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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-10-22
(45)【発行日】2024-10-30
(54)【発明の名称】ビットの回転磁場を識別する電動式外科用ドリル装置
(51)【国際特許分類】
A61B 17/16 20060101AFI20241023BHJP
【ＦＩ】
A61B17/16
【請求項の数】
19
(21)【出願番号】P 2021568327
(86)(22)【出願日】2020-05-15
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-07-14
(86)【国際出願番号】 US2020033288
(87)【国際公開番号】W WO2020232413
(87)【国際公開日】2020-11-19
【審査請求日】2023-05-11
(31)【優先権主張番号】62/848,029
(32)【優先日】2019-05-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/848,038
(32)【優先日】2019-05-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【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】100168642
【弁理士】
【氏名又は名称】関谷 充司
(74)【代理人】
【識別番号】100169018
【弁理士】
【氏名又は名称】網屋 美湖
(74)【代理人】
【氏名又は名称】有原 幸一
(72)【発明者】
【氏名】ランバート，トレヴァー・ジョナサン
(72)【発明者】
【氏名】カルシロ，スティーブン・ジェイ．
(72)【発明者】
【氏名】シャルマ，ラーフル
(72)【発明者】
【氏名】シュナイダー，ブレンダン
【審査官】木村 立人
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１９／０４０３８１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特表２０００－５０７８３９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｂ １７／１６―１７／１７
Ａ６１Ｂ １７／５６―１７／９２
Ａ６１Ｂ ９０／００―９０／９８
Ｂ２３Ｂ ５１／００―５１／１４
Ｈ０１Ｆ １３／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
外科用ドリル装置に用いられるドリルビットアセンブリであって、近位端と遠位端との間で軸に沿って延びるシャンクと、
前記シャンクの前記遠位端に隣接する切削チップ部分と、
前記シャンクの少なくとも一部の周りに配置されたスリーブであって、非磁性材料から構成される、スリーブと、
を備え、
前記スリーブは、前記切削チップ部分の構成を識別するための識別特徴部を備え、前記識別特徴部は、磁性材料から構成され、前記磁性材料は、前記スリーブのどの部分も他の部分よりも前記磁性材料が集中しないように、前記非磁性材料内に均一に分散されている、ドリルビットアセンブリ。
【請求項2】
前記スリーブは、前記ドリルビットアセンブリの前記シャンクを覆って配置されるように寸法決めされた管腔を画定する、請求項１に記載のドリルビットアセンブリ。
【請求項3】
前記磁性材料は、前記非磁性材料内に均一に分散されている、請求項１又は２に記載のドリルビットアセンブリ。
【請求項4】
前記磁性材料は、８０℃以上の温度に加熱されると少なくとも部分に消磁される、請求項１－３のいずれか１つに記載のドリルビットアセンブリ。
【請求項5】
前記磁性材料は、固体粒子又は薄片から構成される、請求項１－４のいずれか１つに記載のドリルビットアセンブリ。
【請求項6】
前記スリーブによって生成された磁場の形状は、前記シャンクの前記軸に対して非対称である、請求項１－５のいずれか１つに記載のドリルビットアセンブリ。
【請求項7】
前記スリーブによって生成された磁場の形状は、前記シャンクの前記軸に沿って非対称である、請求項１－５のいずれか１つに記載のドリルビットアッセンブリ。
【請求項8】
前記スリーブは、前記軸を中心とする第１の四分円、第２の四分円、第３の四分円、及び第４の四分円に分割され、前記第１の四分円によって生成された磁場は、大きさ、強度、極性、又はそれらの組合せにおいて、前記第２の四分円、前記第３の四分円、及び／又は前記第４の四分円によって生成された磁場と異なる、請求項１－６のいずれか１つに記載のドリルビット。
【請求項9】
外科用ドリルビットシステムであって、第１のドリルビットであって、
近位端と遠位端との間で第１の軸に沿って延びる第１のシャンクと、
前記第１のシャンクの前記遠位端に隣接する第１の切削チップ部分であって、第１の切削構成を有する、第１の切削チップ部分と、
前記第１のシャンクを少なくとも部分的に取り囲む第１のスリーブであって、前記第１のスリーブは、前記第１のシャンクの周りに配置された第１の構成の磁性材料を備え、前記第１の構成の磁性材料は、前記第１のスリーブのどの部分も他の部分よりも前記第１の構成の磁性材料が集中しないように、前記第１のスリーブの非磁性材料内に均一に分散され、前記第１の構成の磁性材料は、前記第１の切削チップ部分の前記第１の切削構成を識別するための第１のプログラミングを有する、第１のスリーブと、
を備える、第１のドリルビットと、
第２のドリルビットであって、
近位端と遠位端との間で第２の軸に沿って延びる第２のシャンクと、
前記第２のシャンクの前記遠位端に隣接する第２の切削チップ部分であって、前記第１の切削構成と異なる第２の切削構成を有する、第２の切削チップ部分と、
前記第２のシャンクを少なくとも部分的に取り囲む第２のスリーブであって、前記第２のスリーブは、前記第２のシャンクの周りに配置された前記第１の構成の磁性材料と同一の第２の構成の磁性材料を備え、前記第２の構成の磁性材料は、前記第２の切削チップ部分の前記第２の切削構成を識別するための前記第１のプログラミングと異なる第２のプログラミングを有する、第２のスリーブと、
を備える、第２のドリルビットと、
を備える、外科用ドリルビットシステム。
【請求項10】
前記第１のスリーブ及び前記第２のスリーブは、各々、１２０℃以下のガラス遷移温度を有する非磁性材料から構成される、請求項９に記載の外科用ドリルビットシステム。
【請求項11】
前記第1のスリーブ及び前記第２のスリーブは、各々、非磁性材料から構成される、請求項９又は１０に記載の外科用ドリルビットシステム。
【請求項12】
前記第１及び第２の構成の磁性材料は、前記第１及び第２のスリーブの両方の前記非磁性材料内に分散されている、請求項１１に記載の外科用ドリルビットシステム。
【請求項13】
前記第１及び第２の構成の磁性材料は、前記第１及び第２のスリーブの両方の前記非磁性材料内に均一に分散されている、請求項１１又は１２に記載の外科用ドリルビットシステム。
【請求項14】
前記第１の構成の磁性材料は、前記第１のシャンクの周りに周方向に配置された第１の磁石列と、前記第１のシャンクの周りに周方向に配置されると共に前記第１の磁石列から軸方向に離間して配置された第２の磁石列とから構成される、請求項１１－１３のいずれか１つに記載の外科用ドリルビットシステム。
【請求項15】
前記第１の構成の磁性材料の前記第１のプログラミングは、第１の磁場を放出し、前記第２の構成の磁性材料の前記第２のプログラミングは、前記第１の磁場と異なる第２の磁場を放出する、請求項１０－１４のいずれか１つに記載の外科用ドリルビットシステム。
【請求項16】
前記第１の磁場は、強度、極性、又はそれらの組合せの１つにおいて、前記第２の磁場と異なる、請求項１５に記載の外科用ドリルビットシステム。
