JP2019523068A

JP2019523068A - 追跡型動力式ドリル組立体

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Publication number: JP2019523068A
Application number: JP2019504079A
Authority: JP
Inventors: バーンズ，ミルトン・エフ; ミーズ，トーマス・エム; ヴー，マイケル; ギャラディ，ヴィクラム・エイ; ヘイリガー，ザカリー・エス; マーラ，アアユシュ
Original assignee: メドトロニック・ピーエス・メディカル・インコーポレーテッド
Priority date: 2016-07-28
Filing date: 2017-07-27
Publication date: 2019-08-22
Anticipated expiration: 2037-07-27
Also published as: CA3032273A1; JP6968150B2; US20200337785A1; EP3490469A1; WO2018022884A1; CN109788962B; KR20190038591A; US10709508B2; US20180028266A1; AU2017301961A1; EP4144306A1; US11819289B2; CN109788962A; EP3490469B1; US20240058077A1

Abstract

１つ又はそれ以上の工具に係合するシステムが開示されている。システムでは、複数の工具を選択的に係合及び係合解除するように駆動シャフトとコレットが組み立てられ得る。また、少なくとも工具の一部分の場所を追跡するために追跡デバイスが使用され得る。【選択図】図３

Description

[0001]本開示は、動力式ドリル、特に追跡されるように構成されている動力式ドリルに関する。

[0002]選択された処置中に、工具先端又は作業端を有している工具の様な工具に動力供給するドリルモーターに動力供給するためにモーターが提供されていることがある。例えば、工具は、約１００回転毎分（ＲＰＭ）乃至約１０，０００ＲＰＭの様な選択された速度で回転させられるようになっているかもしれない。モーターと相互接続される工具は、モーターによって動力供給されて回転するように構成されている駆動シャフトへ接続されることになる。こうしてモーターによって動力供給されて工具先端を回転させながら処置が行われてゆくことになる。

[0003]外科処置の様な選択された処置中、工具の使用者（例えば外科医）は工具先端の場所を確定するのに視覚的手掛かりと経験のみに頼らなくてはならないこともある。処置中は、少なくとも工具の作業端が使用者の直接視認若しくは完全な直接視認から隠されていることもあり得る。そのため、処置を適正に施行するには開いてみることが必要になることもある。

米国特許第８，８４２，８９３号米国特許第７，１８８，９９８号米国特許第７，１０８，４２１号米国特許第７，１０６，８２５号米国特許第７，００１，０４５号米国特許第６，９４０，９４１号米国特許第５，７７２，５９４号米国特許第５，９１３，８２０号米国特許第５，５９２，９３９号米国特許第５，９８３，１２６号米国特許第７，７５１，８６５号米国特許第８，８４２，８９３号米国特許出願公開第２００４／０１９９０７２号米国特許出願公開第２０１０／０２２８１１７号米国特許第７，０１１，６６１号米国特許第７，００１，３９１号

[0004]この欄は、開示の全体的な概要を提供しており、その完全な範囲及びその特徴全てから成る包括的な開示ではない。
[0005]使用者による処置を施行するために動力式ドリルが提供されていることがある。動力式ドリルは、約７５，０００ＲＰＭを含め約１００ＲＰＭ乃至約１００，０００ＲＰＭを含む選択された速度及び／又は選択可能な速度で回転するように、何れの適切な方式で動力供給されていてもよく、例えば空圧動力、電気動力、又は他の適切な動力システムなどで動力供給されることができる。動力式ドリルは、ヒト患者又は他の適切な対象の様な選択された対象に対し処置を施行するための工具に動力供給するようになっていてもよい。動力式ドリルは、穿孔、バーホール形成、などのために、工具を回転させるべく動力供給されるようになっていてもよい。

[0006]処置中、対象は処置を施行させるための事前に定義された場所又は部分を有しているであろう。例えば、患者の頭蓋骨が、それにバーホールを形成させるために選択されるとする。バーホールの場所、サイズ、などは、計画手続き中に事前に定義されることができる。動力ドリルは、対象の選択された部分にバーホールを形成するように作動される。動力式ドリルを、選択されたナビゲーションシステムを用いるなどして、対象の画像に対して追跡されるようにすることは、使用者が対象へ処置を施行するための事前に定義された又は選択された場所を求めるのを又は識別するのを支援することができる。ナビゲーションは、更に、工具先端の被追跡場所が使用者にリアルタイムで見えるようにする。したがって、動力式ドリルは、それへ関連付けられている（例えば接続されている）追跡デバイスと、追跡デバイスに対して追跡される作業端を含む工具と、を有することができる。

[0007]ここに適用されている記述から用途の更なる分野が明らかになるであろう。この発明の概要の中の記述及び特定の実施例は、説明のみを目的としており、本開示の範囲を限定する意図はない。

[0008]ここに記載されている図面は、選択された実施形態の例示のみを目的としており、全ての考えられ得る実施形の例示を目的とせず、本開示の範囲を限定しようとするものではない。

[0009]追跡型モーター付き組立体の環境図である。 [0010]動力式ドリル組立体の分解概略図である。 [0011]追跡組立体及び動力式ドリル組立体の分解図である。 [0012]様々な実施形態による、コレットへのアタッチメントの二次的なロックメカニズムの分解図である。 [0013]アタッチメントから係合解除された二次的なロックメカニズムの詳細な部分断面図である。 [0014]アタッチメントへ係合された二次的なロックメカニズムの詳細な部分断面図である。 [0015]様々な実施形態による、アタッチメントとコレットの二次的なロックメカニズムの斜視図である。 [0016]コレットから係合解除された二次的なロックメカニズムの詳細な部分断面図である。 [0017]コレットへ係合された二次的なロックメカニズムの詳細な部分断面図である。 [0018]様々な実施形態による、二次的なロックメカニズムを有している、ドリルモーターに対して第１の向きにあるアタッチメントの斜視図である。 [0019]様々な実施形態による、二次的なロックメカニズムを有している、ドリルモーターに対して第２の向きにあるアタッチメントの斜視図である。

[0020]図面のうち幾つかの図全体を通して対応する部分は対応する符号によって表されている。
[0021]一例としての実施形態を、これより、添付図面を参照しながらより詳しく説明してゆく。

[0022]図１は、動力式ドリル組立体１０の様な器具が対象（例えば患者）１２へ処置を施行するために使用者１１によって使用されている環境図である。動力式ドリル組立体１０は、モーター及び／又は工具を、約２００ＲＰＭ乃至約７５，０００ＲＰＭを含め約１００ＲＰＭ乃至約１００，０００ＲＰＭを含む選択された速度及び／又は選択可能な速度で回転させるように動力供給されることができる。様々な実施形態では、動力式ドリル組立体１０は、患者１２の頭蓋１４にバーホールを形成するという様な選択された処置を施行するための動力式切開工具１７０を含むことができる。但し、動力式ドリル組立体１０は、対象１２の鼻腔に対しての物質除去又は他の適切な処置の様な、他の処置を施行するために使用されることもできると理解している。また、動力式ドリル組立体１０は、脊椎の処置、整形外科的処置、などを含む様々な他の処置のために使用されていてもよい。例えば、動力式ドリル組立体１０は、椎弓切除術又は他の適切な脊椎の処置を含む選択された処置で椎骨の一部分を除去するために作動されてもよい。また、動力式ドリル組立体１０は、機体、自動車フレーム、などに穴を開けるという様な、生きていない対象への処置を施行するのに使用されてもよいと理解している。したがって、動力式ドリル組立体１０は、ヒト患者の様な生きている対象と共に使用されることを要件としない。

[0023]動力式ドリル組立体１０は、様々なシステム及び／又は処置に従って、対象１２に対して追跡され及び／又はナビゲートされるモーター付きドリルを含んでいてもよい。例えば、ここに更に論じられている追跡システムが、頭蓋１４の様な対象１２に対する工具の場所を追跡するために動力式ドリル組立体１０へ接続されることもできる追跡デバイス２６を含んでいてもよい。適切な追跡システムは、ここに参考文献として援用される米国特許第８，８４２，８９３号に開示されているものを含む。ここに論じられている様に画像を作成するために対象１２について画像データが取得されてもよいと理解している。画像データを取得するために、画像化システム（図示せず）が、処置を開始する前に又は処置が始まってから使用されてもよく、処置は動力式ドリル１０の作動を含むこともある。画像化システムは、米国特許第７，１８８，９９８号、同第７，１０８，４２１号、同第７，１０６，８２５号、同第７，００１，０４５号、及び同第６，９４０，９４１号に開示されているものを含んでいてもよく、前記特許全てをここに参考文献として援用する。他の考えられる画像化システムには、同じく対象１２の三次元ビューを生成することのできるＣアーム蛍光透視画像化システムが挙げられる。

