以两个不同扭矩水平拧紧骨科固定螺钉的系统的制作方法

以两个不同扭矩水平拧紧骨科固定螺钉的系统
1.相关申请的交叉引用
2.本专利申请要求2019年3月26日提交的序列号为pct/ib2019/052453的国际专利申请的优先权，其内容通过引用整体并入本文。
技术领域
3.本发明涉及骨科，更准确地，涉及包括椎弓根螺钉、杆和相应固定螺钉的骨科工具和系统。本发明还涉及用于操纵这些元件的器械，以及使用这些元件以将扭矩施加到固定螺钉的方法。


背景技术：

4.在用于骨科手术的骨科和植入工具和系统的领域中，更具体地说是用于脊柱的脊柱融合手术，固定螺钉用于向下推动杆型或棒型装置并将其附接到椎弓根螺钉的头部。将脊柱杆朝向椎弓根螺钉的头部向下推动到其中的过程也称为杆复位。在将杆附接到椎弓根螺钉的头部之前，椎弓根螺钉利用用于将椎弓根螺钉紧固到患者或生物的椎骨的骨锚固件、螺纹骨接合部分或骨螺钉附接到椎骨。为此，作为示例，对于用于椎骨融合的几个相邻椎骨，针对每个椎骨为其附接椎弓根螺钉，并且其后通过使用放置在由椎弓根螺钉头部形成的凹槽或u形开口中的杆，将几个椎弓根螺钉朝向彼此机械地紧固，沿着脊柱形成一排椎弓根螺钉。这允许为患者或生物的脊柱融合提供脊柱稳定所需的机械支撑。
5.例如，美国专利第10,058,355号(该参考文献通过引用整体并入本文)描述了一种提供椎弓根螺钉、相应的固定螺钉、杆和用于操作这些的工具的骨科植入物套件，包括用于保持椎弓根螺钉的螺钉延长器，以及用于相对于椎弓根螺钉的螺钉头部螺纹地拧紧固定螺钉的固定螺钉起子。作为另一示例，美国专利第8,795,283号(该参考文献通过引用整体并入本文)描述了用于脊柱稳定手术干预的另一种类型的成套骨科手术系统，包括具有用于接收杆的头部的椎弓根螺钉，以及用于手术干预所需的工具。在又一示例中，美国专利第8,262,662号(该参考文献通过引用整体并入本文)提供了一种用于将脊柱连接器输送到脊柱中的脊柱锚固部位的系统和方法。在一个实施例中，提供了一种脊柱植入物和进入装置，其包括u形接收器构件、骨接合构件、延伸构件、脊柱杆和固定螺钉。
6.如上所述，已提出了类似的骨科脊柱手术概念、工具和装置，用于通过固定螺钉将杆附接到椎弓根螺钉，例如美国专利第5,129,388号、美国专利第5,520,689号、美国专利第5,536,268、美国专利第5,720,751号、美国专利第5,984,923号、美国专利第6,056,753号、美国专利第6,183,472号、美国专利第6,258,090号、美国专利第6,454,768号、美国专利第6,648,888号、美国专利第6,740,086号、美国专利第7,618,442号、美国专利第8,308,782号、美国专利第8,876,868号、美国专利公报第2006/0025771号和美国专利公报第2018/0289397号，所有这些参考文献通过引用整体并入本文。
7.然而，当外科医生或脊柱手术工具的操作者需要通过固定螺钉将杆附接到椎弓根螺钉时，现有技术的工具仍然存在特定问题，特别是为了找到需要在不同情况下施加到固
定螺钉的合适扭矩量。因此，尽管目前在现有技术的相关脊柱手术工具中提出了所有解决方案，但强烈期望用于脊柱手术的显著改进的方法、系统和装置。


技术实现要素：

