KR20220044518A - 의료 디바이스를 위한 무선 주파수 식별자를 갖는 인서트 조립체 - Google Patents

Abstract

의료 디바이스 핸드피스(4)에 삽입되도록 적응된 무선 주파수 식별자를 갖는 인서트 조립체(1)가 하기에 설명된다.
인서트 조립체(1)는, 인서트(2), 강자성 층(6), 유전체 층(7), 인서트 안테나(8), 및 식별 칩(10)을 포함한다. 인서트(2)는 환자의 신체의 일부와 상호 작용하도록 적응되고, 적어도 하나의 인서트 금속 탱(5)을 포함한다. 강자성 층(6)은 인서트의 전술된 금속 탱(5)과 접촉하게 배열된다. 강자성 층은 강자성 재료를 포함한다. 유전체 층(7)은 강자성 층(6)과 접촉하게 배열된다.
인서트 안테나(8)는 상술된 유전층(7)과 접촉하게 배열되고, 미리 규정된 실질적으로 평면 프로파일(P)을 따라 연장되는 인서트 안테나 금속 요소(9)를 포함한다. 인서트 안테나(8)는 미리 정해진 주파수 범위 내에서 변조되거나 변조되지 않은 전자기장들을 수신 및 전송하도록 구성된다. 식별 칩(10)은 인서트 안테나(8)에 동작 가능하게 연결되고, 활성화될 때, 인서트 조립체(1)에 대한 정보를 송신하도록 구성된다.
강자성 층(6)은, 인서트 금속 탱(5)의 금속 부분들 및/또는 인서트에 존재하는 액체들 및/또는 인서트 안테나 금속 요소(9)와 송신/수신 전자기장의 상호 작용으로 인해, 인서트 안테나(8) 근처에서의 필드 기생 효과들에 의해 야기되는 전자기장의 감쇠 및/또는 왜곡 현상들을 감소시키거나 또는 상쇄하도록 적응된다. 상술된 강자성 층(6), 유전체 층(7) 및 인서트 안테나(8)는, 식별 칩(10)을, 인서트 조립체(1)가 삽입되도록 적응되는 핸드피스(4)의 핸드피스 안테나(12)와 통신할 수 있는 트랜시버 디바이스(11)를 형성한다.

Description

의료 디바이스를 위한 무선 주파수 식별자를 갖는 인서트 조립체

[0001] 기술 분야

[0002] 본 발명은 의료 디바이스를 위한 무선 주파수 식별자를 갖는 인서트 조립체에 관한 것이다.

[0003] 특히, 본 발명은 인서트 및 무선 주파수 식별자를 포함하는 인서트 조립체에 관한 것이며, 상기 인서트 조립체는 의료 디바이스 핸드피스에 삽입되도록 적응되고, 의료 디바이스 핸드피스에서, 상기 인서트는 환자의 신체의 일부와 상호 작용하도록 적응된다.

[0004] 더욱이, 본 발명은 소형화된(miniaturized) 무선 주파수 식별자를 사용함으로써 인서트들을 인식하도록 적응된 초음파 압전 디바이스들을 위한 핸드피스 조립체에 관한 것이다.

[0005] 더욱이, 본 발명은, 특히 그리고 유리하게 의료-외과 분야(예컨대, 신경-척추(neuro-spinal), 두개안면(craniofacial), 정형외과(orthopedic), 이비인후과(otorhinolaryngological))에서, 치과, 외과 및 비외과 분야(예컨대, 구강 외과(oral surgery), 임플란트(implantology), 치과 위생(dental hygiene) 및 예방(prophylaxis) 등)에서 사용되지만, 이는 다른 실시예들에 따른 산업 또는 건설 분야에서 동일하게 사용 가능한 초음파 시스템의 맥락에 관한 것이다.

[0006] 더 정확하게는, 그러한 시스템은 재료, 예컨대 광물화된 재료(mineralized material)의 제거, 마모, 절단 또는 드릴링을 수행할 필요가 있는 분야들에서 사용될 수 있다.

[0007] 이하에서, 애플리케이션은 의료-외과 분야(예컨대, 신경-척추, 두개안면, 정형외과, 이비인후과)에서, 치과 분야, 외과 및 비외과 분야(예컨대, 구강 외과, 임플란트, 치과 위생 및 예방 등)에서의 애플리케이션을 의미할 것이지만, 다른 실시예들에 따른 산업 또는 구조 분야, 재료, 예컨대, 광물화된 유형(mineralized type), 이를 테면, 뼈, 에나멜, 상아질, 치석 및 생물막을 제거, 마모, 절단 또는 드릴링을 수행할 필요가 있는 분야들에 동등하게 사용 가능하다.

[0008] 배경기술

[0009] 의료 또는 치과 분야에서, 그리고 구체적으로 수술 또는 임플란트 분야에서, 파워 초음파들은 경조직들(hard tissues)(뼈) 및 연조직들(soft tissues)의 해부, 혈관의 소작(cauterization), 및 치석(tartar) 제거를 위한 치과 예방 분야에 적용된다.

[0010] 단지 예로서 임플란트 분야를 참조하면, 스크류들 또는 다른 고정 시스템들을 뼈에 삽입하기 위한 부위들은 전술된 유형의 회전 툴들을 사용함으로써 준비되지만, 이는 수술자에 대한 수술중(intra-surgery) 그리고 환자에 대한 수술후(post-surgery) 둘 모두에 대해 심각한 제한들을 갖는다.

[0011] 단지 몇 가지만 언급하자면, 종래의 기구들은 어렵거나 제한된 외과적 접근의 복잡한 해부학적 구조들, 또는 신경들 및 혈관들과 같은 섬세한 해부학적 구조들 근처에서 수술할 때 문제가 된다.

[0012] 회전에 의해 발생되는 다량의 기계적 에너지 및 수술자가 디바이스에 적용해야 하는 상당한 압력은, 비-광물화 구조들에 대한 손상 가능성, 상당한 양의 열의 발생, 마찰로 인한 손실, 결과적으로 광물화된 조직들의 과열, 수술 중 필요한 정밀도와 제어를 희생시키면서 작업자의 피로를 담당한다.

[0013] 본 발명의 맥락은 의료 및 치과용, 이를 테면, 구강 임플란트를 위한 초음파 파워 시스템들에 관한 것이다. 그러나, 본 발명은 의료 및 산업 분야들의 다른 분야들에 동일하게 적용될 수 있다.

[0014] 대부분의 초음파 파워 시스템들의 작동은 애플리케이션 수단에서의 종파들(longitudinal waves)의 송신에 기반한다. 그러한 파들은 압전 트랜스듀서들에 의해 생성되고, 그리고 초음파 혼들(ultrasonic horns)로 지칭되는 도파관들 또는 집선기들(concentrators)을 통해 수단으로 전달된다.

[0015] 그러나, 굽힘(flexural), 비틀림(torsional), 또는 복합(compound) 진동들이 사용되는 애플리케이션들이 있다. 예컨대, 치과 분야에서, 초음파 트랜스듀서들에서 가진된(excited) 길이 방향 진동들은 비대칭적으로 형상화된 팁들 또는 인서트들을 통해 굽힘 진동들로 변환된다. 인서트 프로파일에 하나 이상의 곡선을 통합하는 것은 이중 목적 즉, 구강 내부측에 대한 양호한 접근을 허용하는 것 그리고 트랜스듀서의 길이 방향 운동을 인서트의 작동 부분에 가까운 선형 굽힘 진동으로 변환하는 것을 갖는다.

[0016] 초음파 애블레이터들(ultrasound ablators)에서, 후크-형상 인서트들의 굽힘 이동은 통상적으로, 치아들로부터 석회화된 침착물들(치석)을 제거하기 위해 사용된다. 초음파 스카펠들(scalpels)(이를 테면, Mectron SpA로부터의 "피에조서저리 디바이스(Piezosurgery device)")에서, 큰낫(scythe)-형상 인서트들에서 발생되는 횡 방향 움직임은 하악뼈들(mandibular bones) 및 다른 광물화된 조직들을 정밀하게 해부하는 데 사용된다.

[0017] DE102005044074A1 또는 EP2057960B1에 설명된 바와 같이, 선형 및 타원형 발진들(oscillations) 둘 모두를 통해 치석을 제거하는 초음파 애블레이터들이 또한 존재한다. 이들 시스템들에서, 양방향 컴포넌트들을 갖는 진동 운동들은 직교 평면들 상에서의 트랜스듀서의 굽힘 진동들에 의해 인서트들에서 생성된다(특히, EP2057960B1 참조). 이러한 굽힘 트랜스듀서들의 구성들은, 횡방향 진동이 반대 극성들로 방사상으로 그리고 축 방향으로 삽입된 인접한 압전 볼륨들에 의해 야기되는 이전에 개시된 개념을 참조한다[Mori, E. 등, "New Bolt Clamped Flexural Mode Ultrasonic High Power Transducer with One-Dimensional Construction", Ultrasonics International 89 Conference Proceedings", Watanabe, Y. 등, "A Study on the New Flexural- mode Transducer-solid Horn System and its Application to Ultrasonic Plastic Welding", Ultrasonics Vol.34, 1996, pp. 235-238, Yun, CH. 등 "A High Power Ultrasonic Linear Motor using a Longitudinal and Bending Hybrid Bolt-Clamped Langevin Type Transducer", Jpn.J. Appl.Phys., Vol. 40, 2001, pp. 3773-3776 참조].

[0018] 악안면 수술 절차들(maxillofacial surgery procedures)에서, 인서트들의 초음파 발진들은 일반적으로 뼈 조직을 절단하는 데 사용된다.

[0019] 치과 임플란트 프로토콜에 따르면, 일단 감소된 크기의 제1 홀이 획득되면, 이는 임플란트와 양립 가능한 직경에 도달할 때까지 증가하는 섹션의 회전식 드릴들을 사용하여 점진적으로 확대된다.

[0020] 구강에서 수행되는 동작들을 위해 초음파 시스템들에서 통상적으로 사용되는 인서트들은, 임플란트 부위 준비의 모든 단계들을 수행하기에 불충분한 발진 진폭들을 갖는다. 그러한 제한은, 동일한 핸드피스를 사용하여, 인서트들의 섹션들이 더 클수록 발생된 진동의 진폭이 더 작아지는 이들 디바이스들의 설계에 내재되어 있다. 인서트들의 발진과 섹션 사이의 이러한 역 관계는, 특히 직경이 수 밀리미터인 드릴링 홀들이 요구되는 구강 임플란트에서, 기술의 적용성의 한계이다.

[0021] 핸드피스의 수동 스윙이 그와 조합하여 적용되지 않는 한, 하악 조직(mandibular tissue)의 천공을 허용하지 않는 인서트들의 선형 진동과 관련된 추가적인 문제가 존재한다. 그러한 보조 움직임은 확실히, 수술자에 의해 입 내에서 발생하기가 어렵고, 어떤 경우에도, 오늘날 임상 임플란트 실습이 요구하는 정밀도의 요건들과 매우 양립 가능하지 않다.

[0022] 비틀림 또는 결합된 비틀림 및 길이 방향 초음파 진동들의 가진에 의해 생물학적 조직을 해부하도록 적응된 초음파 디바이스들은 US7374552B2, US6402769B1, US2009/236938A1, US2011/0278988A1로부터 알려져 있다. 이들 디바이스들의 공통적인 특징은, 이들 디바이스들 모두가 기본적으로 축-대칭 시스템 들인 단일 기하학적 전개 축을 갖는다는 것이다. 치과 임플란트와 같은 악안면 애플리케이션들에서, 구강에서 사용되는 발진 인서트들은 트랜스듀서 축에 대해 상당히 비대칭적인 전개들을 갖는다. 따라서, 이들 분야들에서, 언급된 발명들의 교시들에 따라 인서트들의 작동 부분들에서 비틀림 또는 길이 방향 및 비틀림 진동들을 발생시키는 것은 가능하지 않다(트랜스듀서 및 작동 부분들이 동축인 시스템들에 대해서만 유효함).

