BR112020002447B1 - Dispositivo, sistema e método de medição de profundidade de um orifício - Google Patents

Abstract

A invenção refere-se a um dispositivo de medição de profundidade que inclui um corpo que se estende em um eixo longitudinal central e inclui uma canaleta e um orifício de passagem de luz, sendo que o orifício de passagem de luz é aberto para a canaleta; uma fonte de luz montada no corpo para gerar um feixe de luz, sendo que o feixe de luz passa através do orifício de passagem de luz em direção a uma superfície de uma broca de perfuração que se estende através da canaleta, sendo que o feixe de luz forma um feixe de luz incidente quando é refletido na direção oposta da superfície da broca de perfuração; um sensor de imagem montado no corpo para detectar o feixe de luz incidente e gerar uma pluralidade de imagens sucessivas da superfície da broca de perfuração para detectar variações na posição da broca de perfuração se movendo através da canaleta; e uma garra acoplada ao corpo, sendo que a garra inclui uma pluralidade de braços ajustáveis configurados para prender o dispositivo a uma luva de proteção.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[0001] O presente pedido reivindica a prioridade sobre o Pedido de Patente Provisório US n° de Série 62/541.832, depositado em 7 de agosto de 2017, cuja revelação integral está expressamente aqui incorporada a título de referência.

ANTECEDENTES

[0002] Frequentemente é necessário avaliar exatamente a profundidade de um orifício perfurado no osso, por exemplo para determinar o comprimento necessário de um parafuso ósseo. Os implantes de traumas hoje em dia usam múltiplos dispositivos de medição para determinar o comprimento de um parafuso necessário para encaixar dentro de um orifício perfurado. Esses dispositivos de medição variam dependendo do implante e da região anatômica, exigindo que múltiplos dispositivos de medição diferentes se encaixem em diferentes brocas de perfuração. Além disso, muitos dos dispositivos de medição atuais que empregam técnicas mecânicas, eletromecânicas e/ou elétricas/eletrônicas para detectar ou determinar distâncias relativas podem ser imprecisos, resultando na seleção de parafusos de comprimento incorreto. O uso de um parafuso demasiado longo pode aumentar o risco de irritação ao tecido mole, e o uso de um parafuso curto demais pode resultar na perda de estabilidade primária. Dessa forma, há uma necessidade de um novo instrumento de medição de profundidade que seja compatível com uma variedade de brocas de perfuração e que forneça uma medição rápida e precisa.

SUMÁRIO

[0003] A presente revelação refere-se a um dispositivo de medição de profundidade que compreende um corpo que se estende em um eixo longitudinal central e inclui uma canaleta e um orifício de passagem de luz, sendo que o orifício de passagem de luz é aberto para a canaleta; uma fonte de luz montada no corpo para gerar um primeiro feixe de luz, sendo que o primeiro feixe de luz passa através do orifício de passagem de luz em direção a uma superfície de uma broca de perfuração que se estende através da canaleta, sendo que o primeiro feixe de luz forma um feixe de luz incidente quando é refletido na direção oposta da superfície da broca de perfuração; um sensor de imagem montado no corpo para detectar o feixe de luz incidente e gerar uma pluralidade de imagens sucessivas da superfície da broca de perfuração para detectar variações na posição da broca de perfuração se movendo através da canaleta; e uma garra acoplada ao corpo, sendo que a garra inclui uma pluralidade de braços ajustáveis configurados para prender o dispositivo a uma luva de proteção. Em uma modalidade, a garra compreende adicionalmente um mecanismo de ajuste de garra giratório, sendo que a rotação do mecanismo de ajuste em uma primeira direção move a pluralidade de braços em direção ao eixo longitudinal central e a rotação do mecanismo de ajuste em uma segunda direção move a pluralidade de braços na direção oposta ao eixo longitudinal central. Em outra modalidade, o dispositivo inclui uma unidade de processamento acoplada ao sensor de imagem, sendo que a unidade de processamento compara o movimento de pontos identificáveis dentro da pluralidade de imagens sucessivas para calcular a distância que a broca de perfuração se move através da canaleta. Em uma modalidade, a fonte de luz é uma fonte de laser infravermelho. Em uma outra modalidade, o orifício de passagem de luz é dimensionado e conformado para a passagem do primeiro feixe de luz proveniente da fonte de luz e do feixe de luz incidente refletido da superfície da broca de perfuração. Em outra modalidade, o dispositivo compreende adicionalmente uma tela de exibição acoplada à unidade de processamento, sendo que a tela de exibição mostra a distância que a broca de perfuração se move através da canaleta. Em uma outra modalidade, a unidade de processamento inclui recursos de Bluetooth. Em outra modalidade, quando o dispositivo está preso à luva de proteção, a canaleta fica alinhada com uma canaleta que se estende através da luva de proteção.