[0024]追跡システムは、対象１２への外科的処置の様な選択された処置を施行するのを支援するためのナビゲーションシステムの一部であってもよく、概して技術的に既知のものを含んでいてもよい。例えば、ナビゲーションシステムは、米国特許第５，７７２，５９４号、同第５，９１３，８２０号、同第５，５９２，９３９号、同第５，９８３，１２６号、同第７，７５１，８６５号、及び同第８，８４２，８９３号に開示されているもの、並びに米国特許出願公開第２００４／０１９９０７２号及び同第２０１０／０２２８１１７号に開示されているものを含んでいてもよく、前記特許及び特許出願公開全てをここに参考文献として援用する。同じく以上に援用されている米国特許及び米国特許出願公開に開示されている様に、画像空間に対する対象又は現実空間の場所の位置合わせに因り、被追跡場所が画像上に又は画像に対して表示されるようになっていてもよい。また、追跡システムは、何れもメドトロニック・ナビゲーション・インク（Medtronic Navigation, Inc)社によって販売されている、ステルスステーション（Stealth Station（登録商標））トライオン（Trion（商標））追跡システム、ステルスステーション（Stealth Station（登録商標））イオン（Ion（商標））追跡システム、ステルスステーション（Stealth Station（登録商標））Ｓ７（登録商標）追跡システム、及びＡｘｉＥＭ（商標）追跡システムを含んでいてもよい。

[0025]追跡システムは、光学追跡システム、ＥＭ追跡システム、超音波追跡システム、などの様な、様々な機構を含むことができる。いずれにせよ、例えば図１に描かれている様に、追跡システムは、動力ドリル１０へ接続されている追跡デバイス２６を検知又は「視認」することのできる１つ又はそれ以上のカメラ２２を含む光学定位器２０の様な１つ又はそれ以上の定位器を含むことができる。カメラ２２を含む定位器２０は、追跡デバイス２６と関連付けられている１つ又はそれ以上の追跡可能部分３０によって反射される赤外線放射の様な選択された放射を発するようになっていてもよい。追跡可能部分３０は、カメラ２２によって視認され、信号がナビゲーションプロセッサユニット４０へ送信されるようになっていてもよい。ナビゲーションプロセッサユニット４０は、ここに更に論じられている様にナビゲーションプローブインターフェース（ＮＰＩ）の様な様々な機構を含んでいてもよい。ナビゲーションプロセッサユニット４０は、更に、様々な型式の追跡システムのためのコイルアレイコントローラ（ＣＡＣ）を含んでいてもよい。ＮＰＩ、ＣＡＣ、又は他の部分の様な様々な機構は、ナビゲーションユニット４０とは別のユニットとして提供されていてもよいし、又は概して技術的に知られている様にナビゲーションシステムの様々な部分と対話するための別のモジュールとして提供されていてもよい。

[0026]いずれにせよ、定位器２０は選択された通信ライン４４を介してナビゲーションプロセッサユニット４０と通信していてもよい。通信ライン４４は、ナビゲーションプロセッサユニット４４と有線通信されていてもよいし又は無線通信されていてもよい。ナビゲーションプロセッサユニット４０は、ディスプレイスクリーン５２と１つ又はそれ以上のユーザー入力部５４とを有するディスプレイシステム又はディスプレイモジュール５０を含んでいるワークステーション、ターミナル、などの様な、選択されたシステムと通信していてもよい。ユーザー入力部５４は、キーボード、マウス、タッチスクリーン、又は他の戦術的な入力部を含んでいてもよい。更なる入力部には、フットスイッチ、音声入力、視覚入力、なども挙げられる。

[0027]ディスプレイデバイス５０は、頭蓋１４の様な対象１２の一部分の画像５６を表示することができる。画像５６は、上述の画像化システムで取得された画像データに基づいているか又は画像データを用いて生成されていてもよい。工具１７０を含む動力式ドリル組立体１０の対象１２に対する場所を表示するアイコン５８が、対象１２の画像５６に対して表示される及び／又は画像５６上に重ね表示されるようになっていてもよい。動力式ドリル組立体１０又はそれの一部分の対象１２に対する位置は、動力式ドリル組立体１０を対象１２に対して位置合わせし、その後、動力式ドリル組立体１０の対象１２に対する場所を追跡することによって求められてもよい。上述の様な様々な位置合わせ技法及び追跡技法が知られており、ここでは繰り返さない。いずれにせよ、患者追跡デバイス６２は、頭蓋１４へ接続されるといった様に患者１２と関連付けられることができる。

[0028]追跡システムは、更に、コイルアレイ７０の様な電磁追跡アレイを含む電磁追跡システムを含んでいてもよい。コイルアレイ７０は、１つ又はそれ以上のコイル要素７２であって、電磁信号を発する、及び／又は、患者１２へ関連付けられ及び／又は接続されている患者追跡デバイス７４又は動力ドリル１０へ接続されている追跡デバイス７６の様な電磁（ＥＭ）追跡デバイスからの電磁信号を受信するコイル要素７２を含んでいてもよい。コイルアレイ７０は、定位器２０からナビゲーションプロセッサユニット４０への通信ライン４４と同様の通信ライン７８を介してナビゲーションプロセスユニット４０と通信していてもよい。追跡デバイス２０及び追跡デバイス６２を含む選択された追跡デバイスの位置がナビゲーション処理ユニット４０を用いて求められるように、追跡デバイスのそれぞれは、更に、通信ライン８０の様な選択された通信ラインを介してナビゲーション処理ユニット４０と通信していてもよい。選択された処置中は、１つ又は１つより多い追跡システムが同時に及び／又は連続して使用されることもあると理解している。

[0029]以上に論じられている様に、動力式ドリル組立体１０の対象１２に対する位置合わせは、処置での選択された点にて行われることになる。その場合、画像５６はディスプレイスクリーン５２上に表示され、動力式ドリル組立体１０の被追跡場所が画像５６に対してアイコン５８として表示されるようになっていてもよい。アイコン５８は、動力式ドリル組立体１０によって動力供給される工具１７０の遠位端の様な、少なくとも動力式ドリル組立体１０の選択された部分の場所を表示するように画像５６上に重ね表示されてもよい。場所は、ナビゲーション処理ユニット４０によって求められ及び／又は計算され、ディスプレイデバイス５０へ通信ライン８６の様な選択された通信ライン経由で通信されるようになっていてもよい。通信ライン８６は、有線又は無線通信ライン、又は他の適切な通信ラインとすることができる。また、ナビゲーションプロセッサユニットは、選択されたプロセッサ（例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、汎用プロセッサ、など）の様な、様々な機構を含むことができるものと理解している。ナビゲーションプロセッサユニット４０は、更に、追跡、位置合わせ、画像５６へのアイコン５８の重ね表示、などを遂行するための命令の様な、選択された命令を含んでいるメモリシステム（例えば、回転ハードディスク、不揮発性固体メモリ、など、を含む非一時的メモリシステム）を含んでいてもよい。したがって、動力式ドリル組立体１０（例えば、ここに更に論じられている様に動力式ドリル組立体１０の選択された部分）の求められる場所は、対象１２に対して、画像５６に対するアイコン５８によって表示されることができる。そうすると、使用者１１は、ディスプレイデバイスを眺めて、動力式ドリル組立体１０の選択された部分の対象１２に対しての特定の場所を、ディスプレイ５２を眺めることによって視認し及び／又は把握することができるようになる。

[0030]加えて図２を参照して、動力式ドリル組立体１０はモーター組立体又はモーター構成要素のモーターハウジング１００を含む様々な構成要素を含んでいてもよい。モーター構成要素は、メドトロニック・インク（Medtronic, Inc）社によって販売されているＬＥＧＥＮＤＭＲ７（登録商標）モーターシステム及び／又はＬＥＧＥＮＤＥＨＳＳＴＹＬＵＳ（登録商標）モーターシステムの様な適切なモーター構成要素を含むことができる。モーター構成要素は、空気圧式に動力供給されるＬＥＧＥＮＤＭＲ７（登録商標）モーターの様に動力供給されるモーター１０１を含んでいてもよいが、電気動力モーターであるＬＥＧＥＮＤＥＨＳＳＴＹＬＵＳ（登録商標）モーターの様な他の動力モーター又は駆動機構が使用されていてもよい。モーター１０１はモーター駆動シャフト１０３を駆動することができる。

