到孔15和设置在球体7中的孔。最终，第二圆柱形端部11通过紧固件22紧固至轴9的细小部分的另一侧上。

[0073] 如图2更好地示出了，铅锤3随后通过将圆柱形端部10和11固定地连接至主体2而安装在主体2上。

[0074] 主体2包括半圆形开口28，该开口用于向铅锤3的底座21提供间隙，以便当计量仪器1的定位相对于当地重力场改变时，铅锤3的底座21在重力影响下采取不同的位置。为了有助于减轻重量，多个孔39可被设置在主体2中，例如如图3和7所示。

[0075] 在使用中，主体2相对于铅锤3定位，以使得圆锥形部分12和13不与环形止块16和17相接触。这一点，与铅锤3具有低于由球体17所确定的枢轴点的重心18这一事实相结合，确保了铅锤3能够由于其自身的重力而自由垂直悬挂。

[0076] 在替换实施例中(未加以说明)，万向节6采取其它形态，例如环眼端接头，系杆端部接头或星形接头(rose joint)。

[0077] 铅锤3具有从万向节6上延伸出来的指针23。当在重力影响下而从球窝接头7自由悬挂下来时，指针23的端部直接定位在球窝接头6的中心之上，并且铅锤3的重心18直接定位在球窝接头6的中心之下。主体2限定了为指针23的移动提供间隙的腔体29。

[0078] 主体2的上表面包括设置在指针23附近的标记24，25，26和27。第一标记子集24和26相应于第一角度的角增量，并且第二标记子集25和27相应于第二角度的角增量。
这样，计量仪器1可被用于确定第一平面4中的第一角度和第二平面5中的第二角度。例如在一个优选实施例中，标记24和26相应于第一角度的5°增量，该第一角度的变化范围从位于标记一个端部的-25°，经过标记中心的0°，向外到达位于标记相对端部的+25°。
同样地，标记25和27相应于第二角度的5°增量，该第二角度的变化范围从位于标记一个端部的-10°，经过标记中心的0°，向外到达位于标记相对端部的+10°。在使用中，使用该优选实施例的外科医生或其它人，可相对于标记24或26估计指针23的尖端位置，以便确定第一角度。使用者还可相对于标记25或27估计指针23的尖端位置，以便确定第二角度。因此，该外科工具可有利地允许使用者快速而方便地相对于当地重力场来确定与计量仪器1的定位相关的两个独立角度。

[0079] 本发明的计量仪器1优选地替代在共同未决的PCT申请文件No.PCT/AU02/01482(WO03/037192)的图36中所示的定位手柄158。

[0080] 连接器30设置在主体2上，用于将计量仪器1连接至假体构件，或其它外科工具，或患者的预定位置。例如，计量仪器1可构成外科工具中的一个构件，例如一个杯形定位工具，其包括：

[0081] 计量仪器1；

[0082] 分别示于图13和14的左、右杯形支架158；和

[0083] 示于图15的手柄213。

[0084] 计量仪器1的主体2确定了远端31和近端32，及位于该两个端部之间的手柄34。铅锤3设置在近端32附近。包括内螺纹套环30的连接器设置在远端31。杯形定位工具的装配需要将套环30与示于图13和14的杯形支架158中的任何一个相配合。适当的杯形支架158通过设置在杯形支架158近端164上的接合装置160而连接至计量仪器1。更特别地，接合装置160包括嵌入位于计量仪器1远端31上的连接器中的突出部分169，用于确保两构件之间正确的相对定位。一旦相互嵌入，内螺纹套环30与杯形支架158上的外螺纹
224相接合以便将两构件固定在一起。

[0085] 当操作杯形定位工具167时，示于图15的手柄213向外科医生提供了额外的杠杆作用。为了将手柄213连接至杯形支架158，手柄213上的外螺纹163与设置在杯形支架158内的内螺纹162螺纹连接。虽然定位手柄159被计量仪器1所替换，但是所得到的杯形定位工具167相似于在共同未决的PCT申请文件No.PCT/AU02/01482(WO03/037192)的图
69所示的定位工具。

