用于调节生长杆的系统和方法与流程
本发明的各个方面一般涉及可调节植入物，其可包括生长杆，更具体地说，涉及与可调节植入物无线通信以对可调节植入物的进行调节。
背景技术：
生长杆是可调节植入物，可用于各种目的，包括作为植入物配置，用于逐渐矫正变形的脊柱(例如，由脊柱侧弯)，或用于随着未成熟的脊柱的生长而增长长度，同时也为该脊柱的生长提供支持或影响该脊柱的生长。
技术实现要素：
在本公开的一个实施例中，一种用于调节可调节植入物的方法包括：从植入在受试者体内的可调节植入物广播识别信息，用可调节植入物从受试者外部的设备无线接收被配置为由可调节植入物执行的调节设定，用可调节植入物从受试者外部的设备无线接收执行调节设定的指令，启动可调节植入物上的马达以执行调节设定，并且，向受试者外部的设备发送调节设定的进度。
在本公开的另一个实施例中，一种用于调节可调节植入物的非暂时性计算机可读介质，包括存储在其上的指令，当在处理器上执行时，执行以下步骤：广播来自可调节植入物的识别信息，收集和存储或传达被配置为由可调节植入物执行的调节设定，收集和存储或传达执行调节设定的指令，命令可调节植入物上的马达执行调节设定，以及输出调节设定的进度。
在本公开的另一个实施例中，一种用于调节病人中的组织的系统包括可调节植入物，其包括被配置为联接到受试者中的第一位置的第一部分、能移动地联接到第一部分并被配置为联接到受试者中的第二位置的第二部分、以及被配置为相对于彼此移动第一部分和第二部分的马达，以及包括图形用户界面的设备，其中可调节植入物被配置为广播识别信息，并且其中可调节植入物被配置为从设备接收调节设定。
附图说明
图1是根据本公开的一个实施例的用于调节包括可调节植入物的组织的系统的平面图。
图2a是示出了根据本公开的一个实施例从外部控制设备看到的无线调节生长杆的方法的流程图；
图2b是示出了根据本公开的一个实施例从生长杆看到的无线调节生长杆的方法的流程图。
图3a-f是根据本公开的一个实施例用于调节生长杆的图形用户界面的截图；以及
图4是示出了根据本公开的一个实施例能用于执行图2a的方法的计算设备的框图。
图5是根据本公开的一个实施例，用于调节病人组织的系统的框图。
图6-9示意性地示出了根据本公开的实施例，可调节植入物的驱动元件的替代来源的各种实施例。
图10示出了根据本公开的一个实施例，植入股骨的可调节植入物，用于延长其长度。
图11示出了根据本公开的一个实施例，植入胫骨上的可调节植入物，用于延长其长度。
图12和13示出了根据本公开的实施例，使用可调节植入物使骨头(股骨)变直，或如何调节骨头的曲率。
图14和15示出了根据本公开的实施例，使用可调节植入物调节骨头(股骨)的曲率。
图16和17示出了根据本公开的实施例节骨(股骨)的部分的旋转方向。
图18是透视图，其示出了在颅面骨架中骨头切开部位附接的可调节植入物。
图19示出了根据本公开的一个实施例，包含固定在肩袖手术病人的肱骨中的缝合锚的可调节植入物的实施例的横剖视图。
图20示出了带有钻孔的肱骨，其用于在肩袖病人中放置包含缝合锚的可调节植入物。
图21示出了带有钻孔的肱骨，其用于在前十字韧带病人中放置包含缝合锚的可调节植入物。
具体实施方式
此处公开了用于调节与病人(内部或外部)连接的可调节植入物，例如生长杆的系统和方法。图1中示出了一种用于调节病人1中的组织的系统，该系统包括外部控制设备5和可调节植入物10。外部控制设备5被配置为非侵入性地调节可调节植入物10。可调节植入物10包括第一植入部分12和第二植入部分14，第二植入部分14相对于第一植入部分12能非侵入性地移位。第一植入部分12固定到第一部分组织(例如骨头或软组织)上，第二植入部分14固定到病人体内的第二部分组织(例如骨头或软组织)上。电机18能操作以驱动母螺纹部分22内的导螺杆20，以使第一植入部分12和第二植入部分14相对于彼此移位，从而改变植入物的长度，从而使第一部分组织和第二部分组织相对于彼此移动。另外，电机18可以相对于旋转静止的螺纹杆旋转螺母(未示出)，以使第一植入部分12和第二植入部分14相对于彼此移位，从而改变植入物的长度，并因此使第一部分组织和第二部分组织相对于彼此移动。在一些实施例中，可调节植入物可以包括美国专利no.8,585,740中描述的一个以上的实施例，题为“自动生长杆设备”，于2013年11月19日公布，该专利在此全文引用以用于所有目的。马达8可以包括电动马达，例如有刷或无刷马达、直流马达、步进马达、伺服马达、直线马达或超声马达或压电马达，包括惯性马达、谐振马达或压电行走驱动。
可调节植入物有大量的配置，包括生长杆。“生长杆”设备是一种可调节植入物，它被配置为安装在长骨上或病人的脊柱上，配置为在原位延长(或分散)或减少(或压缩)其总长度。已经开发了生长杆设备，用于植入生长中的病人的脊柱中，以纠正脊柱的异常弯曲，例如脊柱侧弯。在这种类型的一些设备中，杆组件逐渐加长，以配合甚至超过儿童在脊柱中的垂直生长，并维持或增加对异常弯曲的矫正。在一些实施例中，可以植入一对生长杆，至少沿着变形或异常弯曲的区域在脊柱的每一侧植入一个。一根以上的杆可以每年、每六个月、每三个月、每两个月、每月、甚至每周或每天延长。可调节植入物可用于治疗许多不同的疾病，包括但不限于早发性脊柱侧弯、青少年特发性脊柱侧弯、肢体长短不一、颅颌面畸形、软组织紧缩或软组织松弛，包括调节韧带，如前十字韧带，或肌肉，如斜视病人的眼肌，或肌腱和肌肉，如肩袖。
“外部控制设备”是一种配置为在病人外部使用的设备，以至少部分地控制植入病人体内的可调节植入物的操作。
在一些实施例中，用户(例如，医生、医疗专业人员、家庭成员、朋友、甚至病人)与外部控制设备5(图1)上的图形用户界面(gui)7交互，以向可调节植入物(例如，生长杆)发送指令以执行调节。应该理解的是，虽然在描述特定系统时可以参考生长杆，但本文所述的外部控制设备可以以类似的方式使用的许多不同的可调节植入物，可调节植入物不一定是生长杆。例如，在长度上不“增长”的可调节植入物和/或不是“杆”的可调节植入物可以被认为是这样的。不是生长杆的可调节植入物的一个示例是可调节以减小或增加其直径的限制环或限制带，并且可放置在病人体内的道上以增加或调节对道的限制。例如，该设备可被配置为调节食道、胃、肛门或尿道上的限制。在一些实施例中，可调节植入物可包括在2007年7月3日发表的美国专利no.7,238,191名称为“具有可逆直径遥控系统的外科手术环”中描述的一个以上的实施例，该专利在此通过引用全文纳入以用于所有目的。可调节植入物/生长杆10包括收发器21，外部控制设备5包括收发器23，用于生长杆10和外部控制设备5之间的双向通信(信号25)。收发器21可以装载在生长杆10上、生长杆10的内部或与生长杆10相邻。收发器23可以装载在外部控制设备5上、控制设备5的内部或与控制设备5相邻。当用户从外部控制设备5的gui7发送启动指令时，生长杆10启动马达18以执行调节，例如，由可调节植入物10装载的马达18被配置为使第一端11和第二端13彼此相对移动。当第一端11和第二端13相互分开移动时，视为加长，然后第一端11和第二端13朝向彼此移动，视为缩短。如相对于图1的可调节植入物10所述，生长杆10可包括两个伸长的、伸缩联接的部分，马达18被配置为通过在两个部分之间的纵向移动来增加或减少生长杆10的总长度。通常，生长杆在用于儿童病人的脊柱侧弯治疗时，周期性地或连续地延长，以符合未成熟病人的正常生长。一旦启动马达18进行调节，如果用户发出停止或暂停指令，生长杆10将停止马达18，直到被告知恢复。当生长杆10完成调节时，生长杆10会向外部控制设备5传达调节完成的信息，然后在生长杆自身的数据库中存储记录。
