CN112469345A - 用于连接器械的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

公开能用于手术中的器械组件。所述器械包括用于工作部分和工具手柄的连接。所述组件包括用于互连和/或识别所述工作部分和所述手柄的方法和系统。

Description

用于连接器械的系统和方法
技术领域
公开一种操作和连接器械(例如，可旋转器械)以及马达或控件的系统和方法。
背景技术
此部分提供与本公开相关的背景信息，其不一定是现有技术。
可在如在受试者的解剖结构的选择的区域内的手术期间使用外科器械。外科器械可连接到手柄，手柄可包括马达或类似的电源系统。电源系统可旋转或以其他方式移动器械。因此，器械可提供相对于手柄的选择的操作。此外，可将多个器械连接到手柄。因此，可选择以不同的选择方式来操作不同的器械，并且器械的识别可为有用的。
发明内容
此部分提供对本公开的整体概述，并且并不是对其全部范围或所有其特征的全面公开。
驱动器可在选择的手术期间为器械如圆头锉或其它切除或驱动的器械供电。器械可以可移除地连接到驱动器，如电动工具手柄。电动工具手柄可包括马达和可由使用者(如外科医生)抓握的部分。
工具或工具组件可包括：手柄，其包括马达；和器械，其可移除地附接到手柄和/或马达。另外，工具组件可连接到控制台或控制器。控制器可包括各种附加特征，如马达的功率和冲洗源。然而，应理解，冲洗和马达的功率不必来自单个源。
工具组件可另外包括连接器，所述连接器包括选择的通信、功率和冲洗连接部分。连接器可包括发射器，以发射可与接收天线耦合的场，以向选择的部件提供感应功率。另外，连接器可包括冲洗连接，所述冲洗连接可连接到手柄并且允许在一个或多个器械与手柄的移除和重新连接期间维持连接。
在手术期间使用器械时，使用者可期望或选择以导航器械。在导航器械时，确定器械的至少一部分的跟踪的位置。在跟踪器械时，导航系统可在选择的时间段内确定和说明器械相对于受试者或患者的图像的位置。
根据本文所提供的描述，其它应用领域将变得显而易见。此发明内容中的描述和特定实例预期仅出于说明的目的，并且并不旨在限制本公开的范围。
附图说明
本文中所描述的图式仅出于说明选择的实施例而非所有可能实施方案的目的，并且并不旨在限制本公开的范围。
图1为根据各种实施例的工具和器械的透视图；
图2为图1的器械组件的横截面图；
图3为图2的详细横截面图；和
图4为器械组件的环境图。
对应附图标记贯穿附图的若干视图指示对应部分。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地对实例实施例进行描述。
图1中说明工具组件20。工具组件20包括手持件(handpiece/hand-piece)、手柄部分、驱动器或部件22以及器械部分24。手柄部分22可包括容纳各种附加部件(包括马达28)的壳体26。可以任何适当的方式(包括电动、液压、气动等)为马达28供电。
工具组件20与外部系统连接，所述外部系统可包括控制系统，所述控制系统也可被称为控制台或控制系统34。控制台34可具有与工具组件20的各种连接，如包括来自连接到手柄26的真空源的抽吸管或真空管36、连接到手柄26的电连接38以及冲洗线路或连接管42。根据各种实施例，冲洗管42可使用选择的连接构件或仓44与手柄26连接。仓44可与手柄26可移除地连接，如本文另外讨论的。在各种实施例中，仓44还可包括各种附加连接或控制部分和/或系统，以帮助直接和/或通过控制台34控制工具组件20。还可提供各种其它控件来控制器械组件20，如使用包括脚踏开关的开关46。开关46可用于选择性地控制工具组件20，如包括马达28的速度、马达28的旋转方向以及各种其它控件。应理解，器械24可由马达28控制，如通过控制马达28来选择、改变速度和方向等，并且这可控制器械24。
通常，器械24可为组件，并且包括各种部分，如工作端或尖端50。工作端50可包括器械24的远端，所述远端可与选择的受试者如有生命的受试者、无生命的受试者等相互作用。在各种实施例中，工作端50可包括圆头锉或切除器械，以在手术期间移除患者的解剖结构的一部分。如本文所讨论的，工作端50可在选择的工地如在受试者体内或上执行操作或工作。
因此，工作端50可由马达28操作速度、方向等。另外，器械24可包括外管构件54，其可沿器械部分24朝向工作端50延伸一段距离，然而，工作端50可暴露。管54可限定轴56延伸通过的内部套管。轴56可与马达28连接以向工作端提供功率或向工作端50提供力以移动工作端50。因此，轴56和工作端50可形成工作器械，如圆头锉或其它适当的器械。