[0031]動力は、コネクタ１１４を介して動力源１１２と接続されている動力ライン１１０経由でモーター組立体へ提供されていてもよい。動力源１１２は、メドトロニック・インク（Medtronic, Inc）社によって販売されているＩＰＣ（登録商標）一体型動力システムの様な任意の適切な動力システムとすることができる。とはいえ、モーター構成要素は、電子的動力又は他の適切な動力サプライによって動力供給されるモーター組立体の様な、何れの適切なモーター組立体であってもよいと理解している。したがって、空圧動力ドリルは、主題である開示又は未決の特許請求の範囲を限定しようとするものではない。また、モーター構成要素は、米国特許第７，０１１，６６１号又は同第７，００１，３９１号に開示されているものを含むことができ、前記両特許をここに参考文献として援用する。

[0032]モーターハウジング１００は、内ねじ部１２４の様なねじの切られた部分を有するコネクタ１２０を含んでいてもよい。ねじの切られた部分１２４は、駆動シャフト１４３を（コレットハウジング２２０（図３）内に）含んでいるコレット組立体１４０に螺合するようになっていてもよい。コレット駆動シャフト１４３は、モーター駆動シャフト１０３によって駆動されるように係合することができる。そして、コレット駆動シャフトは、工具１７０に、及び／又はアタッチメント内のシャフトの様な二次的な駆動シャフトに係合することができる。

[0033]コレット組立体１４０は、内ねじ部１２４に係合する外ねじ部１４６を有するモーターハウジングコネクタ１４４を含んでいてもよい。こうして、コレット組立体１４０はモーター本体及びハウジング１００に固着的に螺合することができる。概して、コレット組立体１４０は、螺合及び／又は他の適切な接続を用いてモーターハウジング１００に対し軸方向及び回転方向に固着される。ねじ接続は、モーターハウジング及び追跡デバイス２６に対するコレット組立体の少なくとも第１の接続又はロックシステムを形成することができる。コレット１４０をモーターハウジング１００へ軸方向と回転方向の両方について固着させるには、ろう付け、バイヨネットロックシステム、などの様な他の適切な接続も使用することができる。いずれにせよ、第１のロックシステムはコレット１４０をモーターハウジング１００に回転方向及び軸方向に堅く固定する。コレット組立体１４０をモーターハウジング１００へ固定する場合、コレット駆動シャフトはモーター駆動シャフト（特に図示されていない）へ駆動可能に接続されるので、モーターが動力供給されると、コレット駆動シャフトは回転して工具１７０を駆動することができる。

[0034]動力式ドリル組立体１０は、更に、アタッチメント接続部分１６０を含んでいてもよい。アタッチメント接続部分１６０は、アタッチメント１６２の接続を可能にすることができる。アタッチメント１６２は、工具１７０を支持するのを支援する面及び／又は支承部を含んでいてもよい。当業者には理解される様に、工具１７０は、１つより多い工具部材を含んでいてもよく、工具のキットを含んでいてもよい。アタッチメント１６２は、コレット１４０へ接続されることを要件とせず、様々な工具に合わせて選択されるようになっていてもよい。また、アタッチメント１６２は、工具１７０の駆動シャフト組立体に対する角度の付いた接続を可能にするといった様な様々な追加の機構を含んでいてもよい。工具１７０は、ドリルビット、バール、ドライバー、などの様な、任意の適切な選択された工具とすることができる。また、工具１７０は、駆動シャフト係合端１７２（近位端になる端）、作業端１７４（ドライバー、ビット、などを含んでいる端）、及び２つの端１７２と１７４の間を延びているシャフト１７６、を含んでいるだろう。

[0035]加えて図３を参照すると、動力式ドリル組立体１０が更に詳細に描かれている。動力式ドリル組立体１０は、ドリルモーターハウジング１００及び接続部１２０を含んでいてもよい。また、以上に論じられている様に、追跡デバイス２６はドリルモーターハウジング１００へ接続されているか又はハウジングの一部を形成していてもよい。追跡デバイス２６は、ドリルモーターハウジング１００へ、コネクタ又はスタンド１８０を用いて接続されていてもよい。コネクタ１８０は、ドリルモーターハウジング１００の一部分の外面１８６の上を摺動して当該外面１８６に固定的に且つ堅く係合する内周囲又は内面１８４を含む輪体又は環状部材１８２を有していてもよい。内面１８４と外面１８６の接続は、コネクタ１８０をモーターハウジング１００と軸方向及び／又は回転方向の両方に固定可能に係合させることができる。換言すると、コネクタ１８０は、追跡デバイスのモーターハウジング１００に対する回転及び／又は軸方向の動きを防止する。

[0036]アレイ部材１９０が、様々な固定部を用いてコネクタ１８０へ接続されていてもよい。例えば、固定ねじ１９２が、貫通孔１９４を通してコネクタ１８０のねじの切られた受け入れ孔１９６の中へねじ込まれるようになっていてもよい。追加の回転防止又は固定ピン１９８及び２００がアレイ１９０をコネクタ１８０へ相互接続するのに提供されていてもよい。故に、アレイ１９０はコネクタ１８０に対して軸方向と回転方向の両方に好いて固定可能に且つ堅く接続されることができる。これは、アレイ１９０がモーターハウジング１００へ軸方向及び回転方向の両方について固定可能に接続されることを可能にする。

[0037]アレイはそれの上に追跡可能部分３０を有してハウジング１００へ固定的に堅く接続される。これは、ここに論じられている様に動力式ドリル組立体１０の高確度追跡を可能にする。また、コネクタ１８０は追跡可能部分を動力式ドリル１０の作動部分から離れさせ定位器２０の視野内に入れるのを支援するようにオフセットされているか又は湾曲を有していてもよい。

[0038]また、以上に論じられている様に、様々な追跡可能なマーカー又は部分３０がアレイ１９０と相互接続されていてもよい。マーカー３０は、定位器２０によって視認されることになる受動反射器及び／又は能動発光器であってもよい。マーカー３０は、１つ又はそれ以上のピン２１０を介してアレイ１９０へ接続されていてもよい。ピン２１０はアレイ１９０の1つ又はそれ以上の孔２１２の中へ固定されるようになっていてもよい。孔は、テーパー嵌め、干渉嵌め、ねじ接続、接着剤、又は他の適切な固定法を介して、ピン２１０を受け入れるようになっていてもよい。次いで追跡可能部分３０がピン２１０へスナップ又は干渉嵌めなどにより固定されることができる。このやり方では、追跡可能部分３０はアレイ１９０に対しピン２１０を通して軸方向にも回転方向にも固定される。

[0039]追跡可能部分３０はカメラ２２で視認される部分とすることができる。但し、追跡可能部分は、ＥＭ定位器７０で追跡されるＥＭ追跡デバイス７６であってもよいと理解している。こうして、追跡デバイス２６及び／又は追跡デバイス７６はモーターハウジング１００へ固定されることができる。また、追跡デバイス２６、７６をモーターハウジング１００へ固定するのに他の固定メカニズムが提供されてもよいと理解している。例えば、追跡デバイス７６は、成形及び／又は溶接によるなどしてハウジング１００に又はハウジング１００へ形成されていてもよい。換言すると、追跡デバイス２６、７６は、ハウジング１００と共に１つの単体部品として形成されていてもよい。また、コネクタ１８０もハウジング１００と共に１つの単体部品として形成されていてもよい。

[0040]追跡デバイス２６、７６をドリルモーターハウジング１００に対して軸方向と回転方向の両方について固定することによって、場所（ＸＹＺ場所とヨー、ピッチ、ロールのうち少なくとも１つの両方を含む）を求めることができるようになる。ナビゲーションプロセッサユニット４０を含む追跡システムは、選択された定位器からの追跡デバイス２６（及び／又は追跡デバイス７６）に関する信号を受信してモーターハウジング１００の場所を求める。ここに論じられている様に、モーターハウジング１００へ接続されている様々な部分の位置は、したがって、モーターハウジング１００へ接続されている諸部分の、追跡デバイス２６に対する既知の場所に基づいて求めることができる。

