CN111246810B - 用于测量钻孔深度的外科手持件和相关配件 - Google Patents
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Abstract
一种钻头包括沿一轴线延伸的柄杆以及包括与所述轴线间隔开第一接口距离的至少一个最外部驱动部分的接口。钻头还包括从柄杆的近端延伸的弹性臂。弹性臂包括背离轴线朝向的外臂表面和面朝柄杆的远端的保持表面。保持表面可以相对于最外部驱动部分关于所述轴线径向对准。弹性臂可在以下两个位置之间移动:第一位置,其中所述外臂表面与所述轴线间隔开大于第一接口距离的第一臂距离;第二位置,其中所述外臂表面与轴线间隔开小于或等于第一接口距离的第二臂距离。
Description
相关申请的交叉引用
本专利申请要求下述的优先权和所有权益:2018年2月2日提交的美国非临时专利申请第15/887,507号,2017年8月21日提交的美国临时专利申请第62/548,357号,2018年1月17日提交的美国临时专利申请第62/618,134号,和2017年8月17日提交的美国临时专利申请第62/546,760号,它们的全部内容都被通过引用方式合并于此。
技术领域
本公开总体上涉及用于测量钻孔深度的外科手持件和相关配件。
背景技术
传统的医学和外科手术常规地涉及使用允许外科医生接近和操纵手术部位的外科工具和器械。作为非限制性示例,诸如手持式钻机等的旋转器械通常与整形外科手术相关地使用,以解决各种肌肉骨头疾病,诸如创伤,运动损伤,退化性疾病,关节重建等。在采用手持式钻机或类似外科器械的手术中,由致动器(例如,马达)选择性地产生的转矩用于使可释放地附接的钻头或其他手术附件以不同的速度旋转。与医学和外科手术程序相关地使用的钻头通常被实现为在各手术程序之间替换的一次性部件。
尽管通常使用手持式外科器械和钻头来辅助执行各种不同类型的医学和/或外科手术,但是在本领域中需要不断地改进这种钻头和手持式外科器械。
附图说明
图1是包括外科手持件组件和测量模块的外科手持件系统的透视图,图示的外科手持件组件具有钻头和根据一种配置的尖端保护器。
图2是图1的外科手持件系统的部分分解透视图,其中图示的外科手持件系统具有测量模块,驱动套管,和与手持件壳体组件间隔开的释放组件,其中末端执行器组件与外科手持件组件移除并且尖端保护器与钻头的远侧切削尖端部分隔开。
图3是图1-2的外科手持件组件的部分的部分分解透视图,图中示出驱动套管和释放组件与手持件壳体组件的假想轮廓间隔开以描绘致动器组件。
图4是沿图1中的线4-4截取的局部等轴测截面图。
图5是图4中标记5处的放大细节图。
图6是纵向地通过图1-5的外科手持件组件截取的截面图,其中末端执行器组件被从外科手持件组件上移除。
图7A是在图6中的标记7处截取的放大细节图,图中示出在手持件壳体组件内的测量模块,驱动套管,释放组件和致动器组件的部分。
图7B是图1和7A的外科手持件系统的另一放大细节图,图中示出一对弹性臂布置在靠近驱动套管近侧部分的钻头近端处。
图7C是图7A-7B的外科手持件系统的另一放大细节图,图中示出钻头的弹性臂抵靠着驱动套管的近侧部分的座表面接合并且朝向彼此偏转。
图7D是图7A-7C的外科手持件系统的另一放大细节图,图中示出钻头的弹性臂布置在驱动套管的近侧部分的孔内,图示的钻头具有带有弹性臂从其延伸的近端的柄杆,联接到柄杆的止动部,和联接到柄杆并插在止动部和近端之间的接口。
图7E是图7A-7D的外科手持件系统的另一放大细节图,图中示出钻头的弹性臂进一步布置在驱动套管的近侧部分的孔内,并且钻头的接口被定位在驱动套管的近侧部分的孔中,与座表面相邻。
图7F是图7A-7E的外科手持件系统的另一放大细节图,图中示出钻头的弹性臂被远离彼此弹性地偏转,其中每个弹性臂具有保持表面,该保持表面抵接驱动套管的近侧部分的锁定表面,图中示出钻头的止动部抵接驱动套管的近侧部分的座表面,以将接口保持在孔内。
图7G是图7A-7F的外科手持件系统的另一放大细节图,图中示出释放组件的释放构件抵靠着弹性臂接合并且使弹性臂朝向彼此偏转,以有助于使弹性臂的保持表面移离与驱动套管的近侧部分的锁定表面的抵接。
图7H是图7A-7G的外科手持件系统的另一放大细节图,图中示出释放组件的释放构件进一步抵靠着弹性臂接合,并进一步偏转具有保持表面的弹性臂使其离开与驱动套管的近侧部分的锁定表面的抵接。
图7I是图7A-7H的外科手持件系统的另一放大细节图,图中示出释放组件的释放构件离开与弹性臂的接合,图中示出弹性臂设置在驱动套管的近侧部分的孔内,与锁定表面相邻、但不与锁定表面接触。
图8是图2-7I的驱动套管的分解透视图。
图9是图3-7I的致动器组件的局部分解图,图中示出具有带驱动齿轮的马达和带输出毂的齿轮组。
图10是图9的齿轮组的分解透视图。
图11是图9-10的齿轮组的另一分解透视图。
图12是图1-7I的释放组件的局部分解图,图中示出了与保持器本体和壳体适配器间隔开的释放子组件。
图13是图12的释放子组件的分解透视图。
图14是图12-13的释放子组件的另一分解透视图。
图15A是透视图,图中示出图2-8所示的驱动套管的近侧部分被定位在图3-7I和9-11所示的齿轮组的输出毂附近。
图15B是图15A的驱动套管的近侧部分和输出毂通过花键接合进行组装以同时旋转的透视图,图中示出与弹性臂相邻定位,从图1-2、4-5和7B-7I的钻头的柄杆的近端延伸。
图15C是图15B的驱动套管的近侧部分,输出毂和钻头的另一透视图,图中示出钻头的弹性臂与驱动套管的近侧部分的锁定表面抵接设置。
图15D是与另一输出毂相邻定位的驱动套管的另一近侧部分的透视图。
图16是如图15B所示组装的驱动套管的近侧部分和输出毂的俯视图。
图17A是沿图16中的线17-17截取的截面图,描绘出驱动套管的近侧部分布置在输出毂内。
图17B是图17A的驱动套管的近侧部分和输出毂的另一剖视图,图中示出图1-2、4-5、7B-7I和15B-15C的钻头的弹性臂布置在驱动套管的近侧部分的孔内。
图17C是图17B的驱动套管的近侧部分,输出毂和钻头的另一剖视图,图中示出钻头的弹性臂设置成与驱动套管的近侧部分的锁定表面抵接,如图15C所示。
图18A是沿图16中的线18-18截取的截面图,描绘了驱动套管的近侧部分的孔的轮廓。
图18B是图18A的驱动套管的近侧部分的另一剖视图,图中示出图1-2、4-5、7B-7I和15B-15C的钻头的弹性臂设置在驱动套管的近侧部分的孔内并抵靠着其抵接,钻头如图17B中所示布置。
图18C是图18B的驱动套管的近侧部分和钻头的另一剖视图,图中示出接口布置在驱动套管的近侧部分的孔内。
图19A是沿图16中的线19-19截取的截面图,描绘出驱动套管的近侧部分和与驱动套管的近侧部分的锁定表面相邻的输出毂之间的花键接合。
图19B是驱动套管的近侧部分和输出毂的另一截面图。
图19C是图19A-19B的驱动套管的近侧部分和输出毂的另一剖视图,图中示出钻头的弹性臂的部分设置在驱动套管的近侧部分的孔内并抵靠着其抵接,钻头如图17C所示布置。
图20是图1-2、4-5、7B-7I、15B-15C、17B-17C和19B-19C的钻头的局部透视图,图中示出弹性臂、接口和与柄杆的近端相邻的止动部的附加细节。
图21是图20所示的钻头的部分的另一局部透视图。
图22是图20-21所示的钻头的部分的左侧视图。
图23是图20-22所示的钻头的部分的俯视图。
图24A是图1-2、4-5、7B-7I和15B-15C的钻头以及图15A-15B的驱动套管的近侧部分的局部透视图,图中示出钻头的接口与驱动套管的近侧部分的孔未对准。
图24B是图24A的钻头和驱动套管的近侧部分的另一局部透视图,图中示出钻头的接口随后与驱动套管的近侧部分的孔对准。
图25是另一钻头配置的局部透视图,图中示出具有单一弹性臂。
图26是图25所示的钻头的配置的另一局部透视图。
图27是另一钻头配置的局部透视图,图中示出具有三个弹性臂。
图28是图27中所示的钻头的配置的局部纵向截面图,图中示出具有空心柄杆。
图29是表示如图15C所示布置的驱动套管的近侧部分,输出毂和钻头的前侧示意图,该示意图示出了驱动套管的近侧部分的锁定表面通过驱动套管的近侧部分和输出毂之间的花键接合而彼此描绘的布置,该示意图进一步用虚线显示了钻头的接口轮廓,其被设置在驱动套管的近侧部分的孔内,该示意图还进一步用点划线显示出弹性臂的布置,以说明与驱动套管的近侧部分的锁定表面的抵接以及弹性臂的保持表面相对于接口轮廓的径向对准。
图30是表示图29的驱动套管的近侧部分和输出毂的另一个前侧示意图,其钻头的配置具有弹性臂,图示的弹性臂的尺寸、形状被设计成并且被布置成与驱动套管的近侧部分的锁定表面抵接。
图31是表示图29-30的驱动套管的近侧部分和输出毂的另一前侧示意图,其钻头的配置具有以大致矩形轮廓示出的接口。
图32是表示图29-31的驱动套管的近侧部分和输出毂的另一前侧示意图,其钻头的配置具有以大致星形轮廓示出的接口。
图33是表示图29-32的驱动套管的近侧部分和输出毂的另一前侧示意图,其钻头的配置具有以不规则形状轮廓示出的接口。
图34是图1-2的末端执行器组件的局部透视图,图中示出钻头的远侧切削尖端部分设置在尖端保护器内。
图35是图1-2和34所示的末端执行器组件的尖端保护器的透视图。
图36是沿图35中的线36-36截取的截面图。
图37是末端执行器组件的另一尖端保护器配置的透视图。
图38是沿图37中的线38-38截取的截面图。
图39是末端执行器组件的另一尖端保护器配置的透视图。
图40是沿图39中的线40-40截取的截面图。
图41是末端执行器组件的另一尖端保护器配置的透视图。
图42是沿图41中的线42-42截取的截面图。
图43是末端执行器组件的另一尖端保护器配置的透视图。
图44是沿图43中的线44-44截取的截面图。
图45是末端执行器组件的另一尖端保护器配置的透视图。
图46是沿图45中的线46-46截取的截面图。
图47是与外科手持件组件相邻的外科附接模块的透视图。
图48是图47的与外科手持件组件相邻的外科附接模块的另一透视图。
图49是大致沿着纵向轴线截取的、联接到图47-48的外科手持件组件的外科附接模块的局部等轴测截面图。
图50是大致横向于纵向轴线截取的、图47-49的外科手持件组件的局部等轴测截面图。
图51是大致横向于纵向轴线截取的、被联接至图47-50的外科手持件组件的外科附接模块的局部等轴测截面图。
图52是与外科手持件组件相邻的测量模块的透视图。
图53是图52的与外科手持件组件相邻的测量模块的另一透视图。
图54是大致沿着纵向轴线截取的、被联接至图52-53的外科手持件组件的测量模块的局部等轴测截面图。
图55是与外科手持件组件相邻的另一测量模块的透视图。
图56是与图55的外科手持件组件相邻的测量模块的另一透视图。
图57是大致沿着纵向轴线截取的、被联接至图55-56的外科手持件组件的测量模块的局部等轴测截面图。
图58是在图57中的标记58处截取的、被联接至图55-57的外科手持件组件的测量模块的放大细节图。
图59是在图57中的标记59处截取的、被联接至图55-58的外科手持件组件的测量模块的另一放大细节图。
图60是大致横向于纵向轴线截取的、被联接至图55-59的外科手持件组件的测量模块的局部等轴测截面图。
图61是大致沿着纵向轴线且横向于图57的视图截取的、被联接至图55-60的外科手持件组件的测量模块的截面图。
图62是图55-61的测量模块的局部分解图,示出了布置在测量壳体内部中的偏压机构。
图63是图55-62的测量模块的放大图,示出了设置在测量壳体内部中的偏压机构。
图64是图55-63的测量模块的透视图。
图65是图55-64的测量模块的透视图,示出了衬套并且以虚线示出了测量壳体和深度套管。
图66是图55-64的测量模块的透视图,示出了从衬套的远侧部分延伸到衬套的孔中的突出部。
具体实施方式
参考附图,贯穿几个视图,相同的附图标记用于表示相同的结构,在图1-2中以60示出了外科手持件系统,用于执行与医学和/或外科手术相关的操作功能。在本文所示的代表性配置中,外科手持件系统60用于促进穿透患者的组织,例如骨头。为此,所示配置的外科手持件系统60包括外科手持件组件62和末端执行器组件,通常以64表示。末端执行器组件64依次包括钻头66和尖端保护器68。如图2中最佳示出地,钻头66沿着轴线AX在总体以70表示的切削尖端部分与总体以72表示的插入部分之间大致纵向地延伸。如下面更详细地描述的,切削尖端部分70被配置为接合组织,并且插入部分72被配置为便于将钻头66可释放地附接至外科手持件组件62。
为了帮助便于钻头66到外科手持件组件62的附接,在一些配置中,尖端保护器68被配置成可释放地固定到钻头66的切削尖端部分70,同时隐藏钻头66的切削尖端部分70的至少一部分,从而允许外科手持件系统60的使用者(例如,外科医生)在将钻头66附接到外科手持件组件62的过程中安全地操作和定位钻头66。一旦末端执行器组件64已经附接到外科手持件组件62,则随后将尖端保护器68从钻头66的切削尖端部分70移除,然后可以用外科手持件系统60进入组织。下文结合图34-46更详细地描述尖端保护器68的配置。
尽管描述了钻头,但是应该理解,关于钻头描述的联接几何结构可以与任何其他类型的外科末端执行器结合使用,特别是旋转式外科末端执行器(例如空心钻头),骨钳等。
现在参考图1-19C,在本文所示的代表性配置中,外科手持件组件62被实现为具有手枪握把形状的手持件壳体组件74的手持式钻机,该手枪握把形状的手持件壳体组件74可释放地附接到电池76(电池附件未详细示出)。然而,可以预期的是,手持件壳体组件可以具有任何合适的形状,具有或不具有手枪握把。尽管所示的外科手持件组件62采用被可释放地附接到手持件壳体组件74的电池76来为外科手持件组件62提供动力以旋转钻头66,但是应当理解,外科手持件组件62可以以其他方式配置,例如使用内部(例如,不可移除的)电池,或通过系绳连接到外部控制台、电源等。可以考虑其他配置。
手持件壳体组件74具有与释放组件150相邻的近侧区域(在下面进一步详细描述)和与近侧区域相反的远侧区域。除非另有说明,否则“近侧”应理解为朝向握持手持件壳体组件的使用者。“远侧”应理解为是指远离握持手持件壳体组件的使用者。
在所示的配置中,电池76或其他电源向控制器78(在图6中示意性地示出)提供电力,该控制器进而设置成与使用者输入设备80和致动器组件82通信(还参见图3)。使用者输入设备80和致动器组件82均由手持件壳体组件74支撑。控制器78通常被配置用于响应于使用者输入设备80的致动来促进致动器组件82的操作。在所示的配置中使用者输入设备80具有触发器式的配置,响应于使用者(例如,外科医生)的致动,并且与控制器78通信,例如经由通过磁体和霍尔效应传感器产生的电信号通信。因此,当外科医生致动使用者输入设备80以操作外科手持件组件62时,控制器78将动力从电池76引导至致动器组件82,致动器组件82继而产生用于旋转钻头66或其他外科末端执行器的旋转扭矩,如下文更详细描述。本领域普通技术人员将理解,在不脱离本公开的范围的情况下,可以以多种不同的方式配置手持件壳体组件74、电池76、控制器78和使用者输入设备80,以有助于产生旋转扭矩。
如图9最佳所示,致动器组件82总体上包括电动马达84和齿轮组86,它们分别被支撑在手持件壳体组件74中。马达84被配置为响应于从控制器78接收的命令、信号等选择性地产生旋转扭矩。如图6最佳所示,马达84包括转子套管88,其通过一对轴承90支撑以围绕轴线AX旋转。布置成与齿轮组86相邻的驱动齿轮92(参见图9)联接至转子套管88并与转子套管88同时旋转,并且用于将旋转扭矩传递至齿轮组86。为此,在所示配置中,如图10-11中所示,齿轮组86被实现为两级复合行星齿轮结构,并且总体上包括齿圈壳体94,其经由轴承90旋转地支撑着输出毂96,以及一个或多个保持夹98,垫圈100和/或密封件102。齿圈壳体94联接至马达84的马达壳体85。然而,可以设想齿轮组86的其他配置。例如,在WO2007002230中所示的马达和/齿轮组可以用于本外科手持件组件,该文献被通过引用方式合并如本文。
