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特開2024-120030外科用ドリル装置、外科用工具、および穿孔深さを決定する方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024120030
(43)【公開日】2024-09-03
(54)【発明の名称】外科用ドリル装置、外科用工具、および穿孔深さを決定する方法
(51)【国際特許分類】
A61B 17/16 20060101AFI20240827BHJP
【ＦＩ】
A61B17/16
【審査請求】有
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024098964
(22)【出願日】2024-06-19
(62)【分割の表示】P 2020561832の分割
【原出願日】2019-05-01
(31)【優先権主張番号】62/665,024
(32)【優先日】2018-05-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】506410062
【氏名又は名称】ストライカー・コーポレイション
(74)【代理人】
【識別番号】100099623
【弁理士】
【氏名又は名称】奥山 尚一
(74)【代理人】
【識別番号】100125380
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 綾子
(74)【代理人】
【識別番号】100142996
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 聡二
(74)【代理人】
【識別番号】100166268
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 祐
(74)【代理人】
【識別番号】100169018
【弁理士】
【氏名又は名称】網屋 美湖
(72)【発明者】
【氏名】カルシージョ，スティーヴ
(57)【要約】 （修正有）
【課題】骨穿孔処置において、穿孔の深さの測定を可能にする。
【解決手段】処置対象物を穿孔する外科用ドリル装置は、ハウジングと、ハウジングに移動可能に取り付けられたプローブと、トランスデューサアセンブリとを備える。トランスデューサアセンブリは、ハウジングに対するプローブの移動量を決定し、穿孔の深さを決定するために、プローブに連結された歯車と歯車に連結された少なくとも２つの回転センサ機器とを備える。歯車は、歯車軸を中心とする角回転経路を有する基準点を有し、角回転経路は、互いに離れた第１の円弧領域と第２の円弧領域とに区分けされる。第１のセンサ機器は、第１の円弧領域内の基準点における回転位置を検出するように構成され、第２のセンサ機器は、少なくとも第２の円弧領域内の基準点における回転位置を検出するように構成され、第１のセンサ機器は、第２の円弧領域内の基準点を検出できないようになっている。
【選択図】図１
【解決手段】処置対象物を穿孔する外科用ドリル装置は、ハウジングと、ハウジングに移動可能に取り付けられたプローブと、トランスデューサアセンブリとを備える。トランスデューサアセンブリは、ハウジングに対するプローブの移動量を決定し、穿孔の深さを決定するために、プローブに連結された歯車と歯車に連結された少なくとも２つの回転センサ機器とを備える。歯車は、歯車軸を中心とする角回転経路を有する基準点を有し、角回転経路は、互いに離れた第１の円弧領域と第２の円弧領域とに区分けされる。第１のセンサ機器は、第１の円弧領域内の基準点における回転位置を検出するように構成され、第２のセンサ機器は、少なくとも第２の円弧領域内の基準点における回転位置を検出するように構成され、第１のセンサ機器は、第２の円弧領域内の基準点を検出できないようになっている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ドリルビットを作動させるように構成される外科用ドリル装置であって、
ハウジングと、
前記ハウジングに移動可能に取り付けられたプローブであって、処置対象物に対応して
配置されるように構成されたプローブと、
トランスデューサアセンブリであって、
前記プローブに連結され、前記ハウジングに対する前記プローブの移動時に歯車軸を
中心として３６０°を超えて回転するように構成された歯車であって、歯車が、前記歯車
軸を中心とする角回転経路を有する基準点を有し、前記角回転経路が第１の円弧領域と第
２の円弧領域とに区分けされ、前記第１の円弧領域が前記第２の円弧領域から離れている
、歯車と、
少なくとも２つのポテンショメータから構成されるトランスデューサであって、前記
少なくとも２つのポテンショメータのそれぞれが前記歯車に連結されている、トランスデ
ューサと
を備え、
前記少なくとも２つのポテンショメータのうち第１のポテンショメータが、前記第１
の円弧領域内の基準点における回転位置を検出するように構成され、前記少なくとも２つ
のポテンショメータのうち第２のポテンショメータが、少なくとも前記第２の円弧領域内
の基準点における回転位置を検出するように構成され、前記第１のポテンショメータが、
前記第２の円弧領域内の基準点を検出できないようになっている、トランスデューサアセ
ンブリと
を備えている外科用ドリル装置。
ハウジングと、
前記ハウジングに移動可能に取り付けられたプローブであって、処置対象物に対応して
配置されるように構成されたプローブと、
トランスデューサアセンブリであって、
前記プローブに連結され、前記ハウジングに対する前記プローブの移動時に歯車軸を
中心として３６０°を超えて回転するように構成された歯車であって、歯車が、前記歯車
軸を中心とする角回転経路を有する基準点を有し、前記角回転経路が第１の円弧領域と第
２の円弧領域とに区分けされ、前記第１の円弧領域が前記第２の円弧領域から離れている
、歯車と、
少なくとも２つのポテンショメータから構成されるトランスデューサであって、前記
少なくとも２つのポテンショメータのそれぞれが前記歯車に連結されている、トランスデ
ューサと
を備え、
前記少なくとも２つのポテンショメータのうち第１のポテンショメータが、前記第１
の円弧領域内の基準点における回転位置を検出するように構成され、前記少なくとも２つ
のポテンショメータのうち第２のポテンショメータが、少なくとも前記第２の円弧領域内
の基準点における回転位置を検出するように構成され、前記第１のポテンショメータが、
前記第２の円弧領域内の基準点を検出できないようになっている、トランスデューサアセ
ンブリと
を備えている外科用ドリル装置。
【請求項2】
前記少なくとも２つのポテンショメータが、前記第１及び第２の円弧領域のそれぞれに
おける前記基準点の検出された回転位置に対応する出力信号を独立して生成するように構
成されている、請求項１に記載の外科用ドリル装置。
おける前記基準点の検出された回転位置に対応する出力信号を独立して生成するように構
成されている、請求項１に記載の外科用ドリル装置。
【請求項3】
前記ポテンショメータのそれぞれに連結された制御器をさらに備え、
前記制御器は、独立して生成された複数の前記出力信号のそれぞれを受信し、前記独立
して生成された複数の出力信号のそれぞれに基づいて、前記ハウジングに対する前記プロ
ーブの移動量を決定するように構成されている、請求項２に記載の外科用ドリル装置。
前記制御器は、独立して生成された複数の前記出力信号のそれぞれを受信し、前記独立
して生成された複数の出力信号のそれぞれに基づいて、前記ハウジングに対する前記プロ
ーブの移動量を決定するように構成されている、請求項２に記載の外科用ドリル装置。
【請求項4】
ディスプレイをさらに備え、
前記制御器が、前記決定された穿孔深さに対応する穿孔深さ信号であって、前記ディス
プレイによって受信される穿孔深さ信号を生成するように構成され、
前記穿孔深さ信号は、ユーザーが見ることができるように前記ディスプレイ上に表示さ
れる、請求項３に記載の外科用ドリル装置。
前記制御器が、前記決定された穿孔深さに対応する穿孔深さ信号であって、前記ディス
プレイによって受信される穿孔深さ信号を生成するように構成され、
前記穿孔深さ信号は、ユーザーが見ることができるように前記ディスプレイ上に表示さ
れる、請求項３に記載の外科用ドリル装置。
【請求項5】
前記少なくとも２つのポテンショメータのそれぞれは、
抵抗要素に電気接続された１対の端子部分を有する本体部分であって、前記１対の端子
部分のうち一方の端子部分が、第１の基準信号を受信するように構成され、前記１対の端
子部分のうち他方の端子部分が、第２の基準信号に接続され、前記抵抗要素が、前記１対
の端子部分間の円弧長さを画定する円弧形状を有し、前記１対の端子部分が、追加的な円
弧長さを画定する間隙によって互いに離れている、本体部分と、
前記本体部分内に連結されると共に前記歯車に連結されたロータ部分であって、ロータ
部分が、前記本体部分の第３の端子部分に電気接続されたワイパーアームを備え、前記歯
車の歯車軸を中心とする前記回転方向における回転によって、前記ワイパーアームのそれ
ぞれが前記歯車軸を中心として前記回転方向に回転する、ロータ部分と
を備え、
各抵抗要素の円弧長さに沿った前記少なくとも２つのポテンショメータにおける前記ワ
イパーアームのそれぞれの位置決めによって、各出力信号が前記第３の端子部分に生成さ
れ、各出力信号が、各抵抗要素の円弧長さに沿ったその相対的な位置決めに対応し、前記
受信した第１の基準信号に関して換算され、
前記間隙内への前記少なくとも２つのポテンショメータにおける前記ワイパーアームの
それぞれの位置決めによって、中断信号が生成され、
前記少なくとも２つのポテンショメータにおける前記ワイパーアームのうち少なくとも
１つワイパーアームは、前記歯車が前記歯車軸を中心として３６０°回転するときに、前
記歯車の基準点における複数の回転位置のうち取り得る回転位置の１つずつに応じて前記
円弧長さに沿ってその各抵抗要素に接続するように位置決めされるようになっている、請
求項１～５のいずれか一項に記載の外科用ドリル装置。
抵抗要素に電気接続された１対の端子部分を有する本体部分であって、前記１対の端子
部分のうち一方の端子部分が、第１の基準信号を受信するように構成され、前記１対の端
子部分のうち他方の端子部分が、第２の基準信号に接続され、前記抵抗要素が、前記１対
の端子部分間の円弧長さを画定する円弧形状を有し、前記１対の端子部分が、追加的な円
弧長さを画定する間隙によって互いに離れている、本体部分と、
前記本体部分内に連結されると共に前記歯車に連結されたロータ部分であって、ロータ
部分が、前記本体部分の第３の端子部分に電気接続されたワイパーアームを備え、前記歯
車の歯車軸を中心とする前記回転方向における回転によって、前記ワイパーアームのそれ
ぞれが前記歯車軸を中心として前記回転方向に回転する、ロータ部分と
を備え、
各抵抗要素の円弧長さに沿った前記少なくとも２つのポテンショメータにおける前記ワ
イパーアームのそれぞれの位置決めによって、各出力信号が前記第３の端子部分に生成さ
れ、各出力信号が、各抵抗要素の円弧長さに沿ったその相対的な位置決めに対応し、前記
受信した第１の基準信号に関して換算され、
前記間隙内への前記少なくとも２つのポテンショメータにおける前記ワイパーアームの
それぞれの位置決めによって、中断信号が生成され、
前記少なくとも２つのポテンショメータにおける前記ワイパーアームのうち少なくとも
１つワイパーアームは、前記歯車が前記歯車軸を中心として３６０°回転するときに、前
記歯車の基準点における複数の回転位置のうち取り得る回転位置の１つずつに応じて前記
円弧長さに沿ってその各抵抗要素に接続するように位置決めされるようになっている、請
求項１～５のいずれか一項に記載の外科用ドリル装置。
【請求項6】
各ポテンショメータに連結された制御器をさらに備え、
前記制御器が、前記独立して生成された各出力信号のを受信し、前記独立して生成され
た各出力信号に基づいて、前記ドリルビットによって形成された組織の前記穿孔の深さを
決定するように構成されている、請求項５に記載の外科用ドリル装置。
前記制御器が、前記独立して生成された各出力信号のを受信し、前記独立して生成され
た各出力信号に基づいて、前記ドリルビットによって形成された組織の前記穿孔の深さを
決定するように構成されている、請求項５に記載の外科用ドリル装置。
【請求項7】
各ポテンショメータにおける前記本体部分上の抵抗要素の円弧長さは、１１πｒ／６以
下となっており、
ｒが、前記少なくとも２つのワイパーアームのそれぞれにおける半径長さとなっている
、請求項５又は６に記載の外科用ドリル装置。
下となっており、
ｒが、前記少なくとも２つのワイパーアームのそれぞれにおける半径長さとなっている
、請求項５又は６に記載の外科用ドリル装置。
【請求項8】
前記少なくとも２つのポテンショメータのうち１つのポテンショメータにおける前記本
体部分が、前記少なくとも２つのポテンショメータのうち他の１つのポテンショメータに
おける前記本体部分に対して前記歯車軸を中心として０°よりも大きく３６０°よりも小
さな角度にて回転している、請求項５～７のいずれか一項に記載の外科用ドリル装置。
体部分が、前記少なくとも２つのポテンショメータのうち他の１つのポテンショメータに
おける前記本体部分に対して前記歯車軸を中心として０°よりも大きく３６０°よりも小
さな角度にて回転している、請求項５～７のいずれか一項に記載の外科用ドリル装置。
【請求項9】
前記少なくとも２つのポテンショメータのうち１つのポテンショメータにおける前記本
体部分が、前記少なくとも２つのポテンショメータのうち他の１つのポテンショメータに
おける前記本体部分に対して前記歯車軸を中心として３０°から３３０°の範囲内の角度
にて回転している、請求項５～８のいずれか一項に記載の外科用ドリル装置。
体部分が、前記少なくとも２つのポテンショメータのうち他の１つのポテンショメータに
おける前記本体部分に対して前記歯車軸を中心として３０°から３３０°の範囲内の角度
にて回転している、請求項５～８のいずれか一項に記載の外科用ドリル装置。
【請求項10】
前記少なくとも２つのポテンショメータのうち１つのポテンショメータにおける前記本
体部分は、前記少なくとも２つのポテンショメータのうち他の１つのポテンショメータに
おける前記本体部分に対して前記歯車軸を中心として１８０°回転している、請求項５～
９のいずれか一項に記載の外科用ドリル装置。
体部分は、前記少なくとも２つのポテンショメータのうち他の１つのポテンショメータに
おける前記本体部分に対して前記歯車軸を中心として１８０°回転している、請求項５～
９のいずれか一項に記載の外科用ドリル装置。
【請求項11】
前記少なくとも２つのワイパーアームのうち少なくとも２つのポテンショメータが、前
記歯車の基準点における複数の回転位置のうち少なくとも１つの回転位置にて各抵抗要素
に電気接続されるように位置決めされる、請求項５～１０のいずれか一項に記載の外科用
ドリル装置。
記歯車の基準点における複数の回転位置のうち少なくとも１つの回転位置にて各抵抗要素
に電気接続されるように位置決めされる、請求項５～１０のいずれか一項に記載の外科用
ドリル装置。
【請求項12】
前記少なくとも２つのワイパーアームのうち少なくとも２つのポテンショメータが、前
記歯車の基準点における複数の回転位置のうち少なくとも１つの回転位置にて各抵抗要素
に電気接続されるように位置決めされ、
前記接続された各ワイパーアームが、各出力信号を生成し、各出力信号が、各抵抗要素
の円弧長さに沿ったその相対的な位置決めに対応し、前記受信した第１の基準信号に関し
て換算され、
前記制御器が、前記生成された各出力信号を受信しかつ組み合わせ、前記受信しかつ組
み合わせた各出力信号に基づいて、前記ハウジングに対する前記プローブの移動量を決定
するように構成されている、請求項６に記載の外科用ドリル装置。
記歯車の基準点における複数の回転位置のうち少なくとも１つの回転位置にて各抵抗要素
に電気接続されるように位置決めされ、
前記接続された各ワイパーアームが、各出力信号を生成し、各出力信号が、各抵抗要素
の円弧長さに沿ったその相対的な位置決めに対応し、前記受信した第１の基準信号に関し
て換算され、
前記制御器が、前記生成された各出力信号を受信しかつ組み合わせ、前記受信しかつ組
み合わせた各出力信号に基づいて、前記ハウジングに対する前記プローブの移動量を決定
するように構成されている、請求項６に記載の外科用ドリル装置。
【請求項13】
前記接続された各ワイパーアームが、各出力信号を生成し、各出力信号が、各抵抗要素
の円弧長さに沿ったその相対的な位置決めに対応し、かつ前記受信した第１の基準信号に
対応し、
前記制御器が、前記生成された複数の出力信号を受信し、前記生成された複数の出力信
号のうち１つの生成された出力信号を選択し、前記生成された出力信号のうち前記１つの
生成された出力信号に基づいて、前記ハウジングに対する前記プローブの移動量を決定す
るように構成されている、請求項１２に記載の外科用ドリル装置。
の円弧長さに沿ったその相対的な位置決めに対応し、かつ前記受信した第１の基準信号に
対応し、
前記制御器が、前記生成された複数の出力信号を受信し、前記生成された複数の出力信
号のうち１つの生成された出力信号を選択し、前記生成された出力信号のうち前記１つの
生成された出力信号に基づいて、前記ハウジングに対する前記プローブの移動量を決定す
るように構成されている、請求項１２に記載の外科用ドリル装置。
【請求項14】
前記少なくとも２つのポテンショメータのうち１つのポテンショメータにおける前記ワ
イパーアームがその抵抗要素に接続されるように位置決めされたときに、前記制御器は、
前記少なくとも２つのポテンショメータのうち前記１つのポテンショメータから前記生成
された対応する出力電圧信号を受信し、前記生成された対応する出力信号に基づいて、前
記ハウジングに対する前記プローブの移動量を決定するように構成されている、請求項６
に記載の外科用ドリル装置。
イパーアームがその抵抗要素に接続されるように位置決めされたときに、前記制御器は、
前記少なくとも２つのポテンショメータのうち前記１つのポテンショメータから前記生成
された対応する出力電圧信号を受信し、前記生成された対応する出力信号に基づいて、前
記ハウジングに対する前記プローブの移動量を決定するように構成されている、請求項６
に記載の外科用ドリル装置。
【請求項15】
前記制御器は、前記歯車軸を中心として前記回転方向に回転する前記歯車における複数
の全回転の数を決定するようにさらに構成され、
各全回転は、前記ハウジングに対する前記プローブの所定の移動量に対応し、
前記制御器は、前記生成された対応する各出力信号、前記生成された各中断信号、及び
前記決定された複数の全回転の数に基づいて、前記ハウジングに対する前記プローブの全
移動量を決定するように構成されている、請求項３に記載の外科用ドリル装置。
の全回転の数を決定するようにさらに構成され、
各全回転は、前記ハウジングに対する前記プローブの所定の移動量に対応し、
前記制御器は、前記生成された対応する各出力信号、前記生成された各中断信号、及び
前記決定された複数の全回転の数に基づいて、前記ハウジングに対する前記プローブの全
移動量を決定するように構成されている、請求項３に記載の外科用ドリル装置。
【請求項16】
前記制御器は、前記歯車軸を中心として前記回転方向に回転する前記歯車における複数
の全回転の数を決定するようにさらに構成され、
各全回転は、前記ハウジングに対する前記プローブの所定の移動量に対応しており、
前記制御器は、前記生成された対応する各出力信号、前記生成された各中断信号、及び
前記決定された複数の全回転の数に基づいて、前記ハウジングに対する前記プローブの全
移動量を決定するように構成されている、請求項６に記載の外科用ドリル装置。
の全回転の数を決定するようにさらに構成され、
各全回転は、前記ハウジングに対する前記プローブの所定の移動量に対応しており、
前記制御器は、前記生成された対応する各出力信号、前記生成された各中断信号、及び
前記決定された複数の全回転の数に基づいて、前記ハウジングに対する前記プローブの全
移動量を決定するように構成されている、請求項６に記載の外科用ドリル装置。
【請求項17】
前記ハウジング内に配置された連結アセンブリであって、前記ドリルビットを離脱可能
に連結するように構成された連結アセンブリをさらに備えている請求項１～１６のいずれ
か一項に記載の外科用ドリル装置。
に連結するように構成された連結アセンブリをさらに備えている請求項１～１６のいずれ
か一項に記載の外科用ドリル装置。
【請求項18】
ドリル装置に取り付けられたドリルビットによって形成された処置対象物の穿孔深さを
決定するの方法であって、前記ドリル装置が、
ハウジングと、
前記ハウジングに連結されたプローブと、
前記プローブに連結された歯車と、前記歯車に連結された少なくとも２つの回転センサ
機器から構成されるトランスデューサとを備えるトランスデューサアセンブリと
を備えている、方法において、
前記歯車における第１の回転位置を決定するステップと、
前記決定された第１の回転位置から歯車軸を中心とする単一の回転方向における前記歯
車における複数の全回転の数を決定するステップであって、各全回転が、前記ハウジング
に対する前記プローブの所定の移動量に対応する、ステップと、
前記歯車における第２の回転位置を決定するステップであって、前記決定された第２の
回転位置が、前記決定された第１の回転位置と同じか又は異なっている、ステップと、
前記決定された第１及び第２の回転位置と、前記歯車の前記決定された複数の全回転の
数とから前記ハウジングに対する前記プローブの移動量を決定するステップと
を含む方法。
決定するの方法であって、前記ドリル装置が、
ハウジングと、
前記ハウジングに連結されたプローブと、
前記プローブに連結された歯車と、前記歯車に連結された少なくとも２つの回転センサ
機器から構成されるトランスデューサとを備えるトランスデューサアセンブリと
を備えている、方法において、
前記歯車における第１の回転位置を決定するステップと、
前記決定された第１の回転位置から歯車軸を中心とする単一の回転方向における前記歯
車における複数の全回転の数を決定するステップであって、各全回転が、前記ハウジング
に対する前記プローブの所定の移動量に対応する、ステップと、
前記歯車における第２の回転位置を決定するステップであって、前記決定された第２の
回転位置が、前記決定された第１の回転位置と同じか又は異なっている、ステップと、
前記決定された第１及び第２の回転位置と、前記歯車の前記決定された複数の全回転の
数とから前記ハウジングに対する前記プローブの移動量を決定するステップと
を含む方法。
【請求項19】
前記ドリル装置はまた、前記トランスデューサアセンブリに連結された制御器を備え、
前記方法は、前記ハウジングに対する前記プローブの前記決定された移動量に対応する
穿孔深さ信号を前記制御器によって生成するステップをさらに含む、請求項１８に記載の
方法。
前記方法は、前記ハウジングに対する前記プローブの前記決定された移動量に対応する
穿孔深さ信号を前記制御器によって生成するステップをさらに含む、請求項１８に記載の
方法。
【請求項20】
前記ドリル装置はまた、前記制御器に連結されたディスプレイを備え、
前記方法は、前記生成された穿孔深さ信号を前記ディスプレイ上に表示するステップを
さらに含む、請求項１９に記載の方法。
前記方法は、前記生成された穿孔深さ信号を前記ディスプレイ上に表示するステップを
さらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項21】
前記少なくとも２つの回転センサ機器のそれぞれが、ポテンショメータから構成され、
複数の前記ポテンショメータのそれぞれが、
抵抗要素に接続された１対の端子部分を有する本体部分であって、前記１対の端子部分
のうち一方の端子部分が、第１の基準信号を受信するように構成され、前記１対の端子部
分のうち他方の端子部分が、第２の基準信号に接続され、前記抵抗要素が、前記１対の端
子部分間の円弧長さを画定する円弧形状を有し、前記１対の端子部分が、追加的な円弧長
さを画定する間隙によって互いに離れている、本体部分と、
前記本体部分内に連結されると共に前記歯車に連結されたロータ部分であって、ロータ
部分が、第３の端子部分に接続されたワイパーアームを備え、前記歯車の歯車軸を中心と
する前記単一の回転方向における回転によって、複数の前記ワイパーアームのそれぞれが
前記歯車軸を中心として前記単一の回転方向に回転するようになっている、ロータ部分と
を備え、
各抵抗要素の円弧長さに沿った各ワイパーアームの位置決めによって、各出力信号が前
記第３の端子部分に生成され、各出力信号は、各抵抗要素の円弧長さに沿ったその相対的
な位置決めに対応し、かつ前記受信した第１の基準信号に対応し、
前記間隙内への各ワイパーアームの位置決めによって、中断信号が生成され、
前記複数のワイパーアームのうち少なくとも１つのワイパーアームは、前記歯車が前記
歯車軸を中心として前記第１の回転方向に３６０°回転するときに、前記歯車における複
数の回転位置のうち取り得る回転位置の１つずつに応じて前記円弧長さに沿ってその各抵
抗要素に接続するように位置決めされる、請求項１９又は２０に記載の方法。
複数の前記ポテンショメータのそれぞれが、
抵抗要素に接続された１対の端子部分を有する本体部分であって、前記１対の端子部分
のうち一方の端子部分が、第１の基準信号を受信するように構成され、前記１対の端子部
分のうち他方の端子部分が、第２の基準信号に接続され、前記抵抗要素が、前記１対の端
子部分間の円弧長さを画定する円弧形状を有し、前記１対の端子部分が、追加的な円弧長
さを画定する間隙によって互いに離れている、本体部分と、
前記本体部分内に連結されると共に前記歯車に連結されたロータ部分であって、ロータ
部分が、第３の端子部分に接続されたワイパーアームを備え、前記歯車の歯車軸を中心と
する前記単一の回転方向における回転によって、複数の前記ワイパーアームのそれぞれが
前記歯車軸を中心として前記単一の回転方向に回転するようになっている、ロータ部分と
を備え、