本公开的由生长杆10组成的系统和调节生长杆10的方法与现有的解决方案相比表现出若干优点。例如，本公开的生长杆10是可以调节的，而不需要病人通过手术进行调节。此外，通过发送精确的待调节长度，在调节过程中不必担心生长杆10调节过度或调节不足，这比一些没有直接反馈调节长度的磁控生长杆具有优势。
如图2a所示，示出了一种用于调节生长杆10的方法100。在步骤102中，提供一个图形用户界面(gui)7作为外部控制设备5的显示器，该设备被配置为允许用户对该方法100进行控制。下面参照图3a-f更详细地讨论gui7。外部控制设备5可以是任何具有显示器2和处理器3的设备。在一些实施例中，处理器3可以包含微处理器。外部控制设备5可以包含笔记本电脑、台式电脑、平板电脑、智能设备(如智能手机等)或其组合。
在步骤104中，外部控制设备5无线检测到需要调节的生长杆(例如，可调节植入物10)。在一些情况下，生长杆10可能需要加长，以配合病人已经发生或正在发生或即将发生的生长。在一些情况下，生长杆10可能需要加长以增加牵张力，牵张力可描述为试图将解剖学的两个不同部分彼此分开的力量。在一些情况下，生长杆10可能需要缩短，以减少牵张力，或甚至消除牵张力。在一些情况下，生长杆10可能需要缩短，以施加一个压缩力，这可以被描述为试图将解剖学的两个不同部分推向对方的力量。外部控制设备5可以通过以下方式无线检测生长杆10。生长杆10通过任何无线技术(例如，无线保真(wifi)、
此外，外部控制设备5可以从生长杆10接收其他信息。例如，生长杆10可以发送病人的姓名、体重、身高、坐高、cobb角、出生日期、risser征、tanner分期、初潮年龄等等。再比如，生长杆10可以发送生长杆或生长杆10进行的所有(或一个子集)调节的历史记录。
此外，外部控制设备5不需要与生长杆10直接通信。例如，生长杆10可以启用互联网，可以通过互联网或其他一些网络进行通信。外部控制设备5被配置为访问互联网(或网络)上的设备，该设备可以作为中介与生长杆10进行通信。作为另一个示例，外部控制设备5可以与另一个作为中介与生长杆10进行通信的外部控制设备5进行通信。因此，用户可以远离生长杆10(例如，在不同的房间、不同的建筑、不同的城市、县或州、不同的国家等)。
在步骤106中，外部控制设备5接收显示在外部控制设备5上的各种特定的生长杆10。例如，如上所述，生长杆10的识别信息/标识符通过gui7显示给用户。然后用户可以选择生长杆10。在将几个生长杆10汇总成一个列表的实施方案中，用户选择列表中的其中一个生长杆10的识别信息。根据无线协议，外部控制设备5与选定的生长杆10建立通信。例如，如果无线协议是蓝牙，那么外部控制设备5就与选定的生长杆10配对。病人通常会有一个或两个植入的生长杆10，有时甚至更多。当有一个以上的植入的生长杆时，选择合适的生长杆10的能力就特别有用。在一些情况下，用户会在gui7上看到两个植入的生长杆10的识别信息，并首先选择需要调节的特定生长杆10或需要首先调节的生长杆10。
在步骤108中，外部控制设备5通过gui7接收来自用户的调节设定。在一些实施例中，该调节设定包括方向设定和长度设定。例如，调节设定可以有牵张方向和长度。在一个有代表性的情况下，方向可以是长度的增加，而增加的长度(例如，牵张)可以是三毫米。在另一个有代表性的情况下，方向可以是长度的减少，而长度的减少可以是两毫米。在一些实施例中，调节设定可以包括多个调节，包括，第一个调节和第二调节，或第一、第二和第三调节。在一些实施方案中，多次调节可以定期安排，例如，每月一次调节，每周一次调节，每天一次调节，或甚至每天多次调节。在一些实施例中，调节可以包含单次的、连续的调节，例如缓慢增加的长度，以每月三毫米的速度。在一些情况下，调节(例如，每次的长度)可以从至少一些病人的数据中计算出来，例如，体重、身高、坐高、cobb角、出生日期、risser征、tanner分期、初潮年龄。如果来自病人数据的一个以上的指标表示一个病人可能以明显较快速度生长，则调节可包括一个协同较快的牵张长度增加率。如果来自病人数据的一个以上的指标表示一个病人可能以明显较慢的速度生长，调节可能包括一个协同较慢的牵张长度增加率。
在步骤110中，外部控制设备5以无线方式将调节设定发送给选定的生长杆10。例如，外部控制设备5可以将调节的方向和长度发送给生长杆10。外部控制设备5还可以将调节速度(例如，每分钟毫米、每小时毫米等)发送给生长杆10。
在步骤112中，外部控制设备5向生长杆10发送指令，以据根发送的一个以上的调节设定执行调节。例如，gui7可以包括一个按钮9(图1)，供用户按下以开始调节。因此，外部控制设备5通过gui7接收来自用户的开始调节的命令，并向生长杆10发送指令，以按照调节设定开始调节。然后，生长杆10致动生长杆10中的马达18，根据调节设定开始调节。在一些实施例中，外部控制设备5通过gui7收到用户的指令，在调节完成之前停止或暂停调节。在这种情况下，外部控制设备5向生长杆10发送指令以停止马达18。来自用户的暂停或停止调节的指令可以通过gui7上的同一个按钮9，或通过不同的按钮15来接收。例如，可以有一个单个按钮，当用户按下该按钮时，调节开始。然而，当用户放开按钮时，就会发出停止或暂停调节的指令。当再次按下按钮时，调节就恢复了。另外，也可以有单独的按钮来开始/进行和停止/暂停调节。
此外，外部控制设备5可以在设定的时间间隔内发送一系列指令，指示生长杆10执行完整调节的一个子集，而不是一个指令来启动和另一个指令来停止。如果没有收到其中一个指令，那么生长杆10就不执行该子集，而是等待该子集的指令。例如，如果用户按下按钮，外部控制设备5不断向生长杆10发送进行指令，但当用户放开按钮时，那么外部控制设备5就不会向生长杆10发送指令。
在步骤114，外部控制设备5从选定的生长杆10接收调节的进度。例如，一旦调节完成(例如，一旦生长杆10延长三毫米)，则从生长杆10向外部控制设备5发送表明调节完成的信息。作为另一个示例，当调节正在进行时，作为另一个示例，当调节正在进行时，来自传感器17(图1)上或与之相关的生长杆10(例如，陀螺仪、力传感器、编码器等)的传感器数据可以从生长杆10发送到外部控制设备5，然后它可以在gui7上显示传感器数据以供用户访问。另外，调节设定可以包括一个力的目标，而不是一个长度目标。例如，当启动调节设定时，可使马达18增加生长杆10的长度，直到传感器17确定已达到目标力。在一些情况下，30磅(力)的目标力可能是目标。在其他情况下，可能存在一个目标力，但最大长度的增加也可能包括在调节设定中。因此，如果所需的力是25磅(力)，最大长度增加是5毫米，那么马达18将根据调节设定被指示增加杆的长度，直到传感器17感测到25磅，或达到5毫米的增加，以先到者为准。在其他实施方案中，可以选择额外的数量，而不是长度或力，或与长度和/或力一起。例如，额外的数量可以包括马达温度、马达占空比时间、可用的电池容量/充电水平、时钟时间、cobb角(如果正在测量，例如，由植入的测角器)或其他参数。然后，gui7可以在显示器2上显示每个生长杆10的调节进度。gui7可以显示生长杆10的当前长度，和/或调节期间生长杆10长度变化的总变化，和/或最后测量的牵张力，和/或其他相关参数。