8.根据本发明的一个方面，提供了一种用于将固定螺钉拧紧到椎弓根螺钉的头部以用于保持脊柱杆的方法，所述椎弓根螺钉的头部具有容纳所述脊柱杆的凹槽。优选地，所述方法包括以下步骤：将固定螺钉螺纹地接合到所述椎弓根螺钉的头部，将固定螺钉起子附接到所述固定螺钉，用第一扭矩将所述固定螺钉第一次拧紧到所述椎弓根螺钉的头部和所述脊柱杆，所述第一扭矩由与所述固定螺钉起子关联的第一扭矩限制机构限制、或由用于指示已达到所述第一扭矩的第一扭矩指示机构限制，以及用高于所述第一扭矩的第二扭矩将所述固定螺钉第二次拧紧到所述椎弓根螺钉的头部和所述脊柱杆，所述第二扭矩由与所述固定螺钉起子关联的第二扭矩限制机构限制。
9.根据本发明的另一方面，提供了一种用于将固定螺钉拧紧到椎弓根螺钉的头部以用于将脊柱杆保持到所述椎弓根螺钉的骨科植入物套件。优选地，所述骨科植入物套件包括用于保持所述椎弓根螺钉的头部的螺钉延长器，用于与所述固定螺钉接合以将所述固定螺钉螺纹地拧紧到所述椎弓根螺钉的头部的固定螺钉起子，用于使所述固定螺钉起子相对于所述螺钉延长器转动的手柄，用于将所述固定螺钉起子和所述螺钉延长器之间的扭矩限制为第一扭矩值的第一扭矩限制机构，或用于指示已达到所述第一扭矩的第一扭矩指示机构，以及用于将所述固定螺钉起子和所述螺钉延长器之间的扭矩限制为第二扭矩值的第二扭矩限制机构，所述第二扭矩值高于所述第一扭矩值。
10.本发明的上述和其他目的、特征和优点以及实现它们的方式将变得更加明显，并且本发明本身将通过参考示出本发明的一些优选实施例的附图的以下描述的学习而得到最好的理解。
附图说明
11.并入本文并构成本说明书一部分的附图示出了本发明的当前优选实施例，并且与上面给出的一般描述和下面给出的详细描述一起用于解释本发明的特征。
12.图1a
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1e示出了具有第一扭矩限制或指示特征和第二扭矩限制特征的骨科植入物套件100的元件的不同侧视图，其中，图1a示出了具有椎弓根螺钉1、螺钉头部2、固定螺钉或紧固件3、脊柱杆7、螺钉延长器6、固定螺钉起子26、第一扭矩手柄25和第二反扭矩手柄29的骨科工具套件100的侧横截面图，图1b示出了图1a的相同视图，具有在固定螺钉起子26、螺钉延长器6和第一扭矩手柄25内部的一些横截面图，图1c示出了具有扭矩指示机构127(例如扭矩刻度)的手柄125，图1d示出了带有或不带有棘轮机构的简单手柄225，并且图1e示出了独立的扭矩限制机构327，其可以可操作地放置在上轴8或固定螺钉起子26的近端和手柄25之间；
13.图2a至2e示出了整合到骨科工具套件100的固定螺钉起子226中的第一和第二扭矩限制特征的不同视图，其中图2a示出了固定螺钉起子226的示例性横截面图，所述固定螺钉起子具有带中空圆柱形或管状主体的下部部段220、中间圆柱形壳体237和扭矩起子210；图2b示出了锁止螺栓235的第一位置，其具有带有锁止螺栓235的中间圆柱形壳体237的侧
视图，并且还示出了螺栓235、第一易断销227和第二易断销228的中心轴线的方向上的三个横截面图1、2、3；图2c示出了锁止螺栓235的第二位置，其具有带有锁止螺栓235的中间圆柱形壳体237的侧视图，并且还示出了螺栓235、第一易断销227和第二易断销228的中心轴线的方向上的三个横截面图1、2、3；图2d和2e示出了与凹口接合的螺栓235的替代实施例，示出了中间圆柱形壳体237和螺栓235的外表面的侧视图；
14.图3a至3e示出了根据本发明的另一方面的在脊柱稳定外科手术期间的方法的不同阶段的示例性横截面图。