手持件22可包括多个部分，类似于通常包括在其它适当的器械上的那些部分，如由在明尼苏达州明尼阿波利斯(Minneapolis,Minnesota)有营业场所的美敦力有限公司(Medtronic,Inc)销售的
Figure BDA0002914157700000031
M4和/或M5手持件(即清创器)。举例来说，转盘或构件60可用于相对于手持件22的中心轴线62和/或轴56旋转工作端50的方向。手持件22还包括连接66，其可包括卡盘或快速连接组件，以允许将器械24连接到手持件24和/或马达28。
快速连接组件可包括各种特征或元件，如偏置弹簧68和锁扣或闩锁构件或球70。连接组件66接合毂组件74。毂组件74可包括多个部分，但通常包括与器械24的管构件54的连接。特别地，毂组件74可与管54成一体或与其一起形成作为器械24的一部分。在各种实施例中，毂组件74经由毂组件74接合手柄22。当毂组件74经由连接组件66与手柄组件22接合时，器械24然后可由包括马达28的手柄22操作。
在各种实施例中，毂组件74可包括内部毂构件76。内部毂构件76可通过锁定或连接构件70接合以相对于手柄组件22保持器械24。如上文所讨论的，快速连接组件66的操作可类似于
Figure BDA0002914157700000041
M5手柄组件的操作。
内部毂24可被冲洗毂或胶囊78围绕。冲洗毂78可围绕内毂76并且提供或形成保持体积或区域80以在冲洗体积或流体通过冲洗通道82进入内毂76时或在此之前保持冲洗体积或流体。在输送或通入内毂76时，冲洗体积的流体可向下或通过轴56传递以在工作端50附近冲洗。抽吸软管或源36可用于通过手柄组件22和器械24(如通过最内部的套管)来抽吸。因此，可在器械24的工作端50处提供恒定的冲洗和抽吸。
为了将冲洗液如通过冲洗毂78输送到内毂76，仓44可包括通道，如冲洗通道84。冲洗通道84可从冲洗管42延伸通过仓44。仓44和冲洗管42可作为单个片件形成或提供。举例来说，冲洗管42可永久地连接到仓44。在准备用于手术的手柄组件22之前或期间，仓44可以可移除地连接到手柄组件。
根据各种实施例，例如，如图3中所说明，仓44可使用任何适当的连接而连接到手柄组件22。举例来说，手柄组件22可限定或形成轨道88。仓44可包括与轨道88互补的细长凹槽或槽道90。因此，通过将轨道88接收或接合在凹槽90内，仓44可沿轨道88滑动。然后，仓44可接合或包括将仓44锁定到手柄组件的锁定特征。应理解，任何其它适当的连接(如卡扣配合、滑动锁、螺纹连接器、粘合剂等)可用于将仓44与手柄组件22连接。然而，无论连接如何，包括穿过其中的冲洗通道44的仓44可将冲洗管42与内毂组件76连接，如本文中另外讨论的。另外，通常可在选择的时间从手柄22移除仓44。
如图2中所说明，仓44包括冲洗通道84。在各种实施例中，仓44可形成为实心构件，并且通道84形成为通过仓44的孔。然而，在各种实施例中，冲洗通道84和仓44可包括从冲洗管道42延伸通过仓44作为冲洗通道84的管道或管构件。因此，仓44可形成为连接到冲洗管42的端部的中空构件或外壳部分。延伸通过仓44的管42的一部分可在仓44内形成或限定冲洗通道84。无论如何，仓44可作为单个片件连接到冲洗管道42。因此，仓44和管道42可为一次性的和/或单次使用的。仓44和管道42可连接到冲洗源，如控制台34，并且连接到手柄组件22。然而，应理解，尽管冲洗源被控制或流动通过控制台34，但冲洗源可与控制台分离。这可允许仓44被提供用于选择的单个手术，并且此后被丢弃。
无论如何，仓44可允许冲洗出口86靠近或邻近毂组件74的冲洗入口88的连接或定位。入口88可形成为通过毂组件74的一部分(如外部或外毂构件92)的开口或通道。形成入口88的外毂构件92还可包括密封部分或组件，如O形环94。互补密封组件或部分，如第二O形环96，也可提供在仓44上或与其一起提供。
组装到手柄组件22上的仓44可在箭头98的方向上移动。因此，出口86和相关联的O形环96可朝向或靠近入口88和相关联的O形环94移动。一旦仓44完全位于手柄组件22上，O形环94、96就可在仓44和手柄组件22之间基本上制成并且形成不透流体的密封，以用于冲洗流体的连通。冲洗流体可从冲洗供应源(如控制台34)流到器械24的毂组件74。这样，通过将仓44连接到手柄组件22并且在仓44的出口86和毂组件74处的入口88之间形成密封，可通过冲洗管42和器械24提供冲洗。