[0004] A presente revelação refere-se também a um sistema para medir a profundidade de um orifício compreendendo um medidor de profundidade que tem uma canaleta de medidor de profundidade que se estende através do mesmo, sendo que o medidor de profundidade inclui uma fonte de laser nele disposta para emitir um feixe de luz laser em direção a uma superfície-alvo da broca de perfuração dentro da canaleta do medidor de profundidade, e um sensor de luz para detectar um feixe de laser incidente refletido da superfície da broca de perfuração, uma luva de proteção acoplada ao medidor de profundidade, sendo que a luva de proteção inclui uma canaleta da luva de proteção alinhada com a canaleta do medidor de profundidade quando a luva de proteção é acoplada ao medidor de profundidade, e uma broca de perfuração configurada para se estender para dentro da canaleta do medidor de profundidade e da canaleta da luva de proteção para perfurar uma porção alvo de osso, sendo que o sensor de imagem gera uma pluralidade de imagens sucessivas da superfície da broca de perfuração para detectar variações na posição da broca de perfuração. Em uma modalidade, o medidor de profundidade compreende adicionalmente uma porção de fixação, sendo que a porção de fixação inclui uma pluralidade de braços ajustáveis configurados para prender o medidor de profundidade à luva de proteção. Em outra modalidade, o medidor de profundidade compreende adicionalmente um mecanismo de ajuste de garra giratório, sendo que a rotação do mecanismo de ajuste em uma primeira direção move a pluralidade de braços em direção a um eixo longitudinal central do medidor de profundidade e a rotação do mecanismo de ajuste em uma segunda direção move a pluralidade de braços na direção oposta ao eixo longitudinal central. Em outra modalidade, o sistema compreende adicionalmente uma unidade de processamento acoplada ao sensor de imagem, sendo que a unidade de processamento compara o movimento de pontos identificáveis dentro da pluralidade de imagens sucessivas para calcular a distância que a broca de perfuração se move através da canaleta do medidor de profundidade. Em uma outra modalidade, o medidor de profundidade compreende adicionalmente uma tela de exibição acoplada à unidade de processamento, sendo que a tela de exibição mostra a distância que a broca de perfuração se move através da canaleta.