15.在本文中，在可能的情况下，使用相同的附图标记来表示附图共有的相同元件。此外，为了说明目的，图像被简化并且可能未按比例描绘。
具体实施方式
16.根据一个实施例，如图1a和1b中示例性所示，提供了骨科植入物套件、器械套件、工具套件或系统100，其包括手柄25，第一扭矩限制或指示装置27，可以包括可以由手柄25转动的第二扭矩限制装置28的固定螺钉起子8，第二反手柄29，螺钉延长器6，第二反手柄29与固定螺钉起子6接合，固定螺钉3，带有螺钉头部2和骨锚固件或螺纹部分4的椎弓根螺钉1，以及脊柱杆7。在所示变型中，将扭矩施加限制到第一扭矩水平t1的第一扭矩限制机构或装置27是一体部分，或者被固定或以其他方式可操作地连接到第一手柄25，例如t形手柄，所述手柄用于经由固定螺钉起子26将固定螺钉3拧紧到椎弓根螺钉1的头部2。第一扭矩水平t1是相对于椎弓根螺钉1的头部2施加到固定螺钉3的扭矩，例如当固定螺钉3与椎弓根螺钉1的头部2螺纹接合时，并且还通过将脊柱杆7邻接或以其他方式紧固到椎弓根螺钉1的头部2。第一手柄25可以具有扭矩限制机构装置27，其可以可移除地附接到用于拧紧固定螺钉3的固定螺钉起子26，可以用作第一扭矩限制机构，例如附接到上轴8的端部、近端或固定螺钉起子26的另一部分的手柄25。具有扭矩限制机构27的用于拧紧螺钉的这样的手柄在美国专利号2,826,107，4,244,434，4,838,264，5,347,894，5,746,298，6,640,674，7,197,968，7,938,046，8,028,608和10,034,701中进行了描述，这些参考文献通过引用整体并入本文。当相对于螺钉头部2拧紧固定螺钉3时，螺钉延长器6或螺钉头部保持器固定到椎弓根螺钉1的螺钉头部2，并且反手柄29又附接到螺钉延长器6以用于反扭矩目的。
17.将适量的扭矩施加到抵靠由椎弓根螺钉1的头部2保持的脊柱杆7拧紧的固定螺钉3是重要的，并且取决于骨科手术操作期间的具体情况。此外，固定螺钉3的拧紧角度也是重要方面，其可以转化为更大的扭矩，然后所述扭矩可以传递到周围组织，从而造成螺钉松动、植入物断裂和/或相邻区段疾病的风险。本实施例描述了使用者、操作者或外科医生在手术期间需要施加不同水平的扭矩这一事实的解决方案，并且提供了一种显著简化任务的机构。例如，参见以下出版物：chapman等人，“影响松质骨螺钉拔出强度的因素”，《生物力学工程杂志》，asme，vol.118，391
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398，1996，以及paik等人，“椎弓根螺钉的杆复位的生物力学后果：应当避免吗？”，《脊柱杂志》，vo.13，no.11，pp.1617
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1626，2013，这些参考文献通过引用整体并入本文。
18.在变型中，如图1c中所示，可以使用具有扭矩指示机构127的第一手柄125，而不是物理地限制可施加到固定螺钉3的扭矩的机构27，但是做出已达到第一扭矩水平t1的某种类型的指示，例如但不限于视觉、触觉、触感、振动、机械、听觉声，例如弹响声或蜂鸣声，或