因此，仓44可用于将冲洗源(如来自控制台34的冲洗源)与器械24连接。冲洗材料(例如无菌水)可穿过器械24，如围绕或穿过由管构件54形成的套管。如图2中所说明，冲洗通道84可通过外毂92进入储存器80的入口82提供给毂组件74。包括冲洗套环或毂部分78的毂组件74可围绕旋转或轴承毂部分100。旋转毂部分100可通过马达28接合，如与驱动轴接合，以旋转毂94。然而，应理解，器械组件24的轴54可如经由驱动轴直接连接到马达28，并且旋转毂100不需要旋转。相反，器械轴56可在管道构件54内旋转以驱动或旋转工作端50。
毂100可提供内部通道104，用于将冲洗材料(例如，流体)从仓44的冲洗通道84输送到靠近工作端50的区或区域。通过内套环100的内部通道104可允许通过管状构件54的开口106进入。因此，流体可通过冲洗通道42、通过仓44中的冲洗通道84、穿过外毂92的入口88并且穿过冲洗套环或毂构件78传递到内套环或毂构件100。提供选择的密封部分，如一个或多个O形环94、96，以帮助密封含有冲洗流体，使其穿过选择的通道并且进入管构件54。可在选择的时间从选择的源(如控制台34)通过仓44向器械24的工作端50提供冲洗。
仓构件44可另外包括附加部件和特征，如本文另外讨论的。如上文所讨论的，仓44可通过仓44中的冲洗通道84提供冲洗供应源到器械24的连接。此外，仓44一旦组装到手柄组件22就可维持在适当位置，即使器械24可包括间歇地并且顺序地改变或切换的多个器械。
举例来说，图2中所说明的器械24可从手柄组件22移除并且用替代器械替换。组装部分66可用于断开器械24并且将其用替代器械替换。替代器械可与器械24相同，但是如在某个工作周期之后替换器械24。举例来说，工作端50处的圆头锉可为可操作的或者在选择的时间段(如五分钟、十分钟等)内具有峰值效率。因此，器械24可用相同的器械替换，以维持器械24的操作效率。可替代地或除此之外，器械24可用第二或不同的器械，如切割或钻孔器械替换。无论如何，器械24可从手柄组件22断开并且用替代器械替换。
然而，替代器械可包括与图1和2中所说明的毂组件74基本上相同或相同的毂组件。因此，通过通常在箭头98的方向上移动器械24，使一个以上器械的毂组件74与手柄组件22连接。如图2中所说明，任何器械24的毂组件74可靠近仓44定位。这允许来自冲洗源(如控制台34)的冲洗通过冲洗通道84连接到与器械手柄22连接的任何毂组件的毂组件74。如包括O形环94、96的密封组件或连接可仍然允许冲洗通道与器械24的密封连接。即使移除和更换器械24，也不必将仓44从手柄组件22移除和/或不从其移除。密封组件可允许通过仓44的冲洗通道84提供冲洗，而无需操纵与将包括毂组件74的器械24放置到器械手柄组件22上分开的与毂组件74的连接。
另外，如在毂组件74处或附近的器械24可包括识别组件或部分120。在各种实施例中，识别构件120可包括射频识别标签或构件。ID构件120可包括与存储器系统相关联的发射和/或接收天线组件。然而，应理解，ID 120也可包括谐振天线，而没有单独的存储器或通信收发器组件。ID构件120可为任何适当的ID构件，包括公开于以下中的那些：美国专利申请公开第2016/0310218号；美国专利第9,867,674号；其全部以引用的方式并入本文中。
仓44可包括接收和/或发射天线124。仓44的天线124，例如收发器，可连接到选择的电子组件和/或处理器组件128。电子组件128可包括各种元件或部分或部件，如可在其上安装各种部件(如处理器132和/或存储器134)的印刷电路板130(PCB)。处理器132可为能够执行储存在存储器134上的指令并且访问存储器134上的指令的任何适当的处理器，如通用处理器。处理器132还可包括其它适当的处理器或仅包括其它适当的处理器系统，如专用集成电路、包括内部存储器或只读存储器的处理器或者其它适当的处理器系统。尽管如此，处理器132可提供在电路板130上以通信和/或控制如本文所讨论的各种部件。
举例来说，收发器124可被激励以激励ID 120和/或从ID 120接收信号，并且沿通信线路136或与其一起向PCB 130发射信号。可用处理器132分析来自收发器124的信号，以确定器械24的身份。器械24的身份可由仓44中的电子部件128处的处理器132确定和/或信号可从包括处理器132的PCB 130发射，或者直接从收发器天线124向仓天线组件140发射。仓天线组件140可包括各种特征如包括选择的功率采集特征的射频识别标签，或部件如由在奥地利格拉特科恩(Gratkom,Austria)有营业场所的恩智浦半导体奥地利股份有限公司(NXP Semiconductors Austria GmbH)销售的NTAG I2C Explorer Kit。在仓天线组件140和电子部件封装128之间的通信可经由如有线连接的通信线路142进行。然而，应理解，PCB130可由选择的大小形成和/或具有这样的位置，使得天线组件140被安装或固定到PCB130，并且与处理器132的通信可经由形成在PCB 130上的迹线来进行。