[0005] A presente revelação refere-se também a um método para medir a profundidade de um orifício que compreende posicionar um medidor de profundidade em uma luva de proteção, sendo que o medidor de profundidade compreende um corpo que se estende em um eixo longitudinal central e inclui uma canaleta e um orifício de passagem de luz, sendo que o orifício de passagem de luz é aberto para a canaleta, uma fonte de luz montada no corpo, um sensor de imagem montado no corpo, e uma garra acoplada ao corpo, sendo que a garra inclui uma pluralidade de braços ajustáveis configurados para prender o dispositivo a uma luva de proteção; inserir uma broca de perfuração através da canaleta e da luva de proteção; passar um primeiro feixe de luz gerado pela fonte de luz através do orifício de passagem de luz em direção a uma superfície da broca de perfuração que se estende através da canaleta, sendo que o primeiro feixe de luz forma um feixe de luz incidente quando é refletido da superfície da broca de perfuração; e gerar uma pluralidade de imagens sucessivas da superfície da broca de perfuração, por meio do sensor de imagem, para detectar variações na posição da broca de perfuração se movendo através da canaleta. Em uma modalidade, o medidor de profundidade compreende adicionalmente um mecanismo de ajuste de garra giratório, sendo que a rotação do mecanismo de ajuste em uma primeira direção move a pluralidade de braços em direção ao eixo longitudinal central e a rotação do mecanismo de ajuste em uma segunda direção move a pluralidade de braços na direção oposta ao eixo longitudinal central. Em outra modalidade, o método inclui adicionalmente comparar, por meio da unidade de processamento acoplada ao sensor de imagem, o movimento de pontos identificáveis dentro da pluralidade de imagens sucessivas para calcular a distância que a broca de perfuração se move através da canaleta. Em uma modalidade, a fonte de luz é uma fonte de laser infravermelho. Em uma outra modalidade, o método compreende mostrar em uma tela de exibição acoplada à unidade de processamento a distância em que a broca de perfuração se move através da canaleta. Em outra modalidade, o método inclui rastrear, por meio da unidade de processamento, a alteração relativa na aceleração linear para identificar quando a broca de perfuração sai de um segundo córtex do osso alvo. Em uma outra modalidade, o método inclui fornecer ao usuário um sinal de indicação para indicar quando a broca de perfuração está saindo do segundo córtex.

BREVE DESCRIÇÃO

[0006] A Figura 1 mostra uma vista lateral de um sistema de medição de profundidade, de acordo com uma modalidade exemplificadora da presente revelação;

[0007] a Figura 2 mostra uma vista lateral do medidor de profundidade do sistema da Figura 1, de acordo com uma modalidade exemplificadora;

[0008] a Figura 3 mostra uma vista em perspectiva do medidor de profundidade do sistema da Figura 1;

[0009] a Figura 4 mostra uma vista em seção transversal do sistema da Figura 1;

[0010] a Figura 5 mostra a trajetória de um feixe de luz infravermelha emitido pela fonte de luz do sistema da Figura 1, de acordo com uma modalidade exemplificadora;

[0011] a Figura 6 mostra dois quadros exemplificadores capturados por um sensor de imagem do sistema da Figura 1, de acordo com uma modalidade exemplificadora; e

[0012] a Figura 7 mostra um gráfico do padrão de aceleração de uma broca de perfuração do sistema da Figura 1 passando através de um osso longo.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0013] A presente revelação pode ser compreendida com referência à descrição a seguir e aos desenhos em anexo, em que são atribuídos números de referência iguais a elementos similares. A presente revelação se refere a um método e um dispositivo para medir o comprimento necessário de um parafuso ósseo com o uso de um diodo de laser infravermelho. Em uma modalidade exemplificadora, o dispositivo de medição inclui uma interface de garra universal ajustável para montagem do dispositivo sobre uma luva de broca de perfuração ou luva de proteção de tecido mole. Os versados na técnica reconhecerão que os princípios da invenção se aplicam a qualquer medição de distância que pode ser necessária em um paciente durante um procedimento cirúrgico. Deve-se notar que os termos "proximal" e "distal", conforme utilizados aqui, destinam-se a se referir a uma direção "no sentido" (proximal) e "no sentido contrário" (distal) a um usuário do dispositivo.