各抵抗要素の円弧長さに沿った各ワイパーアームの位置決めによって、各出力信号が前
記第３の端子部分に生成され、各出力信号は、各抵抗要素の円弧長さに沿ったその相対的
な位置決めに対応し、かつ前記受信した第１の基準信号に対応し、
前記間隙内への各ワイパーアームの位置決めによって、中断信号が生成され、
前記複数のワイパーアームのうち少なくとも１つのワイパーアームは、前記歯車が前記
歯車軸を中心として前記第１の回転方向に３６０°回転するときに、前記歯車における複
数の回転位置のうち取り得る回転位置の１つずつに応じて前記円弧長さに沿ってその各抵
抗要素に接続するように位置決めされる、請求項１９又は２０に記載の方法。
【請求項22】
前記ハウジングに対する前記プローブの全移動量を決定する前記ステップは、
前記１対の端子部分のうち前記一方の端子部分に前記第１の基準信号を供給するステッ
プと、
前記ドリル装置が前記処置対象物に対して位置決めされた後で前記ドリル装置を作動さ
せるステップの前に、前記歯車の初期回転位置に対応する各初期信号を前記少なくとも２
つのワイパーアームのそれぞれから生成させるステップと、
前記生成された各初期信号を前記制御器に送信するステップと、
前記ドリル装置を作動させる前記ステップの後、前記歯車の最終回転位置に対応する前
記少なくとも２つのワイパーアームのそれぞれにおける最終位置決めを決定するステップ
と、
前記ドリル装置を作動させる前記ステップの後、前記少なくとも２つのワイパーアーム
のそれぞれにおける前記決定された最終位置決めに対応する各最終信号を前記少なくとも
２つのワイパーアームのそれぞれから生成させるステップと、
前記ドリル装置を作動させる前記ステップ中、前記少なくとも２つのワイパーアームの
うち１つのワイパーアームから生成される明らかに別の中断信号の数を決定するステップ
と、
前記決定された明らかに別の中断信号の数に対応する追加的な信号を生成し、前記制御
器に送信するステップと、
前記生成された各初期信号、前記生成された各最終信号、及び前記生成された追加的な
信号を前記制御器によって処理するステップと、
前記処理された各初期信号、前記処理された各最終信号、及び前記処理された追加的な
信号に対応する穿孔深さ信号を前記制御器によって生成するステップと
を含む請求項２１に記載の方法。
前記１対の端子部分のうち前記一方の端子部分に前記第１の基準信号を供給するステッ
プと、
前記ドリル装置が前記処置対象物に対して位置決めされた後で前記ドリル装置を作動さ
せるステップの前に、前記歯車の初期回転位置に対応する各初期信号を前記少なくとも２
つのワイパーアームのそれぞれから生成させるステップと、
前記生成された各初期信号を前記制御器に送信するステップと、
前記ドリル装置を作動させる前記ステップの後、前記歯車の最終回転位置に対応する前
記少なくとも２つのワイパーアームのそれぞれにおける最終位置決めを決定するステップ
と、
前記ドリル装置を作動させる前記ステップの後、前記少なくとも２つのワイパーアーム
のそれぞれにおける前記決定された最終位置決めに対応する各最終信号を前記少なくとも
２つのワイパーアームのそれぞれから生成させるステップと、
前記ドリル装置を作動させる前記ステップ中、前記少なくとも２つのワイパーアームの
うち１つのワイパーアームから生成される明らかに別の中断信号の数を決定するステップ
と、
前記決定された明らかに別の中断信号の数に対応する追加的な信号を生成し、前記制御
器に送信するステップと、
前記生成された各初期信号、前記生成された各最終信号、及び前記生成された追加的な
信号を前記制御器によって処理するステップと、
前記処理された各初期信号、前記処理された各最終信号、及び前記処理された追加的な
信号に対応する穿孔深さ信号を前記制御器によって生成するステップと
を含む請求項２１に記載の方法。
【請求項23】
ドリルビットを作動させるように構成される外科用ドリル装置であって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置された連結アセンブリであって、前記ドリルビットを離脱可能
に連結するように構成される連結アセンブリと、
前記ハウジングに移動可能に取り付けられるプローブであって、組織に対応して配置さ
れるように構成されたプローブと、
トラスデュ―サアセンブリであって、
前記プローブに連結され、前記ハウジングに対する前記プローブの移動時に歯車軸を
中心として３６０°を超えて回転するように構成された歯車であって、歯車が、前記歯車
軸を中心とする角回転経路を有する基準点を有し、前記角回転経路が、第１の円弧領域と
第２の円弧領域とに区分けされ、前記第１の円弧領域が前記第２の円弧領域から離れてい
る、歯車と、
少なくとも２つの回転センサ機器から構成されるトランスデューサであって、前記少
なくとも２つの回転センサ機器が前記歯車に回転可能に固定されている、トランスデュー
サと
を備え、
前記第１の回転センサ機器が、前記第１の円弧領域内の基準点における回転位置を検
出するように構成され、第２の回転センサ機器が、前記第２の円弧領域内における前記基
準点の回転位置を検出するように構成され、前記第１の回転センサ機器が、前記第２の円
弧領域内の基準点を検出できないようになっており、前記少なくとも２つの回転センサ機
器が、それぞれ、前記第１及び第２の円弧領域のそれぞれの基準点における前記検出され
た回転位置に対応する出力信号を独立して生成するように構成されている、トランスデュ
ーサアセンブリと、
独立して生成された複数の前記出力信号のそれぞれを受信し、前記独立して生成された
複数の出力信号のそれぞれに基づいて、前記ドリルビットによって形成された前記組織の
穿孔の深さを決定するように構成される制御器と、
を備えている外科用ドリル装置。
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置された連結アセンブリであって、前記ドリルビットを離脱可能
に連結するように構成される連結アセンブリと、
前記ハウジングに移動可能に取り付けられるプローブであって、組織に対応して配置さ
れるように構成されたプローブと、
トラスデュ―サアセンブリであって、
前記プローブに連結され、前記ハウジングに対する前記プローブの移動時に歯車軸を
中心として３６０°を超えて回転するように構成された歯車であって、歯車が、前記歯車
軸を中心とする角回転経路を有する基準点を有し、前記角回転経路が、第１の円弧領域と
第２の円弧領域とに区分けされ、前記第１の円弧領域が前記第２の円弧領域から離れてい
る、歯車と、
少なくとも２つの回転センサ機器から構成されるトランスデューサであって、前記少
なくとも２つの回転センサ機器が前記歯車に回転可能に固定されている、トランスデュー
サと
を備え、
前記第１の回転センサ機器が、前記第１の円弧領域内の基準点における回転位置を検
出するように構成され、第２の回転センサ機器が、前記第２の円弧領域内における前記基
準点の回転位置を検出するように構成され、前記第１の回転センサ機器が、前記第２の円
弧領域内の基準点を検出できないようになっており、前記少なくとも２つの回転センサ機
器が、それぞれ、前記第１及び第２の円弧領域のそれぞれの基準点における前記検出され
た回転位置に対応する出力信号を独立して生成するように構成されている、トランスデュ
ーサアセンブリと、
独立して生成された複数の前記出力信号のそれぞれを受信し、前記独立して生成された
複数の出力信号のそれぞれに基づいて、前記ドリルビットによって形成された前記組織の
穿孔の深さを決定するように構成される制御器と、
を備えている外科用ドリル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
［関連出願の相互参照］
本願は、２０１８年５月１日に出願された米国仮特許出願第６２／６６５，０２４号の
優先権及び全ての利得を主張するものであり、その開示内容は、参照することによってこ
こに具体的に含まれるものとする。
本願は、２０１８年５月１日に出願された米国仮特許出願第６２／６６５，０２４号の
優先権及び全ての利得を主張するものであり、その開示内容は、参照することによってこ
こに具体的に含まれるものとする。
【背景技術】
【0002】
整形外科にて用いられる電動式外科用工具又は電動式外科用システムの一種として、外
科用ドリル装置が挙げられる。この種の工具は、モータを含むハウジングを備えている。
ドリル装置の一部でもある連結アセンブリは、ドリルビットをモータに離脱可能に保持し
、これによって、モータの作動時にドリルビットが回転する。外科用ドリル装置は、その
名前が暗示するように、ドリルビットが当てられる処置対象物、例えば、組織を穿孔する
。穿孔する必要がある外科手術の一種としては、骨折した骨を修復するための外傷処置が
挙げられる。この種の処置では、骨の複数の骨折区域を一緒に保持するために、髄内釘と
呼ばれることもある細長ロッドが用いられる。髄内釘を適所に保持するために、１つ又は
複数の孔が骨に形成される。これらの孔は、髄内釘に形成された相補的な孔と真っすぐに
並ぶように位置決めされる。位置合せされた骨孔及び髄内釘孔のそれぞれに、スクリュー
が挿入される。これらのスクリューは、髄内釘を骨に対して適切な位置に保持する。
科用ドリル装置が挙げられる。この種の工具は、モータを含むハウジングを備えている。
ドリル装置の一部でもある連結アセンブリは、ドリルビットをモータに離脱可能に保持し
、これによって、モータの作動時にドリルビットが回転する。外科用ドリル装置は、その
名前が暗示するように、ドリルビットが当てられる処置対象物、例えば、組織を穿孔する
。穿孔する必要がある外科手術の一種としては、骨折した骨を修復するための外傷処置が
挙げられる。この種の処置では、骨の複数の骨折区域を一緒に保持するために、髄内釘と
呼ばれることもある細長ロッドが用いられる。髄内釘を適所に保持するために、１つ又は
複数の孔が骨に形成される。これらの孔は、髄内釘に形成された相補的な孔と真っすぐに
並ぶように位置決めされる。位置合せされた骨孔及び髄内釘孔のそれぞれに、スクリュー
が挿入される。これらのスクリューは、髄内釘を骨に対して適切な位置に保持する。
【0003】
他の種類の処置では、プレートとして知られる移植片又は加工品が、骨の複数の骨折区
域における外面に固定され、これらの区域を一緒に保持する。スクリューは、プレートを
骨のそれぞれの区域に保持する。プレートを保持するスクリューを骨に嵌合させるために
、先ずは、スクリューを受け入れる孔を形成する必要がある。
域における外面に固定され、これらの区域を一緒に保持する。スクリューは、プレートを
骨のそれぞれの区域に保持する。プレートを保持するスクリューを骨に嵌合させるために
、先ずは、スクリューを受け入れる孔を形成する必要がある。
【0004】
スクリューを受け入れる孔を骨に形成するために用いられる処置の一部分において、そ
の孔の端から端までの深さを知ることが望ましい。この情報によって、外科医は、穿孔内
に嵌合されるスクリューの寸法を選択することが可能になる。もしもスクリューが短すぎ
るのであれば、そのスクリューは、該スクリューが適所に挿入される髄内釘を固定して保
持することができないこととなる。もしもスクリューが長すぎるのであれば、そのスクリ
ューは、骨の外に過剰に飛び出す可能性がある。もしもスクリューが骨の外に過剰に飛び
出したのであれば、スクリューの露出端部が周囲組織を擦る可能性がある。もしもこのよ
うな状況が生じたのであれば、スクリューにより擦られた組織が損傷するおそれがある。
の孔の端から端までの深さを知ることが望ましい。この情報によって、外科医は、穿孔内
に嵌合されるスクリューの寸法を選択することが可能になる。もしもスクリューが短すぎ
るのであれば、そのスクリューは、該スクリューが適所に挿入される髄内釘を固定して保
持することができないこととなる。もしもスクリューが長すぎるのであれば、そのスクリ
ューは、骨の外に過剰に飛び出す可能性がある。もしもスクリューが骨の外に過剰に飛び
出したのであれば、スクリューの露出端部が周囲組織を擦る可能性がある。もしもこのよ
うな状況が生じたのであれば、スクリューにより擦られた組織が損傷するおそれがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従って、多くの骨穿孔処置において、穿孔の深さの測定が不可欠となっている。
【0006】
このような測定は、多くの場合、ドリル装置と別の深さゲージによって行われる。これ
には、外科医が穿孔からドリルビットを引き出した後に深さゲージを該穿孔内に挿入する
ことが必要となる。従って、触覚フィードバックに基づき、外科医は、ゲージの遠位端部
のみが穿孔の向こう側の開口に延びるようにゲージを設置する。いったんこの処置が終了
したならば、外科医は、ゲージの目盛を読み、穿孔の深さを決定する。この測定は、好ま
しくない。なぜならば、この測定は、手間と時間が掛かり、測定された深さを確認するの
に人的要因に依存し、感染のリスクを高めると共に患者を麻酔に晒す時間を増大させる可
能性があるからである。
には、外科医が穿孔からドリルビットを引き出した後に深さゲージを該穿孔内に挿入する
ことが必要となる。従って、触覚フィードバックに基づき、外科医は、ゲージの遠位端部
のみが穿孔の向こう側の開口に延びるようにゲージを設置する。いったんこの処置が終了
したならば、外科医は、ゲージの目盛を読み、穿孔の深さを決定する。この測定は、好ま
しくない。なぜならば、この測定は、手間と時間が掛かり、測定された深さを確認するの
に人的要因に依存し、感染のリスクを高めると共に患者を麻酔に晒す時間を増大させる可
能性があるからである。
【0007】
本開示は、これらの課題のいくつかに対処するものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
ドリルビットを作動させるように構成される外科用ドリル装置が提供される。ドリル装
置は、ハウジングと、前記ハウジングに移動可能に取り付けられたプローブであって、処
置対象物に対応して配置されるように構成されたプローブと、トランスデューサアセンブ
リとを備えている。トランスデューサアセンブリは、プローブに連結された歯車を備えて
いる。歯車は、ハウジングに対するプローブの移動時に歯車軸を中心として３６０°を超
えて回転するように構成されている。歯車は、歯車軸を中心とする角回転経路を有する基
準点を有し、角回転経路は、第１の円弧領域と第２の円弧領域とに区分けされている。第
１の円弧領域は、第２の円弧領域から離れている。少なくとも２つのポテンショメータか
ら構成されるトランスデューサも含まれている。少なくとも２つのポテンショメータのそ
れぞれは、歯車に連結されている。少なくとも２つのポテンショメータのうち第１のポテ
ンショメータは、第１の円弧領域内の基準点における回転位置を検出するように構成され
、少なくとも２つのポテンショメータのうち第２のポテンショメータは、少なくとも第２
の円弧領域内の基準点における回転位置を検出するように構成され、第１の回転センサは
、第２の円弧領域内の基準点を検出することができないようになっている。
置は、ハウジングと、前記ハウジングに移動可能に取り付けられたプローブであって、処
置対象物に対応して配置されるように構成されたプローブと、トランスデューサアセンブ
リとを備えている。トランスデューサアセンブリは、プローブに連結された歯車を備えて
いる。歯車は、ハウジングに対するプローブの移動時に歯車軸を中心として３６０°を超
えて回転するように構成されている。歯車は、歯車軸を中心とする角回転経路を有する基
準点を有し、角回転経路は、第１の円弧領域と第２の円弧領域とに区分けされている。第
１の円弧領域は、第２の円弧領域から離れている。少なくとも２つのポテンショメータか
ら構成されるトランスデューサも含まれている。少なくとも２つのポテンショメータのそ
れぞれは、歯車に連結されている。少なくとも２つのポテンショメータのうち第１のポテ
ンショメータは、第１の円弧領域内の基準点における回転位置を検出するように構成され
、少なくとも２つのポテンショメータのうち第２のポテンショメータは、少なくとも第２
の円弧領域内の基準点における回転位置を検出するように構成され、第１の回転センサは
、第２の円弧領域内の基準点を検出することができないようになっている。
【0009】
ドリル装置に取り付けられたドリルビットによって形成された処置対象物の穿孔の深さ
を決定する方法も提供される。ドリル装置は、ハウジングと、ハウジングに連結されたプ
ローブと、プローブに連結された歯車、及び歯車に連結された少なくとも２つの回転セン
サ機器から構成されるトランスデューサを有するトランスデューサアセンブリとを備えて
いる。この方法は、歯車における第１の回転位置を決定するステップと、決定された第１
の回転位置から歯車軸を中心とする単一の回転方向における歯車における複数の全回転の
数を決定するステップとを含んでいる。各全回転は、ハウジングに対するプローブの所定
の移動量に対応する。この方法は、歯車における第２の回転位置を決定するステップも含
んでいる。決定された第２の回転位置は、決定された第１の回転位置と同じであるか又は
異なっている。この方法は、決定された第１及び第２の回転位置及び歯車の決定された複
数の全回転の数から、ハウジングに対するプローブの移動量を決定するステップを含む。
を決定する方法も提供される。ドリル装置は、ハウジングと、ハウジングに連結されたプ
ローブと、プローブに連結された歯車、及び歯車に連結された少なくとも２つの回転セン
サ機器から構成されるトランスデューサを有するトランスデューサアセンブリとを備えて
いる。この方法は、歯車における第１の回転位置を決定するステップと、決定された第１
の回転位置から歯車軸を中心とする単一の回転方向における歯車における複数の全回転の
数を決定するステップとを含んでいる。各全回転は、ハウジングに対するプローブの所定
の移動量に対応する。この方法は、歯車における第２の回転位置を決定するステップも含
んでいる。決定された第２の回転位置は、決定された第１の回転位置と同じであるか又は
異なっている。この方法は、決定された第１及び第２の回転位置及び歯車の決定された複
数の全回転の数から、ハウジングに対するプローブの移動量を決定するステップを含む。
【0010】
外科用ドリル装置は、ハウジングと、前記ハウジング内に配置された連結アセンブリで
あって、ドリルビットを離脱可能に連結するように構成された連結アセンブリと、前記ハ
ウジングに移動可能に取り付けられたプローブであって、組織に対して配置されるように
構成されたプローブとを備えていてもよい。また、ドリル装置は、トランスデューサアセ
ンブリを備えていてもよい。トラスデュ―サアセンブリは、プローブに連結された歯車を
備えていてもよい。歯車は、ハウジングに対するプローブの移動時に歯車軸を中心として
３６０°を超えて回転するように構成されている。歯車は、歯車軸を中心とする角回転経
路を有する基準点を有し、角回転経路は、第１の円弧領域と第２の円弧領域とに区分けさ
れ、第１の円弧領域は、第２の円弧領域から離れている。トラスデュ―サアセンブリは、
少なくとも２つの回転センサ機器から構成されるトランスデューサであって、少なくとも
２つの回転センサ機器が歯車に回転可能に固定されている、トランスデューサを備えてい
てもよい。第１の回転センサ機器は、第１の円弧領域内の基準点における回転位置を検出
するように構成され、第２の回転センサ機器は、第２の円弧領域内の基準点における回転
位置を検出するように構成されている。第１の回転センサ機器は、第２の円弧領域内の基
準点を検出できないようになっており、少なくとも２つの回転センサ機器は、それぞれ、
前記第１及び第２の円弧領域のそれぞれにおける基準点の検出された回転位置に対応する
出力信号を独立して生成するように構成されている。また、ドリル装置は、独立して生成
された複数の出力信号のそれぞれを受信し、独立して生成された複数の出力信号のそれぞ
れに基づいて、ドリルビットによって形成された組織の穿孔の深さを決定するように構成
された制御器を備えている。
あって、ドリルビットを離脱可能に連結するように構成された連結アセンブリと、前記ハ
ウジングに移動可能に取り付けられたプローブであって、組織に対して配置されるように
構成されたプローブとを備えていてもよい。また、ドリル装置は、トランスデューサアセ
ンブリを備えていてもよい。トラスデュ―サアセンブリは、プローブに連結された歯車を
備えていてもよい。歯車は、ハウジングに対するプローブの移動時に歯車軸を中心として
３６０°を超えて回転するように構成されている。歯車は、歯車軸を中心とする角回転経
路を有する基準点を有し、角回転経路は、第１の円弧領域と第２の円弧領域とに区分けさ
れ、第１の円弧領域は、第２の円弧領域から離れている。トラスデュ―サアセンブリは、
少なくとも２つの回転センサ機器から構成されるトランスデューサであって、少なくとも
２つの回転センサ機器が歯車に回転可能に固定されている、トランスデューサを備えてい
てもよい。第１の回転センサ機器は、第１の円弧領域内の基準点における回転位置を検出
するように構成され、第２の回転センサ機器は、第２の円弧領域内の基準点における回転
位置を検出するように構成されている。第１の回転センサ機器は、第２の円弧領域内の基
準点を検出できないようになっており、少なくとも２つの回転センサ機器は、それぞれ、
前記第１及び第２の円弧領域のそれぞれにおける基準点の検出された回転位置に対応する
出力信号を独立して生成するように構成されている。また、ドリル装置は、独立して生成
された複数の出力信号のそれぞれを受信し、独立して生成された複数の出力信号のそれぞ
れに基づいて、ドリルビットによって形成された組織の穿孔の深さを決定するように構成
された制御器を備えている。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】外科器具と、一つの構成においてドリルビット及び先端保護具を有するものとして示されるエンドエフェクタアセンブリとを備える外科用システムを示す斜視図である。
【図2】外科器具が測定モジュールと、駆動アセンブリと、ハンドピース本体から離間した解除機構とを有するように示され、エンドエフェクタアセンブリが外科器具から取り外され、かつ先端保護具がドリルビットの遠位側切削チップ部分から離間するように示される図１の外科用システムの部分分解斜視図である。
【図7A-7C】歯車の基準点に関連するワイパーアームの種々の位置決めを示し、かつ測定モジュールの歯車及び互いに対して１８０°回転した１対のポテンショメータを示す部分分解正面斜視図である。
【図8】歯車の基準点に関連するワイパーアームの１つの位置決めを示し、かつ測定モジュールの歯車及び互いに対して９０°回転した１対のポテンショメータを示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
図面を参照すると、代表的には、医学的及び／又は外科的処置に関連付けられる処置機
能を果たすように構成される外科用システム又は外科用ドリル装置が、図１－図２におい
て符号６０によって示されている。なお、いくつかの図面を通して、同様の番号が同様の
構造物を示すために用いられている。本明細書に示される代表的な構成では、外科用シス
テム６０は、処置対象物、例えば、患者の組織又は骨の穿孔を容易にするために用いられ
る。ここに示されるように、別段の指示がない限り、「処置対象物（workpiece）」とい
う用語は、代替的には、組織及び／又は骨を指すものと理解されたい。この目的を達成す
るために、外科用システム６０の図示の構成は、手持ち式外科器具６２と、総称的に符号
６４によって示されるエンドエフェクタアセンブリとを備えている。エンドエフェクタア
センブリ６４は、ドリルビット６６を備え、先端保護具６８も備えているとよい。図２に
最もよく示されるように、ドリルビット６６は、総称的に符号７０によって示される切削
チップ部分と、総称的に符号７２によって示される挿入部分との間で軸ＡＸに沿って略長
手方向に延びている。切削チップ部分７０は、処置対象物に係合するように構成され、挿
入部分７２は、外科器具６２に対するドリルビット６６の離脱可能な取り付けを容易にす
るように構成されている。
能を果たすように構成される外科用システム又は外科用ドリル装置が、図１－図２におい
て符号６０によって示されている。なお、いくつかの図面を通して、同様の番号が同様の
構造物を示すために用いられている。本明細書に示される代表的な構成では、外科用シス
テム６０は、処置対象物、例えば、患者の組織又は骨の穿孔を容易にするために用いられ
る。ここに示されるように、別段の指示がない限り、「処置対象物（workpiece）」とい
う用語は、代替的には、組織及び／又は骨を指すものと理解されたい。この目的を達成す
るために、外科用システム６０の図示の構成は、手持ち式外科器具６２と、総称的に符号
６４によって示されるエンドエフェクタアセンブリとを備えている。エンドエフェクタア
センブリ６４は、ドリルビット６６を備え、先端保護具６８も備えているとよい。図２に
最もよく示されるように、ドリルビット６６は、総称的に符号７０によって示される切削
チップ部分と、総称的に符号７２によって示される挿入部分との間で軸ＡＸに沿って略長
手方向に延びている。切削チップ部分７０は、処置対象物に係合するように構成され、挿
入部分７２は、外科器具６２に対するドリルビット６６の離脱可能な取り付けを容易にす
るように構成されている。
【0013】
外科器具６２に対するドリルビット６６の取り付けを助長するために、いくつかの構成
では、先端保護具６８は、ドリルビッチ６６の切削チップ部分７０の少なくとも一部を隠
しながらドリルビット６６の切削チップ部分７０に離脱可能に固定されるように構成され
、これによって、外科用システム６０のユーザー（例えば、外科医）は、外科器具６２へ
の取り付中にドリルビット６６を安全に取り扱いかつ位置決めすることが可能になる。一
旦、エンドエフェクタアセンブリ６４が外科器具６２に取り付けられたならば、先端保護
具６８がドリルビット６６の切削チップ部分７０から取り外され、この後、外科用システ
ム６０が処置対象物の穿孔に利用可能になる。