继续参考图10-11,在所示配置中,齿轮组86的输出毂96包括一体的载架104,三个行星齿轮106通过轴108结构支撑在该一体的载架上,并且在一些配置中,在轴108和行星齿轮106之间插入衬套110。行星齿轮106设置成与齿圈壳体94以及与太阳轮112啮合地接合。太阳轮112与第二载架104同时旋转,第二载架104又通过相应的轴108和衬套110支撑另外的三个行星齿轮106。这些另外的行星齿轮106同样设置成与齿圈壳体94啮合地接合,并且设置成与马达84的驱动齿轮92啮合地接合。因此,通过马达84的致动实现的驱动齿轮92的旋转实现了输出毂96的同时旋转。如下面结合图15A-15C和17A-19C所更详细描述的那样,输出毂96与钻头66同时旋转。本领域普通技术人员将理解,在不脱离本公开的范围的情况下,致动器组件82可以以其他方式配置。作为非限制性示例,虽然所示的致动器组件82采用复合行星齿轮结构来调节马达84的驱动齿轮92与输出毂96之间的转速和扭矩,但是在一些配置中可以使用其他类型的齿轮组86。此外,虽然所示的致动器组件82采用电动无刷DC马达来产生旋转扭矩,但是可以利用其他类型的原动力。可以考虑其他配置。
如上所述,由马达84产生的旋转扭矩实现了输出毂96的旋转,该输出毂又与钻头66同时旋转。为此,如图2-5和8中最佳所示,外科手持件组件62还包括驱动套管114,该驱动套管总体上延伸穿过致动器组件82的各空心部件,以与齿轮组86的输出毂96花键接合。如以下更详细地描述的,驱动套管114被配置用于便于钻头66与外科手持件组件62之间的可释放的附接。驱动套管114通常包括近侧部分116,远侧部分118和本体部分120。驱动套管114的近侧部分116,远侧部分118和本体部分120被支撑为同时绕轴线AX旋转。在一些配置中,驱动套管114的部分116、118、120一体地形成。在其他配置中,驱动套管114的部分116、118、120可以彼此分开地形成,并且随后通过焊接、钎焊、粘附、粘结或足以将驱动套管114的部分116、118、110操作地附接到一起的任何合适工艺彼此附接。在本文所示的一些图中,移除了本体部分120和远侧部分118,以便最好地示出驱动套管114的近侧部分116与外科手持件组件62的其他部件的关系。应当理解,如图2所示,本体部分120和远侧部分118被联接到驱动套管114的近侧部分116。此外,应当理解,驱动套管可以采取除上述之外的其他形式,并且可以简单地是不包括内腔的、传递扭矩的驱动元件。
通过在驱动套管114的近侧部分116附近与输出毂96花键接合,并且通过在驱动套管114的远侧部分118附近布置轴承90、卡环100和密封件102(见图6和8),驱动套管114被支撑以在手持件壳体组件74内绕轴线AX旋转。如下面结合图15A-33更详细地描述的,驱动套管114的近侧部分116包括大致六角形的孔122,该孔被用来接收钻头66的接口124(见图2),以便于在钻头66和驱动套管114之间同时旋转。从下面的后续描述中将理解,接口124通过从轴线AX向外延伸的物理结构限定,使得接口124被配置为从外部驱动。如图8中最佳所示,驱动套管114的本体部分120和驱动套管114的远侧部分118均具有圆柱形孔。然而,驱动套管114的本体部分120和驱动套管114的远侧部分118的其他配置可以具有非圆柱形的孔,例如多边形或椭圆形的孔轮廓。也可以考虑轴承、卡环和密封件的其他配置。类似地,输出构件到驱动套管/驱动元件的接合可以采取任何合适的形式,只要扭矩从马达传递到驱动套管/驱动元件即可。
如上所述,驱动套管114的近侧部分116配置成接合钻头66以使钻头66绕轴线AX旋转。限定驱动套管114的近侧部分116的孔122的内表面包括用于将扭矩传递给钻头66的第一驱动部分。如将在下面更详细地描述的,驱动套管114的远侧部分118包括通常以126表示的远侧突出部,该远侧突出部包括第二驱动部分,该第二驱动部分被提供以当外科手持件组件62与除旋转钻头66以外的其他应用相关地使用时便于传递旋转扭矩。在所示的配置中,如图2和8最佳所示,远侧突出部126向远侧并大致平行于轴线AX延伸,并限定出驱动套管114的远端。在其他配置中,远侧突出部126垂直于轴线AX延伸。在其他配置中,远侧突出部126以在垂直于轴线AX和平行于轴线AX之间的倾斜角度延伸。在一种配置中,远侧突出部126作为驱动爪/扭矩传递几何结构操作以通过干涉联接来传递扭矩。更具体地,在前述配置中,驱动套管114被配置成使得外科手持件组件62可以旋转、驱动或以其他方式致动被配置为与驱动套管114的远侧部分118的远侧突出部126接合并与其同时旋转的许多不同类型的外科附件、工具、模块、末端执行器等。应当理解,这允许在大量医学和/或外科手术程序中使用同一个外科手持件组件62。与驱动套管114的远侧部分118有关的细节将在下面进一步讨论。然而,可以想到的是,在一些配置中可以以不同方式配置驱动套管114,例如,在外科手持件组件62被配置成专门与本公开的钻头66一起使用的配置中,省略在驱动套管114的远侧部分118处的远侧突出部126。
现在参考图1-2、4和6,所示配置的外科手持件系统60还包括测量模块,通常以128表示,该测量模块被配置用于可释放地附接到外科手持件组件62,以便在使用过程中为外科医生提供测量功能。为此,如图4和6所示,测量模块128通常包括壳体130,引导衬套132,深度套管134,位移传感器组件136,可旋转齿轮146。在一些配置中,壳体130可释放地附接到外科手持件组件62。在其他配置中,测量模块128以另一种方式可释放地附接到手持件壳体组件74。在某些配置中,测量模块可以包括用于控制测量模块的功能的一个或多个按钮。用于将测量模块128可释放地附接到手持件壳体组件74的配置在下面进一步详细讨论。壳体130通常支撑着测量模块128的各部件。图4和6所示的壳体130被形成为一对壳体部件138,它们互锁在一起或以其他方式附接在一起,并且可以配置成用于拆开以便于清洁或维修测量模块128。在所示的配置中,壳体部件138和引导衬套132包括对应成形的特征,该特征被布置为用于防止它们之间的相对轴向和旋转运动,例如通过形成在引导衬套132中的槽口,该槽口适配于形成在壳体部件138中的腹板或肋(未详细示出)。例如,引导衬套132可包括一个或多个翼部133(见图63和65),以稳定测量壳体138并在测量模块的按钮135被按下(见图62和64)时提供支撑。引导衬套132的翼部133可位于测量壳体138的一个或多个凹部内。引导衬套132还包括与齿轮146一起使用的窗口142,如下面详细描述的。
深度套管134设置在引导衬套132内并且被支撑以沿着测量轴线MX平移运动。当测量模块128被附接到外科手持件组件时,测量轴线MX被布置成与轴线AX同轴。细长的凹陷狭槽143(部分地在图2中示出)可选地横向形成在深度套管134中并纵向地延伸。尽管在此未具体示出,但是细长的凹陷狭槽143被成形并布置为接收行程止动元件,该行程止动元件继而由壳体130支撑并且同样延伸穿过被穿过引导衬套132的该侧面横向形成的孔隙;这种布置不仅用于限制深度套管134相对于引导衬套132可轴向延伸或缩回多远,而且还防止深度套管134围绕测量轴线MX旋转。然而,将理解的是,在不脱离本公开的范围的情况下,测量模块128可以配置成以其他方式限制或防止深度套管134的运动。
深度套管134还包括多个齿条齿144,齿条齿144沿着深度套管134的至少一部分长度线性地布置,所述齿条齿被布置成与和引导衬套132的远端相邻布置的齿轮146啮合接合。如图6所示,引导衬套132的窗口142与齿轮146相邻布置,以利于齿条齿144和齿轮146之间的啮合接合,使得齿轮146的旋转和深度套管134的运动成正比。位移传感器组件136响应于由深度套管134的轴向运动引起的齿轮146的旋转,并且可以用电位计、旋转编码器等实现,以产生表示深度套管134沿测量轴线MX的位置的变化的电信号。因此,将理解,位移传感器组件136能够为外科手持件系统60提供增强的功能。举例来说,在一些配置中,位移传感器组件136可以被布置成与控制器78通信,控制器78可以配置为基于深度套管134的运动来中断或调节如何驱动马达84,例如以减慢钻头66在组织内的特定钻入深度处的旋转。位移传感器组件136也可以设置成与显示器148(例如显示屏,一个或多个发光二极管(LED)等)通信,以向外科医生提供与深度套管134的运动有关的信息,比如显示实时钻入深度、所记录的历史最大钻入深度等。可以考虑其他配置。相同的信息还可以通过扬声器传达给使用者,以便提供实时钻入深度、所记录的历史最大钻入深度等的音频指示。2016年9月1日提交的题为“Powered Surgical Drill With Integral Depth Gauge That Includes A ProbeThat Slides Over A Drill Bit”的国际专利公开号WO/2017/040783的公开内容被通过引用方式整体合并入于此。
本领域普通技术人员将理解,可以以多种不同方式来布置测量模块128的各部件。此外,尽管图示的测量模块128附接到图示的外科手持件组件62并且与本公开的钻头66兼容,但是可以预期,在一些配置中外科手持件组件62可以省略测量模块128,例如,以使用不同类型的模块,壳体,盖子等。
现在参考图1-3和12-14,外科手持件组件62的所示配置还包括释放组件,总体上以150表示,该释放组件被配置用于便于钻头66的移除,如下面结合附图7F-7I更详细地描述的。如图12所示,释放组件150总体上包括释放子组件152,保持器本体154和壳体适配器156。保持器本体154和壳体适配器156分别被配置用于将释放子组件152固定到致动器组件82和手持件壳体组件74,并且在一些配置中可以以多种不同的配置实现或者可以被集成到外科手持件组件62的其他部分中。如图13-14所示,释放组件150的释放子组件152包括释放本体158,垫圈100,一对引导元件160,套环162,释放构件164和帽166。引导元件160被支撑在形成于释放构件164中的凹口168内,沿着形成在释放本体158中的相应的螺旋狭槽170行进,并且沿着形成在套环162中的相应的套环通道172移动。在所示配置中的引导元件160是球形的。这种布置允许释放构件164响应于套环162的旋转而沿轴线AX向远侧和向近侧平移(见图7F-7I)。如下面更详细地描述的,释放构件164包括限定释放表面175的致动元件174,该释放表面被配置成响应于套环162的旋转而接合钻头66的插入部分72。套环162的旋转导致释放构件164沿着轴线AX向远侧平移,以利于从外科手持件组件62的驱动套管114移除钻头66。在所示的配置中,释放表面175是环形表面,其远离轴线AX从近侧向远侧渐缩。诸如压缩弹簧的偏压元件(未示出)可以与一个或多个垫圈100一起置于释放本体158和释放构件164之间,以将释放构件164朝着帽166推动。可以采用其他合适的偏压元件和/或紧固件来促进将释放构件164朝着帽推动和/或相对于释放子组件轴向地保持释放构件164。
如上所述,本公开的钻头66总体上沿着轴线AX在切削尖端部分70和插入部分72之间延伸,并且被配置用于,通过钻头66的接口124与驱动套管114的近侧部分116的孔122之间的接合,可释放地附接到本文所述并且在整个附图中示出的外科手持件组件62。驱动套管114继而与致动器组件82的齿轮组86的输出毂96协作,以促进钻头66绕轴线AX旋转。下面将分别更详细地描述钻头66,驱动套管114和输出毂96,以及它们之间的协作。
现在参考图2和20-24B,钻头66包括柄杆,该柄杆通常以176表示,该柄杆沿着轴线AX在近端178和远端180之间延伸(如图2所示)。柄杆176的远端180设置有钻槽182,该钻槽围绕轴线AX螺旋地设置并且延伸到钻头66的尖端以促进组织穿透(见图2)。在示出的配置中,钻头66还可选地在近端178和远端180之间设置有联接至柄杆176的支承区域184(见图2)。支承区域184的尺寸被确定为被接收在测量模块128的深度套管134内并相对于其旋转(见图4)。在此,支承区域184实质上限定了柄杆176的“阶梯状”外部区域,该“阶梯状”外部区域沿钻头66的长度提供旋转支撑,并且在所示的配置中具有比柄杆176的相邻的远侧区域和近侧区域更大的直径。然而,将理解,在不脱离本公开的范围的情况下,可以以其他方式配置钻头66的柄杆176的支承区域184。此外,尽管在本公开中被描述为钻头66,但是还可以想到,钻头66可以具有相似的特征并且被配置为另一种合适的末端执行器或旋转末端执行器,例如扩孔钻(bur)或铰刀。
在所示的配置中,钻头66被形成为单一件式部件,使得柄杆176的远端180对应于钻头66的切削尖端部分70或与钻头66的切削尖端部分70相邻布置。然而,将意识到,钻头66可以以其他方式制造,例如钻头66的切削尖端部分70被形成为与柄杆176分开的独立部件,随后其被附接到柄杆176的远端180。然而,出于清楚和一致性的目的,在本文中描述的图示配置中,以上引入的切削尖端部分70与柄杆176的远端180对应。
图20-23总体上描述了钻头66的插入部分72,如上所述,其被配置为便于可释放地附接到外科手持件组件62。为此,钻头66的接口124被联接至柄杆176,与柄杆176的近端178相邻但向远侧间隔开。如下面更详细地描述的,柄杆176的接口124被配置成便于将钻头66旋转地锁定到外科手持件组件62,使得外科手持件组件62可以在附接时旋转钻头66。为了将钻头66轴向地锁定到外科手持件组件62,钻头66还包括止动部186和一个或多个弹性臂,通常以188表示。止动部186被联接至柄杆176,与接口124相邻但被向远侧间隔开,并且限定了止动表面190,该止动表面190具有渐缩的、大致截头锥形的轮廓。如图7F和17C所示,止动表面190被成形并布置成抵接驱动套管114的近侧部分116的对应成形的锥形座表面192,以限制钻头66能够被轴向地推进到外科手持件组件62内多远。座表面192也可以是过渡表面,该过渡表面朝着轴线AX从远侧向近侧渐缩,以辅助引导钻头66穿过驱动套管114的孔122。然而,将理解的是,本公开的钻头66可以以足以限制钻头66能够被轴向推进到外科手持件组件62内多远的其他方式配置。如以下更详细地描述的,弹性臂188被配置用于将钻头66轴向地保持到驱动套管114。
参考图22-23,钻头66的接口124沿着轴线AX在远侧接口端194和近侧接口端196之间延伸。为了清楚和一致的目的,远侧接口端194和近侧接口端196在本文中被定义为沿着钻头66的长度的离散位置,其间接口124具有大致一致的横截面轮廓。然而,可以想到的是,在某些配置中,可以以其他方式定义远侧接口端194和近侧接口端196。通过说明性示例,可以想到的是,接口124可以包括多个离散的“接口区域”,每个接口区域具有相同或不同的横截面轮廓,这些轮廓被描绘出来并且沿着柄杆176轴向地彼此间隔开,例如柄杆176的圆柱形部分在这些区域之间延伸。可以考虑其他配置。
在图22-23所示的钻头66的配置中,过渡区域198从柄杆176的近侧接口端196延伸到近端178。在此,过渡区域198用大致截头锥形的轮廓有效地倒角或“倒圆”了接口124的与柄杆176的近端178相邻的部分,以限定所述近侧接口端196。为了清楚和一致的目的,本文所示的柄杆176的近端178通过过渡区域198的、弹性臂188从其伸出的直径减小的部分限定。换句话说,弹性臂188从柄杆176的近端178延伸到相应的臂端200,并且柄杆176的近端178位于臂端200的远侧。弹性臂188将在下面更详细地描述。
如上所述,外科手持件组件62的驱动套管114的近侧部分116的孔122的所示配置具有由六个孔平面122F和六个孔拐角122C限定的大致导圆的六边形轮廓(见图18A),钻头66的接口124配置成被接收在孔122内,以促进钻头66和驱动套管114之间围绕轴线AX的同时旋转。为此,钻头66的接口124包括至少一个最外部驱动部分202,该驱动部分202与轴线AX间隔开第一接口距离204(在图29-33中示意性地示出的)。在一些配置中,接口124的最外部驱动部分202由背离轴线AX的外驱动表面206限定。无论如何,出于清楚和一致性的目的,第一接口距离204和最外部驱动部分202由接口124距轴线AX最远的任何边缘、顶点、点或表面限定。在一些配置中,接口124包括与轴线AX间隔开第一接口距离的第一最外部驱动部分和与轴线AX间隔开第二接口距离的第二最外部驱动部分,以限定接口124的最大驱动尺寸208(在图29-33中示意性地示出)。在这些配置中,最大驱动尺寸208是接口124的“最宽”部分。第一和第二接口距离可以包括公共距离,其中第一和第二最外部驱动部分中的每个与轴线AX间隔开该公共距离,使得第一和第二最外部驱动部分相对于轴线AX的布置是对称的。然而,在其他配置中,第一接口距离和第二接口距离可以彼此不相等,使得第一最外部驱动部分和第二最外部驱动部分的布置可以是关于轴线AX不对称的。