[0014] A Figura 1 ilustra um exemplo de um sistema de medição de profundidade 10 que inclui um dispositivo medidor de profundidade 100 posicionado em uma luva de proteção 102 durante um procedimento cirúrgico para medir o movimento linear (profundidade) de uma broca de perfuração através de um osso 104 dentro do corpo do paciente. Por exemplo, durante uma operação, o dispositivo 100 pode ser usado para medir o movimento de uma broca de perfuração 106 que se estende através do dispositivo medidor de profundidade 100 e da luva de proteção 102. O dispositivo medidor de profundidade 100, conforme mostrado nas Figuras 2 a 4, inclui um corpo do medidor de profundidade 108, uma garra ajustável 110 com um mecanismo de ajuste de garra 112 e um sistema de imageamento a laser infravermelho (IV) 114. O corpo 108 se estende de uma extremidade proximal 116 até uma extremidade distal 118 e inclui uma canaleta 120 que se estende através do mesmo. Nessa modalidade, a canaleta 120 tem um formato substancialmente cilíndrico e é adaptada para inserção da broca de perfuração 106 através da mesma. Entretanto, deve-se compreender que a canaleta 120 pode ser de qualquer formato adequado para inserção de uma broca de perfuração 106. O corpo 108 inclui, nessa modalidade, uma porção de montagem 122 aberta para a canaleta 120 para montagem do sistema de imageamento a laser IV 114. A porção de montagem 122 pode ser, por exemplo, um espaço oco dentro do corpo 108. Em outra modalidade, a canaleta 120 pode incluir um recorte lateral (não mostrado) dentro da parede da canaleta 120 dentro do corpo 108 de modo que o sistema de imageamento IV 114 possa ser montado dentro do recorte sem se projetar para dentro da canaleta 120 ou entrar em contato com a broca de perfuração 106. Na presente modalidade, a porção de montagem 122 é aberta para a canaleta 120 através de um orifício de passagem de luz 124 na parede da canaleta 120. O orifício de passagem de luz 124 é dimensionado e conformado para a passagem de um primeiro feixe de luz 148 proveniente da fonte de luz 142 para o interior da porção de montagem 122 e de um segundo feixe de luz incidente 154 refletido da superfície 150 da broca de perfuração 106 para o sensor de imagem 144 (como discutido adicionalmente em detalhes abaixo). O orifício de passagem de luz 124 impede que a fonte de luz 142 detecte qualquer luz externa além do segundo feixe de luz incidente 154.

[0015] Em uma modalidade exemplificadora, o corpo do medidor de profundidade 108 inclui uma garra universal ajustável 110, que inclui um mecanismo de ajuste 112 acoplado à extremidade distal 118. A garra 110 pode incluir uma pluralidade de braços 128 que se estendem de uma extremidade proximal 130 acoplada ao corpo 108 para uma extremidade distal livre 132 adaptada para fixar o dispositivo 100 à luva de proteção 102, como pode ser visto nas Figuras 3 e 4. As extremidades proximais 130 dos braços da garra 128 são distribuídas ao redor de uma circunferência da extremidade distal do corpo 108 para fornecer engate estável entre o dispositivo 100 e a luva de proteção 102. Em uma modalidade, as extremidades distais 132 dos braços 128 incluem um recurso de gancho 134 para fixação ao redor da cabeça 136 da luva de proteção 102. Entretanto, deve-se compreender que as extremidades distais 132 podem ser conformadas de qualquer forma que proporcione uma conexão estável de garra entre o dispositivo 100 e a luva de proteção 102. Os braços 128 podem ser apertados em torno da luva de proteção 102 através da rotação do mecanismo de ajuste de garra 112. O mecanismo de ajuste de garra 112 compreende um membro giratório 138 acoplado aos braços 128 para ajuste dos mesmos. Por exemplo, nessa modalidade, a rotação do membro giratório 138 em uma primeira direção move os braços 120 para dentro em direção ao eixo longitudinal central, L, do dispositivo 100, enquanto a rotação do membro giratório 138 em uma segunda direção oposta move os braços 128 para fora na direção contrária do eixo longitudinal. Dessa forma, a garra 110 pode ser ajustada ao tamanho da luva de proteção 102 à qual a garra está sendo acoplada. Nessa modalidade, o mecanismo de ajuste de garra 112 é disposto ao redor da circunferência externa do corpo 108. Entretanto, deve-se compreender que o mecanismo de ajuste 112 pode ser posicionado em qualquer parte do corpo 108 desde que a rotação do mecanismo de ajuste 112 facilite o movimento dos braços 128 conforme descrito. Conforme mostrado na Figura 3, o mecanismo de ajuste 112 pode incluir marcações 140 indicando um diâmetro da luva de proteção em torno do qual a garra 110 irá se encaixar quando o mecanismo de ajuste 112 estiver alinhado com uma dada marcação 140. Conforme mostrado, nessa modalidade, o corpo 102 inclui marcações 140 numeradas em intervalos de 0,5 (indicando o tamanho da broca de perfuração a ser usada), mas qualquer tipo de marcação em qualquer intervalo indicando os tamanhos variáveis é suficiente.