【請求項17】
前記第１及び第２の構成の磁性材料は、約８０℃以上の温度で加熱されると少なくとも部分的に消磁される、請求項１０－１６のいずれか１つに記載の外科用ドリルビットシステム。
【請求項18】
前記第１のスリーブは、前記第１のドリルビットの前記第１のシャンクを覆って配置されるように寸法決めされた管腔を画定する、請求項１０に記載の外科用ドリルビットシステム。
【請求項19】
前記第１の切削構成は、長さ、材料、直径、断面積、型式、切削効率、すくい角、フルート角、尖端角、及びそれらの組合せから成る群から選択される少なくとも1つの性能特徴において、前記第２の切削構成と異なる、請求項１０－１８のいずれか１つに記載の外科用ドリルビットシステム。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
［関連出願］
本特許出願は、２０１９年５月１５日に出願された米国仮特許出願第６２／８４８，０２９号及び２０１９年５月１５日に出願された米国仮特許出願第６２／８４８，０３８号の優先権及び全ての利得を主張するものであり、それらの開示内容は、参照することによってそれらの全体がここに含まれるものとする。
本特許出願は、２０１９年５月１５日に出願された米国仮特許出願第６２／８４８，０２９号及び２０１９年５月１５日に出願された米国仮特許出願第６２／８４８，０３８号の優先権及び全ての利得を主張するものであり、それらの開示内容は、参照することによってそれらの全体がここに含まれるものとする。
【背景技術】
【0002】
整形外科手術に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又は連結具が、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、その名前が示すように、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穿たれる。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。
【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として、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、スクリューによって擦られた組織が損傷するおそれがある。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。
【発明の概要】
【0005】
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。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】外科器具と、一構成によれば識別特徴部及びチップ保護具を有するドリルビットを備えるものとして示されるエンドエフェクタと、を備える外科用システムの斜視図である。
【図2】外科器具が測定モジュール、駆動アセンブリ、及びハンドピース本体から離間した解除機構を有するものとして示され、エンドエフェクタが外科器具から取り外されてドリルビットの遠位側の切削チップ部分から離間したチップ保護具と共に示される、図１の外科用システムの部分分解斜視図である。
【図13】プログラミング治具及びドリルビットのスリーブの立面図である。
【図15】ドリルビットと１つのスリーブに連結された磁性材料の複数列とを備えるドリルビットの構成を示す立面図である。
【図16】２つのスリーブの各々に連結された磁性材料の列を有するドリルビットを備えるドリルビットアセンブリの構成を示す立面図である。
【図17A】測定挿管及び第１の尖端長さを有するドリルビットを示す立面図である。
【図17B】測定挿管及び第２の尖端長さを有するドリルビットを示す立面図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
図面を参照すると、典型的には医学的及び／又は外科的処置に関連する手術機能を果たすための外科用システム又は外科用ドリルシステムが、図１－２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を示すために用いられている。いくつかの構成では、外科用ドリルシステム６０は、外科用ハンドピースシステムと呼ばれることもある。本明細書に示される代表的な構成では、外科用ドリルシステム６０は、処置対象物、例えば、患者の組織又は骨の穿孔を促進するために用いられる。別段の指示がない限り、本明細書において用いられる「処置対象物（workpiece）」という用語は、代替的に組織及び／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、外科用ドリルシステム６０の図示の構成は、外科用ドリル装置６１を備えている。外科用ドリル装置６１は、代替的に手持ち式外科器具６２とも呼ばれるハンドピース６２と、ハンドピース６２に連結された（総称的に符号６４によって示される）エンドエフェクタとを備えている。エンドエフェクタ６４は、１つ又は複数の交換可能なドリルビット６６から構成されるドリルビットアセンブリ６５を備え、チップ保護具６８も備えている。本明細書に記載される特徴を有する外科用ドリル装置以外の装置、例えば、外科用ドライバが用いられてもよい。従って、エンドエフェクタ６４は、スクリューのような外科用移植片を打ち込むように構成されたビットから構成されてもよい。更に代替的に、エンドエフェクタは、リーマーとして実装されてもよい。
【0008】
図２に最もよく示されるように、１つ又は複数のドリルビット６６の各々は、ハンドピース６６に連結されると、符号７０によって総称的に示される切削チップ部分と符号７２によって総称的に示される挿入部分との間で軸ＡＸ（すなわち、長軸ＡＸ又は軸ＡＸ）に沿って略長手方向に延びることとなる。なお、図２には、代表的に、単一のドリルビット６６が示されている。切削チップ部分７０は、処置対象物と係合するように構成され、挿入部分７２は、ハンドピース６２へのドリルビット６６の取外し可能な取付けを容易にするように構成されている。ハンドピース６２へのドリルビット６６の連結を可能にするために、挿入部分の種々の構成、例えば、様々な溝、長孔、及び他の幾何学的形状が考えられる。挿入部分の１つの例示的な構成が、米国特許第１０，１５９，４９５号に見い出される。なお、この文献は、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。ハンドピース６２へのドリルビット６６の取付けを容易にするための他の構成も考えられる。
【0009】
図２にも示されるように、１つ又は複数のドリルビット６６の各々は、軸ＡＸに沿って近位端から遠位端に延びている。ドリルビット６６の各々は、符号１７６によって総称的に示されるシャンクを備えている。シャンク１７６は、近位端１７８と遠位端１８０との間で軸ＡＸに沿って延びている。シャンク１７６の遠位端１８０に隣接するシャンク１７６の遠位部分は、フルート溝１８２を画定している。フルート溝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の切削チップ部分７０まで延びている。（図２参照）。図示の構成では、ドリルビット６６は、近位端１７８と遠位端１８０との間でシャンク１７６に連結された軸受領域１８４も備えている。多くの構成では、軸受領域１８４は、シャンク１７６と一体である。軸受領域１８４は、（以下に更に詳細に検討される）ハンドピースに連結された測定モジュール１２８の測定挿管１３４内に受け入れられて該測定挿管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、ドリルビット６６の長さに沿った回転支持を与えるシャンク１７６の「段付き（stepped）」外側領域を画定し、図示の構成ではシャンク１７６の隣接する遠位領域及び近位領域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のシャンク１７６の軸受領域１８４は、本開示の範囲から逸脱することなく異なって構成されてもよいことを理解されたい。更に、本開示では、ドリルビット６６として記載されているが、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回転エンドエフェクタ、例えば、バー又はリーマとして構成されてもよいことも理解されたい。