[0086] 下一步是将适当尺寸的假体基节杯连接到杯形定位工具上(如果需要的话，具有一个或多个与假体基节杯相配合隔板)。而后外科医生将杯形定位工具用于创伤中，以便使该杯形物靠近口径铰大了的基节臼。

[0087] 现在，定位杯形定位工具以确保假体基节杯处于解剖学上的正确定位，以便插入到口径铰大了的基节臼中是必要的。这一点可参照由计量仪器1上的指针23指示的两个角度并结合示于图16和17的定位框架176而获得。换句话说，杯形定位工具可由外科医生以相似于在尚未授权的PCT申请文件No.PCT/AU02/01482(WO03/037192)中说明的方式加以利用，但这是通过使用本计量仪器1在两个不同的平面中监测两个角度，而不是由在尚未授权的PCT申请文件No.PCT/AU02/01482(WO03/037192)中所公开的，通过监测由定位手柄159的铅锤173所显示的在单个平面中的单个角度，向外科医生提供具有更多益处的额外信息。连接器158相对于计量仪器1的几何形状和患者的定位(患者通过使用示于图20的骨盆支架230而被保持在稳定的状况下)是这样的，即参照标记24或26读取的第一平面中的第一角度与相对于口径被铰大了的基节臼的基节杯的转向相对应。类似地，参照标记25或27读取的第二平面中的第二角度与相对于口径被铰大了的基节臼的基节杯的外展相对应。

[0088] 示于图16和17的定位框架176可用于将基节杯准确地定位在一平面内而不是通过铅锤3所显示的情况进行。定位框架176包括限定了第一端部178和第二端部179的框架元件177。框架元件177从侧面看时通常为‘L’形，从平面看为‘A’形。邻接衬垫180设置在第一端部178上并适合于紧靠平面，特别是手术台的垂直侧面。例如，外科医生可利用他的或她的膝盖将邻接衬垫180压在手术台的侧面。定位框架176的第二端部179可定位在患者的髋部附近。

[0089] 呈槽形部件181形态的接合装置设置在第二端部179上并被对准以便向患者的髋部突出。槽形部件181中的开口端狭槽225确定了半圆形表面226，该半圆形表面具有与计量仪器1的手柄34的外部曲率半径相匹配的内部曲率半径。换句话说，狭槽225的尺寸被确定为接收并引导手柄34。其几何尺寸是这样的，即手柄34与接合装置181的连接迫使定位手柄159相对于与铅锤3相关的两个平面不同的第三平面推入预定的方位。这是由于当手柄34与槽形部件181相配合时，槽形部件181具有足以确保手柄34的纵轴与槽形部件181的轴相匹配的宽度227。更特别地，当手柄34被置于槽形部件181内部时，手柄34，以及因此计量仪器1大体上垂直于手术台的侧面。当处于这种位置时，外科医生可使计量仪器1倾斜以调整转向，并转动计量仪器1以便调整外展。

[0090] 因此，当满足下列条件中的每一个时：

[0091] ·患者的髋部位于如图20所示的手术台上的预定位置；

[0092] ·定位框架176的第一端部178邻接患者髋部附近的手术台侧面，以使得槽形部件181面向患者的髋部；

[0093] ·计量仪器1的手柄34与槽形部件181相配合；以及

[0094] ·计量仪器的指针23显示出转向和外展的预期角度，

[0095] 而后，外科医生可确信假体基节杯被正确地定位，以用于插入到患者的髋部中。在这一点上，外科医生使用冲孔装置将基节杯冲击入口径铰大了的基节臼中。

[0096] 典型的髋部替换手术的另一个步骤是将杆插入到股管中。在插入后，杆33的端部34从股骨的端部伸出。现在，确定术后正确的腿长、组织拉紧和肌肉拉紧所需的假体颈部的长度是必须的。较短的试用头被置于杆上并且缩减了髋关节。如图21更好地示出了，如果需要的话，隔板定位工具189通过将左、右隔板元件190以类似于杯形支架158被预先连接至计量仪器1的方式连接至计量仪器1上而加以装配。即，突出部分191嵌入到位于计量仪器1远端31上的连接器30中的孔中。套环30与隔板元件190的近端192螺纹连接。
同样与杯形定位工具的预先装配类似，手柄213以设置在隔板元件190近端192附近的内螺纹193而旋入至隔板元件190内。换句话说，为了安装隔板定位工具189，只需简单地从杯形定位工具开始，并且以隔板元件190替换杯形支架158。