[0016] O sistema de imageamento a laser IV 114, conforme mostrado nas Figuras 4 e 5, é montado dentro da porção de montagem 122 do corpo 108. O sistema de imageamento 114 usa a correlação de imagem digital para determinar a posição relativa entre o dispositivo 100 e a broca de perfuração 106, a qual pode estar em movimento (conforme representado pelas setas 164, 166) em qualquer direção em um plano bidimensional em relação ao dispositivo 100. O sistema de imageamento 114 inclui uma fonte de luz 142, um sensor de imagem 144 e uma unidade de processamento 146 que são todos, nessa modalidade, montados no interior do corpo 108. Em uma modalidade exemplificadora, a fonte de luz 142 fornece um feixe de laser infravermelho (IV) 148 para aumentar a resolução das imagens tomadas pelo sensor de imagem 144 e dessa forma medir com maior precisão a profundidade dos orifícios perfurados. Na presente modalidade, um feixe de laser IV 148 é direcionado linearmente da fonte de luz 142 através do orifício de passagem de luz 124 diretamente para a superfície 150 da broca de perfuração 106 e uma imagem da superfície 152 é, então, gerada a partir da luz incidente 154 refletida a partir da superfície da broca de perfuração 150. Entretanto, os versados na técnica devem compreender que o sistema de imageamento IV 114 pode incluir uma ou mais interfaces (não mostradas) para refletir e direcionar o feixe de laser IV 148 ao longo de uma trajetória especificada para ou a partir da superfície da broca de perfuração 150, contanto que a luz incidente refletida pela superfície da broca de perfuração 150 gere uma imagem da superfície. Nessa modalidade, o feixe de laser IV 148 se desloca em um ângulo incidente de, por exemplo, cerca de 45 graus a partir da fonte de luz 142. Entretanto, qualquer ângulo incidente pode ser usado para direcionar o feixe de laser IV 148 para a superfície da broca de perfuração 150. A fonte de luz 142 pode ser qualquer laser infravermelho, como um diodo de laser infravermelho, que emite um feixe de luz infravermelha.

[0017] O sensor de imagem 144 também é montado na porção de montagem 122 e inclui células de detecção de imagem (não mostradas) voltadas para a superfície da broca de perfuração 150 para detectar o feixe de laser incidente refletido 154 proveniente da superfície da broca de perfuração 150 e gerar uma imagem detectada 152. Conforme seria compreendido pelos versados na técnica, os sensores existentes podem captar mais de 12.000 quadros por segundo (qps), com uma resolução de até 12.000 pontos por polegada (ppp) e podem detectar acelerações de até 40G, e velocidades de até 7 metros por segundo (m/s). Na presente modalidade, o sensor de imagem captura até 12000 quadros sucessivos ou mais por segundo. O sensor de imagem 144 forma imagens da textura que ocorre naturalmente no material da broca de perfuração 106 de modo a dispensar a necessidade de gradações ou marcações na broca de perfuração 106.