在一些配置中,接口124包括至少一个外部非驱动部分210,其与轴线AX间隔开第三接口距离212(在图29-33中示意性地示出的)。此外,在一些配置中,接口124的外部非驱动部分210由外部非驱动表面214限定,在一些配置中,该外部非驱动表面214可以被定义为平面的接口表面。无论如何,出于清楚和一致性的目的,第三接口距离212和外部非驱动部分210由接口124的最靠近轴线AX的无论边缘、顶点、点或表面限定。在一些配置中,接口124包括与轴线AX间隔开第三接口距离212的第一外部非驱动部分和与轴线AX间隔开第四接口距离212的第二外部非驱动部分,以限定接口124的最小接口尺寸216(在图29-33中示意性地示出的)。在这些配置中,最小接口尺寸216是接口124的“最窄”部分。第三和第四接口距离可以包括第一外部非驱动部分和第二外部非驱动部分中的每一个与轴线AX间隔开的公共距离,使得第一外部非驱动部分和第二外部非驱动部分相对于轴线AX的布置是对称的。然而,在其他配置中,第三和第四接口距离可以彼此不相等,使得第一和第二外部非驱动部分的布置可以相对于轴线AX不对称。此外,两个外部非驱动部分210与两个最外部驱动部分202围绕轴线AX径向间隔开。然而,从下面的后续描述中将会理解,接口124可以以足以被接收在驱动套管114的近侧部分116的孔122内并与之同时旋转的其他方式配置。
通过上面介绍的接口124的特征的说明性示例,图18C和20-24B中以及图29和30中示意性示出的钻头66的配置的接口124具有大致导圆的六边形轮廓,包括总共六个最外部驱动部分202和总共六个外部非驱动部分210。在此,六个最外部驱动部分202分别由外部驱动表面206限定,该外部驱动表面206被导圆以限定拐角218。因此,在本配置中,最大驱动尺寸208被限定在两个沿直径方向对置布置的拐角218的顶点之间。此外,在本配置中,六个外部非驱动部分210分别由外部非驱动表面214限定,该外部非驱动表面214是大致平坦的以限定平面220。因此,在此配置中,最小接口尺寸216被定义在两个沿直径方向对置布置的平面220的中点之间。
如以下结合图29-33详细描述的,本公开的钻头66的接口124可具有许多不同的横截面轮廓或配置,足以被接收在孔122内并与孔122同时旋转。因此,尽管在图2、4-5、7C-7I,15B,17C,18B-18C和20-30中描绘的接口124的所示配置具有与如上所述的孔122的轮廓互补的大致导圆的六边形轮廓,但是,本公开考虑了其他配置,包括但不限于:其他大致多边形的轮廓,例如矩形(见图31)或星形(见图32),不规则多边形,和/或能够被可移除地接收在驱动套管114的近侧部分116的六角形孔122内并与其同时旋转的其他轮廓和/或形状(见图33)。
如上所述,本公开的钻头66包括一个或多个弹性臂188,该弹性臂188从柄杆176的近端178延伸到相应的臂端200。设置钻头66的弹性臂188以尤其在钻头66的止动表面190抵接驱动套管114的近侧部分116的座表面192时便于将钻头66轴向地保持到外科手持件组件62。从下面的后续描述中可以理解,弹性臂188可以与柄杆176一体地形成并且可以被机械加工、弯曲等,或者弹性臂188可以与柄杆176分开地形成并且随后附接到柄杆176,比如通过焊接、钎焊、粘合(adhering)、粘结(bonding)或足以将弹性臂188操作地附接到柄杆176的任何合适的过程。
参考图20-23,钻头66的插入部分72的所示配置包括弹性臂188,每个弹性臂188具有背离轴线AX的外臂表面222和朝向柄杆176的远端180的保持表面224(见图23)。如下面结合图29-33更详细地描述的那样,弹性臂188的保持表面224布置成围绕轴线AX与接口124的最外部驱动部分202之一径向对准。此外,如下面结合图7A-7I,15A-19C和29-33更详细地描述的,弹性臂188被配置为可相对于轴线AX在第一位置P1(参见图7B和22)和第二位置P2(见图7D-7E)之间移动。在第一位置P1中,外臂表面222与轴AX间隔开大于第一接口距离204的第一臂距离226。在第二位置P2中,外臂表面222与轴AX隔开第二臂距离228,该第二臂距离228小于第一臂距离226,并且在一些配置中小于或等于第一接口距离204。换句话说,弹性臂188的外臂表面222比接口124的任何部分距轴线AX都更远,并且弹性臂188可以相对于轴线AX从第一位置P1朝向第二位置P2偏转,并且被朝向第一位置P1弹性地偏置。如下面更详细地描述的,该配置有助于促进钻头66可释放地轴向保持到外科手持件组件62,并且在一些配置中,还提供了钻头66的自对准功能,从而在钻头66被附接至外科手持件组件62的过程中通过促进钻头66绕轴线AX的旋转而将接口124引导到孔122(参见图24A-24B,在下面更详细地描述)。
继续上面的接口124包括第一和第二最外部驱动部分的前面示例,保持表面可以与第一最外部驱动部分径向对准。处于第一位置P1的弹性臂188的外臂表面222可以与轴线AX间隔开第一臂距离,该第一臂距离可以大于第一最外部驱动部分与轴线AX间隔开的第一接口距离。此外,处于第二位置P2的弹性臂188的外臂表面222可以与轴线AX间隔开第二臂距离,该第二臂距离可以小于第一臂距离并且小于或等于第一接口距离。
在接口124包括第一和第二最外部驱动部分的另一配置中,保持表面可以不与第一最外部驱动部分径向对准。而是,保持表面可以与第二最外部驱动部分径向对准。处于第一位置P1的弹性臂188的外臂表面222可以与轴线AX间隔开第一臂距离,在本配置中该第一臂距离大于第二最外部驱动部分与轴线AX间隔开的第二接口距离。此外,处于第二位置P2的弹性臂188的外臂表面222可以与轴线AX间隔开第二臂距离,该第二臂距离小于第一臂距离并且小于或等于第二接口距离。
如图23最佳所示,从上面看时,所示配置的外臂表面222具有大致矩形的轮廓,并设置在臂端200和保持表面224之间。然而,将理解的是,外臂表面222可以以其他配置、轮廓、结构等来实现。为了清楚和一致的目的,当弹性臂188处于第一位置P1时,外臂表面222由弹性臂188的与轴线AX间隔最远的任何表面、面、边缘、顶点或点限定。
继续参考图20-23,弹性臂188还包括从臂端200向远侧延伸并与外臂表面222汇合的倾斜表面230。倾斜表面230被成形和布置为响应于接合、接触、抵接等而使弹性臂188相对于轴线AX偏转。举例来说,在所示的配置中,倾斜表面230被成形和布置成抵靠着驱动套管114的近侧部分116的锥形座表面192接合(见图7C),以便当钻头66被附接到外科手持件组件62时使弹性臂188从第一位置P1移动到第二位置P2(依次比较图7B-7D)。类似地,在所示配置中,倾斜表面230被成形和布置成当释放构件164沿轴线AX向远侧平移时接合释放组件150的致动元件174(见图7G-7H)以使弹性臂188朝向第二位置P2移动,便于从外科手持件组件62移除钻头66(依次比较图7F-7I)。
现在参考图20-24B,弹性臂188的所示配置包括臂本体232和通常以234表示的指状部。在一种示例性配置中,臂本体232具有大致线性的轮廓,具有与柄杆176的近端178汇合的大致弓形的部分。如图22最佳所示,臂本体232远离柄杆176的近端178延伸。在所示配置中,本配置将保持表面224置于相对于轴线AX限定的臂位置角236(见图22),该臂位置角236当弹性臂188处于第一位置P1时是大致倾斜的并且当弹性臂188处于第二位置P2时是大致垂直的。然而,从随后对插入部分72、驱动套管114的近侧部分116、和输出毂96之间的相互作用的描述中将会理解,保持表面224可以以其他方式布置或配置,例如当弹性臂188处于第二位置P2时相对于轴线AX成非垂直的角度。可以考虑其他配置。此外,虽然在所示配置中臂本体232背离轴线AX朝向臂端200延伸,但是可以想到的是,在钻头66的替代配置中臂本体232可以大致平行于轴线AX延伸。在其他配置中,保持表面224可以相对于弹性臂188布置或配置,使得保持表面224相对于弹性臂188成80度角布置。然而,保持表面可以相对于弹性臂以大于或小于80度的任何合适角度布置。
弹性臂188的指状部234形成在臂端200处,并且,在所示出的配置中,提供或以其他方式限定了所述外臂表面222,保持表面224和倾斜表面230。如图22所示,指状部234总体上远离轴线AX突伸到外臂表面222。如图23所示,指状部234限定了一对外指状部表面238,它们彼此间隔开指状宽度240并且大致垂直于保持表面224。然而,将理解的是,指状部234可以以多种不同的方式配置,例如具有三角形轮廓,矩形轮廓,导圆的轮廓,五边形轮廓或其他合适的轮廓。
在所示的配置中,指状部234还包括对准元件,通常以242表示,该对准元件与臂端200相邻布置。对准元件242可被定位于弹性臂188上除指状部234之外的不同位置。此外,少于全部的弹性臂188可以包括对准元件242。从下面的后续描述中将认识到,对准元件242可包括外臂表面222的至少一部分,倾斜表面230的至少一部分,和/或与外臂表面222和倾斜表面230相邻布置的一个或多个平面臂表面244(见图20-23)。这里,当弹性臂188处于第二位置P2时,平面臂表面244被布置为与接口124的外部非驱动表面214的相应平面220大致共面(见图24B)。在一些配置中,对准元件242可包括单一平面臂表面244。此外,虽然对准元件242的所示配置采用布置在两个平面臂表面244之间的大致平面的外臂表面222,但是应当理解,可以想到其他配置。通过非限制性示例,外臂表面222可以被实现为由非平面臂表面限定的离散边缘或点,比如形成为楔形,其中,当弹性臂188处于第二位置P2时,所述离散边缘或点被布置成与接口124的最外部驱动部分202之一径向对准(例如,与之共线)。在一些配置中,例如在整体附图中示出的配置中,对准元件242被成形为使得当弹性臂188处于第二位置P2时模仿、镜像或以其他方式补充(complement)接口124。可以设想其他配置,例如在接口124被配置有星形轮廓的情况下,该星形轮廓具有绕轴线AX间隔开的多个驱动凸角245,例如图32所示的配置,对准元件242可以具有如下轮廓:至少部分地复制或以其他方式补充驱动凸角245之一(例如,三角形轮廓)。
使用对准元件242以,在钻头66附接到外科手持件组件62的过程中,当弹性臂188响应于沿着轴线AX施加到钻头66上的力而从第一位置P1运动到第二位置P2时,促进钻头66绕轴线AX的至少部分旋转。更具体地,如图24A-24B所示,当弹性臂188响应于与驱动套管114的近侧部分116的锥形座表面192的接合而朝向第二位置P2移动时,对准元件242的一个或多个部分布置成与锥形座表面192抵接。在此,因为当弹性臂188被远离第一位置P1偏转时其中存储有势能,所以,当对准元件242被从驱动套管114的近侧部分116的锥形座表面192推进到驱动套管114的近侧部分116的孔122中时,锥形座表面192与对准元件242的一个或多个部分之间的抵接促进钻头66相对于驱动套管114的至少部分旋转。因此,当弹性臂188进入孔122时,钻头66与孔122“自对准”,因为钻头66绕轴线AX的旋转是由外臂表面222被推向孔拐角122C之一而引起的,并且对准元件242的平面臂表面244被带至与相邻的孔平面122F相应接合(比较图24A-24B)。
在本配置中,弹性臂188从相对于轴线AX位于第一臂距离处的第一位置P1间接地移动至相对于轴线AX位于第二臂距离处的第二位置P2。更具体地,弹性臂188可以从第一位置P1直接移动到相对于轴线AX位于第三距离处的第三位置P3(图24A)以及从第三位置P3直接移动到第二位置P2(图24B)。相对于轴线AX的第一臂距离可以大于最外部驱动部分202和轴线AX之间的第一接口距离204。相对于轴线AX的第三臂距离可以小于第一臂距离和第一接口距离204中的每一个。相对于轴线AX的第二臂距离可以大于第三臂距离并且小于或等于第一接口距离204。
当弹性臂188位于第三位置时,外臂表面222接合孔平面122F之一。因为弹性臂188被远离轴线AX推动,所以外臂表面222从孔平面122F移动到孔拐角122C之一导致弹性臂188从第三位置(图24A)移动到第二位置P2(图24B),进而使钻头旋转成与孔对准。然而,可以想到的是,当钻头在插入孔中之前已经与孔对准并且在钻头66上施加沿着轴线AX的力时,弹性臂可以从第一位置P1直接移动到第二位置P2。
因为当弹性臂188处于第二位置P2时,平面臂表面244与接口124的平面220大致共面,所以,一旦指状部234被接收在孔122内并且外臂表面222被接收在孔拐角122C之一中,那么上述的旋转将使钻头66的接口124与驱动套管114的近侧部分116的孔122即“分度(index)”。尽管此配置通过使钻头66的接口124与驱动套管114的近侧部分116的孔122“自对准”提供了与末端执行器组件64附接到外科手持件组件62相关的优势,但应当理解,钻头66可以以其他方式配置,例如具有不同类型的对准元件242和/或指状部234。作为非限制性示例,在一些配置中钻头66可以省略对准元件242和/或指状部234。可以考虑其他配置。
现在参考图15A-19C,如上所述,驱动套管114的近侧部分116与致动器组件82的输出毂96协作,以通过输出毂96与驱动套管114之间的花键接合而促进钻头66绕轴线AX的旋转。如图15A和17A中最佳所示,输出毂96在远侧毂端246和近侧毂端248之间延伸,并且包括一个或多个内部花键250,该花键从与集成的载架104相邻的远侧毂端246朝向近侧毂端248延伸,但与近侧毂端248间隔开。在此,输出毂96设置有锁止锥形部252,该锁止锥形部具有向内部延伸以与内部花键250汇合的大致截头锥形的轮廓,使得内部花键250终止于近侧毂端248的远侧。
继续参考图15A和17A,驱动套管114的近侧部分116在驱动套管114的近侧部分116的远端254和驱动套管114的近侧部分116的近端256之间延伸。在此,锥形座表面192形成在远端254处,并且向内部渐缩到六角孔122中,如上所述。孔122继而沿着轴线AX朝向近端256延伸。在一些配置中,驱动套管114的近侧部分116设置有释放锥形部258,该释放锥形部类似地向内部渐缩成六角形孔122(见图17A),以帮助促进从外科手持件组件释放钻头66。通过由驱动套管114的近侧部分116的外表面形成的一个或多个沟槽或从驱动套管114的近侧部分116的外表面延伸的一个或多个突出部来促进此花键接合。在图15A示出的一种配置中,所述一个或多个突出部包括外部花键260,该外部花键260被形成为从近端256朝着远端254延伸但与远端254间隔开。在近端256处,外部花键260限定出与释放锥形部258相邻的锁定表面262。锁定表面262被布置为抵接弹性臂188的保持表面224,以将钻头66轴向地锁定到外科手持件组件62。内部花键和外部花键的特定形状和布置可以调整为不同的布置或几何形状,只要这些锁定表面仍然存在并且相对于孔布置成当驱动接口被接收在孔中时锁定表面能够触及到钻头的固定表面。在一些配置中,释放锥形部258和锁定表面262是一体的,并且协作以形成驱动套管114的近侧部分116的保持表面,该保持表面被配置用于抵接弹性臂118的保持表面224。驱动套管114的近侧部分116的保持表面远离轴线AX从近侧向远侧渐缩,以防止钻头66从驱动套管114意外释放。