【0010】
ドリルビット６６の複数の構成は、外科用ハンドピース６２に連結するように構成されている。複数のドリルビット６６は、それぞれ、少なくとも１つの特徴又は特性において互いに異なっている（代表的なドリルビット６６ａ，６６ｂ，６６ｃが、図６，７，１１，１２に示されている）。これらの異なる性能特徴又は性能特性は、ドリルビット６６がいかに用いられるかに依存して使用中に外科用ドリルシステム６０の性能の変動をもたらすこととなる。換言すれば、図６Ａ－６Ｄ、７－７Ｂ、１１－１１Ａ、及び１２－１２Ｂに示される構成では、各ドリルビット６６ａ，６６ｂ，６６ｃは、独自の組合せの性能特徴又は性能特性を有している。具体的には、ドリルビット６６は、使用中に骨内により大きい又はより小さい孔を形成することを可能にするために、遠位端１８０又はその近傍において異なる断面積又は直径を有している。例えば、図１１のドリルビット６６ｂは、その遠位端１８０に隣接する部分において、図６，６Ｃのドリルビット６６ａの直径Ｄ１よりも大きい直径Ｄ２を有している。更に、図１２Ｂのドリルビット６６ｃの直径Ｄ３は、ドリルビット６６ａ，６６ｂの直径Ｄ１，Ｄ２と異なっている。
【0011】
他の性能特徴は、螺旋状フルート溝１８２の配置である。螺旋状に配置されるフルート溝１８２は、切削効率を変化させる様々な螺旋構造又は螺旋溝深さを有している。図１２に示される１つの構成では、ドリルビット６６ｃは、図１２，１２Ｂに示される螺旋構造１８３Ｂを有している。螺旋構造１８３Ｂは、図６Ａ，６Ｃのドリルビット６６ａ及び図１１のドリルビット６６ｂの螺旋構造１８３Ａと比較して、遠位端１８０における単位当たりの螺旋の数が多い。更なる性能特徴であるドリルビット６６の長さは、外科用ドリルシステム６６が用いられる骨の評価厚みに依存して異なる。更に他の性能特徴としてのドリルビット６６自体の材料選択も種々異なる。具体的には、ある材料のドリルビット６６の穿孔効率又は熱伝達が、他の材料のドリルビット６６の穿孔効率又は熱伝達と比較して、外科用ドリルシステム６０に対して悪影響を及ぼすことがある。他の性能特徴として、切削チップ部分７０のすくい角又は尖端角が挙げられる。特に、各ドリルビット６６がこれらの性能特徴及び性能特性の独自の組合せを含むことによって、外科用ドリルシステム６０のオペレータは、処置対象物を穿孔するための多種多様な選択肢を得ることとなる。加えて、これらの性能特徴は、以下に更に記載されるように、操作中にいくつかの動作を行うハンドピース６２によって識別されるとよい。
【0012】
どのドリルビット６６がハンドピース６２に連結されたかをオペレータが決定するのを支援するために、各ドリルビット６６を識別する識別特徴部１７７がドリルビットアセンブリ６５の各ドリルビット６６に設けられるとよい。識別特徴部１７７は、ドリルビット６６又はエンドエフェクタ６４の各型式と関連する性能特徴に関連付けられるものである。例えば、（図６，６Ａ，６Ｂに示される）識別特徴部１７７ａに基づいて、外科用ドリル装置６１は、ドリルビット６６ａが小さい骨の穿孔用に構成されていること、すなわち、ドリルビット６６ａの遠位部分が（足又は手等の小さい骨に用いられる）略２ｍｍ以下の直径を有することを決定することができる。一方、（図１１，１１Ａに示される）識別特徴部１７７ｂに基づいて、外科用ドリル装置６１は、ドリルビット６６ｂが大きい骨の穿孔用に構成されていること、すなわち、ドリルビット６６ｂの遠位部分が、（大腿のような大きい骨に用いられる）約３．２ｍｍ以上の直径を有すること、又は２ｍｍから３．２ｍｍの間の直径のドリルビットによって骨の穿孔を行うように構成されていることを決定することができる。更に、（図１２Ａ，１２Ｂに示される）識別特徴部１７７ｃに基づいて、外科用ドリル装置６１は、ドリルビット６６の各直径を決定することに加えて、より正確に決定された穿孔輪郭を得るための遠位端１８０に隣接するフルート溝１８２に関連する螺旋構造を決定することもできる。この情報から、外科用ドリル装置６０は、切削効率対温度のような因子の均衡をもたらし、（以下に説明するように）より正確に貫通深さを計算し、これによって、精度を改良することもできる。これに関連して、オペレータは、連結されたドリルビット６６に関する識別特徴部１７７から得られた知識に基づいて穿孔するための外科用ドリル装置６１の操作をより正確に制御することができる。
【0013】
図６，７，１１，１２に示されるように、種々の構成では、識別特徴部１７７は、ドリルビット６６の近位端１７８と遠位端１８０との間でシャンク１７６の周りに配置された１つ又は複数の磁石１８１の形態にあるとよい。１つ又は複数の磁石１８１は、ドリルビット６６のシャンク１７６を周方向に取り囲む磁石列から構成されている。他の種類の識別特徴部１７７、例えば、エンドエフェクタ６４上の溝、貝殻状物、又は突起も考えられる。また、どの型式のエンドエフェクタ６４が外科器具６２に連結されたかを外科器具６０が識別することを可能にするために、種々の形式の電子装置、例えば、ＲＦＩＤ（無線周波数識別）、ＮＯＶＲＡＭ（不揮発性ランダムアクセスメモリ）、等がエンドエフェクタ６４上に配置されてもよい。更に、識別特徴部１７７は、レーザーエッチング、レーザープリント、又はラベルのような光学的特徴部１７７ａの形態にあってもよく（図１０Ａ－１０Ｃ参照）、この光学的特徴部は、ドリルビットの近位端１７８と遠位端１８０との間でシャンク１７６上に又はシャンク１７６内に配置されるとよい。
【0014】
識別特徴部１７７として磁石１８１を利用する構成では、このような磁石１８１は、シャンク１７６内に少なくとも部分的に埋設されてもよいし（図６Ａ，１１Ａ，１２Ａ参照）、又はシャンク１７６の外面に直接連結されてもよい（図６Ａ参照）。代替的に、磁石１８１は、近位端１７８と遠位端１８０との間でシャンク１７６の少なくとも一部の周りに配置されたスリーブ１７９内に埋設されてもよいし（図７Ａ参照）、又は該スリーブ１７９の外面に連結されてもよい（図７Ｂ参照）。スリーブ１７９は、ドリルビット６６のシャンク１７６を覆って配置されるように寸法決めされた管腔を備えているとよい。図７－７Ｂ及び図１５，１６に示されるスリーブ１７９は、ドリルビット６６のシャンク１７６を取り囲む管状構造を備えているが、スリーブ１７９がドリルビット６６のシャンク１７６を覆って配置される層から構成されることも考えられる。更に、スリーブ１７９は、ドリルビット６６のシャンク１７６を部分的にのみ取り囲んでいてもよい。
【0015】
図６Ｂ，７Ｂの例では、見やすくするために、シャンク１７６の外面から半径方向外方への磁石１８１の拡がり（図６Ｂ）又はスリーブ１７９の外面から半径方向外方への磁石の拡がり（図７Ｂ）が誇張されているが、この拡がりは、磁石１８１がシャンク１７６又はスリーブ１７９の各外面から半径方向外方に拡がる相対的な大きさを表すことを意図するものではない。すなわち、磁石は、使用中のドリルビット６６の回転に悪影響を及ぼさないために及びハンドピース６２の駆動挿管１１６内への挿入を容易にするために、半径方向外方に大きく拡がらないことが好ましい。
【0016】
