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CN110248622B - 力和旋转感测装置及方法 - Google Patents

力和旋转感测装置及方法 Download PDF

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CN110248622B CN201880009908.5A CN201880009908A CN110248622B CN 110248622 B CN110248622 B CN 110248622B CN 201880009908 A CN201880009908 A CN 201880009908A CN 110248622 B CN110248622 B CN 110248622B
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Abstract

力和旋转感测装置可适用于测量膝关节内的力。力传感器可以测量施加在壳体的相反表面之间的力。位于壳体上的力显示器可以在视觉上显示所测量的力的值，例如使用可从壳体的相反侧可见的双侧发光二极管显示器。第一旋转传感器可以测量壳体的屈曲/伸展位置。屈曲/伸展显示器可以在视觉上显示所测量的屈曲/伸展位置的值。在一些示例中，归零按钮可以设定壳体的参考定向，使得第一旋转传感器可以将屈曲/伸展位置测量为相对于参考定向的相对旋转。在一些示例中，电路可以无线地发送对应于所测量的屈曲/伸展位置的值的数据。

Description

力和旋转感测装置及方法
相干申请的交叉引用
本申请要求2017年2月2日提交的美国临时申请No.62/453,772的权益，该临时申请通过引用整体并入本文。
技术领域
本发明涉及一种适于测量膝关节内的力的力和旋转感测装置，以及一种使用该装置的方法。
背景技术
在膝盖外科手术中，外科医生可以在完全屈曲和完全伸展之间的一个或多个位置(包括完全屈曲和完全伸展位置在内)处手动定位膝关节。在一些手术中，外科医生可以在视觉上估计膝关节的角位置。
发明内容
在力和旋转感测装置的一个示例中，细长壳体可沿纵向轴线延伸。力传感器可以测量在壳体的远端部分处施加在壳体的相反表面之间的力。力显示器可以定位在壳体上并且可以在视觉上显示所测量的力的值。参考表面可以定位在壳体上。参考表面可以限定包括纵向轴线的平面。参考表面可以进一步将屈曲/伸展轴线限定为平行于平面并垂直于纵向轴线。第一旋转传感器可以测量壳体的屈曲/伸展位置。屈曲/伸展位置可以是围绕屈曲/伸展轴线的旋转位置。屈曲/伸展显示器可以定位在壳体上并且可以在视觉上显示所测量的屈曲/伸展位置的值。
在用于测量膝关节内的力的方法的一个示例中，可以抵靠膝关节中的经切除髁设定壳体的参考定向。壳体的远端部分可以插入膝关节中。壳体的远端部分可包括力传感器。膝关节可以定位在屈曲和伸展之间的包括屈曲和伸展在内的多个位置处。在多个位置的每个位置处，可以从壳体上的显示器读取壳体的屈曲/伸展位置测量值。在多个位置的每个位置处，可以从壳体上的显示器读取由膝关节在壳体的远端部分上施加的力的测量值。