では、先端保護具６８は、ドリルビッチ６６の切削チップ部分７０の少なくとも一部を隠
しながらドリルビット６６の切削チップ部分７０に離脱可能に固定されるように構成され
、これによって、外科用システム６０のユーザー（例えば、外科医）は、外科器具６２へ
の取り付中にドリルビット６６を安全に取り扱いかつ位置決めすることが可能になる。一
旦、エンドエフェクタアセンブリ６４が外科器具６２に取り付けられたならば、先端保護
具６８がドリルビット６６の切削チップ部分７０から取り外され、この後、外科用システ
ム６０が処置対象物の穿孔に利用可能になる。
【0014】
図１－図６を参照すると、ここに示される代表的な構成では、外科器具６２は、ピスト
ル型グリップ状のハンドピース本体７４を有する手持ち式ドリル装置として具体化されて
いる。ハンドピース本体７４は、バッテリ７６に離脱可能に取り付けられる（バッテリへ
の取り付けは、詳細に示されていない）。しかしながら、ハンドピース本体がピストル型
グリップの有無に関わらずどのような適切な形状を有してもよいことも考慮されている。
図示の外科器具６２は、ドリルビット６６を回転させるために用いられる電力を外科器具
６２に供給するように、ハンドピース本体７４に離脱可能に取り付けることができるバッ
テリ７６を用いている。しかしながら、外科器具６２は、内部バッテリ（例えば、取り外
し不能なバッテリ）、外部コンソールへのテザー接続、電源等のような他の形態を有する
ように構成されてもよいことを理解されたく、他の構成もまた考えられる。
ル型グリップ状のハンドピース本体７４を有する手持ち式ドリル装置として具体化されて
いる。ハンドピース本体７４は、バッテリ７６に離脱可能に取り付けられる（バッテリへ
の取り付けは、詳細に示されていない）。しかしながら、ハンドピース本体がピストル型
グリップの有無に関わらずどのような適切な形状を有してもよいことも考慮されている。
図示の外科器具６２は、ドリルビット６６を回転させるために用いられる電力を外科器具
６２に供給するように、ハンドピース本体７４に離脱可能に取り付けることができるバッ
テリ７６を用いている。しかしながら、外科器具６２は、内部バッテリ（例えば、取り外
し不能なバッテリ）、外部コンソールへのテザー接続、電源等のような他の形態を有する
ように構成されてもよいことを理解されたく、他の構成もまた考えられる。
【0015】
図示される構成では、バッテリー７６又は他の電源は、（図５に概略的に示される）制
御器７８に電力を供給し、制御器７８は、（図３にも示される）入力制御ボタン８０及び
アクチュエータアセンブリ８２に連通して配置されている。入力制御ボタン８０及びアク
チュエータアセンブリ８２は、それぞれ、ハンドピース本体７４によって支持されている
。制御器７８は、概して、入力制御ボタン８０の作動に応じてアクチュエータアセンブリ
８２の作動を促進するように構成されている。入力制御ボタン８０は、図示の構成では、
トリガー式の形態を有し、ユーザー（例えば、外科医）の作動に応答し、例えば、磁石又
はホール効果センサによって生じた電気信号を介して、制御器７８に連通している。従っ
て、外科医が外科器具６２を操作するために入力制御ボタン８０を作動させると、制御器
７８は、バッテリー７６からアクチュエータアセンブリ８２に電力を導き、アクチュエー
タアセンブリ８２は、以下に詳述するように、ドリルビット６６を回転させるのに用いら
れる回転トルクを生成する。ハンドピース本体７４、バッテリー７６、制御器７８、及び
入力制御ボタン８０は、それぞれ、本開示の範囲から逸脱することなく多くの異なる態様
によって回転トルクの生成を容易にするように構成されてもよい。
御器７８に電力を供給し、制御器７８は、（図３にも示される）入力制御ボタン８０及び
アクチュエータアセンブリ８２に連通して配置されている。入力制御ボタン８０及びアク
チュエータアセンブリ８２は、それぞれ、ハンドピース本体７４によって支持されている
。制御器７８は、概して、入力制御ボタン８０の作動に応じてアクチュエータアセンブリ
８２の作動を促進するように構成されている。入力制御ボタン８０は、図示の構成では、
トリガー式の形態を有し、ユーザー（例えば、外科医）の作動に応答し、例えば、磁石又
はホール効果センサによって生じた電気信号を介して、制御器７８に連通している。従っ
て、外科医が外科器具６２を操作するために入力制御ボタン８０を作動させると、制御器
７８は、バッテリー７６からアクチュエータアセンブリ８２に電力を導き、アクチュエー
タアセンブリ８２は、以下に詳述するように、ドリルビット６６を回転させるのに用いら
れる回転トルクを生成する。ハンドピース本体７４、バッテリー７６、制御器７８、及び
入力制御ボタン８０は、それぞれ、本開示の範囲から逸脱することなく多くの異なる態様
によって回転トルクの生成を容易にするように構成されてもよい。
【0016】
図３にも示されるように、アクチュエータアセンブリ８２は、概して、電動モータ８４
及び歯車組８６を備えている。電動モータ８４及び歯車組８６は、それぞれ、ハンドピー
ス本体７４内に支持されている。モータ８４は、制御器７８から受信した指令、信号等に
応じて回転トルクを選択的に生成するように構成されている。図５に最もよく示されるよ
うに、モータ８４は、１対の軸受９０によって軸ＡＸを中心とする回転に対して支持され
たロータ挿管８８を備えている。歯車組８６に隣接して配置された駆動歯車９２がロータ
挿管８８に連結され、該ロータ挿管８８と同時に回転し、歯車組８６に回転トルクを伝達
するのに用いられる。この目的を達成するために、図示の形態では、歯車組８６は、２段
複合遊星機構として具体化され、概して、リング歯車ハウジング９４を備えている。リン
グ歯車ハウジング９４は、とりわけ、軸受９０、1つ又は複数の保持クリップ９８、ワッ
シャー１００、及び／又はシール１０２を介して、出力ハブ９６を回転可能に支持してい
る。しかしながら、歯車組８６の他の構成もまた考えられる。
及び歯車組８６を備えている。電動モータ８４及び歯車組８６は、それぞれ、ハンドピー
ス本体７４内に支持されている。モータ８４は、制御器７８から受信した指令、信号等に
応じて回転トルクを選択的に生成するように構成されている。図５に最もよく示されるよ
うに、モータ８４は、１対の軸受９０によって軸ＡＸを中心とする回転に対して支持され
たロータ挿管８８を備えている。歯車組８６に隣接して配置された駆動歯車９２がロータ
挿管８８に連結され、該ロータ挿管８８と同時に回転し、歯車組８６に回転トルクを伝達
するのに用いられる。この目的を達成するために、図示の形態では、歯車組８６は、２段
複合遊星機構として具体化され、概して、リング歯車ハウジング９４を備えている。リン
グ歯車ハウジング９４は、とりわけ、軸受９０、1つ又は複数の保持クリップ９８、ワッ
シャー１００、及び／又はシール１０２を介して、出力ハブ９６を回転可能に支持してい
る。しかしながら、歯車組８６の他の構成もまた考えられる。
【0017】
歯車組８６のさらなる詳細は、例えば、２０１８年２月２日に「手持ち式外科器具用ド
リルビット」の標題で出願された米国特許出願第１５／８８７，５０７号に記載されてい
るが、この特許文献は、モータ８４の作動による駆動歯車９２の回転が出力ハブ９６の同
時回転をもたらすこと、及び出力ハブ９６がドリルビット６６と同時に回転することを記
載している。なお、この特許文献の内容は、参照することによってその全体がここに含ま
れるものとする。アクチュエータアセンブリ８２は、本開示の範囲から逸脱することなく
、他の態様を有するように構成されてもよい。非制限的な例では、図示されるアクチュエ
ータアセンブリ８２は、モータ８４の駆動歯車９２と出力ハブ９６との間における回転速
度及びトルクを調整するために複合遊星機構を用いているが、いくつかの構成において他
の形式の歯車組８６が用いられてもよい。さらに、図示されるアクチュエータアセンブリ
８２は、回転トルクを生成するために電動式ブラシレスＤＣモータを用いているが、他の
形式の原動機が用いられてもよく、他の構成もまた考えられる。
リルビット」の標題で出願された米国特許出願第１５／８８７，５０７号に記載されてい
るが、この特許文献は、モータ８４の作動による駆動歯車９２の回転が出力ハブ９６の同
時回転をもたらすこと、及び出力ハブ９６がドリルビット６６と同時に回転することを記
載している。なお、この特許文献の内容は、参照することによってその全体がここに含ま
れるものとする。アクチュエータアセンブリ８２は、本開示の範囲から逸脱することなく
、他の態様を有するように構成されてもよい。非制限的な例では、図示されるアクチュエ
ータアセンブリ８２は、モータ８４の駆動歯車９２と出力ハブ９６との間における回転速
度及びトルクを調整するために複合遊星機構を用いているが、いくつかの構成において他
の形式の歯車組８６が用いられてもよい。さらに、図示されるアクチュエータアセンブリ
８２は、回転トルクを生成するために電動式ブラシレスＤＣモータを用いているが、他の
形式の原動機が用いられてもよく、他の構成もまた考えられる。
【0018】
前述したように、モータ８４によって生じた回転トルクは、出力ハブ９６の回転をもた
らし、出力ハブ９６は、ドリルビット６６と同時に回転する。これを達成するために、図
２－図５に最もよく示されるように、外科器具６２は、駆動アセンブリ１１４をさらに備
えている。駆動アセンブリ１１４は、概して、アクチュエータアセンブリ８２の種々の挿
管部品を貫通し、歯車組８６の出力ハブ９６とスプライン係合する。駆動アセンブリ１１
４は、ドリルビット６６と外科器具６２との間における離脱可能な取り付けを促進するよ
うに構成されている。駆動アセンブリ１１４は、概して、駆動挿管１１６、駆動ヘッド１
１８、及び駆動本体１２０を備えている。駆動本体１２０は、駆動挿管１１６と駆動ヘッ
ド１１８との間に延び、それらと同時に回転する。駆動アセンブリ１１４は、駆動挿管１
１６に隣接する出力ハブ９６とのスプライン係合を介して、並びに駆動ヘッド１１８に隣
接する軸受９０、スナップリング１００、及びシール１０２の配置構成を介して、ハンド
ピース本体７４内において軸ＡＸを中心に回転可能に支持されている（図６参照）。
らし、出力ハブ９６は、ドリルビット６６と同時に回転する。これを達成するために、図
２－図５に最もよく示されるように、外科器具６２は、駆動アセンブリ１１４をさらに備
えている。駆動アセンブリ１１４は、概して、アクチュエータアセンブリ８２の種々の挿
管部品を貫通し、歯車組８６の出力ハブ９６とスプライン係合する。駆動アセンブリ１１
４は、ドリルビット６６と外科器具６２との間における離脱可能な取り付けを促進するよ
うに構成されている。駆動アセンブリ１１４は、概して、駆動挿管１１６、駆動ヘッド１
１８、及び駆動本体１２０を備えている。駆動本体１２０は、駆動挿管１１６と駆動ヘッ
ド１１８との間に延び、それらと同時に回転する。駆動アセンブリ１１４は、駆動挿管１
１６に隣接する出力ハブ９６とのスプライン係合を介して、並びに駆動ヘッド１１８に隣
接する軸受９０、スナップリング１００、及びシール１０２の配置構成を介して、ハンド
ピース本体７４内において軸ＡＸを中心に回転可能に支持されている（図６参照）。
【0019】
駆動アセンブリ１１４のさらなる詳細は、例えば、米国特許出願第１５／８８７，５０
７号にも記載されている。この特許文献の内容も、参照することによって、その全体がこ
こに含まれるものとする。図示される構成では、駆動アセンブリ１１４の駆動ヘッド１１
８は、総称的に符号１２６によって示される連結具を備えている、連結具１２６は、外科
器具６２が本開示のドリルビット６６を回転させる以外の用途に関連して利用されるとき
に回転トルクの伝達を容易にするために設けられている。さらに具体的には、図示される
駆動アセンブリ１１４は、外科器具６２が、（駆動挿管１１６の孔１２２又は駆動ヘッド
１１８の連結具１２６のいずれかと係合して同時に回転するように構成可能な）多数の異
なる種類の外科器具、工具、モジュール、エンドエフェクタ等を回転、駆動、又は作動さ
せることができるように構成されている。この構成によって、同一の外科器具６２を多数
の医学的及び／又は外科的処置に利用することが可能になることを理解されたい。しかし
ながら、駆動アセンブリ１１４は、いくつかの形態では、例えば、外科器具６２が本開示
のドリルビット６６に専用に用いられる形態では、連結具１２６を有する駆動ヘッド１１
８を省略するように異なって構成されてもよいことも考えられる。
７号にも記載されている。この特許文献の内容も、参照することによって、その全体がこ
こに含まれるものとする。図示される構成では、駆動アセンブリ１１４の駆動ヘッド１１
８は、総称的に符号１２６によって示される連結具を備えている、連結具１２６は、外科
器具６２が本開示のドリルビット６６を回転させる以外の用途に関連して利用されるとき
に回転トルクの伝達を容易にするために設けられている。さらに具体的には、図示される
駆動アセンブリ１１４は、外科器具６２が、（駆動挿管１１６の孔１２２又は駆動ヘッド
１１８の連結具１２６のいずれかと係合して同時に回転するように構成可能な）多数の異
なる種類の外科器具、工具、モジュール、エンドエフェクタ等を回転、駆動、又は作動さ
せることができるように構成されている。この構成によって、同一の外科器具６２を多数
の医学的及び／又は外科的処置に利用することが可能になることを理解されたい。しかし
ながら、駆動アセンブリ１１４は、いくつかの形態では、例えば、外科器具６２が本開示
のドリルビット６６に専用に用いられる形態では、連結具１２６を有する駆動ヘッド１１
８を省略するように異なって構成されてもよいことも考えられる。
【0020】
図１－図３を再び参照すると、外科器具６２の図示される構成は、ドリルビット６６の
取り外しを容易にするように構成された、総称的に符号１５０によって示される解除機構
又は連結機構をさらに備えている。連結機構１５０は、概して、解除サブアセンブリ１５
２、保持具本体１５４、及びハウジングアダプタ１５６を備えている。保持具本体１５４
及びハウジングアダプタ１５６は、それぞれ、解除サブアセンブリ１５２をアクチュエー
タアセンブリ８２及びハンドピース本体７４に固定するように構成されているが、多くの
異なる構成によって具体化されてもよいし、いくつかの構成では外科器具６２の他の部分
に一体化されてもよい。
取り外しを容易にするように構成された、総称的に符号１５０によって示される解除機構
又は連結機構をさらに備えている。連結機構１５０は、概して、解除サブアセンブリ１５
２、保持具本体１５４、及びハウジングアダプタ１５６を備えている。保持具本体１５４
及びハウジングアダプタ１５６は、それぞれ、解除サブアセンブリ１５２をアクチュエー
タアセンブリ８２及びハンドピース本体７４に固定するように構成されているが、多くの
異なる構成によって具体化されてもよいし、いくつかの構成では外科器具６２の他の部分
に一体化されてもよい。
【0021】
前述したように、本開示のドリルビット６６は、概して、切削チップ部分７０と挿入部
分７２との間において軸ＡＸに沿って延び、ドリルビット６６の接触面１２４と駆動アセ
ンブリ１１４の駆動挿管１１６の孔１２２とにおける係合を介して、本明細書に記載され
かつ図面の全体を通して示される外科器具６２に離脱可能に取り付けられるように構成さ
れている。駆動挿管１１６は、アクチュエータアセンブリ８２の歯車組８６の出力ハブ９
６と連携し、軸ＡＸを中心とするドリルビット６６の回転を促進する。
分７２との間において軸ＡＸに沿って延び、ドリルビット６６の接触面１２４と駆動アセ
ンブリ１１４の駆動挿管１１６の孔１２２とにおける係合を介して、本明細書に記載され
かつ図面の全体を通して示される外科器具６２に離脱可能に取り付けられるように構成さ
れている。駆動挿管１１６は、アクチュエータアセンブリ８２の歯車組８６の出力ハブ９
６と連携し、軸ＡＸを中心とするドリルビット６６の回転を促進する。
【0022】
図２を参照すると、ドリルビット６６は、総称的に符号１７６によって示される胴部を
備えている。胴部１７６は、近位端部１７８と遠位端部１８０との間において軸ＡＸに沿
って延びている。胴部１７６の遠位端部１８０は、溝１８２を備えている。溝１８２は、
軸ＡＸを中心として螺旋状に配置され、組織のような処置対象物の穿孔を促進するために
ドリルビット６６の先端まで延びている（図２参照）。図示される構成では、ドリルビッ
ト６６は、近位端部１７８と遠位端部１８０との間において胴部１７６に連結された軸受
領域１８４も備えている。軸受領域１８４は、測定モジュール１２８の測定プローブ１３
４内に受け入れられかつ測定プローブ１３４に対して回転するように寸法決めされている
。ここでは、軸受領域１８４は、本質的に胴部１７６の「段付き（stepped）」外面を画
定している。軸受領域１８４のこの段付き外面は、ドリルビット６６の長さに沿った回転
支持をもたらし、図示される構成において胴部１６５の隣接する遠位領域及び近位領域の
直径よりも大きい直径を有している。しかしながら、ドリルビット６６の胴部１７６の軸
受領域１８４は、本開示の範囲から逸脱することなく他の形態を有するように構成されて
もよいことを理解されたい。さらに、本開示ではドリルビット６６として記載されるが、
ドリルビット６６は、同様の特徴を有する他の適切なエンドエフェクタ又はバー又はリー
マのような回転エンドエフェクタとして構成されてもよいことも考えられる。
備えている。胴部１７６は、近位端部１７８と遠位端部１８０との間において軸ＡＸに沿
って延びている。胴部１７６の遠位端部１８０は、溝１８２を備えている。溝１８２は、
軸ＡＸを中心として螺旋状に配置され、組織のような処置対象物の穿孔を促進するために
ドリルビット６６の先端まで延びている（図２参照）。図示される構成では、ドリルビッ
ト６６は、近位端部１７８と遠位端部１８０との間において胴部１７６に連結された軸受
領域１８４も備えている。軸受領域１８４は、測定モジュール１２８の測定プローブ１３
４内に受け入れられかつ測定プローブ１３４に対して回転するように寸法決めされている
。ここでは、軸受領域１８４は、本質的に胴部１７６の「段付き（stepped）」外面を画
定している。軸受領域１８４のこの段付き外面は、ドリルビット６６の長さに沿った回転
支持をもたらし、図示される構成において胴部１６５の隣接する遠位領域及び近位領域の
直径よりも大きい直径を有している。しかしながら、ドリルビット６６の胴部１７６の軸
受領域１８４は、本開示の範囲から逸脱することなく他の形態を有するように構成されて
もよいことを理解されたい。さらに、本開示ではドリルビット６６として記載されるが、
ドリルビット６６は、同様の特徴を有する他の適切なエンドエフェクタ又はバー又はリー
マのような回転エンドエフェクタとして構成されてもよいことも考えられる。
【0023】
外科用システム６０の図示される構成は、総称的に符号１２８によって示される測定モ
ジュールをさらに備えている。測定モジュール１２８は、使用中に外科医に測定機能をも
たらすために外科器具６２に離脱可能に取り付けられるように構成されている。この目的
を達成するために、図４及び図５に最もよく示されるように、測定モジュール１２８は、
概して、ハウジング１３０、ガイドブッシュ１３２、測定プローブ１３４（すなわち、プ
ローブ又は測定挿管）、及びセンサアセンブリ、ここでは、トランスデューサアセンブリ
１３６を備えている。ハウジング１３０は、外科器具６２に離脱可能に取り付け可能であ
り、概して、測定モジュール１２８の種々の構成部品を支持するようになっている。図示
されるハウジング１３０は、互いに連結されるか又は互いに取り付けられる１対のハウジ
ング構成部品１３８として形成され、測定モジュール１２８の洗浄又は点検を容易にする
ために分解されるように構成されている。測定モジュールは、外科器具の一体構成部品と
して形成されてもよいことを理解されたい。
ジュールをさらに備えている。測定モジュール１２８は、使用中に外科医に測定機能をも
たらすために外科器具６２に離脱可能に取り付けられるように構成されている。この目的
を達成するために、図４及び図５に最もよく示されるように、測定モジュール１２８は、
概して、ハウジング１３０、ガイドブッシュ１３２、測定プローブ１３４（すなわち、プ
ローブ又は測定挿管）、及びセンサアセンブリ、ここでは、トランスデューサアセンブリ
１３６を備えている。ハウジング１３０は、外科器具６２に離脱可能に取り付け可能であ
り、概して、測定モジュール１２８の種々の構成部品を支持するようになっている。図示
されるハウジング１３０は、互いに連結されるか又は互いに取り付けられる１対のハウジ
ング構成部品１３８として形成され、測定モジュール１２８の洗浄又は点検を容易にする
ために分解されるように構成されている。測定モジュールは、外科器具の一体構成部品と
して形成されてもよいことを理解されたい。
【0024】
図示される構成では、ハウジング構成部品１３８及びガイドブッシュ１３２は、互いに
相補的に形作られた特徴部を備えており、特徴部は、例えば、ハウジング構成部品１３８
内に形成されたウエブ又はリブ内に嵌合するガイドブッシュ１３２に形成された（詳細に
示されない）ノッチを介して、ハウジング構成部品１３８及びガイドブッシュ１３２間の
相対的な軸方向移動及び回転移動を阻止するように配置されている。ガイドブッシュ１３
２は、以下に詳細に説明するようにトランスデューサアセンブリ１３６と共に用いられる
窓１４２をさらに備えている。
相補的に形作られた特徴部を備えており、特徴部は、例えば、ハウジング構成部品１３８
内に形成されたウエブ又はリブ内に嵌合するガイドブッシュ１３２に形成された（詳細に
示されない）ノッチを介して、ハウジング構成部品１３８及びガイドブッシュ１３２間の
相対的な軸方向移動及び回転移動を阻止するように配置されている。ガイドブッシュ１３
２は、以下に詳細に説明するようにトランスデューサアセンブリ１３６と共に用いられる
窓１４２をさらに備えている。
【0025】
測定プローブ１３４は、ガイドブッシュ１３２内に配置され、ハンドピースに対して軸
ＡＸに沿って平行移動するように支持されている。（図２に部分的に示される）細長の凹
溝１４３が、測定プローブ１３４に横断方向に形成され、長手方向に延びている。ここで
は具体的に示されないが、細長の凹溝１４３は、移動停止要素を受け入れるように形作ら
れかつ配置されている。移動停止要素は、ハウジング１３０によって支持され、同じよう
にガイドブッシュ１３２の側部に横断方向に形成された開口を貫通している。この構成は
、測定プローブ１３４が軸方向においてガイドブッシュ１３２に対して前進又は後退し得
る範囲を制限すると共に、測定プローブ１３４が軸ＡＸを中心として回転するのを妨ぐよ
うに機能する。しかしながら、測定モジュール１２８は、本開示の範囲から逸脱すること
なく他の方法によって測定プローブ１３４の移動を制限又は阻止するように構成されても
よいことを理解されたい。
ＡＸに沿って平行移動するように支持されている。（図２に部分的に示される）細長の凹
溝１４３が、測定プローブ１３４に横断方向に形成され、長手方向に延びている。ここで
は具体的に示されないが、細長の凹溝１４３は、移動停止要素を受け入れるように形作ら
れかつ配置されている。移動停止要素は、ハウジング１３０によって支持され、同じよう
にガイドブッシュ１３２の側部に横断方向に形成された開口を貫通している。この構成は
、測定プローブ１３４が軸方向においてガイドブッシュ１３２に対して前進又は後退し得
る範囲を制限すると共に、測定プローブ１３４が軸ＡＸを中心として回転するのを妨ぐよ
うに機能する。しかしながら、測定モジュール１２８は、本開示の範囲から逸脱すること
なく他の方法によって測定プローブ１３４の移動を制限又は阻止するように構成されても
よいことを理解されたい。
【0026】
図示されるように、測定プローブ１３４は、トランスデューサアセンブリ１３６の歯車
１４６と螺合して配置されたラック歯１４４をさらに備えている。図５に示されるように
、ガイドブッシュ１３２の窓１４２は、ラック歯１４４と歯車１４６との螺合を容易にす
るためにトランスデューサアセンブリ１３６に隣接して配置されている。歯車１４６は、
共通歯車軸ＣＡＸに沿って延びるシャフト部分１４７を備えている。歯車１４６自体は、
プローブ１３４がハウジング１３０に対して軸ＡＸに沿って移動するにつれて、共通歯車
軸ＣＡＸを中心として３６０°以上回転可能である。
１４６と螺合して配置されたラック歯１４４をさらに備えている。図５に示されるように
、ガイドブッシュ１３２の窓１４２は、ラック歯１４４と歯車１４６との螺合を容易にす
るためにトランスデューサアセンブリ１３６に隣接して配置されている。歯車１４６は、
共通歯車軸ＣＡＸに沿って延びるシャフト部分１４７を備えている。歯車１４６自体は、
プローブ１３４がハウジング１３０に対して軸ＡＸに沿って移動するにつれて、共通歯車
軸ＣＡＸを中心として３６０°以上回転可能である。
【0027】
トランスデューサアセンブリ１３６は、軸ＡＸに沿ったハウジング１３０に対する測定
プローブ１３４の位置の変化を表す電気信号を生成するために、測定プローブ１３４の軸
方向移動によって生じる歯車１４６の回転に応動するようになっている。従って、トラン
スデューサアセンブリ１３６は、外科器具６２に増強された機能性をもたらすことができ
ることを理解されたい。例を挙げると、いくつかの構成では、トランスデューサアセンブ
リ１３６は、制御器７８と連通するように配置されている。制御器７８は、例えば、処置
対象物内への特定の穿孔深さにおいてドリルビット６６の回転を緩めるために、測定プロ
ーブ１３４の移動に基づきモータ８４の駆動を中断又は調整するように構成されるとよい
。また、トランスデューサアセンブリ１３６は、外科医に測定プローブ１３４の移動に関
する情報をもたらすために、例えば、実時間穿孔深さ、記録された履歴上の最大穿孔深さ
等を表示するために、出力装置１４８、例えば、表示画面、１つ又は複数の発光ダイオー
ド（ＬＥＤ）等と連通するように配置されるとよく、他の構成もまた考えられる。
プローブ１３４の位置の変化を表す電気信号を生成するために、測定プローブ１３４の軸
