KR20180048848A

KR20180048848A - 드릴 비트에 걸쳐 슬라이딩하는 프로브를 포함하는 일체형 깊이 게이지를 갖는 동력형 수술용 드릴

Info

Publication number: KR20180048848A
Application number: KR1020187008847A
Authority: KR
Inventors: 스티브 카루실로
Original assignee: 스트리커 코포레이션
Priority date: 2015-09-03
Filing date: 2016-09-01
Publication date: 2018-05-10
Also published as: JP7265574B2; JP6862429B2; US20240041475A1; WO2017040783A1; CN108348264B; US20180250020A1; EP3808287B1; AU2016317908B2; AU2016317908A1; AU2021221931A1; CN113081155A; EP3808287A1; JP2021104349A; CA2997315A1; EP3344165B1; JP2018526124A; EP3344165A1; EP4245231A2; EP4245231A3; AU2024200162A1

Abstract

뼈와 같은 고체 물체에 드릴 비트를 박기 위한 드릴. 드릴은 회전 운동을 드릴 비트에 전달하는 보어를 갖는 로터를 포함한다. 드릴 비트는 로터 보어를 통해 연장한다. 프로브는 보어 깊이를 측정하기 위해 드릴로부터 순방향으로 연장한다. 프로브는 로터 보어로 연장하도록 드릴에 이동 가능하게 장착된다. 드릴 및 드릴 비트가 순방향으로 전진할 때, 프로브는 고정 상태로 남아있다. 드릴의 전진의 결과로서, 로터는 프로브의 근접 단부에 걸쳐 연장한다.

Description

드릴 비트에 걸쳐 슬라이딩하는 프로브를 포함하는 일체형 깊이 게이지를 갖는 동력형 수술용 드릴

본 발명은 일반적으로 동력형 수술용 드릴에 관한 것이다. 본 발명의 동력형 수술용 드릴은 깊이 게이지를 포함하는데, 깊이 게이지는 보어(bore) 깊이를 측정하고, 연관된 드릴 비트가 박아 넣어지는 조직의 시야를 눈에 띄게 간섭하지 않는다.

정형 외과 수술에 사용된 동력형 수술용 도구의 한 가지 유형은 수술용 드릴이다. 이러한 유형의 도구는 모터를 포함하는 하우징을 포함한다. 또한 드릴의 부분인 결합 조립체는 드릴 비트를 모터에 해제 가능하게 유지하여, 모터의 작동시, 드릴 비트는 회전한다. 그 명칭에 의해 암시된 바와 같이, 수술용 드릴은 드릴 비트가 적용되는 조직에서 보어들을 뚫는다. 보어를 뚫는데 필요한 한 가지 유형의 수술 시술은 부러진 뼈를 복구하기 위한 외상 시술이다. 이러한 유형의 시술에서, 종종 네일(nail)이라 불리는 연장된 로드는 뼈의 골절된 부분들을 함께 유지하는데 사용된다. 네일을 적소에 유지하기 위해, 하나 이상의 보어들은 뼈에 박아 넣어진다. 이들 보어들은 네일에 형성된 상보 구멍들과 정렬하도록 위치된다. 나사는 각 정렬된 보어 및 네일 구멍에 삽입된다. 나사들은 뼈에 대해 적절한 위치에 네일을 유지한다.

다른 유형의 시술에서, 플레이트로서 알려진 임플란트는 부분들을 함께 유지하기 위해 뼈의 골절된 부분들의 외부 표면들에 고정된다. 나사들은 플레이트를 뼈의 개별적인 부분들에 유지한다. 플레이트를 뼈에 유지하는 나사를 설치하기 위해, 나사를 수용하기 위해 보어를 먼저 뚫는 것이 필요하다.

뼈에서 나사-수용 보어를 뚫기 위해 사용된 시술의 일환으로서, 보어의 단부간 깊이를 아는 것이 바람직하다. 이러한 정보는, 외과 의사가 보어 구멍에 설치되는 나사의 크기를 선택하도록 한다. 나사가 너무 짧으면, 나사는 나사가 적소에 삽입되는 네일을 고정적으로 유지할 수 없다. 나사가 너무 길면, 나사는 뼈를 지나 초과 거리를 연장할 수 있다. 나사가 뼈를 지나 초과 거리를 연장하면, 나사의 노출된 단부는 주변 조직에 마찰할 수 있다. 이러한 경우가 발생하면, 나사가 마찰 할 수 있는 조직이 손상될 수 있다.

따라서, 많은 뼈 보어-형성 시술의 필수 부분은 보어의 깊이의 측정이다. 현재, 이러한 측정은 종종 드릴로부터 분리된 깊이 게이지를 통해 취해진다. 이것은, 외과 의사가 보어에서 드릴 비트를 빼낸 후에 깊이 게이지를 보어에 삽입하는 것이 필요하다. 그런 후에, 촉각 피드백에 기초하여, 외과 의사는 게이지를 설정하여, 게이지의 말단 단부는 단지 보어의 먼 개구부(opening)로 연장한다. 일단 이들 프로세스가 완료되면, 외과 의사는 보어의 깊이를 측정하기 위해 게이지를 판독한다.

이러한 프로토콜의 단점은, 보어가 형성된 후에, 외과 의사가 깊이 게이지를 보어에 삽입하는 데; 보어 깊이가 적절히 측정되는 것을 보장하기 위해 게이지를 적절히 위치하는 데; 게이지를 빼내는 데 시간이 걸려야 한다는 것이다. 이들 하위 단계들을 수행해야 하는 것은 수술 시술을 수행하는 데 걸리는 전체 시간에 추가된다. 따라서 이들 하위 단계들을 수행해야 하는 것은 현대 외과 진료의 목적 중 하나에 대해 이루어지고; 시술은, 내부 조직이 주변 환경에 노출되므로 감염에 노출되는 시간을 최소화하고, 마취에 대한 환자의 노출을 감소시키기 위해 가능한 한 빨리 수행되어야 한다.

보어 깊이를 측정하는 이러한 가외 시간을 소비해야 하는 것을 피하기 위해, 깊이 게이지들에 내장된 것을 포함하는 수술용 드릴들이 제안되었다. 이러한 유형의 드릴은 일반적으로 드릴 하우징에 슬라이딩 가능하게 장착되는 로드를 포함한다. 로드는 드릴 비트와 평행하고 드릴 비트로부터 이격되게 위치된다. 헤드는 로드의 말단 단부에 위치된다. 헤드는 드릴 비트 주위에 안착하도록 위치된다. 이러한 드릴이 사용될 때, 드릴은, 로드가 연장되는 동안, 보어가 그 주위에 형성될 뼈에 대해 헤드가 위치되도록 위치된다. 보어가 형성될 때, 헤드 및 로드는 고정적인 상태로 남아있다. 드릴은 헤드쪽으로 이동한다. 드릴에 장착된 센서는 로드에 대한 드릴의 이동을 모니터링한다. 센서로부터 드릴의 이동의 측정은 보어의 깊이의 측정으로서 이용된다.

상기 유형의 드릴은 조직에 보어를 형성할 수 있고, 동시에 보어 깊이의 측정을 제공할 수 있다. 이러한 유형의 드릴이 갖는 문제는, 드릴 비트로부터 0.5 cm 이상의 거리만큼 이격되는 로드와, 0.8 cm 이상의 직경을 가질 수 있는 헤드가 드릴 비트가 가압되는 조직에 대한 외과 의사의 시야를 방해한다는 것이다. 이러한 이유로 인해, 이러한 특정한 유형의 드릴은 보어 깊이의 측정을 제공하는 동시에, 보어를 형성하기 위한 대중적인 디바이스인 것으로서 입증되지 않았다.

본 발명은 조직에서 보어를 뚫는 동시에 보어 깊이의 측정을 제공할 수 있는 새롭고 유용한 드릴에 관한 것이다. 본 발명의 드릴은, 깊이 측정 구성품들이 드릴 비트가 적용되는 조직의 시야를 눈에 띄게 방해하지 않도록 설계된다. 본 발명의 추가 특징은, 깊이 측정 구성품들의 존재가 깊이 측정 구성품들을 수용하기 위해 외과 의사가 뼈에 인접한 절개부의 크기를 인식 가능하게 확장하는 것이 필요하지 않다는 것이다.

본 발명의 드릴은 드릴 하우징으로부터 연장하는 드릴 비트를 포함한다. 드릴은 또한 깊이 게이지를 포함한다. 깊이 게이지의 하나의 구성품은 드릴 비트에 가까이 근접하도록 하우징에 슬라이딩 가능하게 장착되는 연장된 프로브이다. 본 발명의 많은 버전들에서, 프로브는 드릴 비트 위로 연장하는 튜브, 캐뉼러이다.

드릴 비트에 대한 프로브의 밀접한 위치를 용이하게 하기 위해, 드릴 비트는 드릴 비트를 회전하는 회전 모멘트를 제공하는 캐뉼러가 삽입된 로터로부터 순방향으로 연장한다. 로터의 보어 내에, 프로브의 근접 부분을 수용하도록 크기를 갖는 공극 공간이 존재한다. 본 발명의 이러한 버전에서, 드릴 비트는 로터의 근접 단부에 부착된 결합 조립체에 장착된다. 본 발명의 몇몇 버전들에서, 로터는 모터의 내부의 로터이다. 본 발명의 다른 버전들에서, 이러한 로터는 모터로부터 분리된다. 기어 조립체는 모터의 회전 샤프트를 이러한 로터에 연결하여, 모터 샤프트의 회전은 로터의 회전을 초래하고, 로터는 드릴 비트를 회전하고, 프로브의 근접 단부를 수용한다.

본 발명의 드릴은, 프로브가 드릴 비트가 또한 연장하는 드릴에서의 동일한 개구부를 통해 드릴로부터 순방향으로 연장하도록 이에 따라 설계된다.

깊이 게이지는 드릴 하우징에 장착되는 센서를 포함한다. 센서는 하우징에 대한 프로브의 말단 단부의 위치를 나타내는 신호를 생성한다. 사실상, 본 발명의 드릴이 사용될 때, 하우징은 프로브에 대해 이동한다. 드릴 비트의 근접 단부는 하우징에 대한 길이 방향의 위치에 있다. 그러므로, 하우징 이동을 나타내는 센서에 의해 출력된 신호는 보어 깊이의 측정치로서 이용된다.

본 발명의 드릴의 추가 특징은, 보어가 형성된 후에, 드릴 비트가 환자에게 계속해서 전진하더라도 드릴이 보어 깊이의 측정치를 제공한다는 것이다. 본 발명의 드릴은 드릴의 적어도 하나의 구성품에 의해 생성된 신호를 모니터링함으로써 보어 깊이의 이러한 측정치를 제공한다. 본 발명의 하나의 버전에서, 이러한 보어-단부 결정은 센서 신호를 모니터링함으로써 이루어진다. 더 구체적으로, 신호가 드릴 비트의 깊이에서의 인식 가능한 변화가 있었는지를 표시하는 지의 여부를 결정하기 위해 센서 신호가 모니터링된다. 본 발명의 다른 버전들에서, 보어-단부 결정은, 드릴 비트를 박아 넣는 드릴 내부의 모터에 의해 출력된 토크, 또는 드릴 비트 속도에서의 변화를 모니터링함으로써 이루어진다.

드릴의 상태에서의 갑작스런 변화가 있었다는 신호 표시에 기초하여, 깊이 게이지를 형성하는 구성품들은 보어 깊이의 측정을 멈춘다.

본 발명은 청구항에서의 특징을 통해 주목된다. 본 발명의 상기 및 추가 특징들 및 장점들은 첨부 도면들과 연계하여 취해진 다음의 상세한 설명으로부터 이해된다.
도 1은 본 발명의 수술용 드릴의 사시도.
도 2는 드릴의 근접 단부의 사시도.
도 3은 드릴의 단면도.
도 3a는 드릴의 배럴(barrel)의 근접 단부의 확대된 단면도.
도 4는 드릴 내부의 모터의 단면도 및 부분 사시도.
도 5는 모터 전방 캡의 사시도 및 단면도.
도 6은 모터 후방 캡의 사시도 및 단면도.
도 7은 적층 스택 슬리브 및 스택에 배치된 권선의 사시도.
도 8은 모터 내부의 로터의 단면도 및 부분 사시도.
도 9는 모터 로터에 부착된 출력 샤프트의 사시도.
도 10은 드릴 내부의 기어 트레인 및 부착된 구동 스핀들의 사시도로서, 기어 트레인의 말단으로 향하는 구성품들이 보여지는, 사시도.
도 11은 드릴 내부의 기어 트레인의 부분 및 부착된 구동 스핀들의 사시도로서, 기어 트레인의 근접하게 위치된 구성품들이 보여지는, 사시도.
도 12는 기어 트레인의 근접 부분과, 기어 트레인에 부착된 구동 스핀들의 단면도.
도 13은 드릴 내부의 로크 링(lock ring)의 사시도.
도 14는 구동 스핀들 및 로크 링의 단면도.
도 15는 로크 엑추에이터 및 로크 엑추에이터를 변위시키는데 사용된 버튼의 입면도.
도 16은 드릴 바디에 대한 캐뉼러의 변위를 모니터링하는 트랜스듀서 조립체의 부분 분해도.
도 17은 트랜스듀서 조립체의 단면도.
도 18은 트랜스듀서 조립체의 구성품들의 사시도.
도 19는 트랜스듀서 조립체의 내부의 입면도.
도 20은 트랜스듀서 조립체에 대한 하우징의 우측 쉘(shell)의 내부의 사시도.
도 21은 트랜스듀서 조립체에 대한 하우징의 좌측 쉘의 내부의 사시도.
도 22는 트랜스듀서 조립체의 내부의 부싱(bushing)의 사시도.
도 23은 트랜스듀서 조립체의 내부의 샤프트의 사시도.
도 24는 본 발명의 드릴의 부분인 캐뉼러의 사시도.
도 25는 드릴의 몇몇 신호 처리 구성품들의 블록도 및 부분 개략도.
도 26은 본 발명의 드릴과 함께 사용된 드릴 비트의 절단된 사시도.
도 27a 및 도 27b는 표시 보어 깊이를 제공하기 위해 전기 구성품들에 의해 수행된 처리 단계들의 흐름도.
도 28은 시간이 지남에 따른 보어 깊이의 도표를 도시한 도면.
도 29는 드릴 가이드가 드릴 비트에 걸쳐 어떻게 설치될 수 있는 지의 사시도.
도 30은 도 29의 드릴 가이드의 단면도.
도 31은 본 발명의 대체 가능한 드릴 하우징의 부분의 사시도.
도 32는 본 발명의 대체 가능한 드릴의 단면도.
도 33은 도 32의 대체 가능한 드릴의 내부의 고정 캐뉼러의 사시도 및 단면도.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 수술용 드릴(50)과, 드릴(50)로부터 연장되고 드릴(50)에 의해 회전되는 드릴 비트(450)를 도시한다. 드릴(50)은 하우징(52)을 포함한다. 본 발명의 도시된 버전에서, 드릴 하우징(52)은 권총 형상을 갖는다. 하우징(52)은 그립(54)을 갖는다. 또한 하우징(52)의 부분인 배럴(56)은 그립(54) 위에 위치되고, 그립(54)으로부터 근접으로 연장한다. ("근접으로"는 드릴(50)을 유지하는 의사를 향하는 것; 드릴 비트(450)가 적용되는 부위로부터 멀어지는 것을 의미하도록 이해된다. "말단으로"는 드릴(50)을 유지하는 의사로부터 멀어지는 것; 드릴 비트(450)가 적용되는 부위를 향하는 것을 의미하도록 이해된다.) 모터(60)는 핸드피스(handpiece) 배럴(56)에 배치된다. 드릴 비트(450)는 모터에 의해 회전될 모터(60)에 연결된다. 디스플레이(410)는 배럴(56)의 근접 단부에 장착된다.