[0023] 슬립젠코(Slipszenko)(US2013/0253559A1)는, 트랜스듀서의 전개 축에 수직인 전개 축을 갖는 연조직들의 치료를 위해 초음파 스카펠들에서 비틀림, 굽힘, 또는 길이 방향 진동들이 교번적으로 발생되는 초음파 시스템 구성들을 안출하였다. 이 해법에 따르면, 압전 트랜스듀서의 횡 방향 진동은, 트랜스듀서 축에 대해 편심으로 장착된 초음파 혼 또는 도파관을 통합함으로써 비틀림, 굽힘 또는 길이 방향 발진으로 변환될 수 있다. 진동 전달이 정확하게 발생하기 위해서는, 혼의 후방의 직경이 트랜스듀서의 직경보다 더 커야 한다. 직교 평면들 상에 대안적인 진동 패밀리들을 생성하는 것이 가능하지만, 치과 및 의료 디아비스들의 소형화(compactness), 인체 공학(ergonomics), 및 중량의 특정 요건들은 슬립젠코의 해법을 적용함으로써, 달성될 수 없다. 초음파 혼의 큰 크기 및 편심 장착은 구강 내부측의 가시성을 상당히 제한할 것이다. 더욱이, 슬립젠코의 해법에서, 적절한 진동들을 송신하기 위해, 하나 이상의 도파관들이 스카펠과 변환/진동 송신 혼 사이에 삽입된다. 이러한 구성요소들의 수를 최소로 감소시키는 경우에도, 디바이스의 전체 길이는, 작은, 비좁고, 섬세한 공간들, 이를 테면, 구강 또는 악안면 또는 신경-척추 또는 두개골 공동 내부측에서의 적용들에 대해 여전히 호환되지 않을 것이다.

[0024] 미시로(Mishro)(JPH0373207A)는 재료의 제거를 위한 초음파 시스템을 제안했으며, 이는 이론적으로 치과 애플리케이션들에서 적용 가능성을 발견할 수 있다. 제안된 해법은 도파관에 커플링된 초음파 트랜스듀서에 의해 형성된 조인트에서 생성된 타원형 진동이 도파관의 팁과 접촉하게 유지되는 작동 툴의 회전을 발생시키는 초음파 모터들의 전형적인 동작 원리에 기반한다. JPH0373207A에 개시된 구성들에서, 작동 툴(이의 대칭 축은 회전하는 것 외에도, 트랜스듀서의 축에 수직이거나 평행할 수 있음)은 초음파로 발진하여 재료의 제거를 가능하게 한다. 발진 운동이 전달되는 도파관과 작동 툴 사이의 접촉점은 회전에 의해 생성되며, 조인트 트랜스듀서-도파관에서 생성되는 길이 방향 및 횡 방향 진동들의 안티노드(antinode)에 대응한다. 이 해법에서 설명된 구성들에 따르면, 동작 요소는 발진 요소를 따라 발생된 동일한 수의 고정 노드들에 위치결정된 2개의 패드들에 의해 지지된다. 그러한 해법은, 그의 구현이 복잡해 보이며, 치과 임플란트에서와 같이, 작동 툴들(인서트들)이 연속적으로 사용되고 교체되어야 하는 애플리케이션들에는 부적합하다.

[0025] 더욱이, 생체 의학 또는 의료 기구들의 분야에서, 환자 안전의 지속적인 개선에 대한 필요성이 강하게 느껴진다.

[0026] 이러한 이유로, 생체 의학 기구들을 위한 인서트들(예컨대, 치과용 의료 디바이스에서 환자의 치아들에 대해 또는 예컨대, 구역들 이를 테면, 악안면 또는 신경-척추 또는 두개골 또는 정형외과 구역에서 외과적 사용을 위한 기구에서의 뼈들에 대해 동작하도록 적응된 인서트 팁들)은 항상 정확하고 안전하게 작동하고, 신뢰할 수 있는 제조업체들로부터 나오고, 의료 디바이스에 적합한 유형이며, 과도하게 사용되지 않는 식이다.

[0027] 이러한 목적을 위해, 인서트들 및 그의 동작에 관한 정보를 의료 디바이스의 제어 유닛에 제공할 수 있는 식별자가 장비된 인서트들을 갖는 것이 매우 중요하다.

[0028] 이와 관련하여, 의료 디바이스의 나머지 부분과 무선으로 통신하도록 적응된, RFID 식별자들이 제공된 인서트들이 알려져 있다.

[0029] 이러한 유형의 해법들은 예를 들어, WO2006082340, US2011087605A1, US2015147718A1, US2009047624A1, US2008044790A1, US2009065565A1, US2015150647A1에서 설명된다.

[0030] 그러나, 이 분야에서 사용되는 인서트들의 특정 특징들, 그리고 무엇보다도, 인서트 바디를 형성하는 금속 요소의 존재 및 매우 작은 크기 때문에, 공지된 해법들에 의해 제공되는 통신 성능은 요구들에 대해 만족스럽지 않으며 또는 오늘날 사용자들이 이용할 수 있는 애플리케이션들을 찾을 수 없다.

[0031] 보다 구체적으로, 의료 디바이스의 나머지와의 RFID 식별자의 무선 통신을 보장하기 위해, 즉, RFID 식별자의 여기를 위해, 인서트에 배열된 소형 안테나들은 인덕턴스들과 같이 작용한다.

[0032] 그러나, 그러한 인덕턴스들은 인서트 바디의 금속의 존재에 의해 , 그리고 추가로, 전자기장들의 길항제들(antagonists)로서 작용하는 인서트에 존재할 수 있는 가능한 액체들(예컨대, 그들의 성질에 의해 식염수인 생리적 용액들)에 의해 교란되는데, 왜냐하면, 이들은 전자기장들을 흡수하는 경향이 있고, 금속들의 경우, 전자기장들을 대칭적으로 재방출하는 경향이 있어서, 금속의 경계 존에서 전자기장들의 상쇄를 야기한다.

[0033] 요약하면, 그러한 현상들의 전체적인 결과는, 인서트 안테나 부근의 전자기장들에 의해 운반되는 신호들의 강한 감쇠 또는 심지어 상쇄이며, 이는 RFID 식별자와 나머지 의료 디바이스 사이의 통신의 성능을 악화시키거나 또는 심지어 그러한 통신들이 발생하는 것을 방지한다.

이러한 상황은 실제로, RFID 식별자의 이점들을 효과적으로 좌절시킨다.

[0034] RFID 식별자들을 갖는 인서트들의 앞서 알려진 해법들의 추가의 단점은, 다양한 국가들에서 이러한 유형의 통신에 대한 상이한 예상 표준들에 따라, UHF RFID 통신에 의해 요구되는 주파수들에서 동작하는 인서트 안테나들을 설계하는 데 있어서의 어려움으로 이루어진다.

요약하면, 의료 디바이스의 나머지 부분들과의 효과적이고 신뢰할 수 있는 통신을 지원하도록 적응된 식별자들이 제공된 의료 기구 인서트들에 대한 필요성은 여전히 충족되지 않고 있다.

[0035] 더욱이, 인서트들이 초음파 생성기들에 상호 교환 가능하게 연결되어야 하고, 반복적으로 사용되기 위해서는, 인서트들이 핸드피스로부터 분리되어 오토 클레이브에 배치될 수 있어야 하며, 이는 그에 연결된 임의의 RFID 식별자들에 대해 반복되고 매우 스트레스가 많은 처리 사이클들을 초래한다는 것이 고려되어야 한다.

[0036] 따라서, 크기가 작고, 따라서 핸드피스의 작은 원위 부분들에 적응할 수 있는, 즉 타이트한 동작 또는 개입 필드들에 적응할 수 있을 뿐만 아니라 이와 동시에 오토클레이브들 또는 오토클레이브들의 멸균을 위한 유사한 처리 사이클들에 의해 부과되는 응력들에 대한 내성을 갖는 인서트 식별 해법들에 대한 필요성이 여전히 강하게 느껴진다.

[0037] 이전에 언급된 인서트의 RFID 식별자를 의료 디바이스의 나머지와 무선 통신할 필요성은, 의료 디바이스 핸드피스에 부가적인 요건들을 부여한다. 그러한 핸드피스에는 무선 주파수 안테나가 제공되어야 하며, 이는 적절하게 전력이 공급되어야 한다.

[0038] 핸드피스 내부측에 위치결정된 판독 안테나는, 매우 엄격한 치수 및 동작 요건들을 충족해야 한다. 안테나가 핸드피스에 포함될 수 있도록 안테나의 치수들은 소형화되어야 한다. 이는 링 또는 루프 안테나들의 사용을 제안한다.

[0039] 그러나, 작은 링 또는 루프 안테나들은 몇몇 문제들을 겪는다. 주요 문제들 중 하나는, 작동 주파수 및 기하학적 치수들에 따라 안테나 링에서 순환하는 전류들이 소위 공극들(voids), 즉, 전류가 위상 반전(phase inversion)을 겪는 지점들을 갖는 경향이 있다는 사실로부터 발생한다. 그러한 현상은, 전류가 제로이기 때문에, 안테나 방출이 일부 포인트들에서 0(zero)이라는 것을 의미하고, 또한 위상 전류가 1차 전류와 반대인 다른 저 방출 포인트들을 야기한다. 궁극적으로, 이는 안테나의 송신 성능을 상당히 악화시킨다.

[0040] 환경 전자기 스퓨리어스 이벤트들(spurious events)에 기인한 에너지 손실 및 라인 반사들의 생성을 최소화하기 위한 추가적인 근본적인 필요성은, UHF 주파수 범위에서 의료 디바이스의 발전기에 대한 안테나 임피던스의 적응을 보장할 필요성으로부터 비롯되며, 이는 이러한 적용 범위에서는 안테나의 작은 크기 및 이용 가능한 공간으로 인해 달성하기가 쉽지 않다.

[0041] 마지막으로, 임피던스 적응 조건들 하에서, 그리고 무선 주파수 커넥터들의 부재시에, 핸드피스 안테나에 공급하도록 의도된 무선 주파수 신호들을 핸드피스 내부에서 송신할 필요성이 발생한다.

[0042] 따라서, 인서트 무선 주파수 식별자와의 효과적인 무선 통신을 가능하게 하기 위한 핸드피스의 효과적인 무선 주파수 신호 트랜시버 해법들에 대한 추가의 필요성은 여전히 강하게 느껴지고 현재 충족되지 않는다.

[0043] 독일 특허 출원 DE 102 04 884 A1은 소형 발진 회로 및 안테나가 제공되고 의료 디바이스 상에서의 사용과 연관되지 않은 13.56MHz의 주파수에서 동작하는 "트랜스폰더를 갖는 라벨" 또는 "RFID 라벨"을 설명한다.

[0044] 해결책

[0045] 본 발명의 목적은, 배경 기술을 참조하여 위에서 설명된 단점들을 해결하고, 특히 고려되는 기술 분야에서 느껴지는 전술한 필요성들에 응답할 수 있게 하는 의료 디바이스 인서트 조립체를 제공하는 것이다.

[0046] 그러한 목적은 제1 항에 따른 인서트 조립체에 의해 달성된다.

[0047] 그러한 인서트 조립체의 추가적인 실시예들은 제2 항 내지 제19 항에서 규정된다.

[0048] 본 발명의 추가적인 목적은, 상술된 인서트 조립체를 포함하는 의료 디바이스를 제공하는 것이다.

[0049] 그러한 목적은 제20 항에 따른 의료 디바이스에 의해 달성된다.

[0050] 그러한 디바이스의 추가적인 실시예는 제21 항에서 규정된다.

[0051] 본 발명으로부터 발생하는 주요 이점들 중 일부는 다음과 같다.

재료들의 포지션, 두께 및 유형은 수술 부위에 대한 임상의의 비전을 방해하지 않으면서 인서트의 직경의 증가를 최소화할 수 있게 하며, 이에 따라 환자의 안전을 보장한다.

재료들 및 RFID 칩의 작은 치수들 및 경량, 즉, 인서트의 금속에 첨가되는 재료들의, 15그램 미만은, 초음파 변환기가 인서트에 기계적으로 커플링될 때, 초음파 변환기의 기계적 특성들에 크게 영향을 미치지 않으며, 이에 따라 작동 파라미터들, 이를 테면, 디바이스의 초음파 주파수 및 진폭 및 파워는 변경되지 않고 유지되며, 항상 의료 디바이스의 최대 및 안전한 성능을 보장한다.

인서트 상의 재료들 및 RFID 칩의 포지션, 작은 치수들, 및 중량은 열화를 방지하고, 인서트가 그 수명, 효율 및 유효성을 유지하는 것을 보장한다.

인서트 직경의 작은 증가 및 포지션은, 동력학적 방법에 기반한 토크 렌치 또는 기구에 의한 인서트와 트랜스듀서 사이의 기계적 커플링의 단순성에 영향을 미치지 않는다.

인서트 상의 RFID 시스템 재료들의 유형은, 오토 클레이브들 및/또는 기구 클리너들과 같은 멸균 프로세스들에서 사용되는 온도들에 적합하다.

환자와 인터페이싱하는 인서트 상의 RFID 코팅 재료들의 유형은 생체 적합(biocompatible)하다.

인서트 상의 RFID 시스템의 적은 수의 층들은 생산 프로세스의 단순성을 보장하며, 항상 매우 효율적인 시스템을 제공한다.