在图15B、17A和17C中最佳显示的一种配置中,近端256从输出毂96的近侧毂端248向远端间隔开。驱动套管114的近侧部分116的锁定表面262同样从近侧毂端248向远侧间隔开,并且锁定表面262也从输出毂96的锁止锥形部252向远侧间隔开。这种配置确保了钻头66的轴向保持通过弹性臂188的保持表面224与驱动套管114的近侧部分116的锁定表面262之一、而不是与驱动套管114的近侧部分116的其它部分或输出毂96之间的接合而实现。换句话说,输出毂96的锁止锥形部252和驱动套管114的近侧部分116的释放锥形部被布置和配置成不与弹性臂188的保持表面224保持抵接接合,就能允许钻头66被轴向地保持。而且,如图17A-19C中大致描绘的那样,驱动套管114的近侧部分116的外部花键260相对于孔122关于轴线AX径向地布置。因此,因为驱动套管114的近侧部分116的外部花键260限定了锁定表面262并且被与孔122径向布置,与孔拐角122C相邻,所以弹性臂188的保持表面224需要与接口124的最外部驱动部分202关于轴线径向地对准,以便接合锁定表面262之一。驱动套管114的近侧部分116和输出毂96的特定形状和布置可以调整为不同的布置或几何形状,只要锁定表面仍然存在并且相对于孔布置成当驱动接口被接收在孔中时使锁定表面能够触及到钻头的保持表面。
现在参考图15D,示出并描述了驱动套管和输出毂的替代实施例。驱动套管114'的近侧部分116'与致动器组件的输出毂96'协作,以通过输出毂96'与驱动套管114'之间的花键接合来促进钻头绕轴线AX的旋转。输出毂96'在远侧毂端246'和近侧毂端248'之间延伸,并且包括一个或多个内部花键250',该花键从与集成的载架104'相邻的远侧毂端246'朝向近侧毂端248'延伸但与近侧毂端248'间隔开。在每对花键250'之间,可以有凹部251。与那些凹部轴向对准地,可以有凹口253,该凹口为弹性臂向外挠曲提供了额外间隙。在此,输出毂96'设有锁止锥形部252',该锁止锥形部具有向内部延伸以与内部花键250'汇合的大致截头锥形的轮廓,使得内部花键250'终止于近侧毂端248'的远侧。
继续参考图15D,驱动套管114'的近侧部分116'在驱动套管114'的近侧部分116'的远端254'和驱动套管114'的近侧部分116'的近端256'之间延伸。在此,锥形座表面形成在远端254处并且向内部渐缩到六角形孔122'中,如上所述。孔122'继而沿着轴线AX朝向近端256'延伸。在一些配置中,驱动套管114'的近侧部分116'设置有释放锥形部259,该释放锥形部类似地向内部渐缩到六角形孔中,以帮助促进从外科手持件组件释放钻头。通过由驱动套管114'的近侧部分的外表面形成的一个或多个沟槽或从驱动套管114的近侧部分116的外表面延伸的一个或多个突出部来促进上述花键接合。在图15D所示的一种配置中,所述一个或多个突出部包括外部花键260',该外部花键260'形成为从近端256'朝向远端254'延伸但与远端254'间隔开。在近端256'处,外部花键260'限定了与释放锥形部259相邻的锁定表面262'。锁定表面262'与锁定表面262'径向地且至少部分轴向地对准。释放锥形部259可以由相对于锁定表面262'向近侧延伸的突出部261限定。锁定表面262'被布置用于抵接弹性臂188的保持表面224,以将钻头66轴向锁定到外科手持件组件62。内部花键和外部花键的特定形状和布置可以调整为不同的布置或几何形状,只要锁定表面仍然存在并相对于孔布置为当驱动接口被接收在孔中时使锁定表面能够触及到钻头的保持表面即可。在一些配置中,释放锥形部259和锁定表面262'是一体的,并且协作,以形成驱动套管114'的近侧部分116'的保持表面,该保持表面被配置用于抵接弹性臂的保持表面。驱动套管114的近侧部分116'的锁定表面可以从近侧向远侧垂直于轴线AX,以防止钻头从驱动套管114'意外释放。
在本配置中,近端256'从输出毂96'的近侧毂端248'向远侧间隔开。驱动套管114'的近侧部分116'的锁定表面262'同样从近侧毂端248'向远侧间隔开,并且锁定表面262'也从输出毂96'的锁止锥形部252'向远侧间隔开。释放锥形部259以及因此突出部261的近端也从输出毂96'的锁定锥形部252向远端间隔开。这种配置确保了钻头的轴向保持通过弹性臂的保持表面与驱动套管114'的近侧部分116'的锁定表面262'之一、而不是与驱动套管114'的近侧部分116'的其他部分或输出毂96'的接合而实现。换句话说,输出毂96'的锁止锥形部252'和驱动套管114'的释放锥形部259被布置和配置成不与弹性臂的保持表面保持抵接接合,即能允许钻头被轴向地固定。因为锁定表面262'与孔122'径向地布置,在孔拐角122C相邻,所以弹性臂的保持表面需要与接口的最外部驱动部分关于轴线径向地对准,以便接合锁定表面中的一个。
从下面的后续描述中将会理解,钻头66的插入部分72可以以足以可释放地附接到外科手持件组件的不同方式配置。作为非限制性示例,在一些示出的配置中,例如在图20-23中所描绘的配置中,插入部分72包括一对大致相同的、沿直径方向对置布置的弹性臂188,每个弹性臂188具有与接口124的相应最外部驱动部分202径向对准的相应保持表面224。然而,将意识到,可以设想其他配置。作为非限制性示例,可以想到的是,插入部分72可以包括两个弹性臂188,它们与最外部驱动部分202关于轴线AX以60度或其间隔径向间隔开(大致在图30和32-33中示意性地示出)。可以设想其他间隔,例如15度,30度,45度,或每个间隔。在一些配置中,弹性臂188和最外部驱动部分202之一被关于轴线AX定位在彼此的15度内。
此外,可以想到的是,插入部分72可包括彼此具有不同或相似配置的多个弹性臂188,例如具有不同形状、尺寸或成角度倾斜的保持表面224,指状部234,对准元件242等(在图30中示意性说明的)。更进一步地,将理解的是,插入部分72可以包括单一弹性臂188,例如在图25-26所示的配置中所示,或者可以包括多于两个弹性臂188,例如在图27-28所示的配置中所示,包括三个弹性臂188。此外,在图32-33中示意性示出的接口124的配置可分别具有在一个和六个之间的弹性臂188。此外,尽管接口124的一些配置包括彼此关于轴线AX在直径方向上对置间隔开并且具有相似或相同的轮廓的弹性臂188,但是可以设想其他布置。举例来说,在图30中示意性示出的接口124被示出为能够包括五个具有不同配置的弹性臂188(例如,具有不同轮廓和取向的保持表面224)。可以考虑其他配置。
尽管所示的钻头66被配置为麻花钻,其具有螺旋钻槽182以促进组织穿透,但是在一些配置中可以采用其他类型的切削尖端部分70。例如,切削尖端部分70可以被实现为钻、铰刀、丝锥(tap)、螺丝刀等。此外,如图28所示的配置中所示,在一些配置中,钻头66可进一步包括沿轴线AX延伸的钻头套管264,使得钻头66是空心的。
如上所述,本公开的钻头66的接口124可以具有足以被接收在孔122内并与孔122同时旋转的许多不同的横截面轮廓或配置。在一些配置中,接口124可以包括不同数量的平面220。举例来说,在图29-32所示的接口124的配置均包括至少四个平面220:在图29-30所示的配置中为六个,在图31所示的配置中为四个,而在图32所示的配置中为十二个。然而,其他配置可以采用少于四个平面220,例如图33所示的配置包括两个平面。应当理解,可以想到其他布置和配置的接口124和/或平坦表面220。
在一些配置中,接口124可以包括限定所述最外部驱动部分202的不同数量的拐角218。通过说明的方式,在图29-30所示的接口124的配置是大致六边形的,并且分别包括限定所述最外部驱动部分202的六个拐角218。在图31中所示的接口124是大致矩形的,并包括限定所述最外部驱动部分202的四个拐角218。图32中所示的接口124呈大致星形,并且包括六个驱动凸角245,每个驱动凸角245包括限定最外部驱动部分202的拐角218。在接口124包括终止于例如由点或顶点限定的拐角218处的驱动凸角245的配置中,至少两个驱动凸角245可以限定最外部驱动部分202。但是,如上所述,可以设想其他配置,例如接口124包括三个驱动凸角245,四个以上的驱动凸角245等。图33中所示的接口包括不规则形状,该不规则形状包括限定最外部驱动部分202的单一拐角218。应当理解,可以想到其他布置和配置的拐角218和/或最外部驱动部分202。
现在参考图29中示意性地示出的钻头66的插入部分72的配置,弹性臂188的保持表面224之一和接口124的最外部驱动部分202的外驱动表面206之一包括、限定与轴线AX相交的公共平分平面CBP或以其他方式与其对准,以限定保持表面224和弹性臂188的两个相等部分以及外驱动表面206和最外部驱动部分202的两个相等部分。应当理解,上述对称关系是示例性的,并且可以设想其他配置。
现在参照图32中示意性描绘的钻头66的插入部分72的配置,弹性臂188之一的保持表面224中的一个和驱动凸角245之一包括、限定与轴线AX相交的公共平分平面CBP或以其他方式与其对准,以限定弹性臂188的保持表面224的两个相等部分以及最外部驱动部分202的两个相等部分(这里由三角形的驱动凸角245的顶点限定)。在此,应理解,上述对称关系是示例性的,并且可以设想其他配置。
现在参照图31中示意性描绘的钻头66的插入部分72的配置,弹性臂188的保持表面224之一包括、限定与轴线AX相交的第一平分平面FBP或以其他方式与其对准,以限定保持表面224的两个相等部分。此外,接口124的最外部驱动部分202之一包括、限定与轴线AX相交的第二平分平面SBP或以其他方式与其对准,以限定最外部驱动部分202的两个相等部分(在此,由矩形轮廓的拐角218中的两个拐角的顶点限定)。在此配置中,第二平分平面SBP围绕着轴线AX与第一平分平面FBP径向间隔大约60度。因此,如上所述,弹性臂188的保持表面224可以以大约60度的间隔与接口124的最外部驱动部分202径向对准。在此也可以考虑其他配置。
现在参考图2,在一种配置中,接口124具有被限定于远侧接口端194和近侧接口端196之间的接口长度IL,并且柄杆176具有在远端180和近端178之间限定的柄杆长度SL,柄杆长度SL大于或等于接口长度IL的三倍。但是,本领域普通技术人员将理解,钻头66可设想其他配置,例如,柄杆长度SL为接口长度IL的五倍或更多倍。现在参考图22,在所示的配置中,保持表面224与近侧接口端196间隔开大于或等于接口长度IL的保持距离RD。在此也可以考虑其他配置。
现在参考图1-2和34,如上所述,在一些配置中,提供了末端执行器组件64的尖端保护器68,以利于将钻头66可释放地附接到外科手持件组件62的驱动套管114,例如尖端保护器68至少部分地遮盖钻头66的切削尖端部分70。因此,使用者可以抓握尖端保护器68并由此操纵钻头66以利于与外科手持件组件62的附接,在随后将尖端保护器68从切削尖端部分70移除之前不接触切削尖端部分70。为此,如图36所示,尖端保护器68总体上包括被配置成由使用者抓握的手柄266和能够接收钻头66的切削尖端部分70的插口268。
在图1-2和34-36所示的尖端保护器68的配置中,并且如图36中最佳所示,手柄266包括第一手柄本体270和第二手柄本体272,它们被轴向操作地附接在一起,例如通过压配合接合。第一手柄本体270限定沿着手柄轴线HA延伸的手柄孔274。接收器276被可旋转地支撑在手柄孔274内,并且包括能够例如经由摩擦配合接合来接收钻头66的切削尖端部分70的插口268。在本配置中,接收器276包括凸缘278,该凸缘278抵接第一手柄本体270的与第二手柄本体272相邻的那部分。第二手柄本体272包括入口嘴部280,该入口嘴部向内渐缩至台阶区域282,该台阶区域与接收器276的凸缘278相邻设置,以在第一手柄本体270和台阶区域282之间限定凹部284。凸缘278设置在凹部284内,使得接收器276被约束而不能沿着手柄轴线HA平移和从手柄孔274中移出。因此,接收器276能够在手柄孔274内绕手柄轴线HA旋转而无需旋转手柄266。
当切削尖端部分70设置在插口268内时,钻头66与接收器276同时有效地绕手柄轴线HA旋转。在此,使用者可以抓握手柄266并将钻头66附接到外科手持件组件62,而不会接触切削尖端部分70。而且,在本配置中,在手柄266和钻头66之间提供的相对旋转补充了如上结合图24A-24B描述的钻头66的“自对准”特征。具体地,在本配置中,接口124经由对准元件242相对于孔122的分度可以在不将旋转传递回手柄266的情况下进行,这高效地促进了钻头66到外科手持件组件62的附接。
如上所述,尖端保护器68可以多种不同的方式配置,以便于对钻头66的操纵。例如,在图37-38所示的尖端保护器68的配置中,手柄266的第一手柄本体270和第二手柄本体272被横向操作地附接到一起,例如通过互锁特征、粘结、结合等。在本配置中,凹部284同样设置成容纳凸缘278,以限制接收器276相对于手柄266的轴向运动,并且插口268类似地被配置用于可释放地固定至钻头的切削尖端部分70,例如通过摩擦接合。
图39-40所示的尖端保护器68的配置被实现为单元式的一件式部件,使得手柄266限定所述插口268,这可以与其中手柄266和钻头66之间的相对旋转是不希望的或不必要的配置结合使用。在一些配置中,例如那些包括单一件尖端保护器68的配置,尖端保护器68的至少一部分可以是可弹性变形的,可以是渐缩的或阶梯状的以容纳不同尺寸的切削尖端部分70,等等。应当理解,这些特征也可以与本文所示的其他类型的尖端保护器68结合使用。
图41-42所示的尖端保护器68的配置采用其中设置了磁体286的单元式一件式手柄266。在此,插口268同样由手柄266限定,并且沿着手柄轴线HA在磁体286和入口嘴部280之间延伸。在钻头66由铁磁性材料制造的情况下,磁体286会吸引切削尖端部分70,以促进尖端保护器68和钻头66之间的可释放保持。在此,应当理解的是,插口268可以设计尺寸成允许与钻头66松配合,并且因而促进钻头66和手柄266之间的相对旋转,同时经由磁体286轴向地保持钻头66。在一些配置中,例如在磁体286相对强劲的情况下,插口268可以设计尺寸成接收各种尺寸、直径等的切削尖端部分70。
图43-44所示的尖端保护器68的配置采用了手柄266,该手柄266被与以上结合图35-36所述的尖端保护器68的配置类似地进行配置。然而,在本配置中,套筒288被支撑在第一手柄本体270中。在此,套筒288可旋转地支撑着接收器276并且与第二手柄本体272协作以限定凹部284,其中凸缘278设置在凹部284中。与以上结合图41-42描述的尖端保护器68的配置相似,磁体286同样被用于帮助保持钻头66的切削尖端部分70。然而,在本配置中,磁体286也关于手柄轴线HA径向地布置,以对钻头66提供进一步的磁性吸引,并且在一些配置中,以便于保持各种尺寸、直径等的切削尖端部分70。作为说明性示例,直径小于接收器276的插口268的直径的切削尖端部分70可以通过这种布置的磁体286在轴向和横向上得以保持。
图45-46中所示的尖端保护器68的配置采用了手柄266,第一手柄本体270,第二手柄本体272和套筒288,它们与如上关于图43-44所述的尖端保护器68的配置相似。然而,在本配置中,接收器276包括一个或多个向着手柄轴线HA向内延伸的弹性凸耳290。在此,当切削尖端部分70插入到插口268中时,弹性凸耳290接触切削尖端部分70并在切削尖端部分70上施加力。因此,可以理解的是,本配置的尖端保护器68同样可以用于可释放地附接到各种尺寸、直径等的切削尖端部分70。
图7A-7I依次示出了与将钻头66附接到外科手持件组件62然后从外科手持件组件66释放钻头66有关的某些步骤。图7A示出了外科手持件组件62的各个部分,其中钻头66被完全移除。
在图7B中,示出了钻头66的插入部分72被部分地插入外科手持件组件62中。尽管未在本视图中示出,但是将理解,有利地可以在将尖端保护器68可移除地附接到切削尖端部分70的情况下执行钻头66的插入,以允许钻头66和手柄266之间的相对旋转,如上所述。在图7B中,示出了弹性臂188远离柄杆176的近端178延伸,使得臂端200被轴向地设置在深度套管134和驱动套管114的近侧部分116的远端254之间。弹性臂188被示出布置在第一位置P1中。
在图7C中,钻头66进一步前进到外科手持件组件62中(与图7B比较)。在此,弹性臂188的倾斜表面230被示为抵靠着驱动套管114的近侧部分116的座表面192抵接,被朝向轴线AX偏转。
在图7D中,钻头66更进一步前进到外科手持件组件62中(与图7C比较)。在此,弹性臂188的外臂表面222被示为与驱动套管114的近侧部分116的孔122接触,如从对准元件242的先前描述中所理解的,这意味着,在接口124和孔122之间不发生任何接合、接触或抵接的情况下,钻头66的接口124被相对于驱动套管114的近侧部分116的孔122分度。此外,在图7D中示出弹性臂188布置在第二位置P2。