[0018] A unidade de processamento 146 é acoplada ao sensor de imagem 144 para gerar sinais elétricos a partir das imagens detectadas 152 geradas pelo sensor de imagem 144. Especificamente, na presente modalidade, o sensor de imagem 144 capta imagens sucessivas da superfície da broca de perfuração 150. Essa superfície 150, quando iluminada em um ângulo de ataque pela fonte de luz 142, lança sombras distintas que se assemelham a um terreno montanhoso. As imagens 152 desses recursos de superfície são capturadas em sucessão e comparadas umas às outras para determinar uma quantidade de movimento da broca de perfuração representada pelas diferenças entre imagens sucessivas. A unidade de processamento 146 processa essas imagens 152 com o uso de correlação cruzada para calcular um deslocamento entre imagens sucessivas tanto na direção x como na direção y. Por exemplo, a unidade de processamento 146 pode detectar a translação axial da broca de perfuração, bem como o movimento giratório. Comparando- se as imagens sucessivas armazenadas 152a, 152b, conforme representado na Figura 6, o movimento relativo pode ser determinado de modo que um cálculo de correlação dos padrões nas imagens 152a, 152b possa ser usado para determinar a distância e a direção do movimento representadas pela diferença entre as imagens sucessivas. Por exemplo, uma primeira imagem capturada se sobrepõe parcialmente a uma imagem capturada anterior de modo que uma única porção da broca de perfuração seja representada em ambas as imagens. Dessa forma, os algoritmos de software da unidade de processamento 146 podem examinar, por exemplo, pontos identificáveis específicos em cada imagem 152 e então calcular a distância e a direção do movimento relativo mediante a observação do movimento de tais pontos identificáveis. Dependendo de quão rápido a broca de perfuração 106 está se movendo, cada imagem 152a, 152b pode ser deslocada em relação à anterior por uma fração de um pixel ou até vários pixels. Quando pares de imagens sucessivas são armazenados, essas características que "se sobrepõem" podem ser identificadas, fornecendo a direção e a magnitude de translação tanto na direção x como na direção y. Na presente modalidade, o movimento giratório detectado da broca de perfuração 106 é descartado e apenas a translação linear para cima e para baixo (direção y) é registrada pela unidade de processamento 146. Entretanto, em uma outra modalidade, o movimento giratório (direção x) da broca de perfuração 106 pode ser armazenado também para propósitos informativos. Em uma modalidade, a unidade de processamento 146 pode ser acoplada a uma tela de exibição 156 situada no dispositivo 100 para exibir o movimento linear (profundidade) registrado. Em uma modalidade exemplificadora, a unidade de processamento 146 inclui recursos de comunicação em rede como Wi-Fi ou Bluetooth através dos quais o dispositivo 100 pode ser conectado, por exemplo, a um dispositivo de computador ou a uma ferramenta de perfuração elétrica (por exemplo, para desligar a ferramenta elétrica ao passar pelo segundo córtex).

[0019] Em uma modalidade, o software do dispositivo pode reconhecer padrões de aceleração ou de desaceleração da broca de perfuração para indicar por qual porção do osso a broca de perfuração 106 está passando. Por exemplo, como pode ser visto na Figura 7, um típico osso longo 10 (isto é, fêmur ou tíbia) inclui uma camada externa rígida, osso cortical 160a, 160b (zonas 1 e 3), e um núcleo interno mais macio do osso esponjoso 162 (zona 2). Uma broca de perfuração entrando no núcleo esponjoso 162 irá acelerar a partir de sua velocidade no primeiro córtex mais duro 160a, conforme mostrado no gráfico da Figura 7. Por outro lado, a broca de perfuração 106 irá desacelerar quando entrar no segundo córtex 160b do osso a partir do núcleo esponjoso 162. De acordo com essa modalidade, o software do dispositivo detecta e rastreia essas variações da aceleração linear para reconhecer e indicar ao usuário quando a broca de perfuração 106 está passando de uma porção de osso para outra (por exemplo, saindo do núcleo esponjoso 162 e entrando no segundo córtex (zona 2) 160b (zona 3)). O indicador pode ser um sinal audível ou uma indicação visual. Por exemplo, em uma modalidade, o dispositivo 100 pode emitir um bipe audível ou som agudo quando a broca de perfuração 106 está saindo do segundo córtex 106b. Em outra modalidade, o dispositivo 100 pode emitir uma luz intermitente visível quando a broca de perfuração 106 está saindo do segundo córtex 106b. Esse sinal de indicação pode evitar a perfuração desnecessária após o segundo córtex 106b e, assim, evitar trauma desnecessário ao tecido circundante.