在力和旋转感测装置的另一示例中，细长壳体可沿纵向轴线延伸。力传感器可以测量在壳体的远端部分处施加在壳体的相反表面之间的力。力显示器可以定位在壳体上并且可以在视觉上显示所测量的力的值。力显示器可包括从壳体的相反两侧可见的双侧发光二极管显示器。参考表面可以定位在壳体上并且可以形成为相反表面中的一个。参考表面可以限定包括纵向轴线的平面。参考表面可以进一步将屈曲/伸展轴线限定为平行于平面并垂直于纵向轴线。壳体上的归零按钮可以设置壳体的参考定向。第一旋转传感器可以测量壳体的屈曲/伸展位置。屈曲/伸展位置可以是围绕屈曲/伸展轴线相对于参考定向的相对旋转位置。第一旋转传感器可包括加速计或陀螺仪中的至少一个。屈曲/伸展显示器可以定位在壳体的与远端部分相反的近端端部上。屈曲/伸展显示器可以在视觉上显示所测量的屈曲/伸展位置的值。第二旋转传感器可以测量壳体的内翻/外翻位置。内翻/外翻位置可以是围绕纵向轴线相对于参考定向的相对旋转位置。第二旋转传感器可包括加速计或陀螺仪中的至少一个。定位于壳体的近端端部上的内翻/外翻显示器可以在视觉上显示所测量的内翻/外翻位置的值。电路可以无线传输对应于所测量的屈曲/伸展位置的值和所测量的内翻/外翻位置的值的数据。
附图说明
图1示出了根据一些示例的力和旋转感测装置的透视图。
图2示出了根据一些示例的用于测量膝关节内的力的方法的流程图。
图3示出了在执行图2的方法之前已经执行切除和铣削之后的膝关节的示例。
图4示出了在执行图2的方法期间壳体的示例，该壳体的参考表面定位成与经切除髁接触。
图5示出了在执行图2的方法期间设定壳体的参考定向之后的壳体的示例。
图6示出了在执行图2的方法期间插入膝关节中的壳体和垫片的示例。
图7示出了插入膝关节中的壳体和垫片的示例，其中膝关节处于屈曲状态。
图8示出了插入膝关节中的壳体和垫片的示例，其中膝关节处于伸展状态。
对应的附图标记在若干视图中指示对应的部分。附图中的元件不一定按比例绘制。附图中所示的配置仅仅是示例，不应被解释为以任何方式限制本发明的范围。
具体实施方式
力和旋转感测装置可适用于测量膝关节内的力。力传感器可以测量施加在壳体的相反表面之间的力。定位于壳体上的力显示器可以在视觉上显示所测量的力的值，例如使用可从壳体的相反两侧可见的双侧发光二极管显示器。第一旋转传感器可以测量壳体的屈曲/伸展位置。屈曲/伸展显示器可以在视觉上显示所测量的屈曲/伸展位置的值。在一些示例中，归零按钮可以设定壳体的参考定向，使得第一旋转传感器可以将屈曲/伸展位置测量为相对于参考定向的相对旋转。在一些示例中，电路可以无线地发送与测量的屈曲/伸展位置的值相对应的数据，使得该值可以显示在不受壳体限制的装置上。
与视觉估计膝关节的角位置相比，力和旋转感测装置提高了确定角位置的精度。例如，对于包括外科医生被指示将膝关节定位到伸展状态中的特定角度的步骤的外科手术而言，使用能够测量实际膝关节角度并向外科医生提供数值的装置而不是依靠外科医生对膝关节角度的纯粹视觉估计是有利的。这种精度的提高可以改善手术效果和可重复性。
图1示出了根据一些示例的力和旋转感测装置100的透视图。图1的装置10可适用于测量膝关节内的力。图1的构造仅是示例；也可以使用其他合适构造。
细长壳体102可以沿纵向轴线(LA)延伸。外科医生可以在壳体102的近端部分104处抓握和操纵壳体102。在一些示例中，壳体102的近端部分104可以包括大致圆柱形形状，其具有扁平顶部部分106以及圆形底部部分108。在一些示例中，扁平顶部部分106和圆形底部部分108可以以近端部分厚度分开。外科医生可以在手术期间将壳体102的远端部分110插入膝关节中。