모터(60)를 가동하기 위한 동력은 일반적으로 핸드 그립(54)의 버트(butt) 단부에 부착된 배터리(미도시)에 의해 제공된다. 하나의 그러한 배터리는 본 출원인의 미국 공보 번호 US 2007/0090788/PCT 공보 번호 WO 2007/050439에 개시되고, 그 내용은 본 명세서에 참고용으로 명시적으로 병합된다. 동력은 또한 콘솔과 드릴(50) 사이로 연장하는 케이블을 통해 콘솔로부터 공급될 수 있다. 하나의 그러한 콘솔은 본 출원인의 미국 공보 번호 US 2006/0074405/PCT 공보 번호 WO 2006/039331에 개시되고, 그 내용은 본 명세서에 참고용으로 명시적으로 병합된다.

수동으로 작동 가능한 트리거들(138 및 139)은 배럴(56)의 말단 단부 아래에서 핸드 그립(54)으로부터 순방향으로 연장한다. 제어 모듈(140)은 핸드 그립(54) 내부에 있다. 모터(60)의 상태와 트리거들(138 및 139)의 변위 모두를 모니터링하는 센서들(미도시)은 제어 모듈(140) 내부에 있다. 센서들에 의해 발생된 신호에 기초하여, 제어 모듈(140)은 모터(60)의 바람직한 작동을 야기하기 위해 전원으로부터의 동력 공급 신호를 모터 권선들(85)(도 7)에 선택적으로 인가한다. 모터(60)의 작동을 조절하는 구성품들을 포함하는 제어 모듈(140)의 구조는 본 발명의 부분이 아니다. 제어 모듈(140)의 설계에 대한 추가 이해는 미국 특허 공보 번호 US 2007/0085496/PCT 공보 번호 WO 2007/002180으로부터 얻어질 수 있고, 그 내용은 본 명세서에서 참고용으로 명시적으로 병합된다.

본 발명의 수술용 드릴(50)은 또한 드릴 비트(450)에 가까이 근접하게 위치되는 프로브를 포함한다. 본 발명의 예시된 버전에서, 프로브는 튜브 형상이고, 캐뉼러(380)는 드릴 비트(450)를 원주 방향으로 둘러싼다. 캐뉼러(380)는 드릴 하우징(52)에 슬라이딩 가능하게 장착된다. 트랜스듀서 조립체(260)(도 16)는 드릴 하우징(52)에 대한 캐뉼러(380)의 말단 단부의 위치를 나타내는 신호를 생성한다. 이들 신호에 기초하여, 드릴(50)과 일체형인 다른 구성품들은, 데이터가 드릴 비트(450)에 의해 형성된 보어의 깊이를 표시하는 디스플레이(410) 상에서 표현되도록 한다.

도 4에서 알 수 있듯이 모터(60)는 전방 캡(62)과, 전방 캡(62)과 축방향으로 정렬되고 전방 캡(62)으로부터 말단으로 이격되는 후방 캡(92)을 포함한다. 도 5에서 알 수 있듯이 전방 캡(62)은 튜브와 같은 형상인 림(rim)(66)을 포함한다. 큰 외부 직경을 갖는 림(66)의 근접 부분과 작은 외부 직경을 갖는 림(66)의 말단 부분 사이의 스텝(step)은 식별되지 않는다. 3개의 등거리로 이격된 피트(64)는 림(66)의 근접 단부로부터 근접하여 돌출한다(2개 피트는 도 5에 도시됨). 플레이트(68)는 림(66)의 말단 단부 위로 연장한다. 보스(boss)(70)는 플레이트(68)로부터 순방향으로 연장한다. 보스(70)는 보어(72)를 한정하도록 형성되고, 보어(72)는 보스의 말단 단부로부터 연장하고, 림(66)에 의해 한정된 원통형 공극으로 개방된다. 전방 캡(62)은 또한 튜브 형상의 슬리브(74)를 한정하도록 형성된다. 슬리브(74)는 플레이트(68)의 근접으로 향하는 면으로부터 근접으로 연장한다. 전방 캡(62)은, 슬리브(74)가 보어(72)로 인도되는 플레이트(68)에서의 개구부로부터 방사상 바깥쪽으로 이격되도록 형성된다. 림(66)에 의해 한정된 공간으로부터 방사상 안쪽으로 이격되는 슬리브(74)는 림의 내부 원통형 벽으로부터 방사상 안쪽으로 이격된다.

도 6에 가장 잘 도시된 후방 캡(92)은 튜브형 외부 슬리브(94)를 포함한다. 외부 슬리브(94)는 각각 전방 캡 림(66)의 외부 및 내부 직경과 실질적으로 동일한 외부 및 내부 직경을 갖는다. 2개의 피트가 도시된 3개의 등거리로 이격된 피트(93)는 외부 슬리브(94)의 말단 단부로부터 순방향으로 연장한다. 후방 캡(92)은 또한 내부 슬리브(98)를 포함한다. 내부 슬리브(98)는 외부 슬리브(94)에 배치되고, 외부 슬리브(94)로부터 방사상 안쪽으로 이격된다. 또한 후방 캡(92)의 부분인 원형 형상의 웹(96)은 슬리브들을 함께 연결하기 위해 슬리브들(94 및 98)의 근접 단부들 사이로 연장한다. 웹(96)으로부터 말단으로 순방향으로 연장하면, 내부 슬리브(98)는 외부 슬리브(94)보다 길이 면에서 더 짧다. 립(lip)(102)은 내부 슬리브(98)의 말단 단부로부터 방사상 안쪽으로 돌출한다.

이제 도 7을 참조하여 기술된 튜브 형상의 적층 스택(78)은 전방 캡(62) 및 후방 캡(92) 사이에 배치된다. 적층 스택(78)은 적층 스틸로 형성된다. 하나의 그러한 스틸은 미국, 펜실베니아, 와이오미싱 소재의 Carpenter Technology Corporation으로부터 구입 가능한 Carpenter High Permeability "49" 합금으로서 알려진 니켈-철 합금이다. 적층 스택(78)의 외부 벽은 일반적으로 원통형이다. 적층 스택(78)의 외부 벽은 전방(66)의 림(66)과 후방 캡(92)의 외부 슬리브(94)의 공통 직경과 대략 동일한 직경을 갖는다. 3개의 등거리로 이격된 길이 방향으로 연장하는 그루브들(80)은 적층 스택(78)의 외부 표면으로부터 안쪽으로 연장한다. 모터(60)가 조립될 때, 전방 캡(62)의 근접으로 향하는 피트(64)는 그루브들(80)의 말단 단부들에 안착된다. 후방 캡(92)의 부분인 말단으로 향하는 피트(93)는 그루브들(80)의 근접 단부들에 안착된다.

적층 스택(78)은, 복수의 그루브들(82)이 스택{하나의 그루브(82)가 식별됨}의 내부 표면으로부터 안쪽으로 연장하도록 추가로 형성된다. 2개의 단부들이 도 7에 도시된 모터 권선들(85)은 그루브들(82)에 안착된다. 권선들(85)은 적층 스택(78)의 대향하는 근접 및 말단 단부들을 지나 바깥쪽으로 연장한다. 모터(60)가 조립될 때, 적층 스택(78)으로부터 근접으로 연장하는 권선들(85)의 부분들은 각각 후방 캡(92)의 외부 및 내부 슬리브들(94 및 98) 사이의 고리형 공극 공간으로 연장한다. 적층 스택(78)의 말단 단부의 순방향으로 돌출하는 권선들(85)의 부분들은 전방 캡(62)의 림(66)과 슬리브(74) 사이의 고리형 공극 공간에 안착된다.

도 8에 가장 잘 도시된 모터(60)의 로터(110)는 튜브와 같은 형상이다. 근접 단부에서, 로터(110)는 푸트(foot)(112)를 갖는다. 푸트(112)는, 푸트가 후방 캡(92) 내부의 립(102)의 내부 표면에 의해 한정된 원형 공간에서 자유롭게 회전하도록 하는 직경을 갖는다. 푸트(112)의 순방향으로, 로터(110)는 동체(114)를 갖는다. 동체(114)는 로터(110)를 통하는 길이 방향 축에 수직인 단면 평면에서, 다각형을 나타내는 외부 표면을 갖도록 형상을 갖는다. 동체(114)가 갖는 면들(115)의 개수는 동체에 걸쳐 배치된 아래에 논의된 자석들(118)의 개수에 대응한다. 도 8에서, 하나의 면(115)의 에지가 식별된다. 동체(114)의 외부 면들(115)은 푸트(112)의 외부 표면으로부터 방사상 바깥쪽으로 위치된다. 로터(110)는 동체(114)의 순방향으로 연장하는 헤드(116)를 갖도록 추가로 형상을 갖는다. 로터 헤드(116)는 인접한 동체(114)의 면들(115)로부터 방사상 안쪽으로 위치되는 외부 직경을 갖는다. 보어(117)는 로터(110)를 통해 푸트(112)의 근접 단부로부터 헤드(116)의 말단 단부로 축방향으로 연장한다.

복수의 등거리로 이격된 자석들(118)은 동체(114)의 외부 표면에 대해 배치된다. 각 자석(118)은 동체(114)의 외부 면들(115)의 개별적인 하나에 걸쳐 배치된다. 본 발명의 예시된 버전에서, 6개의 자석들(118)은 동체(114)에 걸쳐 배치된다. 6개의 자석들(118) 중 3개는 도 8에 보여진다. 튜브 형상의 슬리브(120)는 자석들(118)을 둘러싼다. 슬리브(120)는 자석들(118)을 로터(110)에 유지한다.

베어링 조립체들(122 및 124)은 적층 스택(78)을 통해 연장하는 보어에 론터(110)를 회전 가능하게 유지한다. {베어링 조립체들(122 및 124)의 내부 및 외부 레이스들(races)은 도시되지 않는다.} 베어링 조립체(122)의 내부 레이스는 로터 푸트(112)에 대해 안착된다. 베어링 조립체(122)의 외부 레이스는 후방 캡(92)과 일체형인 내부 슬리브(98)의 내부 원통형 표면에 대해 안착된다. 베어링 조립체(124)의 내부 레이스는 로터 헤드(116)에 대해 안착된다. 베어링 조립체(124)의 외부 레이스는 전방 캡(62) 내부의 슬리브(74)의 내부 원통형 표면에 대해 안착된다.

도 9에 가장 잘 도시된 출력 샤프트(128)는 로터(110)로부터 근접으로 후방으로 연장한다. 출력 샤프트(128)는 튜브형 스템(130)을 갖는다. 스템(130)은 로터(110) 내부의 보어(117)에 압축 설치되도록 크기를 갖는다. 헤드(132)는 스템(130)의 근접 단부에 위치된다. 헤드(132)는 치형부(134)를 갖고, 2개의 치형부가 식별되고, 치형부(134)는 스템(130)을 지나 방사상 바깥쪽으로 연장한다.

본 발명의 드릴(50)이 조립될 때, 출력 샤프트(128)의 헤드(132)가 모터 후방 캡(92)의 근접 단부 바로 후방에 위치된다는 것이 도 3a로부터 알 수 있다. 튜브형 모터 너트(136)는 후방 캡(92)에 걸쳐 연장하고, 후방 캡(92)으로부터 후방으로 돌출한다. 모터 너트(136)의 외부 표면들 중 하나는 도 4에서 보여진 나사산(threading)(137)과 함께 형성된다. 모터 너트(136)의 나사산(137)은 하우징(52)의 배럴(56)의 내부 표면 상의 상보적 나사산과 맞물린다. (하우징 나사산은 도시되지 않음). 모터 너트(136)는 모터(60)와 아래에 기재된 기어 트레인(142)을 하우징 배럴(56)에 유지한다.

흔히 트랜스미션으로 지칭되고, 그 구성품들이 도 10 내지 도 12에 가장 잘 도시된 기어 트레인(142)은 모터 로터(110)의 회전 모멘트를 드릴(450)에 전달한다. 본 발명의 예시된 버전에서, 기어 트레인(142)은 2개의 유성 기어 조립체들로 구성된다. 하나의 유성 기어 조립체는 제 1 디스크 형상의 캐리어(148)를 포함한다. 3개의 등거리로 이격된 유성 기어들(146)은 캐리어의 말단으로 향하는 면으로부터 순방향으로 연장하도록 캐리어(148)에 회전 가능하게 장착된다. 보어(150)는 캐리어(148)의 중심을 통해 연장한다. 캐리어의 근접으로 향하는 면의 역방향으로 위치되는 캐리어(148)와 일체형인 태양 기어는 도시되지 않는다.

2차 유성 기어 조립체는 제 2 디스크 형상의 캐리어, 캐리어(156)를 포함한다. 2개가 도 11에서 식별된 3개의 등거리로 이격된 유성 기어들(154)은 캐리어(156)의 말단으로 향하는 면에 인접하도록 캐리어(156)에 회전 가능하게 장착된다. 보스(158)는 캐리어(156)의 근접으로 향하는 면으로부터 후방으로 돌출한다. 캐리어(156)는 중심에 위치된 보어(162)를 갖도록 추가로 형성된다. 보어(162)의 상이한 부분들은 식별되지 않는다. 보어(162)는 보스(158)에 형성된 카운터 보어(counterbore)(164)로 개방된다. 보어(162)보다 직경이 더 큰 카운터 보어(164)는 보스(158)의 근접 단부로 연장한다.

보어(162)의 개방 단부에 바로 근접하게, 캐리어(156)는 보어(162)를 한정하는 캐리어의 내부 표면으로부터 방사상 바깥쪽으로 연장하는 그루브(165)를 갖는다. O-링(166)은 그루브(165)에 안착되고, 보어(162)로 돌출한다. O-링(166)은 아래에 기재된 고정 캐뉼러(602)(도 33)와 캐리어(156) 사이에 밀봉부로서 작용한다.

기어 트레인(142)은 또한 도 3a에서만 식별된 슬리브(170)를 포함한다. 슬리브(170)는 후방 캡(92)에 인접하고, 후방 캡(92)으로부터 근접으로 멀어지게 연장한다. 슬리브(170)는 유성 기어 조립체들을 수용하도록 크기를 갖는다. 슬리브(170)의 내부 표면은 치형부(치형부는 식별되지 않음)와 함께 형성된다. 기어 트레인(140)의 조립시, 유성 기어들(146 및 154)의 치형부는 슬리브(170)와 일체형인 치형부와 맞물린다. 따라서 슬리브(170)는 양쪽의 유성 기어 조립체들의 단일의 고정 링 기어로서 기능한다.

드릴(50)이 조립될 때, 기어 트레인(142)은 모터(60)에 바로 근접하게 위치된다. 출력 샤프트의 헤드(132)는 유성 기어들(146) 사이에 안착되고, 유성 기어들(146)과 맞물린다. 출력 샤프트 헤드(132)는 이에 따라 제 1 유성 기어 조립체를 위한 태양 기어로서 기능한다. 본 발명의 몇몇 버전들에서, 기어 트레인(132)은 회전 속도를 감소시켜, 출력 샤프트(128)에 대한 보스(158)의 속도 비율은 대략 1:10 내지 1:20이다.

또한 도 10 내지 도 12에서 보여진 스핀들(174)은 보스와 단일체로 회전하기 위해 유성 기어 조립체의 보스(158)에 장착된다. 스핀들(174)은 튜브형 형상이다. 스핀들(174)은 보스(158) 내부의 카운터 보어(164)에서의 스핀들의 압착 설치를 용이하게 하는 외부 직경을 갖는다. 스핀들(174)은 보어의 대향 근접 및 말단 단부들 사이로 스핀들을 통해 축방향으로 연장하는 보어(176)를 갖도록 형성된다. 근접 단부 스핀들(174)의 바로 순방향으로 형성되어, 치형부(178)는 보어(176)로 안쪽으로 돌출한다. 치형부(178)는 보어(176)의 전체 길이의 약 1/3과 동일한 거리를 연장한다. 치형부(178)의 말단으로, 보어(176)는 매끄러운 벽을 갖는다.