图2b是一个流程图，其参照并从生长杆10本身的角度，示出了调节生长杆10的方法200。在步骤202中，生长杆10无线广播一个标识符(识别信息)，以便外部控制设备5检测生长杆10。生长杆10可以使用如上述那些的任何无线技术广播标识符。此外，该广播可以以设定的时间间隔(例如一百毫秒)或通过使用一些其他公式。例如，外部控制设备5可以有一个按钮19来唤醒休眠中的生长杆10，生长杆10将广播识别码来对用户按下按钮19进行响应。然后，外部控制设备5根据所使用的无线协议(例如，如果使用蓝牙，设备与生长杆10配对)与生长杆10建立通信。
此外，生长杆10可以广播或以其他方式传输存储在生长杆10上的信息。例如，生长杆10可以传输电池信息、传感器状态、内存使用情况、病人标识符、病人体重、病人身高、病人年龄、调节历史等。
在步骤204中，生长杆从外部控制设备5接收待执行的调节设定。如上所述，调节设定可以包括方向设定和长度设定，甚至还包括调节速度，或平均调节速度。生长杆10使用这些调节设定来确定向哪个方向转动马达18的转子，以及在多长的时间内这样做。调节设定也可以存储在生长杆10本身的数据库中。
在步骤206中，生长杆10收到根据调节设定执行调节的指令，并在步骤208中启动马达18以根据调节设定进行调节。例如，生长杆10将不断执行调节，直到生长杆10完成调节或收到停止的指令。作为另一个示例，生长杆10将在收到指令时启动马达18，但仅用于完整调节的一个子集。当生长杆10收到另一个继续进行的指令时，那么生长杆10将完成完整调节的另一个子集。只要生长杆10收到继续进行或完成调节的指令，这种情况就会持续下去。在一些情况下，执行调节的指令可以包含开始调节设定的指令。这个指令会使马达18启动。生长杆10上携带的控制器27(例如，微控制器)可以直接启动马达18以实现这一点。控制器27可以包含处理器，该处理器被配置为执行包含指令的非暂时性计算机可读介质。该指令可包括启动马达18的指令、暂时暂停马达18的指令、停止马达18的指令或重新启动马达18的指令。在一些情况下，执行调节的指令可以包括暂停调节设定的指令。该指令使马达18暂时停止其操作。在一些情况下，执行调节调节的指令可以包括恢复调节设定的指令。该指令使马达18重新启动。在一些情况下，执行调节的指令可以从不同的设备接收，而不是从接收调节设定的设备接收。例如，调节设定可以从第一平板电脑(例如
在步骤210中，生长杆10向外部控制设备5发送调节的进度。例如，一旦调节完成(例如，一旦生长杆10伸出三毫米)，则从生长杆10向外部控制设备5发送表明调节完成的信息。作为另一个示例，在调节过程中，传感器数据(例如，陀螺仪、力传感器、编码器等)可以从生长杆10发送到外部控制设备5，然后可以在gui7上显示传感器数据以供用户访问。在一些情况下，进度可以被发送到接收调节设定的同一设备，和/或发送到接收执行调节设定的指令的同一设备。在一些情况下，进度可以被发送到与接收调节设定和执行调节设定的指令的设备不同的设备。然后，在生长杆10上执行的调节进度可以存储在生长杆10上的内存29中。
图3a-f示出了与上述方法100、200相关的gui7的屏幕截图。图3a是第一屏幕300的截图，该屏幕被配置为允许用户无线联接到生长杆10。每个屏幕/截图中的任何按钮都可以被配置为触摸感应(例如，电容式、电阻式、光学、表面声波、电磁式)。在其他实施例中，任何一个按钮都可以被具有语音识别能力的控制装置所取代，无论它们是否在屏幕300上直观地呈现。扫描杆的按钮302可供用户按下，并被配置为使外部控制设备5能够检测到正在传输标识(例如，标识符)的生长杆10。任何被发现的生长杆10与标识符306、网络地址308(或其他无线协议的标识符)和信号完整性指标310(如接收信号强度指标(rssi))一起被放入列表304。标识符306可以包括一个特定的型号和/或一个序列号。用户可以选择列出的一个以上的杆，并按下连接到的杆按钮312，以连接到选定的生长杆。在一个示例中，用户选择列表中唯一的生长杆10，并通过按下连接到的杆按钮312连接到该杆。虽然在图3a的列表304中只列出了一个生长杆10，但可能有若干生长杆被列出。在一些情况下，列表304可能包含一个病人的所有生长杆10。在一些情况下，列表304实际上可能包含来自一个病人的生长杆10，以及来自另一个病人的生长杆10，例如，同一诊所内在传输附近的第二个病人。第一屏幕300还可以包括时间戳和日期戳309。
图3b示出了第二屏幕313，该屏幕被配置为当外部控制设备5联接到生长杆10时显示，该屏幕313包括杆状态314、杆调节316、调节历史318和高级选项320的选项卡。如图3b所示，杆状态选项卡314是启动的，并显示第一显示器(子屏幕)319，包括联接的生长杆10的不同方面322和相关的病人信息324的指示。这些方面322可以包括cpu电池状态(好/坏/低)、运动电池(例如，马达电池)状态(好/坏/低)、传感器状态(启动/不启动/正确范围/夹持范围)、可用内存、已用内存、或其他操作参数。病人信息324可以包括病人记录号、病人姓名、病人体重、病人年龄或出生日期、病人身高、病人坐高、cobb角、risser征、tanner分期、初潮年龄或其它参数。
当用户选择杆调节选项卡316时，出现图3c所示的显示器(子屏幕)321，其中包括清除所有先前的调节值的按钮326。此外，还有用于输入调节设定的空格328：选择杆330、压缩332(或缩短)或分散334(或延长)(即牵张方向)，以及要调节的特定长度336。在正的牵张方向(+z)的长度变化可以描述为牵张或延长，在负的牵张方向(-z)的长度变化可以描述为压缩或缩短。数字或字母键323可以用来输入文字，或者声控装置可以自动输入用户指令的数据。当用户输入调节设定并按下加载值按钮338时，调节值被发送到选定的生长杆10。如图3c所示，当按下加载值按钮338时，将向选定的生长杆10发送一毫米的压缩值。在gui7的显示器2上可以显示一个额外的信息，如“调节完成”。
在加载调节设定后，有一个启动按钮340可供用户按下。当用户按下启动按钮340时，生长杆10启动其马达18，以根据调节设定进行调节。在一些实施例中，启动按钮340可以包括对用户的可视化(和/或音频)命令，如“按住按钮进行运动”。如上所述，调节可以在完成之前暂停。启动按钮340可以被配置成在启动和非启动状态之间切换。或者，启动活按钮可以被配置为只有在接触到时才会启动。例如，如果用户放开启动按钮340，那么调节就会停止，直到用户再次按下启动活按钮340。
显示了调节的进度342。在调节过程中，进度324可以定期更新。此外，如图3d所示，进度在调节完成时被更新。该进度可包括成功调节的长度以及当前由传感器17(例如，力传感器、应变计、压电元件等)测量的杆上的力(例如，压缩力)。