其组合，或使用者或操作者可以看到、听到或感觉到的其他类型的反馈，或这些特征的任意组合。这可以在有或没有实际限制施加到固定螺钉3的物理扭矩的任何装置的情况下完成。例如，可以使用结合扭矩测量机构的第一手柄125，所述扭矩测量机构与扭矩指示器、刻度或量规127关联。例如，基于美国专利号4,664,001、5,048,381、5,734,113、6,196,071、6,398,552、6,928,885、7,806,026、8,225,679和d715,611中描述的操作原理的手柄125、扳手、螺钉起子、起子、器械、钥匙、工具或套筒以及类似机构可以用于经由固定螺钉起子26拧紧固定螺钉3，并同时警告或以其他方式指示使用者或操作者已达到第一扭矩水平t1，所有这些参考文献都通过引用整体并入本文。
19.第一扭矩水平t1可以专门设计用于施加到可以通过经由固定螺钉3拧紧脊柱杆7导致的压力锁止的可锁止多轴螺钉，例如多轴椎弓根螺钉，如美国专利第5,882,350号、美国专利第6,113,601号和美国专利第6,660,004号中示例性地所示，这些参考文献通过引用完整地并入本文。另一变型是允许这样的锁止的medtronic
tm cd horizon solera椎弓根螺钉系统，其具有可以抵靠椎弓根螺钉的球形头部推压的锁止环或座。在该变型中，固定螺钉3和螺钉头部2之间的第一扭矩水平使得当在椎弓根螺钉1的螺钉头部2内拧紧至扭矩水平t1时，脊柱杆7围绕其自身轴线的旋转运动被锁止，例如使得外科医生、使用者或操作者不能在螺钉头部的凹槽内转动或以其他方式旋转杆7。然而，在扭矩水平t1的情况下，椎弓根螺钉1仍然保持其多轴性，原因是施加到骨锚固件4的球形部分的上表面或侧表面以及锁止环或座上的压力不足以锁止多轴性。优选地，第一扭矩水平t1大约在0.7nm至2.1nm之间的范围内，更优选地为约1.4nm。
20.接下来，将相对于椎弓根螺钉1的头部2施加到固定螺钉3的扭矩限制为第二扭矩值或水平t2的第二扭矩限制机构28可以整合到固定螺钉起子26中，如美国专利第10,058,355号中所示，该参考文献通过引用整体并入。例如，如图1b的横截面图中所示，固定螺钉起子26包括上轴8，其端部可以与第一手柄25、125、225接合，例如通过不同的机械连接类型，下轴20是中空的，用于容纳扭矩起子10。扭矩起子10的接合工具12可以从下轴20的下表面或远侧部分突出，以能够与固定螺钉3接合，用于相对于螺钉头部2螺纹紧固，具有螺钉接合机构12。扭矩起子10和下轴20通过横穿下轴20和扭矩起子10的至少一部分的易断销28相对于彼此被锁止，形成第二扭矩限制机构28，其将相对于椎弓根螺钉1的螺钉头部2经由手柄125施加到固定螺钉3的扭矩量机械地限制为第二扭矩水平t2。在所示变型中，扭矩起子10由在下部由下轴20围绕的内螺栓、杆或轴形成。
21.第二扭矩水平t2是将经由固定螺钉3施加到杆7和螺钉头部2的最终扭矩，并且明显高于第一扭矩水平。由于第二扭矩水平是将施加到固定螺钉3的最终水平，因此扭矩限制机构可以是不可逆的或者可以使得不能向固定螺钉3施加更高的扭矩水平。优选地，第二扭矩水平t2大约在8nm至12nm之间的范围内，更优选地为约10nm。
22.固定螺钉起子26具有外螺纹，所述外螺纹可以与螺钉延长器的内螺纹螺纹地接合，具有与紧定螺钉的螺纹相同的螺距。这允许使用者或操作者将固定螺钉3放置到固定螺钉起子26的扭矩起子10的前部分上，然后与螺钉延长器6的内螺纹螺纹地接合，以与固定螺钉起子26一起转动或旋转固定螺钉3向下通过螺钉延长器，直到固定螺钉3与椎弓根螺钉1的头部2的内螺纹接触并螺纹地接合。当固定螺钉3螺纹地固定在头部2内并且固定螺钉起子26继续由手柄125、225旋转或转动时，一旦固定螺钉3的前面ff接触脊柱杆7，扭矩增加，