方向移動によって生じる歯車１４６の回転に応動するようになっている。従って、トラン
スデューサアセンブリ１３６は、外科器具６２に増強された機能性をもたらすことができ
ることを理解されたい。例を挙げると、いくつかの構成では、トランスデューサアセンブ
リ１３６は、制御器７８と連通するように配置されている。制御器７８は、例えば、処置
対象物内への特定の穿孔深さにおいてドリルビット６６の回転を緩めるために、測定プロ
ーブ１３４の移動に基づきモータ８４の駆動を中断又は調整するように構成されるとよい
。また、トランスデューサアセンブリ１３６は、外科医に測定プローブ１３４の移動に関
する情報をもたらすために、例えば、実時間穿孔深さ、記録された履歴上の最大穿孔深さ
等を表示するために、出力装置１４８、例えば、表示画面、１つ又は複数の発光ダイオー
ド（ＬＥＤ）等と連通するように配置されるとよく、他の構成もまた考えられる。
【0028】
制御器７８は、ここに記載される機能を実行するために、命令を処理するための又はメ
モリに記憶されたアルゴリズムを処理するための１つ又は複数のマイクロプロセッサを備
えている。代替的又は追加的に、制御器７８は、ここに記載される機能を実行することが
できる１つ又は複数のマイクロコントローラ、サブコントローラ、フィールドプログラマ
ブルゲートアレイ、システム・オン・チップ、ディスクリート回路、及び／又は他の適切
なハードウエア、ソフトウエア、又はファームウエアを備えていてもよい。制御器７８は
、図５に示されるようにハンドピース本体７４内又は外科医システム６０内の他の場所に
搭載されてもよいし、又は遠隔設置されてもよい。メモリは、データ及びコンピュータ可
読命令の貯蔵に適するどのようなメモリであってもよい。例えば、メモリの例として、ロ
ーカルメモリ、外部メモリ、又はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、非揮発性ＲＡＭ（
ＮＶＲＡＭ）、又はフラッシュメモリとして具体化されるクラウドベースメモリ、又は任
意の他の適切な形式のメモリが挙げられる。
モリに記憶されたアルゴリズムを処理するための１つ又は複数のマイクロプロセッサを備
えている。代替的又は追加的に、制御器７８は、ここに記載される機能を実行することが
できる１つ又は複数のマイクロコントローラ、サブコントローラ、フィールドプログラマ
ブルゲートアレイ、システム・オン・チップ、ディスクリート回路、及び／又は他の適切
なハードウエア、ソフトウエア、又はファームウエアを備えていてもよい。制御器７８は
、図５に示されるようにハンドピース本体７４内又は外科医システム６０内の他の場所に
搭載されてもよいし、又は遠隔設置されてもよい。メモリは、データ及びコンピュータ可
読命令の貯蔵に適するどのようなメモリであってもよい。例えば、メモリの例として、ロ
ーカルメモリ、外部メモリ、又はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、非揮発性ＲＡＭ（
ＮＶＲＡＭ）、又はフラッシュメモリとして具体化されるクラウドベースメモリ、又は任
意の他の適切な形式のメモリが挙げられる。
【0029】
いくつかの実施形態では、制御器７８は、時間経過を管理するために内部クロックを備
えている。一実施形態では、内部クロックは、マイクロコントローラ・クロックである。
マイクロコントローラ・クロックは、水晶共振器、セラミック共振器、抵抗器、キャパシ
タ（ＲＣ）発振器、又はシリコン発振器から構成されているとよい。ここに開示されるも
の以外の内部クロックの例も十分に考えられる。内部クロックは、ハードウエア又はソフ
トウエアのいずれか又は両方によって実動されるとよい。いくつかの実施形態では、メモ
リ、マイクロプロセッサ、及びマイクロコントローラ・クロックは、協働して予め決めら
れたタイミングパラメータに合わせて種々の構成部品に信号を送信し、該構成部品を操作
するようになっている。
えている。一実施形態では、内部クロックは、マイクロコントローラ・クロックである。
マイクロコントローラ・クロックは、水晶共振器、セラミック共振器、抵抗器、キャパシ
タ（ＲＣ）発振器、又はシリコン発振器から構成されているとよい。ここに開示されるも
の以外の内部クロックの例も十分に考えられる。内部クロックは、ハードウエア又はソフ
トウエアのいずれか又は両方によって実動されるとよい。いくつかの実施形態では、メモ
リ、マイクロプロセッサ、及びマイクロコントローラ・クロックは、協働して予め決めら
れたタイミングパラメータに合わせて種々の構成部品に信号を送信し、該構成部品を操作
するようになっている。
【0030】
ここに記載の実施形態では、図６－図８に最もよく示されるように、トランスデューサ
アセンブリ１３６は、少なくとも２つの回転センサ機器を備えている。これらの回転セン
サ機器は、ここでは、ハウジング部品１３８内に互いに近接して配置された１対のポテン
ショメータ５００，５０１として示されている。次の説明を簡単にするために、以下、１
対のポテンショメータ５００，５０１について説明する。
アセンブリ１３６は、少なくとも２つの回転センサ機器を備えている。これらの回転セン
サ機器は、ここでは、ハウジング部品１３８内に互いに近接して配置された１対のポテン
ショメータ５００，５０１として示されている。次の説明を簡単にするために、以下、１
対のポテンショメータ５００，５０１について説明する。
【0031】
図７－図８に最もよく示されるように、同一であってもよいし又は異なっていてもよい
ポテンショメータ５００，５０１のそれぞれは、回転可能なポテンショメータであり、本
体部分５０２と、本体部分５０２内に配置されたロータ部分５０７とを備えている。ポテ
ンショメータ５００，５０１のそれぞれのロータ部分５０７は、シャフト部分１４７を介
して歯車１４６に連結され、これによって、歯車１４６が共通歯車軸ＣＡＸを中心として
回転するのに合わせて回転可能である。本体部分５０２は、ハウジング部分１３８に固定
して連結され、これによって、ロータ部分５０７が回転するときに回転しない。本体部分
５０２は、いくつかの実施形態では、ハウジング部分１３８と一体である。特に、ポテン
ショメータ５００，５０１のロータ部分５０７は、歯車１４６が回転するのに合わせて共
通歯車軸ＣＡＣを中心として３６０°回転可能である。換言すると、ポテンショメータ５
００，５０１は、本体部分５０２に対するロータ部分５０７の回転を３６０°未満に制限
するストッパ（すなわち、停止部材）を備えない形式のものである。さらに換言すると、
ロータ部分５０７は、歯車１４６と一緒に自在に回転する。
ポテンショメータ５００，５０１のそれぞれは、回転可能なポテンショメータであり、本
体部分５０２と、本体部分５０２内に配置されたロータ部分５０７とを備えている。ポテ
ンショメータ５００，５０１のそれぞれのロータ部分５０７は、シャフト部分１４７を介
して歯車１４６に連結され、これによって、歯車１４６が共通歯車軸ＣＡＸを中心として
回転するのに合わせて回転可能である。本体部分５０２は、ハウジング部分１３８に固定
して連結され、これによって、ロータ部分５０７が回転するときに回転しない。本体部分
５０２は、いくつかの実施形態では、ハウジング部分１３８と一体である。特に、ポテン
ショメータ５００，５０１のロータ部分５０７は、歯車１４６が回転するのに合わせて共
通歯車軸ＣＡＣを中心として３６０°回転可能である。換言すると、ポテンショメータ５
００，５０１は、本体部分５０２に対するロータ部分５０７の回転を３６０°未満に制限
するストッパ（すなわち、停止部材）を備えない形式のものである。さらに換言すると、
ロータ部分５０７は、歯車１４６と一緒に自在に回転する。
【0032】
本体部分５０２は、抵抗要素５０５に接続された１対の端子部分５０３，５０４を備え
ている。第１の端子部分５０３は、電源、例えば、バッテリ７６に接続（すなわち、電気
接続）され、電源から第１の基準信号（すなわち、所定の電圧）を受け入れる。第２の端
子部分５０４は、第２の基準信号に接続されている。いくつかの実施形態では、第２の基
準信号は、グラウンド（接地）である。端子部分５０３，５０４，５０６のそれぞれから
延びる導体（例えば、フレックス回路）を収容する空洞として機能する本体部分５０２の
内部通路（図示せず）が設けられている。また、本体部分５０２は、制御器７８に接続（
すなわち、電気接続）された第３の端子部分５０６も備えている。
ている。第１の端子部分５０３は、電源、例えば、バッテリ７６に接続（すなわち、電気
接続）され、電源から第１の基準信号（すなわち、所定の電圧）を受け入れる。第２の端
子部分５０４は、第２の基準信号に接続されている。いくつかの実施形態では、第２の基
準信号は、グラウンド（接地）である。端子部分５０３，５０４，５０６のそれぞれから
延びる導体（例えば、フレックス回路）を収容する空洞として機能する本体部分５０２の
内部通路（図示せず）が設けられている。また、本体部分５０２は、制御器７８に接続（
すなわち、電気接続）された第３の端子部分５０６も備えている。
【0033】
ポテンショメータ５００，５０１のそれぞれのロータ部分５０７は、ワイパーアーム５
０８も備えている。ワイパーアーム５０８は、共通歯車軸ＣＡＸから半径方向外方に延び
、その半径方向外端部５１２は、抵抗要素５０５に接続（すなわち、接触又は電気接続）
されるように構成されるか、又は本体部分５０２に対する共通歯車軸ＣＡＸを中心とする
ワイパーアーム５０８の相対的な回転位置決めに依存して、間隙５１１に沿って位置する
ように構成されている。ワイパーアーム５０８の他の部分、ここでは共通歯車軸ＣＡＸに
対応する点で終端する半径方向内端部５１３として示される部分は、第３の端子部分５０
６に接続（すなわち、電気接続）されている。歯車１４６は、シャフト部分１４７を介し
てそれぞれのロータ部分５０７のそれぞれに接続されている。従って、共通歯車軸ＣＡＸ
を中心とする歯車１４６の回転によって、共通歯車軸ＣＡＸ及びそれぞれの静止本体部分
５０２を中心とするポテンショメータ５００，５０１のワイパーアーム５０８の同様の回
転が生じることになる。
０８も備えている。ワイパーアーム５０８は、共通歯車軸ＣＡＸから半径方向外方に延び
、その半径方向外端部５１２は、抵抗要素５０５に接続（すなわち、接触又は電気接続）
されるように構成されるか、又は本体部分５０２に対する共通歯車軸ＣＡＸを中心とする
ワイパーアーム５０８の相対的な回転位置決めに依存して、間隙５１１に沿って位置する
ように構成されている。ワイパーアーム５０８の他の部分、ここでは共通歯車軸ＣＡＸに
対応する点で終端する半径方向内端部５１３として示される部分は、第３の端子部分５０
６に接続（すなわち、電気接続）されている。歯車１４６は、シャフト部分１４７を介し
てそれぞれのロータ部分５０７のそれぞれに接続されている。従って、共通歯車軸ＣＡＸ
を中心とする歯車１４６の回転によって、共通歯車軸ＣＡＸ及びそれぞれの静止本体部分
５０２を中心とするポテンショメータ５００，５０１のワイパーアーム５０８の同様の回
転が生じることになる。
【0034】
抵抗要素５０５は、１対の端子部分５０３，５０４間に円弧長さＡＬを画定する円弧状
に形作られ、端子部分５０３，５０４間において本体部分５０２の表面に沿って配置され
ている。間隙５１１が、第２の端子部分５０４と第１の端子部分５０３との間において本
体部分５０２の一部に沿って延び、抵抗要素５０５を備えない追加的な円弧長さＡＡＬを
画定している。
に形作られ、端子部分５０３，５０４間において本体部分５０２の表面に沿って配置され
ている。間隙５１１が、第２の端子部分５０４と第１の端子部分５０３との間において本
体部分５０２の一部に沿って延び、抵抗要素５０５を備えない追加的な円弧長さＡＡＬを
画定している。
【0035】
前述したように、半径方向内端部５１３から半径方向外端部５１２までのワイパーアー
ム５０８の半径（ｒ）に対応するワイパーアーム５０８の長さは、ワイパーアーム５０８
の半径方向外端部５１２が抵抗要素５０５に接続されるか又は間隙５１１に沿って位置す
るように構成され、これによって、ワイパーアーム５０８が共通歯車軸ＣＡＸを中心とし
て３６０°回転すると、抵抗要素５０２の円弧長さＡＬ及び間隙５１１の追加的な円弧長
さＡＡＬは、ワイパーアーム５０８の半径方向外端部５１２によって画定される円弧に対
応することになる。円弧長さＡＬ及び追加的な円弧長さＡＡＬの合計に対応するこの円弧
の全円弧長さは、２πｒと等しい。但し、ｒは、半径方向外端部５１２から回転中心ＣＡ
Ｘまでのワイパーアーム５０８の半径長さとして定義される。
ム５０８の半径（ｒ）に対応するワイパーアーム５０８の長さは、ワイパーアーム５０８
の半径方向外端部５１２が抵抗要素５０５に接続されるか又は間隙５１１に沿って位置す
るように構成され、これによって、ワイパーアーム５０８が共通歯車軸ＣＡＸを中心とし
て３６０°回転すると、抵抗要素５０２の円弧長さＡＬ及び間隙５１１の追加的な円弧長
さＡＡＬは、ワイパーアーム５０８の半径方向外端部５１２によって画定される円弧に対
応することになる。円弧長さＡＬ及び追加的な円弧長さＡＡＬの合計に対応するこの円弧
の全円弧長さは、２πｒと等しい。但し、ｒは、半径方向外端部５１２から回転中心ＣＡ
Ｘまでのワイパーアーム５０８の半径長さとして定義される。
【0036】
いくつかの実施形態では、前述したように全円弧長さが２πｒに等しい場合、抵抗要素
５０５の円弧要素ＡＬは、（歯車１４６の単一回転によるワイパーアーム５０８の３６０
°の回転における３３０°以下に対応する）１１πｒ／６以下であり、間隙５１１に対応
する円弧長さＡＡＬは、（歯車１４６の単一回転によるワイパーアーム５０８の３６０°
の回転における残り、すなわち、３０°以上から３６０°未満に対応する）πｒ／６以上
から２πｒ未満である。
５０５の円弧要素ＡＬは、（歯車１４６の単一回転によるワイパーアーム５０８の３６０
°の回転における３３０°以下に対応する）１１πｒ／６以下であり、間隙５１１に対応
する円弧長さＡＡＬは、（歯車１４６の単一回転によるワイパーアーム５０８の３６０°
の回転における残り、すなわち、３０°以上から３６０°未満に対応する）πｒ／６以上
から２πｒ未満である。
【0037】
ポテンショメータ５００，５０１の一方又は両方のワイパーアーム５０８が抵抗要素５
０５に接触して位置すると、出力信号がワイパーアーム５０８から生成され、制御器７８
に送信される。この出力信号は、抵抗要素５０５の円弧長さＡＬに沿ったワイパーアーム
５０８の相対的な位置決めに対応し、第１の端子部分５０３から抵抗要素によって受信さ
れた第１の基準信号に関して換算される。ワイパーアーム５０８及び第３の端子部分５０
６を通って制御器７８によって受信される第１の基準信号の大きさは、当業者にとって明
らかなように、ワイパーアーム５０８が第１の端子部分１０３の近くに位置するときに強
く、ワイパーアーム５０８が第２の端子部分５０４に近い位置に回転されるにつれて徐々
に弱くなる。逆に、ポテンショメータ５００，５０１の１つのワイパーアーム５０８が間
隙５１１内に位置するとき、中断信号がワイパーアーム５０８から生成されて制御器７８
に送信されるか又はどのような信号も生成されない（この間隙内の位置は、高オーミック
抵抗に対応する浮遊位置として知られている）。制御器７８によって受信された１つ又は
複数の出力信号又は中断信号は、以下にさらに説明するように、制御器７８内に記憶され
たアルゴリズムによって解釈され、ハウジング１３０に対するプローブ１００の相対的な
位置を決定し、次いで、この情報を用いてドリルビットによって形成された処置対象物、
例えば、組織又は骨の穿孔の相対的な深さを決定することになる。
０５に接触して位置すると、出力信号がワイパーアーム５０８から生成され、制御器７８
に送信される。この出力信号は、抵抗要素５０５の円弧長さＡＬに沿ったワイパーアーム
５０８の相対的な位置決めに対応し、第１の端子部分５０３から抵抗要素によって受信さ
れた第１の基準信号に関して換算される。ワイパーアーム５０８及び第３の端子部分５０
６を通って制御器７８によって受信される第１の基準信号の大きさは、当業者にとって明
らかなように、ワイパーアーム５０８が第１の端子部分１０３の近くに位置するときに強
く、ワイパーアーム５０８が第２の端子部分５０４に近い位置に回転されるにつれて徐々
に弱くなる。逆に、ポテンショメータ５００，５０１の１つのワイパーアーム５０８が間
隙５１１内に位置するとき、中断信号がワイパーアーム５０８から生成されて制御器７８
に送信されるか又はどのような信号も生成されない（この間隙内の位置は、高オーミック
抵抗に対応する浮遊位置として知られている）。制御器７８によって受信された１つ又は
複数の出力信号又は中断信号は、以下にさらに説明するように、制御器７８内に記憶され
たアルゴリズムによって解釈され、ハウジング１３０に対するプローブ１００の相対的な
位置を決定し、次いで、この情報を用いてドリルビットによって形成された処置対象物、
例えば、組織又は骨の穿孔の相対的な深さを決定することになる。
【0038】
また、図６－図８に示されるように、対のポテンショメータ５００，５０１は、これら
のポテンショメータ５００，５０１の少なくとも１つのワイパアーム５０８がこれらのポ
テンショメータ５００，５０１のそれぞれのワイパーアーム５０８の相対的な回転位置決
めに関わらず常にその該当する抵抗要素５０５に接触するように、ｚ方向において互いに
隣接して重ね合わされている。従って、常に、抵抗要素５０５に接触するワイパーアーム
５０８を介して生成された少なくとも１つの出力信号が制御器７８によって受信され、こ
の出力信号を用いて、以下に詳細に説明するように、ドリルビットによって形成された処
置対象物の穿孔の相対深さを決定することができる。
のポテンショメータ５００，５０１の少なくとも１つのワイパアーム５０８がこれらのポ
テンショメータ５００，５０１のそれぞれのワイパーアーム５０８の相対的な回転位置決
めに関わらず常にその該当する抵抗要素５０５に接触するように、ｚ方向において互いに
隣接して重ね合わされている。従って、常に、抵抗要素５０５に接触するワイパーアーム
５０８を介して生成された少なくとも１つの出力信号が制御器７８によって受信され、こ
の出力信号を用いて、以下に詳細に説明するように、ドリルビットによって形成された処
置対象物の穿孔の相対深さを決定することができる。
【0039】
これを達成するために、図７及び図８に示されるように、ｚ方向から見たとき、一方の
ポテンショメータ５００の本体部分５０２は、他方のポテンショメータ５０１の本体部分
５０２に対して、第２のポテンショメータ５０１の抵抗要素５０５が少なくとも第１のポ
テンショメータ５００の間隙５１１の全体に沿って並ぶように、共通歯車軸ＣＡＸを中心
として回転方向に位置ずれしている。２つの抵抗要素５０５のこの回転方向の位置ずれは
、図７及び図8に示されるように、ｚ方向において、これらの抵抗要素５０５の相対的な
配置を共通歯車軸ＣＡＸを中心として３６０°回転する歯車１４６の周辺に付された基準
点１４６ａと比較することによって、確認される。
ポテンショメータ５００の本体部分５０２は、他方のポテンショメータ５０１の本体部分
５０２に対して、第２のポテンショメータ５０１の抵抗要素５０５が少なくとも第１のポ
テンショメータ５００の間隙５１１の全体に沿って並ぶように、共通歯車軸ＣＡＸを中心
として回転方向に位置ずれしている。２つの抵抗要素５０５のこの回転方向の位置ずれは
、図７及び図8に示されるように、ｚ方向において、これらの抵抗要素５０５の相対的な
配置を共通歯車軸ＣＡＸを中心として３６０°回転する歯車１４６の周辺に付された基準
点１４６ａと比較することによって、確認される。
【0040】
第１のポテンショメータ５００の本体部分５０２に対する共通歯車軸ＣＡＸを中心とす
る第２のポテンショメータ５０１の本体部分５０２の回転は、図７及び図8に示されるよ
うに、デカルト座標系における回転角度によって規定されるとよい。具体的には、図７Ａ
－図７Ｃにおいて、デカルト座標系のｘ軸は、左右軸として示され、デカルト座標系のｙ
軸は、上下軸として示され、ｚ軸は、紙面の表から裏に向かう軸であるとよい。上位置は
、０°で示され、下位置は、１８０°で示され、右位置及び左位置は、それぞれ、９０°
及び２７０°で示されている。例を挙げると、図７Ａ－図７Ｃに示されるように、第１の
ポテンショメータ５００の本体部分５０２を第２のポテンショメータ５０１の本体部分５
０２に対して共通歯車軸ＣＡＸを中心として１８０°回転させ（又はこの逆に回転させ）
、該本体部分５０２をこの姿勢に固定すると、その結果として、それぞれのポテンショメ
ータ５００，５０１の端子部分５０３，５０４，５０６は、互いに対して回転方向に１８
０°位置ずれする（図７Ａ－図７Ｃに示されるように、ポテンショメータ５００の端子部
分５０３，５０４，５０６は、１８０°の位置にあり、ポテンショメータ５０１の端子部
分５０３，５０４，５０６は、０°の位置にある）。第２の例では、図８に示されるよう
に、第１のポテンショメータ５００を第２のポテンショメータ５０１に対して共通歯車軸
ＣＡＸを中心として反時計方向に９０°回転させ、本体部分５０２をこの姿勢に固定する
と、その結果として、それぞれのポテンショメータの端子部分５０３，５０４，５０６は
、互いに対して回転方向に９０°位置ずれする（図８に示されるように、ポテンショメー
タ５００の端子部分５０３，５０４，５０６は、０°の位置にあり、ポテンショメータ５
０１の端子部分５０３，５０４，５０６は、９０°の位置にある）。共通歯車軸ＣＡＸを
中心とするポテンショメータ５００，５０１の互いに対する他の回転方向の位置ずれも、
その位置ずれがポテンショメータ５００，５０１の少なくとも１つのワイパアーム５０８
がその抵抗要素５０５に接触することを確実にするのに十分である限り、考えられること
を理解されたい。いくつかの実施形態では、端子部分５０３，５０４間の間隙５１１は、
回転方向の位置ずれの約３０°に対応するので、回転方向の位置ずれは、互いに対して３
０°から３３０°の間の任意の角度、例えば、４５°，６０°，７５°，１０５°，１２
０°，１５０°，２１０°，２７０°等であるとよい。
る第２のポテンショメータ５０１の本体部分５０２の回転は、図７及び図8に示されるよ
うに、デカルト座標系における回転角度によって規定されるとよい。具体的には、図７Ａ
－図７Ｃにおいて、デカルト座標系のｘ軸は、左右軸として示され、デカルト座標系のｙ
軸は、上下軸として示され、ｚ軸は、紙面の表から裏に向かう軸であるとよい。上位置は
、０°で示され、下位置は、１８０°で示され、右位置及び左位置は、それぞれ、９０°
及び２７０°で示されている。例を挙げると、図７Ａ－図７Ｃに示されるように、第１の
ポテンショメータ５００の本体部分５０２を第２のポテンショメータ５０１の本体部分５
０２に対して共通歯車軸ＣＡＸを中心として１８０°回転させ（又はこの逆に回転させ）
、該本体部分５０２をこの姿勢に固定すると、その結果として、それぞれのポテンショメ
ータ５００，５０１の端子部分５０３，５０４，５０６は、互いに対して回転方向に１８
０°位置ずれする（図７Ａ－図７Ｃに示されるように、ポテンショメータ５００の端子部
分５０３，５０４，５０６は、１８０°の位置にあり、ポテンショメータ５０１の端子部
分５０３，５０４，５０６は、０°の位置にある）。第２の例では、図８に示されるよう
に、第１のポテンショメータ５００を第２のポテンショメータ５０１に対して共通歯車軸
ＣＡＸを中心として反時計方向に９０°回転させ、本体部分５０２をこの姿勢に固定する
と、その結果として、それぞれのポテンショメータの端子部分５０３，５０４，５０６は
、互いに対して回転方向に９０°位置ずれする（図８に示されるように、ポテンショメー
タ５００の端子部分５０３，５０４，５０６は、０°の位置にあり、ポテンショメータ５
０１の端子部分５０３，５０４，５０６は、９０°の位置にある）。共通歯車軸ＣＡＸを
中心とするポテンショメータ５００，５０１の互いに対する他の回転方向の位置ずれも、
その位置ずれがポテンショメータ５００，５０１の少なくとも１つのワイパアーム５０８
がその抵抗要素５０５に接触することを確実にするのに十分である限り、考えられること
を理解されたい。いくつかの実施形態では、端子部分５０３，５０４間の間隙５１１は、
回転方向の位置ずれの約３０°に対応するので、回転方向の位置ずれは、互いに対して３
０°から３３０°の間の任意の角度、例えば、４５°，６０°，７５°，１０５°，１２
０°，１５０°，２１０°，２７０°等であるとよい。
【0041】
対のポテンショメータ５００，５０１の抵抗要素５０５の回転方向の位置ずれを比較す
るために、基準点１４６ａが歯車１４６の相対位置に付されている。説明及び図示を簡単
にするために、図７Ａに示されるように、基準点１４６ａは、ｚ方向から見たときに第１
のポテンショメータ５００上の抵抗要素５０５と第１の端子部分５０３との交点に対応す
る歯車１４６上の位置に付されている。例示的に説明するために、歯車１４６は、第１の
円弧領域１４６ｂと第２の円弧領域１４６ｃとに区分けされ、これらの領域１４６ｂ，１
４６ｃは、合計すると、３６０°の回転（すなわち、歯車１４６の完全な一回転）に対応
する。第１の円弧領域１４６ｂは、ｚ方向から見たときに第１のポテンショメータ５００
の抵抗要素５０５の円弧長さＡＬに対応し、第２の円弧領域１４６ｃは、z方向から見た
ときに第１のポテンショメータの間隙５１１に関連付けられた追加的な円弧長さＡＡＬに
対応する。静止基準領域である第１及び第２の円弧領域１４６ｂ，１４６ｃは、歯車１４
６及び基準点１４６ａが共通軸ＣＡＸを中心として回転するときに回転せず、第１のポテ
ンショメータ５００の抵抗要素５０５の静止円弧長さＡＬ及び間隙５１１の追加的円弧長
さＡＡＬとの固定された等位関係を維持している。
るために、基準点１４６ａが歯車１４６の相対位置に付されている。説明及び図示を簡単
にするために、図７Ａに示されるように、基準点１４６ａは、ｚ方向から見たときに第１
のポテンショメータ５００上の抵抗要素５０５と第１の端子部分５０３との交点に対応す
る歯車１４６上の位置に付されている。例示的に説明するために、歯車１４６は、第１の