스핀들(174)은 2개의 측면 보어들(180)을 갖도록 추가로 형성된다. 측면 보어들(180)은 보어(178)를 통하는 길이 방향 축에 대해 서로 대각선으로 대향한다. 측면 보어들(180)은 치형부(178)의 말단 단부들의 순방향으로 짧은 거리에 위치된다. 각 측면 보어(180)는 스핀들의 외부 표면으로부터 보어(176)로 연장한다. 각 측면 보어(180)는, 개구부의 외부 표면으로부터 방사상 안쪽으로 연장하여, 보어(180)의 직경이 감소하도록 하는 형상을 갖는다. 그루브(181)는 스핀들(174)의 외부 표면 주위로 안쪽으로 그리고 원주 방향으로 연장한다. 그루브(181)는 스핀들(174)의 근접 단부의 순방향으로 1 cm 미만의 짧은 거리에 위치된다.

드릴 비트(450)를 드릴(50)에 해제 가능하게 유지하는 결합 조립체의 구성품들은 이제 처음으로 도 13 및 도 14를 참조하여 기술된다. 결합 조립체는 2개의 볼들(184)을 포함한다. 각 볼(184)은 스핀들(174)에 형성된 측면 보어들(180) 중 개별적인 하나에 안착된다. 드릴(50)을 형성하는 구성품들은, 각 볼(184)이 보어가 안착되는 측면 보어(180)의 작은 직경의 개구부를 통해 부분적으로 돌출하도록 배열된다. 따라서, 볼들(184)은 스핀들(174)에 형성된 메인 축방향 보어(176)로 연장할 수 있을 뿐 아니라, 메인 축방향 보어(176)로 완전히 통과할 수 있다. 볼들(184)은 스핀들(174)로부터 바깥쪽으로 돌출하도록 추가로 크기를 갖는다.

로크 링(186)은 볼들(184)을 스핀들(174)에 선택 가능하게 유지하여, 볼들은 메인 축방향 보어(176)로부터의 이동으로부터 차단된다. 칼라(collar)(188)에 바로 근접하여, 로크 링은 헤드(190)를 갖는다. 대략 300°의 호에 대해, 헤드(190)는 칼라(188)를 지나 방사상 바깥쪽으로 돌출한다. 로크 링(186)은, 헤드(190)가 칼라(188)의 대향 측면들 상에 위치된 테이퍼링된(tapered) 표면(192)과 함께 형성되도록 추가로 형성된다. 테이퍼링된 표면(192)의 대향 측면들은 헤드(190)의 대향 아치형 단부들로부터 시작한다. 테이퍼링된 표면(192)의 부분들이 헤드(190)의 이들 단부들로부터 멀어지게 연장할 때, 테이퍼링된 표면(192)은 드릴(50)의 말단 단부쪽으로 각진다.

로크 링(186)은 다수의 연속 보어들을 포함한다. 보어(196)는 칼라(188)의 말단 단부로부터 근접으로 연장한다. 보어(196)는 보어(198)로 개방된다. 보어(198)는 보어(196)보다 작은 직경을 갖는다. 보어(202)는 보어(198)의 근접 단부로부터 근접으로 연장한다. 보어(202)는 테이퍼링된다. 따라서, 보어(202)가 보어(198)로부터 근접으로 연장할 때, 보어(202)의 직경은 감소한다. 보어(202)는 일정한 직경의 보어(204)로 개방된다. 로크 링(186)은, 보어(204)가 보어(202)의 인접한 가장 작은 직경의 부분과 같은 직경을 갖는다. 드릴(50)을 형성하는 구성품들은, 보어(204)가 스핀들(174)의 직경보다 약간 더 큰 직경을 갖도록 추가로 형성된다. 보어(204)의 직경은, 보어(204)가 형성되는 로크 링(186)의 부분이 스핀들 측면 보어들(180) 위에 배치될 때, 보어(204)를 한정하는 로크 링의 내부 원통형 벽이 스핀들 측면 보어들(180)에 볼들(184)을 유지하도록 이루어진다. 더 구체적으로, 볼들(184)은 스핀들 측면 보어들(180)에 유지되어, 볼들은 스핀들(174)의 메인 축방향 보어(176)로 연장한다.

보어(204)로부터 근접으로 연장하여, 로크 링(186)은 보어(206)를 갖도록 형성된다. 보어(206)는 보어(204)보다 더 큰 직경을 갖는다. 로크 링(186)은, 보어(206)가 링 헤드(190)의 근접으로 연장하도록 형성된다.

드릴(50)이 조립될 때, 로크 링(186)은 스핀들(174) 위에 안착되어, 링(186)의 헤드(190)는 스핀들의 근접 부분 위에 배치된다. 보어(206) 내에, 스프링(210)은 보어(206)를 한정하는 로크 링의 내부 원통형 벽과 스핀들 사이에 위치될 스핀들(174) 주위에 배치된다. 스프링의 일단부는 스핀들 그루브(181)에 안착된, 도 3a에 보여진 스냅 링(212)에 대해 안착된다. 스프링(210)의 대향 단부는 보어들(204 및 206) 사이에서 로크 링의 내부의 스텝에 대해 안착된다. 따라서 스프링(212)은 통상적으로 로크 링을 말단으로 순방향으로 밀어낸다. 로크 링(186)은, 통상적으로 보어(204)를 한정하는 링의 내부 표면이 볼들(184)에 대해 주위에 위치되는 위치에 있다. 로크 링(186)이 이 위치에 있을 때, 결합 조립체는 로크된 위치에 있다.

쉘(402)에 이동 가능하게 배치되는, 도 15에 가장 잘 도시된 로크 엑추에이터(218)는 로크 링(186)을 로크된 위치와 적재 위치 사이에서 이동한다. 로크 엑추에이터(218)는 직사각형 베이스(220)와 함께 형성된다. 2개의 평행한 이격된 타인들(tines)(222)은 베이스의 주 표면들 중 하나로부터 바깥쪽으로 연장한다. 타인들(222)은 서로 이격되어, 로크 링 칼라(188)는 타인들 사이에 안착될 수 있다. 로크 엑추에이터(218)는, 타인들(222)이 동일 평면의 테이퍼링된 표면들(224)을 갖도록 형성된다. 드릴(50)의 조립시, 로크 엑추에이터(218)는 로크 링(186)에 대해 위치되어, 로크 링의 테이퍼링된 표면들(224)은 로크 링의 테이퍼링된 표면(192)의 이격된 부분들에 접한다.

로크 엑추에이터(218)는 보어(228)를 갖도록 추가로 형성된다. 보어(228)는, 타인들(222)이 연장하는 베이스(220)의 표면으로부터 안쪽으로 연장한다. 보어(228)는 베이스(220)의 대향 표면으로 연장한다.

해제 버튼(230)은 로크 엑추에이터를 변위한다. 해제 버튼은 스템(232)을 갖고, 스템(232)의 단부는 로크 엑추에이터(218) 내부의 보어(228)에 장착된다. 해제 버튼(230)의 스템(232)은, 디스플레이(410)가 장착되는 쉘(402)에서의 개구부를 통해 연장한다. 해제 버튼은 엑추에이터로부터 이격되는 스템의 단부에 걸쳐 위치된 헤드(234)를 갖는다. 버튼(230)의 헤드(234)는 쉘(402)에 형성된 보어(403)에 놓이고, 도 3a에서 가장 잘 보여진 쉘로부터 연장한다. 스프링(238)은 보어(403)에 배치된 스템(232)의 부분 주위에 배치된다. 스프링(238)의 일단부는 단부 보어(403) 주위의 고리형 스텝에 대해 안착된다. 스프링(238)의 대향 단부는 해제 버튼(230)과 일체형인 헤드(234)의 밑면에 대해 압착된다. 스프링(238)은 해제 버튼(230) 상에 힘을 가하고, 이것은 통상적으로 엑추에이터 베이스(220)가 로크 링(186)으로부터 이격되는 위치에 로크 엑추에이터(218)를 버튼이 유지하도록 한다. 로크 엑추에이터(218)가 이 위치에 있을 때, 결합 조립체는 로크된 상태에 있다.

도 16 내지 도 19에 도시된 트랜스듀서 조립체(260)는 하우징 배럴(56)의 말단 단부의 바로 순방향으로 위치된 한 쌍의 대향 쉘들에 배치된다. 하나의 쉘, 즉 우측 쉘(262)은 도 20에 가장 잘 도시된다. 쉘(262)은 베이스(264)를 포함한다. 반-원형 형상의 아암(266)은 베이스로부터 돌출한다. 아암(266)은 하우징 배럴(56)의 인접한 개방 단부에 설치되도록 크기를 갖는다.

우측 쉘(262)은 다수의 공극들을 갖도록 형성된다. 하나의 공극, 즉 공극(270)은 대향 좌측 쉘(286)에 대해 안착되는 쉘(262)의 면으로부터 안쪽으로 연장한다. 원형 공극(272)은 공극(270)의 베이스로부터 안쪽으로 연장한다. 공극(272)은 공극(270)의 직경보다 작은 직경을 갖는다. 우측 쉘은 또한 노치(274)를 갖는다. 노치(274)는 공극(270)을 한정하는 쉘 내부의 원통형 벽으로부터 바깥쪽으로 연장한다. 우측 쉘에 형성된 다른 공극은 채널(276)이다. 우측 쉘(262)은, 채널(276)이 아암(266)으로부터 쉘의 말단 단부로 연장하는 길이 방향 축을 따라 중심을 두도록 형성된다. 채널(276)은, 채널의 베이스가 대략 150°의 호에 마주 대하도록 아치형 형상을 갖는다. 채널(276)은 공극(270)을 양분한다. 채널(276)은 쉘(262)의 내부 면으로부터 안쪽으로 수직으로 연장하는 공극(270) 바로 아래의 측면 벽(식별되지 않음)에 의해 한정된다. 우측 쉘(262)은, 2개의 반원형 리브들(ribs)(278)이 채널(276)을 한정하는 쉘의 굴곡진 내부 벽으로부터 바깥쪽으로 연장하도록 추가로 형성된다. 하나의 리브(278)는 공극(270)에 근접하여 위치된다. 제 2 리브(278)는 공극(270)의 말단에 위치된다.

이제 도 21을 참조하여 기술된 좌측 쉘(286)은, 트랜스듀서 조립체(260)를 형성하는 구성품들이 수용되는 제 2 쉘이다. 좌측 쉘(286)은 베이스(288)를 포함한다. 도면에서 보여지지 않았지만, 각각 쉘들(262 및 286)의 베이스들(264 및 288)의 외부는 본질적으로 서로 미러 이미지들이다. 좌측 쉘은 베이스(288)로부터 연장하는 아암(290)을 포함한다. 아암(290)은 본질적으로 우측 쉘 아암(266)의 미러 이미지 구성품이다.

좌측 쉘(286)은 다수의 공극들을 한정하도록 형성된다. 이들 공극들 중 하나는 쉘의 내부 면으로부터 안쪽으로 연장하는 원형 공극(294)이다. 공극(294)은 공극(270)과 동일한 직경을 갖는다. 쉘들(262)이 함께 조립될 때, 공극들(270 및 294)은 인접한다. 원형 공극(296)은 공극(294)의 베이스로부터 안쪽으로 연장한다. 공극(296)은 공극(294)보다 작은 직경을 갖는다. 좌측 쉘(286)은 또한 공극(296)의 베이스 안쪽에 위치되는 외부 채널(298)을 갖도록 형성된다. 채널(298)은 일반적으로 직사각형 형상을 갖는다. 채널(296) 양단의 말단 폭에 근접한 것은 공극(296)의 직경보다 작다. 채널(298)은 베이스(288)의 하부로 연장한다. 원형 공극(302)은 채널(298)의 베이스를 한정하는 좌측 쉘(286)의 내부 표면의 안쪽에 위치된다. 좌측 쉘은, 공극들(294, 296 및 302)이 동축에 있도록 형성된다. 공극(302)은 공극(296)의 직경보다 작은 직경을 갖는다. 좌측 쉘(286)은 또한 외부 채널(298)에 대해 오목한 일반적으로 직사각형 내부 채널(304)을 갖는다. 더 구체적으로, 좌측 쉘(286)은, 공극(302) 및 내부 채널(304)이 동일 평면에 있는 베이스들을 갖도록 형성된다. 내부 채널(304)은 아암(290)에 가장 가까이 위치되는 외부 채널의 부분으로부터 안쪽으로 연장한다.

좌측 쉘(286)은 또한 근접에서 말단으로 연장하는 채널(306)을 갖는다. 채널(306)은 우측 쉘 채널(276)의 미러 이미지이다. 채널(306)은 공극(294)과 외부 채널(298)의 부분들을 양분한다. 좌측 쉘(286)은 또한 채널(306)을 한정하는 쉘의 내부 표면으로부터 바깥쪽으로 돌출하는 2개의 리브들(308)을 포함한다. 리브들(308)은 우측 쉘(262)과 일체형인 리브들(278)에 대한 미러 이미지이다.

쉘들(262 및 286)을 함께 유지하거나 쉘들을 드릴 하우징(52)에 유지하는데 사용된 패스너들은 식별되지 않는다. 드릴(50)이 조립될 때, 아암들(266 및 290)은 배럴(56)의 개방 단부로 연장한다. 인접 채널들(276 및 306)의 공통 근접 단부는 또한 배럴(56)로 개방된다. 동과 같은 저마찰 물질로 형성된 도 22를 참조하여 기술된 부싱(316)은 인접 채널들(276 및 306)에 배치된다. 부싱(316)은 근접으로 위치된 푸트(318)와, 푸트(318)의 말단에 위치되고 이에 순방향으로 이격되는 헤드(324)를 포함한다. 부싱 푸트(318) 및 헤드(324) 각각은 절단된 외부 림을 갖는 와셔(washer)와 같은 형상을 갖는다. 더 구체적으로, 부싱 푸트(316) 및 헤드(324)는, 각각 채널들(276 및 306)을 한정하는 쉘들(262 및 290)의 내부 표면들에 대해 안착하도록 크기를 갖는다. 부싱 푸트(318) 및 헤드(324) 각각은 플랫(flat)을 갖는다. 부싱 푸트(318)의 플랫(319)만이 식별된다. 플랫들은 채널들(276 및 306)을 한정하는 쉘들(262 및 290)의 평평한 내부 면들에 접한다. 이러한 플랫간의 인접부(abutment)는 부싱(316)의 회전을 막는다. 부싱 푸트(318) 및 헤드(324) 각각은 구성품의 외부 굴곡진 표면으로부터 안쪽으로 연장하는 그루브(323)와 함께 형성된다. 그루브들(323)은 도 16에서 식별된다. 드릴이 조립될 때, 리브들(278 및 308)은 부싱 그루브들(323)에 안착된다. 이러한 그루브 내의 리브 안착은 쉘들(262 및 286)에 대한 부싱(316)의 길이 방향 이동을 방지하도록 작용한다. 부싱 푸트(318) 및 헤드(324) 각각은 중ㅅ힘에 위치된 관통 개구부를 갖는다. 도 22에서만, 헤드(324)를 통하는 개구부(321)가 식별된다.

또한 부싱(316)의 부분인 웹(320)은 푸트(318)와 헤드(324) 사이로 연장한다. 단면에서, 부쉬를 따라 근접-말단 길이 방향 축에 수직인 평면들에서, 웹(320)은 형상에 있어서 아치형을 나타내고, 대략 90°의 호에 마주 대한다. 부싱의 푸트(318) 및 헤드(324)에서의 중앙 개구부들은 웹(320)에 인접한 공간으로 개방된다. 또한 부싱(320)의 부분인 도 19에서만 식별된 보스(325)는 헤드(324)의 내부 표면으로부터 안쪽으로 연장한다. 보스(325)는 개구부(321)로 연장한다.