直至销28断裂的点。销28设计成和尺寸确定成将扭矩保持到第二扭矩水平t2，并且将在超过第二扭矩水平t2时断裂。一旦销28断裂，固定螺钉起子26的进一步旋转因此不再影响固定螺钉3在椎弓根螺钉1的头部2内的旋转和螺纹接合，原因是固定螺钉起子26将不再旋转扭矩起子10。换言之，固定螺钉起子26可以自由旋转而不旋转扭矩起子10。因此，当第二扭矩限制机构28(在所示变型中为易断销)被激活或生效时，即已经达到第二扭矩水平t2并且销28断裂时，当使用者或操作者通过握住手柄125旋转固定螺钉起子26时，固定螺钉起子26将朝向固定螺钉3螺纹地向下推进，而不转动固定螺钉3。进而，椎弓根螺钉1将逐渐从螺钉延长器6推开和释放。第二手柄29可移除地附接到螺钉延长器6，使得使用者或操作者可以用一只手将固定螺钉3拧紧到椎弓根螺钉1的头部2中，同时经由螺钉延长器6和第二手柄29保持椎弓根螺钉的头部2。与固定螺钉起子26整合的第二扭矩限制机构28的该操作原理也在通过引用整体并入本文的美国专利第10,058,355号的图13a
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13c、14和15中示出。也可以将第二扭矩限制机构与扭矩指示机构组合，或者不将扭矩限制到扭矩水平t2，而仅指示它。
23.第一扭矩限制机构27或第一扭矩指示机构127优选地设计成使得第一扭矩水平t1小于由第二扭矩限制机构28施加的第二扭矩水平t2，例如大于五分之一(by a factor that is bigger than five)。这意味着在第一扭矩限制机构27与手柄25一起使用的情况下，一旦达到第一扭矩水平，手柄25就不能再增加可施加到固定螺钉3的扭矩。因此，这需要使用者或操作者从固定螺钉起子26移除手柄25，并通过将另一手柄放置到固定螺钉起子26来更换手柄25，例如具有将扭矩限制到第二、更高扭矩水平t2的机构的手柄25，仅具有扭矩指示机构127的手柄125或没有扭矩限制或指示的另一类型的手柄225，使得可以将第二、更高水平的扭矩施加到固定螺钉3，直到达到第二扭矩水平t2。在使用手柄125的情况下，可以使用相同的手柄来施加第一扭矩水平t1和第二扭矩水平t2，例如通过具有显示两个不同扭矩水平t1和t2的刻度。
24.作为另一示例，扭矩限制机构或装置327可以是不与手柄25、125形成一体，但可以放置在手柄25和固定螺钉起子26之间的独立装置，例如没有配备不同类型的扭矩限制或指示机构的手柄25，如图1e中所示。例如，扭矩限制机构327或装置可以体现为可移除地连接到上轴8或固定螺钉起子26的近端和手柄25、125，例如体现为机械连接元件，其具有与凹陷部分接合的棘轮型或可弯曲杠杆或突出部，还包括两个互连元件，用于在手柄25和固定螺钉起子26之间互连。在这方面，可以在该布置中使用两种不同的扭矩限制机构或装置327，一个用于扭矩水平t1并且一个用于扭矩水平t2，两个机构或装置可以因此可视地标记。作为另一种变型，在手柄225将连接到螺钉延长器6的区域处，扭矩限制或指示机构27、127、327可以是上轴8或固定螺钉起子26的近端的一部分或整合到其上。
25.在另一变型中，可以在手柄29和螺钉延长器6之间整合或连接测量或施加扭矩限制的扭矩限制机构或扭矩指示机构，或者通过在手柄29和螺钉延长器6之间具有测量或施加扭矩限制的一个扭矩限制或扭矩指示机构，并且在手柄25、125、225和固定螺钉起子26之间具有测量或施加扭矩限制的一个扭矩限制或扭矩指示机构。