円弧領域１４６ｂと第２の円弧領域１４６ｃとに区分けされ、これらの領域１４６ｂ，１
４６ｃは、合計すると、３６０°の回転（すなわち、歯車１４６の完全な一回転）に対応
する。第１の円弧領域１４６ｂは、ｚ方向から見たときに第１のポテンショメータ５００
の抵抗要素５０５の円弧長さＡＬに対応し、第２の円弧領域１４６ｃは、z方向から見た
ときに第１のポテンショメータの間隙５１１に関連付けられた追加的な円弧長さＡＡＬに
対応する。静止基準領域である第１及び第２の円弧領域１４６ｂ，１４６ｃは、歯車１４
６及び基準点１４６ａが共通軸ＣＡＸを中心として回転するときに回転せず、第１のポテ
ンショメータ５００の抵抗要素５０５の静止円弧長さＡＬ及び間隙５１１の追加的円弧長
さＡＡＬとの固定された等位関係を維持している。
【0042】
歯車１４６が第１の回転方向において共通歯車軸ＣＡＸを中心として回転すると、これ
に応じて、基準点１４６ａが、歯車１４６の一回転ごとに共通歯車軸ＣＡＸを中心とする
角回転経路ＡＲ（すなわち、円弧回転経路）に沿って第１の円弧領域１４６ｂ及び第２の
円弧領域１４６ｃを通って回転する。従って、歯車１４６が共通歯車軸ＣＡＸを中心とし
て第１の回転方向に３６０°回転すると、歯車１４６の第１の回転方向における相対的な
回転量に依存して、基準点１４６ａは、常に第１の円弧領域１４６ｂ又は第２の円弧領域
１４６ｃのいずれかに位置する。
に応じて、基準点１４６ａが、歯車１４６の一回転ごとに共通歯車軸ＣＡＸを中心とする
角回転経路ＡＲ（すなわち、円弧回転経路）に沿って第１の円弧領域１４６ｂ及び第２の
円弧領域１４６ｃを通って回転する。従って、歯車１４６が共通歯車軸ＣＡＸを中心とし
て第１の回転方向に３６０°回転すると、歯車１４６の第１の回転方向における相対的な
回転量に依存して、基準点１４６ａは、常に第１の円弧領域１４６ｂ又は第２の円弧領域
１４６ｃのいずれかに位置する。
【0043】
図７Ａを最初に参照すると、歯車１４６は、第１のポテンショメータ５００のワイパー
アーム５０８が抵抗要素５０５と端子部分５０３との交点に位置するように、位置決めさ
れている。同時に、第２のポテンショメータ５０１のワイパーアーム５０８は、抵抗要素
５０５上の第１及び第２の端子部分５０３，５０４間の点に位置決めされている。この位
置において、基準点１４６ａは、歯車１４６の第１の円弧領域１４６ｂ内にあり、両方の
ワイパーアーム５０８は、それぞれの抵抗要素５０５への電気接続によって、出力信号を
第３の端子部分５０６を通して制御器７８に対して生成する。しかしながら、（ポテンシ
ョメータ５００，５０１のそれぞれにおける第１の端子部分５０３を通って供給される第
１の基準信号が同じであると仮定すると）、それぞれの出力信号の大きさは、ポテンショ
メータ５００，５０１の第１及び第２の端子部分５０３，５０４に対するそれぞれのワイ
パーアーム５０８の位置決めに起因して、互いに異なる。
アーム５０８が抵抗要素５０５と端子部分５０３との交点に位置するように、位置決めさ
れている。同時に、第２のポテンショメータ５０１のワイパーアーム５０８は、抵抗要素
５０５上の第１及び第２の端子部分５０３，５０４間の点に位置決めされている。この位
置において、基準点１４６ａは、歯車１４６の第１の円弧領域１４６ｂ内にあり、両方の
ワイパーアーム５０８は、それぞれの抵抗要素５０５への電気接続によって、出力信号を
第３の端子部分５０６を通して制御器７８に対して生成する。しかしながら、（ポテンシ
ョメータ５００，５０１のそれぞれにおける第１の端子部分５０３を通って供給される第
１の基準信号が同じであると仮定すると）、それぞれの出力信号の大きさは、ポテンショ
メータ５００，５０１の第１及び第２の端子部分５０３，５０４に対するそれぞれのワイ
パーアーム５０８の位置決めに起因して、互いに異なる。
【0044】
図７Ｂにおいて、歯車１４６は、第１のポテンショメータ５００のワイパーアーム５０
８が抵抗要素５０５と第２の端子部分５０４との交点に位置決めされるように、かつ第２
のポテンショメータのワイパーアーム５０８が図７Ａにおけるよりも第１の端子部分５０
３の近くに位置決めされるように、回転されている。この位置では、基準点１４６ａは、
依然として歯車１４６の第１の円弧領域１４６ｂ内にある（但し、この位置は、図７Ａの
位置と異なる相対位置である）。この場合、両方のワイパーアーム５０８は、それぞれの
抵抗要素への電気接続によって、出力信号を第３の端子部分５０６を通して制御器７８に
対して生成する。しかしながら、それぞれの出力信号の大きさは、図７Ａにおけるそれぞ
れの出力信号の大きさと異なっている。
８が抵抗要素５０５と第２の端子部分５０４との交点に位置決めされるように、かつ第２
のポテンショメータのワイパーアーム５０８が図７Ａにおけるよりも第１の端子部分５０
３の近くに位置決めされるように、回転されている。この位置では、基準点１４６ａは、
依然として歯車１４６の第１の円弧領域１４６ｂ内にある（但し、この位置は、図７Ａの
位置と異なる相対位置である）。この場合、両方のワイパーアーム５０８は、それぞれの
抵抗要素への電気接続によって、出力信号を第３の端子部分５０６を通して制御器７８に
対して生成する。しかしながら、それぞれの出力信号の大きさは、図７Ａにおけるそれぞ
れの出力信号の大きさと異なっている。
【0045】
図７Ｃにおいて、歯車１４６は、第１のポテンショメータ５００のワイパーアーム５０
８が間隙５１１内に位置決めされるように及び第２のポテンショメータ５０１のワイパー
アーム５０８が第１及び第２の端子部分５０３，５０４間の中央に近い位置において抵抗
要素５０５に沿うように、回転されている。この位置において、基準点１４６ａは、歯車
１４６の第２の円弧領域１４６ｃ内にあり、第２のポテンショメータ５０１のワイパーア
ーム５０８のみが出力信号を第３の端子部分５０６を通して制御器７８に対して生成する
。しかしながら、それぞれの出力信号の大きさは、図７Ａ及び図７Ｂにおけるそれぞれの
出力信号の大きさと異なっている。さらに、第１のポテンショメータ５００の出力信号は
、中断されている。なぜならば、ワイパーアーム５０８と抵抗要素５０５０との間に電気
接触が存在せず、その結果、高い抵抗（メガオーム抵抗）をもたらすオープン浮遊状態を
生じているからである。従って、制御器７８は、第２のポテンショメータ５０１からの出
力信号のみを受信し、（第１のポテンショメータ５００からどのような信号も受信しない
か又は中断信号を受信する）。
８が間隙５１１内に位置決めされるように及び第２のポテンショメータ５０１のワイパー
アーム５０８が第１及び第２の端子部分５０３，５０４間の中央に近い位置において抵抗
要素５０５に沿うように、回転されている。この位置において、基準点１４６ａは、歯車
１４６の第２の円弧領域１４６ｃ内にあり、第２のポテンショメータ５０１のワイパーア
ーム５０８のみが出力信号を第３の端子部分５０６を通して制御器７８に対して生成する
。しかしながら、それぞれの出力信号の大きさは、図７Ａ及び図７Ｂにおけるそれぞれの
出力信号の大きさと異なっている。さらに、第１のポテンショメータ５００の出力信号は
、中断されている。なぜならば、ワイパーアーム５０８と抵抗要素５０５０との間に電気
接触が存在せず、その結果、高い抵抗（メガオーム抵抗）をもたらすオープン浮遊状態を
生じているからである。従って、制御器７８は、第２のポテンショメータ５０１からの出
力信号のみを受信し、（第１のポテンショメータ５００からどのような信号も受信しない
か又は中断信号を受信する）。
【0046】
図示されないが、歯車１４６が第２のポテンショメータ５０１のワイパーアーム５０８
が間隙５１１内（すなわち、図７Ａ－図７Ｃの紙面に沿って端子部分５０３，５０４間）
に位置するように回転すると、第１のポテンショメータ５００のワイパーアーム５０８は
、抵抗要素５０５に沿って第１及び第２の端子部分５０３，５０４間の略中央に位置し、
基準点１４６ａは、第１の円弧領域１４６ｂ内に位置する。この場合、第２のポテンショ
メータ５０１の出力信号は中断される。なぜならば、ワイパーアーム５０８と抵抗要素５
０５との間に電気接触が存在しないからである。従って、制御器７８は、第1の端子部分
５０３を通して供給される第１の基準信号の略半分の出力信号のみを第１のポテンショメ
ータ５００から受信し、（第２のポテンショメータ５０１からどのような信号も受信しな
いか又は中断信号を受信する）。
が間隙５１１内（すなわち、図７Ａ－図７Ｃの紙面に沿って端子部分５０３，５０４間）
に位置するように回転すると、第１のポテンショメータ５００のワイパーアーム５０８は
、抵抗要素５０５に沿って第１及び第２の端子部分５０３，５０４間の略中央に位置し、
基準点１４６ａは、第１の円弧領域１４６ｂ内に位置する。この場合、第２のポテンショ
メータ５０１の出力信号は中断される。なぜならば、ワイパーアーム５０８と抵抗要素５
０５との間に電気接触が存在しないからである。従って、制御器７８は、第1の端子部分
５０３を通して供給される第１の基準信号の略半分の出力信号のみを第１のポテンショメ
ータ５００から受信し、（第２のポテンショメータ５０１からどのような信号も受信しな
いか又は中断信号を受信する）。
【0047】
図７Ａ－図７Ｃに示されるように、歯車１４６が３６０°回転するときに基準点１４６
ａがどの位置にあっても、それぞれのポテンショメータ５００，５０１におけるワイパー
アーム５０８の少なくとも１つは、その該当する抵抗要素５０５に電気接続される。従っ
て、基準点がどの位置にあっても、該当する出力信号が生成され、制御器７８に送信され
、この出力信号を用いて、以下にさらに詳細に説明するように、ドリルビットによって形
成された処置対象物の穿孔の相対深さを決定することができる。
ａがどの位置にあっても、それぞれのポテンショメータ５００，５０１におけるワイパー
アーム５０８の少なくとも１つは、その該当する抵抗要素５０５に電気接続される。従っ
て、基準点がどの位置にあっても、該当する出力信号が生成され、制御器７８に送信され
、この出力信号を用いて、以下にさらに詳細に説明するように、ドリルビットによって形
成された処置対象物の穿孔の相対深さを決定することができる。
【0048】
さらに、図７Ａ－図７Ｃは、基準点１４６ａが第１の円弧領域１４６ｂ内にあるとき、
第１の円弧領域１４６ｂ内のその相対位置に関わらず、第１のポテンショメータ５００の
ワイパーアーム５０８がその該当する抵抗要素５０５と電気接触することを裏付けている
。また、図７Ａ－図７Ｃは、基準点１４６ａが第２の円弧領域１４６ｃ内にあるとき、第
２の円弧領域１４６ｃ内のその相対位置に関わらず、第２のポテンショメータ５０１のワ
イパーアーム５０８がその該当する抵抗要素５０５と電気接触することを裏付けている。
換言すれば、図７Ａ－図７Ｃの構成では、１対のポテンショメータ５００，５０１におけ
る少なくとも１つのワイパーアーム５０８は、基準点１４６ａが第１の円弧領域１４６ｂ
又は第２の円弧領域１４６ｃのいずれに位置しているかに関わらず、常にその該当する抵
抗要素５０５と接触する。
第１の円弧領域１４６ｂ内のその相対位置に関わらず、第１のポテンショメータ５００の
ワイパーアーム５０８がその該当する抵抗要素５０５と電気接触することを裏付けている
。また、図７Ａ－図７Ｃは、基準点１４６ａが第２の円弧領域１４６ｃ内にあるとき、第
２の円弧領域１４６ｃ内のその相対位置に関わらず、第２のポテンショメータ５０１のワ
イパーアーム５０８がその該当する抵抗要素５０５と電気接触することを裏付けている。
換言すれば、図７Ａ－図７Ｃの構成では、１対のポテンショメータ５００，５０１におけ
る少なくとも１つのワイパーアーム５０８は、基準点１４６ａが第１の円弧領域１４６ｂ
又は第２の円弧領域１４６ｃのいずれに位置しているかに関わらず、常にその該当する抵
抗要素５０５と接触する。
【0049】
図８において、第２のポテンショメータ５０１の本体部分５０２は、第１のポテンショ
メータ５００の本体部分５０２に対して（図７Ａ－図７Ｃにおける１８０°と違って）９
０°回転している。図７Ａ－図７Ｃの構成と同様、第１のポテンショメータ５００に対す
る第２のポテンショメータ５０１の回転量は、第２のポテンショメータ５０１の間隙５１
１が第１のポテンショメータ５００の間隙５１１と真っすぐに並ばないことを確実にする
のに十分である。
メータ５００の本体部分５０２に対して（図７Ａ－図７Ｃにおける１８０°と違って）９
０°回転している。図７Ａ－図７Ｃの構成と同様、第１のポテンショメータ５００に対す
る第２のポテンショメータ５０１の回転量は、第２のポテンショメータ５０１の間隙５１
１が第１のポテンショメータ５００の間隙５１１と真っすぐに並ばないことを確実にする
のに十分である。
【0050】
従って、ここに記載される実施形態に示されるように、それぞれの抵抗要素５０５を回
転方向に位置ずれさせるこの重合せ効果を達成するために、ポテンショメータ５００，５
０１は、ハウジング部分１３８に連結されたそれらの本体部分５０２が第２のポテンショ
メータ５０１の間隙５１１が第１のポテンショメータ５００の間隙５１１と真っすぐに並
ばないことを確実にするのに十分回転方向に位置ずれするように、歯車シャフト１４７に
連結されている。換言すれば、もし第１及び第２のポテンショメータ５００，５０１のそ
れぞれの抵抗要素５０５の円弧長さＡＬが１１πｒ／６（従って、間隙５１１がπｒ／６
）ならば、共通歯車軸ＣＡＸを中心とする（πｒ／６から１１πｒ／６の範囲に関連する
）３０°から３３０°の範囲内における第２のポテンショメータ５０１の本体部分５０２
の回転位置決めよって、第１及び第２のポテンショメータ５００，５０１のそれぞれの間
隙５１１がｚ方向から見たときに互いに重ならないことが確実になる。
転方向に位置ずれさせるこの重合せ効果を達成するために、ポテンショメータ５００，５
０１は、ハウジング部分１３８に連結されたそれらの本体部分５０２が第２のポテンショ
メータ５０１の間隙５１１が第１のポテンショメータ５００の間隙５１１と真っすぐに並
ばないことを確実にするのに十分回転方向に位置ずれするように、歯車シャフト１４７に
連結されている。換言すれば、もし第１及び第２のポテンショメータ５００，５０１のそ
れぞれの抵抗要素５０５の円弧長さＡＬが１１πｒ／６（従って、間隙５１１がπｒ／６
）ならば、共通歯車軸ＣＡＸを中心とする（πｒ／６から１１πｒ／６の範囲に関連する
）３０°から３３０°の範囲内における第２のポテンショメータ５０１の本体部分５０２
の回転位置決めよって、第１及び第２のポテンショメータ５００，５０１のそれぞれの間
隙５１１がｚ方向から見たときに互いに重ならないことが確実になる。
【0051】
換言すれば、図７及び図８は、互いに１８０°及び９０°回転方向に位置ずれした対の
ポテンショメータ５００，５０１のそれぞれの本体部分５０２を示しているが、ポテンシ
ョメータ５００，５０１の他の回転方向における位置ずれも考えられる。具体的には、対
のポテンショメータ５００，５０１のそれぞれの本体部分５０２を共通歯車軸ＣＡＸを中
心として３０°から３３０°の範囲内の任意の角度だけ位置ずれさせ、それぞれの本体部
分５０２をこの姿勢に固定することによって、歯車１４６の基準点１４６ａにおける全て
の相対位置にて（互いに連携して回転する）ワイパーアーム５０８の少なくとも１つがそ
の該当する抵抗要素５０５に接触することが確実になる。換言すれば、図７及び図８に示
される２つの実施形態によって代表される前述の対になった２つのポテンショメータ５０
０，５０１を用いることによって、対のポテンショメータ５００，５０１の少なくとも１
つは、ポテンショメータ５００，５０１のワイパーアーム５０８の回転位置決めに関わら
ず、常に非浮遊状態にあり、これによって、以下に示す方法によって穿孔深さを決定する
ために制御器７８によって用いられる有効測定値をもたらすことが可能である。もちろん
、３つ以上のポテンショメータをこのように用いることも可能である。
ポテンショメータ５００，５０１のそれぞれの本体部分５０２を示しているが、ポテンシ
ョメータ５００，５０１の他の回転方向における位置ずれも考えられる。具体的には、対
のポテンショメータ５００，５０１のそれぞれの本体部分５０２を共通歯車軸ＣＡＸを中
心として３０°から３３０°の範囲内の任意の角度だけ位置ずれさせ、それぞれの本体部
分５０２をこの姿勢に固定することによって、歯車１４６の基準点１４６ａにおける全て
の相対位置にて（互いに連携して回転する）ワイパーアーム５０８の少なくとも１つがそ
の該当する抵抗要素５０５に接触することが確実になる。換言すれば、図７及び図８に示
される２つの実施形態によって代表される前述の対になった２つのポテンショメータ５０
０，５０１を用いることによって、対のポテンショメータ５００，５０１の少なくとも１
つは、ポテンショメータ５００，５０１のワイパーアーム５０８の回転位置決めに関わら
ず、常に非浮遊状態にあり、これによって、以下に示す方法によって穿孔深さを決定する
ために制御器７８によって用いられる有効測定値をもたらすことが可能である。もちろん
、３つ以上のポテンショメータをこのように用いることも可能である。
【0052】
次に、図９及び図１０を参照すると、前述したようにドリル装置６０のドリルビット６
６によって形成された処置対象物の穿孔深さを決定する方法も提供される。概して、図９
に示されるように、穿孔深さを決定するための論理７００は、３つの基本ステップを含ん
でいる。最初、ステップ７０２において、ドリル装置６０が処置対象物に対して位置決め
される。具体的には、ドリル装置６０は、ドリルビット６６の遠位端部１８０の切削チッ
プ部分７９が処置対象物に対して配置されるように、位置決めされる。次に、ステップ７
０４において、ドリル装置６０が作動され、ドリルビット６６の切削チップ部分７０を処
置対象物内に前進させ、穿孔深さを有する孔又は穴を形成する。ステップ７０４の一部と
して、制御器７８は、電源に指示し、（典型的には基準電圧の形態にある）第１の基準信
号を第1の端子部分５０３を通してポテンショメータ５００，５０１のそれぞれにおける
抵抗要素５０５のそれぞれに送信させる。最終的に、ステップ７０６において、ステップ
７０４中にハウジングに対するプローブの全移動量を決定することによって、穿孔深さが
制御器７８によって決定される。ステップ７０６の決定は、ドリル装置６０による穿孔の
終了後に行われてもよいし、又は穿孔中の任意の時点で行われてもよく、後者の場合、瞬
間的な穿孔深さが決定され、連続的に更新されることになる。
６によって形成された処置対象物の穿孔深さを決定する方法も提供される。概して、図９
に示されるように、穿孔深さを決定するための論理７００は、３つの基本ステップを含ん
でいる。最初、ステップ７０２において、ドリル装置６０が処置対象物に対して位置決め
される。具体的には、ドリル装置６０は、ドリルビット６６の遠位端部１８０の切削チッ
プ部分７９が処置対象物に対して配置されるように、位置決めされる。次に、ステップ７
０４において、ドリル装置６０が作動され、ドリルビット６６の切削チップ部分７０を処
置対象物内に前進させ、穿孔深さを有する孔又は穴を形成する。ステップ７０４の一部と
して、制御器７８は、電源に指示し、（典型的には基準電圧の形態にある）第１の基準信
号を第1の端子部分５０３を通してポテンショメータ５００，５０１のそれぞれにおける
抵抗要素５０５のそれぞれに送信させる。最終的に、ステップ７０６において、ステップ
７０４中にハウジングに対するプローブの全移動量を決定することによって、穿孔深さが
制御器７８によって決定される。ステップ７０６の決定は、ドリル装置６０による穿孔の
終了後に行われてもよいし、又は穿孔中の任意の時点で行われてもよく、後者の場合、瞬
間的な穿孔深さが決定され、連続的に更新されることになる。
【0053】
図１０では、ステップ７０６の論理の細部についてさらに詳細に説明する。最初、ステ
ップ７０８において、制御器７８は、場合によっては、ドリル装置６０を作動させる前記
ステップの前に、歯車１４６の基準点１４６ａの初期の又は第１の回転位置を決定する。
具体的には、歯車１４６の基準点１４６ａの初期の回転位置は、ステップ７０４において
ドリル装置６０が作動される前に、ステップ７０２においてドリル装置６０が処置対象物
に対して位置決めされたときに、少なくとも２つのワイパーアーム５０８のそれぞれにお
ける位置決めに基づいて決定される。この位置において、各初期信号が少なくとも２つの
ワイパーアーム５０８のうち少なくとも１つから生成される。各信号は、抵抗要素５０５
上へのワイパーアーム５０８の位置決めに対応し、送給された第１の基準信号の関数とし
て換算される。制御器７８は、各初期信号を受信し、受信した各初期信号に基づき、歯車
１４６の基準点１４６ａの初期位置を決定する。基準点の初期位置の決定を助長するため
に、制御器７８のメモリは、歯車１４６の大きさに関して記憶された情報を含むと共に、
受信した初期入力信号の大きさを解釈して受信した初期入力信号の大きさに対応する歯車
１４６の基準点１４６ａの相対位置を識別することができる予め記憶されたアルゴリズム
を含んでいる。
ップ７０８において、制御器７８は、場合によっては、ドリル装置６０を作動させる前記
ステップの前に、歯車１４６の基準点１４６ａの初期の又は第１の回転位置を決定する。
具体的には、歯車１４６の基準点１４６ａの初期の回転位置は、ステップ７０４において
ドリル装置６０が作動される前に、ステップ７０２においてドリル装置６０が処置対象物
に対して位置決めされたときに、少なくとも２つのワイパーアーム５０８のそれぞれにお
ける位置決めに基づいて決定される。この位置において、各初期信号が少なくとも２つの
ワイパーアーム５０８のうち少なくとも１つから生成される。各信号は、抵抗要素５０５
上へのワイパーアーム５０８の位置決めに対応し、送給された第１の基準信号の関数とし
て換算される。制御器７８は、各初期信号を受信し、受信した各初期信号に基づき、歯車
１４６の基準点１４６ａの初期位置を決定する。基準点の初期位置の決定を助長するため
に、制御器７８のメモリは、歯車１４６の大きさに関して記憶された情報を含むと共に、
受信した初期入力信号の大きさを解釈して受信した初期入力信号の大きさに対応する歯車
１４６の基準点１４６ａの相対位置を識別することができる予め記憶されたアルゴリズム
を含んでいる。
【0054】
ステップ７１０において、制御器７８は、ドリル装置を作動させる前記ステップ中又は
後に、少なくとも２つのポテンショメータ５００，５０１によって、共通歯車軸ＣＡＸを
中心とする単一の回転方向における歯車１４６の全回転の数を決定する。
後に、少なくとも２つのポテンショメータ５００，５０１によって、共通歯車軸ＣＡＸを
中心とする単一の回転方向における歯車１４６の全回転の数を決定する。
【0055】
さらに具体的には、制御器７８は、ステップ７１０中にポテンショメータ５００，５０
１の一方又は両方のワイパーアーム５０８から生成された明らかに別の中断信号の数を決
定する。各中断信号は、歯車１４６が単一の回転方向に回転し、歯車１４６の基準点１４
６ａが第２の円弧領域１４６ｃ内に入り、これによって、ポテンショメータ５００，５０
１の該当する一方又は両方（典型的には、第１のポテンショメータ５００）のワイパーア
ーム５０８が間隙５１１内に位置したときに生じる。歯車１４６が単一の回転方向におい
てさらに回転し、ワイパーアーム５０８が、共通歯車軸ＣＡＸを中心とするして回転する
方向に依存して、第１の端子部分５０３又は第２の端子部分５０４に対応する位置におい
て抵抗要素５０５と接触し始めるときに、該中断信号が終了する。
１の一方又は両方のワイパーアーム５０８から生成された明らかに別の中断信号の数を決
定する。各中断信号は、歯車１４６が単一の回転方向に回転し、歯車１４６の基準点１４
６ａが第２の円弧領域１４６ｃ内に入り、これによって、ポテンショメータ５００，５０
１の該当する一方又は両方（典型的には、第１のポテンショメータ５００）のワイパーア
ーム５０８が間隙５１１内に位置したときに生じる。歯車１４６が単一の回転方向におい
てさらに回転し、ワイパーアーム５０８が、共通歯車軸ＣＡＸを中心とするして回転する
方向に依存して、第１の端子部分５０３又は第２の端子部分５０４に対応する位置におい
て抵抗要素５０５と接触し始めるときに、該中断信号が終了する。
【0056】
ステップ７１２において、ステップ７０４の後又はステップ７０４中の任意の時点にお
いて、制御器７８は、歯車１４６の基準点１４６ａの最終の又は第２の回転位置を決定す
る。具体的には、歯車１４６の基準点１４６ａにおける最終の回転位置は、ドリル装置の
作動が終了した後における少なくとも２つのワイパーアーム５０８のそれぞれにおける位
置決めに依存して決定される。この位置において、最終の又は第２の各信号が、少なくと
も２つのワイパーアーム５０８のうち少なくとも１つによって生成される。各信号は、抵
抗要素５０５上のワイパーアームの位置決めに対応し、送信された第１の基準信号の関数
として換算される。制御器７８は、最終の又は第２の信号を受信し、制御器７８のメモリ
内に記憶されたアルゴリズムを利用し、受信した最終の又は第２の信号に基づき、歯車１
４６の基準点１４６ａの最終位置を決定する。
いて、制御器７８は、歯車１４６の基準点１４６ａの最終の又は第２の回転位置を決定す
る。具体的には、歯車１４６の基準点１４６ａにおける最終の回転位置は、ドリル装置の
作動が終了した後における少なくとも２つのワイパーアーム５０８のそれぞれにおける位
置決めに依存して決定される。この位置において、最終の又は第２の各信号が、少なくと
も２つのワイパーアーム５０８のうち少なくとも１つによって生成される。各信号は、抵
抗要素５０５上のワイパーアームの位置決めに対応し、送信された第１の基準信号の関数
として換算される。制御器７８は、最終の又は第２の信号を受信し、制御器７８のメモリ
内に記憶されたアルゴリズムを利用し、受信した最終の又は第２の信号に基づき、歯車１
４６の基準点１４６ａの最終位置を決定する。
【0057】
ステップ７１４において、制御器７８は、ステップ７１０の前記決定された初期の回転