[0041]図４を見ると、様々な実施形態によるコレット組立体１４０が描かれている。コレット組立体１４０は、ここには図示されていないが駆動シャフトの様な様々な内部構成要素を含んでいてもよい。内部構成要素は、メドトロニック・インク（Medtronic, Inc）社によって販売されているＬｅｇｅｎｄＳｔｙｌｕｓ（登録商標）動力式モーター組立体に含まれているものと同様であってもよいと理解している。したがって、駆動シャフトの細部の論考はここには含めないことにする。いずれにせよ、コレット組立体１４０は、更に、様々な外部構成要素を含んでいてもよい。例えば、コレット組立体は、様々な内部構成要素が配置されることになるコレットハウジング２２０を含んでいてもよい。コレットハウジング２２０は、更に、ここに論じられているものを含む様々な構成要素がその上に配置され様々な目的のためにその上を可動に作動され得る外面を含んでいてもよい。

[0042]図４に描かれている様に、コレットハウジング２２０を含むコレット組立体１４０は、コレットハウジング２２０の長手方向軸２２６周りに回転する第１Ｄリング２２４を含んでいてもよい。Ｄリング２２４は、少なくとも１つの平坦な領域又は部分２２８を有する弓状外観を含んでいてもよい。ここに論じられている平坦部分２２８は、第１Ｄリング２２４をロック解除位置とロック位置の間で回転させるためにアタッチメント１６２の内側部分によって係合されることになる。アタッチメント１６２の内側部分は、アタッチメント１６２の内面から延びている突起３８０（図７）を含んでいてもよい。

[0043]コレット組立体１４０は、弓状の外面と少なくとも１つの平坦部分２３６を含んでいる第２Ｄリング２３２を更に含んでいてもよい。第２Ｄリング２３２は、コレットハウジング２２０が長手方向軸２２６に対して回転しないようにコレットハウジング２２０に対して回転方向に固定されるようになっていてもよい。但し、第２Ｄリング２３２は軸２２６に沿って軸方向に動くようになっていてもよい。また、第２Ｄリング２３２とスナップリング２４４の様なロック部分の間にはウェーブスプリング２４０が配置されていてもよい。スナップリング２４４は、スナップリング２４４を第２Ｄリング２３２に対して軸方向に保持するべくコレットハウジング２２０に形成されている溝の様なコレットハウジング２２０の一部分に係合するようになっていてもよい。ウェーブスプリング２４０は、第２Ｄリング２３２をコレット組立体１４０のモーター係合端１４４に向けて付勢していてもよい。

[0044]ここに論じられている様に、アタッチメント１６２に整列させた平坦部分２３６と２２８の上を滑らせ、次いでアタッチメント１６２を回転させて少なくとも第１Ｄリング２２４を第２Ｄリング２３２に対して回転させることによって、アタッチメント１６２をコレット組立体１４０に対し固定させることができる。ウェーブスプリング２４０の第２Ｄリング２３２に対するばね力はアタッチメント１６２をコレット組立体１４０上の所定位置に保持するのを支援することになる。

[0045]また、アタッチメント１６２の回転は第１Ｄリング２２４を回転させることができる。アタッチメント１６２は、アタッチメント１６２が回転させられることを及びアタッチメント１６２が第１Ｄリング２２４を回転させることを可能にするために、第１Ｄリング２２４の平坦部２２８に係合する内側平坦部３８０(図７に図示)を含んでいてもよい。第１Ｄリング２２４を回転させると、１つ又はそれ以上の固定ピン２５０が１つ又はそれ以上のＪ溝２５２の中を動かされる。ピン２５０は、第１Ｄリング２２４が回転すると、Ｊ溝２５２の中でロック位置とロック解除位置の間で動くようになっていてもよい。様々な実施形態では、それの回転はピン２５０をロック位置での付勢位置へ動かす。そうすると、ピン２５０（ひいてはアタッチメント１６２）を元の位置へ復帰させるには、付勢力に打ち勝つ追加の力が必要になる。アタッチメント１６２の、第１Ｄリング２２４を回転させる回転は、コレット組立体１４０の中の内部構成要素をロックし及び／又はロック解除することにもなる。したがって、アタッチメント１６２は、アタッチメント１６２及び／又はコレット組立体１４０内に配置されている工具１７０の様なコレット組立体１４０内の構成要素の両方のロックとロック解除を支援することができる。

[0046]コレット組立体１４０は、以上に論じられている様に、アタッチメント１６２に係合することができる。更に、以上に論じられている様に、アタッチメント１６２は、コレット組立体に対し、少なくとも第１Ｄリング２２４を第２Ｄリング２３２に対して回転させた際の第１Ｄリング２２４と第２Ｄリング２３２の相互作用を介して少なくとも軸方向に固定されることができる。アタッチメント１６２を解放すると、第２Ｄリング２３２へのウェーブスプリング２４０の付勢力がアタッチメント１６２をコレット組立体のモーター付着端１４４に向けて係合させようとする。アタッチメント１６２は、突起３８０と第１Ｄリング２２４側の平坦部２２８との相互作用によって回転方向に保持されることができる。

[0047]アタッチメント１６２は、以上に論じられている様に第１Ｄリング２２４又は第２Ｄリング２３２との相互作用で以てコレット１４０に対して軸方向に保持されることができる。しかしながら、この接続（第１のアタッチメント接続としてもよい）は、様々な製造公差、摩耗、その他のせいでアタッチメントのコレット組立体１４０に対する約１度乃至約５度の様な回転量を許してしまわないとも限らない。しかしながら、補足的な又は二次的なロックシステム又は機構２７０が、更に、アタッチメント１６２のコレット組立体１４０に対する回転方向の固定と剛性を支援することができる。

[0048]二次的なロックシステム２７０は、例えば、長手方向軸２２６周りに回転することのできるカラー２７４の様な様々な構成要素を含んでいてもよい。カラー２７４は、コレットハウジング２２０のカラー受け入れ部２７６の様な部分の上に配置されていてもよい。カラー２７４は、１つ又はそれ以上のロックボール２８４を受け入れるようになっている内部螺旋溝２８０を含んでいてもよい。ボール２８４は、螺旋溝２８０の中に部分的に受け入れられ、更にはロック楔２９０の様な回転ロック部材の受け入れ孔又は陥凹２８６内に受け入れられることができる。ロック楔２９０は、アタッチメント１６２の内面又は内端に形成されている溝又は陥凹２９６及び／又は第１Ｄリング２２４側の傾斜面２９５の様な回転ロック受け入れ座又は窪みに係合するように、概して矢印２９４（図４及び図６）の方向に第２Ｄリング２３２に向かって動く終端又は遠位端２９２を含んでいてもよい。

[0049]明細書では図５及び図６に関連して詳しく論じられているのだが、簡単に言うと、カラー２７４を第１の方向に回転させると、溝２８０内に係合されているボール２８４が第２Ｄリング２３２に向かって動き、楔２９０を第２Ｄリング２３２に向かって動かしアタッチメント１６２の内溝２９６の中へ入れ、更に第１Ｄリング２２４の傾斜部２９５に係合させる。カラー２７４を第２の方向に回転させると、溝２８０内のボール２８４は第２Ｄリング２３２から離される第２の方向へ動き、したがって、楔２９０を第２Ｄリング２３２から離れさせ内溝２９６から外へ出すことになる。たった１つの楔２９０及び関連部分しか提供されていなくてもよいし、又は２つより多い楔２９０及び関連部分が提供されていてもよいと理解している。図示の様に、楔２９０はそれぞれ互いから１８０度に配置されていてもよい。

[0050]楔２９０は、軌道に乗っていてもよいし、又はコレットハウジング２２０の外面へ形成されている軌道又は溝３０２内を動くようになっていてもよい。溝３０２は、楔２９０を第２Ｄリング２３２に向かって動かすのを及び第２Ｄリング２３２から離れさせるのを支援することができる。軌道３０２は、溝２９６内の楔の適正係合を確約するために、楔２９０を内溝２９６に向けて案内するのを支援することもできる。

[0051]二次的なロック組立体２７０は、更に、割りリング３１０の様な追加の部分を含んでいてもよい。割りリング３１０は、カラー２７４と楔２９０の間にあってもよい。割りリング３１０は、楔２９０をコレットハウジング２２０及び／又はアタッチメント１６２に対して実質的に平行で縦一列の動きで動かすのを支援する。軌道又は溝３０２の少なくとも一部分に対して実質的に静止しているカバー３１４が更に提供されていてもよい。カバー３１４は、カラー２７４とアタッチメント１６２の間の軌道３０２の部分を覆っていてもよい。また、摩擦板又はＯリング３１６が、コレットハウジング２２０を含むコレット組立体１４０上へカラー２７４を保持するのを支援していてもよい。カラー２７４をコレットハウジング２２０上へ保持するのを支援するのに他の適切な部分が提供されることもできると理解している。