RFID 시스템의 감소된 두께 및 결과적인 인서트 직경의 최소 증가는 핸드피스를 둘러싸는 구성 요소들로부터 자유로운 적절한 동심 영역을 보장하며, 수술들 동안 임상의에 의해 가해지는 과도한 압력들에 의해 야기되는 굴곡 또는 생산 프로세스 허용오차로 인해 트랜스듀서의 기계 부품들이 인서트와 접촉하여 디바이스의 작동 매개 변수들의 변동들을 야기할 수 있다.

RFID인서트 칩의 고유한 기록 불가능 코드(non-writable code)에 의한 인서트의 식별.

RFID 핸드피스 칩의 고유한 기록 불가능 코드에 의한 핸드피스 또는 핸드피스 안테나의 식별.

특히, 환자의 안전을 위해, 의료 디바이스와 함께 고유한 RFID 식별은:

a. 인서트 또는 핸드피스의 수명 주기 전반에 걸쳐, 인서트 또는 핸드피스의 안전한 추적성

b. 인서트 및 핸드피스가 적절하고 양립 가능하다는 것을 임상의에게 표시

c. 선택된 인서트가 선택된 중재 유형에 적절하고 적합하다는 것을 임상의에게 표시

d. 현재 및 과거 방식들 및 사용 시간들의 연대기를 평가한, 인서트의 수행에 대한 임상의에게 표시

e. 사용 중인 인서트에 관한 의료 디바이스의 적절한 세팅들에 대해 임상의에게 주는 명령들

f. 임상 프로토콜들의 표시들 및 개개의 동작 단계들

g. 예측 유지 보수

h. 예정된 유지 보수

i. 제품들 및 제품들의 사용 조건들의 통계 및 지속적인 개선을 위해 제조자와 데이터 공유

j. 인서트를 이용한 의료 시스템의 더 큰 효율 및 유효성을 위해 새로운 제품들 또는 사용 모델들의 가능한 통합들 및 의료 디바이스들을 업데이트하기 위한 데이터를 제조자와 공유

k. 대학들, 훈련 센터들 등과 데이터 공유

l. 환자 치료들에 사용되는 인서트들의 의료 기록들 및 구체적으로는 이력 기록을 허용한다.

통상적인 임상 프로토콜들에 따라, 모든 RFID 시스템들, 인서트 및 원위 안테나 핸드피스 포지션 둘 모두 그리고 핸드피스 및 핸드피스를 의료 디바이스에 연결하는 케이블을 쉽게 세정하고 멸균한다.

일부 구현들에서, 유지 보수뿐만 아니라 세정 및 멸균을 위해 안테나 핸드피스를 추출할 가능성이 있다.

RFID 시스템의 데이터 송신 채널(존재하는 경우)은, 더 많은 연결부들 및 와이어들로 인해 가능한 이상들을 증가시키지 않고 핸드피스에 의료 디바이스를 결합하는 케이블의 유연성을 유지하는 이점과 함께 원위 포지션에서 핸드피스 원뿔의 조명을 위해 연결들을 공유한다.

[0052] 따라서, 본 발명은, 치과 수술 및 예방 또는 악안면 수술 또는 정형외과 또는 신경-척수 또는 이비인후과 또는 두개 안면 수술 둘 모두에서, 그리고 의료 및 산업 분야의 다른 분야들에 적용 가능한 범용 해법을 제공한다.

[0053] 도면
[0054] 본 발명에 따른 의료 디바이스를 위한 핸드 피스의 추가적인 특징들 및 이점들은, 첨부된 도면들을 참조하여, 표시적이고 비-제한적인 예들의 방식으로 주어진 바람직한 실시예들의 다음의 설명으로부터 명백할 것이다.
[0055] 도 1은, 예컨대, 치과용 또는 미세 수술용으로, 가진 핸드피스(excitation handpiece)를 갖는 초음파 시스템 및 상호 교환 가능한 인서트 조립체를 포함하는 의료 디바이스의 개략적인 조립체 도면을 도시한다.
[0056] 도 2는 도 1의 핸드피스 조립체 및 인서트 조립체 중 특정 부분의 도 1의 라인 II-II를 따라 취해진 단면도를 도시하며, 여기서 트랜스듀서, 예컨대 압전 트랜스듀서와 같은 핸드피스의 컴포넌트들은 강조 표시된다.
[0057] 도 3은 도 1의 핸드피스 조립체 및 인서트 조립체의 일부 구성요소들의 분리된 부분들을 갖는 축 방향 도면을 도시하며, 여기서 인서트 조립체, 핸드피스 원위 부분 리드, 광 집광기들을 갖는 광 가이드, 핸드피스 안테나 연결 요소에 의해 지지되는 핸드피스 안테나 및 내부 핸드피스 구성요소들, 이를 테면 압전 트랜스듀서가 도시된다.
[0058] 도 4는 인서트 조립체들의 견고한 상호 교환 가능한 연결을 위해 트랜스듀서 샤프트 인서트 연결 탱(tang)을 강조표시하는 핸드피스 안테나 및 원위 부분 덮개가 없는 핸드피스의 중앙 부분 만의 축방향도를 묘사한다.
[0059] 도 5는 인서트 조립체의 축방향도를 묘사한다.
[0060] 도 6은 도 5의 인서트로부터 분리된 부분들을 갖는 축방향도를 도시하며, 여기서 무선 주파수 식별자의 상이한 층들이 강조표시된다.
[0061] 도 7은 인서트의 인서트 풋(foot)을 감싸고 둘러싸거나 또는 부분적으로 둘러싸도록 적응된, 인서트 안테나의 평면 프로파일의 연장 부에 있는, 인서트 안테나의 확대된 평면도를 도시한다.
[0062] 도 8은, 상기 식별 칩의 전체 바디가 상기 인서트 안테나의 연장 평면의 일 측으로부터만 돌출되게 배열하기 위해, 식별 칩이 연결된 인서트 안테나의 세부사항의 축방향도를 묘사한다.
[0063] 도 9는 식별 칩에 연결된 인서트 안테나의 추가적인 실시예의 축방향도를 묘사한다.
[0064] 도 10은, 상기 식별 칩의 전체 바디가 상기 인서트 안테나의 연장 평면의 일 측으로부터만 돌출되게 배열하기 위해, 식별 칩이 연결된 도 9의 인서트 안테나의 세부사항의 축방향도를 상세하게 묘사한다.
[0065] 도 11은, 상기 식별 칩의 전체 바디가 상기 인서트 안테나와 동일한 바디 높이에 그리고 상기 인서트 안테나의 연장 평면의 일 측으로부터만 부분적으로 넘어서 또는 넘어서 돌출되게 배열하기 위해, 식별 칩이 연결된 인서트 안테나의 세부사항의 축방향도를 묘사한다.
[0066] 도 12는 인서트 조립체의 평면도를 도시한다.
[0067] 도 13은 무선 주파수 식별자가 강조표시된 도 12의 인서트의 도 12의 XIII-XIII 라인을 따라 취해진 섹션을 도시한다.
[0068] 도 14는 무선 주파수 식별자의 층들이 강조표시된 도 13의 XIV로 표시된 확대도를 도시한다.
[0069] 도 15는 도 14의 확대도의 단면도를 도시한다.
[0070] 도 16은 추가적인 실시예에 따른 인서트 조립체의 단면의 세부 사항을 묘사한다.
[0071] 도 17은 핸드피스 원위 부분의 구성요소들 및 인서트와 연관된 무선 주파수 식별자의 다양한 층들을 포함하는 인서트 조립체와 함께 핸드피스 안테나에서 분리된 부품들을 갖는 축방향도를 묘사한다.
[0072] 도 18은 RFID 식별 칩 및 인서트 안테나로 구성된 조립체의 직렬 표현에서 등가 전기 회로의 예를 도시한다.
[0073] 도 19는 연결 모델을 또한 포함하는, RFID 식별 칩 및 인서트 안테나로 구성된 조립체의 등가 전기 회로의 다른 예의 병렬 표현을 도시한다.
[0074] 도 20은 인서트 안테나 및 식별 칩의 실시예의 블록도를 묘사한다.
[0075] 도 21은 핸드피스 안테나를 포함하는 의료 디바이스 핸드피스 부분의 블록도를 도시한다.
[0076] 도 22는 핸드피스에서의 RF 신호 분배 모드의 간략화된 블록도를 도시한다.
[0077] 도 23은 핸드피스와 의료 시스템 제어 유닛을 연결하도록 적응된 동축 케이블 연결의 블록도를 도시한다.
[0078] 도 24는 핸드피스 안테나의 실시예의 등가 회로를 도시한다.

[0079] 일부 바람직한 실시예들의 설명

[0080] "소형화된"이라는 용어는, 50 마이크로 미터 내지 800 마이크로 미터, 바람직하게는 100 마이크로 미터 내지 600 마이크로 미터의 크기를 갖는 디바이스 또는 구성요소를 의미한다.

[0081] "의료 디바이스"라는 용어는 압전 핸드피스가 초음파 주파수 인서트들의 기계적 이동을 구동시키는 전자 기계 디바이스를 의미한다. 이들 디바이스들은 몇몇 분야들에 적용될 수 있으며, 이들 중 다음은 단지 예들로서 열거된다:

[0082] ㆍ 의료: 특히, 신경-척추, 두개-악안면, 정형외과, 이비인후과, 소아과 분야에서의 수술;

[0083] ㆍ 치과, 그리고 특히, 수술, 일반적으로 치과, 위생 및 예방(특히, 치석, 플라크 및 생물막의 제거).

[0084] 뼈 또는 치아 상에서 디바이스에 의해 수행되는 기능은, 예컨대 :

[0085] ㆍ 절단;

[0086] ㆍ 천공;

[0087] ㆍ 제거;

[0088] ㆍ 침식을 의미한다.

[0089] 치석(calculi)/플라크/생물막에 대해 디바이스에 의해 수행되는 기능은, 예컨대 :

[0090] ㆍ 제거;

[0091] ㆍ 분해를 의미한다.

[0092] 도 1에서, 참조 번호(101)는, 연결된 인서트(2)에서 진동들을 생성하는 초음파 미세-진동들을 생성하는 트랜스듀서(25)에 동작 가능하게 연결된 생성기 수단(102) 또는 제어 요소(21)를 포함하는 초음파 시스템(101)을 전체로서 식별한다.

[0093] 단지 예로서, 초음파 시스템(101)은 수술 또는 예방 디바이스, 예컨대, 치과 또는 의료 디바이스이다. 다른 실시예들에 따르면, 본 초음파 시스템(101)은 산업 기기이다.

[0094] 무선 주파수 식별자(3)를 갖는 인서트 조립체(1)가 이하에서 설명된다. 그러한 인서트 조립체(1)는 의료 디바이스의 핸드피스(4)에 삽입되도록 적응된다.

[0095] 인서트 조립체(1)의 일반적인 실시예에 따르면, 인서트(2), 강자성 층(6), 유전체 층(7), 인서트 안테나(8), 및 식별 칩(10)을 포함한다.

[0096] 인서트(2)는 환자의 신체의 일부와 상호 작용하도록 적응되고, 적어도 하나의 인서트 금속 탱(5)을 포함한다.

[0097] 강자성 층(6)은 인서트(2)의 전술된 인서트 금속 탱(5)과 접촉하거나 그 일부 상에 배열된다.

[0098] 실시예에 따르면, 상기 강자성 층(6)은 인서트(2)의 상기 인서트 금속 탱(5)에 접착된다(glued). 상이한 실시예에 따르면, 상기 강자성 층(6)은 양면 접착제를 개재함으로써 상기 금속 탱(5)에 적용된다.

[0099] 강자성 층(6)은 강자성 재료를 포함한다.

[00100] 유전체 층(7)은 전술한 강자성 층(6)과 접촉하도록 배열된다.

[00101] 인서트 안테나(8)는 전술한 유전체 층(7)과 접촉하게 배열되고, 그리고 미리 정의된, 본질적으로 평면인 프로파일(P)을 따라 연장되는 금속 인서트 안테나 요소(9)를 포함한다. 상기 프로파일(P)은, 전체로서, 상기 금속 탱(5)을 적어도 부분적으로 둘러싼다.

[00102] 그러한 인서트 안테나(8)는 주어진 주파수 범위 내에서 변조된(modulated) 또는 변조되지 않은(non-modulated) 전자기장들을 수신 및 송신하도록 구성된다.

[00103] 식별 칩(10)은 전술한 인서트 안테나(8)에 동작 가능하게 연결되고, 활성화될 때, 인서트 조립체(1)와 관련된 정보를 송신하도록 구성된다.