位置又は第１の回転位置と、ステップ７１２の前記決定された最終の回転位置又は第２の
回転位置との間における歯車１４６の基準点１４６ａにおける回転位置の変化を決定する
。さらに具体的には、制御器７８は、受信した初期の信号又は第１の信号と受信した最終
の信号又は第２の信号とを比較し、制御器７８のメモリ内に記憶されたアルゴリズムを用
いて、比較された信号に基づき位置の変化を計算する。
位置又は第１の回転位置と、ステップ７１２の前記決定された最終の回転位置又は第２の
回転位置との間における歯車１４６の基準点１４６ａにおける回転位置の変化を決定する
。さらに具体的には、制御器７８は、受信した初期の信号又は第１の信号と受信した最終
の信号又は第２の信号とを比較し、制御器７８のメモリ内に記憶されたアルゴリズムを用
いて、比較された信号に基づき位置の変化を計算する。
【0058】
最終的に、ステップ７１６において、制御器７８は、ステップ７１２中に生じた歯車１
４６の決定された全回転の数及び決定されたステップ７１４における歯車１４６の基準点
１４６ａの決定された回転位置の変化から、穿孔深さを決定する。さらに具体的には、制
御器７８は、メモリ内に記憶されたアルゴリズムを利用し、決定された中断信号の数及び
歯車１４６の基準点１４６ａの決定された回転位置の変化に基づき、ハウジング１３０に
対するプローブ１００の相対的な移動量を計算し、決定された相対的な移動量に基づき穿
孔深さをさらに計算する。ステップ７１６の一部として、制御器７８は、出力信号をディ
スプレイ１４８に送信し、ドリル装置６０のオペレータによって見える穿孔深さに対応す
る測定値をディスプレイ１４８上に表示するとよい。
４６の決定された全回転の数及び決定されたステップ７１４における歯車１４６の基準点
１４６ａの決定された回転位置の変化から、穿孔深さを決定する。さらに具体的には、制
御器７８は、メモリ内に記憶されたアルゴリズムを利用し、決定された中断信号の数及び
歯車１４６の基準点１４６ａの決定された回転位置の変化に基づき、ハウジング１３０に
対するプローブ１００の相対的な移動量を計算し、決定された相対的な移動量に基づき穿
孔深さをさらに計算する。ステップ７１６の一部として、制御器７８は、出力信号をディ
スプレイ１４８に送信し、ドリル装置６０のオペレータによって見える穿孔深さに対応す
る測定値をディスプレイ１４８上に表示するとよい。
【0059】
図１０における論理７００のステップのそれぞれにおいて、制御器７８は、任意の単一
の受信した初期信号及び任意の単一の受信した最終信号に基づき、又は両方の受信した初
期信号又は両方の受信した最終信号に基づき（すなわち、ワイパーアーム５０８の両方が
基準点１４６ａの初期位置及び最終位置に対応するそれぞれの抵抗要素５０５に接触した
とき、受信した組み合わせ初期信号又は受信した組み合わせ最終信号に基づき）、歯車１
４６の基準点１４６ａの初期の又は第1の位置及び最終の又は第２の位置を決定し、これ
によって、歯車１４６の基準点１４６ａの初期位置及び最終位置を決定するように構成さ
れてもよい。
の受信した初期信号及び任意の単一の受信した最終信号に基づき、又は両方の受信した初
期信号又は両方の受信した最終信号に基づき（すなわち、ワイパーアーム５０８の両方が
基準点１４６ａの初期位置及び最終位置に対応するそれぞれの抵抗要素５０５に接触した
とき、受信した組み合わせ初期信号又は受信した組み合わせ最終信号に基づき）、歯車１
４６の基準点１４６ａの初期の又は第1の位置及び最終の又は第２の位置を決定し、これ
によって、歯車１４６の基準点１４６ａの初期位置及び最終位置を決定するように構成さ
れてもよい。
【0060】
さらなる実施形態では、制御器７８は、ステップ７１０中にポテンショメータ５００，
５０１のそれぞれから受信した生成信号を連続的に処理し、歯車１４６の基準点１４６の
位置を連続的に決定するように構成されている。これに関して、制御器７８は、ポテンシ
ョメータ５００又は５０１の1つから受信した信号を当初の信号として利用し、歯車１４
６の基準点１４６ａの相対位置を連続的に決定し、当初の信号が中断状態にあるとき（す
なわち、ポテンショメータ５００又は５１１の該当する１つのワイパーアーム５０８が間
隙５１１内に位置したとき）、ポテンショメータ５００又は５０１の第２のものから受信
した信号のみを利用するとよい。
５０１のそれぞれから受信した生成信号を連続的に処理し、歯車１４６の基準点１４６の
位置を連続的に決定するように構成されている。これに関して、制御器７８は、ポテンシ
ョメータ５００又は５０１の1つから受信した信号を当初の信号として利用し、歯車１４
６の基準点１４６ａの相対位置を連続的に決定し、当初の信号が中断状態にあるとき（す
なわち、ポテンショメータ５００又は５１１の該当する１つのワイパーアーム５０８が間
隙５１１内に位置したとき）、ポテンショメータ５００又は５０１の第２のものから受信
した信号のみを利用するとよい。
【0061】
さらに、制御器７８は、ポテンショメータ５００又は５０１の１つから受信した中断信
号の数に基づき歯車１４６の全回転の数を決定するように構成されてもよいし、又はポテ
ンショメータ５００，５０１の両方から受信した中断信号の数に基づき歯車１４６の全回
転の数を決定するように構成されてもよい。
号の数に基づき歯車１４６の全回転の数を決定するように構成されてもよいし、又はポテ
ンショメータ５００，５０１の両方から受信した中断信号の数に基づき歯車１４６の全回
転の数を決定するように構成されてもよい。
【0062】
さらなる実施形態では、図７及び図８に示されるようなｚ方向に重ね合わされた１対の
ポテンショメータ５００，５０１を有する構成と対照的に、ポテンショメータ５００，５
０１は、ｘ方向において左右に配置されてもよい。この場合、例えば、追加的な（図示さ
れない）歯車が歯車１４６に螺合されるとよい。次いで、追加的な歯車の歯車シャフトが
第２のポテンショメータ５０１のロータ部分３０７に連結されるとよい。歯車１４６の回
転によって追加的な歯車が回転し、第１及び第２のポテンショメータ５００，５０１の両
方のワイパーアーム５０８が前述したように回転する。前述した図７及び図８の実施形態
と同様の方法によって、第２のポテンショメータ５０１の本体部分５０２を位置決めする
ことによって、両方のワイパーアーム５０８の少なくとも１つが、常にその該当する抵抗
要素５０５と接触する。
ポテンショメータ５００，５０１を有する構成と対照的に、ポテンショメータ５００，５
０１は、ｘ方向において左右に配置されてもよい。この場合、例えば、追加的な（図示さ
れない）歯車が歯車１４６に螺合されるとよい。次いで、追加的な歯車の歯車シャフトが
第２のポテンショメータ５０１のロータ部分３０７に連結されるとよい。歯車１４６の回
転によって追加的な歯車が回転し、第１及び第２のポテンショメータ５００，５０１の両
方のワイパーアーム５０８が前述したように回転する。前述した図７及び図８の実施形態
と同様の方法によって、第２のポテンショメータ５０１の本体部分５０２を位置決めする
ことによって、両方のワイパーアーム５０８の少なくとも１つが、常にその該当する抵抗
要素５０５と接触する。
【0063】
本明細書に記載される外科用システム６０は、単一ポテンショメータを利用する外科用
ドリル装置の欠点に対処しながら、ドリル装置のドリルビット６６によって形成された処
置対象物の穿孔深さを正確に測定する方法を提供する。具体的には、ワイパーアームの少
なくとも１つが歯車の基準点の位置に関わらずその該当する抵抗要素と接触するように構
成された少なくとも２つのポテンショメータを利用することによって、浮遊状態を回避す
ることができる。さらにまた、少なくとも１つの追加的なポテンショメータを組み入れる
ことによって、歯車の直径を増大させることなく、歯車及び連結された単一回転ポテンシ
ョメータがワイパーアームが間隙内に位置するように回転しないことを確実なものとする
ことが可能になる。これは、ドリル装置に対する望ましくない大きさ及びドリル加工中の
外科医の視野を妨げる可能性に関する単一ポテンショメータを有する外科用ドリル装置の
さらなる欠点を解消することになる。
ドリル装置の欠点に対処しながら、ドリル装置のドリルビット６６によって形成された処
置対象物の穿孔深さを正確に測定する方法を提供する。具体的には、ワイパーアームの少
なくとも１つが歯車の基準点の位置に関わらずその該当する抵抗要素と接触するように構
成された少なくとも２つのポテンショメータを利用することによって、浮遊状態を回避す
ることができる。さらにまた、少なくとも１つの追加的なポテンショメータを組み入れる
ことによって、歯車の直径を増大させることなく、歯車及び連結された単一回転ポテンシ
ョメータがワイパーアームが間隙内に位置するように回転しないことを確実なものとする
ことが可能になる。これは、ドリル装置に対する望ましくない大きさ及びドリル加工中の
外科医の視野を妨げる可能性に関する単一ポテンショメータを有する外科用ドリル装置の
さらなる欠点を解消することになる。
【0064】
本明細書に記載されるシステムは、非外科用途、例えば、組織以外の加工対象物、例え
ば、木材、金属、又はプラスチックの穿孔に用いられてもよいことを理解されたい。加え
て、このシステムは、ドリルビット以外のエンドエフェクタと共に用いられてもよいこと
を理解されたい。
ば、木材、金属、又はプラスチックの穿孔に用いられてもよいことを理解されたい。加え
て、このシステムは、ドリルビット以外のエンドエフェクタと共に用いられてもよいこと
を理解されたい。
【0065】
以上、いくつかの構成について検討してきた。しかしながら、本明細書において検討し
た構成は、排他的であることを意図するものではなく、又は開示内容をどのような特定の
形態に制限することも意図するものでもない。他の具体的な構成も考えられる。例えば、
本明細書において、トランスデューサアセンブリにおける少なくとも２つのポテンショメ
ータの使用に関して、ポテンショメータの第１のものが歯車の第２の円弧領域内の基準点
を検出することができず、第２のポテンショメータが第２の円弧領域内の基準点を検出す
る構成が記載されているが、１対のポテンショメータ以外の追加的なポテンショメータを
利用し、少なくとも１つのポテンショメータが第１及び第２の円弧領域内の全ての位置に
おいて歯車の基準点の回転位置を検出することができるようになっていてもよい。さらに
、前述の複数のポテンショメータ又は回転センサ機器は、代表的に同一形式であるが、異
なる形式又は異なる寸法の複数のポテンショメータ又は回転センサ機器が利用されてもよ
い。さらにまた、外科用ドリル装置に配置される他の形式のセンサ機器、例えば、測定精
度を高めることができるホールセンサ等が、本明細書に記載される回転センサと連携して
利用されてもよい。さらにまた、別々の歯車が独立してプローブに連結されることも考え
られる。この場合、別々の歯車のそれぞれが１つ以上のポテンショメータに連結され、前
述の回転センサ機器の構成に従って穿孔深さ及びハウジングに対する各プローブ位置の正
確な測定を確実なものとするように構成されることも考えられる。さらにまた、前述のト
ランスデューサアセンブリの構成は、取り外し可能な測定モジュールに関して具体的に示
されているが、歯車及びセンサ機器を備えるトランスデューサアセンブリが外科用ドリル
装置の取り外し不能な部分に設けられることも考えられる。
た構成は、排他的であることを意図するものではなく、又は開示内容をどのような特定の
形態に制限することも意図するものでもない。他の具体的な構成も考えられる。例えば、
本明細書において、トランスデューサアセンブリにおける少なくとも２つのポテンショメ
ータの使用に関して、ポテンショメータの第１のものが歯車の第２の円弧領域内の基準点
を検出することができず、第２のポテンショメータが第２の円弧領域内の基準点を検出す
る構成が記載されているが、１対のポテンショメータ以外の追加的なポテンショメータを
利用し、少なくとも１つのポテンショメータが第１及び第２の円弧領域内の全ての位置に
おいて歯車の基準点の回転位置を検出することができるようになっていてもよい。さらに
、前述の複数のポテンショメータ又は回転センサ機器は、代表的に同一形式であるが、異
なる形式又は異なる寸法の複数のポテンショメータ又は回転センサ機器が利用されてもよ
い。さらにまた、外科用ドリル装置に配置される他の形式のセンサ機器、例えば、測定精
度を高めることができるホールセンサ等が、本明細書に記載される回転センサと連携して
利用されてもよい。さらにまた、別々の歯車が独立してプローブに連結されることも考え
られる。この場合、別々の歯車のそれぞれが１つ以上のポテンショメータに連結され、前
述の回転センサ機器の構成に従って穿孔深さ及びハウジングに対する各プローブ位置の正
確な測定を確実なものとするように構成されることも考えられる。さらにまた、前述のト
ランスデューサアセンブリの構成は、取り外し可能な測定モジュールに関して具体的に示
されているが、歯車及びセンサ機器を備えるトランスデューサアセンブリが外科用ドリル
装置の取り外し不能な部分に設けられることも考えられる。
【0066】
用いられてきた専門用語は、制限するためではなくむしろ説明するためであることが意
図されている。上記の示唆に照らして多くの修正及び変更が可能であり、本開示は、具体
的に記載される以外の方法によって実施されてもよい。
図されている。上記の示唆に照らして多くの修正及び変更が可能であり、本開示は、具体
的に記載される以外の方法によって実施されてもよい。
【0067】
用語「include」、「includes」、及び「including」（含む、有する）は、用語「comp
rise」、「comprises」、及び「comprising」（備える）と同じ意味を有することをさら
に理解されたい。また、「第１の（first）」、「第２の（second）」、「第３の（third
）」等の用語は、本明細書では明瞭さ及び一貫性を非制限的に例示する目的からいくつか
の構造的特徴部及び構成部品を識別するために用いられることを理解されたい。
rise」、「comprises」、及び「comprising」（備える）と同じ意味を有することをさら
に理解されたい。また、「第１の（first）」、「第２の（second）」、「第３の（third
）」等の用語は、本明細書では明瞭さ及び一貫性を非制限的に例示する目的からいくつか
の構造的特徴部及び構成部品を識別するために用いられることを理解されたい。
【0068】
本開示は、独立請求項において定義されることが意図され、具体的な特徴は、従属請求
項に開示され、１つの独立請求項に従属する請求項の主題は、他の独立請求項と関連して
実施されてもよい。
項に開示され、１つの独立請求項に従属する請求項の主題は、他の独立請求項と関連して
実施されてもよい。
【0069】
また、本開示は、以下の条項を含んでおり、独立条項に開示される具体的な特徴は、上
記の構成及び図面を参照して詳細に記載されたのと同じように具体的に実施されるとよい
。
記の構成及び図面を参照して詳細に記載されたのと同じように具体的に実施されるとよい
。
【0070】
［条項Ｉ］
外科器具に離脱可能に取り付けられるように構成された測定モジュールであって、
ハウジングと、
測定挿管と、
前記測定挿管に連結されて前記ハウジングに対する前記プローブの移動時に歯車軸を中
心として３６０°を超えて回転するように構成された歯車を備えるトランスデューサアセ
ンブリであって、前記歯車が、前記歯車軸を中心とする角回転経路を有する基準点を有し
、前記角回転経路が、第１の円弧領域と第２の円弧領域とに区分けされ、前記第１の円弧
領域が、前記第２の円弧領域から離れている、トランスデューサアセンブリと、
少なくとも２つのポテンショメータから構成されるトランスデューサであって、前記少
なくとも２つのポテンショメータのそれぞれが前記歯車に連結されている、トランスデュ
ーサと
を備え、
前記少なくとも２つのポテンショメータのうち第１のポテンショメータは、前記第１の
円弧領域内の基準点における回転位置を検出するように構成され、前記少なくとも２つの
ポテンショメータのうち第２のポテンショメータは、少なくとも前記第２の円弧領域内の
基準点における前記回転位置を検出するように構成され、前記第１の回転センサは、前記
第２の円弧領域内の基準点を検出することができないようになっている、測定モジュール
。
外科器具に離脱可能に取り付けられるように構成された測定モジュールであって、
ハウジングと、
測定挿管と、
前記測定挿管に連結されて前記ハウジングに対する前記プローブの移動時に歯車軸を中
心として３６０°を超えて回転するように構成された歯車を備えるトランスデューサアセ
ンブリであって、前記歯車が、前記歯車軸を中心とする角回転経路を有する基準点を有し
、前記角回転経路が、第１の円弧領域と第２の円弧領域とに区分けされ、前記第１の円弧
領域が、前記第２の円弧領域から離れている、トランスデューサアセンブリと、
少なくとも２つのポテンショメータから構成されるトランスデューサであって、前記少
なくとも２つのポテンショメータのそれぞれが前記歯車に連結されている、トランスデュ
ーサと
を備え、
前記少なくとも２つのポテンショメータのうち第１のポテンショメータは、前記第１の
円弧領域内の基準点における回転位置を検出するように構成され、前記少なくとも２つの
ポテンショメータのうち第２のポテンショメータは、少なくとも前記第２の円弧領域内の
基準点における前記回転位置を検出するように構成され、前記第１の回転センサは、前記
第２の円弧領域内の基準点を検出することができないようになっている、測定モジュール
。
【0071】
［条項ＩＩ］
外科器具に離脱可能に取り付けられるように構成された測定モジュールであって、
ハウジングと、
測定挿管と、
トランスデューサアセンブリであって、
前記測定挿管に連結され、前記ハウジングに対する前記測定挿管の移動時に歯車軸を
中心として３６０°を超えて回転するように構成された歯車であって、歯車が、前記歯車
軸を中心とする角回転経路を有する基準点を有し、前記角回転経路が第１の円弧領域と第
２の円弧領域とに区分けされ、前記第１の円弧領域が前記第２の円弧領域から離れている
、歯車と、
少なくとも２つの回転センサ機器から構成されるトランスデューサであって、前記少
なくとも２つの回転センサ機器のそれぞれが、前記歯車に対して回転可能に固定されてい
る、トランスデューサと
を備え、
第１の回転センサ機器が、前記第１の円弧領域内の基準点における回転位置を検出す
るように構成され、第２のセンサ機器は、前記第２の円弧領域内の基準点における前記回
転位置を検出するように構成され、前記第１の回転センサ機器が、前記第２の円弧領域内
の基準点を検出することができないようになっており、前記少なくとも２つの回転センサ
機器が、それぞれ、前記第1及び第２の円弧領域のそれぞれにおける前記基準点の検出さ
れた回転位置に対応する出力信号を独立して生成するように構成されている、トランスデ
ューサアセンブリと、
独立して生成された複数の前記出力信号のそれぞれを受信し、前記独立して生成された
複数の出力信号のそれぞれに基づいて、ドリルビットによって形成された組織の穿孔の深
さを決定するように構成されている制御器と
を備えている測定モジュール。
外科器具に離脱可能に取り付けられるように構成された測定モジュールであって、
ハウジングと、
測定挿管と、
トランスデューサアセンブリであって、
前記測定挿管に連結され、前記ハウジングに対する前記測定挿管の移動時に歯車軸を
中心として３６０°を超えて回転するように構成された歯車であって、歯車が、前記歯車
軸を中心とする角回転経路を有する基準点を有し、前記角回転経路が第１の円弧領域と第
２の円弧領域とに区分けされ、前記第１の円弧領域が前記第２の円弧領域から離れている
、歯車と、
少なくとも２つの回転センサ機器から構成されるトランスデューサであって、前記少
なくとも２つの回転センサ機器のそれぞれが、前記歯車に対して回転可能に固定されてい
る、トランスデューサと
を備え、
第１の回転センサ機器が、前記第１の円弧領域内の基準点における回転位置を検出す
るように構成され、第２のセンサ機器は、前記第２の円弧領域内の基準点における前記回
転位置を検出するように構成され、前記第１の回転センサ機器が、前記第２の円弧領域内
の基準点を検出することができないようになっており、前記少なくとも２つの回転センサ
機器が、それぞれ、前記第1及び第２の円弧領域のそれぞれにおける前記基準点の検出さ
れた回転位置に対応する出力信号を独立して生成するように構成されている、トランスデ
ューサアセンブリと、
独立して生成された複数の前記出力信号のそれぞれを受信し、前記独立して生成された
複数の出力信号のそれぞれに基づいて、ドリルビットによって形成された組織の穿孔の深
さを決定するように構成されている制御器と
を備えている測定モジュール。
【0072】
［条項ＩＩＩ］
プローブ及びハウジングを有する外科用工具と共に用いられるトランスデューサアセン
ブリであって、
前記プローブに連結され、前記ハウジングに対する前記プローブの移動時に歯車軸を中
心として３６０°を超えて回転するように構成された歯車であって、歯車が、前記歯車軸
を中心とする角回転経路を有する基準点を有し、前記角回転経路が第１の円弧領域と第２
の円弧領域とに区分けされ、前記第１の円弧領域が前記第２の円弧領域から離れている、
歯車と、
少なくとも２つのポテンショメータから構成されるトランスデューサであって、前記少
なくとも２つのポテンショメータのそれぞれが前記歯車に連結されている、トランスデュ
ーサと
を備え、
前記少なくとも２つのポテンショメータのうち第１のポテンショメータは、前記第１の
円弧領域内の基準点における回転位置を検出するように構成され、前記少なくとも２つの
ポテンショメータのうち第２のポテンショメータは、少なくとも前記第２の円弧領域内の
基準点における前記回転位置を検出するように構成され、前記第１のポテンショメータが
、前記第２の円弧領域内の基準点を検出することができないようになっている、トランス
デューサアセンブリ。
プローブ及びハウジングを有する外科用工具と共に用いられるトランスデューサアセン
ブリであって、
前記プローブに連結され、前記ハウジングに対する前記プローブの移動時に歯車軸を中
心として３６０°を超えて回転するように構成された歯車であって、歯車が、前記歯車軸
を中心とする角回転経路を有する基準点を有し、前記角回転経路が第１の円弧領域と第２
の円弧領域とに区分けされ、前記第１の円弧領域が前記第２の円弧領域から離れている、
歯車と、
少なくとも２つのポテンショメータから構成されるトランスデューサであって、前記少
なくとも２つのポテンショメータのそれぞれが前記歯車に連結されている、トランスデュ
ーサと
を備え、
前記少なくとも２つのポテンショメータのうち第１のポテンショメータは、前記第１の
円弧領域内の基準点における回転位置を検出するように構成され、前記少なくとも２つの
ポテンショメータのうち第２のポテンショメータは、少なくとも前記第２の円弧領域内の
基準点における前記回転位置を検出するように構成され、前記第１のポテンショメータが
、前記第２の円弧領域内の基準点を検出することができないようになっている、トランス
デューサアセンブリ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8】
【図9】
【図10】
【手続補正書】
【提出日】2024-06-27
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ドリルビットを作動させるように構成される外科用ドリル装置であって、
ハウジングと、
前記ハウジングに移動可能に取り付けられたプローブであって、処置対象物に対応して配置されるように構成されたプローブと、
トランスデューサアセンブリであって、
前記プローブに連結され、前記ハウジングに対する前記プローブの移動時に歯車軸を中心として３６０°を超えて回転するように構成された歯車と、
少なくとも２つのポテンショメータから構成されるトランスデューサであって、前記少なくとも２つのポテンショメータのそれぞれが前記歯車に連結されている、トランスデューサと
を備える、トランスデューサアセンブリと
を備えている外科用ドリル装置。
ハウジングと、
前記ハウジングに移動可能に取り付けられたプローブであって、処置対象物に対応して配置されるように構成されたプローブと、
トランスデューサアセンブリであって、
前記プローブに連結され、前記ハウジングに対する前記プローブの移動時に歯車軸を中心として３６０°を超えて回転するように構成された歯車と、
少なくとも２つのポテンショメータから構成されるトランスデューサであって、前記少なくとも２つのポテンショメータのそれぞれが前記歯車に連結されている、トランスデューサと
を備える、トランスデューサアセンブリと
を備えている外科用ドリル装置。
【請求項2】
前記少なくとも２つのポテンショメータによって独立して生成された出力信号を受信し、独立して生成された前記出力信号に基づいて、ドリルビットによって形成された組織の穿孔の深さを決定するように構成された制御器をさらに備える、請求項１に記載の外科用ドリル装置。
【請求項3】
ディスプレイをさらに備え、
前記制御器が、決定された前記穿孔の深さに対応する穿孔深さ信号であって、前記ディスプレイによって受信される穿孔深さ信号を生成するように構成され、
前記穿孔深さ信号は、ユーザーが見ることができるように前記ディスプレイ上に表示される、請求項２に記載の外科用ドリル装置。
前記制御器が、決定された前記穿孔の深さに対応する穿孔深さ信号であって、前記ディスプレイによって受信される穿孔深さ信号を生成するように構成され、
前記穿孔深さ信号は、ユーザーが見ることができるように前記ディスプレイ上に表示される、請求項２に記載の外科用ドリル装置。
【請求項4】
前記少なくとも２つのポテンショメータのそれぞれは、
抵抗要素に電気接続された１対の端子部分を有する本体部分であって、前記１対の端子部分のうち一方の端子部分が、第１の基準信号を受信するように構成され、前記１対の端子部分のうち他方の端子部分が、第２の基準信号に接続され、前記抵抗要素が、前記１対の端子部分間の円弧長さを画定する円弧形状を有し、前記１対の端子部分が、追加的な円弧長さを画定する間隙によって互いに離れている、本体部分と、