力传感器112可以测量在壳体102的远端部分110处施加在壳体102的相反表面114,116之间的力。在一些示例中，相反表面114,116可以是平坦的并且彼此平行。在一些示例中，相反表面114,116可以平行于壳体102的近端部分104的扁平顶部部分106。在一些示例中，相反表面114,116可以以远端部分厚度分开。在一些示例中，远端部分厚度可小于近端部分厚度。在一些示例中，力传感器112可包括测量力的单个元件。在其他示例中，力传感器112可包括遍布相反表面114,116的区域分布的多个元件，这些元件共同测量汇总之后的力。在一些示例中，力传感器112可以形成为一个或多个压力传感器，其可以测量施加在相反表面114,116之间的压力。所测量的压力可以对相反表面114,116的区域进行积分以产生力值。出于本文献的目的，术语力传感器112可包括测量力的一个或多个元件，和/或测量压力的一个或多个元件。
力显示器118可以定位在壳体102上并且可以在视觉上显示所测量的力的值。在一些示例中，力显示器118可以不直接显示所测量的力，而是可以提供所测量的力是否落入一个或多个指定范围或区间中的视觉指示。在一些示例中，区间可包括五个范围，为方便起见标记为第一范围、第二范围、第三范围、第四范围和第五范围。在这些示例中的一些示例中，第三范围可以显示对于特定医疗手术可被认为是可接受的力的范围。在这些示例中的一些示例中，第二范围可以显示低于第三范围并且直接与第三范围相邻的力的范围。在这些示例中的一些示例中，第四范围可以显示大于第三范围并且与第四范围直接相邻的力的范围。在这些示例中的一些示例中，第一范围可以从零力(例如，无界)延伸到第二范围的下边缘。在这些示例中的一些示例中，第五范围可以从第四范围的上边缘向上延伸(例如，也是无界限的)。这些只是特定力值的范围或区间的示例；也可以使用其他合适的范围。
在一些示例中，力显示器118可包括可从壳体102的相反两侧可见的双侧发光二极管(LED)显示器。在一些示例中，相反两侧是壳体102的顶部120和底部122。对于上面呈现的五区间示例，力显示器118可以包括五个LED 124A-E，其沿着壳体102设置成一排。对应于第一区间的第一LED 124A可以定位在排的近端端部处。对应于第五区间的第五LED 124E可以定位在排的远端端部处。第二、第三和第四LED 124B-D可以沿着排顺序地定位在第一LED124A和第五LED 124E之间。在一些示例中，LED显示器可以针对每个区间包括特定颜色。例如，第三区间(对应于可接受的力)可以对应于绿色LED(例如，如果所测量的力落在第三范围内，则力显示器118点亮壳体102上的绿色LED)。第二和第四区间(对应于几乎可接受的力)可以对应于橙色或黄色LED。第一和第五区间(对应于不可接受的力)可以对应于红色LED。在外科手术过程中，外科医生可以从外科医生的周边视觉中看到LED颜色，以便外科医生可以感知力值而不必非常注意力显示器118。使用上述颜色方案，外科医生可以操纵膝关节以试图将颜色从红色移动到橙色或黄色，并最终移动至绿色。这个颜色方案只是一个示例；也可以使用其他合适的颜色。在一些示例中，LED可以居中地定位在壳体102中，并且可以从壳体102的相反两侧看到。在其他示例中，力显示器118包括两组LED，这两组LED各自从壳体102的顶部120和底部122可见。
参考表面126可以定位在壳体102上。在一些示例中，参考表面126可以平行于相反表面114,116中的一个或两个。在一些示例中，参考表面126可以形成为相反表面114,116中的一个。在一些示例中，参考表面126可以限定包括纵向轴线(LA)的平面(P)。在一些示例中，参考表面126可以平行于壳体102的顶部120。参考表面126可以进一步将屈曲/伸展轴线(FEA)限定为平行于平面(P)并且垂直于纵向轴线(LA)。