트랜스듀서 조립체(260)는 기어(326)를 포함한다. 기어(326)는 원통형 베이스(328) 및 동축 원통형 헤드(330)를 포함한다. 헤드(330)는 베이스(328)의 직경보다 큰 직경을 갖는다. 치형부(332), 즉 식별된 하나의 치형부는 헤드(330)로부터 방사상 바깥쪽으로 연장한다. 기어(326)를 통해 축방향으로 연장하는 보어는 식별되지 않는다.

기어(326)는 쉘들(262 및 286) 내부의 공극들에 안착된다. 베이스(328)는 좌측 쉘(286) 내부의 공극(296)에 안착된다. 기어 헤드(330)는 인접 공극들(270 및 294)에 안착된다. 기어 치형부(332)는 인접 채널들(276 및 306)로 돌출하는 것으로 이해된다. 더 구체적으로, 기어 치형부는 부싱(316)의 푸트(318)와 헤드(324) 사이에 있도록 채널들(276 및 306) 내에 위치된다.

도 23에 가장 잘 도시된 샤프트(336)는 기어(326)를 통해 축방향으로 연장한다. 샤프트(336)는 원통형 푸트(338)를 포함한다. 푸트(338)에 인접하게, 샤프트는 레그(340)를 포함한다. 레그(340)는 푸트(338)의 직경보다 큰 직경을 갖는다. 레그(340)에 인접하게 샤프트는 원통형 동체(342)를 갖는다. 동체(342)는 레그의 직경보다 큰 직경을 갖는다. 동체(342)는 기어(326)를 통해 축방향으로 연장하는 보어에 압착 설치되거나 그렇지 않으면 이에 고정되게 안착되도록 설계된 샤프트의 부분이다. 샤프트(336)는 동체로부터 바깥쪽으로 돌출하는 넥(344)을 갖는다. 넥(344)은 부분적으로 원통형인 형상을 갖는다. 넥의 굴곡진 부분의 곡률 반경은 동체(342)의 반경보다 작다. 또한 샤프트(336)의 부분인 헤드(346)는 넥(344)으로부터 바깥쪽으로 연장한다. 헤드(344)는 부분적으로 원통형인 형상을 갖는다. 헤드의 굴곡진 표면의 곡률 반경은 넥(344)의 인접한 굴곡진 부분의 곡률 반경보다 작다.

샤프트(336)는 푸트(338) 및 레그(340)를 통해 길이 방향으로 연장하고 제조 이유로 인해 동체(342)로의 짧은 거리로 연장하는 슬롯(350)을 갖도록 추가로 형성된다. 슬롯(350)은 푸트(338), 레그(340) 및 동체(342)를 통하는 공통 축 상에 중심을 둔다. 샤프트(336)는, 넥(344) 및 헤드(346)가 공통 플랫(352)을 한정하도록 추가로 형성된다. 명백해지는 바와 같이, 플랫(352)은 조립의 용이함을 위해 헤드(345)에 존재한다.

2개의 베어링 조립체들(354 및 356)은 샤프트(336)를 회전 가능하게 유지하고, 연장에 의해, 쉘들(262 및 286)에 기어(326)를 회전 가능하게 유지한다. (베어링 조립체들의 레이스들은 식별되지 않는다.) 베어링 조립체(354)는 우측 쉘(262) 내부의 공극(272)에 안착된다. 베어링 조립체(254)는 샤프트 푸트(338) 주위로 연장하는 내부 레이스를 갖는다. 베어링 조립체(354)의 외부 레이스는 공극(272)을 한정하는 쉘(262) 내부의 원통형 벽에 대해 배치된다. 베어링 조립체(356)는 좌측 쉘(286) 내부의 공극(302)에 안착된다. 베어링 조립체(356)의 외부 레이스는 공극(302)을 한정하는 좌측 쉘(286)의 내부 표면에 대해 안착된다. 베어링 조립체의 내부 레이스는 샤프트 헤드(346) 주위에 배치된다.

전위차계(360)는 좌측 쉘(286)의 외부 채널(298)에 배치된다. 샤프트 넥(344)은 전위차계의 와이퍼(wiper)를 변위하기 위해 전위차계를 통해 연장한다. 플랫(352)은 전위차계 내부의 와이퍼를 회전하는 전위차계 내부의 인접 플랫에 접한다. 내부 채널(304)은 전위차계(360)로 연장하는 와이어들을 포함하기 위한 공극으로서 작용하도록 제공된다. 내부 채널(304)을 한정하는 벽들은 또한 회전에 대해 전위차계(360)를 유지한다.

기어(326) 및 전위차계(360)의 와이퍼 모두는 샤프트(336)에 연결된다. 그러므로, 기어(326)의 회전은 전위차계 와이퍼의 유사한 변위를 초래한다.

트랜스듀서 조립체(260)는 또한 나선형 형상의 스프링(364)을 포함한다. 스프링(364)은 공극의 베이스와 기어 헤드(330) 사이에 있도록 우측 쉘 공극(270)에 배치된다. 스프링(364)의 외부 단부는 노치(274)에 안착된다. 스프링(364)의 내부 단부는 샤프트(336) 내부의 슬롯(350)으로 연장한다.

디스크(362)는 스프링(364)과 공극(270)의 베이스를 한정하는 우측 쉘(268) 내부의 표면 사이에 배치된다. 디스크(366)는 기어 헤드(330)와 스프링(364) 사이에 배치된다. 샤프트(336)가 연장하는 디스크들(362 및 366)에서의 구멍들은 식별되지 않는다. 디스크들(362 및 366)은 트랜스듀서 조립체(260)의 인접한 구성품들과 스프링(364) 사이에 저마찰 경계면을 제공한다.

도 24에 가장 잘 도시된 캐뉼러(380)는 튜브 형상의 구조이다. 캐뉼러(380)는, 캐뉼러가 모터 로터(110)를 통해 연장하는 보어(117)에서 가까이 미끄러지도록 하는 외부 직경을 갖는다. 드릴(50)을 형성하는 구성품들은, 캐뉼러가 부싱(316)의 푸트(318) 및 헤드(324)에 형성된 개구부들을 통해 미끄러질 수 있도록 추가로 배열된다. 또한, 캐뉼러는 부싱(316)의 웹(320) 위에서 슬라이딩할 수 있다. 캐뉼러(380)의 근접 단부로 순방향으로 이격되어, 만입부들(indentations)은 캐뉼러 치형부(382), 즉 식별된 2개의 치형부를 제공하도록 캐뉼러의 부분 양단에서 아치형으로 연장한다. 캐뉼러(380)는, 치형부(382)가 기어 치형부(332)와 딱 들어맞게(mesh) 형상을 갖는다. 캐뉼러는, 치형부가 캐뉼러의 전체 길이의 대략 30 내지 50%와 같은 거리를 연장하도록 형성된다.

루멘(lumen)(381)은 캐뉼러를 통해 축방향으로 연장한다. 본 발명의 많은 버전들에서, 캐뉼러의 외부 표면과 내부 루멘 한정 표면 사이의 벽 두께는 2 mm 이하이다. 본 발명의 더 바람직한 버전들에서, 이러한 벽 두께는 1 mm 이하이다. 도시되지 않았지만, 본 발명의 몇몇 버전들에서, 캐뉼러의 말단 단부는 테이퍼(taper)와 함께 형성된다. 이러한 테이퍼는, 캐뉼러의 가장 말단 단부에서, 캐뉼러의 벽 두께가 이러한 말단 단부에 근접한 벽의 두께보다 더 작도록 이루어진다.

캐뉼러(380)는 또한 캐뉼러를 따라 길이 방향으로 연장하는 그루브(384)를 갖도록 형성된다. 그루브(384)는, 치형부(382)가 형성되는 표면과 마주보는 캐뉼러의 표면으로부터 캐뉼러로 연장하게 도시된다. 캐뉼러(380)는 또한 다수의 타원 관통 개구부들(386), 식별된 2개의 타원 관통 개구부들과 함께 형성된다. 관통 개구부들(386)은 치형부(382)의 순방향으로 위치된다. 개구부들(386)은 캐뉼러를 통해 축방향으로 연장하는 루멘(381)으로 연장한다. 본 발명의 드릴(50)이 작동될 때, 관통 개구부들(386)은, 뚫려진 물질이 캐뉼러(380)로부터 방출되는 포트들로서 기능한다.

캐뉼러(380)는 부싱(316)에 슬라이딩 가능하게 장착된다. 캐뉼러(380)는 부싱 헤드(324)와 부싱 푸트(318)를 통해 연장한다. 캐뉼러는 부싱 헤드(324)에서의 관통 개구부(321)로부터 말단으로 순방향으로 연장한다. 부싱에 장착된 캐뉼러의 특정한 부분은, 치형부(382)가 형성되는 캐뉼러의 부분이다. 치형부(382)는 기어 치형부(332)와 딱 들어맞는다. 캐뉼러(380)가 드릴에 장착될 때, 부싱 웹(320)으로부터 바깥쪽으로 돌출하는 보스(325)는 캐뉼러와 일체형인 그루브(384)에 안착된다. 이러한 그루브에서의 보스 배열은, 캐뉼러(380)가 드릴의 나머지에 대한 캐뉼러의 회전을 금지하면서, 드릴(50)의 나머지에 대한 근접-말단 길이 방향 운동과 맞물리도록 한다.

스프링(364)이, 샤프트 및 연장에 의해 기어(326)가 회전하도록 하는 샤프트(336) 상에 토크를 가하는 것이 또한 이해되어야 한다. 토크는 샤프트를 도 16의 사시도로부터 볼 때 시계 방향으로 회전하도록 한다. 기어(326)의 회전은 캐뉼러의 이동을 야기한다. 더 구체적으로, 캐뉼러는 드릴 하우징(52)으로부터 멀어지게 말단으로 순방향으로 변위된다. 캐뉼러의 이동은, 기어 치형부(332)가 캐뉼러 치형부(382)에 근접한 캐뉼러의 치형부 자유 부분에 접할 때 정지된다. 캐뉼러의 외부 표면에 대한 기어 치형부의 이러한 접함은 기어(326)의 추가 회전을 정지한다.

디스플레이(410)는 도 2에서 가장 잘 보여진 쉘(402)에 포함된다. 쉘(402)은 배럴(56)의 근접 단부에 장착된다. 디스플레이(410)는 쉘의 근접 단부로부터 근접으로 향하도록 쉘에 장착된다. 본 발명의 드릴의 외부 구성품들과 같은 쉘(402), 디스플레이(410)는, 드릴이 수술에 사용될 수 있도록 드릴을 살균하는데 사용된 프로세스의 엄격함(rigors)을 견딜 수 잇는 구성품들로부터 구성된다. 일반적으로, 드릴(50)은 오토클레이브(autoclave) 살균 프로세스들로의 노출을 견딜 수 있도록 구성된다. 오토클레이브 살균 프로세스에서, 드릴은 125℃의 온도에서 그리고 2 bar의 압력에서 스팀(수증기)으로 포화된 대기에 위치된다.

도 25는, 캐뉼러(380)의 위치에 기초하여, 드릴 비트(450)에 의해 형성된 보어의 깊이의 표시를 제공하는 드릴(50)의 기본 전기 구성품들을 도시한다. 적절한 전위의 구동 신호가 보어 깊이를 디스플레이하는 구성품들에 공급되는 것을 보장하는 전압 조절 구성품들은 식별되지 않는다. 보어 깊이에 관한 정보를 제공하는 구성품들은 전위차계(360)를 포함한다. 전압은 전위차계(360)의 일단부에 인가된다. 전위차계(360)의 대향 단부는 접지에 결속된다. 전위차계의 와이퍼에 존재하는 전압은 신호 프로세서(408)에 인가된다. 또한 제로잉 스위치(zeroing switch)(406)는 신호 프로세서(408)에 부착되게 도시된다. 도면들에서, 스위치(406)는 디스플레이 쉘(402)에 장착되게 도시된다.

신호 프로세서(408)는 도시되지 않은 다수의 구성품들을 포함한다. 이들 구성품들은 메모리를 포함한다. 보어 깊이의 표시들을 생성하기 위해 드릴(50)에 의해 필요한 명령 및 데이터는 메모리에 포함된다. 신호 프로세서(408)는 또한 클록 또는 타이머를 포함하고, 이들의 목적은 아래에 명백히 나타날 것이다.

전위차계(360)의 와이퍼와 전위차계의 하나의 단자 사이에 존재하는 전압과 제로잉 스위치(406)로부터의 신호에서의 변화에 기초하여, 신호 프로세서(408)는 드릴 비트(450)에 의해 형성된 보어의 깊이를 나타내는 데이터를 생성한다. 보어 깊이를 나타내는 신호는 디스플레이(410)에 인가된다.

드릴 비트(450)의 특징들은 이제 도 26을 참조하여 기술된다. 드릴 비트는 연장된 샤프트(458)를 포함한다. 본 발명의 구성품들은, 드릴 비트 샤프트(458)가 캐뉼러 루멘(381)의 직경보다 대략 0.02 내지 0.25 mm 미만인 직경을 갖도록 배열된다. 이들 2개의 구성품들의 상대적인 크기 지정(dimensioning)은, 드릴 비트(450) 모두가 자유롭게 회전하고 캐뉼러(380) 내에서 길이 방향으로 이동하도록 한다. 샤프트(458)의 근접 단부에서, 캐뉼러는 푸트(452)를 갖는다. 드릴 비트(450)를 통하는 근접-말단 길이 방향 축에 수직인 단면 평면들에서 푸트(452)는 다각형 형상을 갖는다. 더 구체적으로, 푸트(452)는, 인접한 측면들 사이의 코너 부분들이 구동 스핀들(174)의 치형부(178) 사이에 맞춰질 수 있도록 형상을 갖는다. 이러한 치형부에 대한 면의 배열은, 구동 스핀들(174)로부터 드릴 비트(450)로의 토크 전달을 용이하게 한다.

푸트(452)의 순방향으로, 그루브(456)는 샤프트(458)에 형성된다. 그루브(456)는 샤프트의 외부 표면으로부터 안쪽으로 그리고 샤프트 주위에서 원주 방향으로 연장한다. 드릴 비트(450)는, 그루브(456)가 아치형 형상을 갖도록 형성된다. 더 구체적으로, 드릴 비트(450)는, 그루브(450)가 볼들(184)을 수용할 수 있도록 형성된다.

드릴 비트(450)의 말단 단부는 하나의 플루트가 식별된 플루트들(460)과 함께 형성된다. 플루트들(460)은, 드릴 비트(50)가 보어를 형성하는데 사용되는 조직, 일반적으로 뼈를 뚫도록 설계된다. 드릴 비트(450)의 말단 단부의 기하학적 구조를 포함하는 플루트(460)의 기하학적 구조는 본 발명의 부분이 아니다.

사용을 위한 본 발명의 드릴(50)의 제조는 종종 드릴에 대한 드릴 비트(450)의 해제 가능한 부착에서 시작한다. 이 프로세스를 수행하기 위해, 버튼(230)은 안쪽으로 눌러진다. 이것은 드릴 배럴(56)을 통하는 길이 방향 축에 수직인 평면을 따라 측방향으로 로크 엑추에이터(218)의 이동을 초래한다. 테이퍼링된 표면들(224)은 로크 링(186)의 인접한 테이퍼링된 표면(192)에 대해 이동한다. 로크 링(186)에 대한 로크 엑추에이터(218)에 의해 부과된 힘은 로크 링을 로크된 위치에 유지하기 위해 로크 링 상에 위치된 힘 스프링(210)을 극복할 정도로 충분하다. 로크 링(186)은 이에 따라 근접으로 밀어 넣어진다. 로크 링(186)의 이러한 이동의 결과로서, 보어(204)를 한정하는 링의 부분은 스핀들 측면 보어들(180) 및 볼들(184)로부터 근접으로 멀어지게 이동한다. 볼들(184)은 스핀들 메인 보어(176)로부터 이동할 수 있다. 결합 조립체는 적재 상태에 있다.

