JP2019527075A5

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Info

Publication number: JP2019527075A5
Application number: JP2018562372A
Authority: JP
Filing date: 2017-06-06
Publication date: 2020-07-16
Anticipated expiration: 2037-06-06

Claims

トルク制限スクリュードライバであって、
ユーザによって把持されるように構成されたハンドルを備える本体と、
本体内に配置されたモータと、
モータによって回転され、スクリューと係合するビットを受け入れるように構成された駆動ヘッドと、
本体内に配置されたプロセッサとを備え、
トルク制限スクリュードライバは、プロセッサの制御下で、
スクリューにトルクを加え、
モータの電流値、電圧値またはトルク値を監視し、
電流値、電圧値またはトルク値から、スクリューに加えられるトルクを判定し、
トルクの変曲点が生じたと判定し、さらに、
トルクのピークに応答して、スクリューに加えられるトルクの量を制限する
ように構成される、トルク制限スクリュードライバ。
トルク制限スクリュードライバが、多数の連続増加トルク値を検出し、続いて１つ以上の暫定トルク値を検出し、続いて多数の連続減少値を検出することによって、トルクの変曲点が生じたと判定するように構成されている、請求項１に記載のトルク制限スクリュードライバ。
トルク制限スクリュードライバが、トルクの勾配が正から負に変化することを検出することによって、トルクの変曲点が生じたと判定するように構成される、請求項１に記載のトルク制限スクリュードライバ。
トルク制限スクリュードライバが、トルクが閾値トルク値以上であることを検出することによって、トルクの変曲点が生じたと判定するように構成される、請求項１に記載のトルク制限スクリュードライバ。
請求項１に記載のトルク制限スクリュードライバであって、信号をプロセッサに送信して、トルク制限スクリュードライバがトルクの変曲点が生じたと判定する動作を変更するように構成された入力装置をさらに備える、トルク制限スクリュードライバ。
トルク制限スクリュードライバが、変曲点が生じてから一定の時間間隔が経過した後に、トルクの量を制限するようにさらに構成される、請求項１に記載のトルク制限スクリュードライバ。
トルク制限スクリュードライバが、
複数のトルク値から第１の平均値を決定し、
複数のトルク値から第２の平均値を決定し、
第１の平均値と第２の平均値とを比較し、さらに、
第１の平均値が第２の平均値よりも大きい時を決定することによって、トルクの変曲点が生じたと判定するようにさらに構成される、請求項１に記載のトルク制限スクリュードライバ。
請求項１に記載のトルク制限スクリュードライバであって、手動モードから電動モードにスクリュードライバを切り替えるように構成されたアクチュエータをさらに備え、
モータが、手動モードでは、駆動ヘッドを回転させず、
モータが、電動モードでは、駆動ヘッドを回転させ、さらに、
トルク制限スクリュードライバのデフォルトモードが、手動モードである、トルク制限スクリュードライバ。
プロセッサが、本体のハンドル内に配置される、請求項１に記載のトルク制限スクリュードライバ。
ハンドルが、ピストルグリップを備える、請求項１に記載のトルク制限スクリュードライバ。
請求項１に記載のトルク制限スクリュードライバと、スクリュードライバに取り外し可能に取り付けるように構成された延長アダプタとを備えるシステムであって、延長アダプタが、スクリュードライバの本体から少なくとも３０ｍｍ離れた骨にスクリューを挿入できるように構成される、システム。
脊柱の破損を阻止するようにトルク制限装置を制御する方法であって、トルク制限装置が、ハンドルを有する本体と、本体内に配置されたモータと、
モータに動作可能に接続され且つ脊柱の骨にドリルビットまたはスクリューを打ち込むように構成された駆動ヘッドと、プロセッサとを備え、方法が、プロセッサの制御下で、
脊柱の骨にドリルビットまたはスクリューを打ち込むことと、ここで骨が、第１の皮質層、海綿質層および第２の皮質層を含み、
ドリルビットまたはスクリューが第１の皮質層に打ち込まれている際に第１のトルク値を検出することと、
ドリルビットまたはスクリューが海綿質層に打ち込まれている際に第２のトルク値を検出することと、
ドリルビットまたはスクリューの先端が骨の海綿質層に進入する際に、第１のトルク値から第２のトルク値への変化を識別することと、
ドリルビットまたはスクリューが第２の皮質層に打ち込まれている際に第３のトルク値を検出することと、