[00104] 전술한 강자성 층(6)은, 인서트(2)의 인서트 금속 탱(5)의 금속 부분들 및/또는 인서트(2)에 존재하는 액체들 및/또는 금속 인서트 안테나 요소(9)와 송신/수신 전자기장의 상호 작용으로 인해, 안테나 인서트(8) 근처에서의 필드 기생 효과들에 의해 야기되는 전자기장의 감쇠 및/또는 왜곡 현상들을 감소시키거나 또는 상쇄하도록 적응된다.

[00105] 전술한 강자성 층(6), 유전체 층(7) 및 인서트 안테나(8)는, 식별 칩(10)을, 인서트 조립체(1)가 삽입되도록 적응되는 핸드피스(4)에 포함된 핸드피스 안테나(12)와 무선 통신하도록 적응된 트랜시버 디바이스(transceiver device)(11)를 형성한다.

[00106] 추가 실시예에 따르면, 인서트 조립체(1)는 인서트(2) 및 무선 주파수 식별자(3)를 포함한다.

[00107] 상기 인서트 조립체(1)는 의료 디바이스 핸드피스(4)에 삽입되도록 적응된다.

[00108] 상기 인서트 조립체(1)는:

[00109] 환자의 신체의 일부와 상호 작용하도록 적응된 인서트(2) ― 인서트(2)는 인서트 금속 탱(5)을 포함함 ―;

[00110] 무선 주파수 식별자(3)를 포함한다.

[00111] 상기 무선 주파수 식별자는 인서트(2)의 상기 인서트 금속 탱(5)의 측에 배열된 강자성 층(6)을 포함하며, 다시 말해서, 상기 강자성 층(6)과 상기 인서트 금속 탱(5) 사이에 개재된 글루(glue) 또는 양면 접착제의 층을 고려하여 직접 접촉한다.

[00112] 상기 강자성 층(6)은 강자성 재료를 포함한다. 특히, 상기 강자성 층(6)은, 금속 인서트 탱(5)의 금속 부분들 및/또는 인서트에 존재하는 액체들 및/또는 금속 인서트 안테나 요소(9)와 송신/수신 전자기장의 상호 작용으로 인해, 인서트 안테나(8) 근처에서의 필드 기생 효과들에 의해 야기되는 전자기장의 감쇠 및/또는 왜곡 현상들을 감소시키거나 또는 상쇄하도록 적응된다.

[00113] 상기 무선 주파수 식별자는, 상기 강자성 층(6)과 접촉하게 배열된 유전체 층(7)을 더 포함한다.

[00114] 상기 무선 주파수 식별자는 상기 유전체 층(7)과 접촉하게 배열되는 상기 인서트 안테나(8)를 더 포함하고, 그리고 미리 정의된, 본질적으로 평면인 프로파일(P)을 따라 연장되는 인서트 안테나 금속 요소(9)를 포함한다. 상기 프로파일(P)은, 전체로서, 상기 금속 탱(5)을 적어도 부분적으로 둘러싼다. 예컨대, 상기 프로파일(P)은 원통형 표면 상에 놓인다.

[00115] 상기 인서트 안테나(8)는 변조된 또는 변조되지 않은 주어진 주파수 범위 내에서 전자기장들을 수신 및 송신하도록 구성된다.

[00116] 상기 무선 주파수 식별자는 식별 칩(10)을 더 포함한다.

[00117] 상기 식별 칩(10)은 상기 인서트 안테나(8)에 동작 가능하게 연결되고, 활성화될 때, 인서트 조립체(1)와 관련된 정보를 송신하도록 구성된다.

[00118] 부가적으로, 상기 의료 디바이스 핸드피스(4)는 핸드피스 안테나(12)를 포함한다.

[00119] 상기 강자성 층(6), 유전체 층(7) 및 인서트 안테나(8)는 상기 식별 칩(10)을 상기 핸드피스(4)의 상기 핸드피스 안테나(12)와 무선 통신하게 하도록 적응된 트랜시버 디바이스(11)를 형성한다.

[00120] 인서트 조립체(1)의 실시예에 따르면, 상기 유전체 층(7)은 상기 강자성 층(6)과 구별된다. 더욱이, 강자성 층(6)의 강자성 재료에 대해 인서트 안테나의 전술한 금속 인서트 안테나 요소(9)를 전기적으로 격리시키기 위해, 유전체 층(7)이 강자성 층(6)과 인서트 안테나(8) 사이에 개재된다.

[00121] 유리하게, 상기 강자성 층(6) 및/또는 상기 유전체 층(7)은 칩 시트(13)를 포함한다.

[00122] 상기 식별 칩(10)은, 상기 인서트 안테나(8)의 상기 금속 인서트 안테나 요소(9)의 상기 실질적으로 편평한 프로파일(P)의 적어도 제1 측 또는 외부측(14)으로부터 돌출되는 것을 회피하는 그러한 방식으로 상기 인서트 안테나(8)에 동작 가능하게 연결된다.

[00123] 더욱이, 상기 식별 칩(10)은, 상기 인서트 안테나(8)의 상기 금속 인서트 안테나 요소(9)의 내부측(15)으로부터 돌출하는, 상기 실질적으로 평면인 프로파일(P)의 상기 외부측(14)에 대해 반대측으로부터 상기 식별 칩(10)의 칩 부분(16)과 함께 돌출한다.

[00124] 유리하게, 상기 돌출하는 칩 부분(16)은 상기 칩 시트(13)에 수용되어, 상기 무선 주파수 식별자를 특히 컴팩트하게 하고 공간-절약적으로 만든다.

[00125] 더욱이, 상기 칩 시트(13) 내로의 상기 돌출 칩 부분(16)의 삽입은 상기 식별 칩(10)을 추가로 차폐하여, 이를 외부 전자기 교란들에 대해 더 견고하게 하고 그리고 또한 상기 식별 칩(10) 및 상기 인서트 안테나(8)의 조립체를 외부 응력들에 대해 더 기계적으로 견고하게 하고, 그리고 예컨대, 멸균 오토클레이브들 또는 기구 클리너들에 의해 가해지는 열 응력들로부터 더 열적으로 보호되게 한다.

[00126] 일 실시예에 따르면, 상기 강자성 층(6), 상기 유전체 층(7) 및 상기 인서트 안테나(8)는 50 마이크로 미터 내지 800 마이크로 미터, 바람직하게는 100 마이크로 미터 내지 600 마이크로 미터의 범위 내의 치수들을 가지며 그리고 그의 길이 방향 연장부에 대해 횡방향 치수들, 예를 들어 그의 길이 방향 연장 축들 중 하나에서의 반경 방향 치수들 ― 6,400 마이크로 미터를 초과하지 않음 ― 로 인서트 위에 배치되도록 적응된 스택을 형성한다. 이러한 값들은 평면 상의 스택의 두께를 지칭하며, 따라서 이들은 인서트(2)의 반경의 증가에 해당하며, 여기서, 예로서, 이는 원통형인 반면, 인서트의 반경 방향 치수들은 인서트(2) ― 여기서, 예컨대 이는 원통형임 ― 의 금속의 직경이다.

[00127] 일 실시예에 따르면, 강자성 층(6)의 두께, 즉 인서트(2)의 길이 방향 연장에 대한 반경 방향 치수는 20 마이크로 미터 내지 400 마이크로 미터, 바람직하게는 50 마이크로 미터 내지 300 마이크로 미터의 범위이다.

[00128] 일 실시예에 따르면, 내부 절연 층(17), 예컨대 양면 접착제는 상기 강자성 층(6)에 대해 내부적으로, 즉, 상기 인서트 금속 탱(5)과 상기 강자성 층(6) 사이에 배열된다.

[00129] 일 실시예에 따르면, 상기 유전체 층(7)은 양면 접착제로 제조된다.

[00130] 일 실시예에 따르면, 상기 인서트 안테나(8)는 알루미늄으로 제조된다.

[00131] 일 실시예에 따르면, 상기 인서트 안테나(8)는 각각 1mm 내지 6mm, 바람직하게는 2mm 내지 4mm의 단변(short side), 그리고 10mm 내지 30mm, 그리고 바람직하게는 12mm 내지 25mm의 장변(long side)의 직사각형 변들의 평평한 직사각형 형상 및 치수를 가지며, 상기 인서트 안테나(8)의 두께는 50 마이크로 미터 미만이다.

[00132] 일 실시예에 따르면, 상기 무선 주파수 식별자(3)는, 상기 강자성 층(6), 유전체 층(7), 식별 칩(10) 및 인서트 안테나(8)에 대해 외부에 배열된 외측 절연 층(18)을 더 포함한다.

[00133] 일 실시예에 따르면, 상기 무선 주파수 식별자(3)는, 상기 강자성 층(6), 유전체 층(7), 식별 칩(10) 및 인서트 안테나(8)에 대해 외부 적으로 배열된 보호 층(19) ― 예컨대 생체 적합성임 ― 을 더 포함한다.

[00134] 일 실시예에 따르면, 상기 무선 주파수 식별자(3)는 상기 외부 절연 층(18)에 대하여 외부에 배열된 보호 층(19) ― 예컨대 생체 적합성임 ― 을 더 포함한다.

[00135] 일 실시예에 따르면, 상기 외부 절연 층(18)은, PVC(polyvinyl chloride), 또는 PET 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 또는 폴리아미드, 예컨대, Kapton®으로 제조된다.

[00136] 일 실시예에 따르면, 상기 보호 층(19)은, 하나 이상의 성분들과 생체 적합성, 예컨대 페인트 또는 에폭시 화합물이다.

[00137] 일 실시예에 따르면, 상기 강자성 층(6), 상기 유전체 층(7) 및 상기 인서트 안테나(8)는 스택을 형성한다.

[00138] 일 실시예에 따르면, 상기 강자성 층(6), 상기 유전체 층(7) 및 상기 인서트 안테나(8)는 상기 중앙 금속 요소(5)에 대해 실질적으로 동심 구조를 형성하는 상기 인서트 금속 탱(5)을 감싼다. "동심"이라는 용어는, 구조가 중앙 금속 요소를 완전히 원형으로 하고 있거나 구조가 중앙 금속 요소에 대해 완벽하게 동심이어야 함을 의미하는 것이 아니라, 단지 중앙 금속 요소의 주변부의 일부를 따라 내부 금속 요소를 포괄한다는 것을 의미하는데, 예를 들어, 인서트의 주변부에 대한 상기 인서트 안테나의 최소 연장, 원하는 트랜시버에 적응되는 연장을 허용한다.

[00139] 일 실시예에 따르면, 그러한 강자성 층(6)은 페라이트(ferrite)를 포함한다. 일 실시예에 따르면, 상기 강자성 층(6)은, 재료 전체에 걸쳐 분산된 마이크로 메트릭 크기의 자성 분말들과 혼합된, 고 투자율을 갖는 얇은 소결된 페라이트 또는 폴리머 베이스로 제조된다.

[00140] 일 실시예에 따르면, 상기 강자성 층(6), 상기 식별 칩(10)은 RFID TAG 칩이다.

[00141] 일 실시예에 따르면, 상기 식별 칩(10)은 50 마이크로 미터 내지 1200 마이크로 미터, 바람직하게는 100 마이크로 미터 내지 1000 마이크로 미터의 기본적인 변 치수들 그리고 300 마이크로 미터 미만의 두께를 갖는 평행 육면체 형상(parallelepiped-shape)을 갖는다.

[00142] 일 실시예에 따르면, 상기 인서트 조립체(1)는 악안면 또는 두개 안면 또는 신경-척수 또는 정형외과 또는 다른 해부학적 구역들에서의 치과 또는 예방 또는 임플란트 및 의료 애플리케이션들을 위한 의료 디바이스와 연관하여 동작하도록 구성된다.

[00143] 본 발명은 추가로, 제어 요소(21), RF 트랜시버를 위한 핸드피스 안테나(12)가 제공된 의료 디바이스 핸드피스(4), 및 위에서 설명된 실시예들 중 임의의 하나에 따른 인서트 조립체(1)를 포함하는 의료 디바이스(20)에 관한 것이다.

[00144] 일 실시예에 따르면, 상기 인서트 조립체(1)는 상기 핸드피스(4)로부터 분리 가능하게 동작 가능하게 그리고 기계적으로 연결된다.

[00145] 일 실시예에 따르면, 상기 의료 디바이스 핸드피스(4)는 원위 핸드피스 단부(30), 중앙 핸드피스 부분(23) 및 근위 핸드피스 부분(24)으로 끝나는 핸드피스 원위 부분(22)을 포함한다. 트랜스듀서(25), 예컨대 압전 트랜스듀서는 초음파 생성기 또는 제어 유닛(26)에 연결된다. 상기 트랜스듀서(25)는 상기 의료 디바이스 핸드피스(4)에 수용되고, 인서트 부착 탱(27)이 상기 인서트(2)에 제거 가능하게 연결되는 상기 핸드피스 원위 부분(22)을 통해 돌출되어, 활성화될 때, 상기 인서트(2)를 공진시킨다.