壳体102上的校准输入128可以设定壳体102的参考定向。例如，在外科膝关节手术期间，外科医生可以将壳体102的参考表面126放置抵靠膝关节中的经切除髁并使用校准输入128来设定壳体102的参考定向。然后，外科医生可以根据手术中的需要重新定位壳体102。当壳体102重新定位时，壳体102上的显示器(或壳体102外部装置上的显示器)可以提供壳体定向相对于参考定向的角度测量。在一些示例中，校准输入128可以定位在壳体102的近端端部上，但是也可以使用壳体102上的其他合适位置。在一些示例中，校准输入128可以是归零按钮，使得当外科医生按下归零按钮时，壳体102可以设定壳体102的参考定向，并且可以测量壳体102相对于参考定向的角运动。
第一旋转传感器130可以测量壳体102的屈曲/伸展位置。屈曲/伸展位置可以是围绕屈曲/伸展轴线(FEA)相对于参考定向的相对旋转位置。第一旋转传感器130可包括加速计或陀螺仪中的至少一个。
屈曲/伸展显示器132可在视觉上显示所测量的屈曲/伸展位置的值。在一些示例中，屈曲/伸展显示器132可以定位在壳体102的与远端部分110相反的近端端部134上。在一些示例中，屈曲/伸展显示器132可以以度为单位显示所测量的屈曲/伸展的数字显示。在其中校准输入128是定位于壳体102的近端端部134上的归零按钮的一些示例中，屈曲/伸展显示器132可以定位在归零按钮上。
在一些示例中，诸如图3-8所示并且在下面所讨论的，屈曲/伸展角度可以在按下归零按钮所处的定向上具有零值并且随着膝关节定位成伸展时而可以增加值。对于这些示例，外科医生可以定位膝关节，直到屈曲/伸展显示器132显示特定值，例如110度。可替代地，可能存在外科医生偏好将膝关节定位成在屈曲/伸展显示器132上达到零值的情况。对于这些情况，屈曲/伸展角度可以在按下归零按钮所处的定向上具有特定值，例如110度，并且随着膝关节定位成伸展时可以将值减小到零。在一些示例中，装置可以存储多个角度配置，并且可以在存储的配置之间切换。也可以使用其他合适的角度配置。
第二旋转传感器136可以测量壳体102的内翻/外翻位置。内翻/外翻位置可以是围绕纵向轴线(LA)相对于参考定向的相对旋转位置。第二旋转传感器136可包括加速计或陀螺仪中的至少一个。
内翻/外翻显示器138可以在视觉上显示所测量的内翻/外翻位置的值。在一些示例中，内翻/外翻显示器138可以定位在壳体102的近端端部134上。在一些示例中，内翻/外翻显示器138可以定位成与屈曲/伸展显示器132相邻。在一些示例中，内翻/外翻显示器138可以定位在壳体102的近端端部134上。在一些示例中，内翻/外翻显示器138可以以度为单位显示所测量的内翻/外翻位置的数字显示。
电路140可无线传输对应于所测量的屈曲/伸展位置的值和所测量的内翻/外翻位置的值的数据。在一些示例中，值可以直接地或通过网络显示在无线连接到壳体102中的电路140的装置上。例如，电路140可以无线地或通过有线连接连接到计算机(直接地或通过网络)，并且计算机可以在显示屏上显示所测量值中的一个或两个。
对于一些外科手术，外科医生可以使用装置100来确定可植入元件(例如可植入股骨部件)的厚度。这些手术可另外使用不同厚度的多个垫片142。每个垫片142可以在相反表面114,116中的一个上可拆卸地附接到壳体102的远端部分110，使得力传感器112测量在垫片142和相反表面114,116中的另一个之间所施加的力。在这样的手术中，外科医生可以附接特定厚度的垫片142、将装置100和垫片142插入膝关节、将膝关节定位在完全屈曲和完全伸展之间的一个或多个指定位置处、并在一个或多个指定位置处从力显示器118读取所测量的力。