图3e显示了当选择调节历史选项卡318时的显示器(子屏幕)325。用于调节历史的数据331被存储在生长杆10上并被发送到外部控制设备5以用于显示，例如，在gui7的显示器2上。调节历史331的数据可以在任何时候被发送(例如，在连接时、连接前、当调节历史选项卡318被启动时，等等)。调节历史331可以包括调节(牵张、压缩)或评估(快照)的日期或时间，调节的类型(牵张、压缩)，每次调节的长度和传感器17测得的力，对生长杆10的总寿命调节，杆的位置，生理角度(例如，cobb角或其他角度)，病人身高，病人坐高，病人体重，或其他人口统计资料。病人数据327和生长杆信息329列在显示器(子屏幕)325上。如图3e所示，病人数据327代表植入手术时的病人数据，但在替代性实施例中，病人数据327可以代表更新的或当前的病人数据。
图3f示出了当外部控制设备5联接到一个以上的生长杆10时的杆调节选项卡316。用户可以为一个以上的生长杆10(杆#1、杆#2)提供调节设定。此外，用户可以选择所有或一个子集的生长杆10来发送调节设定，或同时调节，或连续调节。在一些情况下，多个生长杆10(如两个杆)可以被命令同时调节。例如，杆#1和杆#2可以各自增加两毫米，或者杆#1增加两毫米而杆#2增加3.5毫米，或者杆#1增加三毫米而杆#2减少一毫米，等等。在其他情况下，杆#1可以增加两毫米，之后杆#2增加两毫米。在其他情况下，杆#1可以增加两毫米，之后杆#2增加两毫米，之后杆#1牵张，直到在杆#1的传感器17上观察到一个设定的力的读数，之后杆#2牵张，直到在杆#2的传感器17上观察到一个设定的力。当杆#1的选择杆330框被选中时(如图3f所示)，启动按钮340变得被配置为主动操作杆#1的调节。当选择了杆#2的选择杆330框时，启动按钮340被配置为主动操作杆#2的调节。
参考图4，根据本公开内容描绘了一个硬件数据处理系统400。数据处理系统400可以包括对称多处理器(smp)系统或包括连接到系统总线430的多个处理器410的其他配置。另外，也可以采用单个处理器410。任何一个处理器410可以包括一个微处理器。连接到系统总线430的还有本地内存420，例如，ram和/或rom。一个i/o总线桥440将系统总线430与i/o总线450连接。i/o总线450被用来支持一个以上的总线和相应的设备，如存储装置460、可移动媒体存储470、输入和输出设备480、网络适配器490、其他设备，或其组合等。例如，网络适配器490可用于使数据处理系统400通过介入的私有或公共网络与其他数据处理系统或远程打印机或存储设备进行通信。
内存420、存储装置460、可移动媒体存储装置470或其组合可用于存储由处理器410执行的程序代码，以实现前述图中描述和说明的本公开的任何方面。
图5中示出了一个用于在病人中调节组织的系统500。该系统500包含两个可调节植入物502、504，如图所示，植入具有脊柱侧弯508的受试者506内。可调节的植入物502、504可以无创地调节，以治疗受试者506的脊柱侧弯。具有图形用户界面(gui)512的外部控制设备510被配置为无创地控制可调节植入物502、504的调节。可调节植入物502、504各自包括第一植入部分514、516和第二植入部分518、520，第二植入部分518、520相对于第一植入部分514、516可非侵入性地移位。可调节植入物514、516包括双生长杆，被配置为与发育未全的受试者506的自然生长一起被牵张，以保持对脊柱508的牵张力，继续治疗脊柱侧弯。第一植入部分514、516用椎弓根螺钉、钩子或其他类型的器械固定在第一椎体522上。第二植入部分518、520用椎弓根螺钉、钩子或其他类型的器械固定在第二椎体524上。两个可调节植入物502、504中的每一个都包括一个马达526、528(类似于图1的马达18)，该马达可用于使第一植入部分514、516能相对于第二植入部分518、520移位，以改变植入物的长度，从而使第一椎体522和第二椎体524相对于彼此移动。
外部控制设备510可以包括笔记本电脑、台式电脑、平板电脑、智能设备，如智能手机等，或其组合。外部控制设备510被配置为与可调节的植入物502、504进行双向通信(信号530)，其与图1的外部控制设备5和可调节植入物10所描述的方式类似。gui512被配置为运行关于图3a-3f描述的屏幕300、313。由腕带组成的可穿戴设备532被配置为佩戴在病人的肢体上，甚至佩戴在父母、家庭成员、朋友或保健专业人员的肢体上。如图5所示，可穿戴设备532被固定在受试者506的右手腕上，并被配置为作为中间设备使用。可穿戴设备532包含一个控制器534和一个用户界面536。用户界面536可以包括gui，但在一些实施例中可以只包括一个或多个被配置为由用户操作的按钮。用户可以是佩戴可穿戴设备532的受试者506，或者可以是受试者506以外的人。此外，可穿戴设备532可以被配置为由不同于受试者506和/或不同于用户的人佩戴。在一些情况下，可穿戴设备532，甚至可以包括由靠近受试者506的同伴或服务动物穿戴的背心或项圈。外部控制设备510被配置为与可穿戴设备532进行双向通信(信号538)，而可穿戴设备532被配置为与可调节植入物502、504进行双向通信(信号540)。由外部控制设备510携带的收发器542和由可穿戴设备532携带的收发器544实现了这种通信。因此，可穿戴设备532可以作为外部控制设备510和可调节植入物502、504之间的中间设备。
在一些实施例中，可穿戴设备532的用户界面536被配置为执行外部控制设备510的gui512的部分或全部操作。在一些实施例中，可穿戴设备532包括内存546，该内存被配置为存储来自可调节植入物502、504、来自受试者506和/或来自外部控制设备510的数据。尽管可穿戴设备532在图5中显示为腕部穿戴的设备，但在其他实施例中，可穿戴设备532可以被配置为穿戴在受试者506的任何部位，并且可以包括帽子、项圈、衣服或甚至毯子。可穿戴设备532和外部控制设备510可以用可充电电池、可替换电池供电，并且可以通过传统的接触方法充电，也可以是非接触(例如，电感)方法。可穿戴设备532和外部控制设备510也可以插在电源插座上。
通过收发器542或另一个收发器，外部控制设备510被配置为与云计算系统550进行双向通信(信号548)。来自可调节植入物502、504的数据可被传输到云计算系统550，并可存储在云计算系统550中供以后使用。此外，对可调节植入物502、504的操作有用的信息可以存储在云计算系统550中，并且可以由外部控制设备510从云计算系统550获得。该信息可包括新的调节设定，或对可调节植入物502、504的操作有影响的操作代码或常数。具有显示器554和用户界面556的计算机552位于远程，例如在医生的办公室，并且也被配置为与云计算系统550进行双向通信(信号558)。因此，控制受试者506的治疗的医生可以在任何时候通过创建一个以上的新的调节设定并通过计算机552上的发射器560将新的调节设定传送到云计算系统550而改变对受试者506的处方。医生可以在任何时候远程改变处方。医生和受试者506(或负责受试者506的人，例如父母、朋友或家庭成员)可以各自拥有特定的密码或其他输入代码或程序，允许他们访问云计算系统550上携带的、与受试者506的治疗有关的数据。通过该安全功能，医生或其他医务人员因此能够从他们的办公室或其他远程位置评估受试者506的可调节植入物502、504的最新状态，并能够对受试者506的治疗进行任何改变，这些改变将由外部控制设备510接收。安全代码可由用户以触觉或语音方式输入。可以采用其他不需要输入代码的安全输入功能，如指纹识别(触觉、光学、其他)、眼睛识别(虹膜识别、视网膜扫描)、其他生物或生理标识符，或植入芯片(在受试者和/或使用者体内)。此外，医生或其他医务人员可能会收到病人是否符合计划治疗的报告。这些数据可以自愿或自动发送到其他地方，如医疗机构的主要办公室或地点，或支付方，如医疗保险公司。