図６，７，１１，１２に示される各構成における１つ又は複数の磁石１８１の位置、大きさ、角距離、強度、極性、及び数は、ドリルビット６６の各々に特有であり、ドリルビット６６の各々をドリルビット６６の他の１つと区別するように機能する。本明細書の図６，７，１１，１２の例では、ドリルビット６６の軸ＡＸを中心として互いに等角に離間して配置された互いに等しい大きさの磁石１８１の単一列は、外科用ドリル器具６０に用いられる互いに等角に離間して配置された互いに等しい大きさの磁石１８１の単一列の代表的な構成として示されている。単一列における互いに等しい大きさの１つ又は複数の磁石１８１の数及び角距離は、種々のドリルビット６６を区別するために用いられるとよい。図６の例では、４つの互いに角度的に離間して配置された互いに等しい大きさの磁石１８１の単一列が示されている。図７は、８つの互いに角度的に離間して配置された互いに等しい大きさの磁石１８１の単一列を示している。更に、図１１は、２つの互いに角度的に離間して配置された互いに等しい磁石１８１の単一列を示し、図１２は、３つの互いに角度的に離間して配置された互いに等しい磁石１８１の単一列を示している。他の構成では、１つ又は複数の磁石１８１は、シャンク１７６の周りに周方向に配置されると共に第１の磁石列から軸方向に離間して配置された第２の磁石列（図示せず）を構成してもよい。第１の磁石列と同様、第２の磁石列における各磁石は、位置、大きさ、角距離、強度、又は極性において、該磁石列における他の磁石と異なってもよいことも考えられる。更に各磁石列における磁石の数は、異なってもよいし又は同じであってもよい。更に、各磁石列におけるそれぞれの磁石１８１は、軸ＡＸに沿った方向又は軸ＡＸと平行の方向から見て、角度的に互いに真っすぐに並んでいるとよい。また、１つの磁石列の少なくとも１つの磁石１８１が、軸ＡＸに沿った方向又は軸ＡＸと平行の方向から見て、他の磁石列のある磁石と角度的に互いに真っすぐに並んでいなくてもよいことも考えられる。これらの例では、各図面におけるそれぞれの磁石１８１の大きさ及び磁気強度／磁気方向が互いに同じであってもよい。図６，７，１１，１２は、４つの特異なドリルビットアセンブリ６５に対応する（単一列に置かれた多数の磁石１８１から成る）４つの特異な配置例を示しているが、磁石１８１の数、大きさ、角距離、強度、又は位置の変更も考えられ、それらの独自の組合せは、各々、更なる追加のドリルビット６６及び対応するドリルビットアセンブリ６５を区別するように機能するために、互いに異なるように構成されてもよい。
【0017】
磁石１８１は、各ドリルビット６６に配置された磁石１８１の位置、大きさ、角距離、強度、及び数の独自の組合せに基づいて集合的にある一定の強度及び方向の磁場を生成する磁性材料から形成されている。
【0018】
図６Ｃに示される他の構成では、ドリルビット６６のシャンク１７６の少なくとも一部が磁化され、外面２０８は、外面２０８と軸ＡＸとの間の半径距離が軸ＡＸを中心として変動するように軸ＡＸと直交する平面上に非円形断面をもたらす１つ又は複数の凹部２１０を画定している。シャンク１７６は、軸ＡＸを中心とするシャンク１７６の回転中に、軸ＡＸに対する外面２０８の半径距離の変動に応じて磁場の変動をもたらすように構成されている。このようにして、１つ又は複数の凹部は、切削チップ部分７０の１つ又は複数の性能特徴を識別するための識別特徴部を構成することとなる。センサ２０１は、ドリルビット６６がハンドピース６２に連結されて軸ＡＸを中心として回転している間に変動する磁場に応じて信号を生成する磁気抵抗センサから構成されているとよい。多くの構成では、ドリルビット６６のシャンク１７６の外面２０８と軸との間の変動する半径距離は、ドリルビット６２を外科用ドリル装置又はハンドピース６２に連結するために外科用ドリル装置又はハンドピース６２に係合するように構成されたシャンクの近位側の連結部分の半径距離とは性質が異なっている。
【0019】
同様の構成について前述したように、切削チップ部分７０の性能特徴は、ドリルビット６６の長さ、ドリルビット６６の材料、ドリルビット６６のシャンク１７６の遠位端１８０の直径、ドリルビット６６の断面積、ドリルビット６６の型式、ドリルビット６６のすくい角、ドリルビット６６のフルート角、及び／又はドリルビット６６の尖端角から選択されるとよい。
【0020】
シャンク１７６の１つ又は複数の凹部２１０は、シャンクの周りに周方向に配置された凹部の列として更に画定されてもよい。凹部列の１つの凹部は、深さ、円弧長さ、又はそれらの組合せにおいて、凹部列の少なくとも１つの他の凹部と異なっていてもよい。加えて、凹部列の第１の凹部と凹部列の第２凹部との間の角距離は、凹部列の第２の凹部と第３の凹部との間の角距離と異なっていてもよいし、又は同じであってもよい。
【0021】
他の構成では、１つ又は複数の凹部２１０は、シャンク１７６の周りに周方向に配置されると共に凹部２１０の第１の列から軸方向に離間して配置された（図示されない）凹部の第２の列を画定してもよい。凹部２１０の第１の列と同様、凹部２１０の第２の列における各凹部２１０は、深さ、円弧長さ、又はその組合せにおいて、凹部２１０の第２の列における他の凹部２１０と異なってもよいことも考えられる。更に、凹部２１０の各列における凹部２１０の数は、異なっていてもよいし、又は同じであってもよい。更に、凹部２１０のそれぞれの列における複数の凹部２１０は、軸ＡＸに沿った方向又は軸ＡＸと平行の方向から見て、角度的に互いに真っすぐに並んでいるとよい。また、凹部２１０の列の１つの少なくとも１つの凹部２１０は、軸ＡＸに沿った方向又は軸ＡＸと平行の方向から見て、他の列の凹部２１０と角度的に互いに真っすぐに並んでいなくてもよいことも考えられる。
【0022】
いくつかの構成では、磁石１８１（又は図６Ｃの磁化されたドリルビット６６）の磁性材料は、好ましくは、温度感受性の磁性材料、すなわち、そのキュリー点を超える温度に加熱されるとその磁気の一部又は全てを失う磁性材料（すなわち、そのキュリー点を超える温度に加熱されると少なくとも部分的に消磁される磁性材料）である。磁石１８１に用いられるのに適する好ましい磁性材料は、外科用ドリルシステム６０の通常の操作温度（例えば、手術室における室温）よりも高いが、ドリルビット６６が使用後にオートクレーブ等によって浄化又は消毒される温度、例えば、８０℃以上の温度よりも低い温度において少なくとも部分的に消磁される磁性材料である。
【0023】
ドリルビットアセンブリ６５における磁石１８１の消磁は、各連結されたドリルビットアセンブリ６５を識別するために用いられる特定強度及び特定方向の生成された磁場を変更又は消滅させるように機能する。これによって、オペレータは、（識別された磁場信号に基いて識別された）連結されたドリルビットアセンブリ６５が、例えば、第１の使用後の浄化プロセス及び消毒プロセス中に消磁温度を超える温度に前もって加熱されていないという合理的なレベルの確信を得ることができる。
【0024】
逆に、もしもドリルビットアセンブリ６５が識別された生成磁場に基いて識別されなかったならば、オペレータは、連結されたドリルビットアセンブリ６５が（前述したような先の使用、すなわち、浄化及び消毒を暗示する）消磁温度を超える温度にすでに加熱されているか、又は本明細書に記載の識別特徴部を備えていないドリルビットアセンブリであると合理的に結論付けることができる。
【0025】
図７Ａ，７Ｂの断面図に最もよく示されるスリーブ構成が用いられる場合、スリーブ１７９は、近位端１７８と遠位端１８０との間のシャンク１７６の一部に固定されてもよいし又は該シャンク１７６の一部を少なくとも部分的に取り囲んでもよい。従って、スリーブ１７９及びスリーブ１７９に連結された磁石１８１は、使用中に連結されたドリルビット６６が回転するにつれて回転する。
【0026】