如果所测量的力在一个或多个指定位置处太大，则外科医生可以用更薄的垫片142重复测量。同样，如果测量的力在一个或多个指定位置处太小，则外科医生可以用更厚的垫片142重复测量。一旦所测量的力在一个或多个指定位置处于可接受范围内，产生可接受结果的垫片厚度可确定用于膝关节的植入物的合适尺寸。在一些示例中，例如对于具有凸形外表面的可植入股骨部件，每个垫片142可具有定位成接触可植入股骨部件的凸形外表面的相应凹表面。在一些示例中，凹曲率可以仅沿着一个维度，使得垫片142的横截面对于垫片142上的沿着壳体102的纵向轴线的各个位置而言可以是相同的。在一些示例中，垫片142可以在相反表面114,116中的一个上扣合至或脱离壳体102的远端部分110。
图2示出了根据一些示例的用于测量膝关节内的力的方法200的流程图。外科医生可以使用该方法来确定膝关节中的可植入元件的合适尺寸，例如可植入股骨部件。图2的方法200仅是用于测量膝关节内的力的一种方法，也可以使用其他合适的方法。
在执行方法200之前，外科医生可以完成胫骨切除、后股骨切除和O接头铣削(Ospigot milling)。图3示出了在执行方法200之前已经执行了这些切除和铣削之后的膝关节的示例。
在操作202处，外科医生可以将壳体的参考定向设定成抵靠膝关节中的经切除髁。图4示出了壳体的示例，该壳体的参考表面定位成与经切除髁接触。在图5中，屈曲/伸展显示器(标记为“F/E”)和内翻/外翻显示器(标记为“V/V”)尚未显示角度值。然后，外科医生可以按下壳体上的归零按钮以设定壳体的参考定向，使得可以相对于参考定向测量壳体的角运动。在图5中，已按下了归零按钮，并且屈曲/伸展显示器和内翻/外翻显示器显示角度值为零。
在设定壳体的参考定向之后，外科医生可以将临时股骨部件附接到经切除股骨。临时股骨部件可具有面向胫骨的凸形曲面。外科医生可以将特定厚度的垫片附接到壳体的远端部分。
在操作204，外科医生可以将壳体的远端部分插入膝关节中，壳体的远端部分包括力传感器。外科医生可以将壳体和垫片定位在关节空间中，直到壳体和垫片就位。图6示出了插入膝关节中的壳体和垫片的示例。在图6的示例中，屈曲/伸展显示器显示正六度的角度值，并且内翻/外翻显示器显示负三度的角度值。
在操作206，外科医生可以将膝关节定位在屈曲和伸展之间的包括屈曲和伸展在内的多个位置处。
在操作208，外科医生可以在多个位置的每个位置处从壳体上的显示器读取壳体的屈曲/伸展位置的测量值。
在操作210，外科医生可以在多个位置的每个位置处从壳体上的显示器读取由膝关节施加在壳体的远端部分上的力测量值。
在图7的示例中，外科医生已将膝关节定位成屈曲，使得屈曲/伸展显示器读取零度。在这个示例中，内翻/外翻显示也读取零度；在一些示例中，外科医生可以监测内翻/外翻角度，但是不将膝关节定位成主动地将内翻/外翻角设置为零。
在图8的示例中，外科医生已将膝关节定位成伸展，使得屈曲/伸展显示器读出正九十二度。在此示例中，内翻/外翻显示读取正四度。
为了进一步说明本文公开的装置和相关方法，下面提供了非限制性示例列表。以下非限制性示例中的每一个可以独立存在，或者可以以任何排列组合或与任何一个或多个其他实例组合。
在示例1中，力和旋转感测装置可包括：细长壳体，其沿纵向轴线延伸；力传感器，其配置为测量在壳体的远端部分处施加在壳体的相反表面之间的力；力显示器，其定位在壳体上并且配置为在视觉上显示所测量的力的值；参考表面，其定位在壳体上，参考表面限定包括纵向轴线的平面，参考表面进一步将屈曲/伸展轴线限定为平行于平面并垂直于纵向轴线；第一旋转传感器，其配置为测量壳体的屈曲/伸展位置，屈曲/伸展位置是围绕屈曲/伸展轴线的旋转位置；屈曲/伸展显示器，其定位在壳体上并且配置为在视觉上显示所测量的屈曲/伸展位置的值。