[0020] Em uso, o dispositivo medidor de profundidade 100 é fixado à extremidade proximal de uma luva de proteção 102. Os braços de garra 128 são dimensionados para o diâmetro da cabeça da luva de proteção 136 por rotação do mecanismo de ajuste 112. Quando o dispositivo 100 é fixado à luva de proteção 102, tanto o dispositivo 100 como a luva de proteção 102 são mantidos estacionários um em relação ao outro e ao osso alvo 104. A broca de perfuração 106 pode, então, ser inserida através da canaleta central 120 e da canaleta da luva de proteção 102. Quando a perfuração começa, a fonte de luz 142 projeta um feixe de laser IV 148 através do orifício de passagem de luz 124 e sobre a superfície da broca de perfuração 150. O feixe de luz incidente 154 refletido da superfície da broca de perfuração 150 para o sensor de imagem 144 é capturado em quadros de imagem sucessivos 152 que são processados pela unidade de processamento 146 para calcular o movimento linear da broca de perfuração 106 em relação ao dispositivo medidor de profundidade 100. O movimento linear pode ser exibido para o usuário em uma tela de exibição 156 ou de outra forma transmitido a um usuário. Em uma modalidade, o movimento linear é atualizado em tempo real. Em outra modalidade, o movimento linear é fornecido após o término da perfuração.

[0021] Os versados na técnica devem considerar que pode-se fazer alterações nas modalidades descritas acima sem que se desvie do conceito das mesmas. Deve-se considerar ainda que as características estruturais e o método associado a uma das modalidades podem ser incorporados em outras modalidades. Entende-se, portanto, que esta invenção não se limita às modalidades específicas aqui reveladas, mas que contempla-se também modificações dentro do espírito e escopo da presente invenção conforme definidas pelas concretizações em anexo.

Claims (16)

1. Dispositivo de medição de profundidade (100), caracterizado pelo fato de que compreende: um corpo (108) se estendendo ao longo de em um eixo longitudinal central (L) e que inclui uma canaleta (120) e um orifício de passagem de luz (124), o orifício de passagem de luz (124) aberto para a canaleta (120); uma luva de proteção (102) tendo uma cabeça alargada; uma fonte de luz (142) montada no corpo (108) para gerar um primeiro feixe de luz (148), em que o primeiro feixe de luz (148) passa através do orifício de passagem de luz (124) em direção a uma superfície de uma broca de perfuração (106) se estendendo através da canaleta (120), em que o primeiro feixe de luz (148) forma um feixe de luz incidente quando é refletido na direção oposta à superfície de broca de perfuração (150); um sensor de imagem (144) montado no corpo (108) para detectar o feixe de luz incidente e para gerar uma pluralidade de imagens sucessivas da superfície de broca de perfuração (150) para detectar variações na posição da broca de perfuração (106) se movendo através da canaleta (120); e uma garra (110) acoplada ao corpo (108), a garra (110) incluindo uma pluralidade de braços (128) ajustáveis configurados para prender o corpo (108) à luva de proteção (102), os braços ajustados tendo ganchos configurados para engajar com a cabeça alargada.

2. Dispositivo (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a garra (110) ainda compreende um mecanismo de ajuste de garra giratório (112), em que a rotação do mecanismo de ajuste (112) em uma primeira direção move a pluralidade de braços (128) ajustáveis em direção ao eixo longitudinal central (L) e a rotação do mecanismo de ajuste (112) em uma segunda direção move a pluralidade de braços (128) ajustáveis na direção oposta ao eixo longitudinal central (L).

3. Dispositivo (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma unidade de processamento (146) acoplada ao sensor de imagem (144), a unidade de processamento (146) configurada para comparar movimento de pontos identificáveis dentro da pluralidade de imagens sucessivas para calcular a distância em que a broca de perfuração (106) se move através da canaleta (120).