无论如何，天线140可从手持件天线146接收信号，如无线信号。手持件天线146可发射与仓天线组件140通信的信号。仓天线组件140可将信号的至少一部分转换成电能(例如，具有感应的电流)以为电子部件128供电或帮助为其供电。
手持件天线146还可接收来自仓44的天线组件140的信号，如来自器械ID120的信号或其它信号，如本文另外讨论的。手持件天线146可通过与手持件组件22的电连接38供电，如从控制台34供电。在各种实施例中，电子连接38可基本上恒定地、以选择的周期性速率或基于来自使用者的输入，向手持件天线146提供信号，如功率信号。
仓组件44一旦连接到手柄组件22，就可帮助将器械24的识别信息提供给控制台34。在各种实施例中，识别信息可用于确定器械24的操作参数，其可控制手柄操作，如马达速度、运行时间等。器械24的识别可用于帮助导航或跟踪器械24，如(如果要为选择的时段或手术确定导航的话)工作端50的位置。举例来说，器械24的几何形状可为预定的，并且与ID 120一起保存和/或基于器械24的识别从数据库中调出。因此，器械24的识别可发射到控制台34或其它适当的部分，如导航处理器组件，如下文所讨论的。
ID构件120可用于允许自动识别器械24。处理器132可分析来自ID构件120的信号以识别器械24和/或控制台34或其它适当的系统。无论如何，来自ID构件120的信号可被选择的处理器系统用来识别器械24，而无需使用者另外输入。天线124可被间歇地激励，如每秒一次，以询问存在的任何构件，如ID构件120。如上文所讨论的，来自ID构件120的信号然后可由天线124接收并且发射。天线124可以选择的间隔被激励，如基于预定速率，其中来自手持件22的天线146被用于激励电子部件128。
具有ID构件120的器械24的识别(如自动识别)也可用于帮助识别用于选择的手术的恰当器械，如识别用于手术的选择的部分和/或在手术期间的使用的器械。在选择的应用中，ID构件120可具有从数据库中调出的关于特定器械的特定识别或信息，以帮助确定器械24的工作周期或寿命，如灭菌周期数等。另外，ID构件120可以已经向其写入关于工作周期的信息，并且因此，电子组件128可在连接到器械手柄22时发射使用计数。
仓44的电子组件128可另外包括各种操作和/或通信特征。举例来说，可在仓44上提供显示器，所述显示器通过天线组件140供电，以从来自手持件天线146的信号中采集电功率。在各种实施例中，可在仓44上提供低功率或低电流发射器，如发光二极管150。使用者200(图4)可查看LED 150，以帮助识别器械组件20的条件、操作控制等。LED 150可具有选择的闪烁速率、颜色或其它特征，以向使用者200提供器械组件20的操作条件的识别。举例来说，LED 150可发光或发出稳定的绿光，以指示手持件22正确地连接到控制台34和/或器械24正确地连接到器械手柄组件22。LED 150然后可改变颜色和/或闪烁速率以指示工作端50的功率和/或旋转方向。举例来说，稳定的黄色可指示顺时针旋转，而闪烁的黄色可指示逆时针旋转。其它颜色或闪烁速率可用于识别器械组件20的不同操作条件。LED 150还可用于指示控制系统的状态，如冲洗供应体积为空的或接近空的、真空或抽吸为合适的等。
处理器132可直接控制LED 150和/或从控制台34向LED 150发射信号。举例来说，LED 150可从控制台34接收关于器械组件20相对于控制台34的旋转的信号。可替代地或除此之外，可将关于器械组件20到控制台34的连接的信号发射到处理器132，并且可从处理器132控制LED 150。同样，LED 150可连接到仓44，如其外壁，和/或安装在PCB 130上。
仓44可另外包括控件，如一个或多个按钮或开关154。控件154可用于器械组件20的操作控制。举例来说，如上文所讨论的，脚踏开关46可用于经由控制台34控制器械组件24。除了和/或替代脚踏开关46，控件154可用于控制器械组件20。在各种实施例中，可省去脚踏开关46，并且可使用仓44的控件154来操作器械组件20。