ドリルビット６６の軸受領域１８４と同様に、スリーブ１７９は、測定モジュール１２８の測定挿管１３４内に受け入れられて該測定挿管１３４に対して回転するように寸法決めされている。従って、シャンク１７６から半径方向に拡がるスリーブ１７９の厚さは、測定挿管１３４の内腔内に嵌合されるように可能な限り薄く設計されている。従って、スリーブ１７９の外面は、使用中、測定挿管１３４の内面を擦らないこととなる。
【0027】
スリーブ１７９の外面は、使用中にドリルビット６６の回転に悪影響を与えないようにシャンク１７６の周りに一定の半径厚さで拡がるように設計されているとよい。図７，７Ａ，７Ｂに示されるように、スリーブ１７９は、１つ又は複数の磁石１８１によって生成される磁場に干渉しない材料、代替的に本明細書において非磁性材料と呼ばれる材料から構成されている。いくつかの構成では、スリーブ１７９は、ポリマーから構成されている。いくつかの構成では、ポリマーは、外科用ドリルシステム６０の通常の操作温度（例えば、手術室における室温）よりも高いが、ドリルビット６６が使用後にオートクレーブ処理される温度、例えば、１２０℃以上よりも低い融点又はガラス遷移温度を有しているとよい。他の構成では、ポリマーは、１３０℃以上の融点又はガラス遷移温度を有していてもよい。更なる構成では、ポリマーは、１４０℃以上の融点又はガラス遷移温度を有していてもよい。更に他の構成では、ポリマーは、１５０℃以上の融点又はガラス遷移温度を有していてもよい。更に、ポリマーは、耐久性のある比較的硬いプラスチック材料から構成されているとよい。スリーブ１７９は、外科用ドリルシステム６０の通常の操作温度（例えば、手術室における室温）よりも高いが、ドリルビットが使用後にオートクレーブ処理される温度、例えば、１２０℃以上よりも低い融点を有する他の材料から形成されてもよいことも考えられる。
【0028】
図１３－１６に示されるスリーブ１７９を備えるドリルビットアセンブリ６５の他の構成では、スリーブ１７９は、非磁性材料と非磁性材料内に分散された磁性材料から構成されている。磁性材料は、スリーブ１７９のどの部分も他の部分よりも磁性材料がより強く集中しないように、非磁性材料中に均一に分散されているとよい。この構成における識別特徴部は、スリーブ１７９内の磁性材料である。磁性材料は、ドリルビット６６の切削チップ部分７０の構成を識別するようにプログラミング（すなわち、較正）されるとよい。磁性材料は、薄片、断片、及び／又は固体粒子から構成されているとよい。磁性材料は、ネオジム磁石及び／又はサマリウムコバルト磁石から構成されていてもよい。他の構成では、磁性材料は、鉄から構成されている。他の磁性材料も考えられる。
【0029】
このようなスリーブ１７９をプログラミングするための例示的な構成が、図１３－１４Ｄに示されている。図１３は、スリーブ１７９のいくつかの位置において磁場２１６を集束させるためのポールピース２１０を備えるプログラミング治具２１２を示している。図１４Ａでは、ポールピース２１０は、スリーブ１７９上に第１の極性を有する磁場２１６を集束し始めている。図１４Ｂでは、スリーブがポールピース２１０に対してある一定の角度だけ回転しながら、ポールピース２１０が第１の極性を有する磁場２１６を集束している。従って、磁場に晒された磁性材料は、ここで、ある円弧長さ部分２１８に対して第１の極性の磁場を放出する。この時点で、ポールピース２１４からの磁場２１６が遮断され、スリーブ１７９は、ポールピース２１４に対して図１４Ｃに示される方位に向かって回転し続ける。図１４Ｃでは、ポールピース２１４からの磁場２１６が放出されなかったことによって、スリーブ１７９のある円弧長さ部分は、中性極性であり、磁場を放出しない。次いで、図１４Ｄに示されるある円弧長さ２２０部分に対して、第１の極性と反対の第２の極性を有する磁場２１６が印可される。図１４Ｄは、軸を中心として互いに異なる円弧長さ及び極性を有するようにプログラミングされたスリーブの１つの構成を示している。センサは、スリーブ１７９がドリルビット６６に連結されて軸を中心として回転する時にプログラミングによって選択的に磁化されたスリーブ１７９によって生成された変動する磁場に応じて信号を生成する磁気抵抗センサーから構成されているとよい。図１４Ａ－１４Ｄは、磁気プログラミングシーケンスの1つの構成を示している。他の磁気プログラミングシーケンスによって、プログラミングパラメータ、例えば、スリーブ１７９への磁場印可のパルス周波数、位相オフセット、すなわち、スリーブ１７９の磁化部分の円弧長さと非磁化部分の円弧長さとの間の角距離の角度オフセット、（スリーブ１７９の磁性材料の一部をポールピース２１４からの磁場の多少によって飽和させることによって増減される）磁場強度、ポールピース２１４に対して回転するスリーブ１７９の回転速度、磁場の極性、及び／又はそれらの組合せが変更されてもよいことも考えられる。図１４Ａ－１４Ｄに示されるスリーブ１７９は、選択的プログラミング中にスリーブ１７９に連結されたドリルビット６６を含んでいないが、ドリルビット６６は、いくつかの種類のプログラミング中にスリーブ１７９に連結されていてもよいことも考えられる。更に、前述のプログラミングプロセスは、ポールピース２１０に対してスリーブ１７９を回転させるステップを含んでいるが、スリーブ１７９の選択的プログラミングは、ポールピース２１４とスリーブ１７９との間の相対的な運動を容易にすることによって、他の方法によって達成されてもよいことも考えられる。プログラミングされたスリーブ１７９は、締り嵌め、成形、留め具、、接着剤等によってドリルビットのシャンク１７６に連結されるとよい。
【0030】
図１４Ｄに示されるように、磁場の形状は、スリーブ１７９の軸に対して非対称であるとよい。スリーブ１７９は、軸を中心として４つの四分円、すなわち、第１の四分円、第２の四分円、第３の四分円、及び／又は第４の四分円に分割されるとよい。第１の四分円によって生成される磁場は、大きさ、強度、極性、又はそれらの組合せにおいて、第２の四分円、第３の四分円、及び／又は第４の四分円によって生成される磁場と異なっているとよい。スリーブ１７９の磁場の形状は、シャンク１７６の軸に沿って非対称であってもよい。
【0031】
スリーブをプログラミングすることによって得られる１つの利点は、２つ以上のスリーブを備えるドリルビットシステムが同じように製造され、これによって、異なる種類の部品の数及びそれらを製造するための機械の数を減らすことができることである。２つ以上のスリーブ１７９は、プログラミングするまで同一であるとよい。プログラミング後、各スリーブ１７９は、切削チップ部分７０又はシャンク１７６のある構成に関連する独自のスリーブをもたらすこととなる。本明細書に記載される他の構成と同様、区別されるドリルビット６６の異なる切削チップ部分７０の切削構成は、ドリルビット６６の長さ、ドリルビット６６の材料、ドリルビット６６のシャンク１７６の遠位端１８０の直径、ドリルビット６６の断面積、ドリルビット６６の型式、ドリルビット６６のすくい角、ドリルビット６６のフルート角、及び／又はドリルビット６６の尖端角から選択されるとよい。
【0032】
図１５に示されるように、スリーブ１７９は、プログラミングされた磁性材料の２つの構成を備えていてもよい。具体的には、スリーブ１７９は、シャンク１７６の周りに周方向に配置された第１の磁石列を備えている。他の構成は、第１の磁石列と異なってプログラミングされている。具体的には、シャンクの周りに周方向に配置された第２の磁石列は、第１の磁石列から軸方向に離間して配置されている。磁性材料の第１の構成の第１のプログラミングは、第１の磁場を放出する。磁性材料の第２の構成の第２のプログラミングは、第１の磁場とは異なる第２の磁場を放出する。
【0033】
図１６に示される他の構成では、磁性材料の２つの異なってプログラミングされた列が示されている。この構成では、スリーブ１７９は、近位スリーブ部分１７９ａと遠位スリーブ部分１７９ｂとに分割されている。これは、単一のスリーブ１７９に複数のプログラミングされた列を配置することなく、磁性材料の複数のプログラミングされた列を用いる他の方法である。ドリルビットアセンブリ６５は、３つ以上のスリーブ部分１７９ａ，１７９ｂを備えてもよいことも考えられる。