[00146] 일 실시예에 따르면, 상기 핸드피스 원위 부분(22)은 상기 핸드피스 안테나(12)를 포함한다. 일 실시예에 따르면, 상기 핸드피스 안테나(12)는 상기 핸드피스(4)에 제거 가능하게 연결된다. 일 실시예에 따르면, 상기 핸드피스 안테나(12)는 상기 핸드피스(4)에 포함되며, 고정 방식으로 상기 핸드피스(4)에 연결된다.

[00147] 일 실시예에 따르면, 상기 핸드피스 원위 부분(22)은 핸드피스 안테나 연결 요소(28)를 포함한다.

[00148] 상기 핸드피스 안테나(12)는 지지되고 상기 핸드피스 안테나 연결 요소(28)에 전기적으로 연결되며, 상기 인서트가 상기 핸드피스(4)에 연결될 때 상기 인서트 안테나(8)와 적어도 부분적으로 중첩하도록 상기 핸드피스 안테나 연결 요소(28)로부터 상기 원위 핸드피스 단부(30)를 향해 돌출한다.

[00149] 일 실시예에 따르면, 상기 핸드피스 안테나(12)는, 상기 인서트가 상기 핸드피스(4)에 연결될 때 상기 인서트 안테나(8)와 겹치지 않도록 상기 핸드피스 안테나 연결 요소(28)로부터 상기 원위 핸드피스 단부(30)를 향해 돌출한다.

[00150] 일 실시예에 따르면, 상기 핸드피스 안테나 연결 요소(28)는 고정 또는 제거 가능 방식으로 상기 핸드피스에 전기적으로 연결된다. 상기 핸드피스 안테나 연결 요소(28)는 적어도 하나의 LED(29)를 포함할 수 있다.

[00151] 일 실시예에 따르면, 상기 핸드피스 안테나 연결 요소(28)는 LED들(29)을 포함하지 않는다.

[00152] 일 실시예에 따르면, 상기 핸드피스 안테나 연결 요소(28)가 적어도 하나의 LED(29)를 포함하면, 이는 상기 의료 디바이스(20)의 작업 영역을 조명하기 위해 원위 핸드피스 단부(30)에서 적어도 하나의 LED(29)의 광을 안내하기 위해 상기 핸드피스 안테나 연결 요소(28)와 연관된 적어도 하나의 광 집광기(32)를 포함하는 광 가이드 요소(31)를 포함할 수 있다.

[00153] 일 실시예에 따르면, 상기 광 가이드 요소(31), 상기 핸드피스 안테나 연결 요소(28) 및 상기 핸드피스 안테나(12)는, 예컨대, 상기 핸드피스 원위 부분(22)에 제거 가능하게 연결된, 알루미늄으로 제조된 핸드피스 원위 부분 리드(lid)(33)에 의해 커버된다.

[00154] 일 실시예에 따르면, 상기 의료 디바이스(20)는 전기 및 유체 공급을 위한 연결 케이블(34)에 의해 상기 핸드피스(4)를 상기 초음파 생성기 또는 제어 유닛(21)에 연결한다.

[00155] 일 실시예에 따르면, 상기 의료 디바이스 핸드피스(4)는 초음파 미세-진동들을 생성하는 디바이스, 예컨대 압전 트랜스듀서(25)에 기계적으로 결합되고, 그리고 선택된 유형의 인서트(2)의 기능으로써 서로 다른 주파수들 및 범위들의 파워 및 초음파 진폭에서 동작하는 인서트들(2)을 수용한다.

[00156] 인서트 조립체의 일 실시예에 따르면, 인서트 안테나(8)는 무선 주파수에서 작동하도록 적응된 RF 안테나이고, 식별 칩(10)은 무선 주파수 식별 칩이며, 전술한 주파수 범위는 하나 이상의 무선 주파수 범위들을 포함한다.

[00157] 인서트 조립체(1)의 일 실시예에 따르면, 강자성 층(6), 유전체 층(7) 및 인서트 안테나(8)에 의해 형성된 상술된 트랜시버 디바이스(이하, "트랜시버 구조"로 또한 지칭됨)는 전기 회로에 의해 모델링될 수 있으며 그의 전기 파라미터들은 강자성 층(6)의 크기 및 재료에 의존한다.

[00158] 구현 옵션에 따르면, 강자성 층(6), 유전체 층(7), 인서트 안테나(8) 및 식별 칩(10)에 의해 형성된 상술된 트랜시버 구조는 LC 전기 회로에 의해 모델링될 수 있으며, 여기서 인덕턴스(La) 및 커패시턴스(Cc) 파라미터들은 강자성 층(6), 유전체 층(7), 인서트 안테나(8) 및 식별 칩(10)의 치수들 및 재료에 의존한다. 특히, 인덕턴스(La)는 강자성 층, 유전체 층, 및 인서트 안테나의 치수들 및 재료에 주로 의존하는 한편, 커패시턴스(Cc)는 주로 식별 칩(10)에 의존한다.

[00159] 이 경우에, 트랜시버 구조가 동작할 수 있는 주파수 범위는 상술된 인덕턴스(La) 및 커패시턴스(Cc) 파라미터들에 의존한다. 실제로, LC 회로에서 다른 요소들의 부재시에, 공진 주파수는 잘 알려진 공식 f0= 1/[2π(LaCc) 1/2]로부터 얻어진다.

[00160] 강자성 층은 전자기 커플링에 의해 인덕턴스 값(La)에 기여하지만, 그것이 인서트 안테나의 금속 부분으로부터 전기적으로 격리되면, 등가 전기 회로에 추가적인 요소를 도입하지 않는다는 것이 주목되어야 한다. 대신에, 강자성 재료가 인서트 안테나의 금속 부분과 심지어 부분적으로만 접촉했다면, 이는 전압에 의존하는 비선형 임피던스에 대응하는 추가적인 등가 요소를 전기 회로 모델에 도입할 것이고, 그에 따라, 공진 주파수의 원하지 않는 그리고 제어 불가능한 섭동(perturbation)을 유발한다.

[00161] 이와 관련하여, 이전에 언급된 실시예가 특히 유리하며, 여기서, 강자성 층(6)의 강자성 재료에 대해 인서트 안테나의 금속 인서트 안테나 요소(9)를 전기적으로 격리시키기 위해, 유전체 층(7)이 강자성 층(6)과 인서트 안테나(8) 사이에 개재된다. 실제로, 이러한 특징으로 인해, 안테나의 금속 부분들과 강자성 재료 사이의 접촉(불완전한 또는 완전한 격리)에 의해 야기되는 문제들이 제거되며, 문제들은 트랜시버 시스템의 안정성, 반복성 및 효율 특성들을 손상시킬 것이며, 설계 값에 대한 단일 및 안정적인 공진 주파수를 보장할 수 없다.

[00162] 실제로, 강자성 층으로부터 안테나를 분리하기 위한 그러한 방식으로 배열된 유전체 층은, 외부 섭동들로부터 공진 RFID 시스템을 격리시키는 기능을 수행하여, 그리고 무엇보다도 높은 주파수들(하기에 언급됨) - 여기에서 유리하게는, 본 발명의 인서트 조립체의 공진 RFID 시스템이 동작하도록 적응됨 - 에서 공진 RFID 시스템의 안정성 및 재현성을 보장한다.

[00163] 인서트 조립체의 사용 옵션에 따르면, 트랜시버 구조의 동작 주파수 범위들은 UHF RFID 대역(860MHz 내지 960MHz)의 주파수 범위들을 포함한다: 예컨대, 865 내지 868MHz ETSI 유럽 기술 표준, 902 내지 928MHz FCC FHSS 북미 기술 표준, 916.7 내지 920.9MHz 및 916.7 내지 923.5MHz MIC LBT 일본 기술 표준, 902 내지 907.5MHz 및 915 내지 928MHz ANATEL FHSS 브라질 기술 표준, 920.5 내지 924.5MHz MII FHSS 중국 기술 표준.

[00164] 인서트 조립체의 구현 옵션에 따르면, 강자성 층의 두께, 즉, 인서트에 대한 반경 방향 치수는 20 마이크로 미터 내지 400 마이크로 미터의 범위이다.

[00165] 더 바람직하게는, 강자성 층의 두께, 즉, 인서트에 대한 반경 방향 치수는 50 마이크로 미터 내지 300 마이크로 미터의 범위이다.

[00166] 인서트 조립체의 구현의 상이한 가능한 옵션들에 따르면, 강자성 층은 재료 전체에 걸쳐 분산된 마이크로 메트릭 크기의 자기 분말들과 혼합된, 고 투자율을 갖는 얇은 소결된 페라이트 또는 폴리머 베이스로 제조된다.

[00167] 인서트 조립체(1)의 일 실시예에 따르면, 식별 칩(10)은 RFID 칩(예컨대, 그 자체로 알려진 RFID 칩)이다.

[00168] 인서트 조립체(1)의 일 실시예에 따르면, 식별 칩(10)은, 다음의 세트에 속하는 하나 이상의 정보 아이템들을, 상술된 트랜시버 구조를 통해 가진될 때, 저장하고 송신하도록 구성된다:

[00169] - 인서트 조립체의 고유하고 수정 불가능한 식별 코드 정보;

[00170] - 인서트 조립체의 제조자 및 추적성, 및/또는 인서트 조립체가 동작할 수 있는 하나 이상의 유형들의 의료 기구들에 관련된 정보;

[00171] - 인서트 조립체의 트랜시버 구조가 동작할 수 있는 동작 주파수 범위들에 관한 정보;

[00172] - 핸드피스에 나사 결합된 인서트가 의료 디바이스에서 선택된 수술 유형에 적합하다는 정보;

[00173] - 모드들의 이력 및 사용 시간들에 관한 정보;

[00174] - 환자에 대한 임상-수술 단계(clinical-surgical phase)의 효율 및 유효성을 최대화하기 위한 인서트 조립체의 무결성에 관한 정보;

[00175] - 적절한 예정된 유지 보수를 위한 인서트 조립체의 무결성에 관한 정보;

[00176] - 인서트 조립체가 개개의 핸드피스에 삽입되면, 인서트 조립체가 정확하게 삽입되는지 여부에 관한 정보;

[00177] - 비정상적인 동작 상황들의 존재시, 인서트 팁 조립체의 동작 파라미터들 및/또는 에러 또는 알람 메시지들에 관한 정보.

[00178] 사용의 일 예에 따르면, 인서트 조립체는 악안면 또는 두개 안면 또는 신경-척추 또는 정형외과 또는 다른 해부학적 구역들에서의 치과 또는 예방 또는 임플란트 및 의료 애플리케이션들을 위한 의료 디바이스와 연관하여 동작하도록 구성된다.

[00179] 본 발명에 따른 의료 디바이스가 본원에서 설명된다.

[00180] 그러한 의료 디바이스는 제어 유닛, 핸드피스 안테나를 갖는 핸드피스, 및 위에서 설명된 실시예들 중 임의의 하나에 따른 인서트 조립체를 포함하며, 여기서 그러한 인서트 조립체는 의료 디바이스의 상술된 핸드피스에 동작 가능하게 그리고 기계적으로 연결되고, 그리고 여기서, 인서트 안테나는 핸드피스 안테나와 무선으로 통신하도록 구성된다.

[00181] 도 18 내지 도 20을 참조하면, 인서트 조립체의 가능한 실시예들에 관한 추가 정보가 이하에 주어질 것이다.

[00182] 도 18은 RFID 식별 칩(10) 및 인서트 안테나(8)로 구성된 조립체의 직렬 표현으로 등가 전기 회로를 도시한다. 전체의 기생 커패시턴스를 무시하면, 식별 칩(10)은 커패시턴스(Cc) 및 저항기(Rc)에 의해 모델링되고; 인서트 안테나(8)는 인덕턴스(La) 및 저항기(Ra)에 의해 모델링된다. 실제로, 전체 전기 회로는 LC 회로인 반면, 저항성 구성요소들은 "비-이상적인 상황들", 즉, 방사 시스템 손실들(radiated system losses) 및 에너지 손실들을 고려한다.

[00183] 그러한 모델은, 무선 트랜시버 구조가 근거리(Near Field) UHF 기법(860MHz - 960MHz)에 기반하고, 바람직하게 세그먼트화된 폐쇄 루프 기하학적 구조를 갖는 소위 "자기 안테나"로서 동작하는 전자기장의 리액티브 부분을 이용하는 일 실시예이다.

[00184] 필드들의 관점에서, 강자성 층은 인서트 바디의 금속 부분들로부터 무선 트랜시버 구조를 격리시키는 기능을 갖고, 그에 따라 가변 1차 자기장에 의해 유도되는 부유 전류들(stray currents)에 의해 야기되는 반사된 길항제 필드의 생성을 방지하며, 그에 따라, 전체 전자기장의 감쇠 또는 제로잉 현상을 회피할 수 있다.