控件154可专用于器械组件的选择的控制和/或基于控件154和/或控制台34接收的信号而改变。举例来说，控件154可用于改变工作端54的旋转方向。如上文所讨论的，LED150可用于基于来自控件154的输入来指示工作端50的方向控制。另外，控件154可用于可替代地和/或附加地控制通过冲洗通道84、通过抽吸组件36的抽吸或工具组件20的其它适当的特征或控制的冲洗供应源。在各种实施例中，控件154可包括元件的一个或多个控制部分(例如，如一个或多个按钮)，并且可控制工具组件的一个或多个特征，以便改变冲洗流量或速率、改变器械速度、冲洗器械和/或执行其它功能。
控件154可直接(如在其上的安装器)和/或经由连接(如有线连接156)连接到PCB130。控件154可直接向控制台34、直接向处理器132或间接向一个或两个提供信号。因此，控件154可用于控制器械组件20的各种特征。再次，来自控件154的信号可通过天线组件140和仓44发射到控制台34，以发射到手持件22的天线组件146。来自控制器154的信号可发射通过电子组件128，包括最初在其上处理，并且然后发射到控制台34。控件154可用于经由控制台34控制手持件组件22。此外或对此可替代地，控件154可直接控制手持件组件，如通过已经从仓组件140发射的信号发送到手持件天线146的电子部件128。控件154可用于与控制台34通信，如用于器械组件20的操作，和/或直接控制手持件组件22(例如，包括速度的马达操作)。
应理解，除了上面讨论的那些之外，电子部件128可包括另外或附加控件。此外，仓44可包括到手持件组件22和/或器械24的各种其它部件的连接。无论如何，尽管器械组件24被手持组件22可移除地替换，但是仓44可有效地连接到手持组件22并且在选择的手术期间被维持。仓组件24可另外连接到手持件组件22，如连接到手柄26，同时维持或包括选择的尺寸164。尺寸164可允许由人类使用者的单手202操作器械组件20，即使将仓44连接到手柄组件22。因此，包括仓44的器械组件20可由使用者200用单手202用于选择的手术，使得使用者的第二只手204可腾出时间进行其它任务。
另外，如上文所讨论的，手柄组件22可维持用于多个手术，而仓44可作为单次使用提供。因此，仓44可以基本上无菌的方式和/或包装输送到手术，以允许各个部分(如冲洗管道42)容易地连接到手柄组件22和器械组件24。另外，仓44可允许从控制台34到手柄组件22的所有连接的连接，如电子连接和/或抽吸连接。然而，应理解，通过从手持件天线146向仓44提供功率，而不包括内部电池或其它功率部件，可基本上有效地制造并且以低价方式制造仓44。
如图4中所说明，器械或工具组件20可由使用者(如人类使用者200)使用。使用者200可将手持件22保持在单手202中以操纵和操作工具组件20。如上文所讨论的，使用者200的手202可接触控件154以控制工具组件20，如速度、方向、开始/停止等。使用者200还可查看指示器，如LED 150。使用者200还可将仓44、器械组件24和/或其它部分连接到手持件22。然而，应理解，不同使用者(如擦洗护士)可将仓44和/或器械44连接到手持件22。
使用者200可将工具组件20用于各种手术。在各种实施例中，器械组件24可用于选择的耳朵、鼻子或喉咙手术。举例来说，包括工作端50的器械组件24可用于移除受试者210的鼻窦通道中的组织。受试者可为人类患者。然而，应理解，受试者不必为人类或任何活的物体。受试者可为任何工件，如机身、计算机组件等。
无论如何，参考图4，器械组件20可用于对受试者210执行手术。选择的手术可包括查看受试者210的图像、获取受试者210的图像和/或相对于受试者210导航器械24(如工作端50)。如图3中所说明，手术可由使用者200相对于受试者210执行。
参考图4，在各种实施例中，使用器械组件20的手术可为使用导航系统250的导航手术。应理解，导航对于与器械组件20一起使用不是必需的，但是可选择导航。在各种实施例中，例如，使用者200可直接在受试者210的鼻孔内查看以执行手术。此外，非人类受试者可具有手术，并且导航可不被选择或没有必要。另外，使用成像系统获取以通过受试者210成像的图像可不被选择或没有必要。成像系统可包括内窥镜或直接查看装置。
如果选择，那么手术可包括导航系统250，其可包括帮助导航手术的各种部件，包括选择的跟踪系统。跟踪系统可包括如各种定位器的各种部件或部分。各种定位器可包括光学跟踪系统，其可包括光学定位器252，和/或电磁跟踪系统，其包括跟踪线圈阵列(TCA)254。尽管光学跟踪系统可与TCA 254一起使用，但应理解，如包括TCA 254的仅一个跟踪系统可与导航系统250一起使用。此外，光学定位器252和TCA 254两者可一起或同时用于跟踪一个或多个器械。可在选择的手术如使用导航系统250导航的手术期间跟踪器械组件20或其一部分。