4. Dispositivo (100), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma tela de exibição (156) acoplada à unidade de processamento (146), em que a tela de exibição (156) mostra a distância em que a broca de perfuração (106) se move através da canaleta (120).

5. Dispositivo (100), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a unidade de processamento (146) inclui recursos de Bluetooth.

6. Dispositivo (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a fonte de luz (142) é uma fonte de laser infravermelho.

7. Dispositivo (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o orifício de passagem de luz (124) é dimensionado e conformado para a passagem do primeiro feixe de luz (148) proveniente da fonte de luz (142) e do feixe de luz incidente refletido da superfície de broca de perfuração (150).

8. Dispositivo (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que, quando o dispositivo (100) estiver preso à luva de proteção (102), a canaleta (120) fica alinhada com uma canaleta se estendendo através da luva de proteção (102).

9. Sistema (10) para medir a profundidade de um orifício, caracterizado pelo fato de que compreende: um dispositivo de medição de profundidade (100) como definido na reivindicação 1; e uma broca de perfuração (106) configurada para se estender para o interior da canaleta (120) do corpo (108) do medidor de profundidade e uma canaleta na luva de proteção (102) para perfurar uma porção alvo de um osso, em que: quando o corpo (108) estiver preso à luva de proteção (102), a canaleta na luva de proteção fica alinhada com a canaleta (120) do corpo (108) do medidor de profundidade, o sensor de imagem (144) gera uma pluralidade de imagens sucessivas da superfície de broca de perfuração (106) para detectar variações na posição da broca de perfuração (106), e os braços (128) ajustáveis prendem o medidor de profundidade à cabeça alargada da luva de proteção (120).

10. Método para medir a profundidade de um orifício, caracterizado pelo fato de que compreende: inserir uma broca de perfuração (106) dentro de um dispositivo de medição de profundidade (100) como definido na reivindicação 1, em que a broca de perfuração (106) passa através da canaleta (120) do corpo (108) e através da luva de proteção (102), em que os ganchos nos braços (128) ajustáveis engajam com a cabeça alargada da luva de proteção (102); passar um primeiro feixe de luz (148) gerado pela fonte de luz (142) através do orifício de passagem de luz (124) em direção a uma superfície de broca de perfuração (150) se estendendo através da canaleta (120), em que o primeiro feixe de luz (148) forma um feixe de luz incidente quando é refletido da superfície de broca de perfuração (150); e gerar uma pluralidade de imagens sucessivas da superfície de broca de perfuração (150), por meio do sensor de imagem (144), para detectar variações na posição da broca de perfuração (106) se movendo através da canaleta (120).

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de medição de profundidade (100) ainda compreende um mecanismo de ajuste de garra giratório (112), em que a rotação do mecanismo de ajuste (112) em uma primeira direção move a pluralidade de braços (128) ajustáveis em direção ao eixo longitudinal central (L) e a rotação do mecanismo de ajuste (112) em uma segunda direção move a pluralidade de braços (128) na direção oposta ao eixo longitudinal central (L).

12. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que ainda compreende comparar, por meio de uma unidade de processamento (146) acoplada ao sensor de imagem (144), o movimento de pontos identificáveis dentro da pluralidade de imagens sucessivas para calcular a distância que a broca de perfuração (106) se move através da canaleta (120).

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que ainda compreende mostrar, em uma tela de exibição (156) acoplada à unidade de processamento (146), a distância em que a broca de perfuração (106) se move através da canaleta (120).

14. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a fonte de luz (142) é uma fonte de laser infravermelho.

15. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que ainda compreende rastrear, por meio de uma unidade de processamento (146), a alteração relativa na aceleração linear para identificar quando a broca de perfuração (106) sai de um segundo córtex do osso alvo.

16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que ainda compreende fornecer ao usuário um sinal de indicação quando a broca de perfuração (106) está saindo do segundo córtex.