26.在另一变型中，如图2a
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2c中所示，第一扭矩指示机构与作为易断销的第二扭矩限制机构228一起整合到固定螺钉起子326中。在该变型中，固定螺钉起子326包括在下部部段220中的圆柱形空心区域，其容纳在远端具有用于与固定螺钉3接合的接合工具212的扭矩起子210，但还有中间圆柱形壳体、管或圆筒237，其位于固定螺钉起子的下部部段220和扭
矩起子210之间。第一扭矩指示机构布置成在扭矩起子210和中间圆柱形壳体237之间机械协作，具有与横向槽238接合的锁止螺栓235，以及横穿扭矩起子210和中间圆柱形壳体237两者的第一易断销227。在第一位置，扭矩起子210和中间圆柱形壳体237之间的旋转或转动运动由第一易断销227锁止，从而将可以施加的扭矩限制到第一扭矩水平t1。为此目的，第一易断销227尺寸确定成和设计成在扭矩起子210和中间圆柱形壳体237之间以第一扭矩水平施加扭矩时断裂。换言之，销227的断裂可以被视为释放由销227体现的第一扭矩保持机构。在第二位置，扭矩起子210和中间圆柱形壳体237之间的旋转再次由横向槽238的壁239锁止。
27.第一位置在图2b中表示，具有沿着固定螺钉起子326的中心轴线的不同横截面图1、2、3。当用固定螺钉起子326(例如用手柄125、225)施加低于第一扭矩水平t1的低扭矩时，锁止螺栓235抵靠横向槽238的侧壁241，并且第一易断销227尚未断裂。当超过扭矩起子210和中间圆柱形壳体237之间的第一扭矩水平t1时，第一易断销227将断裂，如图2c中的横截面图4所示。这将对固定螺钉起子326产生使用者可以感觉到的机械摇晃或抖动，并且还将产生使用者可以听到的可听见的弹响或咔嗒声，并且可以提供作为向使用者发出已达到第一扭矩的信号，作为第一扭矩指示机构。接下来，锁止螺栓235将从与侧壁241接触移动并且将移动通过横向槽238以邻接另一侧壁239并再次由其锁止，以通过旋转由扭矩起子210和中间圆柱形壳体237之间的横向槽238的长度限定的特定角度，从第一位置过渡到第二位置，如代表第二位置的图2c的三个横截面图4、5、6中所示。锁止螺栓235然后将抵靠横向槽238的侧壁241。
28.中间圆柱形壳体237和固定螺钉起子326的下部部段220仍然与需要更高的第二扭矩水平t2才能断裂的第二易断销228一起被锁止。在这方面，销228可以被认为是将两个元件237和220保持在一起直到达到第二扭矩水平t2并且将在达到第二扭矩水平t2时释放的第二扭矩保持机构。在这方面，作为示例，一个或两(2)个或更多个第二易断销228相对于彼此成180度布置，以锁定具有下部部段220的固定螺钉起子226相对于中间圆柱形壳体237的旋转，直到施加更高的、第二扭矩水平t2。在变型中，可以有几个易断销228。对于受控断裂，优选的是只有一个第二易断销228。
29.代替销227、228，可以使用其他类型的易断、可弯曲、可释放、可保持装置，其在施加特定扭矩阈值水平时可以以第二扭矩水平t2释放中间圆柱形壳体237和固定螺钉起子326之间的旋转锁止，以形成第二扭矩保持机构，或以第一扭矩水平t1释放扭矩起子210和中间圆柱形壳体237之间的旋转锁止，以形成第一扭矩保持机构，例如但不限于易断板、易断钩、杠杆、可以在施加阈值扭矩时释放的棘轮型紧固元件、凹陷结构。