TCA 254可包括相对于在其上执行手术的受试者210定位的一个或多个导电线圈256。在各种实施例中，可在受试者210的头部210h上或附近执行手术。如本文中另外详细讨论的，受试者跟踪装置或组件258可连接到受试者210，如连接到受试者210的头部210h。跟踪组件258还可被称作动态参考框架(DRF)或患者跟踪器。
继续参考图4，导航系统250可包括如下文所讨论的各种特征或元件。通常，导航系统250可用于确定或跟踪器械组件20在体积中的位置。位置可包括三维X、Y、Z位置和定向两者。定向可包括一个或多个自由度，如三个自由度。因此，可针对器械组件20的位置确定总共至少六个自由度。
跟踪器械组件20的位置可帮助使用者200确定器械组件20的位置，即使器械组件20不可直接由使用者200查看。各种手术可挡住使用者200的视线，如执行维修或组装无生命的系统(如机器人系统)、组装机身或汽车的部分等。各种其它手术可包括外科手术，如在活体受试者上执行的脊柱手术、神经手术、定位深脑模拟探针或其它外科手术。在各种实施例中，例如，活体受试者可为人类受试者210并且手术可在人类受试者210上执行。然而，应理解，可针对任何适当的手术相对于任何受试者跟踪和/或导航器械组件20。在人类或活体受试者上跟踪或导航用于手术如外科手术的器械仅仅为示例性的。
尽管如此，在各种实施例中，如本文中另外讨论的，外科导航系统250可并入各种部分或系统，如公开于以下中的那些：美国专利第RE44,385号；第7,697,972号；第8,644,907号；和第8,842,893号；以及美国专利申请公开第2004/0199072号，其全部以引用的方式并入本文中。可与外科导航系统250一起使用或作为其部件的各种部件可包括可操作以对受试者210成像的成像系统260，如
Figure BDA0002914157700000131
成像系统、磁共振成像(MRI)系统、计算机断层扫描系统等。受试者支撑件262可用于在成像期间和/或在手术期间支撑或保持受试者210。相同或不同支撑件可用于手术的不同部分。
可在外科手术期间获取或在外科手术之前获取图像数据以用于在显示装置268上显示图像264。如图4中所说明，可在由并入到定位器254中的发射器天线或发射线圈阵列产生的可跟踪体积或导航体积中跟踪器械组件20。可在跟踪体积中相对于受试者210跟踪器械组件20的位置，并且然后使用显示装置268将其说明为图标20i。在各种实施例中，图标16i可叠加在图像264上和/或邻近图像264。如本文所讨论的，导航系统250可并入显示装置268，并且操作以从图像数据渲染和显示图像38。此外，可用显示装置268(如图标16i)执行和显示确定的器械组件20的位置。
参考图4，电磁(EM)定位器可操作以使用并入定位器254中的发射线圈阵列(TCA)254的线圈256产生电磁场。TCA 254可包括一个或多个线圈分组或阵列。在各种实施例中，包括多于一个群组并且分组中的每一个可包括三个线圈，还被称作三重体或三联体。可通过驱动电流通过线圈分组的线圈来为线圈供电以产生或形成电磁场。当电流被驱动通过线圈时，产生的电磁场将远离线圈256延伸并且形成导航域或体积270，如涵盖头部210h、脊柱椎骨或其它适当的部分的全部或一部分。线圈256可通过控制台34供电。然而，应理解，当被选择时，TCA 254可由与控制台34分离的控制器来控制。
导航域或体积270通常限定导航空间或患者空间。如本领域中通常所理解的，可使用器械跟踪装置274在相对于患者或受试者的导航域中跟踪器械组件20，如钻子、导线等。举例来说，器械组件20可如由使用者200相对于DRF 251自由移动，所述DRF 251相对于受试者210固定。跟踪装置251、270两者都可包括跟踪或感测线圈(例如，形成或放置在线圈中的导电材料)，其感测并且用于测量磁场强度等。由于跟踪装置270相对于DRF 251与器械组件20连接或相关联，导航系统250可用于确定器械组件20相对于DRF 251的位置。跟踪装置270可选择性地放置在器械组件20上，如连接到手持件22和/或更靠近器械24，类似于如由美敦力有限公司销售的
Figure BDA0002914157700000141
M4导航ENT器械。还应理解，跟踪装置可为任何适当的跟踪装置，如光学、声学等跟踪装置。
可将导航体积或患者空间配准到患者的图像空间，并且表示器械组件20的图标20i可用显示装置268在导航(例如，确定的)和跟踪的位置处说明，如叠加在图像264上。可如本领域中通常已知的那样相对于DRF(如DRF 251)执行患者空间到图像空间的配准并且确定跟踪装置(如跟踪装置270)的位置，包括如公开于以下中的那些：美国专利第RE44,385号；第7,697,972号；第8,644,907号；和第8,842,893号；以及美国专利申请公开第2004/0199072号，其全部以引用的方式并入本文中。