[00185] 다시 말해서, 복합 유효 자기 투자율(complex effective magnetic permeability)을 갖는 강자성 층의 부가는 상호 인덕턴스 및 자기-인덕턴스(self-inductance)에 영향을 줌으로써 자기 프로파일을 수정한다. (예컨대, 위에서 언급된 구현 옵션들에서와 같이) 강자성 층의 재료 및 치수들을 적절하게 선택함으로써, 안테나에 존재하는 전체 필드의 세기를 최대화하고 원하는 대로 통신을 개선하는, 트랜시버 구조의 설계를 최적화하기 위한 자유도들을 갖는 것이 가능하다.

[00186] "집중된 파라미터들(concentrated parameters)" 전기적 관점으로부터, 강자성 층은 LC 시스템(여기서, C는 칩에 의해 지배됨)의 인덕턴스를 증가시키는 효과를 결정한다. 이 특징은 결국, "안테나-칩(antenna-chip)"시스템의 공진 주파수를 낮추는 부가적인 효과를 결정하며, 이는 이를 UHF 대역에 의해 요구되는 한계들 내에 있게 하는 (그리고 이에 따라 트랜시버 구조의 설계를 용이하게 하고 개선하여 원하는 용도들에 더 쉽게 적응되게 하는) 이점을 갖는다.

[00187] 도 19는 연결(G)의 모델을 또한 포함하는, RFID 식별 칩(10) 및 인서트 안테나(8)로 구성된 조립체의 등가 전기 회로의 다른 예의 병렬 표현을 도시한다. 묘사는 안테나 기생 커패시턴스와 같은 시스템 기생 요소들을 포함한다.

[00188] 특히, 이 경우에, 인서트 안테나(8) 및 강자성 층(6)을 포함하는 트랜시버 구조는 RLC 회로에 의해 모델링되는 한편, 식별 칩(10)은 RC 회로에 의해 모델링된다.

[00189] 실질적인 관점에서, 도 18과 관련하여 위에서 이미 이루어진 고려 사항들이 적용된다.

[00190] 도 20은 인서트 안테나(8) 및 식별 칩(10)의 일 실시예의 블록도를 묘사한다.

[00191] 특히, 자기력선들(magnetic field lines)은 근거리 안테나(8) 주위에서 강조표시된다.

[00192] 이 실시예에서, 식별 칩(10)은 제어기(73)(그 자체로 알려진 유형, 예컨대, RFID 태그들) 및 비-휘발성 메모리(74)와 함께, 아날로그 프론트-엔드(전력 관리 요소(71) 및 변조기/복조기 요소(72)) 및 디지털 제어 부품을 포함한다.

[00193] 단락 52(ix-x-x-xi)에 도시된 바와 같이, 비-휘발성 메모리(74)는 사용 시간 및 통계적으로 추정된 마모 정도의 누적 합산(cumulative sum)과 같은 사용 정보를 저장하도록 구성되어, 인서트들이 원본(몇 개의 진료실들을 갖는 임상의) 이외의 장소들에서 사용되더라도 항상 적합하고 양립 가능한 의료 디바이스와 함께 임상의에게 최신 상황을 제공한다

[00194] 특정 구현 옵션에 따르면, 데이터 무결성 및 진본성을 보장하기 위해, 데이터는 또한, 인서트가 연관될 수 있는 적절한 의료 디바이스에 의해서만 디코딩될 수 있는 암호화 또는 패스워드 인증 프로세스 후에 비-휘발성 메모리(74)에 저장될 수 있다.

[00195] 의료 디바이스 핸드피스(4)를 포함하는 의료 디바이스 핸드피스 조립체가 아래에서 설명된다. 그러한 핸드피스(4)는 삽입에 의해, 무선 주파수 식별자(3), 인서트 안테나(8), 및 환자의 신체의 일부와 상호 작용하도록 적응된 인서트(2)를 를 포함하는 인서트 조립체(1)(예컨대, 위에서 설명된 실시예들에 따른 인서트 조립체)를 수용하도록 적응된 핸드피스 원위 부분(22)을 포함한다.

[00196] 의료 디바이스 핸드피스 조립체는, 핸드피스 원위 부분(22)에 배열된 핸드피스 안테나(12), 및 핸드피스 안테나(12)에 의해 송신되도록 적응된 무선 주파수 신호를 핸드피스 안테나(12)에 제공하도록 구성된 무선 주파수 신호 공급 수단을 더 포함한다.

[00197] 상술된 핸드피스 안테나(12)는, 상기 인서트 조립체가 핸드피스 원위 부분(22)에 포함된 삽입 구역(R)에서 핸드피스(4)에 삽입될 때, 인서트 안테나(8)와 무선 통신하도록 구성된다.

[00198] 상술된 핸드피스 안테나(12)는, 전기적으로 직렬로 배열된 적어도 2개의 핸드피스 안테나 세그먼트들(S1, S2) ― 이는 이하 "제1 세그먼트"(S1) 및 "마지막 세그먼트(S2)"로 지칭될 것임 ― 을 포함하는 단일-코일 루프 안테나, 바람직하게는 세그먼트화된 링 안테나이다. 상기 적어도 2개의 핸드피스 안테나 세그먼트들의 제1 세그먼트(S1)의 제1 단부(41)는 상기 무선 주파수 신호 공급 수단의 제1 단자(51)에 동작 가능하게 연결되고, 그리고 상술된 마지막 세그먼트(S2)의 제2 단부(42)는 상기 무선 주파수 신호 공급 수단의 제2 단자(52)에 동작 가능하게 연결되어, 상술된 삽입 영역(R) 주위에, 상술된 무선 주파수 신호에 의존하는 무선 주파수를 갖는 전자기장을 그러한 삽입 영역(R)에서 생성하도록 구성된 코일 방사 구조를 형성한다.

[00199] 단일-코일 루프 또는 상술된 적어도 2개의 핸드피스 안테나 세그먼트들(S1, S2) 각각은, 용량성 요소(S12, S22)에 전기적으로 직렬로 연결되는 개개의 인덕턴스(L)를 특징으로 하고 그리고 UHF RFID 범위(860MHz - 960Mhz)에서, 핸드피스 안테나(12)의 코일에서 순환하는 전류들에 대한 방사 금속 요소의 인덕턴스(L)로 인한 영향들을 보상하기 위한 커패시턴스(C)를 갖는 방사 금속 요소(radiant metal element)(S11, S21)를 포함한다.

[00200] 핸드피스 조립체의 일 실시예에 따르면, 용량성 요소들(S12, S22) 각각의 전술한 커패시턴스(C)는, 핸드피스 안테나(12)의 특성 임피던스를 핸드피스 조립체에 동작 가능하게 연결된 의료 디바이스(20)의 제어 요소(21)에 배치된 무선 주파수 생성기에 추가로 적응시키기 위한 것이다.

[00201] 상술된 핸드피스의 일 실시예에 따르면, 상술된 핸드피스 안테나(12)는, 신호 공급 수단의 상술된 제1 단자(51)와 제2단자(52) 그리고 핸드피스 안테나(12)의 제1 세그먼트(41)의 상술된 제1 단부와 마지막 세그먼트(42)의 제2 단부 사이에 포함된 입력 임피던스 적응 제1 전기 네트워크(43)를 더 포함하고; 그리고 세그먼트화된 안테나 링에 포함되고 상술된 적어도 2개의 핸드피스 안테나 세그먼트들의 2개의 세그먼트들(S1', S2') 사이에 직렬로 전기적으로 연결된 안테나 임피던스 적응 제2 전기 네트워크(44)를 더 포함한다.

[00202] 구현 옵션에 따르면, 상술된 입력 임피던스 적응 제1 전기 네트워크(43)는 LC 인덕턴스-커패시턴스 회로 또는 용량성 회로를 포함한다.

[00203] 구현 옵션에 따르면, 상술된 안테나 임피던스 적응 제2 전기 네트워크(44)는 안테나 임피던스를 원하는 임피던스 값에 적응시키도록 구성되고, 의료 디바이스(21)에 의해 생성되고 케이블(34) 및 핸드피스(4)를 따라 운반되는 무선 주파수 신호의 전송을 최적화하도록 적응되는 RC 저항-커패시턴스 회로 또는 용량성 회로를 포함한다.

[00204] 예컨대, UHF RFID 범위(860MHz - 960MHz)에서의 그러한 임피던스 값은, 20옴 내지 80옴, 바람직하게는 45옴 내지 55옴의 모듈을 갖는 복소수(complex number) Z = R+iX로 표현될 수 있다.

[00205] 핸드피스(4)의 일 실시예에 따르면, 세그먼트화된 링 안테나의 상술된 방사 금속 요소(S11, S21)는 인덕턴스(L) 및 저항(R)을 포함하는 등가 전기 회로에 의해 모델링될 수 있으며, 여기서 상기 인덕턴스는 2nH 내지 30nH, 그리고 바람직하게는 4nH 내지 20nH의 범위이다.

[00206] LC =(ω²)^-1(여기서 ω = 2πf이고 f는 작동 공진 주파수임)로 규정된 시스템의 공진 관계에 의해 지배되는 전술한 용량성 요소(S12, S22)는, 1pF 내지 12pF, 바람직하게는 2pF 내지 10pF의 커패시턴스를 갖는 커패시터이다.

[00207] 핸드피스(4)의 일 실시예에 따르면, 상술된 핸드피스 안테나(12)는 860MHz 내지 960MHz의 UHF RFID 대역의 주파수 범위들에서 동작하도록 구성된다.

[00208] 구현 옵션에 따르면, 모든 안테나 세그먼트들은 동일한 커패시턴스(C) 및 인덕턴스(L) 값들을 특징으로 한다.

[00209] 다른 구현 옵션에 따르면, 복사 금속 요소의 인덕턴스 값들(L)은 세그먼트마다 상이하고, 용량성 요소의 커패시턴스 값들(C)은 개개의 세그먼트의 인덕턴스 값(L)에 따라 세그먼트마다 상이하다.

[00210] 일 실시예에 따르면, 핸드피스 조립체(4)는 상술된 핸드피스 안테나(12)와 무선으로 또는 유선으로 통신하도록 적응된 핸드피스 식별자(45)를 더 포함한다.

[00211] 이러한 핸드피스 식별자(45)는 핸드피스 안테나(12)의 동작 조건들 및/또는 동작 주파수들과 관련된 핸드피스 안테나 식별 정보 및/또는 정보를 제공하도록 구성된다.

[00212] 핸드피스 조립체(4)의 일 실시예에 따르면, 상술된 무선 주파수 신호 공급 수단은 신호 가이드(50) 및 핸드피스 안테나 연결 요소(28)를 포함한다.

[00213] 바람직한 실시예에 따르면, 신호 가이드는 의료 디바이스(20)의 제어 요소(21)와 핸드피스(4) 사이에서 연결 케이블(34)로부터 핸드피스 안테나(12)로 무선 주파수 공급 신호를 전달하도록 구성된 50-옴 임피던스의 마이크로 스트립 인쇄 회로를 포함한다.

[00214] 다른 실시예에 따르면, 신호 가이드(50)는 50옴 임피던스의 소형화된 동축 케이블을 포함한다.

[00215] 상기 신호 가이드(50) 및 핸드피스 안테나(12)에 연결된 핸드피스 안테나 연결 요소(28)는 무선 주파수 신호 공급 수단의 상기 제1 단자(51) 및 제2 단자(52)를 포함한다.

[00216] 일 실시예에 따르면, 상술된 마이크로 스트립 회로는 1밀리미터 미만의 두께의 금속 트랙들을 포함하는 50옴 임피던스-제어 회로이다.

[00217] 상술된 마이크로 스트립 회로는 그 자체로 알려진 기법들에 기반한 다층 인쇄 회로에 의해 획득될 수 있다.

[00218] 특정 구현 옵션에 따르면, 금속 트랙들을 포함하는 상술된 마이크로 스트립 회로는 0.2mm 내지 1.0mm 두께, 바람직하게는 0.35mm 내지 0.85mm이고, 베트로나이트(Vetronite) 재료 유형 FR4 또는 캡톤(Kapton)-폴리아미드(Polyamide) 또는 로저스(Rogers)로 제조된다.

[00219] 핸드피스 조립체의 일 실시예에 따르면, 핸드피스 안테나의 상술된 코일 방사 구조는 핸드피스 원위 부분(22)의 내부 벽 내에 포함되도록 30mm보다 작은 직경을 갖는다.

[00220] 핸드피스 조립체의 일 실시예에 따르면, 핸드피스 안테나(12)는 핸드피스 원위 부분(22)에 고정 또는 분리 가능한 방식으로 연결된다.