30.除了第一易断销227的断裂和导致扭矩起子210相对于中间圆柱形壳体237转动有限角度的螺栓在横向槽238内的滑动之外，还可以提供附加机构以进一步警告操作固定螺钉起子326的使用者、操作者或外科医生已达到第一扭矩水平。在所示的变型中，在通过锁止螺栓235从第一位置过渡到第二位置期间，换言之，在螺栓235从槽238的壁241滑动到239期间，到横向槽238的下侧壁或上侧壁的突起272被制造成使得锁止螺栓235越过这些突起272将产生弹响或棘轮声，并且还产生使用者、操作者或外科医生可以听到和感觉到的振动。在所示的变型中，从横向槽238的下侧壁或上侧壁开始布置多个细纵向槽271，在顶部具有小突起272，突起设计成以很小的附加扭矩将锁止螺栓235从第一位置过渡到第二位置，
该扭矩小于或显著小于第一扭矩水平t1，从而在锁止螺栓235越过这些突起272时产生振动或棘轮声。
31.可以使用其他机构向使用者、操作者或外科医生产生已达到第一扭矩水平t1的附加指示，例如如图2d中所示，杠杆275具有齿、凹口或平行于横向槽238的侧向延伸布置，其与锁止螺栓235的齿、凹口、嵌齿、小齿轮、棘轮276接合，这将从第一个位置过渡到第二个位置时产生棘轮声和振动。另一示例在图2e中示出，横向槽238的上下两侧对称地布置有两个杠杆278，螺栓235具有正方形或矩形横截面，杠杆278具有锯齿形状，以确保从第一位置到第二个位置的过渡只能在一个方向上发生一次。锯齿的方向将防止螺栓235通过横向槽238向后移动。代替杠杆，中间圆柱形壳体237的一部分可能具有带锯齿、波浪形或三角形齿的边缘，并且螺栓的一部分235分别具有相应的锯齿、波浪形或三角形齿，其由弹簧机构推压在一起。将相应的齿推压到一起的弹簧机构的偏压力可以设计成提供第一扭矩水平t1。
32.使用以上实施例，第一易断销227的断裂或当螺栓235过渡穿过横向槽238时螺栓235抵靠粗糙的、凹陷的或锯齿状的结构(例如杠杆275或突起272、276)的弹响，或这两者组合，向正在用其双手操作手柄125、225和手柄29以拧紧固定螺钉3的使用者、操作者或外科医生产生可听、弹响和振动反馈，以达到并超过第一扭矩水平t1，无需使用不同的手柄或使用需要读取扭矩水平的刻度。第一易断销227的断裂将产生轻微的摇晃、弹响或破裂声，而凹陷结构将发出振动和弹响声，以确保使用者将确定已达到固定螺钉3上的第一扭矩水平。另外，凹陷结构还可以针对扭矩起子210和中间圆柱形壳体237之间的旋转运动提供机械保持，并且可以自身用作第一扭矩水平t1的扭矩限制机构。
33.作为另一变型，不存在第一易断销227，但是突起272或杠杆275或棘轮状元件设计成在扭矩起子210和中间圆柱形壳体237之间施加扭矩时阻止锁止螺栓235在横向槽238内滑动以提供机械保持，直到达到第一扭矩水平t1，其中螺栓235移动、过渡或滑动到横向槽238的侧壁239。杠杆275及其长度和质量，突起272、276和纵向槽271可以设计成当螺栓235滑动通过横向槽238时发出使用者、外科医生或操作者可听到的特定声学声音。在没有第一易断销227的情况下，可以将扭矩起子210相对于中间圆柱形壳体237向后转动，使得再次到达第一位置，以具有指示第一扭矩水平的可逆机构。在这方面，第一扭矩限制机构和第一扭矩指示机构可以整合到共同的装置中，例如通过具有与锯齿或波浪形结构接合的一个或多个凹口的棘轮型装置，如上所述。