ドリルビットまたはスクリューの先端が骨の第２の皮質層に進入する際に、第２のトルク値から第３のトルク値への変化を識別することと、さらに、
骨の第２の皮質層に進入するドリルビットまたはスクリューの先端を識別するのに応答して、ドリルビットまたはスクリューの骨への打ち込みを停止させ、それによって脊柱の破損を阻止することとを含む、方法。
第２のトルク値から第３のトルク値への変化を識別することが、トルクの量または勾配の少なくとも２５％の増加を検出することを含む、請求項１２に記載の方法。
第１および第３のトルク値が、第２のトルク値よりも大きい、請求項１２に記載の方法。
スクリュー頭部が着座しているか否かを識別することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
着座しているスクリュー頭部を識別することが、式（ｔ_２−ｔ_１）／ｔ_１＞Ｙを含み、式中、Ｘは連続増加トルク値を含み、Ｙはパーセンテージ値であり、ｔ_１およびｔ_２は２つの異なる時点のトルク値を含む、請求項１５に記載の方法。
スクリューを挿入するためのロボットアセンブリであって、
ロボットアームと、
ロボットアームに取り付けられたトルク制限スクリュードライバとを備え、スクリュードライバが、
ハンドルを備える本体と、
本体内に配置されたモータと、
駆動ヘッドとを備え、駆動ヘッドが、スクリューに係合するビットを受け入れ、モータによって回転されるように構成され、
スクリュードライバが、
モータの電流引き込みを監視して、スクリューに加えられるトルクを検出し、さらに、
トルク制限条件が満たされたことに応答して、スクリューに加えられるトルクの量を制限するように構成される、ロボットアセンブリ。
スクリュードライバが、トルク制限条件が満たされた後に、モータを停止させるようにさらに構成される、請求項１７に記載のロボットアセンブリ。
トルク制限条件が、スクリュードライバがスクリューに加えられるトルクの変曲点を検出することを含む、請求項１７に記載のロボットアセンブリ。
変曲点を検出することが、多数の連続増加トルク値を検出し、続いて１つ以上の暫定トルク値の数を検出し、続いて多数の連続減少値を検出することを含む、請求項１９に記載のロボットアセンブリ。
変曲点を検出することが、トルクが閾値トルク値以上であることを検出することを含む、請求項１９に記載のロボットアセンブリ。
トルク制限装置であって、
ユーザによって把持されるように構成されたハンドルを備える本体と、
本体内に配置されたモータと、
モータに動作可能に接続され且つ脊柱の骨に穴あけ具を打ち込むことができるように構成された駆動ヘッドと、
本体内に配置されたプロセッサとを備え、
トルク制限装置は、プロセッサの制御下で、
脊柱の骨に穴あけ具を打ち込むことと、ここで骨が、第１の皮質層、海綿質層および第２の皮質層を含み、
穴あけ具が第１の皮質層に打ち込まれている際に第１のトルク値を検出することと、
穴あけ具が海綿質層に打ち込まれている際に第２のトルク値を検出することと、
穴あけ具の先端が骨の海綿質層に進入する際に、第１のトルク値から第２のトルク値への変化を識別することと、
穴あけ具が第２の皮質層に打ち込まれている際に第３のトルク値を検出することと、
穴あけ具の先端が骨の第２の皮質層に進入する際に、第２のトルク値から第３のトルク値への変化を識別することと、さらに、
骨の第２の皮質層に進入する穴あけ具の先端を識別するのに応答して、穴あけ具の骨への打ち込みを停止させ、それによって脊柱の破損を阻止する、
トルク制限装置。
トルク制限装置は、トルクの量の少なくとも５％の増加を検出することによって第２のトルク値から第３のトルク値への変化を識別するように構成されている、請求項２２に記載のトルク制限装置。
第１および第３のトルク値が、第２のトルク値よりも大きい、請求項２２に記載のトルク制限装置。
穴あけ具は、スクリューを備え、トルク制限装置はさらに、スクリュー頭部が着座しているか否かを識別するように構成されている、請求項２２に記載のトルク制限装置。
トルク制限装置は、式（ｔ _２ −ｔ _１）／ｔ _１＞Ｙを用いてスクリュー頭部が着座しているか否かを識別するように構成されており、式中、Ｘは連続増加トルク値を含み、Ｙはパーセンテージ値であり、ｔ _１およびｔ _２は２つの異なる時点のトルク値を含んでいる、請求項２５に記載のトルク制限装置。
トルク制限装置はさらに、骨の第２の皮質層に進入する穴あけ具の先端を識別するのに応答して指示を提供するように構成されている、請求項２２に記載のトルク制限装置。
前記指示は、音声指示または視覚的指示である、請求項２７に記載のトルク制限装置。
穴あけ具は、ドリルビッドまたはタッピンねじである、請求項２２に記載のトルク制限装置。