导航系统250可另外包括导航处理器系统276。导航处理器系统276可包括显示装置268、定位器254、控制台34和到其上的其它部分和/或连接。举例来说，可在控制台34(与TCA控制器一起或分开)和导航处理单元280之间提供有线连接。另外，导航处理器系统276可具有如键盘282的一个或多个使用者控制输入，和/或具有如来自经集成或经由通信系统与一个或多个存储器系统284通信的附加输入。根据各种实施例，导航处理器系统276可包括公开于以下中的那些：美国专利第RE44,385号；第7,697,972号；第8,644,907号；和第8,842,893号；以及美国专利申请公开第2004/0199072号中，其全部以引用的方式并入本文中，和/或还可包括由在科罗拉多州路易斯维尔(Louisville,CO)有营业场所的美敦力导航有限公司(Medtronic Navigation,Inc)销售的可商购的
Figure BDA0002914157700000151
或FusionTM外科导航系统。
可经由通信系统如控制台34(还可为跟踪装置控制器)将跟踪信息(包括关于使用跟踪装置251、270感测的磁场的信息)输送到包括导航处理器280的导航处理器系统276。因此，器械组件20的跟踪的位置可说明为相对于图像264的图标20i。各种其它存储器和处理系统还可提供有处理器系统276和/或与其通信，包括与导航处理器280和/或成像处理单元290通信的存储器系统284。图像处理单元76可并入到成像系统260中，如
Figure BDA0002914157700000152
成像系统，如上文所讨论的。因此，成像系统260可包括在台架294内可移动的各种部分，如源和x射线检测器。还可用跟踪装置296跟踪成像系统260。然而，应理解，在跟踪包括器械跟踪装置270的跟踪装置时，成像系统260不需要存在。此外，成像系统260可为包括MRI、CT等的任何适当的成像系统。
可将来自所有跟踪装置的信息传达到导航处理器280以用于相对于彼此确定跟踪部分的位置和/或用于相对于图像264定位器械组件20。成像系统260可用于获取图像数据以生成或产生受试者210的图像264。然而，应理解，还可使用其它适当的成像系统。如上文所讨论的，控制台34可用于操作TCA 254并且为其供电。
而且，如上文所讨论的，图标20i可基于从ID 120接收和处理的信号。与器械24相关联的ID 120可用于确定器械组件20的选择或预定部分的位置。根据器械24的识别，确定的位置可并入图标20i中。特定的几何形状和相似的特征可被显示并且用于确定与跟踪装置270间隔开的器械24的一部分的特定位置。
此外，与ID 120和器械24有关的信息可显示在显示装置268上。信息可包括生命周期终止、消毒指示、连接特征等。因此，可使用显示装置268显示从ID 120收集或从数据库调出的信息。
提供示例实施例使得本公开全面，并且将范围全面地传达给本领域技术人员。阐述许多特定细节，如特定部件、装置和方法的实例，以提供对本公开的实施例的透彻理解。本领域的技术人员将明白，不必采用特定细节，实例实施例可按许多不同形式实施，并且不应解释为限制本公开的范围。在一些实例实施例中，没有详细描述众所周知的方法、众所周知的装置结构和众所周知的技术。
前述对实施例的描述是出于说明和描述的目的提供的。其并不旨在是穷尽的或限制本公开。具体实施例的个别元件或特征通常不限于具体实施例，但在适用时为可互换的，并且可用于选择的实施例中(即使未特别示出或描述)。具体实施例的个别元件或特征还可以多种方式变化。这类变化不应视为脱离本公开，并且所有这类修改都旨在包括在本公开的范围内。

Claims (20)

1.一种用于操作组件的系统，其包含：
手持件，所述手持件包括：
壳体，所述壳体的大小和形状设定成由使用者的手握持；
马达，所述马达在所述壳体内；
第一连接器，所述第一连接器被配置成接合器械组件，以使用所述器械组件的至少一部分执行手术；
第二连接器，所述第二连接器在所述壳体上形成；
仓构件，所述仓构件具有被配置成相对于所述手持件接合和保持所述仓构件的仓连接器；
其中所述仓构件被配置成可移除地连接到所述手持件，以将线路连接到所述手持件。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述线路包含冲洗管；
其中所述器械组件包括冲洗通道；
其中所述仓构件包括冲洗出口；