34.在本发明的上下文中，使用第一易断销227和图2b和2c中所示的具有纵向槽271和突起272或图2d和2e中所示的具有杠杆275和突起272、276、279的其他类型的保持机构，描述了在本文中称为第一扭矩保持机构的不同装置，其可以在超过或达到第一扭矩时用作指示器，或用作扭矩限制器以将第一扭矩的施加限制到第一扭矩水平，或两者。
35.根据另一方面，提供了一种将脊柱杆7放置到一系列椎弓根螺钉1的头部2中并且将固定螺钉3拧紧或紧固到这些头部的方法，如图3a到3e中所示。在这些图中，示出了方法的不同阶段，通过一个示例示出了附接到三个椎骨v1至v3的三个椎弓根螺钉1.1至1.3，但使用不同数量的椎弓根螺钉1.1至1.3和不同数量的椎骨v1至v3也在该实施例的范围内。这些图示意性地和示例性地示出了三个相邻椎骨v1至v3，每个椎骨分别具有附接到其上的椎弓根螺钉1.1、1.2和1.3，具有相应的骨锚固件4.1、4.2和4.3。在图3a中所示之前，椎弓根螺钉1.1、1.2和1.3的螺钉头部2.1、2.2和2.3中没有一个在其中插入有脊柱杆7。如图3a中所
示，使用者首先通过在方向b1上移动脊柱杆7使得将杆7置于头部2.1的u形凹槽中而将脊柱杆7的左侧放入螺钉头部2.1中，然后螺纹地但松散地将固定螺钉3.1附接到螺钉头部2.1，以确保杆7不离开螺钉头部2.1的u形凹槽。通常，脊柱杆7将具有预弯曲形状，其将是用于融合的脊柱的期望形状，使得相邻椎骨v1至v3将由脊柱杆7推压到彼此相邻的期望布置。
36.接下来，如图3b中所示，通过使用如上所述的器械或工具套件100，将固定螺钉3.1向下拧入螺钉头部2.1中，以抵靠杆7并且通过第一扭矩水平t1螺纹地附接到头部2.1，此时，预弯曲杆7位于两个相邻头部2.2和2.3的u形凹槽内。在此之后，使用者螺纹地但松散地将固定螺钉3.2附接到螺钉头部2.2。接下来，如图3c中所示，固定螺钉3.2向下拧入螺钉头部2.2中，以抵靠杆7并且通过第一扭矩水平t1螺纹地附接到头部2.2，再次通过使用如上所述的器械或工具套件100。在此之后，使用者螺纹地但松散地将固定螺钉3.3附接到螺钉头部2.3。
37.其后，如图3d中所示，固定螺钉3.3再次通过使用器械或工具套件100，向下拧入螺钉头部2.3中以抵靠杆7，并且通过第一扭矩水平t1螺纹地附接到螺钉头部2.3。在该阶段，所有椎弓根螺钉1.1、1.2和1.3通过固定螺钉3.1至3.3附接到杆7，所述固定螺钉在第一扭矩水平t1通过扭矩拧紧。接下来，如图3e中所示，从左侧到右侧，每个固定螺钉3.1、3.2和3.3以第二扭矩水平t2拧紧，以用脊柱杆7完成脊柱稳定。这是通过使用工具套件100的第二扭矩限制特征完成。对于每个固定螺钉3.1、3.2和3.3，使用不同的工具套件100。通常，由于脊柱杆7具有预弯曲形状，因此脊柱杆7可以一次放入两个或更多个椎弓根螺钉头部中，然后沿着脊柱杆7从任一方向将固定螺钉3.1至3.3依次逐一拧紧。使用该方法，可以将拧紧步骤减少到单个器械套件中，甚至可以减少到如上所述的单个器械本身，从而节省大量的操作时间和成本。
38.尽管已参考某些优选实施例公开了本发明，但在不脱离本发明的精神和范围的情况下，对所描述的实施例及其等效物的许多修改、改变和变化是可能的。因此，本发明旨在不限于所描述的实施例，而是根据所附权利要求的语言给出最广泛的合理解释。