[00221] 핸드피스 조립체의 특정 실시예에 따르면, 핸드피스 안테나(12)는 가요성 부품(예컨대, 캡톤-폴리아미드)이 강성 부품(예컨대, 베트로나이트 유형 FR4 또는 로저스)으로부터 연장되는 T 또는 Г 형상의 가요성 강성 다층 인쇄 회로 기판으로 제조된다.

[00222] 전술된 가요성 강성 다층 인쇄 회로 기판이 핸드피스의 원뿔 내부측에서 제 위치에 배치될 때, T 또는 Г 의 상부 부분은 광 가이드의 원뿔을 감싸서, T 또는 Г 의 상부 부분의 에지들이 중첩되게 하고, 예컨대, 납땜 또는 초음파 용접에 의해 전기 접촉을 가능하게 한다(즉, 루프 또는 세그먼트화된 링을 형성함).

[00223] 이 경우에, T 또는 Г의 수직 세그먼트와 수평 세그먼트의 접합 부분에 정확하게 TAG가 배치되고, 디커플링 커패시터를 통해 전기적으로 연결된다. 그러한 TAG는 상술된 핸드피스 식별자의 기능을 수행하고, 예컨대 추적성을 위해, 지리적 영역(예를 들어, 대상 대륙 또는 국가 ― 예를 들어, 유럽, 미국 또는 일본 ― 에 따라, 핸드피스 안테나를 현지 작동 주파수에 맞게 적응해야 할 필요성이 발생하며, 이는 올바른 작동 주파수에 맞게 적응된 적절한 값을 가진 특정 안테나 커패시터 세트로 달성할 수 있음)에 대한 올바른 사용을 확인하기 위해, 그리고 임상 적용에 대해 인서트의 적합성을 위해, 핸드피스 안테나 원뿔을 식별하는 기능을 수행한다

[00224] 도 21 내지 도 24를 참조하면, 의료 디바이스 핸드피스 조립체의 가능한 실시예들에 관한 추가 정보가 아래에서 제공될 것이다.

[00225] 도 22는 핸드피스에서의 RF 신호 분배 모드의 단순화된 블록도를 도시한다. 그러한 블록도에서, 상술된 실시예의 마이크로 스트립 회로(50)는 다층 가요성 회로를 포함하며, 이는 결국 인쇄 회로(53) 상의 임피던스-적응 회로, 및 그러한 회로(53)의 각각의 단부에서 개개의 RF 임피던스-적응 네트워크(54)를 포함한다.

[00226] 이 실시예에서, 마이크로 스트립 회로(50)는, 광 원뿔의 LED 조명 회로에 대한 DC 신호 및 핸드피스 안테나에 대한 RF 신호 둘 모두를 포함하는, 합성 신호를 가능한 가장 낮은 손실들로 송신하는 기능을 갖는다.

[00227] 마이크로 스트립(microstrip) 또는 스트립 라인(stripline) 회로는, 고주파 신호들의 고도의 무결성이 유지되는, 제어되는 임피던스 인쇄 회로 기판들의 분야에서 확립된 기법이다. 부가적으로, 그러한 마이크로 스트립 회로는 매우 작은 치수들(특히, 두께)을 가지며, 따라서 핸드피스에서 이용 가능한 작은 내부 공간에 적응한다. 예를 들어, 마이크로스트립은 0.2 - 1.0mm, 바람직하게는 0.35 - 0.85mm 범위의 두께를 얻도록 적응된다.

[00228] 마이크로 스트립 회로의 상류(도 22 및 도 23에서 B로 표시된 기준점)에는, 동축 케이블(60)과 인터페이스된 핀 연결들을 갖는 대응하는 최소 RF 영역 커넥터(65)에 연결하도록 구성된, 핀 연결들을 갖는 최소 RF 영역 커넥터(55)가 있다

[00229] 그러한 동축 케이블(60)(도 23에 도시됨)은 핸드피스(4)를 의료 디바이스의 제어 요소(21)에 연결하고, 핸드피스(4)와 제어 요소(21) 사이에서 RF 신호들을 송신하는 데 사용된다.

[00230] 도 22로 돌아가면, 마이크로 스트립 회로의 하류(도 22 및 도 21에서 C로 표시된 기준점)에는, RF-DC 디커플링 네트워크 (또는 디커플러)(56)와 인터페이스된 핀 연결들을 갖는 대응하는 추가의 최소 RF 영역 커넥터(55)에 연결하도록 구성된, 핀 연결들을 갖는 다른 최소 RF 영역 커넥터(55)가 있다.

[00231] 실제로, 이 경우에, 가요성 강성 회로에서, RF 및 DC 구성요소들을 분리하고 DC 구성요소를 광 원뿔의 LED 조명 회로(57)로 라우팅하고 그리고 RF 구성요소를 핸드피스 안테나(12)에 라우팅하는 RF-DC 디커플러(56)가 또한 획득된다(도 21에 도시됨).

[00232] 핀 연결들을 갖는 상술된 최소 영역 RF 커넥터들(55)은, 이를 테면 상호 연결 지점들에서의 RF 방사 손실들을 최소화하기 위해, 그리고 동축 케이블들에 대한 알려진 RF 커넥터들이 치수 이유들로 사용될 수 없는 상황에서도 적절한 송신 성능을 허용하기 위해, 삽입 영역을 최소화하도록 구성된다.

[00233] 도 21은 또한 조명 회로부(57) 및 DC 광 신호 가이드들(58), 및 RF 입력 임피던스 조정을 갖는 근거리 안테나(59)인 핸드피스 안테나(12)에 대응하는 기능 블록들을 도시한다.

[00234] 도 21은 또한 핸드피스 안테나(12)와의 디커플링 커패시터에 의해 무선 근거리 모드 또는 유선 모드로 연결된 핸드피스(45)의 식별자(태그)에 대응하는 기능 블록들을 도시한다.

[00235] 도 24는 일 실시예에 따른 핸드피스 안테나의 등가 전기 회로를 도시한다.

[00236] 이하, 제어 요소(21), 위에서 설명된 실시예들 중 어느 하나에 따른 의료 디바이스 핸드피스(4), 및 인서트 조립체(1) ― 이는 무선 주파수 식별자(3), 인서트 안테나(8) 및 환자의 신체의 일부와 상호작용하도록 적응된 인서트(2)를 포함 ― 를 포함하는 의료 디바이스(20)가 설명된다.

[00237] 상술된 인서트 조립체(1)는 핸드피스 조립체의 핸드피스(4)로부터 분리 가능하게 동작 가능하게 그리고 기계적으로 연결된다.

[00238] 상술된 인서트 안테나(8) 및 핸드피스 안테나(12)는 무선 주파수로 서로 무선으로 통신하도록 구성된다.

[00239] 일 실시예에 따르면, 의료 디바이스(20)는, 상기 인서트 조립체(1)가 핸드피스(4)에 연결될 때, 인서트 안테나(8)가 상술된 삽입 구역(R) ― 여기서, 핸드피스 안테나(4)에 의해 생성된 무선 주파수 전자기장은 복사 상태로 존재함 ― 에서 핸드피스 안테나(4)의 부근에 배열되는 방식으로 구성된다.

[00240] 주목될 수 있는 바와 같이, 본 발명의 목적은 그의 구조적 및 기능적 특징으로 인해 위에서 개발되고 설명된 시스템 체인(인서트 조립체(1) - 핸드피스 조립체(22:4:24) - 케이블(34) - 의료 디바이스(20) - 제어 디바이스(21))에 의해 완전히 달성된다.

[00241] 실제로, 위에서 상세히 설명된 특징들로 인해, 인서트 조립체는 의료 디바이스의 나머지 부분들과 인서트 조립체 사이의 통신을 악화시키는 원하지 않는 현상들을 감소시키고 최소화할 수 있게 한다.

[00242] 특히, 필드들의 관점에서, 강자성 층은 무선 트랜시버 구조를 인서트 바디의 금속 부분들로부터 격리하여, 반사된 길항제 필드의 생성을 방지하고, 그에 따라 (종래 기술에서 언급된) 전체 전자기장의 감쇠 또는 제로잉 현상을 회피하는 기능을 갖는다.

[00243] 복합 유효 자기 투자율을 갖는 강자성 층의 추가는, 상호 인덕턴스 및 자기-인덕턴스에 영향을 줌으로써 자기 프로파일을 수정한다. (예컨대, 위에서 언급된 구현 옵션들에서와 같이) 강자성 층의 재료 및 치수들을 적절하게 선택함으로써, 안테나에 존재하는 전체 필드의 세기를 최대화하고 원하는 대로 통신을 개선하는, 트랜시버 구조의 설계를 최적화하기 위한 자유도들을 갖는 것이 가능하다.

[00244] 궁극적으로, 이는 환자 안전 요건의 개선으로 이어지며, 이는 표시된 기술 및 애플리케이션 영역들에서, 특히 문서에 정의된 치과 및 의료 영역들에서 매우 중요하다.

[00245] "집중된 파라미터들" 전기적 관점으로부터, 강자성 층은 LC 시스템(여기서, C는 칩임)의 인덕턴스를 증가시킨다. 이 특징은 결국, 추가 이점들을 갖는 "안테나-칩(antenna-chip)"시스템의 공진 주파수를 낮추는 부가적인 효과를 결정하며, 그리고, 이를 UHF 대역에 의해 요구되는 한계들 내에 있게 하는 그리고 이에 따라 트랜시버 구조의 설계를 용이하게 하고 개선하여 원하는 용도들에 더 쉽게 적응되게 하는 추가로 요망되는 목적을 달성한다.

[00246] 핸드피스 안테나에 대한 요건들을 참조하면, 핸드피스 안테나는, 위에서 설명된 기능 및 구조적 특징들로 인해, (사용 상황에 적응되는) 매우 작은 치수들을 갖고, 용이하게 제조될 수 있고, 적절한 투과 성능을 제공할 수 있다는 것을 주목할 가치가 있다.

[00247] 실제로, 루프 또는 세그먼트화된 루프 구조 및 원위 핸드피스 부분에서의, 인서트 조립체의 삽입 구역 주위의 위치 결정으로 인해, 핸드피스 안테나는 그의 전체 방출 존에 걸쳐 균일한 방출 로브(lobe)를 갖고, 인서트 조립체의 삽입 영역에서 안정적이고 충분히 강한 전자기장을 정확하게 생성한다.

[00248] 대응하는 구리 라인 세그먼트의 인덕턴스를 그 커패시턴스로 보상 및/또는 상쇄시키는 커패시터들에 의해 연결된 라인 섹션들을 포함하는 세그먼트화된 링 안테나의 구조는, 코일 상에서 순환하는 전류의 위상 반전을 회피하며, 이에 따라, 핸드피스 안테나와 통신하도록 의도된 인서트 안테나가 궁극적으로 고유한 인서트 식별자를 읽고 인서트의 작동 및 유지보수 매개변수들을 비휘발성 메모리에 쓰거나 읽을 수 있도록 위치결정되는 구역에서, 특히 코일의 중심에서 균일하고 강력한 필드를 획득한다.

[00249] 세그먼트화된 링 안테나 구조의 라인 섹션들을 연결하는 커패시터들의 직렬 구성은 공진 주파수의 정확한 튜닝을 가능하게 하며, 마켓에서 부과하는 대략적인 허용 오차들 및 공칭 값들을 갖는 단일 구성요소가 아닌 전체 커패시턴스 값의 미세 분해능을 보장하는 다수의 커패시터들에 의해 달성되는 전체 커패시턴스에 의존할 수 있다.

[00250] 더욱이, 핸드피스는 공통 임피던스 적응 RF 송신 방법들(예컨대, 동축 케이블들 및 관련 RF 커넥터들)의 사용을 허용하지 않는, 작은 구조에서도 적절한 임피던스 적응(효과적인 RF 신호 송신 및 방출에 필수적임)을 허용할 수 있는 통신 라인(핸드피스 안테나 및 관련 무선 주파수 신호 공급 수단)을 포함한다. 그러한 목적은, 예컨대, 안테나의 세그먼트화된 링 구조에 포함된 임피던스 적응 전력 공급 네트워크를 통해, 그리고 위에서 설명된 특징들을 갖는 마이크로 스트립 RF 신호 분배 회로에 의해 달성된다.

[00251] 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들은 위에서 설명된 인서트 조립체 및 의료 시스템의 실시예들에 대한 변경들 및 적응들을 행할 수 있거나, 첨부된 청구항들의 범위를 벗어나지 않으면서, 우발적인 필요들을 충족시키기 위해 기능적으로 동등한 다른 요소들로 대체할 수 있다. 가능한 실시예에 속하는 것으로 위에서 설명된 모든 특징들은 설명된 다른 실시예들에 관계 없이 구현될 수 있다.