在从任何地点移动到云计算系统550之前，数据可以被加密。在一些实施例中，云计算系统550和可穿戴设备532之间可以通过收发器544存在直接双向通信。在一些实施例中，云计算系统550和可调节植入物502、504之间可通过收发器21存在直接的双向通信。由于在所有提到的位置存在内存，数据可以存储在可调节植入物502、504、可穿戴设备532、外部控制设备510、云计算系统550、或计算机552、或医生办公室或诊所的其他计算机中的任何一个。在一些情况下，可调节植入物502、504的主动、实时调节可以在医生办公室的计算机552上远程控制。医生或医务人员可以选择在远程调节期间与受试者506或负责受试者506的人进行电话沟通，但在其他实施例中，计算机552上或医生办公室中以及外部控制设备510或可穿戴设备532上的扬声器/麦克风系统可以排除电话的使用。因此，外部控制设备510或可穿戴设备532，本身可以是具有自己电话号码的智能手机。标准的调节设定可以包括每天、每周、每月或每年的调节次数，以及每次调节的长度。每次调节的长度或每次调节的数量可以自动缩放，以随时间增加或减少。
在一些实施例中，用于调节病人中的组织的系统1、500可以包含人工智能(ai)。例如，在图2b的方法200的步骤210中，生长杆10向外部控制设备5发送调节的进度，而在图2a的方法100的步骤114中，外部控制设备5从选定的生长杆10接收调节的进度。在这些步骤中的任何一个步骤之后，可以用人工智能(ai)操纵数据，以修改、改变、裁剪或重组用于调节病人中的组织的系统1、500的操作。例如，可以用人工智能(ai)处理数据，以至少部分地包括创建一个修改的调节设定。修改后的调节设定可以有增加或减少的牵张或压缩长度，或增加或减少的牵张或压缩率(纵向速度)，或增加或减少的目标力测量。修改后的数值可以用ai通过软件算法自动确定，该算法使用先前的调节设定，将先前完成的调节中的响应因子作为因子。例如，牵张长度变化与传感器17的力测量的比率可由ai用于确定是否将后续牵张长度向上或向下调节。例如，所有后续计算出的目标牵张长度可以乘以1.1的额外因子，以扩大规模，或乘以0.9以缩小规模，或乘以1.2以扩大规模，或乘以0.8以缩小规模。可替代地，或附加地，每次调节的数量可以增加或减少。例如，根据先前调节中传感器17测量的牵张长度变化与力的比率，ai可以将先前八个月内每次两毫米的五次加长划分为十个月内每次一毫米的加长。ai还可以纳入其他数据，如调节后测量的脊柱侧弯的cobb角，或从调节前到调节后cobb角的变化。ai还可以结合受试者的年龄、身高或坐高，或其他成熟度因素，如risser征，以自动计算如何缩放修改后的调节设定。统计数据可被插入算法中，以提供机器学习，使调节设定在生长杆/可调节植入物10、502、504的植入和治疗的整个过程中得到修改。医生可以调节控制水平，以便每次ai或机器学习衍生的调节设定的变化都需要医生的批准，或者不需要批准。如果需要的话，医生将能够开始治疗，要求医生对调节设定中的每个修改进行批准，然后在足够长的可接受的治疗时间后，取消批准要求，以允许软件自动和自主地进行修改。因此，生长杆/可调节植入物10、502、504可以被配置为通过云计算系统550的控制来自动调节。
回到图5，可在可调节植入物502、504和控制设备510、532、552中的任何一个或多个之间创建反馈回路，以便根据测量力的变化或测量力相对于时间的变化自动生成新的调节设定。反馈回路甚至可以由存储在云计算系统550上的算法触发，因为数据从一个以上的可调植入物502、504传输到云计算系统550。通过云计算系统550的任一方向移动的数据可以利用应用编程接口(api)与医院数据平台或电子健康记录之间的往来。
正如本领域技术人员所理解的那样，本公开的各个方面可以体现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本公开的各方面可采取完全基于硬件的实施例、完全基于软件的实施例(包括固件、常驻软件、微代码等)或结合软件和硬件方面的实施例的形式，这些实施例在此可全部被称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，本公开内容的各个方面可以采取体现在具有计算机可读程序代码的一个以上的计算机可读存储介质中的计算机程序产品的形式。
可以利用一种以上的计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是，例如，但不限于，电子、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置或设备，或上述的任何适当组合。计算机可读存储介质的更具体的示例(非详尽清单)包括以下内容：具有一条以上导线的电连接、便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom)、闪存、光纤、便携式光盘只读存储器(cd-rom)、光存储设备、磁存储设备，或上述的任何适当组合。在本文的上下文中，计算机可读存储介质可以是任何可以包含或存储程序的有形介质，供指令执行系统、装置或设备使用或与之相关。计算机存储介质不包括传播的信号。
计算机可读信号介质可包括具有体现在其中的计算机可读程序代码的传播的数据信号，例如，以基带或作为载波的一部分。这种传播的信号可以采取各种形式中的任何一种，包括但不限于电磁、光学或其任何适当的组合。计算机可读信号介质可以是任何计算机可读介质，它不是计算机可读存储介质，可以通信、传播或传输程序，供指令执行系统、装置或设备使用或与之相关。
体现在计算机可读介质上的程序代码可以使用任何适当的介质进行传输，包括但不限于无线、有线、光纤电缆、射频(rf)等，或上述的任何适当组合。
用于执行本公开内容各方面操作的计算机程序代码可以用一种以上的编程语言的任何组合编写，包括面向对象的编程(oop)语言，如java、smalltalk、c++或类似语言，以及传统的程序性编程语言，如“c”编程语言或类似编程语言。程序代码可以完全在用户的计算机上执行，部分在用户的计算机上执行(作为一个独立的软件包)，部分在用户的计算机上执行并且部分在远程计算机上执行或完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，远程计算机可以通过任何类型的网络与用户的计算机连接，包括局域网(lan)或广域网(wan)，或者连接到外部计算机(例如，通过网络使用网络服务提供商)。本文所述的本公开的实施例中的系统的任何组件都可以被配置为与云计算系统进行通信。
这里参照根据本公开的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图图示和/或方框图来描述本公开的各方面。可以理解的是，流程图图示和/或方框图中的每个方框，以及流程图图示和/或方框图中的方框的组合，都可以通过计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，以产生机器，从而使通过计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建实现流程图和/或方框图或方框中规定的功能/行为的手段。