드릴 비트(450)를 드릴에 결합하는 이러한 프로세스 동안, 캐뉼러(380)를 근접으로 밀어 넣어, 캐뉼러가 드릴 배럴(56)로 퇴축하는 것이 필요할 수 있다. 손가락 힘은 캐뉼러를 연장된 위치에 유지하도록 캐뉼러 상에 위치된 힘 스프링(364)을 극복할 정도로 충분하다.

일단 결합 조립체가 적재 상태에 있으면, 드릴 비트(450)는 드릴(50)에 삽입된다. 드릴 비트(450)는 캐뉼러(380)를 통해 삽입된다. 일단 드릴 비트(450)의 근접 부분이 로터를 지나 근접으로 이동하면, 드릴 비트의 이러한 부분은 기어 트레인(142) 내부의 보어들(150 및 142)을 통해 구동 스핀들(174)로 이동한다. 드릴 비트(450)의 이러한 위치 지정의 결과로서, 드릴 비트 푸트(452)의 코너들은 구동 스핀들(174)의 치형부(178) 사이에 안착한다. 일단 드릴 비트(450)가 이렇게 고정되면, 버튼(230)에 인가된 손가락 힘은 해제된다. 스프링(238)은 해제 버튼(230) 및 로크 엑추에이터(218)를 로크된 상태로 복귀한다. 스프링(210)은 그런 후에 로크 링(186)을 로크된 상태로 다시 밀어 낸다. 로크 링(186)의 이동의 결과로서, 보어(202)를 한정하는 링의 테이퍼링된 표면은 볼들에 대해 밀어 넣어진다. 이러한 볼들에 대한 로크 링의 접함은 볼들이 보어들(180)에서의 완전히 안착된 위치로 밀어 넣는다. 일단 로크 링(186)이 로크된 위치로 완전히 복귀하면, 볼들(184)은 보어(204)를 한정하는 로크 링의 표면에 의해 바깥쪽 이동으로부터 구속된다. 볼들(184)은 이에 따라 드릴 비트(450) 내부의 그루브(456)에 로킹된다. 그루브(456)에서의 볼들(184)의 안착은 드릴 비트를 구동 스핀들(174)에 유지한다.

일단 드릴 비트(450)가 구동 스핀들(174)에 로킹되면, 퇴축된 위치에 캐뉼러(380)를 유지하는데 사용된 힘은 해제된다. 스프링(364)에 의해 발생된 토크는 캐뉼러를 연장된 위치로 복귀하는 기어(326)의 회전을 야기한다. 캐뉼러(380)가 이렇게 위치될 때, 캐뉼러의 말단 단부는 드릴 비트(450)의 말단 단부의 순방향으로 짧은 거리에 위치된다. 이러한 거리는 일반적으로 1 cm 미만이다.

드릴 비트(450)가 하우징(52)에 장착될 때, 드릴 비트가 동일한 개구부, 즉 부싱 헤드(324)에서의 개구부(321)를 통해 하우징으로 연장하고, 캐뉼러(380)가 이 개구부로 말단으로 순방향으로 연장한다는 것이 또한 이해되어야 한다.

필요시, 드릴(50)은 배터리 또는 전력 콘솔과 같은 전원에 연결된다.

사용을 위해 드릴(50)을 설정하기 위해, 드릴은, 캐뉼러(380)의 말단 단부가 보어가 주위에 형성될 뼈의 표면과 접하도록 먼저 위치된다. 보어가 플레이트와 같은 수술용 임플란트 아래에 형성되면, 임플란트가 위치된 후에, 드릴은, 캐뉼러가 임플란트의 노출된 표면에 접하도록 위치된다. 임플란트는, 드릴 비트가 보어를 형성하기 위해 압착되는 개구부와 함께 형성된다. 드릴(50)의 이러한 초기 위치 지정의 결과로서, 캐뉼러(380)는 추가 전진으로부터 방지된다.

캐뉼러(380)가 전진이 차단되는 동안, 드릴 비트(450)를 여전히 전진시킬 수 있고, 연장에 의해, 드릴(50)을 말단으로 순방향으로 전진시킬 수 있다. 이것은, 스프링(364)이 기어(326)의 반시계 회전을 막기 위해 충분한 힘을 가하지 않기 때문이다. 따라서, 일단 캐뉼러가 위치되면, 드릴의 위치 지정은, 비트의 말단 단부가 보어가 형성될 조직의 표면과 충돌할 때까지 캐뉼러를 통한 드릴 비트(450)의 전진을 계속해서 한다.

사실상 뼈를 실제로 뚫는 이러한 후속 단계에서, 캐뉼러가 드릴(50)로 퇴축하는 것처럼 나타난다. 실제로, 캐뉼러(380)는 고정적이다. 드릴(50)은 캐뉼러(380)를 넘어 전진한다.

목표 조직에 대한 드릴 비트(450)의 접함은 드릴(50)의 추가 전진을 정지한다. 이 때, 드릴은 조직에서 원하는 뼈를 형성하도록 설정된다. 이때, 제로잉 스위치(406)는 눌러지고, 도 27a의 단계(482)이다. 제로잉 버튼이 눌러진다는 신호를 수신하는 것에 응답하여, 프로세서(408)는 시술을 위한 제로-상태 전압으로서 전위차계(360)의 와이퍼에 존재하는 전압을 저장한다.

드릴 비트(450)를 전진시키기 위해, 외과 의사는 적절한 트리거(138 또는 139)를 누른다. 이러한 설명을 위해, 트리거(138)가 눌러질 때, 제어 모듈(140)이 구동 신호가 모터에 인가되도록 하고, 이것인 드릴 비트의 순방향 회전, 비트를 뼈에 박는 비트의 회전, (단계는 미도시됨)을 야기한다는 것이 고려된다.

드릴 비트가 뼈로 전진될 때, 단계(484), 드릴 하우징(50) 및 하우징 내의 구성품들은 드릴 비트와 함께 전진한다. 호출된 캐뉼러(380)는 조직, 또는 뼈가 형성되는 조직을 둘러싸는 임플란트에 대한 캐뉼러의 계속된 접함에 의해 전진이 차단된다. 드릴 하우징(52)의 이동의 결과로서, 기어(326)는 캐뉼러(380)에 걸친 기어의 이동에 의해 계속해서 회전한다. 기어의 회전은 전위차계(360)의 와이퍼의 유사한 변위를 초래한다. 이것은 제로 상태 전압에 대한 전위차계의 전압 출력에서의 변화를 초래한다. 단계(486)는 전위차계의 와이퍼의 전압의 측정뿐 아니라 측정이 이루어지는 시간을 나타낸다. 단계(486)의 부분으로서, 전압 측정이 이루어지는 시간은 또한 기록된다. 이들 시간 데이터는 드릴(50) 내부의 타이머 또는 클록으로부터의 시간 또는 클록 데이터에 기초한다. 단계(488)는 이들 2개의 전압 사이의 차이의 신호 프로세서에 의한 계산이다. 이러한 제 2 전압은 현재 상태의 전압으로 지칭된다.

현재 상태의 전압과 제로 상태의 전압 사이의 차이에 기초하여, 단계(490)에서 프로세서(408)는 드릴 비트(450)에 의해 형성되는 보어의 현재 깊이를 결정한다. 본 발명의 몇몇 버전들에서, 이러한 결정은 알고리즘으로의 가변적인 입력으로서 이러한 전압 차이를 이용함으로써 이루어진다. 이 알고리즘의 출력 값은 보어의 현재 깊이이다. 대안적으로, 단계(490)에서의 현재 보어 깊이의 결정은 룩업 테이블의 세트를 참조하여 이루어진다. 이들 테이블에서, 입력 값은 전압 차이이고, 출력 값은 보어 깊이이다.

단계(490)에서 계산된 실제 값은, 기어(326)가 고정 캐뉼러(380)에 걸쳐 전진한 원주 방향 거리의 측정치라는 것이 이해되어야 한다. 이러한 거리는, 제로 버튼이 눌러진 후에 드릴 비트(450)가 캐뉼러의 말단 단부를 지나 전진한 거리에 대응한다. 아래에 논의된 바와 같이, 이러한 거리는 일반적으로, 항상, 드릴 비트(450)가 적용된 조직에서의 보어의 깊이이다.

단계(490)의 부분으로서, 신호 프로세서는, 보어 깊이의 각 결정이 이루어지는 시간을 표시하는 데이터를 기록한다. 이들 시간 데이터는 전압 측정이 이루어진 시간에 기초한다.

단계(492)는 보어 깊이의 현재 측정치를 디스플레이(410) 상에 표현하는 프로세서이다.

드릴(50)이 전진할 때, 캐뉼러(380)는 트랜스듀서 조립체(260)를 포함하는 쉘들(262 및 282)로 그리고 이를 지나 퇴축하는 것으로 나타난다. 캐뉼러의 근접 부분은 로터 보어(117)로 퇴축한다. 종종 캐뉼러(380)는, 드릴(50)이 캐뉼러에 걸쳐 전진하도록 허용되는 정도를 제한하는 구성품을 구비한다. 이것은 급속히 회전하는 출력 샤프트(128)가 고정 캐뉼러(380)에 대해 압착되는 것으로부터 방지하기 위한 것이다. 본 발명의 몇몇 버전들에서, 이러한 구성품 접함을 방지하기 위해, 고정 링(미도시)은 캐뉼러에 걸쳐 배치되고, 캐뉼러에 단단히 장착된다. 링은, 일단 드릴(50)이 캐뉼러의 특정한 거리를 전진하면, 드릴의 전방 면, 실제로 부싱 헤드(324)의 전방 면이 이러한 링에 접하도록 위치된다. 이러한 링에 대한 드릴의 접함은, 출력 샤프트(128)가 캐뉼러(380)에 대해 압착되는 위치로 드릴이 전진하는 것을 방지한다.

일반적으로, 드릴(50)은, 드릴이 캐뉼러에 걸쳐 적어도 1 cm, 더 일반적으로 적어도 5 cm, 더 바람직하게 적어도 10 cm 전진할 수 있도록 설계된다. 본 발명의 대부분의 버전들에서, 드릴(50)은, 드릴이 캐뉼러에 걸쳐 드릴이 형성하도록 의도되는 가장 깊은 보어의 깊이보다 적어도 0.5 cm 이상과 동일한 거리로 전진할 수 있도록 설계된다.

단계(494)에서, 프로세서(408)는, 현재 보어 깊이가 이전에 저장된 가장 깊은 보어 깊이보다 더 큰지를 결정한다. 단계(494)의 평가가 긍정적으로 테스트하면, 프로세서는, 드릴 비트(450)가 전진하는 상태에 드릴(50)이 존재하는 것으로 간주한다. 단계(496)에서, 프로세서는 가장 깊은 보어 깊이의 값을 방금 계산한 현재 보어 깊이로 재설정한다.

단계(494)의 평가 시험이 긍정적인 경우에 실행된 다른 단계는 관통(breakthrough) 깊이의 측정인, 단계(498)이다, 관통 깊이는, 드릴 비트가 뼈를 통해 파손된 순간에 보어의 깊이이다. 관통 깊이는 이에 따라 뼈에서의 완전히 형성된 뼈의 깊이이다. 본 발명의 몇몇 버전들에서, 관통 깊이를 결정하는데 사용된 하나의 변수는, 가장 깊은 보어 깊이에 도달한 시간이다. 본 발명의 이들 버전들에서, 관통 깊이는, 드릴 비트가 가장 깊은 보어 깊이에 있기 전에 고정된 시간에 가장 깊은 보어 깊이이다.

이러한 관계 이면의 논리는 도 28의 도표(530)를 참조하여 설명된다. 도표(530)는 시간이 지남에 따라 트랜스듀서 조립체에 의해 측정된 보어의 깊이를 나타낸다. 도표의 부분(532)은, 드릴 비트(450)가 뼈를 통해 전진될 때, 시간이 지남에 따른 보어의 깊이가 상대적으로 느린 속도로 전진한다는 것을 나타낸다. 부분(532)에서의 만입부(534)는, 비트(450)가 뼈를 통해 전진하는 동안, 드릴 비트의 현재 깊이가 보어 깊이보다 일시적으로 작을 수 있는 경우들이 있을 수 있다는 것을 나타낸다. 이것은, 외과 의사가 드릴 비트(450)를 일시적으로 퇴축시키고 그런 후에 드릴 비트(450)를 재설정하는 경우 발생한다. 시한 기간(533) 동안, 드릴 비트 팁이 다시 뼈와 맞물릴 때까지 비트가 퇴축된 후에, 단계(494)의 평가 시험은 부정적이다.

지점(538)은, 드릴 비트(450)가 뼈를 통해 파손되는 보어 깊이 및 시간을 나타낸다. 이 때, 외과 의사는 비트(450)를 전진하기 위해 드릴 상에 축방향 힘을 여전히 인가한다. 따라서, 일단 관통이 발생하면, 드릴 비트는 짧은 시한 기간 동안 계속해서 전진한다. 연한 조직은 비트의 전진에 뼈보다 적은 저항을 가한다. 따라서, 이 시한 기간 동안 비트(450)의 전진은, 전진이 이전에 이루어진 속도보다 더 높은 속도로 이루어진다. 비트의 이러한 고속의 전진은 도표(530)의 부분(540)에 의해 나타난다. 지점(542)은, 외과 의사가 드릴 비트를 전진시키는 것을 중단하는 보어 깊이 및 시간을 나타낸다. 이 깊이는 최종 관통 깊이로 지칭된다. 이 깊이는 단계(496)의 마지막 실행시 가장 깊은 보어 깊이 값이다.

도표(530)의 부분(544)은 환자로부터의 드릴 비트(450)의 완전한 퇴축을 나타낸다. 지점(546)은, 캐뉼러(380) 위로부터의 드릴 비트의 퇴축 및 드릴(50)의 퇴축의 결과로서, 프로세서(408)가 제로 깊이 상태에서 뒤에 있는 것으로 보어 깊이를 계산한다는 것을 나타낸다. 이러한 퇴축 프로세스에서, 외과 의사가 일반적으로 드릴 비트를 작동한다는 것이 이해되어야 한다. 종종 외과 의사는 드릴 비트(450)를 역으로 구동함으로써 이 단계르 수행한다. 본 발명을 기술한 버전에서, 모터(60)는 트리거(139)를 누름으로써 역으로 실행된다.

본 발명의 하나의 버전에서, 단계(498)의 결정은 시간 프레임의 시작 시간에 기초하고, 이 시간 프레임의 마지막은, 외과 의사가 드릴(450)의 최종 퇴축을 시작하는 지점(542)에서의 시간이다. 이러한 시간 프레임은 브래킷(535)에 의해 나타난다. 이러한 시간 프레임의 시작 시간은 보어 깊이 도표(530) 상의 지점(536)에 의해 나타난다. 시간 프레임의 이러한 시작 시간은, 관통이 발생하기 이전, 지점(538)이다. 하지만, 도표(530) 상의 지점(536)인, 이러한 시간 프레임의 시작에서의 버(bur) 깊이와 지점(538)에서의 버 깊이 사이의 오차의 여지는 일반적으로 드릴 비트 관통에서의 보어 깊이의 측정치를 제공하기 위한 수용 가능한 범위의 정밀도 내에 있다.

따라서, 드릴 비트(450)가 조직을 통해 계속해서 전진할 때, 프로세서(408)는 단계(498)를 계속해서 실행한다. 단계(498)의 각 실행시, 관통 깊이는, 가장 깊은 보어 깊이가 시간 프레임에 대한 마지막 시간으로서 측정된 시간을 먼저 할당함으로써 결정된다. 이러한 마지막 시간에 기초하여, 고정된 시간 값, 즉 시간 프레임의 시간 값은 시작 시간을 결정하기 위해 마지막 시간에서 감산된다. 그런 후에, 이 시간 프레임에 대한 시작 시간에서의 보어 깊이는 관통 깊이의 값에 할당된다. 보어가 뼈를 통해 전진하는 한, 단계(498)의 복수의 실행시 결정된 관통 보어 깊이들은 뼈에서의 보어의 실제 깊이뿐만 아니라 관통 보어 깊이 어느 것도 나타내지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 드릴 비트(450)가 최종 관통 깊이에 도달할 때에 기초한 단계(498)의 마지막 실행 동안 이루어진 깊이 결정만이 관통에서의 뼈의 실제 깊이를 나타낸다.