在示例2中，示例1的力和旋转感测装置可选地还包括位于壳体上的校准输入，该校准输入配置为设定壳体的参考定向，第一旋转传感器还配置为将屈曲/伸展位置测量为相对于参考定向的相对旋转。
在示例3中，示例1-2中的任何一个的力和旋转感测装置可以可选地配置成使得屈曲/伸展显示器定位在壳体的与远端部分相反的近端端部上。
在示例4中，示例1-3中的任何一个的力和旋转感测装置可以可选地配置成使得校准输入是定位于壳体的近端端部上的归零按钮；并且屈曲/伸展显示器定位于归零按钮上。
在示例5中，示例1-4中的任何一个的力和旋转感测装置可以可选地配置成使得屈曲/伸展显示器配置为以度为单位显示所测量的屈曲/伸展位置的数字显示。
在示例6中，示例1-5中的任何一个的力和旋转感测设备可以可选地还包括电路，其配置为无线地发送对应于所测量的屈曲/伸展位置的值的数据。
在示例7中，示例1-6中的任何一个的力和旋转感测装置可以可选地配置成使得力显示器包括可从壳体的相反两侧可见的双侧发光二极管显示器。
在示例8中，示例1-7中任一个的力和旋转感测装置可以可选地配置成使得相反表面彼此平行并且平行于参考表面。
在示例9中，示例1-8中任一个的力和旋转感测装置可以可选地配置成使得参考表面形成为相反表面中的一个。
在示例10中，示例1-9中任一个的力和旋转感测装置可以可选地还包括不同厚度的多个垫片，每个垫片可以在相反表面中的一个上可拆卸地附接到壳体的远端部分，使得力传感器测量在垫片和相反表面中的另一个之间施加的力。
在示例11中，示例1-10中的任何一个的力和旋转感测装置可以可选地配置成使得第一旋转传感器包括加速度计或陀螺仪中的至少一个。
在示例12中，示例1-11中任一个的力和旋转感测装置可以可选地还包括第二旋转传感器，其配置为测量壳体的内翻/外翻位置，内翻/外翻位置是围绕纵向轴线的旋转位置。
在示例13中，示例1-12中任一个的力和旋转感测装置可以可选地还包括位于壳体上的校准输入，该校准输入配置为设定壳体的参考定向，第一旋转传感器进一步配置为将屈曲/伸展位置测量为相对于参考定向的相对旋转，第二旋转传感器还配置为将内翻/外翻位置测量为相对于参考定向的相对旋转。
在示例14中，示例1-13中任一个的力和旋转感测装置可以可选地还包括内翻/外翻显示器，其配置成在视觉上显示所测量的内翻/外翻位置的值。
在示例15中，示例1-14中任一个的力和旋转感测装置可以可选地配置成使得内翻/外翻显示器配置为以度为单位显示所测量的内翻/外翻位置的数字显示。
在示例16中，示例1-15中任一个的力和旋转感测装置可以可选地配置成使得屈曲/伸展显示器和内翻/外翻显示器定位在壳体的与远端部分相反的近端端部上。
在示例17中，示例1-16中任一个的力和旋转感测装置可以可选地还包括电路，其配置为无线传输对应于所测量的屈曲/伸展位置的值和所测量的内翻/外翻位置的值的数据。
在示例18中，一种用于测量膝关节内的力的方法可以包括：将壳体的参考定向设定为抵靠膝关节中的经切除髁；将壳体的远端部分插入膝关节中，壳体的远端部分包括力传感器；将膝关节定位在屈曲和伸展之间的包括屈曲和伸展在内的多个位置处；在多个位置的每个位置处，从壳体上的显示器读取壳体的屈曲/伸展位置的测量值；以及，在多个位置的每个位置处，从壳体上的显示器读取由膝关节施加在壳体的远端部分上的力的测量值。