这些计算机程序指令也可以存储在计算机可读介质中，该介质可以指导计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备以特定方式运行，从而使存储在计算机可读介质中的指令产生一个制造品，包括实现流程图和/或方框图中的方框指定的功能/行为的指令。
计算机程序指令也可以加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，以使一系列操作步骤在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行，以产生计算机实现进度，从而使在计算机或其他可编程设备上执行的指令为实现流程图和/或方框图中指定的功能/行为提供进度。
图中的流程图和方框图说明了根据本公开的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实施例的结构、功能和操作。在这方面，流程图或方框图中的每个方框可以代表一个模块、段或代码的一部分，它包括一个以上用于实现指定逻辑功能的可执行指令。还应注意的是，在一些替代性的实施方案中，方框中指出的功能可能不按图中指出的顺序出现。例如，连续显示的两个方框实际上可能基本上是同时执行的，或者这些方框有时可能以相反的顺序执行，这取决于所涉功能。还要指出的是，方框图和/或流程图说明中的每个方框，以及方框图和/或流程图说明中的方框的组合，可以由基于特殊用途的硬件系统来执行指定的功能或行为，或特殊用途硬件和计算机指令的组合来实现。
在前面的实施例中一般都提出了包括马达的可调节植入物。马达8、526、528可以包含电马达，如有刷或无刷马达、直流(dc)马达、步进马达、伺服马达、直线马达或超声波或压电马达，包括惯性马达、共振马达或压电行走驱动器。图6-9示意性地说明了四个可替代的实施例。图6示出了用于调节病人中的组织的系统1300，包括可调节植入物1306，该植入物具有第一植入部分1302和第二植入部分1304，第二植入部分1304相对于第一植入部分1302可非侵入性地移位的。第一植入部分1302被固定在第一骨头部分197上，第二植入部分1304被固定在病人191的第二骨头部分199上。可旋转的磁铁1308可用于使第一植入部分1302和第二植入部分1304相对于彼此移位。外部控制设备1310有供操作者输入的控制面板1312、显示器1314和发射器1316。发射器1316通过病人191的皮肤195产生变化的磁场1318，使磁铁1308旋转，驱动内部传动系统(例如，导螺杆)，使第一植入部分1302和第二植入部分1304相对移位。发射器1316可包括一个以上的电磁线圈，但在另一实施例中，发射器1316可包括一个以上旋转的永久磁铁。收发器1320可通过导线1322联接到可调节植入物1306，并可被配置为与外部控制设备1310通信，以在外部控制设备1310和可调节植入物1306之间双向传输信息。外部控制设备1310的可旋转磁铁1308或替代的旋转永久磁铁可以包括径向极化的圆柱形磁铁。
图7示出了用于调节病人1400中的组织的系统，该系统包括可调节植入物1406，该植入物具有第一植入部分1402和第二植入部分1404，第二植入部分1404相对于第一植入部分1402可非侵入性地移位。第一植入部分1402被固定在第一骨头部分197上，第二植入部分1404被固定在病人191内的第二骨头部分199上。超声波马达1408可用于使第一植入部分1402和第二植入部分1404相互移位。外部控制设备1410有供操作者输入的控制面板1412、显示器1414以及与病人191的皮肤195相联接的超声波换能器1416。超声换能器1416产生通过病人191的皮肤195的超声波1418并操作超声波马达1408。
图8示出了用于调节病人1700中的组织的系统，该系统包含可调节植入物1706，该植入物具有第一植入部分1702和第二植入部分1704，第二植入部分1704相对于第一植入部分1702可非侵入性地移位。第一植入部分1702被固定在第一骨头部分197上，第二植入部分1704被固定在病人191的第二骨头部分199上。形状记忆致动器1708可用于使第一植入部分1702和第二植入部分1704相对于彼此移位。一个外部控制设备1710有供操作者输入的控制面板1712、显示器1714和发射器1716。发射器1716通过病人191的皮肤195将控制信号1718发送至植入式接收器1720。植入式接收器1720通过导体1722与形状记忆致动器1708进行通信。形状记忆致动器1708可以由植入式电池供电，也可以通过电感耦合供电或充电。
图9示出了用于调节病人1800中的组织的系统，该系统包括可调节植入物1806，该植入物具有第一植入部分1802和第二植入部分1804，第二植入部分1804相对于第一植入部分1802可非侵入性地移位。第一植入部分1802被固定在第一骨头部分197上，第二植入部分1804被固定在病人191的第二骨头部分199上。液压泵1808可用于使第一植入部分1802和第二植入部分1804相互移位。外部控制设备1810有供操作者输入的控制面板1812、显示器1814和发射器1816。发射器1816通过病人191的皮肤195将控制信号1818发送至植入的接收器1820。植入的接收器1820通过导体1822与液压泵1808进行通信。液压泵1808可以由植入的电池供电，也可以通过电感耦合供电或充电。液压泵1808也可以由气动泵代替。
在用于调节病人1300、1400、1700、1800中的组织的任何系统中，接收器1720、1820可以包含收发器。此外，收发器1320或接收器1720、1820可以在可调节植入物1306、1406、1706、1806的外部，或者可以位于可调节植入物1306、1406、1706、1806的上面或内部。
由可调节植入物组成的系统(如本文所披露的实施例)可用于治疗许多不同的疾病，包括但不限于早发性脊柱侧弯、青少年特发性脊柱侧弯、肢体长度差异、颅颌面畸形、软组织紧缩或软组织松弛，包括调节韧带(如acl)、或肌肉(如斜视病人的眼部肌肉)、或肌腱和肌肉(如旋转袖)。使用本文所述的系统，不同的骨头或骨头的一部分可以被延长、缩短、牵张、压缩、弯曲、不弯曲、旋转、脱位，以及以其他方式重新塑造、重新定向或改革。如图10所示，可调节植入物700可完全植入病人的骨头704的髓管714内。图中所示，可调式植入物700被植入具有第一部分705和第二部分707的股骨中，它们被自然骨折或目的性截骨709分开。可调节植入物700包括内部安装的电源730、内部安装的电子控制/通信组件732(例如，控制器和收发器)、马达734、驱动驱动螺钉724的齿轮组735，使第一端711相对于可调节植入物700的第二端713纵向平移。两端711、713包括横向孔737、739，通过这些孔可以放置销子或螺钉718、720，将可调节植入物700固定在骨头704的第二部分707和第一部分705上。通过以可控的速度(例如，每天1毫米，或每8小时1/3毫米)进行牵张，在牵张过程中和牵张过程结束后，截骨709处可以生长出骨头。在牵张过程完成后，如果需要，可调节植入物700可用于将骨头704的第一部分705和第二部分707压在一起，以潜在地加速骨头704(股骨)的愈合和固化过程。