[0052]したがって、二次的なロックメカニズム２７０は、アタッチメント１６２がコレット組立体１４０上に位置付けられたときに、アタッチメント１６２をコレットハウジング２２０に対して実質的に回転方向にロックされた状態に保持するのを支援するために提供されている。アタッチメント１６２をコレット組立体１４０に対して回転方向に固定し又はロックする段階では、アタッチメント１６２はしたがってモーターハウジング１００及び追跡デバイス２６に対しても回転方向に固定されるわけである。アタッチメント１６２のコレット１４０に対する全ての又は殆どの起こり得る回転運動は排除される。したがって、二次的なロック組立体２７０は、アタッチメント１６２及び／又は工具１７０を、追跡デバイス２６が固定されているモーターハウジング１００に対して回転方向に固定するのを支援することができる。二次的なロック組立体２７０は、したがって、アタッチメント１６２の追跡デバイス２６、７６に対する実質的な回転運動を支援し又は排除する。実施可能な回転方向の動きの量は、選択された処置のための選択された精密さに対し追跡又はナビゲーションに影響しない量に制限されることができる。したがって、工具１７０の遠位端１７４に関する追跡は強化され得る。

[0053]引き続き図４につき、追加的に図５及び図６を参照して、二次的なロック組立体２７０はアタッチメント１６２を係合し及び／又は係合解除することができる。図５に描かれている様に、アタッチメント１６２は、メドロトニック・インク（Medtronic, Inc）社によって販売されているＬｅｇｅｎｄＳｔｙｌｕｓ（登録商標）モーター組立体でのどの様にアタッチメントがコレット組立体上に組み立てられるのかと同様の選択された方式で、コレット組立体１４０上に位置付けられることができる。アタッチメント１６２は、コレット組立体１４０上に位置付けられ、そして更に、作動させる工具１７０へ係合される。とはいえ、二次ロック組立体２７０は、図５に描かれている様に楔２９０が第２Ｄリング２３２に向かって延ばされていないときは係合されることはない。その結果、二次ロック組立体２７０の楔２９０は、アタッチメント１６２による軸２２６周りの回転運動に抵抗するのを及び／又は回転運動を排除するのを支援しない。

[0054]また一方、図６に描かれているのは、カラー２７０が、遠位端２９２を含む楔２９０をアタッチメント１６２の陥凹又は内溝２９６の中へ動かすように回転させられたところである。カラー２７４がロック位置へ回転させられると、楔２９０は矢印２９４の方向に動くことになる。楔２９０は引き続き動き、進んでゆき、第１Ｄリング２２４の傾斜部２９５に係合する。楔２９０は傾斜部２９５に係合した後も矢印２９４の方向に進み続け、そうすると、少なくとも遠位端２９２を含む楔２９０は軸２２６から離れて例えば矢印２９７の方向に動く。少なくとも遠位端２９２を含む楔２９０は、その結果、アタッチメント１６２の平坦部３８０及び傾斜面２９５に接触する。遠位端２９２を含む楔２９０は、こうして、第１Ｄリング２２４とアタッチメント１６２の平坦部３８０の間に割り込まされることになる。割り込みにより、楔は傾斜面２９５ａ及び平坦面３８１に接触することになる。

[0055]したがって、楔２９０はアタッチメント１６２の内溝２９６の中へ軸方向に位置付けられ、第１Ｄリング２２４の傾斜面２９５（コレット組立体１４０の外面としてもよい）とアタッチメント１６２の間に割り込まされることができる。楔２９０が溝２９６とコレットハウジング２２０の溝３０２の両方に入っていること及び／又はアタッチメント１６２とコレットハウジング２２０の間に割って入ることは、実質的に、アタッチメント１６２を長手方向軸２２６に対して回転方向にロックすることになる。その結果、アタッチメント１６２は、コレット組立体１４０に対して軸方向に固定されることに加えてコレット組立体１４０のコレットハウジング２２０に対して回転方向にも固定されることができる。ロック構成か又はロック解除構成のどちらにせよ、カバー３１４は溝３０２の少なくとも一部分を隠すのを支援することができる。

[0056]図７を見ると、コレット組立体１４０’が描かれている。コレット組立体１４０’は、以上に論じられているコレット組立体１４０と同様である諸部分を含むことができる。例えば、コレット組立体１４０’は、平坦部分２２８を含んでいる第１Ｄリング２２４と、第２の平坦領域又は平坦部分２３６を有する第２Ｄリング２３２と、を含んでいてもよい。更に、ウェーブスプリング２４０及びスナップリング２４４がコレット組立体１４０’内に配置されていてもよい。但し、コレット組立体１４０’は、上述のコレットハウジング２２０と似てはいるが上述のコレットハウジング２２０とは様々な異なる特徴を含んでいるコレットハウジング２２０’を含むことができる。とはいえ、コレット組立体１４０’も同じくモーターハウジング１００に係合する接続領域１４４を含んでいてもよい。そうすると、コレット組立体１４０’は、少なくともコレット対モーターハウジングロックメカニズムを形成するための以上に論じられている方式と同様の方式でモーターハウジング１００に係合することができる。アタッチメント１６２’は、アタッチメント１６２がコレット組立体１４０並びに第１及び第２Ｄリング２３２、２２４に係合するのと同様の方式で、以下に論じられているコレット組立体１４０’に係合するようになっていてもよい。アタッチメント１６２’のコレット１４０’並びにＤリング２２４、２３２への接続は、アタッチメント１６２’とコレット１４０’との第１の接続又はロックシステムを形成することができる。

[0057]補足的又は二次的なロックシステム又は機構２７０’がコレットハウジング２２０’と共に提供されていてもよい。二次的なロックシステム２７０’は、コレットハウジング２２０の隣接する外面３５４の上方を環状に延びている外面３５２を有するカラー又は拡大領域３５０を含んでいてもよい。拡大カラー領域３５２には、１つ又はそれ以上の窪み３６０の様な回転ロック受け入れ部分又は座が形成されていてもよい。例えば、窪み３６０が２つ、カラー３５０の周りに実質的に１８０度離間して形成されていてもよい。

[0058]窪み３６０は側壁３６２を含んでいてもよい。側壁３６２は、第２Ｄリング２３２から距離３６４の様な選択された距離だけ離れて延びていてもよい。距離３６４は、約０．１ミリメートル（ｍｍ）乃至約５ｍｍの距離の様な、何れかの適切な距離とすることができる。但し、距離３６４は、アタッチメント１６２’に形成されているタブ又は戻り止め３７０の様な回転ロック部材と相互作用するうえで何れの適切な距離であってもよい。タブ３７０は、窪み３６０に係合するのに適した寸法を含むことができる。例えば、タブ３７０は窪み３６０の幅３７６と等しい又はそれより小さい幅３７４を含んでいてもよい。そうすると、タブ３７０は窪み３６０の中へ入ってゆくことができる。タブ３７０が窪み３６０の中へ位置付けられると、アタッチメント１６２’とコレットハウジング２２０’の間の回転力があり次第、タブ３７０は側壁３６２に干渉し又は接触するなりして係合することができる。その結果、アタッチメント１６２’とコレットハウジング２２０’の間の回転方向の動きは、回転が軸２２６周りの１度及び／又は１ｍｍ未満の移動量に制限されるといった様に、制限され及び／又は実質的に排除される。

[0059]タブ３７０は、少なくとも、アタッチメント１６２’の内面の一部分を除去することによって形成されてもよい。例えば、タブ３７０を形成するためにアタッチメント１６２’を貫いて貫通穴が形成されてもよい。とはいえ、タブ３７０は、アタッチメント１６２’の端から材料を除去することによって形成されてもよいと理解している。タブ３７０は、したがってタブ３７０の寸法の周りの材料が除去されたら、高さ３７５を有することになる。

[0060]更に、選択された数のタブ３７０が形成されていてもよい。図示されている様に、タブ３７０が２つ互いから実質的に１８０度に形成されていてもよい。１つ又は２つより多いといった様に他の数のタブ３７０が提供されていてもよい。