在示例19中，力和旋转感测装置可包括：细长壳体，其沿纵向轴线延伸；力传感器，其配置为测量在壳体的远端部分处施加在壳体的相反表面之间的力；力显示器，其定位于壳体上并且配置成在视觉上显示所测量的力的值，力显示器包括可从壳体的相反两侧可见的双侧发光二极管显示器；参考表面，其定位在壳体上并形成为相反表面中的一个，参考表面限定包括纵向轴线的平面，参考表面进一步将屈曲/伸展轴线限定为平行于平面并垂直于纵向轴线；归零按钮，其位于壳体上，归零按钮配置为设置壳体的参考定向；第一旋转传感器，其配置为测量壳体的屈曲/伸展位置，屈曲/伸展位置是围绕屈曲/伸展轴线相对于参考定向的相对旋转位置，第一旋转传感器包括加速度计或陀螺仪中的至少一个；屈曲/伸展显示器，其定位于壳体的与远端部分相反的近端端部上，屈曲/伸展显示器配置成在视觉上显示所测量的屈曲/伸展位置的值；第二旋转传感器，其配置为测量壳体的内翻/外翻位置，内翻/外翻位置是围绕纵向轴线相对于参考定向的相对旋转位置，第二旋转传感器包括加速度计或者陀螺仪中的至少一个；内翻/外翻显示器，其定位于壳体的近端端部上，内翻/外翻显示器配置成在视觉上显示所测量的内翻/外翻位置的值；以及电路，其配置为无线传输对应于所测量的屈曲/伸展位置的值和所测量的内翻/外翻位置的值的数据。
在示例20中，示例19的力和旋转感测装置可以可选地还包括不同厚度的多个垫片，每个垫片在相反表面中的一个上可拆卸地附接到壳体的远端部分，使得力传感器测量在垫片和相反表面中的另一个之间施加的力。
虽然已经将本发明描述为具有示例设计，但是可以在本公开的精神和范围内进一步修改本发明。因此，本申请旨在涵盖使用其一般原理的本发明的任何变化，使用或改编。此外，本申请旨在覆盖本发明的这些偏离，这些偏离属于本发明所属领域的已知或惯常实践，并且落入所附权利要求的限制内。

Claims (19)

1.一种力和旋转感测装置，包括：
细长壳体，其沿纵向轴线延伸；
力传感器，其配置为测量在所述壳体的远端部分处施加在所述壳体的相反表面之间的力；
力显示器，其定位在所述壳体上并且配置为在视觉上显示所测量的所述力；
参考表面，其定位在所述壳体上，所述参考表面限定包括所述纵向轴线的平面，参考表面进一步将屈曲/伸展轴线限定为平行于所述平面并垂直于所述纵向轴线；
第一旋转传感器，其配置为测量所述壳体的屈曲/伸展位置，所述屈曲/伸展位置是围绕屈曲/伸展轴线的旋转位置；以及
屈曲/伸展显示器，其定位在所述壳体上并且配置为在视觉上显示所测量的所述屈曲/伸展位置的值，
其中，所述力显示器利用不同的光颜色来提供所测量的力是否落入一个或多个指定且非重合的范围中的视觉指示。
2.根据权利要求1所述的力和旋转感测装置，还包括位于所述壳体上的校准输入，所述校准输入配置为设定所述壳体的参考定向，所述第一旋转传感器还配置为将所述屈曲/伸展位置测量为相对于所述参考定向的相对旋转。
3.根据权利要求2所述的力和旋转感测装置，其中，所述屈曲/伸展显示器定位在所述壳体的与所述远端部分相反的近端端部上。
4.根据权利要求3所述的力和旋转感测装置，其中：
所述校准输入是位于所述壳体的所述近端端部上的归零按钮；以及
所述屈曲/伸展显示器位于所述归零按钮上。
5.根据权利要求1所述的力和旋转感测装置，其中，所述屈曲/伸展显示器配置为以度为单位显示所测量的所述屈曲/伸展位置的数字显示。
6.根据权利要求1所述的力和旋转感测装置，还包括电路，其被配置为无线传输对应于所测量的所述屈曲/伸展位置的值的数据。
7.根据权利要求1所述的力和旋转感测装置，其中，所述力显示器包括双侧发光二极管显示器，其能够从所述壳体的相反两侧可见。
8.根据权利要求1所述的力和旋转感测装置，其中，所述相反表面彼此平行并且与所述参考表面平行。