단계(498)로부터 단계(486)로의 루프는, 보어 깊이의 측정, 현재 보어 깊이의 디스플레이, 측정된 깊이가 가장 깊은 보어 깊이인 지에 대한 결정, 및 관통 깊이의 계산이 드릴 비트(450)가 뼈를 통해 전진되는 동안 반복적으로 발생한다는 것을 나타낸다.

단계(494)의 평가 시험이 부정적이면, 외과 의사는 드릴 비트(450)를 일시적으로 퇴축시키거나, 보어를 뚫는 프로세스를 완료한다. 어느 상황에서도, 단계(494 내지 498)는 실행되지 않는다.

그 대신, 단계(504)는 실행된다. 단계(504)에서, 프로세서는, 드릴 비트가 뼈의 표면에 대해 제로 깊이로 퇴축한 것을 드릴 비트가 나타내는 보어 깊이 측정의 현재 측정에 기초하는 지의 여부를 평가한다.

단계(504)의 평가가 부정적이면, 프로세서(408)는, 드릴이 드릴 비트가 일시적으로 퇴축되었거나, 만입부(534)의 기간(536)에 있거나, 또는 드릴 비트가 완전한 퇴축이 되고 있는, 도표(530)의 부분(544)의 기간에 있는 것으로 간주한다. 어느 경우에도, 드릴 비트(450)는 여전히 뼈에 있다. 프로세서(408)는 단계(486)로 복귀한다.

단계(504)의 평가 시험이 긍정적이면, 드릴 비트(450)는 뼈에서 완전히 퇴축된다. 프로세서(408)는, 보어가 뼈에 완전히 형성되었다는 표시로서 드릴(50)이 이 상태에 있는 것으로 해석한다. 따라서, 단계(506)에서, 프로세서는 뼈에서의 보어의 측정된 깊이로서 마지막으로 계산된 관통 깊이를 디스플레이 상에 표시한다.

본 발명의 드릴(50)은 이에 따라, 드릴이 형성하는데 사용되는 보어의 깊이를 적절히 나타내고, 드릴 비트 또는 드릴 비트를 둘러싸는 조직의 시야를 눈에 띄게 간섭하지 않고 이들 데이터를 제공한다.

도 29는, 본 발명의 드릴(50)이 드릴 가이드(550)와 함께 어떻게 사용될 수 있는지를 도시한다. 드릴 가이드(550)는, 드릴(450)이 뼈의 부분의 외부 표면에 로킹 스타일의 플레이트를 유지하는데 사용된 나사들을 수용하도록 설계된 보어들을 형성하는데 사용될 때 사용된다. 이러한 유형의 플레이트는 뼈의 파열된 부분들을 함께 유지하는데 사용된다. 로킹 플레이트는 나사들을 수용하도록 설계된 작은 1개의 관통 개구부들과 함께 형성된다. 관통 개구부들은 개구부들에 설치된 나사들을 플레이트에 유지하도록 설계된 나사산을 구비한다.

도 29 및 도 30에 도시된 드릴 가이드(550)는 일반적으로 원통형 형상을 갖는다. 푸트(552)는 드릴 가이드(550)의 가장 말단 부분을 형성한다. 푸트(552)의 외부 표면은 나사산(식별되지 않음)과 함께 형성된다. 푸트 나사산은 플레이트 개구부들에서의 나사산과 맞물리도록 설계된다. 이것은, 드릴 가이드(550)가 각 플레이트 개구부들에 일시적으로 고정되도록 한다. 푸트(552)에 근접하여, 드릴 가이드는 트렁크(554)를 갖는다. 트렁크(554)는 푸트(552)의 외부 직경보다 큰 외부 직경을 갖는다. 넥(556)은 트렁크(554)의 근접 단부로부터 우방으로 연장한다. 넥(556)의 순방향으로, 드릴 가이드(550)는 헤드(560)를 갖는다. 헤드(560)는 드릴 가이드(550)의 가장 마지막의 직경 부분이다.

말단 보어(564)는 푸트(552) 및 트렁크(554)를 통해 넥(556)으로 짧은 거리로 연장한다. 캐뉼러 루멘(381)과 같은 말단 보어(564)는 드릴 비트(560)를 수용하여 드릴 비트가 보어(564)에서 회전할 수 있도록 크기를 갖는다. 말단 보어(564)는 근접 보어(568)로 개방한다. 드릴 가이드(550)는, 근접 보어(568)가 말단 보어(564)의 직경보다 큰 직경을 갖도록 형상을 갖는다. 더 구체적으로, 근접 보어(568)는, 캐뉼러(380)가 보어(568)에 미끄러져 꼭 맞게 할 수 있는 직경을 갖는다. 근접 보어(568)는 넥(556) 및 헤드(560)를 통해 드릴 가이드(550)의 근접 단부인 헤드(560)의 근접 단부로 연장한다.

드릴 가이드(550)는, 푸트에 근접하게, 다수의 타원 형상의 개구부들(566)이 트렁크(554)를 통해 말단 보어(564)로 연장하도록 추가로 형성된다. 개구부들(566)은 캐뉼러(380) 내부의 개구부들(386)과 동일한 기능을 작용한다.

드릴 가이드(550)가 있는 드릴(50)은, 드릴이 드릴 가이드 없이 사용될 수 있는 것처럼 드릴을 처음에 구성함으로써 사용된다. 드릴 가이드(550)의 푸트(552)는, 보어가 형성될 인접 플레이트의 보어 구멍들 중 하나로 나사 연결된다. 일단 플레이트가 적절히 위치되면, 드릴 비트(450)는 제 1 보어(568)에 삽입되고, 그런 후에 드릴 가이드(550)의 보어(564)에 삽입된다.

이러한 프로세스가 진행하면서, 캐뉼러(380)는 결국 보어들(564 및 568) 사이의 드릴 가이드 내부의 스텝에 접한다. 캐뉼러(380)의 이러한 접함은 드릴 비트(450)와의 캐뉼러의 동시 전진을 정지시킨다. 드릴 비트 및 드릴이 계속해서 전진할 때, 드릴의 전진은, 드릴이 캐뉼러(380)를 넘어 이동하도록 한다. 기어(326)는 기어가 캐뉼러(380)를 넘어 전진함에 따라 회전한다.

결국, 드릴 비트(450)는, 드릴 비트가 적용되는 뼈에 접한다. 이러한 뼈에 대한 비트의 접함은 드릴 비트 및 드릴(50)의 추가 전진을 정지시킨다. 이때, 드릴(50)은 뼈에서 보어를 형성하도록 설정된다. 도 27a 및 도 27b에 대해 기술된 프로세스는 뼈를 형성하고 동시에 뼈 깊이의 측정을 제공하도록 수행된다. 드릴(50)의 이러한 사용 동안, 드릴 및 드릴 비트(450)가 전진될 때, 캐뉼러가 드릴 가이드 내부의 스텝에 대해 캐뉼러의 계속된 접함에 의해 고정적으로 유지되는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 단계(482)에서, 캐뉼러 위치의 제로잉은, 캐뉼러가 드릴 가이드 내부의 스텝에 접하고 드릴 비트가 먼저 기저 뼈에 접하는 상태에 드릴이 있을 때 수행된다. 단계들(488 및 490)에서, 전위차계 전압에서의 계산된 차이는 다시 드릴(50)이 캐뉼러의 말단 단부 쪽으로 전진한 거리를 나타낸다. 이러한 거리는 다시 드릴 비트가 뼈에 형성된 보어의 깊이와 일치한다.

드릴 가이드(550)를 제공함으로써, 뼈가 인접하여 형성될 플레이트에 대해 드릴 비트를 정밀하게 배향하기 위해 본 발명의 드릴(50)을 사용할 수 있다. 이것은, 결과적인 보어가 플레이트의 나사의 나사산에 대한 정확한 배향을 갖는 것을 보장한다.

도 31은 본 발명의 드릴을 위한 대체 가능한 하우징(582)을 도시한다. 본 발명의 이러한 버전에서, 디스플레이(584)는 트랜스듀서 조립체를 포함하는 하우징의 부분에 장착된다.

도 32는 본 발명의 대체 가능한 드릴(50a)의 부분을 도시한다. 도 32에서, 드릴 비트는 모터 로터에 배치된 것으로 도시되지 않는다. 드릴(50a)은 위에 기재된 하우징(582) 및 디스플레이(584)를 포함한다.

드릴(50a)은 또한 모터(60a)를 포함한다. 모터(60a)는 처음 기재된 모터(60)와 실질적으로 동일하다. 모터(60a)는 도 33에서 가장 잘 도시된 추가 구성품, 즉 고정 캐뉼러(602)를 포함한다. 고정 캐뉼러(602)는 관형 트렁크(610)를 포함한다. 트렁크(610)는 보어(117)를 한정하는 로터(110)의 내부 표면의 직경보다 작은 외부 직경을 갖는다. 트렁크(610)의 근접 단부에서, 링 형 헤드(608)는 트렁크 주위에서 방사상 바깥쪽으로 그리고 원주 방향으로 돌출한다. 헤드(608)의 외부 원통형 표면은 일반적으로 나사산(미도시)을 구비한다. 더 구체적으로, 헤드(610)는 전방 캡 보스(70) 내부의 보어(72)에 안착하도록 형상을 갖는다. 또한 튜브 형인 테일(tail)(612)은 트렁크(612)의 근접 단부로부터 근접으로 연장한다. 고정 캐뉼러(602)는, 테일이 트렁크(610)의 외부 직경보다 작은 외부 직경을 갖도록 형성된다. 더 구체적으로, 테일(612)의 외부 직경은, 테일이 보어(162)를 한정하는 캐리어(156)의 보스(158) 내부의 표면에 안착하고 이로부터 안쪽으로 이격될 수 있도록 이루어진다. 고정 캐뉼러(602)는, 테일(612)을 통해 연장하는 보어(618)를 한정하는 내부 벽이 드릴 비트(450)가 테일에서 안착하고 자유롭게 회전하도록 하는 데 충분한 직경을 갖도록 추가로 형성된다.

고정 캐뉼러(602)는 캐뉼러를 통해 축방향으로 연장하는 2개의 인접 보어들을 갖는다. 보어(616)는 헤드(608)의 말단 단부로부터 근접으로, 헤드를 통해 트렁크(610)의 근접 단부로 연장한다. 보어(616)는 보어(618)로 개방된다. 보어(618)는 캐뉼러(602)의 테일(612)을 통해 연장하고, 캐뉼러의 근접 단부에서 개구부를 형성한다. 보어(618)는 보어(616)의 직경보다 작은 직경을 갖는 것이 이해되어야 한다.

모터(60a)가 조립될 때, 고정 캐뉼러(602)는 모터에 삽입되어, 캐뉼러 트렁크(610)는 로터 보어(117)에 안착된다. 로터(110)에서의 캐뉼러(602)의 이러한 안착의 결과로서, 캐뉼러 테일은 캐리어(148)의 보어(150)를 통해 보스(158) 내부의 보어(162)로 연장한다. O-링(166)은 캐뉼러 테일(612)의 외부 표면에 대해 압착된다.

본 발명의 이러한 버전에서, 전방 캡(62)은, 보어(72)를 한정하는 보스(70)의 내부 표면이 나사산(미도시)과 함께 형성되도록 형성된다. 고정 캐뉼러(602)는 캐뉼러(602)를 회전함으로써 로터 보어(117)에 고정되게 고정되어, 캐뉼러 헤드(608) 주위의 나사산은 보스(70) 내부의 나사산과 맞물린다.

드릴(50a)은, 처음에 기재된 드릴(50)이 사용되는 동일한 방식으로 사용된다. 사용에서의 유일하게 인식 가능한 차이는, 드릴 비트(450)가 드릴(50a)에 설치될 때, 비트가 스핀들(174)로 연장하기 전에 고정 캐뉼러(602) 내부의 보어들(616 및 618)을 통해 연장한다는 것이다.

드릴(50a)의 이점은, 고정 캐뉼러(602)가 모터(60a)의 이동 구성품들과 주변 환경 사이의 배리어로서 기능한다는 것이다. 이러한 배리어는, 드릴(50a)이 이용될 때 존재하는 유체 및 파편들이 모터(60a)의 이동 구성품들과 접촉하는 것으로부터 방지한다.

상기는 본 발명의 하나의 특정한 버전에 관한 것이다. 본 발명의 다른 버전들은 기재된 것과 상이한 특징들을 가질 수 있다.

예를 들어, 본 발명의 대체 가능한 버전들에서, 모터는 공압 모터 또는 유압 모터일 수 있다.

추가로, 본 발명의 모든 버전들에서, 드릴로부터 순방향으로 연장하는 프로브는 드릴 비트를 본질적으로 원주 방향으로 둘러싸는 캐뉼러일 필요는 없다. 본 발명의 대체 가능한 버전들에서, 프로브는 드릴 비트를 둘러싸는 상대적으로 작은 호에 딱 들어맞는 로드일 수 있다. 대안적으로, 프로브는 복수의 아치형으로 이격된 로드들로 구성될 수 있다. 본 발명의 이들 버전들에서, 더 큰 호에 딱 들어맞는 멈춤부(stop)는 로드(또는 로드들)의 말단 단부에 위치될 수 있다. 본 발명의 이러한 버전의 이점은, 이러한 유형의 프로브가, 본 발명의 주로 기재된 버전의 캐뉼러보다 드릴 비트(450)가 적용될 부위의 시야의 더욱 더 작은 방해물을 제공한다는 것이다. 일반적으로, 본 발명의 대부분의 버전들에서, 프로브의 적어도 최말단의 10 mm 부분 내에서, 그리고 더 구체적으로 프로브의 적어도 최말단의 15 mm 부분 내에서, 프로브의 내부 표면, 즉 드릴 비트에 인접한 표면이 드릴 비트로부터 2 mm 이하로 이격된다는 것이 이해되어야 한다. 프로브의 적어도 최말단의 10 mm 내에, 더 바람직하게 프로브의 최말단의 15 mm 내에, 프로브의 외부 표면, 즉 드릴 비트로부터 가장 멀리 이격된 표면은 드릴 비트로부터 최대 5 mm에 위치된다.

유사하게, 본 발명은, 프로브에 대한 드릴의 변위를 측정하는 트랜스듀서 조립체가 기어 회전을 측정하는 프로브 또는 전위차계와 맞물리는 기어를 포함하는 드릴들에 제한되지 않는다. 본 발명의 대체 가능한 버전들에서, 선형의 가변 차동 변압기는 프로브로의 드릴의 상대적인 이동을 측정하고 이러한 이동을 나타내는 신호를 제공하는 트랜스듀서로서 기능할 수 있다. 센서 신호는 센서에 대한 자석의 상대적인 장소에 기초하여 변할 것이다. 이러한 센서 신호에서의 변화에 기초하여, 신호 프로세서는 프로브에 대한 드릴의 이동을 결정할 수 있다.

캐뉼러(380)가 치형부(382)를 구비하는 본 발명의 버전들에서, 트랜스듀서는 센서를 지나는 치형부의 전이의 기능으로서 신호를 생성하는 트랜스듀서일 수 있다. 하나의 그러한 센서는 메사추세츠 주, worchester 소재의 Allegro Microsystems로부터 이용 가능한 ATS605LASG 이중 출력 차동 속도 및 방향 센서이다. 본 발명의 이러한 버전에서, 치형부(382)가 트랜스듀서에 의해 통과할 때마다, 트랜스듀서는 별개의 펄스 신호를 출력한다. 트랜스듀서에 의해 방출된 펄스의 수는 센서를 지나 이동하는 치형부의 수를 나타낸다. 센서를 지나 이동하는 치형부의 수는, 드릴(50)이 캐뉼러(380)에 걸쳐 전진하는 거리에 상응한다.