[0061]更に、保護カラー３８１がタブ３７０の端を越えて延びていてもよい。保護カラー３８１は、タブ３７０に対する起こり得る損傷を排除する又は低減するのを支援することができる。したがって、タブ３７０は、窪み３６０に係合するための適正な寸法を有することができる。

[0062]以上に論じられている様に、アタッチメント１６２’は、アタッチメント１６２’を隆起した又は拡大されたカラー３５０に向けて動かしてゆくときにＤリング２３２及び２２４それぞれの平坦部分２４４及び２２８を通過してゆく平坦な又は隆起した部分３８０の様な内部構造を含んでいてもよい。図８に描かれている様に、ロック解除位置では、タブ３７０は窪み３６０と整列されていないだろう。しかし、アタッチメント１６２’は、概して矢印３８４の方向のモーターハウジングアタッチメント１４４に向かう方向に動かされることができる。

[0063]次いで、アタッチメント１６２’を、コレット組立体１４０’の長手方向軸２２６の周り又は周囲の様な選択された方向に回転させることができる。アタッチメント１６２’を回転させると、第１Ｄリング２２４が第２Ｄリング２３２に対して回転し、アタッチメント１６２’は更にタブ３７０を窪み３６２と整列させるように回転することができる。また、アタッチメント１６２’の更なる軸方向の動きは、図９に描かれている様にタブ３７０を窪み３６０の中へ動かそうとする。タブ３７０が窪み３６０の中へ選択された距離を動かされたところで、第１Ｄリング２２４をコレットハウジング２２０’に対して一杯まで回転させると、アタッチメント１６２’をコレット組立体１４０’に対して軸方向にロックすることができる。ウェーブスプリング２４４は概して第２Ｄリング２３２をコネクタ１４４に向かって付勢するべく第２Ｄリング２３２を押圧している。アタッチメント１６２’がロック位置へ回転されたとき、第２Ｄリング２３２はアタッチメント１６２’の突起３８０によって形成されている面３８０ａを押圧しようとするだろう。面３８０ａの反対側には第２の面３８０ｂがあり、第２Ｄリング２３２が面３８０ａを押圧してゆくと、アタッチメント１６２’は荷重を受け、コレットハウジング肩部３５０に向けて付勢される。この荷重は、更に、タブ３７０が窪み３６０を含む回転ロック座に向けて付勢されるように仕向け、回転ロック座内に着座したままにさせる。

[0064]以上に論じられている様に、第１Ｄリング２２４は係合され、Ｊ溝２５２内の固定ピン２５０を動かして、アタッチメント１６２、１６２’をコレット組立体１４０’へロックし及び／又は工具１７０をコレット組立体１４０’内の駆動シャフトの中へロックするのを支援させることができる。故に、第１Ｄリング２２４のコレットハウジング２２０’に対する回転は、第１Ｄリング２２４、アタッチメント１６２’、及び内部メカニズムを動かすとともに工具１７０をコレット組立体１４０’側へロックすることができる。また、タブ３７０の窪み３６０内への運動及び係合は、更に、アタッチメント１６２’をコレット組立体１４０’に対し更に追加の回転方向に固定することができる。同じく、以上に論じられている様に、アタッチメント１６２’をコレット組立体１４０’に対し回転方向に固定することは、アタッチメント１６２’をモーターハウジング１００に対して回転方向に固定し、アタッチメント１６２’の追跡デバイス２６、７６に対する実質的な回転を排除することになる。したがって、モーターハウジング１００へ付着されている追跡デバイス２６は、コレット組立体１４０’及びアタッチメント１６２’へ回転方向及び軸方向に付着されることができる。故に、アタッチメント１６２’及びコレット組立体１４０’内に保持されている工具１７０もまた追跡デバイス２６に対して高確度に追跡されることができる。

[0065]モーターハウジング１００へ接続されている何れかの追跡デバイス２６、７６は、コレット組立体１４０、１４０’のモーターハウジング１００への軸方向及び回転方向の固定及びコレット１４０、１４０’を介してのアタッチメント１６２、１６２’のモーターハウジング１００への軸方向及び回転方向の固定に因り、工具に対し軸方向に固定されることができるということが理解される。こうして、終端１７４を含む工具１７０の高確度追跡は追跡システムを用いて適正に行えるようになる。

[0066]図１０Ａ及び図１０Ｂを参照すると、動力式ドリル組立体１０’が描かれている。まず図１０Ａを参照して、動力式ドリル組立体１０’は、上述の実施形態を含む様々な実施形態により、ドリルモーターハウジング１００を含んでいてもよい。モーターハウジング１００へは、追跡デバイス２６が、アレイ１９０へ接続されたコネクタ１８０と共に、軸方向及び回転方向に堅く付着されている。ハウジング１００内のドリルモーター１０１は、上述の様に動力源から動力ライン１１０を通して動力供給される。ドリルモーターハウジング１００は、上述の様にコレット組立体１４０及び／又はコレット組立体１４０’へ接続されることができる。したがって、コレット組立体１４０、１４０’は、モーターハウジング１００に対して、ひいては追跡デバイス２６に対して、回転方向及び軸方向に固定されることができる。以上に論じられている様に、コレット組立体１４０、１４０’は、コレット組立体１４０、１４０’とモーターハウジング１００の間のねじ式接続の様な適切なメカニズムにより固定されていてもよい。

[0067]コレット組立体は、一例として図１０Ａに描かれている様にカラー２７４を含む二次的な付着用組立体又は機構２７０を含んでいてもよい。二次的なロック機構２７０’が更に又は代替的に提供されていてもよく、ここでは現在の説明を明快にするために二次的なロック機構２７０の論考を用いる。

[0068]コレット組立体１４０の上にはアタッチメント１６２’’が付着されている。アタッチメント１６２’’は、モーターハウジング１００へ接続されたときに軸２２６と同軸である長手方向軸に沿って延びる第１領域２９０を含んでいてもよい。軸２２６はモーターハウジング１００の中心長手方向軸とすることができる。アタッチメント１６２’’は、更に、第２軸４００に沿って延びる第２部分３９４を含んでいてもよい。第２軸４００は長手方向軸２２６に対して角度４０２を付けて形成されていてもよい。角度４０２は、約１°乃至約１７９°の様な何れかの適切な角度又は任意の適切な角度とすることができる。例えば、角度は、メドトロニック・インク（Medtronic, Inc）社によって販売されているＬｅｇｅｎｄＳｔｙｌｕｓ（登録商標）動力ドリル組立体の角度付きアタッチメントの角度と同等であってもよい。角度４０２は、角度付きアタッチメント１６２’’内に配置されている工具１７０を、モーターハウジング１００の長手方向軸２２６に対して選択された角度又はオフセットに位置決めするのを支援することができる。使用者１１は対象１２への処置を施行するのを支援するオフセットを提案する又は用いることができる。角度４０２は、工具１７０の作業端１７４を、処置を施行するための選択された位置に位置決めするのを支援することができる。

[0069]とはいえ、様々な実施形態によれば、アタッチメント１６２’’はドリルモーターハウジング１００へコレット１４０を通して、第１部分３９０の第１軸２２６が第２部分３９４の第２軸４００と実質的に同一平面上になるように固着されることもできる。軸２２６と軸４００が、図１０Ａに描かれ概して紙面の平面によって画定されている様に同一平面上にあるとき、又は少なくとも第１の選択された平面内にあるときに、作業端１７４の追跡デバイス２６に対する位置が求められてもよい。第１軸２２６と第２軸４００を同一平面上に置くことは、作業端１７４の追跡デバイス２６に対する較正を支援することになる。較正は、使用者１１が作業端１７４に係る既知の点に触れることによるといった様な術中較正であってもよいし、又は製造又は組み立て段階中などに既定されてもよい。較正段階中、工具１７０はアタッチメンチ１６２’’内に適正に位置決めされ、作業端１７４を含む工具１７０の場所が追跡デバイス２６に対して求められることになる。

[0070]作業端１７４が追跡デバイス２６に対して較正されたら、作業端１７４は、追跡デバイス２６がモーターハウジング１００へ接続され、それがコレット組立体１４０へ接続され、それがアタッチメント１６２’’へ接続され、それが工具１７０へ接続されていることによって、追跡されることができる。工具１７０は角度付きアタッチメント１６２’’を通して、第２アタッチメント駆動シャフト４０８へ角度付き連結４１０を通して連結されている第１アタッチメント駆動シャフト４０６を介して駆動される。第１アタッチメント駆動シャフト４０６は、コレット駆動シャフト１４３を通して上述のモーター駆動シャフト１０３へ付着されていてもよい。したがって、工具１７０はドリルモーターハウジング１００の長手方向軸２２６に対してオフセットされた又は角度を付けられた位置にて駆動されることができる。