在图7E中,钻头66更进一步推进到外科手持件组件62中(与图7D比较)。在此,接口124的近侧接口端196已经进入驱动套管114的近侧部分116的孔122内。同样在图7E中,示出弹性臂188被布置于第二位置P2。
在图7F中,钻头66被完全推进到外科手持件组件62中(与图7E比较)。在此,弹性臂188被示出为背离轴线AX、背离第二位置P2朝向第一位置P1(或在一些配置中)向回偏转。如上所述,这使得弹性臂188的保持表面224与设置在驱动套管114的近侧部分116的近端256处的锁定表面262抵接,这防止钻头66沿着轴线AX向远侧运动。此外,钻头66的止动表面190和驱动套管114的近侧部分116的座表面192之间的抵接防止钻头66在外科手持件组件62内更进一步轴向地前进。因此,在图7F中,钻头66被轴向地锁定到驱动套管114。此外,由于钻头66的接口124设置在驱动套管114的近侧部分116的孔122内,所以钻头66被旋转地锁定到驱动套管114。这样,当处于图7F所示的取向时,外科手持件组件62可用于旋转钻头66。
在图7G中,钻头66设置在与图7F所示的相同的轴向位置中,但是弹性臂188被示为朝着轴线AX向回偏转,以便于通过致动释放组件150而从外科手持件组件62移除钻头66(与图7F比较)。更具体地说,在图7G中,释放组件150的套环162的旋转导致释放构件164的轴向平移,以将致动元件174的释放表面175与弹性臂188的倾斜表面230抵接,从而使弹性臂188朝着轴线AX向回偏转。
在图7H中,钻头66已经从图7F-7G所示的轴向位置被略微向前(向远侧)推动,并且示出了弹性臂188被进一步朝向轴线AX向回偏转(与图7G相比)。在图7H中,释放组件150的套环162的进一步旋转已经导致释放构件164的进一步轴向平移,从而致使弹性臂188更进一步向着轴线AX向回偏转,以将弹性件188的保持表面224移离与设置在驱动套管114的近侧部分116的近端256处的锁定表面262的抵接,便于从外科手持件组件62移除钻头66。
在图7I中,钻头66在被释放组件150释放之后轴向地缩回(与图7H比较)。在图7I中,弹性臂188被示出为布置在第二位置P2,并与驱动套管114的近侧部分116的近端256相邻设置。在图7I中,由于弹性臂188的保持表面224不与驱动套管114的近侧部分116的锁定表面262抵接,因此可以从外科手持件组件62移除钻头66。在一些配置中,当弹性臂188被朝向第二位置P2偏转并且偏转离开与锁定表面262的抵接时存储在其中的势能将钻头从图7F-7G中所示的轴向位置向远侧向前逼迫(即“踢”)。该特征是特别有利的,因为使用者通过释放组件150用一只手就可以释放钻头66。换句话说,使用者不必须用一只手直接抓握或以其他方式影响钻头66的运动,同时用另一只手操作释放组件150以使钻头66从驱动套管114脱离。
以这种方式,在此描述的并在整个附图中示出的末端执行器组件64在促进可释放地附接到外科手持件组件62的方面提供了重要优势。具体地,将认识到,通过将插入部分72引导到驱动套管114的近侧部分116中、然后沿轴线AX施加力,可以以简单、高效的方式将本公开的钻头66可靠地附接到外科手持件组件62。此外,将理解的是,本文所述的尖端保护器68,当与钻头66结合使用时,通过在将插入部分72引导到驱动套管114的近侧部分116中、然后沿着轴线AX施加力时允许使用者安全地操作和定位钻头66,而提供了额外的优点。此外,本文所述的末端执行器组件64的自对准特征,包括、但不限于弹性臂188的对准元件242以及在钻头66和尖端保护器68的手柄266之间提供的相对旋转,进一步提升了改善的使用者体验和效率,到外科手持件组件62的可靠附接。
如上所述,驱动套管114的远侧部分118可以包括远侧突出部126,该远侧突出部126被提供用于当外科手持件组件62与除旋转钻头66之外的其他应用相关地使用时便于传递旋转扭矩。更具体地,所示的驱动套管114被配置为使得外科手持件组件62可以旋转、驱动或以其他方式致动可被配置为接合驱动套管114的远侧部分118的远侧突出部126并与其同时旋转的许多不同类型的外科附接模块、工具、末端执行器等。将理解的是,本配置允许同一外科手持件组件62被用于大量的医学和/或外科手术过程中,比如钻削过程和扩孔过程、钻削过程和锯切过程、或钻削过程和线驱动过程。例如,驱动套管114的远侧部分118可以用于辅助下述之一的操作以及到其的附接:矢状锯组件、往复锯组件、钻卡盘组件、铰刀组件、线驱动组件和扩孔钻组件。
如图47-51所示,一种示例性外科附接模块300被示出为配置成可移除地附接到外科手持件组件62。图47和48示出了与外科手持件组件62分离的外科附接模块300。手持件壳体组件74包括与壳体组件74的远侧区域相邻的手持件联接器302。外科附接模块300包括外科附接壳体304。外科附接壳体304可包括被配置用于可移除地联接到手持件联接器302的外科附接联接器306。在所示的配置中,手持件联接器302和外科附接联接器306协作以形成卡口联接。外科附接联接器306包括卡口安装座308,并且手持件联接器302限定被配置用于接收卡口安装座308的腔310,反之亦然。外科手持件组件62包括销312,其被联接到弹簧偏置的按钮314(参见图50-51),以与外科手持件组件62的腔310中的卡口安装座308接合,以将外科附接模块300可释放地附接至外科手持件组件62。更具体地,卡口安装部308可以包括被配置用于接收销312的非线性狭槽316(参见图48),例如“J形狭槽”。当按下按钮314时,销312移动到被卡口安装座308的狭槽316接收的位置。当卡口安装座308被接收在腔310中时,按钮314可被释放以允许销312进入狭槽316的座中,以将卡口安装部308固定在外科手持件组件62的腔310中。在一些配置中,狭槽316形成有倾斜表面,用于使销312偏置并且向弹簧偏置的按钮314施加对反向的力,以将销312引导到狭槽316中,而无需使用者按下按钮314。当销312在狭槽316的座中时,卡口安装部308以及因此外科附接模块300处于被联接到外科手持件组件62的接合位置,并且卡口安装部308和外科附接壳体304的轴向运动得以防止。为了将卡口安装座308从手持件联接器302脱离,使用者按下按钮314,使销312从狭槽316的座释放,以允许外科附接壳体304轴向远离手持件联接器302移动。可以设想,手持件联接器302和外科附接联接器306可以具有不同的布置或几何形状,只要手持件联接器302和外科附接联接器306协作进行彼此附接即可。在其他配置中,外科附接模块300的衬套包括上述的卡口安装部。
如图49所示,外科附接模块300处于接合位置。外科附接模块300包括驱动轴318,该驱动轴318可旋转地联接到外科附接壳体304并且被配置用于围绕外科附接轴线SX旋转。当外科附接模块300处于接合位置时,外科附接轴线SX与外科手持件组件62的轴线AX对准。当外科附接模块300处于接合位置时,外科附接模块300的驱动轴318被联接至远侧突出部126,并且外科附接模块300被配置用于接收来自驱动套管114的远侧突出部126的扭矩。驱动轴318包括突出部320,该突出部320被配置用于联接至远侧突出部126并且经由干涉联接接收来自远侧突出部126的扭矩。可以设想,驱动轴318可以具有不同的布置或几何形状,只要驱动轴318与远侧突出部126接合从远侧突出部126接收扭矩即可。再次,尽管在本申请中描述了驱动轴318和驱动套管114的特定几何形状,但是应当理解,每个部件可以具有足以将扭矩从驱动套管114传递到外科附接模块300的任何合适配置。在示出的配置中,外科附接模块300包括被配置用于驱动外科末端执行器的输出构件。连杆机构和/或齿轮系可以联接至驱动轴318和输出构件,以将从远侧突出部126接收的并且在驱动轴318处可用的扭矩转换为在输出构件处可用的用于驱动外科末端执行器的机械动力。
如图47和50-51所示,当外科手持件组件62被联接到电源(例如,可移除电池)时,外科手持件组件62包括联接到电源的一个或多个电连接器322。尽管上述的外科附接模块300仅接收机械动力而不接收电力,但是可以预期一个或多个外科附接模块可以从外科手持件组件62接收机械动力和电力两者。例如,另一外科附接模块(未示出)可以包括旋转驱动附接模块,该旋转驱动附接模块包括光源(未示出),使得旋转驱动附接模块被配置用于通过驱动轴318以扭矩的形式接收机械动力并且通过外科手持件组件62的电连接以电压的形式接收电力。在其他配置中,某些外科附接模块当被联接到外科手持件时可以排外地从该外科手持件接收电力。
在图47-51中,外科附接模块300包括线驱动器组件。在2017年5月15日提交的题为“Surgical Wire Driver Capable of Automatically Adjusting for the Diameter ofthe Wire or Pin Being Driven”的美国专利公开号2017/0340374中公开了一种这样的线驱动器组件,该申请被整体以引用方式并入本文。可以想到的是,具有外科附接联接器的其他外科附接模块也可被可移除地附接到外科手持件组件62,所述外科附接联接器被配置用于联接到外科手持件组件62的手持件联接器302并且被配置用于从驱动套管114的远侧部分118的远侧突出部126接收扭矩。
如上所述,外科手持件系统60还包括测量模块128,其被配置用于可释放地附接到外科手持件组件62,以为外科医生提供与外科手持件组件62相关联的测量功能。当钻头66与驱动套管114的近侧部分116接合时,该测量模块128可与外科手持件组件一起使用。深度套管134设置在引导衬套132内,并被支撑以沿着测量轴线MX平移。深度套管134至少部分地布置在测量壳体138内。类似于外科附接模块300,测量模块126包括测量联接器324、326,其被配置用于可移除地联接到手持件联接器302。在一些配置中(参见图52-54),壳体138包括测量联接器324。在其他配置中(参见图55-66),衬套132包括测量联接器326。在所示的配置中,手持件联接器302和测量联接器324、326协作以形成卡口联接。测量联接器324、326包括卡口安装部328、330,并且手持件联接器302的腔310被配置用于接收卡口安装部328、330,或者反之亦然。联接至弹簧偏置的按钮314的销312(参见图50和54)被配置为与外科手持件组件62的腔310中的卡口安装座328、330接合,以将测量模块128可释放地附接到外科手持件组件62。更具体地,卡口安装座328、330可包括被配置用于接收销312的非线性狭槽332、334(见图53、56和64),比如“J形狭槽”。当按下按钮314时,销312移动到要被卡口安装座328、330的狭槽332、334接收的位置。当卡口安装座328、330被接收在腔310中时,按钮314可被释放以允许销312移动到狭槽332、334的座中,以将卡口安装座328、330固定于外科手持件组件62的腔310中。在一些配置中,狭槽332、334被形成有倾斜表面,用于使销312偏置并向弹簧偏置的按钮314施加反向的力,以将销312引导到狭槽332、334中,而无需使用者按下按钮314。当销312位于狭槽332、334的座中时,卡口安装座328、330以及因此测量模块128处于被联接到外科手持件组件62的接合位置,并且卡口安装座328、330以及测量壳体138的轴向运动得以防止。为了将卡口安装座328、330从手持件联接器302脱离,使用者按下按钮314将销312从狭槽332、334的座中释放,以允许测量模块128远离手持件联接器302轴向移动。可以设想,手持件联接器302和测量联接器324、326可以具有不同的布置或几何形状,只要手持件联接器302和测量联接器324、326协作以附接到彼此即可。外科手持件系统60在下述方面呈现出优势:采用同一手持件联接器302以将外科附接模块300(从外科手持件组件62接收机械动力的附接)和测量模块128两者可互换地附接到外科手持件组件62(不从外科手持件组件62接收机械动力的附接),而不必购买两个外科手持件——一个专用于测量功能,另一个专用于切割/钻孔组织。
如图4和6最佳所示,深度套管134包括限定孔338的内表面。深度套管134的孔338的尺寸设计成当测量联接器附接到手持件联接器302时至少部分地接收钻头66。深度套管134被配置为相对于钻头66滑动,以帮助执行与外科手持件组件62相关的测量功能。在某些配置中,驱动套管114,深度套管134和钻头66布置成当钻头66处于接合位置并且测量模块128被联接至外科手持件组件62时是同心的。当钻头66处于接合位置并且测量壳体138被联接至手持件壳体组件74时,深度套管134的尺寸设计成被至少部分地接收在驱动套管114的远侧部分118的孔122内。深度套管134沿着测量轴线MX和手持件轴线AX与钻头66的同心度、以及深度套管134配置成被接收在位于外科手持件组件62中的驱动套管114内的布置在下述方面中是有益的:向用测量模块128操作外科系统60的使用者提供对手术部位的可见性。在PCT/US2016/049899中描述的外科手持件的配置对于其全部公开内容通过引用方式并入本文。在某些实施例中,深度套管134可包括不与驱动套管114的孔同心的深度延伸部。
图52-54示出了根据测量模块128的示例性配置的外科手持件系统60。在至少某些方面,图52-54中所示的配置与先前描述的配置相同,其中相同的数字表示相同的组件。在图52-54所示的配置中,测量壳体138包括如下所述的测量联接器324。应当理解,图47-51中描述的任何特征可包括在图52-54中描述的实施例中,反之亦然。
如图53所示,测量壳体138包括具有近侧区域的本体部分340,近侧区域具有包括近侧表面342,近侧表面342被配置为当测量模块128联接至外科手持件组件62时面向外科手持件组件62。测量壳体138可以包括任何合适的材料,例如塑料或金属。另外,测量壳体138可以由两个互补的壳部件形成。
测量壳体138包括测量联接器324。测量联接器324从近侧表面342向近侧延伸。如上所述并且如在图53所示的配置中示出的,测量联接器324包括卡口安装座328。卡口安装座328包括如上所述的“J形狭槽”332和与该“J形狭槽”相对的、用于接收马达壳体85的突出部346(见图50)的另一狭槽344,以帮助相对于手持件联接器302进行径向对准。
如图54所示,测量模块128还包括衬套132,衬套132被至少部分地接收在测量壳体138中并且在衬套132的近端和远端之间至少部分地围绕着深度套管134。在某些配置中,衬套132的近端延伸超出测量壳体138的近侧表面342。在采用卡口安装座328的一些配置中,例如图53和54所示的配置,卡口安装座328包括孔348,并且衬套132在卡口安装座328的孔348内延伸穿过测量壳体138的近侧表面342。衬套132包括限定孔350的内表面。衬套132的孔350与测量轴线MX同心,其中衬套132的孔350围绕着深度套管134。衬套132被配置用于当测量联接器324附接到手持件联接器302时部分地被驱动套管114的远侧部分118的孔352接收。衬套132还包括外表面,该外表面具有与衬套132的近端相邻的对准部分354。
衬套132的对准部分354的外径被设计尺寸成近似于驱动套管114的远侧部分118的孔352的内径,以使测量轴线MX与手持件轴线AX对准。换句话说,对准部分354用于将衬套132引导到驱动套管114的远侧部分118的孔352中。在一些配置中,对准部分354朝着测量轴线MX从远侧向近侧渐缩以辅助对准。确保测量轴线MX与手持件轴线AX(即驱动套管114的轴线)正确对准减轻了在测量模块128被联接到外科手持件组件62时可能发生在深度套管134、驱动套管114和钻头66之间的结合。该结合可被定义为深度套管134与驱动套管114和钻头66中的至少一个之间的不期望的摩擦,其可能导致深度套管114相对于驱动套管114和钻头66沿着测量轴线MX的轴向移动的限制。当钻头66缩回时,此结合可以阻止深度套管134的快速向远侧移动。更具体地,如果结合力太大,则与深度套管134相关联的偏置机构(如下所述)可能不能使深度套管134保持与骨头表面或板表面接合,并且当外科手持件组件62被向近侧移动时,测量模块128的控制器可能不能准确地确定深度套管134的正或负加速度。使衬套132与驱动套管114直接对准进行的是零件到零件间的对准。使用零件到零件间的对准的一个好处是减轻可能影响到公差累积的不对准。