前記本体部分内に連結されると共に前記歯車に連結されたロータ部分であって、ロータ部分が、前記本体部分の第３の端子部分に電気接続されたワイパーアームを備え、前記歯車の歯車軸を中心とする回転によって、前記ワイパーアームが前記歯車軸を中心として回転する、ロータ部分と
を備え、
前記抵抗要素の円弧長さに沿った前記ワイパーアームの位置決めによって、出力信号が前記第３の端子部分に生成され、前記出力信号が、前記抵抗要素の円弧長さに沿った相対的な位置決めに対応し、前記第１の基準信号に関して換算され、
前記間隙内への前記ワイパーアームの位置決めによって、中断信号が生成され、
前記ワイパーアームは、前記歯車が前記歯車軸を中心として３６０°回転するときに、前記歯車の回転位置に応じて前記円弧長さに沿って前記抵抗要素に接続するように位置決めされるようになっている、請求項２に記載の外科用ドリル装置。
抵抗要素に電気接続された１対の端子部分を有する本体部分であって、前記１対の端子部分のうち一方の端子部分が、第１の基準信号を受信するように構成され、前記１対の端子部分のうち他方の端子部分が、第２の基準信号に接続され、前記抵抗要素が、前記１対の端子部分間の円弧長さを画定する円弧形状を有し、前記１対の端子部分が、追加的な円弧長さを画定する間隙によって互いに離れている、本体部分と、
前記本体部分内に連結されると共に前記歯車に連結されたロータ部分であって、ロータ部分が、前記本体部分の第３の端子部分に電気接続されたワイパーアームを備え、前記歯車の歯車軸を中心とする回転によって、前記ワイパーアームが前記歯車軸を中心として回転する、ロータ部分と
を備え、
前記抵抗要素の円弧長さに沿った前記ワイパーアームの位置決めによって、出力信号が前記第３の端子部分に生成され、前記出力信号が、前記抵抗要素の円弧長さに沿った相対的な位置決めに対応し、前記第１の基準信号に関して換算され、
前記間隙内への前記ワイパーアームの位置決めによって、中断信号が生成され、
前記ワイパーアームは、前記歯車が前記歯車軸を中心として３６０°回転するときに、前記歯車の回転位置に応じて前記円弧長さに沿って前記抵抗要素に接続するように位置決めされるようになっている、請求項２に記載の外科用ドリル装置。
【請求項5】
各ポテンショメータにおける前記本体部分上の前記抵抗要素の円弧長さは、１１πｒ／６以下となっており、
ｒが、前記ワイパーアームのそれぞれにおける半径長さとなっている、請求項４に記載の外科用ドリル装置。
ｒが、前記ワイパーアームのそれぞれにおける半径長さとなっている、請求項４に記載の外科用ドリル装置。
【請求項6】
前記少なくとも２つのポテンショメータのうち１つのポテンショメータにおける前記本体部分が、前記少なくとも２つのポテンショメータのうち他の１つのポテンショメータにおける前記本体部分に対して前記歯車軸を中心として０°よりも大きく３６０°よりも小さな角度にて回転している、請求項４に記載の外科用ドリル装置。
【請求項7】
前記少なくとも２つのポテンショメータの各ワイパーアームが、前記歯車の少なくとも１つの回転位置にて各抵抗要素に電気接続されるように位置決めされる、請求項４に記載の外科用ドリル装置。
【請求項8】
前記少なくとも２つのポテンショメータの各ワイパーアームが、前記歯車の少なくとも１つの回転位置にて各抵抗要素に電気接続されるように位置決めされ、
前記少なくとも２つのポテンショメータの各ワイパーアームが、各出力信号を生成し、各出力信号が、各抵抗要素の円弧長さに沿った相対的な位置決めに対応し、受信した前記第１の基準信号に関して換算され、
前記制御器が、前記少なくとも２つのポテンショメータの各ワイパーアームから前記出力信号を受信しかつ組み合わせ、前記出力信号に基づいて、前記ハウジングに対する前記プローブの移動量を決定するように構成されている、請求項４に記載の外科用ドリル装置。
前記少なくとも２つのポテンショメータの各ワイパーアームが、各出力信号を生成し、各出力信号が、各抵抗要素の円弧長さに沿った相対的な位置決めに対応し、受信した前記第１の基準信号に関して換算され、
前記制御器が、前記少なくとも２つのポテンショメータの各ワイパーアームから前記出力信号を受信しかつ組み合わせ、前記出力信号に基づいて、前記ハウジングに対する前記プローブの移動量を決定するように構成されている、請求項４に記載の外科用ドリル装置。
【請求項9】
前記ワイパーアームのそれぞれが、各出力信号を生成し、各出力信号が、各抵抗要素の円弧長さに沿った相対的な位置決めに対応し、かつ受信した前記第１の基準信号に対応し、
前記制御器が、前記出力信号を受信し、前記出力信号に基づいて、前記ハウジングに対する前記プローブの移動量を決定するように構成されている、請求項８に記載の外科用ドリル装置。
前記制御器が、前記出力信号を受信し、前記出力信号に基づいて、前記ハウジングに対する前記プローブの移動量を決定するように構成されている、請求項８に記載の外科用ドリル装置。
【請求項10】
前記少なくとも２つのポテンショメータのうち１つのポテンショメータにおける前記ワイパーアームが対応する抵抗要素に接続されるように位置決めされたときに、前記制御器は、前記少なくとも２つのポテンショメータのうち前記１つのポテンショメータから前記生成された対応する出力電圧信号を受信し、前記生成された対応する出力信号に基づいて、前記ハウジングに対する前記プローブの移動量を決定するように構成されている、請求項４に記載の外科用ドリル装置。
【請求項11】
前記制御器は、前記歯車軸を中心として回転する前記歯車の全回転の数を決定するようにさらに構成され、
各全回転は、前記ハウジングに対する前記プローブの所定の移動量に対応し、
前記制御器は、前記出力信号のそれぞれ、前記中断信号のそれぞれ、及び前記全回転の数に基づいて、前記ハウジングに対する前記プローブの全移動量を決定するように構成されている、請求項４に記載の外科用ドリル装置。
各全回転は、前記ハウジングに対する前記プローブの所定の移動量に対応し、
前記制御器は、前記出力信号のそれぞれ、前記中断信号のそれぞれ、及び前記全回転の数に基づいて、前記ハウジングに対する前記プローブの全移動量を決定するように構成されている、請求項４に記載の外科用ドリル装置。
【請求項12】
外科用工具であって、
ハウジングと、
前記ハウジングに移動可能に取り付けられたプローブと、
トランスデューサアセンブリであって、
前記プローブに連結され、前記ハウジングに対する前記プローブの移動時に歯車軸を中心として３６０°を超えて回転するように構成された歯車と、
少なくとも２つの回転センサ機器であって、前記少なくとも２つの回転センサ機器のそれぞれは前記歯車に対して回転可能に固定され、それぞれ独立して出力信号を生成するように構成されている、少なくとも２つの回転センサ機器と、
前記少なくとも２つの回転センサ機器によって独立して生成された出力信号を受信し、独立して生成された前記出力信号のそれぞれに基づいて、組織に形成された穿孔の深さを決定するように構成される制御器と
を備える、トランスデューサアセンブリと
を備えている外科用工具。
ハウジングと、
前記ハウジングに移動可能に取り付けられたプローブと、
トランスデューサアセンブリであって、
前記プローブに連結され、前記ハウジングに対する前記プローブの移動時に歯車軸を中心として３６０°を超えて回転するように構成された歯車と、
少なくとも２つの回転センサ機器であって、前記少なくとも２つの回転センサ機器のそれぞれは前記歯車に対して回転可能に固定され、それぞれ独立して出力信号を生成するように構成されている、少なくとも２つの回転センサ機器と、
前記少なくとも２つの回転センサ機器によって独立して生成された出力信号を受信し、独立して生成された前記出力信号のそれぞれに基づいて、組織に形成された穿孔の深さを決定するように構成される制御器と
を備える、トランスデューサアセンブリと
を備えている外科用工具。
【請求項13】
前記制御器は、さらに、
前記歯車における第１の回転位置を決定し、
決定された前記第１の回転位置から歯車軸を中心とする単一の回転方向における前記歯車の全回転の数を決定し、各全回転が、前記ハウジングに対する前記プローブの所定の移動量に対応し、
前記歯車における第２の回転位置を決定し、
前記第１及び第２の回転位置、および前記歯車の前記全回転の数に基づいて、前記ハウジングに対する前記プローブの移動量を決定するように構成されている、請求項１２に記載の外科用工具。
前記歯車における第１の回転位置を決定し、
決定された前記第１の回転位置から歯車軸を中心とする単一の回転方向における前記歯車の全回転の数を決定し、各全回転が、前記ハウジングに対する前記プローブの所定の移動量に対応し、
前記歯車における第２の回転位置を決定し、
前記第１及び第２の回転位置、および前記歯車の前記全回転の数に基づいて、前記ハウジングに対する前記プローブの移動量を決定するように構成されている、請求項１２に記載の外科用工具。
【請求項14】
ディスプレイをさらに備え、
前記制御器は、決定された前記穿孔の深さに対応する穿孔深さ信号であって、前記ディスプレイによって受信される穿孔深さ信号を生成するように構成され、前記穿孔深さ信号は、ユーザーが見ることができるように前記ディスプレイ上に表示される、請求項１２に記載の外科用工具。
前記制御器は、決定された前記穿孔の深さに対応する穿孔深さ信号であって、前記ディスプレイによって受信される穿孔深さ信号を生成するように構成され、前記穿孔深さ信号は、ユーザーが見ることができるように前記ディスプレイ上に表示される、請求項１２に記載の外科用工具。
【請求項15】
ドリル装置に取り付けられたドリルビットによって形成された処置対象物の穿孔深さを決定する方法であって、前記ドリル装置が、
ハウジングと、
前記ハウジングに連結されたプローブと、
歯車と、少なくとも２つの回転センサ機器から構成されるトランスデューサとを備えるトランスデューサアセンブリと
を備えている、方法において、
前記歯車における第１の回転位置を決定するステップと、
決定された前記第１の回転位置から歯車軸を中心とする単一の回転方向における前記歯車の全回転の数を決定するステップであって、各全回転が、前記ハウジングに対する前記プローブの所定の移動量に対応する、ステップと、
前記歯車における第２の回転位置を決定するステップと、
前記第１及び第２の回転位置と、前記歯車の前記全回転の数とから前記ハウジングに対する前記プローブの移動量を決定するステップと
を含む方法。
ハウジングと、
前記ハウジングに連結されたプローブと、
歯車と、少なくとも２つの回転センサ機器から構成されるトランスデューサとを備えるトランスデューサアセンブリと
を備えている、方法において、
前記歯車における第１の回転位置を決定するステップと、
決定された前記第１の回転位置から歯車軸を中心とする単一の回転方向における前記歯車の全回転の数を決定するステップであって、各全回転が、前記ハウジングに対する前記プローブの所定の移動量に対応する、ステップと、
前記歯車における第２の回転位置を決定するステップと、
前記第１及び第２の回転位置と、前記歯車の前記全回転の数とから前記ハウジングに対する前記プローブの移動量を決定するステップと
を含む方法。
【請求項16】
前記歯車の前記第２の回転位置は、前記第１の回転位置とは異なっている、請求項１５に記載の方法。
【請求項17】
前記ドリル装置はまた、前記トランスデューサアセンブリに連結された制御器を備え、
前記方法は、前記ハウジングに対する前記プローブの前記移動量に対応する穿孔深さ信号を前記制御器によって生成するステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
前記方法は、前記ハウジングに対する前記プローブの前記移動量に対応する穿孔深さ信号を前記制御器によって生成するステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項18】
前記ドリル装置はまた、前記制御器に連結されたディスプレイを備え、
前記方法は、生成された前記穿孔深さ信号を前記ディスプレイ上に表示するステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
前記方法は、生成された前記穿孔深さ信号を前記ディスプレイ上に表示するステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項19】
前記少なくとも２つの回転センサ機器のそれぞれが、ポテンショメータから構成され、
各ポテンショメータが、
抵抗要素に電気接続された１対の端子部分を有する本体部分であって、前記１対の端子部分のうち一方の端子部分が、第１の基準信号を受信するように構成され、前記１対の端子部分のうち他方の端子部分が、第２の基準信号に接続され、前記抵抗要素が、前記１対の端子部分間の円弧長さを画定する円弧形状を有し、前記１対の端子部分が、追加的な円弧長さを画定する間隙によって互いに離れている、本体部分と、
前記本体部分内に連結されると共に前記歯車に連結されたロータ部分であって、ロータ部分が、前記本体部分の第３の端子部分に電気的に接続されたワイパーアームを備え、前記歯車の歯車軸を中心とする回転によって、前記ワイパーアームが前記歯車軸を中心として回転するようになっている、ロータ部分と
を備え、
前記抵抗要素の円弧長さに沿った前記ワイパーアームの位置決めによって、出力信号が前記第３の端子部分に生成され、前記出力信号は、前記抵抗要素の円弧長さに沿った相対的な位置決めに対応し、かつ前記第１の基準信号に関して換算され、
前記間隙内への前記ワイパーアームの位置決めによって、中断信号が生成され、
前記ワイパーアームは、前記歯車が前記歯車軸を中心として３６０°回転するときに、前記歯車の回転位置に応じて前記円弧長さに沿って前記抵抗要素に接続するように位置決めされる、請求項１７に記載の方法。
各ポテンショメータが、
抵抗要素に電気接続された１対の端子部分を有する本体部分であって、前記１対の端子部分のうち一方の端子部分が、第１の基準信号を受信するように構成され、前記１対の端子部分のうち他方の端子部分が、第２の基準信号に接続され、前記抵抗要素が、前記１対の端子部分間の円弧長さを画定する円弧形状を有し、前記１対の端子部分が、追加的な円弧長さを画定する間隙によって互いに離れている、本体部分と、
前記本体部分内に連結されると共に前記歯車に連結されたロータ部分であって、ロータ部分が、前記本体部分の第３の端子部分に電気的に接続されたワイパーアームを備え、前記歯車の歯車軸を中心とする回転によって、前記ワイパーアームが前記歯車軸を中心として回転するようになっている、ロータ部分と
を備え、
前記抵抗要素の円弧長さに沿った前記ワイパーアームの位置決めによって、出力信号が前記第３の端子部分に生成され、前記出力信号は、前記抵抗要素の円弧長さに沿った相対的な位置決めに対応し、かつ前記第１の基準信号に関して換算され、
前記間隙内への前記ワイパーアームの位置決めによって、中断信号が生成され、
前記ワイパーアームは、前記歯車が前記歯車軸を中心として３６０°回転するときに、前記歯車の回転位置に応じて前記円弧長さに沿って前記抵抗要素に接続するように位置決めされる、請求項１７に記載の方法。
【請求項20】
前記ハウジングに対する前記プローブの移動量を決定する前記ステップは、
前記１対の端子部分のうち前記一方の端子部分に前記第１の基準信号を供給するステップと、
前記ドリル装置が前記処置対象物に対して位置決めされた後で前記ドリル装置を作動させるステップの前に、前記歯車の初期回転位置に対応する初期信号を前記ワイパーアームのそれぞれから生成させるステップと、
生成された前記初期信号のそれぞれを前記制御器に送信するステップと、
前記ドリル装置を作動させる前記ステップの後、前記歯車の最終回転位置に対応する前記ワイパーアームのそれぞれにおける最終位置決めを決定するステップと、
前記ドリル装置を作動させる前記ステップの後、前記ワイパーアームのそれぞれにおける決定された前記最終位置決めに対応する最終信号を前記ワイパーアームのそれぞれから生成させるステップと、
前記ドリル装置を作動させる前記ステップ中、前記ワイパーアームのうち１つのワイパーアームから生成される明らかに別の中断信号の数を決定するステップと、
決定された前記明らかに別の中断信号の数に対応する追加的な信号を生成し、前記制御器に送信するステップと、
前記初期信号のそれぞれ、前記最終信号のそれぞれ、及び前記追加的な信号を前記制御器によって処理するステップと、
前記初期信号、前記最終信号、及び前記追加的な信号に対応する穿孔深さ信号を前記制御器によって生成するステップと
を含む請求項１９に記載の方法。
前記１対の端子部分のうち前記一方の端子部分に前記第１の基準信号を供給するステップと、
前記ドリル装置が前記処置対象物に対して位置決めされた後で前記ドリル装置を作動させるステップの前に、前記歯車の初期回転位置に対応する初期信号を前記ワイパーアームのそれぞれから生成させるステップと、
生成された前記初期信号のそれぞれを前記制御器に送信するステップと、
前記ドリル装置を作動させる前記ステップの後、前記歯車の最終回転位置に対応する前記ワイパーアームのそれぞれにおける最終位置決めを決定するステップと、
前記ドリル装置を作動させる前記ステップの後、前記ワイパーアームのそれぞれにおける決定された前記最終位置決めに対応する最終信号を前記ワイパーアームのそれぞれから生成させるステップと、
前記ドリル装置を作動させる前記ステップ中、前記ワイパーアームのうち１つのワイパーアームから生成される明らかに別の中断信号の数を決定するステップと、
決定された前記明らかに別の中断信号の数に対応する追加的な信号を生成し、前記制御器に送信するステップと、
前記初期信号のそれぞれ、前記最終信号のそれぞれ、及び前記追加的な信号を前記制御器によって処理するステップと、
前記初期信号、前記最終信号、及び前記追加的な信号に対応する穿孔深さ信号を前記制御器によって生成するステップと
を含む請求項１９に記載の方法。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0072】
［条項ＩＩＩ］
プローブ及びハウジングを有する外科用工具と共に用いられるトランスデューサアセンブリであって、
前記プローブに連結され、前記ハウジングに対する前記プローブの移動時に歯車軸を中心として３６０°を超えて回転するように構成された歯車であって、歯車が、前記歯車軸を中心とする角回転経路を有する基準点を有し、前記角回転経路が第１の円弧領域と第２の円弧領域とに区分けされ、前記第１の円弧領域が前記第２の円弧領域から離れている、歯車と、
少なくとも２つのポテンショメータから構成されるトランスデューサであって、前記少なくとも２つのポテンショメータのそれぞれが前記歯車に連結されている、トランスデューサと
を備え、
前記少なくとも２つのポテンショメータのうち第１のポテンショメータは、前記第１の円弧領域内の基準点における回転位置を検出するように構成され、前記少なくとも２つのポテンショメータのうち第２のポテンショメータは、少なくとも前記第２の円弧領域内の基準点における前記回転位置を検出するように構成され、前記第１のポテンショメータが、前記第２の円弧領域内の基準点を検出することができないようになっている、トランスデューサアセンブリ。
［実施形態例１］
ドリルビットを作動させるように構成される外科用ドリル装置であって、
ハウジングと、
前記ハウジングに移動可能に取り付けられたプローブであって、処置対象物に対応して配置されるように構成されたプローブと、
トランスデューサアセンブリであって、
前記プローブに連結され、前記ハウジングに対する前記プローブの移動時に歯車軸を中心として３６０°を超えて回転するように構成された歯車であって、歯車が、前記歯車軸を中心とする角回転経路を有する基準点を有し、前記角回転経路が第１の円弧領域と第２の円弧領域とに区分けされ、前記第１の円弧領域が前記第２の円弧領域から離れている、歯車と、
少なくとも２つのポテンショメータから構成されるトランスデューサであって、前記少なくとも２つのポテンショメータのそれぞれが前記歯車に連結されている、トランスデューサと
を備え、
前記少なくとも２つのポテンショメータのうち第１のポテンショメータが、前記第１の円弧領域内の基準点における回転位置を検出するように構成され、前記少なくとも２つのポテンショメータのうち第２のポテンショメータが、少なくとも前記第２の円弧領域内の基準点における回転位置を検出するように構成され、前記第１のポテンショメータが、前記第２の円弧領域内の基準点を検出できないようになっている、トランスデューサアセンブリと
を備えている外科用ドリル装置。
［実施形態例２］
前記少なくとも２つのポテンショメータが、前記第１及び第２の円弧領域のそれぞれにおける前記基準点の検出された回転位置に対応する出力信号を独立して生成するように構成されている、実施形態例１に記載の外科用ドリル装置。
［実施形態例３］
前記ポテンショメータのそれぞれに連結された制御器をさらに備え、
前記制御器は、独立して生成された複数の前記出力信号のそれぞれを受信し、前記独立して生成された複数の出力信号のそれぞれに基づいて、前記ハウジングに対する前記プローブの移動量を決定するように構成されている、実施形態例２に記載の外科用ドリル装置。
［実施形態例４］
ディスプレイをさらに備え、
前記制御器が、前記決定された穿孔深さに対応する穿孔深さ信号であって、前記ディスプレイによって受信される穿孔深さ信号を生成するように構成され、
前記穿孔深さ信号は、ユーザーが見ることができるように前記ディスプレイ上に表示される、実施形態例３に記載の外科用ドリル装置。
［実施形態例５］
前記少なくとも２つのポテンショメータのそれぞれは、
抵抗要素に電気接続された１対の端子部分を有する本体部分であって、前記１対の端子部分のうち一方の端子部分が、第１の基準信号を受信するように構成され、前記１対の端子部分のうち他方の端子部分が、第２の基準信号に接続され、前記抵抗要素が、前記１対の端子部分間の円弧長さを画定する円弧形状を有し、前記１対の端子部分が、追加的な円弧長さを画定する間隙によって互いに離れている、本体部分と、
前記本体部分内に連結されると共に前記歯車に連結されたロータ部分であって、ロータ部分が、前記本体部分の第３の端子部分に電気接続されたワイパーアームを備え、前記歯車の歯車軸を中心とする前記回転方向における回転によって、前記ワイパーアームのそれぞれが前記歯車軸を中心として前記回転方向に回転する、ロータ部分と
を備え、
各抵抗要素の円弧長さに沿った前記少なくとも２つのポテンショメータにおける前記ワイパーアームのそれぞれの位置決めによって、各出力信号が前記第３の端子部分に生成され、各出力信号が、各抵抗要素の円弧長さに沿ったその相対的な位置決めに対応し、前記受信した第１の基準信号に関して換算され、
前記間隙内への前記少なくとも２つのポテンショメータにおける前記ワイパーアームのそれぞれの位置決めによって、中断信号が生成され、
前記少なくとも２つのポテンショメータにおける前記ワイパーアームのうち少なくとも１つワイパーアームは、前記歯車が前記歯車軸を中心として３６０°回転するときに、前記歯車の基準点における複数の回転位置のうち取り得る回転位置の１つずつに応じて前記円弧長さに沿ってその各抵抗要素に接続するように位置決めされるようになっている、実施形態例１～５のいずれか一項に記載の外科用ドリル装置。
［実施形態例６］
各ポテンショメータに連結された制御器をさらに備え、
前記制御器が、前記独立して生成された各出力信号のを受信し、前記独立して生成された各出力信号に基づいて、前記ドリルビットによって形成された組織の前記穿孔の深さを決定するように構成されている、実施形態例５に記載の外科用ドリル装置。
［実施形態例７］
各ポテンショメータにおける前記本体部分上の抵抗要素の円弧長さは、１１πｒ／６以下となっており、
ｒが、前記少なくとも２つのワイパーアームのそれぞれにおける半径長さとなっている、実施形態例５又は６に記載の外科用ドリル装置。
［実施形態例８］
前記少なくとも２つのポテンショメータのうち１つのポテンショメータにおける前記本体部分が、前記少なくとも２つのポテンショメータのうち他の１つのポテンショメータにおける前記本体部分に対して前記歯車軸を中心として０°よりも大きく３６０°よりも小さな角度にて回転している、実施形態例５～７のいずれか一項に記載の外科用ドリル装置。
［実施形態例９］
前記少なくとも２つのポテンショメータのうち１つのポテンショメータにおける前記本体部分が、前記少なくとも２つのポテンショメータのうち他の１つのポテンショメータにおける前記本体部分に対して前記歯車軸を中心として３０°から３３０°の範囲内の角度にて回転している、実施形態例５～８のいずれか一項に記載の外科用ドリル装置。
［実施形態例１０］
前記少なくとも２つのポテンショメータのうち１つのポテンショメータにおける前記本体部分は、前記少なくとも２つのポテンショメータのうち他の１つのポテンショメータにおける前記本体部分に対して前記歯車軸を中心として１８０°回転している、実施形態例５～９のいずれか一項に記載の外科用ドリル装置。
［実施形態例１１］
前記少なくとも２つのワイパーアームのうち少なくとも２つのポテンショメータが、前記歯車の基準点における複数の回転位置のうち少なくとも１つの回転位置にて各抵抗要素に電気接続されるように位置決めされる、実施形態例５～１０のいずれか一項に記載の外科用ドリル装置。
［実施形態例１２］
前記少なくとも２つのワイパーアームのうち少なくとも２つのポテンショメータが、前記歯車の基準点における複数の回転位置のうち少なくとも１つの回転位置にて各抵抗要素に電気接続されるように位置決めされ、
前記接続された各ワイパーアームが、各出力信号を生成し、各出力信号が、各抵抗要素の円弧長さに沿ったその相対的な位置決めに対応し、前記受信した第１の基準信号に関して換算され、
前記制御器が、前記生成された各出力信号を受信しかつ組み合わせ、前記受信しかつ組み合わせた各出力信号に基づいて、前記ハウジングに対する前記プローブの移動量を決定するように構成されている、実施形態例６に記載の外科用ドリル装置。
［実施形態例１３］