【0034】
スリーブ１７９の他の構成と同様に、スリーブ１７９の非磁性材料は、１２０℃以下のガラス遷移温度又は溶融温度を有しているとよい。磁性材料は、８０℃以上の温度に加熱されると少なくとも部分的に消磁されるものであるとよい。
【0035】
前述したように、スリーブ１７９は、ドリルビット６６がオートクレーブ処理される温度よりも低い融点又はガラス遷移温度を有する材料から構成されているとよい。従って、スリーブ１７９を形成する材料は、高温におけるオートクレーブ処理又は洗浄／消毒プロセス中におけるような融点又はガラス遷移温度よりも高い温度に晒された時に溶融及び／又は変形するように構成されているとよい。すなわち、スリーブ材料の溶融及び変形によって、溶融又は変形後にスリーブ１７９内の磁石１８１の相対位置が変化することが意図されている。これが、スリーブ１７９内に連結された磁石１８１によって生成された磁場を変化させ、ドリルビットアセンブリ６５のドリルビット６６が識別されるのを妨げることとなる。光学的識別特徴部がスリーブに用いられる場合、同様に、スリーブ材料の溶融及び変形によって、溶融又は変形後の光学的特徴部の外観が変化することが意図されることとなる。例えば、もしもラベルが用いられたのであれば、ラベルが付着されたスリーブ１７９の変形によって、ラベルが損傷又は変形し、識別を妨げることとなる。他の例では、ラベルは、オートクレーブ処理中、又は１２０℃以上の温度に晒された時にそれ自体が変形するように構成された感熱ラベルであるとよい。
【0036】
前述の磁石１８１の消磁と同様、ドリルビットアセンブリ６５内のスリーブ１７９の溶融及び変形の結果として、磁石１８１の位置のその後の移動が生じることもある。この場合、スリーブ１７９が溶融又は変形した時にこのような磁石１８１が消磁しなかったとしても、連結されたドリルビット６６を識別するために用いられる連結された磁石１８１の特定の強度及び特定の方向の生成された磁場を変更し、又は場合によっては消滅させるように機能する。このようにして、オペレータは、識別された磁場信号に基づいて識別された連結されたドリルビットアセンブリ６５が、例えば、第１の使用後の浄化及び消毒中にスリーブ材料の溶融温度を超える温度に前もって加熱されていないことを合理的なレベルで確信することができる。逆に、もしもドリルビットアセンブリ６５が生成された磁場に基づいて識別されなかったならば、オペレータは、連結されたドリルビットアセンブリ６５がスリーブ材料の（前述したような先の使用、すなわち、浄化及び消毒を暗示する）溶融温度を超える温度に前もって加熱されているか、又は本明細書に記載の識別特徴部を有するドリルビットアセンブリ６５ではないことを合理的に結論付けることができる。
【0037】
ドリルビットアセンブリ６５が磁石１８１の消磁温度及びスリーブ１７９のスリーブ材料の溶融温度の両方を超える特定の温度に前もって加熱されているいくつかの例では、磁石１８１の生成された磁場は、磁石１８１の消磁とスリーブ１７９のスリーブ材料の溶融及び変形に起因する磁石１８１の位置の変化の両方によって変更されることとなる。
【0038】
スリーブ１７９は、多くの方法によってドリルビット６６に連結されるとよい。１つの構成では、スリーブ１７９は、ドリルビット６６の近位端１７８又は遠位端１８０から摺動され、所望の位置においてシャンク１７６の外面の周りに締まり嵌めされるとよい。この構成では、スリーブ１７９は、（例えば、図６Ａ，１１Ａ，１２Ａに示されるように）埋設された磁石１８１と共に予形成されてもよいし、又は磁石１８１がスリーブ１７９の設置後に（図示されない）接着剤又は留め具によってスリーブ１７９の外面に固定されてもよい。この構成では、（図示されない）接着剤が、スリーブ１７９をシャンク１７６に固定するために、スリーブ１７９とシャンク１７６との間に塗布されるとよい。
【0039】
更に、スリーブ１７９は、所望の位置においてドリルビット６６上にオーバーモールドされてもよい。１つの構成では、磁石１８１がドリルビット６６と一緒に金型内に導入され、図７Ａに示されるような埋設された磁石１８１を有するスリーブ１７９を形成するために、スリーブ１７９を形成するためのポリマーがドリルビット６６と磁石１８１との間の金型の空洞部分内に導入されるとよい。
【0040】
代替的に、ドリルビット６６のみが型内に導入され、次いで、スリーブ１７９を形成するためのポリマーがドリルビット６６の周りの金型の空洞部分内に導入されてもよい。得られた構造体が金型から取り出され、磁石１８１が、（図示されない）接着剤又は留め具によって又は成形ステップ後の締まり嵌めによって、スリーブ１７９の外面に固定されることとなる。
【0041】
図１－図５を再び参照すると、本明細書に示される代表的な構成において、ハンドピース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、バッテリー７６に離脱可能に取り付けられるようになっている（バッテリーへの取付けは、詳細に示されていない）。しかしながら、ハンドピース本体７４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えられる。図示のハンドピース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ハンドピース６２に供給するために、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ー７６を用いている。しかしながら、ハンドピース６２は、内部バッテリー（例えば、取外し不能なバッテリー）、外部コンソールへのテザー接続部、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い。他の構成も考えられる。
【0042】
図示の構成では、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）による作動に応答し、例えば、（前述の磁石以外の）磁石及び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に連通するようになっている。従って、オペレータがハンドピース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方法によって回転トルクの生成を促進するように構成されてもよい。
【0043】
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、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るローター挿管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が、ローター挿管に連結されて該ローター挿管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、並びに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の他の構成も考えられる。
【0044】
歯車組８６の1つの構成の更なる詳細は、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。この特許文献は、モータ８４の作動による駆動歯車の回転が出力ハブ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。更に、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い。他の構成も考えられる。
【0045】