具有第一部分752和第二部分724的可调节植入物750被配置为调节具有第一部分758和第二部分760的胫骨756的长度，该胫骨由骨折或目的性截骨762分开。腓骨764也可分为第一部分766和第二部分768，由骨折或目的性截骨770分开。可调节植入物750可以附接到一个以上配置为附接到胫骨756的外部部分的板772上，并且可以用销子或螺钉774固定到胫骨756上。可调节植入物750可以包括本文所述的可调节植入物的其他实施例的任何内部组件和操作。通过以可控的速度(例如，每天一毫米，或每八小时1/3毫米)进行牵张，在牵张过程发生时和牵张过程完成后，骨头可以在截骨765、770处生长。在牵张过程完成后，如果需要，可调节植入物750可用于将胫骨756的第一部分758和第二部分760压在一起，以潜在地加速胫骨756的愈合和固化过程。
图12-13示出了使用可调节植入物与楔形截骨来调节骨头的角度或曲率。图12示意性地示出了右股骨600的正面图，该骨头的曲率偏离了该骨头的自然形态。该曲率可能是由于先天性疾病或其他情况造成的。虚线601、602表示如何通过锯切或其他方法将该骨头折断，以形成楔形截骨。在一个示例中，楔形的骨头部分被移除，并将骨头分成若干部分，这里示出为三个部分。图13示出了股骨603的这三个部分如何被重新定位到所需的方向，即一个更直的骨头。然后，骨折区604、605被用作生长区，以补偿由于切除骨头而造成的长度损失。然后，可调节植入物606、607通过锚(销子、螺钉等)附接到所述部分，以确保其位置。通过在股骨603的一侧与另一侧以不同的速度延长，可调节植入物606、607能够沿两个不同的横向轴施加力矩或旋转骨头，从而通过牵张成骨术使股骨603变直。在其他情况下，可以通过类似但相反的方法，使不理想的直骨增加其曲率。箭头示意性地说明，骨头的各部分可以相互调节，例如通过调节所述部分的角度或方向。根据另一个实施例，两个以上的锚定设备适合于与骨头的皮质部分啮合。根据另一个实施例，所述两个以上的锚定设备适合于从髓腔的内部与骨头接合。根据另一个实施例，所述至少两个锚定设备选自销子、螺钉、粘合剂、倒钩结构、锯齿结构、可膨胀元件、其组合或其他机械连接部件。根据进一步的实施例，由调节设备施加的力是延伸到骨头的长度的纵向的力。根据一个实施例，所述由调节设备施加的力指向髓腔的末端部分。根据一个实施例，所述调节设备施加的力是调节骨头的角度或曲率的纵向力。根据一个实施例，所述设备施加的力还对骨头施加至少一些扭矩，调节骨头沿其纵轴的扭转。
图14和图15示出了相关的实施例，变形的骨头600在两个位置601和602被切割，每个切割最好是楔形的，以便使骨头变直，可调节植入物610和620被插入髓腔中。同样，如图13，箭头示意性地说明骨头的各部分可以相互调节，例如通过调节所述部分的角度或方向。根据另一个实施例，通过设备施加的力对骨头施加扭矩，调节骨头沿其纵轴的扭转。该实施例在图16和17中说明，骨头600沿虚线630和可选的沿一条以上的线切割，如631。一个以上可调节植入物640和650被插入髓腔内。箭头表示骨头的一个或几个部分可以被调节，例如相对于关节或骨头的一个部分旋转。根据另一个实施例，可与本文介绍的任何一个实施例自由组合，所述设备是灵活的，以允许引入髓腔。任何可调节植入物700、750、606、607、610、620可包括本文更详细描述的可调节植入物10、502、504的部分或全部元件，并可与本文描述的系统1、500结合使用和控制。可调节植入物640、650被认为是2014年5月6日公布的美国专利no.8,715,282，题为“改变骨段旋转排列的系统和方法”中描述的髓内旋转矫正设备的电动版本(具有内部马达而不是内部磁铁)，在此通过引用将其全部内容用于所有目的。
图18示出了一个头骨780，它有几个截骨点782，这些截骨点的形成是为了调节颅面解剖结构。多个可调节植入物784已经被固定在截骨点752两侧的两个不同的相邻部分的骨头上。可调节植入物784可以包括本文更详细描述的可调节植入物10、502、504的全部元件中的一些，并可以与本文描述的系统1、500一起使用和控制。可调节植入物784被配置为牵张或收缩颅面骨的不同部分，以利用牵张成骨术重组面部区域的形状和大小。这种重塑可包括对有小颌畸形的病人进行颌(下颌骨)延长。
如前所述，可调节植入物10、502、504和本文所述的用于调节它们的系统1、500也可以被配置为调节软组织。在图19中，示出了盂肱(肩)关节852，并包括肩袖854以及具有大结节862和肱骨头864的肱骨860。可调节的缝合锚800有第一端802和第二端804。缝合线环816从肌腱850(连接肌肉851)的外部部分871和内部部分872延伸出来。在肌腱850中形成有缝合线816可以滑动的通道874，这样就可以调节从a点延伸到b点再到c点的缝合线环的长度，从而调节缝合线816固定肌腱850的张力。在缝合线816下面设有生物相容性材料的垫子876，以便在缝合线816在上面滑动时最小化对肌腱的损伤。可调节缝合锚800的第一端802包括螺纹部分812和外部圆周凹槽878，缝合线816的外部部分871可以围绕它们进行包裹和/或捆绑。可调节缝合锚800的第二端804有一个锥形的尖端808，有助于其插入。在可调节缝合锚800的外壳810的纵向空腔836内，设有马达841，该马达841被配置为旋转轴880。线轴822被固定在轴880上，从而轴880的旋转引起线轴822的旋转。在外壳810的侧壁上的孔882内有密封或隔膜852，允许缝合线环816的内部部分872进出可调节缝合锚800的外壳810，而纵向空腔836的内容物仍然受到保护，不受体液影响。
在植入过程中，钻出穿过皮质骨856和松质骨858的两个导向孔，包括从c点向a点延伸的第一孔866。第一孔866甚至可以延伸以生成额外的口袋868。第二孔870从b点向a点延伸(并刚过a点)。抓取工具被放置在孔870中，缝合线插入工具将缝合线816的外部部分871的末端插入穿过第一孔866。抓取工具抓住缝合线816并穿过第二孔870将其拉出。然后将可调节的缝合锚插入并固定在第一孔866内，用插入键合腔814的驱动工具将其拧紧。外壳的定向可以是使孔882朝向第二孔870的方向延伸。现在将缝合线816的外部部分871穿过肌腱850中的通道874，然后将其围绕外部圆周槽878缠绕和/或捆绑，从而关闭缝合线816中的环。为了调节缝合线816的张力，操作系统1，500使马达841转动轴880和线轴822，以收紧缝合线816的张力，并因此收紧肌腱850。马达841可按相反的旋转方向操作，以放松缝合线816和肌腱850中的张力。
图20说明了在肱骨860的大结节862处生成孔884的替代性几何形状。具有可调节部件922的可调节缝合锚900被植入孔884中，并且其能够调节缝合线916的张力，该缝合线被附接到肩袖854的肌腱850。孔884与肱骨860的轴线平行，因此可以利用较长的可调节缝合锚900。这使得包含更多行星齿轮组的可调节缝合锚900成为可能，并允许有更大的可调节范围(长度、张力)。