1 : 인서트 조립체
2 : 인서트
3 : 무선 주파수 식별자
4 : 의료 디바이스 핸드피스
5 : 인서트 금속 탱
6 : 강자성 층
7 : 유전체 층
8 : 인서트 안테나
9 : 인서트 안테나 금속 요소
10 : 식별 칩
11 : 트랜시버 디바이스
12 : 핸드피스 안테나
13 : 칩 시트
14 : 상기 인서트 안테나의 상기 금속 인서트 안테나 요소의 상기 실질적으로 평면인 프로파일의 외부 측
15 : 상기 인서트 안테나의 상기 인서트 안테나 금속 요소의 내부 측
16 : 돌출 칩 부분
17 : 내부 절연 층, 예를 들어, 양면 접착제
18 : 외부 절연 층, 예컨대, PVC 또는 PET 또는 폴리아미드
19 : 생체 적합성 보호 층, 예컨대, 페인트 또는 모노 또는 다 성분 에폭시 화합물
20 : 의료 디바이스
21 : 제어 요소
22 : 핸드피스 원위 부분
23 : 핸드피스 중앙 부분
24 : 핸드피스 근위 부분
25 : 트랜스듀서, 예컨대, 압전 트랜스듀서
26 : 초음파 생성기 또는 제어 유닛
27 : 인서트 부착을 위한 나사산 탱
28 : 핸드피스 안테나 연결 요소
29 : LED
30 : 핸드피스 원위 단부
31 : 광 가이드 요소
32 : 광 집광기
33 : 핸드피스 원위 부분 덮개
34 : 연결 케이블
41 : 핸드피스 안테나 제1 세그먼트 제1 단부
42 : 핸드피스 안테나 마지막 세그먼트 제2 단부
43 : 핸드피스 안테나 입력 임피던스 적응 제1 전기 네트워크
44 : 핸드피스 안테나 안테나 임피던스 적응 제2 전기 네트워크
45 : 핸드피스 식별자
50 : 무선 주파수 신호 공급 수단(예컨대, 마이크로 스트립 회로)의 신호 가이드
51 : 신호 공급 수단의 제1 단자
52 : 신호 공급 수단의 제2 단자
53 : 마이크로 스트립 인쇄 회로 기판 상의 임피던스-적응 회로
54 : 마이크로 스트립 회로 RF 임피던스 적응 네트워크
55 : 핀 연결부들을 갖는 최소 면적 RF 커넥터
56 : RF-DC 디커플링 네트워크(또는 디커플러)
57 : LED 조명 회로
58 : DC 광 신호를 위한 가이드들
59 : 핸드피스 안테나 입력 RF 임피던스 적응 네트워크
60 : 핸드피스와 제어 유닛 사이의 동축 연결 케이블
61 : 50옴 RF 동축 커넥터
65 : 핀 연결부들을 갖는 최소 면적 RF 커넥터
71 : 식별 칩 전력 관리 요소 71
72 : 식별 칩 변조기/복조기 요소
73 : 식별 칩 제어기
74 : 식별 칩 비 휘발성 메모리
101 : 초음파 시스템
102 : 생성기 수단

Claims (21)

1. 무선 주파수 식별자(3)를 포함하는 인서트 조립체로서,
   상기 인서트 조립체(1)는 의료 디바이스 핸드피스(4)에 삽입되도록 적응되며, 상기 인서트 조립체(1)는:
   인서트(2) ― 상기 인서트(2)는 환자의 신체의 일부와 상호 작용하도록 적응되며, 상기 인서트(2)는 인서트 금속 탱(tang)(5)을 포함함 ―;
   상기 인서트(2)의 상기 인서트 금속 탱(5)과 접촉하게 배열된 강자성 층(6) ― 상기 강자성 층은 강자성 재료를 포함함 ―;
   상기 강자성 층(6)과 접촉하게 배열된 유전체 층(7);
   인서트 안테나(8) ― 상기 인서트 안테나(8)는 상기 유전체 층(7)과 접촉하게 배열되고 미리 정의된 실질적으로 평면인 프로파일(P)을 따라 연장되는 삽입 안테나 금속 요소(9)를 포함하고, 상기 프로파일(P)은, 전체가, 적어도 부분적으로 상기 금속 탱(5)을 둘러싸며, 상기 인서트 안테나(8)는 변조되거나 변조되지 않은 주어진 주파수 범위 내에서 전자기장들을 수신 및 전송하도록 구성됨 ―,
   상기 인서트 아테나에 작동 가능하게 연결된 식별 칩(10) ― 상기 식별 칩(10)은 활성화될 때 인서트 조립체(1)에 관한 정보를 전송하도록 구성됨 ― 을 포함하고;
   상기 강자성 층(6)은, 상기 인서트 금속 탱(5)의 금속 부분들 및/또는 상기 인서트에 존재하는 액체들 및/또는 상기 금속 인서트 안테나 요소(9)와 송신/수신 전자기장의 상호 작용으로 인해, 상기 인서트 안테나(8) 근처에서의 필드 기생 효과들에 의해 야기되는 전자기장의 감쇠 및/또는 왜곡 현상들을 감소시키거나 또는 상쇄하도록 적응되고,
   그리고 상기 강자성 층(6), 유전체 층(7) 및 인서트 안테나(8)는 상기 식별 칩(10)을 상기 핸드피스(4)의 상기 핸드피스 안테나(12)와 무선 통신하게 하도록 적응된 트랜시버 디바이스(11)를 형성하는,
   인서트 조립체.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 주파수 범위는 하나 이상의 무선 주파수 범위를 포함하고, 상기 인서트 안테나(8)는 무선 주파수에서 작동하도록 적응된 RF 안테나이고, 그리고 상기 식별 칩(10)은 무선 주파수 식별 칩인,
   인서트 조립체.
3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
   상기 유전체 층(7)은 상기 강자성 층(6)과 별개이며, 상기 강자성 층(6)과 상기 인서트 안테나(8) 사이에 개재되어, 상기 인서트 안테나(8)의 상기 금속 인서트 안테나 요소(9)를 상기 강자성 층(6)의 강자성 재료에 대해 전기적으로 격리시키는,
   인서트 조립체.
4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   강자성 층(6), 유전체 층(7) 및 인서트 안테나(8)에 의해 형성된 상기 트랜시버 디바이스(11)는 전기 회로로서 모델링 가능하며, 그의 파라미터들은 강자성 층(6)의 치수들 및 재료에 의존하는,
   인서트 조립체.
5. 제4 항에 있어서,
   강자성 층(6), 유전체 층(7), 인서트 안테나(8) 및 식별 칩(10)에 의해 형성된 상기 트랜시버 디바이스(11)는, 전기 회로(LC)로서 모델링될 수 있으며, 인덕턴스 파라미터들(La)은 강자성 층, 유전체 층, 및 인서트 안테나의 치수들 및 재료에 의존하며, 커패시턴스(Cc)는 주로 식별 칩(10)에 의존하고, 상기 트랜시버 디바이스가 동작하도록 적응되는 주파수 범위는 상기 인덕턴스(La) 및 커패시턴스(Cc) 파라미터들에 의존하는,
   인서트 조립체.
6. 제2 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 트랜시버 구조의 동작 주파수 범위들은 860Mhz 내지 960MHz의 UHF RFID 대역의 주파수 범위들을 포함하는,
   인서트 조립체.
7. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 강자성 층(6), 유전체 층(7) 및 인서트 안테나(8)는 50 마이크로미터 내지 800 마이크로미터 범위, 바람직하게는 100 마이크로미터 내지 600 마이크로미터 범위에 포함된 두께를 갖는 스택을 형성하며, 상기 스택은 6,400 마이크로미터를 초과하지 않는 직경을 갖는 인서트에 삽입되도록 적응되는,
   인서트 조립체.
8. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 강자성 층(6)의 두께, 즉 인서트에 대한 반경방향 치수는 20 마이크로미터 내지 400 마이크로미터 범위, 바람직하게는 50 마이크로미터 내지 300 마이크로미터 범위에 포함되는,
   인서트 조립체.
9. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 강자성 층(6)은 재료 전체에 분산된 마이크로미터 크기의 자성 분말들과 혼합되는, 얇고 고투과성의 소결 페라이트로 제조되거나 폴리머 베이스로 제조되는,
   인서트 조립체.
10. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 강자성 층(6), 상기 유전체 층(7) 및 상기 인서트 안테나(8)는 실질적으로 동심 구조를 형성하는 중앙 금속 요소를 봉입하는,
    인서트 조립체.
11. 제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인서트 안테나(8)는 알루미늄으로 제조되는,
    인서트 조립체.
12. 제1 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인서트 안테나(8)는 평평한 직사각형 형상을 갖고, 상기 직사각형의 단변(short side)의 크기는 1mm 내지 6mm, 바람직하게는 2mm 내지 4mm이고, 상기 직사각형의 장변(long side)의 크기는 10mm 내지 30mm, 바람직하게는 12mm 내지 25mm이고, 상기 인서트 안테나(50)의 두께는 50 마이크로미터보다 작은,
    인서트 조립체.
13. 제1 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    진동들 및 온도에 대해 내성이 있으며, 상기 강자성 층, 상기 유전체 층, 상기 인서트 안테나 및 상기 식별 칩에 대해 외부에 배열되는 생체 적합성(biocompatible) 보호 층(19)을 더 포함하는,
    인서트 조립체.
14. 제1 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 생체 적합성 보호 층(19)은 단일 또는 다중 성분 에폭시 화합물 또는 페인트인,
    인서트 조립체.
15. 제1 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 강자성 층(6)은 양면 접착제 층(17)에 의해 상기 인서트 금속 탱(5)과 접촉하도록 배열되는,
    인서트 조립체.
16. 제1 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식별 칩(10)은 RFID 칩인,
    인서트 조립체.
17. 제1 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식별 칩(10)은 50 마이크로 미터 내지 1200 마이크로 미터, 바람직하게는 100 마이크로 미터 내지 1000 마이크로 미터의 기본적인 변 치수들 그리고 300 마이크로 미터 미만의 두께를 갖는 평행 육면체 형상(parallelepiped-shape)을 갖는,
    인서트 조립체.
18. 제1 항 내지 제17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식별 칩(10)은 다음 세트:
    - 인서트 조립체의 고유하고 수정 불가능한 식별 코드 정보;
    - 인서트 조립체의 추적성과 관련된 정보;
    - 연결된 의료 디바이스와의 호환성에 대한 정보;
    - 선택한 유형의 디바이스 및 임상 개입과 관련된 사용 적합성에 대한 정보;
    - 인서트 조립체의 트랜시버 구조가 동작할 수 있는 동작 주파수 범위들에 관한 정보;
    - 인서트 조립체의 무결성에 대한 정보;
    - 인서트 조립체가 개개의 핸드피스에 삽입되면, 인서트 조립체가 정확하게 삽입되는지 여부에 관한 정보;
    - 인서트 조립체의 작동 파라미터들 및 작동 시간들에 대한 정보;
    - 비정상적인 작동 상황들의 존재시, 오류 또는 경보 메시지들;
    - 예측 및/또는 예정된 유지보수를 위한 정보
    에 속하는 하나 이상의 정보를 상기 트랜시버 구조를 통해 가진될 때, 저장하고 송신하도록 구성되는,
    인서트 조립체.
19. 제1 항 내지 제18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인서트 조립체는 악안면(maxillofacial) 또는 두개골 안면(skull facial) 또는 신경-척추(neuro-spine) 또는 정형외과 분야들(orthopedics fields) 또는 다른 해부학적 영역들(other anatomical districts)에서의 치과 또는 예방 또는 임플란트 및 의료 애플리케이션들을 위한 의료 디바이스와 연관하여 동작하도록 구성되는,
    인서트 조립체.
20. 의료 디바이스(20)로서,
    상기 의료 디바이스는 제어 유닛(21), 핸드피스 안테나(12)가 제공된 핸드피스(4) 및 제1 항 내지 제19 항 중 어느 한 항에 따른 인서트 조립체(1)를 포함하고, 상기 인서트 조립체(1)는 상기 의료 디바이스의 상기 핸드피스(4)에 작동 가능하게 그리고 기계적으로 연결되고, 그리고 상기 인서트 안테나(8)는 상기 핸드피스 안테나(12)와 무선으로 통신하도록 구성되는,
    의료 디바이스.
21. 제20 항에 있어서,
    상기 인서트 조립체(1)와의 양방향 통신들을 관리 및 제어하고 그리고 상기 의료 디바이스의 메모리에 그리고 IoT 기술을 통해 의료 디바이스의 외부 서버(존재하는 경우)에 제17 항에 따른 인서트 조립체(1)에 저장된 정보를 저장하도록 구성되는,
    의료 디바이스.

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