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、連結されたドリルビット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、ハンドピース６２は、駆動アセンブリ１１４を更に備えている。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とスプライン係合される。駆動アセンブリ１１４は、ドリルビット６６とハンドピース６２との間における離脱可能な取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１１８、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１１６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、ワッシャー、及びシール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を中心として回転するように支持されている。ドリルビット６６は、前述したのと異なる形態でトルクを受けるようにハンドピース６２に取り付けられるように構成されることも考えられる。
【0046】
駆動アセンブリ１１４の更なる詳細は、例えば、米国特許出願第１５／８８７，５０７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。図示の構成では、駆動アセンブリ１１４の駆動ヘッド１１８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、ハンドピース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時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。更に具体的には、図示される駆動アセンブリ１１４は、ハンドピース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、同一のハンドピース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、ハンドピース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１１８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。
【0047】
図１－図３を再び参照すると、ハンドピース６２の図示の構成は、ドリルビット６６の取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更に備えている。連結機構１５０は、概して、解除サブアセンブリ１５２、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ハンドピース６２の他の部分に一体化されてもよい。
【0048】
前述したように、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との間で軸ＡＸに沿って延び、ドリルビット６６の境界面１２４と駆動アセンブリ１１４の駆動挿管１１６の孔１２２との間の係合を介して、本明細書に記載されかつ図面の全体を通して示されるようにハンドピース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９６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。
【0049】
外科用ドリルシステム６０の図示の構成は、総称的に符号１２８によって示される（代替的に測定ヘッドと呼ばれることもある）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ハンドピース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，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、及び測定挿管１３４（すなわち、測定プローブ又は深さ測定延長部）を備えている。測定挿管１３４は、処理対象物６２又は組織に対して配置されるように適合された遠位端１３４Ａを備えている。測定モジュールの適切な例が、国際特許出願公開第２０１８／０５６２５１号に記載されている。なお、この文献の内容は、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。ハウジング１３０は、ハンドピース６２に離脱可能に取付け可能であり、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。図示のハウジング１３０は、一緒に連結されるか又は一緒に取り付けられる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１２８は、ハンドピース５２の一体構成部品として形成されてもよいし、又は測定モジュール１２８が使用後にハンドピース６２から取外しできないようにハンドピース６２に接着又は他の方法によって固定される構成部品の形態であってもよいことを理解されたい。
【0050】
図示の構成では、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、この特徴部は、例えば、ハウジング構成部品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とガイドブッシュ１３２との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１３２は、以下に詳細に説明するように窓１４２を更に備えている。
【0051】
測定挿管１３４は、ガイドブッシュ１３２内に配置され、ハンドピース６２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、測定挿管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、測定挿管１３４が軸方向においてガイドブッシュ１３２及びハウジング１３０に対して前進又は後退し得る範囲を制限すると共に、測定挿管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挿管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。
【0052】
図示されるように、測定挿管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°回転可能である。
【0053】
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（すなわち、トランスデューサ信号）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。測定プローブ１３４の位置の変化は、外科用ドリル装置６１が処置対象物に対して配置された時のハウジング１３０に対する測定挿管１３４の遠位端１３４Ａの相対的な位置に対応する。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ているとよい。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ているとよい。他の構成も考えられる。出力装置１４８は、取外し可能な測定モジュ―ルの一部であってもよい。更に、図４に示されるトランスデューサアセンブリ１３６及び測定挿管１３４は、協働して測定挿管１３４のラック歯１４４及びトランスデューサアセンブリ１３６の歯車１４６によってラック・ピニオン設計を構成しているが、トランスデューサアセンブリ１３６は、ハウジング１３０に対する測定挿管１３４の変位に応じてトランスデューサ信号を生成する１つ又は複数のセンサ、例えば、ポテンショメータ、光学センサ、及び線形可変差動変圧器から構成されてもよいことも考えられる。