尽管所述的可调节缝合锚800、900适用于将肩袖的肌腱附接到肱骨上，但据设想，类似的缝合锚将有助于调节其他软组织对骨头的附着。一些示例包括前交叉韧带(acl)与骨头(股骨和/或胫骨)的一个或两个附接点。图21显示了用于调节替代acl的移植物990中的张力的可调节缝合锚930的配置(例如，移植物可以是病人的髌腱被切割或解剖出来使用的一部分)。移植物990被固定在股骨978的股骨通道986中，并有一个传统的组织锚984。腓骨976也被示出，作为参考。组织锚984可以是金属的，也可以是由可吸收材料制成。可调节缝合锚930被固定在胫骨980中生成的胫骨通道988内的骨头上。可调节缝合锚930内的马达982可调节附接到移植物990的缝合线916中的张力。组织锚984的直径可以小于约14毫米，或小于约12毫米。股骨通道986的长度可以是约25毫米至约35毫米。
为了调节缝合线916的张力，操作系统1、500使马达982转动，例如，轴和线轴(未示出)，以收紧缝合线916的张力，并因此收紧移植物990的张力。马达982可按相反的旋转方向操作，以放松缝合线916和移植物990的张力。
其他类型的软组织调节可以利用与前述实施例中描述的类似的可调节植入物。在一些实施例中，可调节植入物可以被配置为固定在至少一个骨性结构和至少一个非骨性结构上。在一些实施例中，可调节植入物可被配置为固定在至少两个非骨质结构上。在一些实施例中，可调节植入物可被配置为调节斜视病人的眼部肌肉。在一些为治疗斜视而配置的实施例中，可调节植入物的第一端可被配置为固定在眼肌的第一部分，可调节植入物的第二端可被配置为固定在眼肌的第二部分(例如，眼外肌或直肌)。可调节植入物可以部分或完全嵌入眼肌中，也可以在眼肌外部或大部分在眼肌外部，但由于它至少部分在眼窝内，所以仍可被视为“植入物”。
在一个实施例中，用于调节受试者中的可调节植入物的方法包括提供具有图形用户界面的设备，无线检测一个以上的可调节植入物，用图形用户界面选择该一个以上的可调节植入物中的至少一个，向该一个以上的可调节植入物中的至少一个发送调节设定，以及向该一个以上的可调节植入物中的至少一个发送指令以执行该调节设定。在一些实施例中，该方法包括存储在非暂时性计算机可读介质上的指令。在一些实施例中，当在处理器上执行该指令时，执行该方法的步骤。在一些实施例中，在处理器上执行该指令时，启动可调节植入物中的马达。在一些实施例中，非临时计算机可读介质由设备装载。在一些实施例中，处理器被装载在设备上，并且非暂时性计算机可读介质可通过用户对图形用户界面的输入在处理器上执行。在一些实施例中，该设备被配置为以视觉方式向用户传达信息。在一些实施例中，该设备被配置为以声音方式向用户传递信息。在一些实施例中，该设备被配置为通过计算机控制的或计算机生成的语音向用户传达信息。在一些实施例中，该设备被配置为通过录制的声音向用户传达信息。在一些实施例中，图形用户界面被配置为以触觉方式接收来自用户的输入。在一些实施例中，设备被配置为通过用户的声音接收来自用户的输入。在一些实施例中，向一个以上的可调节植入物中的至少一个发送指令以执行调节设定包括用图形用户界面发送调节设定。在一些实施例中，该方法进一步包括从该一个以上的可调节植入物中的至少一个接收调节设定的进度。在一些实施例中，可调节植入物包括被配置为与受试者的第一位置联接的第一部分，能移动地与第一部分联接并被配置为与受试者的第二位置联接的第二部分，以及被配置为使第一部分和第二部分彼此相对移动的马达。在一些实施例中，可调节植入物被配置为至少使第一椎体相对于受试者的第二椎体移动。在一些实施例中，可调节植入物被配置为至少使受试者的第一骨头相对于受试者的第二骨头移动。在一些实施例中，可调节植入物被配置为至少使受试者分离的骨的第一部分相对于受试者分离的骨的第二部分移动。在一些实施例中，可调节植入物被配置为对受试者的软组织施加张力或压力。
在一些实施例中，调节设定包含牵张方向(例如，长度增加，或+z或长度减少，或-z)。在一些实施例中，调节设定包括长度(例如，在牵张过程中增加1毫米的长度，或作为牵张的结果达到15毫米的总牵张长度)。在一些实施例中，调节设定包括目标牵张力或目标压缩力。在一些实施例中，向一个以上可调节植入物中的至少一个发送指令以执行调节设定包括通过图形用户界面接收开始调节设定的指令。在一些实施例中，向一个以上可调节植入物中的至少一个发送执行调节设定的指令包括通过图形用户界面接收暂停调节设定的指令。在一些实施例中，向一个以上可调节的植入物中的至少一个发送执行调节设定的指令包括通过图形用户界面接收重新启动调节设定的指令。在一些实施例中，向一个以上可调节植入物中的至少一个发送执行调节设定的指令包括通过图形用户界面接收终止调节设定的指令。在一些实施例中，从一个以上可调节植入物中的至少一个接收调节设定的进度包括从可调节植入物接收调节完成的指示。在一些实施例中，该方法包括从可调节植入物接收关于可调节植入物的信息并在图形用户界面上显示至少一些信息。在一些实施例中，该方法包括从可调节植入物接收与受试者相关的信息，并在图形用户界面上显示至少部分信息。在一些实施例中，关于可调节植入物的信息包括以下至少一项：以前对可调节植入物的调节历史、可调节植入物以前的长度、可调节植入物当前的长度、可调节植入物以前的牵张力或压缩力、可调节植入物当前的牵张力或压缩力、马达温度、马达占空比时间、电池电量或时钟时间。在一些实施例中，与受试者相关的信息包括以下至少一项：受试者的身高、受试者的坐高、受试者的体重、受试者的出生日期、受试者的初潮年龄、受试者的cobb角，或其他关于受试者的人口统计学信息。
在一些实施例中，无线检测一个以上可调节的植入物包括通过网络接收一个以上可调节的植入物的标识，其中一个以上可调节的植入物被远程定位。在一些实施例中，无线检测一个以上可调节的植入物包括通过中介设备接收一个以上可调节的植入物的标识，其中一个以上可调节的植入物位于远程。在一些实施例中，无线检测一个以上可调节植入物包括接收可调节植入物的列表。在一些实施例中，用图形用户界面选择一个以上可调节植入物中的至少一个，包括在图形用户界面上接收可调节植入物的选择，该选择来自可调节植入物的列表。
本文使用的术语仅用于描述特定的实施例，并不意味着对本发明的限制。在此使用的单数形式“一”、“一个”和“该”也包括复数形式，除非上下文明确指出。应进一步理解，当本说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时，具体说明存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个以上的其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或其组。
以下权利要求中所有手段或步骤加功能要素的相应结构、材料、行为和等价物，旨在包括与具体要求的其他权利要求要素相结合执行该功能的任何结构、材料或行为。本公开内容的描述是为了说明和描述的目的而提出的，但并不意味着详尽无遗或限于所公开形式的发明。在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对于本领域的普通技术人员来说，许多修改和变化是显而易见的。为了最好地解释本发明的原理和实际应用，并使本领域的普通技术人员能够理解本发明的各种实施例，以及适合于所设想的特定用途的各种修改，我们选择并描述了公开的各个方面。
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