9.根据权利要求1所述的力和旋转感测装置，其中，所述参考表面形成为所述相反表面中的一个。
10.根据权利要求1所述的力和旋转感测装置，还包括不同厚度的多个垫片，每个垫片在所述相反表面中的一个上可拆卸地附接到所述壳体的所述远端部分，使得所述力传感器测量在所述垫片和所述相反表面中的另一个之间施加的力。
11.根据权利要求1所述的力和旋转感测装置，其中，所述第一旋转传感器包括加速度计或陀螺仪中的至少一个。
12.根据权利要求1所述的力和旋转感测装置，还包括第二旋转传感器，其配置成测量所述壳体的内翻/外翻位置，所述内翻/外翻位置是围绕所述纵向轴线的旋转位置。
13.根据权利要求12所述的力和旋转感测装置，还包括位于所述壳体上的校准输入，所述校准输入配置为设定所述壳体的参考定向，所述第一旋转传感器还配置为将所述屈曲/伸展位置测量为相对于所述参考定向的相对旋转，所述第二旋转传感器还配置为将所述内翻/外翻位置测量为相对于所述参考定向的相对旋转。
14.根据权利要求13所述的力和旋转感测装置，还包括内翻/外翻显示器，其配置成在视觉上显示所测量的所述内翻/外翻位置的值。
15.根据权利要求14所述的力和旋转感测装置，其中，所述内翻/外翻显示器配置为以度为单位显示所测量的所述内翻/外翻位置的数字显示。
16.根据权利要求14所述的力和旋转感测装置，其中，所述屈曲/伸展显示器和所述内翻/外翻显示器定位在所述壳体的与所述远端部分相反的近端端部上。
17.根据权利要求12所述的力和旋转感测装置，还包括电路，其配置为无线传输对应于所测量的所述屈曲/伸展位置的值和所测量的所述内翻/外翻位置的值的数据。
18.一种力和旋转感测装置，包括：
细长壳体，其沿纵向轴线延伸；
力传感器，其配置为测量在所述壳体的远端部分处施加在所述壳体的相反表面之间的力；
力显示器，其定位于所述壳体上并且配置成在视觉上显示所测量的所述力的值，所述力显示器包括能够从所述壳体的相反两侧可见的双侧发光二极管显示器，其中，所述力显示器利用不同的光颜色来提供所测量的力是否落入一个或多个指定且非重合的范围中的视觉指示；
参考表面，其定位在所述壳体上并形成为所述相反表面中的一个，所述参考表面限定包括所述纵向轴线的平面，参考表面进一步将屈曲/伸展轴线限定成平行于所述平面并垂直于所述纵向轴线；
位于所述壳体上的归零按钮，所述归零按钮配置为设置所述壳体的参考定向；
第一旋转传感器，其配置为测量所述壳体的屈曲/伸展位置，所述屈曲/伸展位置是围绕所述屈曲/伸展轴线相对于所述参考定向的相对旋转位置，所述第一旋转传感器包括加速度计或陀螺仪中的至少一个；
屈曲/伸展显示器，其定位于所述壳体的与所述远端部分相反的近端端部上，所述屈曲/伸展显示器配置成在视觉上显示所测量的所述屈曲/伸展位置的值；
第二旋转传感器，其配置为测量所述壳体的内翻/外翻位置，所述内翻/外翻位置是围绕所述纵向轴线相对于所述参考定向的相对旋转位置，所述第二旋转传感器包括加速度计或陀螺仪中的至少一个；
内翻/外翻显示器，其定位于所述壳体的近端端部上，所述内翻/外翻显示器配置成在视觉上显示所测量的所述内翻/外翻位置的值；以及
电路，其配置为无线传输对应于所测量的所述屈曲/伸展位置的值和所测量的所述内翻/外翻位置的值的数据。
19.根据权利要求18所述的力和旋转感测装置，还包括不同厚度的多个垫片，每个垫片在所述相反表面中的一个上可拆卸地附接到所述壳体的所述远端部分，使得所述力传感器测量在所述垫片和所述相反表面中的另一个之间施加的力。
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