如图53所示,测量壳体138可包括电连接器356,该电连接器356被配置用于当手持件联接器302联接到测量联接器324时接合外科手持件组件62的电连接器322,以在外科手持件组件62和测量模块128之间传输电能。在图53所示的配置中,测量模块128的电连接器356包括两个或三个电插针,并且外科手持件组件62的电连接器322包括两个或三个对应的插针插口,其被配置为在测量模块128联接到外科手持件组件62时接收电插针。三个电插针从测量壳体138的本体部分340的近侧表面342延伸,并且与衬套径向间隔开。更具体地,该组三个电插针被布置为在狭槽332、344之间的径向相等的距离处与卡口安装座328的狭槽332、344间隔开。这三个电插针包括用于电力的电插针,用于接地的电插针,和用于数据信号传输的电插针。用于信号传输的电插针可用于在测量模块128和外科手持件组件62之间进行通信和控制。在一些配置中,测量模块128的电连接器356和外科手持件组件62的电连接器322分别包括少于三个的插针和插针插口。在其他配置中,测量模块128和外科手持件组件62分别包括多于或少于三个的插针和插针插口。测量模块128的电连接器356被配置为从外科手持件组件62接收电力。测量模块128的电连接器356还联接至位移传感器组件136和显示器148,以在测量联接器324联接到外科手持件组件62时向位移传感器组件136和显示器148供应电力。
图55-66示出了根据测量模块128的另一示例性配置的外科手持件系统60。在至少一些方面中,图55-66所示的配置与先前描述的配置相同,其中相同的数字指示相同的部件。在图55-66所示的配置中,衬套132包括如下所述的测量联接器326。同样,以上关于测量模块128的其他实施例描述的任何特征可以与本实施例结合使用,反之亦然。例如,上述电连接器322、356的结构可以与测量模块128的任何配置一起使用。
如图56所示,测量壳体138包括具有近侧区域的本体部分340,该近侧区域具有近侧表面342,近侧表面342被配置为当测量模块128联接至外科手持件组件62时面向外科手持件组件62。
如图57所示,测量模块128包括被部分地接收在测量壳体138中的衬套132。衬套132沿着测量轴线MX在突伸超出测量壳体138的近侧表面342的近端和与该近端相反的远端之间延伸。衬套132包括与近端相邻的近侧部分358,近侧部分358包括具有第一内径的孔360。在图57所示的配置中,衬套132的近侧部分358包括测量联接器326。如上所述并且如图57所示的配置中所示,测量联接器326可以包括卡口安装座330。卡口安装座330包括如上所述的“J形狭槽”334和与“J形狭槽”相对的另一狭槽362,该另一狭槽362用于接收马达壳体85的突出部364(见图60),以帮助相对于手持件联接器302进行径向对准。
衬套132的近侧部分358被配置成抵接马达壳体85(见图50和51)。衬套132的近侧部分358抵接马达壳体85,以帮助测量轴线MX与手持件轴线AX对准。测量轴线MX与手持件轴线AX的对准减轻了结合,当测量模块128联接至外科手持件组件62时并且在外科手术期间深度套管134的轴向运动过程中,此结合可能发生在深度套管134、驱动套管114和钻头66之间。衬套132还包括在近侧部分358和远端之间的远侧部分366,远侧部分366包括与近侧部分358的孔360连通的孔368。远侧部分366的孔368具有小于第一内径的第二内径。远侧部分366的孔368的尺寸被确定为近似于深度套管134的外表面的外径,以帮助保持深度套管114与衬套132和测量轴线MX同心。
如图60和64最佳所示,衬套132的近侧部分358可以限定一个或多个与衬套132的近侧部分358的孔360连通的凹部370。所述一个或多个凹部370分别配置成接收马达壳体85的一部分,以帮助衬套132相对于外科手持件组件62的径向对准并且确保测量轴线MX与手持件轴线AX的对准。在所示的配置中,衬套132的近侧部分358限定四个凹部370。
在图58、59和66所示的一种配置中,衬套132的远侧部分366和深度套管134中的至少一个包括一个或多个朝向衬套132的远侧部分366和深度套管134中的另一个延伸的突出部。所述一个或多个突出部被配置用于帮助将深度套管134定中心在衬套132的远侧部分366的孔368中以及定中心在外科手持件组件62的驱动套管114的远侧部分118的孔352内。在一些配置中,所述一个或多个突出部可分别包括环形圈。在其他配置中,所述一个或多个突出部372包括围绕着衬套132径向布置的单一突出部376(参见图66)。尽管所述一个或多个突出部372被示出在衬套132的远端部分处,但是可以预期的是,所述一个或多个突出部372可以设置在沿着衬套132的另一位置。例如,所述一个或多个突出部372可以直接设置在测量模块128的齿轮146的下方,以当深度套管134沿着测量轴线MX移动时帮助保持齿轮146与深度套管134的多个齿的一致且紧密的啮合接合。突出部372可以采用两个、三个或更多个轴向延伸的肋的形式,它们在衬套132中隔开以围绕深度套管134。在某些实施例中,衬套132上的突出部372被间隔开使得它们不与深度套管134的齿相互作用。
深度套管134还可包括一个或多个从深度套管134的外表面向外延伸的突出部373。该一个或多个突出部373被配置成抵接衬套132和驱动套管114中的至少一个,以将深度套管134定中心在衬套132的孔360、368中,这导致深度套管134被定中心在驱动套管114的孔352中。在图59所示的一种配置中,从深度套管134的外表面向外延伸的所述一个或多个突出部373包括环形圈374。在图55-66所示的配置中,从深度套管134的外表面向外延伸的所述一个或多个突出部373被配置为与延伸到衬套132的孔368中的所述一个或多个突出部372协作,帮助将深度套管134定中心在衬套132的孔368中以及定中心在驱动套管114的孔352内。当测量联接器326联接到手持件壳体组件74时,将深度套管134定心在衬套132的孔352中以及定心在驱动套管114的孔352内帮助减轻在深度套管134、驱动套管114和钻头66、之间的结合。如上所述,使用两组突出部(衬套132上的一组突出部和深度套管134上的一组突出部)来限制利用仅一组突出部可能发生的铰接是特别有利的。突出部372、373可具有任何合适的形状或尺寸。突出部的数量可以变化,例如1、2、3、4或更多。突出部372、373被设计尺寸并且定位成使得深度套管134可以无约束地在衬套132的孔368内移动。另外,可以想到的是,深度套管134可具有两组突出部,一组突出部与另一组突出部轴向间隔开。类似地,可以预期的是,衬套132可以具有两组突出部,一组突出部与另一组突出部轴向间隔开。
如图62-63所示,测量模块128包括偏置机构378,该偏置机构378联接到齿轮146并且被配置用于偏置齿轮146使其在一个方向上旋转,使得深度套管134的近端被朝向衬套132的远端偏置到偏置位置。在所示的配置中,偏压机构378包括扭力弹簧。偏置机构378协助位移传感器组件136生成用于与深度套管134相关的测量功能的准确信号。深度套管134的一致且不受限制(无约束)的运动有助于偏压机构378的正确操作。更具体地,如果偏置机构378在外科手术期间未能将深度套管134正确地返回至深度套管134的偏置位置,产生的信号可以反映深度套管134的准确位置,但是由于结合的原因深度套管134的位置可能处在对于外科手术来说的不正确位置。
应当理解,在某些实施例中,深度套管134可相对于测量壳体138和外科手持件组件62自由地移动,并且不用于限制钻孔的深度。换句话说,深度套管134可以不充当钻孔止动件,并且不联接到任何可靠地控制深度套管134相对于骨头或板的位置的致动器。换句话说,深度套管134可仅起到提供最终钻出的钻孔的测量功能的作用,但不禁止使用者前冲太深。
如图56、61和64所示,测量壳体138包括电连接器380,该电连接器380被配置为接合外科手持件组件62的电连接器322(见图55、60和61),以当手持件联接器302被联接到测量联接器326时在外科手持件组件62和测量模块128之间传输电力。在图56、61和64所示的配置中,测量模块128的电连接器380包括三个电端子382,并且外科手持件组件62的电连接器322包括三个对应的端子触头384,端子触头384被配置为当测量模块128联接至外科手持件组件62时处于电接触中。在所示的配置中,电端子382被形成为向外偏置,使得当电端子382与端子触头384接合(见图61)时,端子触头384施加与被偏置的端子382反向的力以帮助端子382与端子触头384的正确接合。三个电端子382从测量壳体138的本体部分340的近侧表面342延伸,并且相对于测量轴线MX在径向上远离衬套132间隔开。更具体地,该组三个电端子382被布置成在卡口安装部330的狭槽334、362之间与狭槽334、362以径向相等的距离间隔开。这三个电端子382包括用于电力的电端子,用于接地的电端子和用于信号传输的电端子。用于信号传输的电端子可用于在测量模块128和外科手持件组件62之间进行通信和控制。在一些配置中,测量模块128和外科手持件组件62分别包括少于三个的端子和端子触头。在其他配置中,测量模块128和外科手持件组件62分别包括三个以上的端子和端子触头。测量壳体138的电连接器380被配置为从外科手持件组件62接收电力。测量壳体138的电连接器还联接到位移传感器组件136和显示器148,以在测量联接器326联接至外科手持件组件62时向位移传感器组件136和显示器148供应电力。
应当理解,诸如在图58、59和66中描述的那些突出部可以与所描述的测量模块的任何其他实施例一起使用。另外,应当理解,测量模块128的任何实施例可以与在全文中描述的外科手持件组件62的任何形式一起使用。
还考虑了对深度测量模块进行再处理以重新使用的方法。该方法可以包括获得之前已经使用过的测量模块。该使用可以包括在外科手术过程中的使用,使得该使用过的测量模块先前接触过患者。在使用该测量模块的过程中,测量模块的一个或多个部件可能被弄脏,从而该使用过的测量模块不再处于无菌状态。术语被弄脏涉及其上具有任何残留生物学物质的部件。在某些实施例中,齿轮和深度套管上的多个齿可能被弄脏,即,其上残留有生物学物质。该使用过的测量模块可以包括在上面针对上述测量模块的各种实施例所描述的部件的任何组合。测量模块的这些部件中的任何一个都可能被弄脏。
该再处理方法可以进一步包括将测量模块的至少两个部件从彼此拆卸。所述至少两个部件可以是测量模块的任何部件,例如深度套管、齿轮、测量壳体、衬套、显示器等。拆卸步骤可以包括将测量壳体与深度套管和齿轮分开。拆卸步骤可以包括将深度套管与齿轮分离。拆卸步骤可以包括将衬套与测量壳体分离。当壳体的两个部件通过焊接或胶合固定于彼此时,拆卸步骤可以包括通过切割步骤或断开步骤破坏测量壳体以将测量壳体分成两个部件。应当理解,取决于测量模块被弄脏的程度,这些拆卸步骤中的任何一个可以单独地或组合地执行。
一旦拆卸步骤完成,该方法可以包括一个或多个清洁步骤。一种可能的清洁步骤是清洁弄脏的深度套管。另一个可能的清洁步骤是清洁弄脏的齿轮。另一个可能的清洁步骤是清洁测量壳体。又另一个可能的清洁步骤是清洁显示器。另外,再处理方法可以包括清洁衬套和/或设置于测量壳体或套管上的测量联接器。应当理解,还可以在一个或多个拆卸步骤之前执行一个或多个清洁步骤。
对测量模块的每个部件的清洁类型没有特别限制,可以包括机械清洁步骤和化学清洁步骤。例如,清洁步骤可以包括使待清洁的部件经历酶促清洁过程,超声清洁过程或其组合。深度套管、衬套和/或齿轮可能在一个或多个清洁步骤中被浸没。清洁步骤可以包括从深度套管的齿内、从齿轮的齿内或其组合内去除组织。某些部件可能无法承受侵入式的清洁步骤,例如显示器或控制器。对于这些部件,清洁可能包括用清洁用抗菌擦拭布擦拭表面,该擦拭布可能是基于酒精的。应当理解,这些步骤中的任何一个可以单独地或组合地执行,这取决于测量模块被弄脏的程度。
该再处理方法可以进一步包括重新组装测量模块的步骤。如果使用过的测量模块的一个或多个部件不能有效清洁,在使用过程中损坏了,在一个或多个拆卸步骤中损坏了,或者由于其他原因无法使用了,则可以用一个或多个新的部件重新组装测量模块。在重新组装步骤中可以使用的新部件没有特别限制,示例性的新部件可能包括新的深度套管,新的齿轮,新的衬套,新的位移传感器组件,新的测量壳体,新的控制器,新的显示器,或它们的组合。在某些情况下,一个或多个新部件可以与一个或多个清洁过的部件重新组装。
例如,重新组装的步骤可以包括利用清洁过的齿轮和清洁过的深度套管之一重新组装测量模块。可替代地,重新组装测量模块的步骤使用清洁过的深度测量套管和清洁过的齿轮两者。重新组装的步骤可以替代地包括用新的测量壳体(例如与两个或更多个协作以形成新的测量壳体的部件)重新组装测量模块。重新组装的步骤可以进一步包括用新的显示器重新组装测量模块。重新组装的步骤可以可选地包括用清洁过的衬套重新组装测量模块。重新组装的步骤可以可选地包括用新的衬套重新组装测量模块。可以预期的是,在重新组装的步骤中,新的或清洁过的深度套管被置于与新的或使用过的齿轮成啮合关系。还可以预期的是,新的或清洁过的壳体被重新组装成使得新的或清洁过的壳体至少部分地围绕新的或清洁过的齿轮和新的或清洁过的深度套管。重新组装的步骤可以包括将新的或使用过的测量壳体的部件彼此胶合或焊接。重新组装的步骤可以进一步包括将衬套固定到测量壳体的步骤。
再处理的方法可以进一步包括对重新组装的测量模块进行灭菌消毒的步骤。灭菌消毒的类型没有特别限制,但是在某些情况下,可以包括使用环氧乙烷气体对重新组装的测量模块进行灭菌消毒。可以使用其他类型的灭菌消毒,例如高压灭菌消毒过程或伽马灭菌消毒过程。尽管在某些实施例中,测量模块在重新组装之后被灭菌消毒,但是可以预期的是,测量模块的部件也可以在重新组装之前进行灭菌消毒。
应当注意,在本文描述的许多附图中,为了方便描述和易于图示,已经移除了外科手持件系统60的某些部件。
还应该注意的是,尽管外科手持件系统是针对手术应用的,但是外科手持件系统可以用于非手术应用。
将进一步理解,术语“包括”具有与术语“包括”相同的含义。此外,将理解的是,出于清楚和一致的非限制性说明性目的,本文使用诸如“第一”,“第二”,“第三”等术语来区分某些结构特征和部件。
在前面的描述中已经讨论了几种配置。然而,本文讨论的配置并非旨在穷举或将本发明限制为任何特定形式。已经使用的术语旨在具有描述性、而非限制性词语的性质。鉴于以上教导,许多修改和变化是可能的,并且本发明可以以不同于具体描述的方式实践。
本发明旨在由独立权利要求限定,其中特定特征在从属权利要求中列出,从属于一个独立权利要求的权利要求的主题也可以结合另一独立权利要求来实现。
本公开还包括以下条款,其中特定特征在从属条款中列出,这些条款可以具体地如参考上面的配置和附图更详细地描述的那样实施。
I.一种用于可释放地附接到外科器械的驱动组件的钻头,该钻头包括:
沿一轴线在近端和远端之间延伸的柄杆;
与柄杆的远端相邻的切削尖端部分;
布置在近端和远端之间的接口,所述接口包括与轴线间隔开第一接口距离的最外部驱动部分,所述最外部驱动部分包括背向所述轴线的外驱动表面;
从所述柄杆的近端延伸到臂端的弹性臂,所述弹性臂包括背向所述轴线的外臂表面,所述弹性臂可相对于所述轴线在以下位置之间移动:
第一位置,其中所述外臂表面与所述轴线间隔开大于第一接口距离的第一臂距离,和
第二位置,其中所述外臂表面与所述轴线间隔开小于第一臂距离的第二臂距离。
II.如条款I所述的钻头,其中第二臂距离小于或等于第一接口距离。
III.如条款I-II中任一项所述的钻头,其中,当所述弹性臂处于所述第二位置时,所述弹性臂的外臂表面和所述接口的最外部驱动部分的外驱动表面分别与所述轴线分开以基本相同的距离隔开。
IV.如条款I-III中任一项所述的钻头,其中,所述接口具有大致多边形的轮廓。
V.如条款IV所述的钻头,其中,所述接口具有导圆的六边形轮廓。