[0097] 隔板元件190包括具有狭槽195的隔板194，该狭槽适合于与已经插入到股骨中的假体杆的端部34接合。如图21所示(虽然试用头在口径铰大了的基节臼内很模糊)，这可将隔板194定位在试用头和股骨端部34中间。当适当地定位时，试用头被设置在半球形表面203内。再一次，外科医生可使用计量仪器1上的铅锤3并结合定位框架176，在执行用以确定适当的假体颈部长度的检测时，确保隔板194和试用头以解剖学上的正确方式被定位。

[0098] 计量仪器1的另一个示例性应用是在假体构件插入前，测量患者的自然几何尺寸。例如，一旦髋关节脱位，外科医生希望测量患者基节臼自然发生的转向和外展角度。对于这种应用，计量仪器1被连接至邻接患者基节臼的连接器上，并且计量仪器被保持成与患者成预定的关系(例如通过示于图20的骨盆支架230和示于图16和17的定位框架以类似于上述的方式进行)。这允许外科医生通过标记24或26确定自然转向角度，并通过标记25或27确定自然外展角度。这些图随后被注释以便后来使用，例如外科医生可选择以与上述确定的自然角度相同的转向和外展角度插入假体基节臼。

[0099] 示于图5至8的计量仪器37的可替换优选实施例与示于图1至4的计量仪器的优选实施例基本上相同，但是除提供了夹具形式的不同连接器30之外。这种夹具包括固定地设置在螺栓37相对端部36上的支托35。因此，连接有计量仪器37的物体的一部分可被置于支托35和螺栓端部36之间。螺栓头部38随后旋转，以便向支托35旋动螺栓端部36，从而将计量仪器37夹紧至该物体。

[0100] 计量仪器40的另一个实施例包括如图22所示的读取表面。该实施例不同于上述实施例的地方在于它使用与单个铅锤3形成对比的两个独立的铅锤41和42。在该实施例中，第一和第二铅锤41和42各自地固定至计量仪器主体43，以使得每一个铅锤受重力的影响悬下。第一铅锤41安装至主体43以便绕第一轴44在第一平面中旋转，并且第二铅锤42安装至主体43以便绕第二轴45在第二平面中旋转。第一轴44正交于第二轴45。在使用中，外科医生将第一铅锤41的位置相对于标记46或47进行比较以确定第一角度。类似地，第二铅锤42的位置与标记48或49进行比较以确定第二角度。与示于图1至8的计量仪器1和37相比，由于这一实施例不需要提供万向节30，因此该实施例具有机械简单的优点。

[0101] 本发明的第四实施例示于所包括的图23至47中。计量仪器301的这一优选实施例包括具有铅锤303的主体302，该铅锤303安装至主体302。铅锤303受当地重力场的影响从主体302悬垂下来。更特别地，铅锤303可相对于主体302在第一平面和第二平面内旋转，所述平面相互正交。

[0102] 万向节304可将铅锤303旋转地安装至主体302。如图29至32更好地示出了，万向节304由细长的枢轴元件305构成。枢轴元件305固定地设置在销钉306上，该销钉贯穿设置在枢轴元件305的孔336。销钉306固定地设置在置于主体307上的孔337和338中。枢轴元件305确定了半球形头部308和半球形底座309。上部半球形头部308适合于与相应的设置在铅锤303的上部构件311中的半球形空腔310相配合。

[0103] 半球形头部308的直径与相应的半球形空腔310的直径相等。过小的直径可促进计量仪器过度敏感的输出；这是由于指示器指针315在平静下来以便稳定地读数之前会振荡一段不被接受的较长时期。相反，过大的直径会给予铅锤过多的衰减，这将潜在地导致不准确的读数。在优选实施例中，这一直径优选地大于1mm，并小于6mm。更优选地，该直径大于2mm，并小于4mm。在优选实施例中所使用的直径为3mm，这被发现相对于主体302给予了铅锤303的移动以可接收程度的衰减。