대안적으로, 센서는 광학 센서일 수 있다. 본 발명의 이들 버전들에서, 프로브는 센서에 의해 판독 가능한 마킹과 함께 형성된다. 제 2 구성품에 대한 하나의 구성품들의 이동을 나타내는 신호를 제공할 수 있는 다른 센서도 또한 이용될 수 있다.

디스플레이(410)를 포함하는 트랜스듀서 조립체(260)의 몇몇 또는 실질적으로 모든 구성품들이 드릴 하우징(52)에 제거 가능하게 장착되는 것이 추가로 본 발명의 범주 내에 있다. 본 발명의 이들 버전들의 이점은, 이들 제거 가능한 구성품들이 반복된 살균 프로세스들의 엄격함을 견디도록 설계될 필요가 없다는 것이다. 본 발명의 몇몇 버전들에서, 프로브는 트랜스듀서 조립체를 포함하는 제거 가능한 모듈에 구축된다. 본 발명의 또 다른 버전들에서, 프로브는 드릴 하우징에 제거 가능하게 부착된다.

본 발명의 몇몇 버전들에서, 프로브의 외부 표면을 따라 측면으로 연장하는 연장된 그루브, 즉 캐뉼러(380)의 그루브(384)는 프로브에의 말단 단부의 말단에 있는 장소에서 시작할 수 있거나, 프로브의 말단 단부에 근접한 장소에서 종료할 수 있다. 본 발명의 이들 버전들에서, 그루브의 단부 또는 단부들에 대한 보스(325)의 접함은 드릴에 대한 프로브의 이동을 제한한다.

마찬가지로, 캐뉼러(380) 및 드릴 비트(450) 모두가 말단으로 순방향으로 연장하는 드릴 하우징(52)에서의 공통 개구부가 슬라이딩 가능한 이동을 위해 캐뉼러를 지지하는 부싱에 항상 있는 것은 아니라는 것이 이해되어야 한다. 유사하게, 이러한 공통 개구부는 트랜스듀서 조립체의 부분을 형성하는 구성품에 형성된 개구부가 아닐 수 있다.

부싱 자체에 관해, 부싱은 본 발명의 1차 버전에 대해 기재된 단일 부품 조립체가 아닐 수 있다. 본 발명의 몇몇 버전들에서, 부싱은 드릴 비트(450)의 축으로부터의 이동을 차단하면서 프로브의 길이 방향 이동을 허용하도록 프로브를 유지하는 2개 이상의 이격된 부재들로 구성될 수 있다. 이러한 만곡부(flexture)는 발생하도록 허용되면, 드릴이 보어 깊이의 정밀한 측정을 제공할 수 있는 능력에 악영향을 줄 수 있다. 이러한 만곡부를 허용하는 더 심각한 영향은, 회전하는 드릴 비트에 대해 눌러지는 프로브를 초래할 수 있다는 것이다. 일반적으로, 프로브의 만곡을 금하기 위해, 부싱 조립체는 프로브가 길이가 적어도 1 cm, 더 흔히 적어도 1.5 cm, 더 바람직하게 여전히 적어도 2 cm의 거리를 따라 측방향 이동, 병행 이동을 하지 못하도록 해야 한다고 여겨진다.

유사하게, 기재된 나선형 스프링과 다른 디바이스들은 프로브를 순방향으로 말단으로 편향하는 힘을 제공하기 위해 본 발명의 드릴에 병합될 수 있다. 본 발명의 몇몇 버전들에서, 이러한 힘은 프로브 바로 위에 길이 방향 힘을 인가하는 스프링에 의해 제공될 수 있다. 마찬가지로, 이러한 편향 힘을 제공하는 조립체가 프로브를 말단으로 순방향으로 밀어내기 위해 자기력 또는 전자기력에 의존하는 것이라는 것이 본 발명의 범주 내에 있다. 따라서, 트랜스듀서 조립체와 일체형이 아닌 프로브를 말단으로 순방향으로 밀어내는 편향 부재를 제공하는 것이 본 발명의 범주 내에 있다는 것이 인식되어야 한다. 따라서, 예를 들어, 트랜스듀서 조립체가 기재된 트랜스듀서 조립체와 상이한 본 발명의 버전에서, 프로브를 말단으로 순방향으로 밀어내는 편향 부재는 트랜스듀서 조립체의 부분이 아닐 수 있다. 이것은 트랜스듀서 조립체가 광학 센서인 경우, 편향 부재는 프로브의 근접 부분에 대해 밀어내는 로터 보어에 배치된 나선형 스프링일 수 있다.

본 발명의 모든 버전들에서, 종종 트랜스미션으로 지칭된 기어 트레인이 드릴 비트를 회전을 위해 모터에 해제 가능하게 유지하는 결합 조립체와 모터 로터 사이에 존재할 수 있을 필요가 없다. 기어 트레인이 존재하는 본 발명의 버전들에서, 기어 트레인은 기재된 것과 상이한 구조를 가질 수 있다. 따라서, 기어 트레인이 단일 유성 기어 조립체 또는 3개 이상의 유성 기어 조립체들을 포함한다는 것이 본 발명의 범주 내에 있다.

추가로 트랜스미션이 존재할 때, 트랜스미션은 드릴 비트(450)가 결합되는 구성품인, 모터(60)와 구동 스핀들(174) 사이에 항상 물리적으로 위치되는 것은 아니다. 본 발명의 몇몇 버전들에서, 구성품들은, 구동 스핀들이 모터와 트랜스미션 사이에 위치되도록 배열될 수 있다.

마찬가지로, 트랜스미션이 존재하는 본 발명의 모든 버전들에서, 트랜스미션이 모터 로터의 속도에 대한 구동 스핀들의 회전 속도를 감소시킬 필요는 없다. 트랜스미션이 모터의 회전 속도에 대한 구동 스핀들의 회전 속도를 증가시키도록 실제로 작용할 수 있다는 것이 본 발명의 범주 내에 있다. 유사하게, 본 발명의 몇몇 버전들에서, 트랜스미션은 로터에 대한 구동 스핀들의 회전 속도에서의 증가 또는 감소를 야기하지 않고도 모터 로터의 회전 운동을 구동 스핀들에 전달하도록 단지 작용할 수 있다.

추가로, 본 발명은, 드릴 비트를 구동하고 드릴 비트 모두가 안착되는 로터가 드릴 모터 내부의 로터에 있도록 구성된 드릴에 제한되지 않는다. 본 발명의 대체 가능한 구동은, 모터 로터 및 드릴 비트 수용 로터가 서로 분리되는 것일 수 있다. 따라서, 본 발명의 대체 가능한 드릴은, 모터가 드릴 하우징의 핸드 그립과 함께 포함되도록 구성될 수 있다. 드릴 비트를 회전하고 프로브를 수용하는 로터는 하우징의 배럴과 함께 회전 가능하게 포함된다. 본 발명의 이들 버전들에서, 모터는 권선들에 배치된 로터를 갖는다. 기어 조립체는 이러한 로터의 회전 모멘트를 제 2 로터에 전달한다. 이러한 제 2 로터는 구동 스핀들이 연결되는 로터이다. 본 발명의 몇몇 버전들에서, 이러한 기어 조립체는 또한 회전 모멘트를 감속하는 트랜스미션으로서 기능하여, 드릴 비트 및 프로브가 연장하는 로터는 모터 구동 샤프트의 회전 속도보다 느린 속도에서 회전한다. 본 발명의 이러한 버전의 또 다른 변경들에서, 모터 로터 및 드릴 비트 수용 로터는 동일한 속도로 회전한다. 기어 조립체(142)와 유사한 기어 조립체와 유사한 기어 조립체는 구동 스핀들, 즉 드릴 비트(450)가 실제로 결합되는 구성품의 속도를 감속하여, 구동 스핀들은 로터가 회전하는 속도보다 작은 속도로 회전한다.

마찬가지로, 본 발명의 몇몇 버전들에서, 드릴 비트가 연장하고 프로브가 슬라이딩 가능하게 수용되는 보어를 갖는 로터를 드릴이 포함하지 않을 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 모터가 모터에 의한 회전을 위해 드릴 비트(450)를 연결하는 결합 조립체에 근접하게 위치되도록 드릴을 구성하는 것이 본 발명의 드릴의 범주 내에 있다. 본 발명의 또 다른 버전들에서, 로터 이외의 구성품들은, 모터의 출력 샤프트로부터의 토크를 스핀들 또는 드릴 비트가 제거 가능하게 연결되는 다른 구성품로 전달할 수 있다. 본 발명의 이들 버전들에서, 토크를 드릴 비트 결합 조립체에 전달하는 보어를 갖는 로터를 포함할 필요가 없을 수 있다. 본 발명의 이들 버전들에서, 프로브가 드릴 비트 및 인접한 조직의 시야를 방해하는 정도를 감소하기 위해, 프로브(380)는 드릴 비트(450)가 연장하는 개구부를 통해 핸드 피스로부터 말단으로 순방향으로 연장한다. 다시, 본 발명의 이들 버전들에서, 부싱 조립체는 프로브의 측면 이동을 방지하기 위해 가강 거의 필시 존재한다.

드릴 비트를 모터(60)에 해제 가능하게 유지하는 데 사용된 결합 조립체가 기재된 것과 상이하다는 것이 추가로 본 발명의 버전 내에 있다. 예를 들어, 본 발명의 드릴에 병합될 수 있는 하나의 대체 가능한 결합 조립체는 유연한 피트를 갖는 콜릿을 구비한 갖는 결합 조립체이다. 선택적으로 이동 가능한 칼라는 결합 조립체를 로크된 상태에 위치하도록 드릴 비트에 대해 피트를 선택적으로 이동 가능하게 유지한다. 대안적으로, 칼라를 이동함으로써, 피트는 드릴 비트로부터 멀어지게 만곡할 수 있다. 이것은 드릴 비트의 제거와, 새로운 드릴 비트의 적재를 용이하게 한다. 이러한 유형의 결합 조립체의 추가 이해는 미국 특허 공보 번호 2002/0058958/PCT 공보 번호 WO 2001/0060261로부터 얻어질 수 있고, 그 내용은 본 명세서에서 참고용으로 병합된다.

트랜스미션 조립체를 갖지 않는 본 발명의 버전들에서, 구동 스핀들은 모터 로터와 일체형일 수 있다. 따라서, 본 발명의 이들 버전들에서, 결합 조립체는 본질적으로 드릴 비트(450)를 모터 로터(60)에 직접 고정하여, 드릴 비트는 모터 로터와 단일체로 회전한다.

본 발명의 모든 버전들에서, 하우징이 권총 형상일 수 있을 필요가 없다는 것이 이해되어야 한다.

본 발명의 기술된 버전에서, 프로세서(408)는, 드릴 비트(450)가 뼈를 통해 완전히 보어 형성(bored)되었는지의 외과 의사의 결정에 기초하여 뼈에 형성된 보어의 깊이의 최종 값을 결정하고 디스플레이한다. 본 발명의 다른 버전들에서, 보어 깊이의 프로세서(408)에 의한 최종 결정을 트리거링하는 입력 큐(input cue)는 기재된 것과 상이할 수 있다. 따라서, 본 발명의 몇몇 버전들에서, 드릴 비트(450)가 뼈를 통해 파손한 입력 큐는 하나 이상의 입력 변수들에 기초할 수 있다: 보어의 깊이; 가속도에서의 변화를 포함하는, 뼈를 통한 드릴 비트의 전진 속도; 모터에 의해 출력된 토크; 모터에 의해 유입된 전류; 또는 모터 속도. 유사하게, 보어 깊이를 결정하는데 사용된 변수들은 하나 이상의 상기 기술된 변수들을 포함할 수 있다.

추가로, 본 발명의 모든 버전들에서, 보어 깊이에 관한 데이터가 표현되는 디스플레이가 핸드 피스에 구축될 필요가 없다. 본 발명의 몇몇 버전들에서, 이러한 디스플레이는 원격 콘솔 상에 있을 수 있다. 따라서, 디스플레이는 모터(60)에 대한 소스 전력에 사용된 원격 콘솔 상에 표현된 이미지의 부분일 수 있다. 유사하게, 트랜스듀서 조립체(260)에 의해 출력된 신호에 응답하여, 보어의 깊이를 결정하는 프로세서는 마찬가지로 디스플레이를 포함하는 원격 콘솔에 구축될 수 있다. 본 발명의 이들 버전들에서, 드릴 하우징(52)으로부터 콘솔로의 케이블은 트랜스듀서 조립체(260)로부터의 신호가 프로세서로 송출되는 전도체들을 포함한다는 것이 이해된다.

추가로, 도 27a 및 도 27b를 참조하여 기재된 본 발명의 보어의 관통을 결정하는 방법은 본 발명의 조립체 이외의 보어 깊이를 결정하기 위한 조립체들을 이용하여 실시될 수 있다. 따라서, 이 방법은 드릴 비트로부터 5 mm보다 멀리 이격된 프로브를 가지고 보어 깊이를 측정하는 조립체와 함께 사용될 수 있다. 대안적으로, 드릴 관통의 깊이를 측정하는 센서는, 모니터링에 의해, 파장이 트랜스미션 조립체로 다시 반사하는데 걸리는 시간은 뼈로의 드릴의 전진, 및 연장에 의해 드릴 비트 관통의 깊이를 결정하는 조립체이다.

추가로, 프로세스 단계들에서의 변경들이 있을 수 있다. 예를 들어, 관통 깊이를 결정하는 단계(498)는 단지, 단계(504)의 비교가 결정된 깊이가 제로 깊이로 복귀되었는 지를 표시한 후에, 한번 결정될 수 있다.

마찬가지로, 본 발명의 드릴이 일반적으로 수술용 드릴로서 기재되지만, 이러한 이용은 제안되는 것으로 간주되지 않아야 한다. 본 발명의 대체 가능한 드릴들은 생 조직 이외의 물질에 보어들을 형성하고 동시에 형성된 보어들의 깊이를 측정하는데 사용될 수 있다. 따라서, 드릴(50)에 부착된 드릴 비트의 유형에 따라, 본 발명의 드릴은 나무, 금속, 돌, 콘크리트, 시멘트 또는 아스팔트와 같은 물질에 보어를 형성하는데 사용될 수 있다.

따라서, 첨부된 청구항의 목적은, 본 발명의 진정한 사상 및 범주 내에 잇는 모든 그러한 변경들 및 변형들을 커버하는 것이다.