VI.如条款I-V中任一项所述的钻头,其中,所述弹性臂还包括在所述臂端处的对准元件,所述对准元件被配置成当所述弹性臂从所述第一位置移动到所述第二位置时促进所述钻头绕所述轴线的至少部分旋转。
VII.如条款VI所述的钻头,其中,所述弹性臂的对准元件至少部分地包括所述外臂表面。
VIII.如条款VI-VII中任一项所述的钻头,其中,所述弹性臂的对准元件包括与所述外臂表面相邻的一对平面臂表面;
其中,所述接口包括一对平坦表面;且
其中,当所述弹性臂处于所述第二位置时所述平面臂表面之一与所述平坦表面之一大致共面。
IX.一种用于可释放地附接到外科器械的驱动组件的末端执行器组件,所述末端执行器组件包括:
沿一轴线在切削尖端部分和插入部分之间延伸的钻头;和
尖端保护器,所述尖端保护器包括:手柄,该手柄具有沿着手柄轴线延伸的手柄孔;以及接收器,该接收器被可旋转地支撑在手柄孔内,并且被约束为不能沿着手柄轴线相对于手柄平移,该接收器限定了能够接收钻头的切削尖端部分的插口;
其中,所述手柄适于由使用者握持,以利于将钻头附接到外科器械,使得钻头和接收器相对于手柄同时旋转。
X.如条款IX所述的末端执行器组件,其中,所述钻头的插入部分包括:
沿所述轴线在近端和远端之间延伸的柄杆,所述切削尖端部分与远端相邻地布置;
布置在近端和远端之间的接口,所述接口包括与轴线间隔开第一接口距离的最外部驱动部分;和
从所述柄杆的近端延伸到臂端的弹性臂,所述弹性臂包括背向所述轴线的外臂表面,所述弹性臂可相对于所述轴线在以下位置之间移动:
第一位置,其中所述外臂表面与所述轴线间隔开大于第一接口距离的第一臂距离,和
第二位置,其中所述外臂表面与所述轴线间隔开小于第一臂距离的第二臂距离,
其中,所述弹性臂还包括在臂端处的对准元件,所述对准元件被配置用于当在钻头末端执行器组件被附接到外科器械的情况下所述弹性臂响应于被施加到手柄的力而从第一位置移动到第二位置时促使钻头绕所述轴线至少部分旋转。
XI.如条款IX-X中任一项所述的末端执行器组件,其中,所述尖端保护器的至少一部分是可弹性变形的。
XII.如条款IX-XI中任一项所述的末端执行器组件,其中,所述接收器被配置用于接收不同尺寸的钻头切削尖端部分。
XIII.如条款IX-XII中任一项所述的末端执行器组件,其中,所述钻头由铁磁材料形成;并且
其中,所述尖端保护器还包括能够将钻头的切削尖端部分保持在接收器内的磁体。
XIV.一种末端执行器组件,用于可释放地附接到外科器械的驱动组件,所述末端执行器组件包括:
钻头,其沿一轴线在切削尖端部分和插入部分之间延伸;和
尖端保护器,其能够被可移除地联接到钻头的切削尖端部分,以允许使用者在不接触切削尖端部分的情况下操纵钻头。
XV.一种用于将钻头安装在具有驱动组件的外科器械上的方法,所述钻头具有插入部分和可移除地联接至尖端保护器的切削尖端部分,所述方法包括:
握持住尖端保护器;和
将钻头的插入部分插入外科器械中,以便当钻头联接到驱动组件时钻头相对于尖端保护器的至少一部分旋转。
XVI.如条款XV所述的方法,其中,将钻头的插入部分插入外科器械中的步骤包括相对于尖端保护器的手柄旋转尖端保护器的保持着钻头的切削尖端部分的接收器。
XVII.如条款XV-XVI中任一项所述的方法,还包括轴向地约束钻头相对于尖端保护器的运动。
XVIII.一种与钻头一起使用的外科器械,所述钻头沿一轴线延伸并且具有保持表面,所述保持表面可从第一位置朝向所述轴线移动至第二位置以便于将所述钻头可释放地附接到所述外科器械,所述外科器械包括:
手持件本体;
驱动组件,其被支撑在手持件本体内并且包括驱动套管,所述驱动套管被配置为将钻头轴向且可旋转地固定至外科器械;和
释放机构,其配置成有助于从驱动组件移除钻头。
XIX.如条款XVIII所述的外科器械,其中,所述释放机构包括滑动元件,所述滑动元件布置成轴向平移以便于将所述钻头从所述驱动组件移除。
XX.如条款XIX所述的外科器械,其中,所述释放机构的滑动元件还包括致动元件,所述致动元件被成形为接合所述钻头的弹性臂以将弹性臂至少部分地推向轴线。
XXI.如条款XX所述的外科器械,其中,所述释放机构的滑动元件还包括凹口;并且
其中,所述释放机构还包括:
被支撑在滑动元件的凹口内的球形引导件;
释放本体,其包括围绕并沿着所述轴线螺旋地延伸的螺旋槽;和
套环,其包括面向所述轴线的套环通道;并且
其中,所述球形引导件沿着在释放本体中形成的螺旋槽行进并且沿着在套环中形成的套环通道平移,以有利于滑动元件响应于套环绕轴线的旋转而沿轴线平移,从而有利于使致动元件与钻头的弹性臂接合,从而钻头能够从外科器械移除。
XXII.一种钻头,包括:
沿一轴线在近端和远端之间延伸的柄杆;
与柄杆的远端相邻的切削尖端部分;
布置在近端和远端之间的接口,所述接口包括彼此间隔开以限定接口的最大驱动尺寸的第一最外部驱动部分和第二最外部驱动部分,所述第一最外部驱动部分与轴线间隔开第一接口距离,所述第二最外部驱动部分与轴线间隔开第二接口距离;和
从所述柄杆的近端延伸到臂端的弹性臂,所述弹性臂包括背向所述轴线的外臂表面,和面向柄杆的远端并且与第一和第二最外部驱动部分中的一个关于所述轴线径向对准的保持表面,所述弹性臂可相对于所述轴线在以下位置之间移动:
第一位置,其中所述外臂表面与所述轴线间隔开第一臂距离,当保持表面与第一最外部驱动部分径向对准时第一臂距离大于第一接口距离,当保持表面与第二最外部驱动部分径向对准时第一臂距离大于第二接口距离,和
第二位置,其中所述外臂表面与所述轴线间隔开小于第一臂距离的第二臂距离,当所述保持表面与第一最外部驱动部分径向对准时所述第二臂距离小于或等于所述第一接口距离,当保持表面与第二最外部驱动部分径向对准时第二臂距离小于或等于第二接口距离。
XXIII.如条款XXII所述的钻头,其中,所述第一接口距离和所述第二接口距离包括公共距离,所述第一最外部驱动部分和所述第二最外部驱动部分中的每个与所述轴线间隔开所述公共距离。
XXIV.一种钻头,包括:
沿一轴线在近端和远端之间延伸的柄杆;
与柄杆的远端相邻的切削尖端部分;
布置在近端和远端之间的接口,所述接口包括彼此间隔开以限定接口的最大驱动尺寸的至少两个最外部驱动部分,所述两个最外部驱动部分分别与轴线间隔开第一接口距离;和
从所述柄杆的近端延伸到臂端的弹性臂,所述弹性臂包括背向所述轴线的外臂表面,和面向柄杆的远端并且与所述最外部驱动部分中的一个关于所述轴线径向对准的保持表面,所述弹性臂可相对于所述轴线在以下位置之间移动:
第一位置,其中所述外臂表面与所述轴线间隔开大于第一接口距离的第一臂距离,和
第二位置,其中所述外臂表面与所述轴线间隔开小于第一臂距离并且小于或等于第一接口距离的第二臂距离。
XXV.如条款XXIV所述的钻头,其中,所述接口包括至少四个平坦表面。
XXVI.如条款XXV所述的钻头,其中,所述接口包括六个平坦表面。
XXVII.如条款XXIV-XXVI中任一项所述的钻头,其中,所述接口包括至少四个拐角,所述拐角中的两个限定了所述最外部驱动部分。
XXVIII.如条款XXVII所述的钻头,其中,所述接口包括至少六个拐角。
XXIX.如条款XXIV-XXVIII中任一项所述的钻头,其中,所述接口包括多个驱动凸角,其中所述驱动凸角中的两个限定了所述最外部驱动部分。
XXX.如条款XXIX所述的钻头,其中,所述多个驱动凸角包括四个或更多个驱动凸角。
XXXI.如条款XXIX所述的钻头,其中,所述弹性臂和所述驱动凸角之一包括公共平分平面,其与所述轴线相交以限定所述弹性臂的两个相等部分和所述最外部驱动部分的两个相等部分。
XXXII.如条款XXIV-XXXI中任一项所述的钻头,其中,所述弹性臂还被限定为第一弹性臂;和
还包括从所述柄杆的近端延伸至第二臂端的第二弹性臂,所述第二弹性臂包括背向所述轴线的第二外臂表面,和面向所述柄杆的远端并且与最外部驱动部分之一关于所述轴线径向对准的第二保持表面;并且
其中,所述第一和第二弹性臂分别可相对于所述轴线在以下位置之间移动:
各自的第一位置,其中各自的外臂表面与所述轴线间隔开大于第一接口距离的各自的第一臂距离,和
各自的第二位置,其中各自的外臂表面与所述轴线间隔开小于各自的第一臂距离并且小于或等于第一接口距离的各自的第二臂距离。
XXXIII.如条款XXIV-XXXII中任一项所述的钻头,其中,所述弹性臂从所述柄杆的近端至少部分地远离所述轴线延伸到所述臂端。
XXXIV.如条款XXIV-XXXIII中任一项所述的钻头,其中,所述弹性臂包括在所述臂端处的指状部,所述指状部提供所述保持表面。
XXXV.如条款XXXIV所述的钻头,其中,指状部形成被配置为使弹性臂朝向轴线偏转的倾斜表面。
XXXVI.如条款XXIV-XXXV中任一项所述的钻头,其中,所述接口沿一轴线在远侧接口端和近侧接口端之间延伸,并且接口长度被限定在远侧接口端和近侧接口端之间;并且
其中,所述保持表面与所述近侧接口端间隔开大于或等于接口长度的保持距离。
XXXVII.如条款XXIV-XXXVI中任一项所述的钻头,其中,所述接口沿一轴线在远侧接口端和近侧接口端之间延伸,并且接口长度被限定在远侧接口端和近侧接口端之间;并且
其中,所述柄杆具有被限定于所述远端与所述近端之间的柄杆长度,所述柄杆长度大于或等于所述接口长度的三倍。
XXXVIII.如条款XXIV-XXXII中任一项所述的钻头,其中,所述钻头是空心的。
XXXIX.如条款XXIV-XXXVIII中任一项所述的钻头,其中,所述钻头是麻花钻头。
XXXX.如条款XXIV-XXXIX中任一项所述的钻头,其中,所述弹性臂和所述最外部驱动部分之一被关于所述轴线径向地定位在彼此的十五度内。
XXXXI.如条款XXIV-XXXXI中任一项所述的钻头,其中,所述保持表面和所述最外部驱动部分之一包括公共平分平面,其与所述轴线相交以限定所述弹性臂的两个相等部分和所述最外部驱动部分的两个相等部分。
XXXXII.一种钻头,包括:
沿一轴线在近端和远端之间延伸的柄杆;
与柄杆的远端相邻的切削尖端部分;
布置在近端和远端之间的接口,所述接口包括彼此间隔开以限定接口的最大驱动尺寸的至少两个最外部驱动部分,所述两个最外部驱动部分分别与轴线间隔开第一接口距离;和
从所述柄杆的近端延伸到臂端的弹性臂,所述弹性臂包括背向所述轴线的外臂表面,和面向柄杆的远端的保持表面,所述弹性臂可相对于所述轴线在以下位置之间移动:
第一位置,其中所述外臂表面与所述轴线间隔开大于第一接口距离的第一臂距离,和
第二位置,其中所述外臂表面与所述轴线间隔开小于第一臂距离并且小于或等于第一接口距离的第二臂距离;
其中,所述保持表面包括与所述轴线相交以限定所述保持表面的两个相等部分的第一平分平面,
其中,所述最外部驱动部分之一包括与所述轴线相交以限定所述最外部驱动部分的两个相等部分的第二平分平面;并且,
其中,所述第二平分平面与所述第一平分平面关于所述轴线径向间隔约60度。
XXXXIII.一种钻头,包括:
沿一轴线在近端和远端之间延伸的柄杆;
与柄杆的远端相邻的切削尖端部分;
布置在近端和远端之间的接口,所述接口包括彼此间隔开以限定接口的最大驱动尺寸的至少两个最外部驱动部分,所述两个最外部驱动部分分别与所述轴线间隔开第一接口距离;所述接口还包括至少两个外部非驱动部分,所述至少两个外部非驱动部分相对于所述轴线沿直径方向彼此间隔开以限定最小接口尺寸,所述两个外部非驱动部分绕所述轴线与所述两个最外部驱动部分径向地间隔开;
从柄杆的近端延伸到臂端的弹性臂,所述弹性臂包括背向所述轴线的外臂表面,和面向柄杆的远端并且与所述最外部驱动部分之一关于所述轴线径向对准的保持表面,所述弹性臂可相对于所述轴线在下述位置之间移动:
第一位置,其中外臂表面与轴线间隔开大于第一接口距离的第一臂距离,以及
第二位置,其中外臂表面与所述轴线间隔开小于第一臂距离且小于或等于第一接口距离的第二臂距离。
XXXXIV.如条款XXXXIII所述的钻头,其中,所述接口包括至少四个平坦表面。
XXXXV.如条款XXXXIII-XXXXIV中任一项所述的钻头,其中,所述接口包括至少四个拐角,所述拐角中的两个限定了所述最外部驱动部分。
XXXXVI.如条款XXXXIII-XXXXV中任一项所述的钻头,其中,所述接口包括多个驱动凸角,其中所述驱动凸角中的两个限定了所述最外部驱动部分。
XXXXVII.如条款XXXXVI所述的钻头,其中,所述多个驱动凸角包括四个或更多个驱动凸角。
XXXXVIII.如条款XXXXIII-XXXXVII中任一项所述的钻头,其中,所述弹性臂进一步被限定为第一弹性臂;并且
还包括从柄杆的近端延伸至第二臂端的第二弹性臂,所述第二弹性臂包括背向轴线的第二外臂表面,和面向柄杆的远端并且与最外部驱动部分之一关于轴线径向对准的第二保持表面;并且
其中,所述第一和第二弹性臂分别可相对于轴线在以下位置之间移动:
各自的第一位置,其中各自的外臂表面与所述轴线间隔开大于第一接口距离的各自的第一臂距离,和
各自的第二位置,其中各自的外臂表面与所述轴线间隔开小于各自的第一臂距离并且小于或等于第一接口距离的各自的第二臂距离。
XXXXIX.如条款XXXXIII-XXXXVIII中任一项所述的钻头,其中,所述弹性臂从所述柄杆的近端至少部分地远离所述轴线延伸到所述臂端。
L.如条款XXXXIX所述的钻头,其中,所述弹性臂包括在所述臂端处的指状部,所述指状部提供所述保持表面。
LI.如条款L所述的钻头,其中,所述指状部形成被配置为使弹性臂朝向轴线偏转的倾斜表面。
LII.一种钻头,包括:
沿一轴线在近端和远端之间延伸的柄杆;
与柄杆的远端相邻的切削尖端部分;
布置在近端和远端之间的接口,所述接口包括与所述轴线间隔开第一接口距离的至少一个最外部驱动部分;和
从柄杆的近端延伸到臂端的弹性臂,所述弹性臂包括背向所述轴线的外臂表面,和面向柄杆的远端并且相对于所述最外部驱动部分关于所述轴线以大约0度、60度、120度或180度的角度径向对准的保持表面,所述弹性臂可相对于所述轴线在下述位置之间移动:
第一位置,其中所述外臂表面与所述轴线间隔开大于第一接口距离的第一臂距离,和
第二位置,其中所述外臂表面与所述轴线间隔开小于第一臂距离且小于或等于第一接口距离的第二臂距离。
LIII.一种制备重复利用的深度感测测量模块的方法,所述方法包括:
获取之前已经使用过的测量模块,所述测量模块包括:
测量壳体;
可移动地联接到所述测量壳体的深度套管,所述深度套管包括沿所述深度套管的至少部分长度线性地布置的多个齿;
可旋转地联接至测量壳体的齿轮,所述齿轮与所述多个齿以啮合关系设置,使得齿轮的旋转与深度套管的移动成正比;
位移传感器组件,其配置成响应于齿轮的运动而产生信号;和
联接到测量壳体的显示器;
其中,残留的生物学物质布置在所述多个齿中的一个或多个上以及所述齿轮上,这导致深度套管和齿轮被弄脏;
将所述测量模块的至少两个部件从彼此拆卸;
清洁被弄脏的深度套管和被弄脏的齿轮中的至少一个;
用清洁过的齿轮和清洁过的深度套管中的一个重新组装测量模块;和
对重新组装的测量模块进行灭菌。
LIV.如条款LIII所述的方法,进一步包括清洁被弄脏的深度套管和被弄脏的齿轮两者。
用清洁过的深度测量套管和清洁过的齿轮重新组装测量模块;和
对重新组装的测量模块进行灭菌。
LV.如条款LIII-LIV中任一项所述的方法,其中,拆卸所述测量模块的步骤包括将测量壳体从被弄脏的深度套管和被弄脏的齿轮分开。
LVI.如条款LIII-LV中任一项所述的方法,还包括提供新的深度测量套管,并且其中重新组装测量模块的步骤包括用清洁过的齿轮和新的深度测量套管重新组装测量模块。
LVII.如条款LIII-LVI中任一项所述的方法,还包括提供新的测量壳体,并且其中重新组装测量模块的步骤包括用新的测量壳体重新组装测量模块。
LVIII.如条款LIII-LVII中任一项所述的方法,还包括提供新的显示器,并且其中重新组装测量模块的步骤包括用新的显示器重新组装测量模块。
LIX.如条款LIII-LVIII中任一项所述的方法,其中清洁步骤包括从深度套管的齿内、从齿轮的齿内或其组合中去除组织。
LX.如条款LIII-LIX中任一项所述的方法,其中之前已经用过的测量模块包括至少部分地围绕所使用过的深度套管的衬套,所述方法还包括清洁所述衬套;并且其中重新组装的步骤还包括用清洁过的衬套重新组装测量模块。
LXI.如条款LIII-LX中任一项所述的方法,其中之前已经使用过的测量模块包括至少部分地围绕所使用过的深度套管的衬套,所述方法还包括提供新的衬套;并且其中重新组装的步骤还包括用新的衬套重新组装测量模块。