前記接続された各ワイパーアームが、各出力信号を生成し、各出力信号が、各抵抗要素の円弧長さに沿ったその相対的な位置決めに対応し、かつ前記受信した第１の基準信号に対応し、
前記制御器が、前記生成された複数の出力信号を受信し、前記生成された複数の出力信号のうち１つの生成された出力信号を選択し、前記生成された出力信号のうち前記１つの生成された出力信号に基づいて、前記ハウジングに対する前記プローブの移動量を決定するように構成されている、実施形態例１２に記載の外科用ドリル装置。
［実施形態例１４］
前記少なくとも２つのポテンショメータのうち１つのポテンショメータにおける前記ワイパーアームがその抵抗要素に接続されるように位置決めされたときに、前記制御器は、前記少なくとも２つのポテンショメータのうち前記１つのポテンショメータから前記生成された対応する出力電圧信号を受信し、前記生成された対応する出力信号に基づいて、前記ハウジングに対する前記プローブの移動量を決定するように構成されている、実施形態例６に記載の外科用ドリル装置。
［実施形態例１５］
前記制御器は、前記歯車軸を中心として前記回転方向に回転する前記歯車における複数の全回転の数を決定するようにさらに構成され、
各全回転は、前記ハウジングに対する前記プローブの所定の移動量に対応し、
前記制御器は、前記生成された対応する各出力信号、前記生成された各中断信号、及び前記決定された複数の全回転の数に基づいて、前記ハウジングに対する前記プローブの全移動量を決定するように構成されている、実施形態例３に記載の外科用ドリル装置。
［実施形態例１６］
前記制御器は、前記歯車軸を中心として前記回転方向に回転する前記歯車における複数の全回転の数を決定するようにさらに構成され、
各全回転は、前記ハウジングに対する前記プローブの所定の移動量に対応しており、
前記制御器は、前記生成された対応する各出力信号、前記生成された各中断信号、及び前記決定された複数の全回転の数に基づいて、前記ハウジングに対する前記プローブの全移動量を決定するように構成されている、実施形態例６に記載の外科用ドリル装置。
［実施形態例１７］
前記ハウジング内に配置された連結アセンブリであって、前記ドリルビットを離脱可能に連結するように構成された連結アセンブリをさらに備えている実施形態例１～１６のいずれか一項に記載の外科用ドリル装置。
［実施形態例１８］
ドリル装置に取り付けられたドリルビットによって形成された処置対象物の穿孔深さを決定するの方法であって、前記ドリル装置が、
ハウジングと、
前記ハウジングに連結されたプローブと、
前記プローブに連結された歯車と、前記歯車に連結された少なくとも２つの回転センサ機器から構成されるトランスデューサとを備えるトランスデューサアセンブリと
を備えている、方法において、
前記歯車における第１の回転位置を決定するステップと、
前記決定された第１の回転位置から歯車軸を中心とする単一の回転方向における前記歯車における複数の全回転の数を決定するステップであって、各全回転が、前記ハウジングに対する前記プローブの所定の移動量に対応する、ステップと、
前記歯車における第２の回転位置を決定するステップであって、前記決定された第２の回転位置が、前記決定された第１の回転位置と同じか又は異なっている、ステップと、
前記決定された第１及び第２の回転位置と、前記歯車の前記決定された複数の全回転の数とから前記ハウジングに対する前記プローブの移動量を決定するステップと
を含む方法。
［実施形態例１９］
前記ドリル装置はまた、前記トランスデューサアセンブリに連結された制御器を備え、
前記方法は、前記ハウジングに対する前記プローブの前記決定された移動量に対応する穿孔深さ信号を前記制御器によって生成するステップをさらに含む、実施形態例１８に記載の方法。
［実施形態例２０］
前記ドリル装置はまた、前記制御器に連結されたディスプレイを備え、
前記方法は、前記生成された穿孔深さ信号を前記ディスプレイ上に表示するステップをさらに含む、実施形態例１９に記載の方法。
［実施形態例２１］
前記少なくとも２つの回転センサ機器のそれぞれが、ポテンショメータから構成され、
複数の前記ポテンショメータのそれぞれが、
抵抗要素に接続された１対の端子部分を有する本体部分であって、前記１対の端子部分のうち一方の端子部分が、第１の基準信号を受信するように構成され、前記１対の端子部分のうち他方の端子部分が、第２の基準信号に接続され、前記抵抗要素が、前記１対の端子部分間の円弧長さを画定する円弧形状を有し、前記１対の端子部分が、追加的な円弧長さを画定する間隙によって互いに離れている、本体部分と、
前記本体部分内に連結されると共に前記歯車に連結されたロータ部分であって、ロータ部分が、第３の端子部分に接続されたワイパーアームを備え、前記歯車の歯車軸を中心とする前記単一の回転方向における回転によって、複数の前記ワイパーアームのそれぞれが前記歯車軸を中心として前記単一の回転方向に回転するようになっている、ロータ部分と
を備え、
各抵抗要素の円弧長さに沿った各ワイパーアームの位置決めによって、各出力信号が前記第３の端子部分に生成され、各出力信号は、各抵抗要素の円弧長さに沿ったその相対的な位置決めに対応し、かつ前記受信した第１の基準信号に対応し、
前記間隙内への各ワイパーアームの位置決めによって、中断信号が生成され、
前記複数のワイパーアームのうち少なくとも１つのワイパーアームは、前記歯車が前記歯車軸を中心として前記第１の回転方向に３６０°回転するときに、前記歯車における複数の回転位置のうち取り得る回転位置の１つずつに応じて前記円弧長さに沿ってその各抵抗要素に接続するように位置決めされる、実施形態例１９又は２０に記載の方法。
［実施形態例２２］
前記ハウジングに対する前記プローブの全移動量を決定する前記ステップは、
前記１対の端子部分のうち前記一方の端子部分に前記第１の基準信号を供給するステップと、
前記ドリル装置が前記処置対象物に対して位置決めされた後で前記ドリル装置を作動させるステップの前に、前記歯車の初期回転位置に対応する各初期信号を前記少なくとも２つのワイパーアームのそれぞれから生成させるステップと、
前記生成された各初期信号を前記制御器に送信するステップと、
前記ドリル装置を作動させる前記ステップの後、前記歯車の最終回転位置に対応する前記少なくとも２つのワイパーアームのそれぞれにおける最終位置決めを決定するステップと、
前記ドリル装置を作動させる前記ステップの後、前記少なくとも２つのワイパーアームのそれぞれにおける前記決定された最終位置決めに対応する各最終信号を前記少なくとも２つのワイパーアームのそれぞれから生成させるステップと、
前記ドリル装置を作動させる前記ステップ中、前記少なくとも２つのワイパーアームのうち１つのワイパーアームから生成される明らかに別の中断信号の数を決定するステップと、
前記決定された明らかに別の中断信号の数に対応する追加的な信号を生成し、前記制御器に送信するステップと、
前記生成された各初期信号、前記生成された各最終信号、及び前記生成された追加的な信号を前記制御器によって処理するステップと、
前記処理された各初期信号、前記処理された各最終信号、及び前記処理された追加的な信号に対応する穿孔深さ信号を前記制御器によって生成するステップと
を含む実施形態例２１に記載の方法。
［実施形態例２３］
ドリルビットを作動させるように構成される外科用ドリル装置であって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置された連結アセンブリであって、前記ドリルビットを離脱可能に連結するように構成される連結アセンブリと、
前記ハウジングに移動可能に取り付けられるプローブであって、組織に対応して配置されるように構成されたプローブと、
トランスデューサアセンブリであって、
前記プローブに連結され、前記ハウジングに対する前記プローブの移動時に歯車軸を中心として３６０°を超えて回転するように構成された歯車であって、歯車が、前記歯車軸を中心とする角回転経路を有する基準点を有し、前記角回転経路が、第１の円弧領域と第２の円弧領域とに区分けされ、前記第１の円弧領域が前記第２の円弧領域から離れている、歯車と、
少なくとも２つの回転センサ機器から構成されるトランスデューサであって、前記少なくとも２つの回転センサ機器が前記歯車に回転可能に固定されている、トランスデューサと
を備え、
前記第１の回転センサ機器が、前記第１の円弧領域内の基準点における回転位置を検出するように構成され、第２の回転センサ機器が、前記第２の円弧領域内における前記基準点の回転位置を検出するように構成され、前記第１の回転センサ機器が、前記第２の円弧領域内の基準点を検出できないようになっており、前記少なくとも２つの回転センサ機器が、それぞれ、前記第１及び第２の円弧領域のそれぞれの基準点における前記検出された回転位置に対応する出力信号を独立して生成するように構成されている、トランスデューサアセンブリと、
独立して生成された複数の前記出力信号のそれぞれを受信し、前記独立して生成された複数の出力信号のそれぞれに基づいて、前記ドリルビットによって形成された前記組織の穿孔の深さを決定するように構成される制御器と、
を備えている外科用ドリル装置。
プローブ及びハウジングを有する外科用工具と共に用いられるトランスデューサアセンブリであって、
前記プローブに連結され、前記ハウジングに対する前記プローブの移動時に歯車軸を中心として３６０°を超えて回転するように構成された歯車であって、歯車が、前記歯車軸を中心とする角回転経路を有する基準点を有し、前記角回転経路が第１の円弧領域と第２の円弧領域とに区分けされ、前記第１の円弧領域が前記第２の円弧領域から離れている、歯車と、
少なくとも２つのポテンショメータから構成されるトランスデューサであって、前記少なくとも２つのポテンショメータのそれぞれが前記歯車に連結されている、トランスデューサと
を備え、
前記少なくとも２つのポテンショメータのうち第１のポテンショメータは、前記第１の円弧領域内の基準点における回転位置を検出するように構成され、前記少なくとも２つのポテンショメータのうち第２のポテンショメータは、少なくとも前記第２の円弧領域内の基準点における前記回転位置を検出するように構成され、前記第１のポテンショメータが、前記第２の円弧領域内の基準点を検出することができないようになっている、トランスデューサアセンブリ。
［実施形態例１］
ドリルビットを作動させるように構成される外科用ドリル装置であって、
ハウジングと、
前記ハウジングに移動可能に取り付けられたプローブであって、処置対象物に対応して配置されるように構成されたプローブと、
トランスデューサアセンブリであって、
前記プローブに連結され、前記ハウジングに対する前記プローブの移動時に歯車軸を中心として３６０°を超えて回転するように構成された歯車であって、歯車が、前記歯車軸を中心とする角回転経路を有する基準点を有し、前記角回転経路が第１の円弧領域と第２の円弧領域とに区分けされ、前記第１の円弧領域が前記第２の円弧領域から離れている、歯車と、
少なくとも２つのポテンショメータから構成されるトランスデューサであって、前記少なくとも２つのポテンショメータのそれぞれが前記歯車に連結されている、トランスデューサと
を備え、
前記少なくとも２つのポテンショメータのうち第１のポテンショメータが、前記第１の円弧領域内の基準点における回転位置を検出するように構成され、前記少なくとも２つのポテンショメータのうち第２のポテンショメータが、少なくとも前記第２の円弧領域内の基準点における回転位置を検出するように構成され、前記第１のポテンショメータが、前記第２の円弧領域内の基準点を検出できないようになっている、トランスデューサアセンブリと
を備えている外科用ドリル装置。
［実施形態例２］
前記少なくとも２つのポテンショメータが、前記第１及び第２の円弧領域のそれぞれにおける前記基準点の検出された回転位置に対応する出力信号を独立して生成するように構成されている、実施形態例１に記載の外科用ドリル装置。
［実施形態例３］
前記ポテンショメータのそれぞれに連結された制御器をさらに備え、
前記制御器は、独立して生成された複数の前記出力信号のそれぞれを受信し、前記独立して生成された複数の出力信号のそれぞれに基づいて、前記ハウジングに対する前記プローブの移動量を決定するように構成されている、実施形態例２に記載の外科用ドリル装置。
［実施形態例４］
ディスプレイをさらに備え、
前記制御器が、前記決定された穿孔深さに対応する穿孔深さ信号であって、前記ディスプレイによって受信される穿孔深さ信号を生成するように構成され、
前記穿孔深さ信号は、ユーザーが見ることができるように前記ディスプレイ上に表示される、実施形態例３に記載の外科用ドリル装置。
［実施形態例５］
前記少なくとも２つのポテンショメータのそれぞれは、
抵抗要素に電気接続された１対の端子部分を有する本体部分であって、前記１対の端子部分のうち一方の端子部分が、第１の基準信号を受信するように構成され、前記１対の端子部分のうち他方の端子部分が、第２の基準信号に接続され、前記抵抗要素が、前記１対の端子部分間の円弧長さを画定する円弧形状を有し、前記１対の端子部分が、追加的な円弧長さを画定する間隙によって互いに離れている、本体部分と、
前記本体部分内に連結されると共に前記歯車に連結されたロータ部分であって、ロータ部分が、前記本体部分の第３の端子部分に電気接続されたワイパーアームを備え、前記歯車の歯車軸を中心とする前記回転方向における回転によって、前記ワイパーアームのそれぞれが前記歯車軸を中心として前記回転方向に回転する、ロータ部分と
を備え、
各抵抗要素の円弧長さに沿った前記少なくとも２つのポテンショメータにおける前記ワイパーアームのそれぞれの位置決めによって、各出力信号が前記第３の端子部分に生成され、各出力信号が、各抵抗要素の円弧長さに沿ったその相対的な位置決めに対応し、前記受信した第１の基準信号に関して換算され、
前記間隙内への前記少なくとも２つのポテンショメータにおける前記ワイパーアームのそれぞれの位置決めによって、中断信号が生成され、
前記少なくとも２つのポテンショメータにおける前記ワイパーアームのうち少なくとも１つワイパーアームは、前記歯車が前記歯車軸を中心として３６０°回転するときに、前記歯車の基準点における複数の回転位置のうち取り得る回転位置の１つずつに応じて前記円弧長さに沿ってその各抵抗要素に接続するように位置決めされるようになっている、実施形態例１～５のいずれか一項に記載の外科用ドリル装置。
［実施形態例６］
各ポテンショメータに連結された制御器をさらに備え、
前記制御器が、前記独立して生成された各出力信号のを受信し、前記独立して生成された各出力信号に基づいて、前記ドリルビットによって形成された組織の前記穿孔の深さを決定するように構成されている、実施形態例５に記載の外科用ドリル装置。
［実施形態例７］
各ポテンショメータにおける前記本体部分上の抵抗要素の円弧長さは、１１πｒ／６以下となっており、
ｒが、前記少なくとも２つのワイパーアームのそれぞれにおける半径長さとなっている、実施形態例５又は６に記載の外科用ドリル装置。
［実施形態例８］
前記少なくとも２つのポテンショメータのうち１つのポテンショメータにおける前記本体部分が、前記少なくとも２つのポテンショメータのうち他の１つのポテンショメータにおける前記本体部分に対して前記歯車軸を中心として０°よりも大きく３６０°よりも小さな角度にて回転している、実施形態例５～７のいずれか一項に記載の外科用ドリル装置。
［実施形態例９］
前記少なくとも２つのポテンショメータのうち１つのポテンショメータにおける前記本体部分が、前記少なくとも２つのポテンショメータのうち他の１つのポテンショメータにおける前記本体部分に対して前記歯車軸を中心として３０°から３３０°の範囲内の角度にて回転している、実施形態例５～８のいずれか一項に記載の外科用ドリル装置。
［実施形態例１０］
前記少なくとも２つのポテンショメータのうち１つのポテンショメータにおける前記本体部分は、前記少なくとも２つのポテンショメータのうち他の１つのポテンショメータにおける前記本体部分に対して前記歯車軸を中心として１８０°回転している、実施形態例５～９のいずれか一項に記載の外科用ドリル装置。
［実施形態例１１］
前記少なくとも２つのワイパーアームのうち少なくとも２つのポテンショメータが、前記歯車の基準点における複数の回転位置のうち少なくとも１つの回転位置にて各抵抗要素に電気接続されるように位置決めされる、実施形態例５～１０のいずれか一項に記載の外科用ドリル装置。
［実施形態例１２］
前記少なくとも２つのワイパーアームのうち少なくとも２つのポテンショメータが、前記歯車の基準点における複数の回転位置のうち少なくとも１つの回転位置にて各抵抗要素に電気接続されるように位置決めされ、
前記接続された各ワイパーアームが、各出力信号を生成し、各出力信号が、各抵抗要素の円弧長さに沿ったその相対的な位置決めに対応し、前記受信した第１の基準信号に関して換算され、
前記制御器が、前記生成された各出力信号を受信しかつ組み合わせ、前記受信しかつ組み合わせた各出力信号に基づいて、前記ハウジングに対する前記プローブの移動量を決定するように構成されている、実施形態例６に記載の外科用ドリル装置。
［実施形態例１３］
前記接続された各ワイパーアームが、各出力信号を生成し、各出力信号が、各抵抗要素の円弧長さに沿ったその相対的な位置決めに対応し、かつ前記受信した第１の基準信号に対応し、
前記制御器が、前記生成された複数の出力信号を受信し、前記生成された複数の出力信号のうち１つの生成された出力信号を選択し、前記生成された出力信号のうち前記１つの生成された出力信号に基づいて、前記ハウジングに対する前記プローブの移動量を決定するように構成されている、実施形態例１２に記載の外科用ドリル装置。
［実施形態例１４］
前記少なくとも２つのポテンショメータのうち１つのポテンショメータにおける前記ワイパーアームがその抵抗要素に接続されるように位置決めされたときに、前記制御器は、前記少なくとも２つのポテンショメータのうち前記１つのポテンショメータから前記生成された対応する出力電圧信号を受信し、前記生成された対応する出力信号に基づいて、前記ハウジングに対する前記プローブの移動量を決定するように構成されている、実施形態例６に記載の外科用ドリル装置。
［実施形態例１５］
前記制御器は、前記歯車軸を中心として前記回転方向に回転する前記歯車における複数の全回転の数を決定するようにさらに構成され、
各全回転は、前記ハウジングに対する前記プローブの所定の移動量に対応し、
前記制御器は、前記生成された対応する各出力信号、前記生成された各中断信号、及び前記決定された複数の全回転の数に基づいて、前記ハウジングに対する前記プローブの全移動量を決定するように構成されている、実施形態例３に記載の外科用ドリル装置。
［実施形態例１６］
前記制御器は、前記歯車軸を中心として前記回転方向に回転する前記歯車における複数の全回転の数を決定するようにさらに構成され、
各全回転は、前記ハウジングに対する前記プローブの所定の移動量に対応しており、
前記制御器は、前記生成された対応する各出力信号、前記生成された各中断信号、及び前記決定された複数の全回転の数に基づいて、前記ハウジングに対する前記プローブの全移動量を決定するように構成されている、実施形態例６に記載の外科用ドリル装置。
［実施形態例１７］
前記ハウジング内に配置された連結アセンブリであって、前記ドリルビットを離脱可能に連結するように構成された連結アセンブリをさらに備えている実施形態例１～１６のいずれか一項に記載の外科用ドリル装置。
［実施形態例１８］
ドリル装置に取り付けられたドリルビットによって形成された処置対象物の穿孔深さを決定するの方法であって、前記ドリル装置が、
ハウジングと、
前記ハウジングに連結されたプローブと、
前記プローブに連結された歯車と、前記歯車に連結された少なくとも２つの回転センサ機器から構成されるトランスデューサとを備えるトランスデューサアセンブリと
を備えている、方法において、
前記歯車における第１の回転位置を決定するステップと、
前記決定された第１の回転位置から歯車軸を中心とする単一の回転方向における前記歯車における複数の全回転の数を決定するステップであって、各全回転が、前記ハウジングに対する前記プローブの所定の移動量に対応する、ステップと、
前記歯車における第２の回転位置を決定するステップであって、前記決定された第２の回転位置が、前記決定された第１の回転位置と同じか又は異なっている、ステップと、
前記決定された第１及び第２の回転位置と、前記歯車の前記決定された複数の全回転の数とから前記ハウジングに対する前記プローブの移動量を決定するステップと
を含む方法。
［実施形態例１９］
前記ドリル装置はまた、前記トランスデューサアセンブリに連結された制御器を備え、
前記方法は、前記ハウジングに対する前記プローブの前記決定された移動量に対応する穿孔深さ信号を前記制御器によって生成するステップをさらに含む、実施形態例１８に記載の方法。
［実施形態例２０］
前記ドリル装置はまた、前記制御器に連結されたディスプレイを備え、
前記方法は、前記生成された穿孔深さ信号を前記ディスプレイ上に表示するステップをさらに含む、実施形態例１９に記載の方法。
［実施形態例２１］
前記少なくとも２つの回転センサ機器のそれぞれが、ポテンショメータから構成され、
複数の前記ポテンショメータのそれぞれが、
抵抗要素に接続された１対の端子部分を有する本体部分であって、前記１対の端子部分のうち一方の端子部分が、第１の基準信号を受信するように構成され、前記１対の端子部分のうち他方の端子部分が、第２の基準信号に接続され、前記抵抗要素が、前記１対の端子部分間の円弧長さを画定する円弧形状を有し、前記１対の端子部分が、追加的な円弧長さを画定する間隙によって互いに離れている、本体部分と、
前記本体部分内に連結されると共に前記歯車に連結されたロータ部分であって、ロータ部分が、第３の端子部分に接続されたワイパーアームを備え、前記歯車の歯車軸を中心とする前記単一の回転方向における回転によって、複数の前記ワイパーアームのそれぞれが前記歯車軸を中心として前記単一の回転方向に回転するようになっている、ロータ部分と
を備え、
各抵抗要素の円弧長さに沿った各ワイパーアームの位置決めによって、各出力信号が前記第３の端子部分に生成され、各出力信号は、各抵抗要素の円弧長さに沿ったその相対的な位置決めに対応し、かつ前記受信した第１の基準信号に対応し、
前記間隙内への各ワイパーアームの位置決めによって、中断信号が生成され、
前記複数のワイパーアームのうち少なくとも１つのワイパーアームは、前記歯車が前記歯車軸を中心として前記第１の回転方向に３６０°回転するときに、前記歯車における複数の回転位置のうち取り得る回転位置の１つずつに応じて前記円弧長さに沿ってその各抵抗要素に接続するように位置決めされる、実施形態例１９又は２０に記載の方法。
［実施形態例２２］
前記ハウジングに対する前記プローブの全移動量を決定する前記ステップは、
前記１対の端子部分のうち前記一方の端子部分に前記第１の基準信号を供給するステップと、
前記ドリル装置が前記処置対象物に対して位置決めされた後で前記ドリル装置を作動させるステップの前に、前記歯車の初期回転位置に対応する各初期信号を前記少なくとも２つのワイパーアームのそれぞれから生成させるステップと、
前記生成された各初期信号を前記制御器に送信するステップと、
前記ドリル装置を作動させる前記ステップの後、前記歯車の最終回転位置に対応する前記少なくとも２つのワイパーアームのそれぞれにおける最終位置決めを決定するステップと、
前記ドリル装置を作動させる前記ステップの後、前記少なくとも２つのワイパーアームのそれぞれにおける前記決定された最終位置決めに対応する各最終信号を前記少なくとも２つのワイパーアームのそれぞれから生成させるステップと、
前記ドリル装置を作動させる前記ステップ中、前記少なくとも２つのワイパーアームのうち１つのワイパーアームから生成される明らかに別の中断信号の数を決定するステップと、
前記決定された明らかに別の中断信号の数に対応する追加的な信号を生成し、前記制御器に送信するステップと、
前記生成された各初期信号、前記生成された各最終信号、及び前記生成された追加的な信号を前記制御器によって処理するステップと、
前記処理された各初期信号、前記処理された各最終信号、及び前記処理された追加的な信号に対応する穿孔深さ信号を前記制御器によって生成するステップと
を含む実施形態例２１に記載の方法。
［実施形態例２３］
ドリルビットを作動させるように構成される外科用ドリル装置であって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置された連結アセンブリであって、前記ドリルビットを離脱可能に連結するように構成される連結アセンブリと、
前記ハウジングに移動可能に取り付けられるプローブであって、組織に対応して配置されるように構成されたプローブと、
トランスデューサアセンブリであって、
前記プローブに連結され、前記ハウジングに対する前記プローブの移動時に歯車軸を中心として３６０°を超えて回転するように構成された歯車であって、歯車が、前記歯車軸を中心とする角回転経路を有する基準点を有し、前記角回転経路が、第１の円弧領域と第２の円弧領域とに区分けされ、前記第１の円弧領域が前記第２の円弧領域から離れている、歯車と、
少なくとも２つの回転センサ機器から構成されるトランスデューサであって、前記少なくとも２つの回転センサ機器が前記歯車に回転可能に固定されている、トランスデューサと
を備え、
前記第１の回転センサ機器が、前記第１の円弧領域内の基準点における回転位置を検出するように構成され、第２の回転センサ機器が、前記第２の円弧領域内における前記基準点の回転位置を検出するように構成され、前記第１の回転センサ機器が、前記第２の円弧領域内の基準点を検出できないようになっており、前記少なくとも２つの回転センサ機器が、それぞれ、前記第１及び第２の円弧領域のそれぞれの基準点における前記検出された回転位置に対応する出力信号を独立して生成するように構成されている、トランスデューサアセンブリと、
独立して生成された複数の前記出力信号のそれぞれを受信し、前記独立して生成された複数の出力信号のそれぞれに基づいて、前記ドリルビットによって形成された前記組織の穿孔の深さを決定するように構成される制御器と、
を備えている外科用ドリル装置。
【外国語明細書】