[0071]以上に論じられている様に、二次的なロックメカニズム２７０は、アタッチメント１６２’’をコレット組立体１４０に対して、ひいては追跡デバイス２６が固定されているモーターハウジング１００に対して、回転方向に堅く固定するように作動されることができる。こうして、二次的なロックメカニズム２７０は、アタッチメント１６２’’を、ドリルモーターハウジング１００上に取り付けられている追跡デバイス２６に対して堅く回転方向に固定することができる。

[0072]図１０Ｂを見て、角度付きアタッチメント１６２’’は、モーターハウジング１００に対して回転方向に固定されていなければ、上述の様に選択された位置から回転することもできる。図１０Ａに描かれている様に第２軸４００は選択的に第１軸２２６と実質的に同一平面上にあるとする。アタッチメント１６２’’が軸２２６周りに例えば矢印４１１の方向などに回転すると、第２部分３９４の軸４００は、軸２６６と同一平面上に在る軸４００と同じ位置ではない回転位置４００’へ動くことになる。

[0073]図１０Ｂでは、軸４００’が紙面から外へ延びてゆき、もはや軸２２６と同一平面上にないことが理解される。したがって、回転は、作業端の既定位置及び／又は較正位置１７４と、同一平面上の又は較正された軸位置４００に対して角度の付けられた位置又誤差位置１７４’との間の、回転誤差又は角度誤差４２０を与えることになる。二次的なロックメカニズム２７０は、アタッチメント１６２’’のモーターハウジング１００ひいては追跡デバイス２６に対する回転方向の堅い固定性を確約するために使用されることができる。二次的アタッチメント２７０は、二次的アタッチメント２７０及び二次的アタッチメント２７０’の両方を含め、適切な二次的アタッチメントであればよいと理解している。

[0074]本開示が当業者に完全なものとなるように、また本開示が当業者に範囲を十分に伝えることができるように、例としての実施形態が提供されている。本開示の実施形態の完全な理解をもたらすために、特定の構成要素、デバイス、及び方法の実施例の様な、数々の特定の詳細事項が示されている。当業者には自明である様に、特定の詳細事項は採用されなくてもよく、例としての実施形態は、多くの異なる形態に具現化されることができ、開示の範囲を限定するものと考えられてはならない。一部の例としての実施形態では、周知のプロセス、周知のデバイス構造、及び周知の技術は詳細に説明されていない。

[0075]実施形態についてのこれまでの記述は、例示と説明を目的に提供されたものである。それは網羅的であろうとするつもりもなければ開示を限定するつもりもない。特定の実施形態の個々の要素又は特徴は、概して、当該特定の実施形態に限定されるものではなく、該当する場合は、入れ替え可能であり、また別途特に示され又は記述されていなくても選択された実施形態に使用され得る。実施形態は更に多くのやり方で変えられてもよい。その様な変形型は開示からの逸脱とはみなされず、全てのその様な修正は開示の範囲の内に含まれるものとする。

１０、１０’ 動力式ドリル組立体
１１使用者
１２対象、患者
１４頭蓋
２０光学定位器
２２カメラ
２６追跡デバイス
３０追跡可能部分、マーカー
４０ナビゲーションプロセッサユニット
４４通信ライン
５０ディスプレイシステム又はディスプレイモジュール
５２ディスプレイスクリーン
５４ユーザー入力部
５６画像
５８アイコン
６２患者追跡デバイス
７０コイルアレイ
７２コイル要素
７４患者追跡デバイス
７６追跡デバイス
７８、８０、８６通信ライン
１００モーターハウジング
１０１モーター
１０３モーター駆動シャフト
１１０動力ライン
１１２動力源
１１４コネクタ
１２０コネクタ
１２４内ねじ部
１４０、１４０’ コレット組立体
１４３駆動シャフト
１４４モーターハウジングコネクタ、接続領域
１４６外ねじ部
１６０アタッチメント接続部分
１６２、１６２’、１６２’’ アタッチメント
１７０動力式切開工具
１７２駆動シャフト係合端
１７４、１７４’ 作業端
１７６シャフト
１８０コネクタ又はスタンド
１８２輪又は環状部材
１８４環状部材の内面
１８６ドリルモーターハウジングの一部分の外面
１９０アレイ部材
１９２固定ねじ
１９４貫通孔
１９６受け入れ孔
１９８、２００固定ピン
２１０ピン
２１２孔
２２０、２２０’ コレットハウジング
２２４第１Ｄリング
２２６長手方向軸
２２８平坦部分
２３２第２Ｄリング
２３６平坦部分
２４０ウェーブスプリング
２４４スナップリング
２５０固定ピン
２５２Ｊ溝
２７０、２７０’ 二次的なロックシステム
２７４カラー
２７６カラー受け入れ部
２８０内部螺旋溝
２８４ロックボール
２８６孔又は陥凹
２９０ロック楔
２９２楔の終端又は遠位端
２９４楔の動く方向
２９５、２９５ａ傾斜面
２９６溝又は陥凹
２９７楔（の遠位端）の動く方向
３０２溝、軌道
３１０割りリング
３１４カバー
３１６摩擦板又はＯリング
３５０カラー又は拡大領域
３５２カラーの外面
３５４コレットハウジングの外面
３６０窪み
３６２窪みの側壁
３６４Ｄリングからの距離
３７０タブ、戻り止め
３７４タブの幅
３７５タブの高さ
３７６窪みの幅
３８０突起、内部平坦部
３８０ａ突起によって形成される面
３８０ｂ３８０ａとは反対側の面
３８１平坦面、保護カラー
３８４アタッチメントの動かされる方向
３９０第１部分
３９４第２部分
４００第２軸
４００’ 第２軸の回転位置
４０２角度
４０６第１アタッチメント駆動シャフト
４０８第２アタッチメント駆動シャフト
４１０角度付き連結
４２０回転誤差又は角度誤差