Claims

드릴 비트(450)를 작동하기 위한 수술용 드릴(50, 50a)로서,
하우징(52, 582);
상기 하우징에 배치된 모터(60, 60a);
상기 하우징에 회전 가능하게 배치되고, 상기 모터의 작동이 상기 로터의 회전을 초래하도록 상기 모터의 부분이거나 상기 모터에 연결되는 로터(110)로서, 상기 로터는 대향 근접 및 말단 단부들을 갖는, 로터(110);
상기 하우징에 배치된 결합 조립체(174, 184, 186, 218)로서, 상기 결합 조립체는 생 조직에 보어를 형성하도록 구성된 드릴 비트(450)를 상기 로터(110)에 해제 가능하게 결합하도록 적응되어, 상기 드릴 비트는 상기 로터의 회전시 회전하는, 결합 조립체(174, 184, 186, 218);
프로브(380)로서, 상기 프로브는 상기 하우징으로부터 순방향으로 연장하도록 상기 하우징에 슬라이딩 가능하게 장착되고, 상기 프로브는 조직에 대한 배치를 위해 적응된 말단 단부를 갖는, 프로브(380); 및
상기 드릴 비트(450)가 조직으로 전진될 때 상기 하우징(52, 582)이 상기 프로브(380)의 상기 말단 단부에 대해 이동하는 거리를 나타내는 신호를 생성하기 위해 상기 하우징에 장착되는 트랜스듀서 조립체(260)를 포함하는, 드릴 비트(450)를 작동하기 위한 수술용 드릴(50, 50a)에 있어서,
상기 로터(110)는 상기 드릴 비트(450)의 근접 부분 및 상기 프로브(380)의 근접 부분을 수용하도록 크기를 갖는 보어(117)와 함께 형성되고;
상기 결합 조립체(174, 184, 186, 218)는 상기 로터(110)의 상기 근접 단부에 인접한 상기 하우징에 위치되어, 상기 드릴 비트(450)가 상기 모터 로터(110)에 결합될 때, 상기 드릴 비트의 근접 부분은 상기 로터의 상기 근접 단부에 결합되고, 상기 드릴 비트는 상기 로터 보어(117)를 통해 연장하고, 상기 드릴 비트는 상기 로터의 상기 말단 단부로부터 상기 드릴 비트가 적용되는 상기 조직쪽으로 순방향으로 연장하고;
상기 프로브는 상기 로터(110)의 상기 보어(117)에 길이 방향으로 이동할 수 있는 근접 부분과, 상기 드릴 비트(450)의 말단 단부에 인접하게 위치하도록 상기 로터의 순방향으로 연장하는 말단 부분을 갖도록 상기 하우징(52, 582)에 장착되는 것을 특징으로 하는, 드릴 비트(450)를 작동하기 위한 수술용 드릴(50, 50a).
제1항에 있어서, 상기 결합 조립체는
상기 하우징(52, 582)에 회전 가능하게 배치되는 스핀들(174)로서, 상기 스핀들은 상기 드릴 비트(450)를 수용하도록 적응된 특징부들(features)을 가져, 상기 드릴 비트는 상기 스핀들과 단일체로 회전하고, 상기 스핀들은 상기 로터의 작동시 회전하도록 상기 로터(110)에 연결되는, 스핀들(174); 및
상기 드릴 비트를 상기 스핀들(174)에 해제 가능하게 결합하는 유지 특징부들(184)을
포함하는, 드릴 비트(450)를 작동하기 위한 수술용 드릴(50, 50a).
제2항에 있어서,
상기 로터(110) 및 상기 스핀들(174)은 서로 분리되고,
상기 스핀들이 상기 로터의 회전시 회전하도록 상기 로터의 회전 운동을 상기 스핀들에 전달하기 위해 상기 스핀들(174)과 상기 로터(110) 사이에 연결된 트랜스미션(142)을 포함하는, 드릴 비트(450)를 작동하기 위한 수술용 드릴(50, 50a).
제3항에 있어서, 상기 트랜스미션(142)은 상기 로터(110)와 상기 스핀들(174) 사이에 위치되고, 상기 트랜스미션은 상기 드릴 비트(450)가 연장하는 관통 보어(150, 162)와 함께 형성되는, 드릴 비트(450)를 작동하기 위한 수술용 드릴(50, 50a).
제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 트랜스미션(142)은 상기 스핀들(174)의 회전 속도를 감속하도록 구성되어, 상기 스핀들은 상기 로터(110)의 회전 속도보다 작은 속도로 회전하는, 드릴 비트(450)를 작동하기 위한 수술용 드릴(50, 50a).
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로브는 상기 드릴 비트(450)를 원주 방향으로 둘러싸는 캐뉼러(380)인, 드릴 비트(450)를 작동하기 위한 수술용 드릴(50, 50a).
제6항에 있어서, 상기 캐뉼러(380)는, 상기 드릴 비트(450)에 의해 뚫리는 동안 생성된 파편이 상기 캐뉼러로부터 방출되는 적어도 하나의 개구부(386)와 함께 형성되는, 드릴 비트(450)를 작동하기 위한 수술용 드릴(50, 50a).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트랜스듀서 조립체(260)는
상기 하우징(52, 582)에 이동 가능하게 장착되고, 상기 프로브(380)와 맞물리고 상기 프로브에 대한 상기 하우징의 이동시 이동하도록 적응된 이동 부재(36); 및
상기 이동 부재의 이동의 함수로서 가변 신호를 생성하도록 구성된 상기 이동 부재에 연결된 트랜스듀서(360)를
포함하는, 드릴 비트(450)를 작동하기 위한 수술용 드릴(50, 50a).
제8항에 있어서, 상기 이동 부재(326)는 상기 프로브(380)에 대한 상기 하우징의 이동시 회전하도록 상기 하우징에 회전 가능하게 장착되는, 드릴 비트(450)를 작동하기 위한 수술용 드릴(50, 50a).
제8항에 있어서,
상기 프로브(380)는 치형부(386)와 함께 형성되고;
상기 이동 부재(326)는 상기 프로브의 상기 치형부와 맞물리는 기어인, 드릴 비트(450)를 작동하기 위한 수술용 드릴(50, 50a).
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트랜스듀서(360)는 전위차계인, 드릴 비트(450)를 작동하기 위한 수술용 드릴(50, 50a).
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트랜스듀서 조립체(260)는 상기 하우징(52, 52a)에 장착되고, 상기 하우징이 겪는 살균 프로세스를 거칠 수 있는, 드릴 비트(450)를 작동하기 위한 수술용 드릴(50, 50a).
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 프로세서(408), 및 상기 하우징(52, 582)에 장착된 디스플레이(410)를 더 포함하고, 상기 프로세서는 상기 트랜스듀서 조립체(260)로부터 상기 신호를 수신하도록 구성되고, 상기 신호에 기초하여, 상기 드릴 비트(450)에 의해 형성된 상기 보어의 상기 깊이의 표시를 상기 디스플레이(410) 상에 표현되도록 야기되는, 드릴 비트(450)를 작동하기 위한 수술용 드릴(50, 50a).
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모터(60, 60a)는 전기 모터; 유압 모터; 및 공압 모터로 구성된 그룹으로부터 하나인, 드릴 비트(450)를 작동하기 위한 수술용 드릴(50, 50a).
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로브의 상기 말단 단부를 상기 하우징으로부터 순방향으로 멀어지게 밀어내는 힘을 상기 프로브 상에 위치하기 위해 상기 하우징(52, 582)과 상기 프로브(380) 사이로 연장하는 편향 부재(364)를 더 포함하는, 드릴 비트(450)를 작동하기 위한 수술용 드릴(50, 50a).
제15항에 있어서, 상기 편향 부재(364)는 스프링인, 드릴 비트(450)를 작동하기 위한 수술용 드릴(50, 50a).
제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 편향 부재는 상기 트랜스듀서 조립체(260) 내부에 위치되는, 드릴 비트(450)를 작동하기 위한 수술용 드릴(50, 50a).
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 상기 프로브(380)의 최말단 10 mm 부분을 따라, 상기 프로브 상기 프로브(380)는 상기 드릴 비트(450)로부터 바깥쪽으로 최대 5 mm로 연장하는, 드릴 비트(450)를 작동하기 위한 수술용 드릴(50, 50a).
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모터(60, 60a)는 권선들(85)을 포함하는 전기 모터이고, 상기 보어(117)를 갖는 상기 로터(110)는 상기 모터 권선들 내에 배치되고, 자석들(118)은 상기 로터(110)에 장착되어, 상기 로터는 상기 모터(60, 60a)의 상기 로터로서 기능하는, 드릴 비트(450)를 작동하기 위한 수술용 드릴(50, 50a).
드릴 비트(450)를 작동하기 위한 수술용 드릴(50, 50a)로서,
하우징(52, 582)으로서, 상기 하우징은 말단으로 향하는 면을 가지고 형성되는, 하우징(52, 582);
상기 하우징에 배치된 모터(60, 60a);
상기 드릴 비트가 상기 모터의 작동시 회전하도록 생 조직에 보어를 형성하도록 구성된 드릴 비트(450)를 상기 모터(60, 60a)에 해제 가능하게 결합하도록 적응된 상기 하우징에 배치된 결합 조립체(184, 186, 218);
프로브(380)로서, 상기 프로브는 상기 하우징으로부터 순방향으로 연장하도록 상기 하우징에 슬라이딩 가능하게 장착되고, 상기 프로브는 조직에 대한 배치를 위해 적응된 말단 단부를 갖는, 프로브(380); 및
상기 드릴 비트(450)가 조직으로 전진될 때 상기 하우징(52, 582)이 상기 프로브(380)의 상기 말단 단부에 대해 이동하는 거리를 나타내는 신호를 생성하기 위해 상기 하우징에 장착된 트랜스듀서 조립체(260)를 포함하는, 드릴 비트(450)를 작동하기 위한 수술용 드릴(50, 50a)에 있어서,
상기 하우징은 상기 하우징의 말단으로 향하는 면에서의 개구부(321)이고,
상기 결합 조립체(184, 186, 218)는, 상기 드릴 비트가 상기 하우징의 말단으로 향하는 면에서의 상기 개구부로부터 순방향으로 연장하도록 상기 드릴 비트를 상기 하우징에 유지하도록 위치되고,
상기 프로브(380)는, 상기 드릴 비트가 상기 하우징으로부터 순방향으로 연장하는 상기 하우징의 말단으로 향하는 면에서의 상기 개구부(321)로부터 연장하도록 상기 하우징에 슬라이딩 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는, 드릴 비트(450)를 작동하기 위한 수술용 드릴(50, 50a).
제20항에 있어서, 상기 하우징(52, 582) 내부에, 상기 프로브(380)가 적어도 1 cm의 길이에 걸쳐 상기 프로브의 측면 이동을 금지하면서, 상기 프로브(380)가 슬라이딩하도록 구성된 부싱(316)이 있는, 드릴 비트(450)를 작동하기 위한 수술용 드릴(50, 50a).
제21항에 있어서, 상기 부싱(316)은 푸트(318) 및 헤드(324)를 포함하고, 상기 푸트(318) 및 헤드(324)는 서로 이격되고, 상기 프로브의 측면 이동을 금지하기 위해 상기 프로브(380)에 접하는, 드릴 비트(450)를 작동하기 위한 수술용 드릴(50, 50a).
제21항 또는 제22항에 있어서, 상기 드릴 비트(450) 및 상기 프로브(380)가 연장하는 상기 하우징의 상기 개구부는 상기 부싱(316)에 형성된 개구부(321)인, 드릴 비트(450)를 작동하기 위한 수술용 드릴(50, 50a).
제20항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로브(380)는 상기 드릴 비트(450)로부터 바깥쪽으로 최대 5 mm로 돌출하는, 드릴 비트(450)를 작동하기 위한 수술용 드릴(50, 50a).
제20항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 드릴 비트(450) 및 상기 프로브(321)가 연장하는 상기 개구부(321)는 상기 트랜스듀서 조립체(260)에 형성된 개구부인, 드릴 비트(450)를 작동하기 위한 수술용 드릴(50, 50a).
제20항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
로터(110)는 상기 하우징(50, 582)에 회전 가능하게 배치되고, 상기 로터는 상기 로터가 상기 모터의 작동시 회전하도록 상기 모터(60, 60a)의 부분이거나 상기 모터(60, 60a)에 연결되고, 상기 로터는 보어(117)와 함께 형성되고;
상기 결합 조립체(50, 50a)는 상기 드릴 비트를 상기 로터(110)에 연결하여, 상기 드릴 비트는 상기 로터의 회전시 회전하고;
상기 프로브(380)는 상기 로터(110)의 상기 보어(117)로 연장하도록 상기 하우징에 연결되는, 드릴 비트(450)를 작동하기 위한 수술용 드릴(50, 50a).
제26항에 있어서, 상기 모터(60)는 권선 조립체(78, 85)를 포함하고, 상기 로터(110)는 상기 모터의 상기 로터로서 기능하도록 상기 권선 조립체에 배치되는, 드릴 비트(450)를 작동하기 위한 수술용 드릴(50, 50a).
드릴(50, 50a)에 부착된 드릴 비트(450)에 의해 고체 물체에 형성된 보어의 관통 깊이를 결정하는 방법으로서,
제로 깊이로부터, 상기 드릴 비트가 상기 보어를 형성하기 위해 뼈로 전진할 때, 상기 보어의 깊이와, 깊이가 결정될 때마다 측정 시간을 결정하고, 상기 깊이 및 상기 깊이의 측정 시간 모두를 저장하는 단계(490);
상기 결정된 보어 깊이를 이전에 저장된 가장 깊은 보어 깊이와 비교하는 단계(494);
상기 결정된 보어 깊이가 상기 이전에 저장된 가장 깊은 보어 깊이보다 더 크면, 상기 저장된 가장 깊은 보어 깊이로서 상기 결정된 보어 깊이를 저장하는 단계(496);
상기 결정된 보어 깊이를 제로 깊이와 비교하는 단계(504);
상기 결정된 보어 깊이가 상기 제로 깊이보다 크면, 상기 보어 깊이를 결정하는 상기 단계들을 계속해서 수행하고, 상기 결정된 보어 깊이를 이전에 저장된 가장 깊은 보어 깊이와 비교하고, 상기 가장 깊은 보어 깊이로서 상기 결정된 보어 깊이를 선택적으로 저장하는 단계로서, 상기 보어 깊이를 상기 제로 깊이와 비교하여, 상기 단계들을 반복하여 수행하는 결과로서, 상기 저장된 가장 깊은 보어 깊이들, 상기 깊이들이 결정된 시간을 포함하여 상기 결정된 보어 깊이들 각각에 대해 표시되는 데이터가 저장되는, 단계; 및
상기 결정된 보어 깊이가 상기 제로 깊이와 동일하면, 상기 저장된 가장 깊은 뼈 깊이가 발생한 시간을 결정하고; 상기 저장된 가장 깊은 뼈 깊이가 결정된 시간에 기초하여, 관통 시간을 계산하고, 상기 관통 시간이 상기 저장된 가장 깊은 보어 깊이가 결정된 시간을 선행하는 설정 시간이고; 결정된 보어 깊이 및 보어 깊이 결정 시간의 저장된 기록들에 기초하여, 상기 뼈에 형성된 상기 보어의 상기 관통 깊이로서 상기 관통 시간에서의 상기 결정된 깊이를 설정하는 단계(498, 506)를
포함하는, 드릴(50, 50a)에 부착된 드릴 비트(450)에 의해 고체 물체에 형성된 보어의 관통 깊이를 결정하는 방법.
제28항에 있어서,
상기 저장된 가장 깊은 보어 깊이로서 상기 결정된 보어 깊이를 저장하는 상기 각 단계가 수행된 후에, 상기 관통을 계산하고 상기 관통 시간에 상기 깊이로서 상기 관통 깊이를 설정하는 상기 단계는 수행되고(498);
상기 결정된 보어 깊이가 상기 제로 깊이와 동일하면, 상기 마지막에 결정된 관통 깊이는 상기 뼈에서 수행된 상기 보어의 상기 관통 깊이로서 디스플레이되는, 드릴(50, 50a)에 부착된 드릴 비트(450)에 의해 고체 물체에 형성된 보어의 관통 깊이를 결정하는 방법.
제28항 또는 제29항에 있어서, 보어 깊이를 결정하는 상기 단계는 상기 드릴(50, 50a)에 이동 가능하게 장착되는 프로브(380)와, 상기 프로브에 대한 상기 드릴의 이동을 측정하는 트랜스듀서 조립체를 통해 수행되어,
상기 뚫는 프로세스의 시작시, 상기 드릴은 상기 프로브가 상기 고체 물체에 접하도록 위치되고;
상기 뚫는 프로세스 동안, 상기 드릴 및 드릴 비트는 상기 프로브가 고정 상태로 남아있는 동안 상기 고체 물체쪽으로 전진되고;
상기 프로브에 대한 상기 드릴의 이동의 상기 트랜스듀서 조립체에 의한 측정은 상기 드릴 비트에 의해 형성된 상기 보어의 상기 깊이를 결정하도록 이용되는, 드릴(50, 50a)에 부착된 드릴 비트(450)에 의해 고체 물체에 형성된 보어의 관통 깊이를 결정하는 방법.