其中在所述仓构件连接到所述手持件之后，冲洗流体能够从冲洗源流经所述器械组件的所述冲洗通道。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述仓构件固定地连接到所述冲洗管。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中所述第二连接器包括轨道；
其中所述仓连接器包括凹槽；
其中所述轨道具有接收在所述凹槽中的外部尺寸以将所述仓构件连接到所述手持件。
5.根据权利要求2所述的系统，其另外包含：
所述器械组件，其中所述器械组件包括第一器械组件和第二器械组件；
其中所述第一器械组件被配置成连接到所述手持件并且通过所述仓构件与所述冲洗源流体连通；
其中所述第二器械组件被配置成连接到所述手持件并且通过所述仓构件与所述冲洗源流体连通；
其中所述第一器械组件被配置成在所述仓构件连接到所述手持件时从所述手持件移除，并且所述第二器械组件在所述仓构件连接到所述手持件时连接到所述手持件。
6.根据权利要求5所述的系统，其另外包含：
与所述第一器械组件相关联的第一识别构件；
与所述第二器械组件相关联的第二识别构件；
天线，所述天线在所述仓构件内以询问所述第一识别构件和所述第二识别构件并且基于所述询问发射信号；
其中所述信号被配置成允许确定所述第一器械组件或所述第二器械组件的识别。
7.根据权利要求2所述的系统，其中所述仓构件另外包括控制构件，所述控制构件被配置成接收来自使用者的输入以改变所述马达、来自所述冲洗源的流量或其组合中的至少一个的操作。
8.根据权利要求2或7中任一项所述的系统，其中所述仓构件另外包括指示器，所述指示器被配置成提供输出以指示所述马达、来自所述冲洗源的流量或其组合中的至少一个的当前操作。
9.一种操作组件的方法，其包含：
将仓构件连接到手持件，其中所述仓构件连接到冲洗管；
将第一器械组件连接到所述手持件并且使用所述仓构件与所述冲洗管形成第一连接；
在移除所述第一器械组件时维持所述仓构件连接到所述手持件；和
在移除所述第一器械组件之后，将第二器械组件连接到所述手持件，同时维持所述仓构件连接到所述手持件并且使用所述仓构件与所述冲洗管形成第二连接。
10.根据权利要求9所述的方法，其另外包含：
在所述仓构件内的天线处接收来自具有所述第一器械组件或所述第二器械组件中的至少一个的识别构件的信号。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述信号提供特定的第一器械组件或第二器械组件的识别。
12.根据权利要求10或11中任一项所述的方法，其中所述信号包括关于所述第一器械组件或所述第二器械组件中的至少一个的使用寿命的信息。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法，其另外包含：
通过所述仓构件以及所述第一器械组件或所述第二器械组件中的至少一个从冲洗源冲洗工地。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的方法，其另外包含：
通过所述仓构件以及所述第一器械组件或所述第二器械组件两者从冲洗源冲洗工地；
其中通过所述第一器械组件然后所述第二器械组件进行所述工地的冲洗。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的方法，其另外包含：
使用所述第一器械组件然后所述第二器械组件两者执行手术；
在使用所述第一器械组件然后所述第二器械组件两者执行所述手术之后，将所述仓构件与所述手持件断开。
16.根据权利要求15所述的方法，其另外包含：
在所述仓构件与所述手持件断开之后，丢弃所述仓构件。
17.根据权利要求9至16中任一项所述的方法，其另外包含：
使用所述第一器械组件然后所述第二器械组件两者执行手术，同时通过所述第一器械组件然后所述第二器械组件两者和仅所述仓构件来冲洗工地。
18.根据权利要求9至17中任一项所述的方法，其中将所述仓构件连接到所述手持件包括连接电源、冲洗源和真空源中的至少两个；
其中所述仓构件包括到所述电源、所述冲洗源和真空源中的至少两个的连接。
19.根据权利要求13所述的方法，其另外包含：
接收来自所述仓构件上的控制构件的信号以改变所述马达、来自所述冲洗源的流量或其组合中的至少一个的操作。
20.根据权利要求13或19中任一项所述的方法，其另外包含：
提供来自所述仓构件上的指示器的输出，以指示所述马达、来自所述冲洗源的流量或其组合中的至少一个的当前操作。
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