LXII.如条款LIII-LXI中任一项所述的方法,其中灭菌步骤包括使重新组装的测量模块经受环氧乙烷气体。
LXIII.如条款LIII-LXII中任一项所述的方法,其中,清洁的步骤包括对被弄脏的深度套管和被弄脏的齿轮中的一个进行酶促清洁工艺、超声清洁工艺或其组合。
LXIV.如条款LIII-LXIII中任一项所述的方法,其中,之前已经使用过的测量模块包括测量联接器,所述方法还包括清洁所述测量联接器。
LXV.一种制备重复利用的深度感测测量模块的方法,所述方法包括:
获取之前已经使用过的测量模块,所述测量模块包括:
测量壳体;
可移动地联接到所述测量壳体的深度套管,所述深度套管包括沿所述深度套管的至少部分长度线性地布置的多个齿;
可旋转地联接至测量壳体的齿轮,所述齿轮与所述多个齿以啮合关系设置,使得齿轮的旋转与深度套管的移动成正比;
位移传感器组件,其配置成响应于齿轮的运动而产生信号;和
联接到测量壳体的显示器;
其中,残留的生物学物质布置在所述多个齿中的一个或多个上以及所述齿轮上,这导致深度套管和齿轮被弄脏;
将所述测量模块的至少两个部件从彼此拆卸;
使被弄脏的深度套管的齿从被弄脏的齿轮脱离;
用新的深度套管重新组装测量模块;和
对重新组装的测量模块进行灭菌。
LXVI.一种测量模块,用于便于对准到具有手持件壳体组件的外科手持件组件,所述手持件壳体组件支撑驱动套管和钻头,每一个可绕手持件轴线旋转,沿着所述手持件轴线延伸的所述钻头设置在驱动套管的孔内,所述测量模块包括:
具有近侧区域和远侧区域的测量壳体,所述近侧区域具有近侧表面;
被可移动地联接到测量壳体的深度套管,所述深度套管包括近端,远端以及沿测量轴线设置于近端和远端之间的长度,所述深度套管被配置用于沿着测量轴线相对于测量壳体移动通过近侧区域和远侧区域,并且所述深度套管包括:
孔,其延伸通过近端和远端并配置成接收钻头;
衬套,其被部分地接收在测量壳体中并沿着测量轴线在突伸穿过所述测量壳体的近侧表面的近端和与测量壳体的远侧区域相邻的远端之间延伸,并且所述衬套包括:
被配置用于接收所述深度套管的孔,和
延伸到所述衬套的孔内的一个或多个突出部;
卡口联接器,其被配置成能够可移除地联接至手持件壳体组件;
从测量壳体的近侧表面延伸并且与衬套间隔开的一个或多个电端子,
位移传感器组件,其配置成响应于深度套管的运动而产生信号;和
联接到测量壳体的显示器;
LXVII.一种用于附接到手持式外科器械以为手持式外科器械提供测量功能的测量模块,所述测量模块包括:
包括检测元件的机械组件,所述检测元件被配置为在外科器械的使用过程中移动一距离,所述距离是手术参数的指示;和
传感器组件,其能够可移除地联接到机械组件并且能够与机械组件的检测元件操作地接合,使得传感器组件被配置成在传感器组件联接到机械组件时感测机械组件的检测元件移动的所述距离,
其中,所述机械组件能够承受高压灭菌的暴露,而传感器组件不能承受高压灭菌的暴露。
LXVIII.如条款LXXVIII所述的测量模块,其中,所述传感器组件包括未密封的电部件。
LXIX.如条款LXXVIII所述的测量模块,其中,所述机械组件不含电部件。
LXX.如条款LXXVIII所述的测量模块,其中,所述机械组件包括第一外壳,并且所述检测元件是至少部分地、可移动地布置在第一外壳内的探针,并且所述探针被配置为相对于第一外壳线性地移位。
LXXI.如条款LXX所述的测量模块,其中,所述传感器组件包括第二外壳,所述第二外壳能够可移除地联接至机械组件的第一外壳。
LXXII.如条款LXXI所述的测量模块,其中,所述检测元件包括:
可移动地联接到所述第一外壳的套管;和
齿轮,其被可移动地联接到所述套管并且被配置成响应于所述套管被线性位移而旋转,
其中,当所述第一外壳联接到所述第二外壳时所述传感器组件与所述齿轮接合以检测齿轮的旋转特征。
LXXIII.如条款LXXI-LXXII中任一项所述的测量模块,其中,所述传感器组件包括传感器,其中,所述传感器固定至第二外壳,从而当第二外壳联接到第一外壳时所述传感器被定位成操作地接合检测元件。
LXXIV.如条款LXXIII所述的测量模块,其中,所述传感器组件包括电路和联接至电路的传感器,所述传感器被配置为基于检测元件移动的距离提供输入信号,所述电路被配置为基于所述输入信号来确定所述检测元件移动的距离且并基于所述检测元件移动的距离来生成通知信号以通知使用者。
LXXV.如条款LXXIV所述的测量模块,其中,所述传感器组件还包括视觉指示器,所述视觉指示器电联接至电路并且被配置为从电路接收通知信号,以便基于所述通知信号显示检测元件移动的距离的指示。
LXXVI.如条款LXXIV所述的测量模块,其中,所述传感器包括电传感器。
LXXVII.如条款LXXIII-LXXVI中任一项所述的测量模块,其中,所述传感器组件还包括功率接收器,所述功率接收器被配置为当测量模块联接至手持式外科器械时从手持式外科器械接收功率。
LXXVIII.一种手持式外科器械,包括:
壳体,其包括远侧区域,近侧区域,以及从所述远侧区域朝着所述近侧区域延伸的桶部;和
驱动系统,其包括被定位于壳体的近侧区域内的后驱动点和被定位于壳体的远侧区域内的前驱动点,所述前驱动点和所述后驱动点分别能够驱动一附件或联接到所述附件的外科末端执行器中的相应一个。
LXXIX.如条款LXXVIII所述的手持式外科器械,还包括测量模块,所述测量模块被配置成当外科末端执行器被可移除地联接至后驱动点时可移除地联接至外科器械的壳体的远侧区域。
LXXX.如条款LXXIX所述的手持式外科系统,进一步包括当外科器械的壳体的远侧区域没有测量模块时能够可移除地联接到驱动系统的前驱动点的附件。
LXXXI.如条款LXXX所述的手持式外科器械,其中,所述驱动系统包括:
驱动套管,其长度在一端部部分处终止,所述后驱动点被集成在所述端部部分中,而相反的端部部分集成有所述前驱动点,所述驱动套管可旋转地设置在壳体内。
提供扭矩的马达;和
齿轮系,其配置成增加由马达提供的扭矩并将扭矩传递至驱动套管。
LXXXII.如条款LXXIX-LXXXI中任一项所述的手持式外科器械,其中,所述测量模块包括外壳,布置在所述外壳内的电路,以及联接到所述电路的功率接收器,
其中,所述壳体包括电源,所述电源被配置为当测量模块联接到壳体时向用于测量模块的功率接收器供电。
LXXXIII.一种将测量模块与具有近侧区域和远侧区域的手持式外科器械一起使用以为手持式外科器械提供测量功能的方法,所述测量模块包括包含检测元件的机械组件和能够可移除地联接至机械组件并且与机械组件的检测元件操作地接合的传感器组件,所述方法包括:
将测量模块联接到第一手持式外科器械;
在第一外科手术过程期间使用第一手持式外科器械,其方式是使检测元件移动过程参数的指示的一距离;
用传感器组件感测检测元件移动的距离;
将传感器组件与测量模块的机械组件分离;
在第一外科手术过程后丢弃测量模块的传感器组件;和
在第二外科手术过程期间,与所述第一手持式外科器械或不同于第一手持式外科器械的第二手持式外科器械一起重复使用测量模块的机械组件。
LXXXIV.如条款LXXXIII所述的方法,还包括在第一外科手术过程之后对机械组件进行灭菌。
LXXXV.如条款LXXXIII-LXXXIV中任一项所述的方法,还包括将测量模块的机械组件与第二传感器组件联接,以在第二外科手术过程期间提供测量功能。
LXXXVI.如条款LXXXIII-LXXXV中任一项所述的方法,还包括当测量模块联接至第一手持式外科器械时,将外科末端执行器联接至手持式外科器械的近侧区域。
LXXXVII.如条款LXXXVI所述的方法,还包括:当第一手持式外科器械没有测量模块时,将一附件联接到手持式外科器械的远侧区域。
LXXXVIII.一种模块化外科系统,包括:
包括壳体和驱动系统的手持式外科器械;
可移除地联接至手持式外科器械的附件,所述附件能够执行操作功能;和
可移除地联接至手持式外科器械的测量模块,所述测量模块能够执行与操作功能相关的测量功能。
LXXXIX.如条款LXXXVIII所述的模块化外科系统,其中手持式外科器械的壳体包括第一联接器,所述测量模块包括可移除地联接至手持式外科器械的第一联接器的第二联接器,并且所述附件包括可移除地联接至手持式外科器械的第一联接器的第三联接器。
XC.如条款LXXXVIII-LXXXIX中任一项所述的模块化外科系统,其中,测量模块被配置为仅从手持式外科器械接收电能,以便执行测量功能。
XCI.如条款LXXXVIII所述的模块化外科系统,其中,所述附件被配置成仅从驱动系统接收机械能,以便执行操作功能。
XCII.一种用于操作钻头的外科手持件组件,所述钻头具有一个或多个弹性臂以接合外科手持件,所述外科手持件组件包括:
包括近侧区域和远侧区域的壳体组件;
驱动元件,其被可旋转地联接到壳体组件并配置成从马达接收扭矩并响应于马达而旋转,所述驱动元件包括被配置用于将扭矩传递给钻头的驱动部分;
与驱动元件的近端相邻的保持表面,所述保持表面被配置用于辅助钻头的一个或多个弹性臂以保持钻头相对于驱动套管的轴向位置;和
靠近驱动元件的近端的释放组件,所述释放组件包括可相对于保持表面移动至第一位置和第二位置的释放构件,所述释放构件被配置用于响应于释放构件从第一位置移动到第二位置而使所述钻头的一个或多个弹性臂从与保持表面的接合中操作地脱离,以允许钻头相对于驱动元件轴向地移动。
XCIII.一种用于执行测量功能和外科手术的外科手持件系统,所述外科手持件系统包括:
手持件组件,所述手持件组件包括:
包括近侧区域和远侧区域的手持件壳体组件,所述手持件壳体组件包括与远侧区域相邻的手持件联接器,和
被可旋转地联接至手持件壳体组件的驱动元件,所述驱动套管沿纵向轴线延伸并被配置成从马达接收扭矩;
外科附接模块,其与远侧区域相邻地、可移除地联接到手持件壳体组件,所述外科附接模块包括:
外科附接壳体,其包括外科附接联接器,所述外科附接联接器适于与手持件联接器协作,以将外科附接壳体与远侧区域相邻地、可移除地联接到手持件壳体组件,和
驱动轴,其被可旋转地联接至外科附接壳体并被配置成从驱动元件接收扭矩以操作末端执行器;以及
能够与远侧区域相邻地、可移除地联接到手持件壳体组件的测量模块,所述测量模块被配置用于执行与手持件组件的操作相关的测量功能,并且所述测量模块包括测量壳体和测量联接器,其中所述测量联接器被配置为与手持件联接器协作以将测量壳体与远侧区域相邻地、可移除地联接到手持件壳体组件。
Claims (14)
1.一种用于将扭矩传递给钻头和外科附接模块的外科手持件,所述外科手持件包括:
壳体组件,其包括近侧区域和远侧区域,所述壳体组件的远侧区域被配置用于可移除地联接到外科附接模块;
马达,其被布置在所述壳体组件内,与壳体组件的近侧区域相邻,所述马达被配置用于从动力源接收动力并产生扭矩;
使用者输入设备,其被联接到壳体组件并被配置为由使用者致动;
传感器,其被联接到使用者输入设备,所述传感器被配置为响应于使用者输入设备的致动而产生信号;
控制器,其被联接到传感器和马达,所述控制器被配置用于接收由传感器产生的信号并操作马达以产生扭矩;和
驱动套管,其被可旋转地联接到壳体组件并被配置用于从马达接收扭矩并响应于马达而旋转,所述驱动套管沿纵向轴线在近端和远端之间延伸,并且驱动套管具有:
限定与所述近端相邻的从动部分的外表面,所述从动部分被配置用于从马达接收扭矩,
限定沿着所述纵向轴线延伸的孔的内表面,所述孔被配置用于接收钻头,所述内表面包括与所述驱动套管的近端相邻的第一驱动部分,所述第一驱动部分被配置用于将扭矩传递给钻头,和
与所述远端相邻的远侧突出部,其包括被配置用于将扭矩传递给外科附接模块的第二驱动部分,所述第一驱动部分和所述第二驱动部分在几何结构上彼此不同。
2.根据权利要求1所述的外科手持件,其中,所述驱动套管的外表面限定大致平行于所述纵向轴线的一个或多个沟槽,以形成所述从动部分。
3.根据权利要求1所述的外科手持件,其中,所述驱动套管的外表面包括相对于所述纵向轴线向外延伸的一个或多个突出部,以形成所述从动部分。
4.根据权利要求1所述的外科手持件,其中,所述内表面包括至少两个平坦表面,以形成所述第一驱动部分。
5.根据权利要求4所述的外科手持件,其中,所述内表面包括六个平坦表面以形成所述第一驱动部分。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的外科手持件,其中,所述驱动套管包括从所述近端朝向所述远端延伸的本体部分,并且所述远侧突出部从所述本体部分向远侧并且大致平行于所述纵向轴线延伸至所述远端,以形成驱动爪,所述驱动爪被配置成通过联接将扭矩传递给外科附接模块。
7.根据权利要求1所述的外科手持件,其中,所述驱动套管包括与所述近端相邻的近侧区域和与所述远端相邻的远侧区域,所述驱动套管的内表面在所述近侧区域中包括第一横截面区域,用于限定所述近侧区域的孔,并且所述驱动套管的内表面在所述远侧区域中包括大于所述第一横截面区域的第二横截面区域,用于限定所述远侧区域的孔,所述内表面包括在近侧区域和远侧区域之间的过渡表面,所述过渡表面从所述远侧区域朝着纵向轴线渐缩并且被配置用于辅助引导钻头穿过所述孔并且引导至相对于所述第一驱动部分适当取向。
8.一种外科手持件系统,包括:
手持件组件,所述手持件组件包括:
具有近侧区域和远侧区域的手持件壳体组件,
驱动套管,其被可旋转地联接至所述手持件壳体组件并且被配置用于从马达接收扭矩并响应于马达而旋转,所述驱动套管沿着纵向轴线在近端和远端之间延伸,并且驱动套管包括:
外表面,其包括与所述近端相邻的从动部分,所述从动部分被配置用于从马达接收扭矩,
限定沿着所述纵向轴线延伸的孔的内表面,所述内表面包括与所述近端相邻的第一驱动部分,和
与所述远端相邻的远侧突出部,其包括第二驱动部分;
可移动到接合位置的钻头,其中所述钻头被至少部分地接收在所述驱动套管的孔中,使得所述钻头的近端被定位成从所述第一驱动部分接收扭矩并且所述钻头的远端从手持件壳体组件伸出;和
具有驱动轴的外科附接模块,所述外科附接模块可移动至接合位置,在所述接合位置处,所述外科附接模块在所述远侧区域附近联接到所述手持件壳体组件从而所述外科附接模块的驱动轴被联接到所述远侧突出部并且外科附接模块被配置用于从所述第二驱动部分接收扭矩,其中所述第一驱动部分在几何结构上不同于所述第二驱动部分。
9.根据权利要求8所述的外科手持件系统,其中,所述外科附接模块包括矢状锯组件、往复锯组件、钻卡盘组件、铰刀组件、线驱动组件和扩孔钻组件之一。
10.根据权利要求8所述的外科手持件系统,还包括测量模块,其能够可移除地联接到手持件壳体组件、与所述手持件壳体组件的远侧区域相邻,所述测量模块被配置用于在所述钻头处于接合位置时执行与所述钻头相关联的测量功能,所述测量模块包括测量联接器,其被配置用于与远侧区域相邻地联接到手持件壳体组件,并且所述测量模块包括测量壳体和被可滑动地联接到测量壳体的深度套管。
11.根据权利要求10所述的外科手持件系统,其中,所述深度套管包括限定孔的内表面,所述深度套管的孔被配置用于至少部分地接收所述钻头并且配置成相对于所述钻头滑动。
12.根据权利要求11所述的外科手持件系统,其中,当所述钻头处于接合位置并且所述测量壳体被联接至所述手持件壳体组件时,所述驱动套管、所述深度套管和所述钻头被布置成同心的,并且其中,所述深度套管的尺寸被设计成当所述钻头处于接合位置并且所述测量壳体被联接至手持件壳体组件时被至少部分地接收在驱动套管的孔内。
13.根据权利要求8所述的外科手持件系统,其中,所述驱动套管包括从近端朝向远端延伸的本体部分,并且所述远侧突出部从所述本体部分向远侧并且大致平行于所述纵向轴线延伸到远端,以形成驱动爪,所述驱动爪被配置成通过联接将扭矩传递给外科附接模块。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的外科手持件系统,其中,所述外科附接模块包括外科附接壳体,所述驱动轴被可旋转地联接至外科附接壳体并且被配置用于通过与远侧突出部的联接而从驱动套管接收扭矩,一输出构件被配置用于驱动外科末端执行器,连杆结构和齿轮系中的至少一个被联接到驱动轴和输出构件,并且其中所述连杆结构和齿轮系中的所述至少一个被配置用于将从驱动套管接收的并且在驱动轴处可用的扭矩转换成在输出构件处可用的机械动力,用于驱动外科末端执行器。
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