Claims

追跡可能動力式ドリル組立体であって、前記組立体は、
第１端から第２端へ延びいている外面を有する動力式ドリルモーターハウジングと、
前記動力式ドリルモーターハウジングの前記第２端に固定係合するように構成されている動力式ドリルモーターハウジング接続部を有するコレット組立体であって、前記動力式ドリルモーターハウジング接続部は前記動力式ドリルモーターハウジングと当該コレット組立体の間の接続を可能にする、コレット組立体と、
アタッチメント部材であって、当該アタッチメント部材は第１アタッチメント端から第２アタッチメント端へ延びていて当該アタッチメント部材内の孔を形成している内面を有しており、前記コレット組立体は少なくとも部分的に第１ロック組立体を形成するために前記孔の中に少なくとも部分的に受け入れられるように構成されている、アタッチメント部材と、
少なくとも、前記アタッチメント部材の前記コレット組立体に対する回転運動を制限するように構成されている第２ロック組立体と、
前記動力式ドリルモーターハウジングの前記外面に対して固定されていて前記追跡可能な動力式ドリル組立体の追跡を可能にするように構成されている追跡デバイスと、
を備えており、
前記第２ロック組立体は、前記アタッチメント部材を前記コレット組立体へ少なくとも回転方向に固定するように構成されている、
組立体。
請求項１に記載の組立体であって、
前記追跡デバイスへ接続されている追跡デバイス架台、
を更に備えており、
前記追跡デバイス架台は、前記動力式ドリルモーターハウジングの前記外面へ摩擦嵌めされる貫通孔を含んでおり、
前記摩擦嵌めは、前記追跡デバイスを前記動力式ドリルモーターハウジングに対して軸方向及び回転方向に固定する、
組立体。
請求項１又は請求項２に記載の組立体であって、
前記アタッチメントから延びている工具先端を有する工具、
を更に備えている組立体。
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の組立体において、前記第２ロック組立体は、
前記アタッチメント部材の前記内面に形成されている第１溝と、
前記コレット組立体の、の、コレットハウジングの外面に形成されている第２溝と、
前記第２溝内を前記コレットハウジングに対して前記第１溝の中へ可動である楔と、
を含んでおり、
前記楔は、前記アタッチメント部材の前記内面と前記コレット組立体の外面の間に割って入るように構成されている、
組立体。
請求項４に記載の組立体において、前記第２ロック組立体は、
カラー内面並びに前記カラー内面に形成された螺旋溝を有しているカラーと、
楔運動部材と、
を更に含んでおり、
前記楔運動部材は、前記カラーによって動かされるように、前記楔及び前記カラー内面に係合され、
前記カラーは、前記楔運動部材を第１の長手方向に動かすべく前記コレットハウジングに対して第１の方向に回転されるように、及び前記楔運動部材を第２の長手方向に動かすべく前記コレットハウジングに対して第２の方向に回転されるように構成されている、
組立体。
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の組立体において、前記第２ロック組立体は、
前記アタッチメント部材の前記内面から延びているタブと、
前記コレット組立体のコレットハウジングの外面に形成されている窪みと、
を含んでおり、
前記タブの少なくとも一部分は前記窪みの中へ動かされるように構成されている、
組立体。
請求項６に記載の組立体において、前記第２ロック組立体は、
前記コレットハウジング上に配置されているウェーブスプリングと、
前記ウェーブスプリングによって前記窪みに向かって付勢されるＤリングと、
前記Ｄリングの縁に係合するために前記アタッチメント部材の前記内面から延びている突起と、
を更に含んでおり、
前記ウェーブスプリングは、更に、前記突起に係合する前記Ｄリングを付勢することによって、前記アタッチメント部材を前記窪みに向けて付勢するように構成されている、
組立体。
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の組立体において、前記第２ロック組立体は、回転ロック部材を受け入れるように構成されている回転ロック座を含んでいる、組立体。
動力式ドリル組立体を、前記動力式ドリルによって動力供給される工具先端を追跡するように接続する方法であって、前記方法は、
動力式ドリルモーターハウジングの第２端に固定係合するように構成されている動力式ドリルモーターハウジング接続部を有するコレット組立体を接続する段階であって、前記動力式ドリルモーターハウジング接続部は前記コレット組立体を前記動力式ドリルモーターハウジングと堅く固定する、コレット組立体を接続する段階と、
少なくとも部分的に第１のロック機構を形成するために、前記コレット組立体の少なくとも一部分をアタッチメント部材の内面によって形成されている孔内に位置決めする段階と、
少なくとも、前記アタッチメント部材の前記コレット組立体に対する回転運動を制限するように構成されている第２ロック機構を係合させる段階と、
を備えており、
追跡デバイスが、前記動力式ドリルモーターハウジングの外面に対して固定されており、前記追跡デバイスは、前記追跡可能動力式ドリル組立体の追跡を可能にするように構成されている、
方法。
請求項９に記載の方法であって、前記工具先端を前記追跡デバイスを用いて追跡する段階、を更に備えている方法。
請求項９又は請求項１０に記載の方法であって、
前記追跡デバイスの前記アタッチメント部材に対する実質的な回転を、少なくとも前記第２ロックメカニズムを用いて排除する段階、
を更に備えている方法。
請求項９から請求項１１の何れか一項に記載の方法であって、
前記追跡デバイスを、前記動力式ドリルモーターハウジングの前記外面へ固定する段階、
を更に備えている方法。
請求項１０に記載の方法であって、
前記工具先端を追跡するように追跡システムを動作させる段階、
を更に備えている方法。
請求項９から請求項１３の何れか一項に記載の方法において、前記第２ロック機構を係合させる段階は、
楔係合部材を動かすように前記コレット組立体のコレットハウジング周りにカラーを回転させる段階と、
前記カラーを回転させることによって、楔を前記コレットハウジングに形成されている第１溝の中で及び前記アタッチメント部材の前記内面に形成されている第２溝の中へと動かす段階であって、前記楔を動かす段階に際し、前記楔は前記アタッチメント部材の前記内面と前記コレット組立体の外面の間に割って入るように構成されている、楔を動かす段階と、
を含んでいる、方法。
請求項９から請求項１３の何れか一項に記載の方法において、前記第２ロック機構を係合させる段階は、
前記アタッチメント部材の前記内面から延びている突起を、コレットハウジング上に配置されているウェーブスプリングを通り越して動かす段階と、
前記ウェーブスプリングに前記アタッチメント部材の前記内面上に形成されているタブを前記コレットハウジングに形成されている窪みの中へ付勢させるために前記アタッチメント部材を解放する段階と、
を含んでいる、方法。
請求項９から請求項１３の何れか一項に記載の方法において、前記第２ロック機構を係合させる段階は、回転ロック部材を回転ロック座の中へ動かす段階を含んでいる、方法。
追跡可能動力式ドリル組立体であって、前記組立体は、
動力式ドリルモーターハウジングの第１端に固定係合するように構成されている動力式ドリルモーターハウジング接続部を有するコレットハウジングを有しているコレット組立体であって、前記動力式モーターハウジング接続部は前記動力式ドリルモーターハウジングとの選択的な堅い接続機構を形成する、コレット組立体と、
第１部材端から第２部材端へ延びている細長部材であって、当該細長部材は、当該細長部材内に孔を形成している内面を有しており、前記コレット組立体は少なくとも部分的に第１細長部材ロック機構を形成するために前記孔内に少なくとも部分的に受け入れられるように構成されている、細長部材と、
前記コレットハウジングと共に提供されている第１部分と、前記細長部材上に形成されている第２部分と、を有している第２細長部材ロック機構と、
を備えており、
前記第２細長部材ロック機構は、少なくとも、前記細長部材の前記コレット組立体及び追跡デバイスに対する回転運動を実質的に制限するように構成されている、
組立体。
請求項１７に記載の組立体であって、
前記第１端から第２端へ延びている外面を有している前記動力式ドリルモーターハウジング、
を更に備えている組立体。
１８に記載の組立体において、前記追跡デバイスは、前記動力式ドリルモーターハウジングの前記外面に対して固定されていて、前記追跡可能動力式ドリル組立体の追跡を可能にするように構成されている、組立体。
請求項１７から請求項１９の何れか一項に記載の組立体において、前記第２細長部材ロック機構は楔を更に含んでおり、
前記第１部分は前記コレット組立体のコレットハウジングの外面に形成された第１溝を含んでおり、
前記第２部分は前記アタッチメント部材の前記内面に形成された第１溝を含んでおり、
前記楔は、前記第２溝内でコレットハウジング及び前記第１溝に対して選択的に可動であり、
前記楔は前記アタッチメント部材の前記内面と前記コレット組立体の外面の間に割って入るように構成されている、
組立体。
請求項２０に記載の組立体において、前記第２細長部材ロック機構は、
螺旋溝を有するカラーと、
楔運動部材と、
を更に含んでおり、
前記楔運動部材は、前記カラーによって動かされるように前記カラーの前記螺旋溝内に係合され、
前記カラーは、前記楔運動部材を第１の長手方向に動かすべく前記コレットハウジングに対して第１の方向に回転されるように、及び前記楔運動部材を第２の長手方向に動かすべく前記コレットハウジングに対して第２の方向に回転されるように構成されている、
組立体。
請求項１７から請求項１９の何れか一項に記載の組立体において、前記第２細長部材ロック機構は、
前記細長部材の前記内面から延びているタブと、
前記コレット組立体のコレットハウジングの外面に形成されている窪みと、
を含んでおり、
前記タブの少なくとも一部分は前記窪みの中へ動かされるように構成されている、
組立体。
請求項１７から請求項１９の何れか一項に記載の組立体において、前記第２ロック機構の前記第１部分は前記コレットハウジング上に回転ロック座として形成されており、前記細長部材上に形成されている前記第２ロック機構の前記第２部分は回転ロック部材である、組立体。
請求項１７から請求項１９の何れか一項に記載の組立体において、前記コレットハウジングと共に提供されている前記第２ロック機構の前記第１部分は回転ロック部材であり、前記細長部材上に形成されている前記第２ロック機構の前記第２部分は回転ロック座である、組立体。
請求項１７から請求項１９の何れか一項に記載の組立体において、前記細長部材は、前記第１部材端から前記第２部材端へ向かって延びている第１部分と、前記第２部材端から前記第１部材端へ向かって延びている第２部分と、を含んでおり、
前記第１部分は第１軸に沿って延び、前記第２部分は第２軸に沿って延びており、
前記第１軸は前記第２軸に対して約１度乃至約１７９度の角度に形成される、
組立体。