[0104] 在装配过程中，铅锤303通过布置上部构件331而可旋转地安装至主体302，以使得空腔310配合或者直接接近头部308。铅锤303的下部构件312设置于或靠近枢轴元件305的相对端部，以使得上部和下部构件311和312相互配合。更特别地，上部构件311下部边缘上的凹进部分313适合于与设置在下部构件12的上边缘上的边缘314相配合。上部和下部构件311和312随后相互连接，例如通过连接装置，如焊接、胶粘等。这可有效地将枢轴元件305密封在铅锤303内。因此，当使用计量仪器并且枢轴元件305被基本垂直定向时，铅锤303能在两个平面中自由转动，以允许铅锤的重心采取位于头部308正下方的位置。在这种情况下，指示器指针315旋转到一个位置上，该位置允许两个角度可相对于两组标记316和317以参照预先描述的实施例详细描述的方式读取。

[0105] 枢轴元件305被包围在其中的铅锤303内部空腔的内部尺寸被选择，以确保当铅锤303受重力作用从头部308悬垂下来时，底座309和临近的下部构件312的内表面335之间可提供最小的间隙距离。这可确保铅锤303仅在枢轴元件的头部308接合枢轴元件305，从而允许铅锤自由悬垂。即，在这一优选实施例中所使用的接头类型可为称之为“单枢轴点接头”，其中枢轴元件305的头部308有效地起到“单枢轴点”的作用。间隙距离优选地为最小，以确保铅锤不会从其与头部308的接合中移动显著的距离，就如同例如如果计量仪器301上下摆动或无意中下垂所发生的那样。在优选实施例中，使用约0.5mm的间隙距离。换句话说，最小间隙距离可确保空腔310保持紧密地靠近头部308，即使计量仪器摆动或下垂，并且因此当计量仪器301相对于空腔返回至其使用中的定位时，计量仪器301恢复与头部308的接合。

[0106] 在铅锤303的上部构件311的相对侧面上设置有切口318和319，用于允许铅锤303在不撞击销钉306的前提下，在其可允许的移动范围内旋转。出于同样的原因，在铅锤
303的下部构件312上也设置切口320和321。

[0107] 计量仪器301的第四实施例可通过呈刺刀型连接器形式的连接器322连接到其它外科工具。内连接器构件323设置在主体302的一侧。该内连接器构件323包括中空的圆柱体332，该圆柱体具有连接至主体302的近端324和适合于接收外连接器构件328的开口远端325。开口远端325具有两个相对的通道329和330，它们分别限定了两个轨迹，其中从外连接器构件328中伸出的一对相应的尖头326和327可插入到该轨迹中。为了防止计量仪器301相对于其被连接的外科工具未对准，轨迹329和330及相应的尖头326和327具有不同的尺寸。因此，在计量仪器301和外科手术工具之间仅存在一个将允许两个尖头与两个轨迹相配合的相对定位。如果呈180°未对准，较长的尖头326将不会配合到相对较小的通道330中。

[0108] 内连接器构件323包括呈弹簧331形式的弹性偏压装置，它们设置在中空的圆柱体周围，以便在外连接器构件328插入到内连接器构件323上时抵靠在尖头326和327上。从而向中空圆柱体的远端偏压尖头。因此，一旦计量仪器301相对于其将连接的外科工具旋转时，尖头326和327在轨迹中的曲线333和334周围移动，在这一点上，弹性偏压将尖头推入与轨迹的端部335和336牢固的接合，由此将计量仪器301连接至外科工具。当连接后，外连接器构件328的轴339的端部被容纳在中空圆柱体332内部。

[0109] 为了将计量仪器301从外科工具的外连接器构件328上分离，使用者必须逆着偏压力移动尖头326和327，而后相对于外科手术工具扭曲计量仪器301，以便将尖头326和327向后移动到曲线333和334周围，以允许尖头从轨迹340和341的开口端上脱离。

[0110] 尽管本发明已经参照具体实施例作出了描述，但是本领域技术人员应该理解，本发明可以许多其它形式加以实施。