【0054】
測定挿管１３４及びガイドブッシング１３２は、種々の材料、好ましくは、識別特徴部１７７／１つ又は複数の磁石１８１によって生成される信号／磁場特徴を変動させない材料、例えば、前述の非磁性材料から形成されているとよい。測定挿管１３４及びガイドブッシュ１３２を形成するのに用いられる例示的な非磁性材料として、硬くて耐久性のある所望の形状に成形又は他の方法によって形成され得るいくつかのポリマーが挙げられる。１つの構成では、このポリマーとして、硬質プラスチック材料が挙げられる。
【0055】
図４，５に示されるように、外科用ドリルシステム６０は、識別特徴部１７７に応じて１つ又は複数の信号（例えば、識別信号）を生成するように構成されたセンサ２０１も備えている。例えば、センサ２０１は、外科用ドリルシステム６０の操作中にドリルビットアセンブリ６５が軸ＡＸを中心として回転する時に連結されたドリルビットアセンブリ６５の１つ又は複数の磁石１８１から生成された磁場又は磁気抵抗に応じて識別信号を生成するように構成されている。具体的には、図４，５に示されるように、センサ２０１は、各連結されたドリルドリルビット６６に連結された識別特徴部１７７、例えば、各連結されたドリルビット６６に連結された１つ又は複数の磁石１８１から生成された磁場又は磁気抵抗に応じて識別信号を生成するように、構成されている（すなわち、センサ２０１は、磁場センサ又はホール効果センサである）。センサ２０１は、ドリルビットアセンブリ６５が軸ＡＸを中心として回転している時に測定挿管１３４がセンサ２０１と識別特徴部１７７との間に位置していても識別信号を生成することができる。センサ２０１によって生成された識別信号は、受信された（ハンドピース６２に連結された各ドリルビット６６上の）生成された信号／磁場に対応する。制御器７８は、識別信号を受信して解釈し、又は、磁場特徴の信号を受信しかつ解釈し、これによって、ドリルビットアセンブリ６５の連結されたドリルビット６６を識別するように構成されている。
【0056】
センサ２０１は、好ましくは、識別特徴部１７７、例えば、１つ又は複数の磁石１８１に対して位置決めされ、各ドリルビット６６がハンドピース６２に適切に連結されて軸ＡＸを中心として回転している時に（例えば、オペレータが入力制御ボタン８０を押している時に）、生成された信号／磁場を受信することができる。具体的には、センサ２０１は、ドリルビットアセンブリ６５が軸ＡＸを中心として回転している時に測定挿管１３４を通して及び任意選択的にガイドブッシュ１３２を通して生成された信号／磁場を受信するように位置決めされるとよい。
【0057】
１つの構成では、センサ２０１は、測定モジュール１２８に連結されるか又は測定モジュール１２８内に配置されるとよい。具体的には、センサ２０１は、ドリルビットアセンブリ６５がハンドピース６２に適切に連結された時に識別特徴部１７７、例えば、１つ又は複数の磁石１８１に近接する位置において、測定モジュール１２８のハウジング１３０に連結されるか又は該ハウジング１３０内に配置されるとよい。
【0058】
更に具体的には、図４，５の１つの構成に示されるように、センサ２０１は、ハウジング１３０内において、軸ＡＸと直交する方向においてドリルビットアセンブリ６５に対してトランスデューサアセンブリ１３６の歯車１４６の反対側又は裏側に位置決めされるとよい。このような構成では、センサ２０１は、軸ＡＸと直交する方向においてガイドブッシュ１３２の窓１４２と真っすぐに並んで配置される。従って、センサ２０１は、図１０Ａに最もよく示されるように、ドリルビットアセンブリ６５が軸ＡＸを中心として回転すると、測定挿管１３４及びガイドブッシュ１３２の窓１４２を通して、識別特徴部１７７、例えば、１つ又は複数の磁石１８１又は光学的特徴部から生成された信号／磁場信号を受信することとなる。
【0059】
しかしながら、他の構成では、センサ２０１は、識別特徴部１７７／１つ又は複数の磁石１８１から生成された信号／磁場信号を受信することができる外科用ドリルシステム６０の他の静止部分内に位置決めされてもよい。
【0060】
例えば、図８，９に示されるように、センサ２０１は、識別特徴部１７７／１つ又は複数の磁石１８１に近接する位置においてハンドピース本体７４に連結されるか又は該ハンドピース本体７４内に支持されてもよく、これによって、センサ２０１が測定モジュール１２８内に含まれる（図４，５に示される）前述の例におけるのと同じように、センサ２０１は、識別信号／磁場信号を検出することができる。図８，９に最もよく示されるように、識別特徴部１７７／１つ又は複数の磁石１８１は、軸ＡＸと直交する方向においてハンドピース本体７４内に支持されたセンサ２０１と真っすぐに並ぶように、図４，５におけるドリルビットアセンブリ６５内の相対的な位置よりもドリルビットアセンブリ６５の挿入部分７２に近い位置において、ドリルビット６６のシャンク１７６に沿って相対的に配置されるか又はスリーブ１７９内に相対的に配置されるとよい。いくつかの構成では、例えば、図８，９に示されるように、センサ２０１は、外科用ドリルシステム６０の操作に依存して軸ＡＸと直交する方向においてガイドブッシュ１３２と真っすぐに並ばない位置においてハンドピース本体７４内に配置される。
【0061】
更に具体的には、図４，５におけるハウジング１３０内のセンサ２０１又は図８，９におけるハンドピース本体７４内のセンサ２０１に対する測定挿管１３４の位置決めに依存して、測定挿管１３４の一部は、軸ＡＸと直交する方向において、識別特徴部１７７とセンサ２０１との間に配置されてもよいし又は配置されなくてもよい。これらの例では、測定挿管１３４は、歯車１３６及び付勢部材（例えば、トーションバネ）によって前方に付勢される。従って、測定挿管１３４は、十分な遠位位置に付勢され、十分な遠位位置の近位側に位置する間も張力下にある。
【0062】
いくつかの構成では、センサー２０１は、測定挿管１３４が十分な遠位位置にある時に測定挿管１３４の近位端の近位側に位置するように、測定モジュール１２８内に配置される。図１０Ｂに示されるように、センサ２０１が測定ヘッド１２８内に配置されて測定挿管１３４が十分な遠位位置の近位側にある構成では、センサ２０１は、測定挿管１３４がセンサ２０１と識別特徴部１７７との間にあるように配置される。更に、（測定挿管１３４が図１０Ｂの測定挿管１３４の位置決めに対して遠位側に移動した状態を示す）図１０Ｃに示されるように、測定挿管１３４が十分な遠位位置に戻されると、センサ２０１は、測定挿管１３４がセンサ２０１と識別特徴部１７７との間に位置しないように配置される。いずれの場合においても、ドリルビットアセンブリ６５が軸ＡＸを中心として３６０°回転すると、センサ２０１は、識別特徴部を検出することができる。
【0063】
従って、図１０Ａ－１０Ｃに示される構成によって、測定挿管１３４又はガイドブッシュ３０２を通して検出することができない他の種類のセンサ２０１及び関連する識別特徴部１７７の使用が可能になる。例えば、図１０Ａ－１０Ｃは、センサー２０１が光学センサー２０１ａの形態にあると共に識別特徴部１７７がレーザーエッチングマーク、印刷マーク、又は他の光学マークの形態にある代替的な構成を示している（「１」の形状のレーザー印刷文字１７７ａが図１０Ａ－１０Ｃに示されている）。これらの構成では、ドリルビットアセンブリ６５が静止しているか又は軸ＡＸを中心として３６０°回転している時に光学センサ２０１ａが個々のレーザー印刷文字１７７ａを検出することができる。従って、図１０Ａ－１０Ｃに示されるようなセンサ２０１の位置決めによって、測定挿管１３４が透明でない限り、ガイドブッシュ１３２又は測定挿管１３４がセンサと識別特徴部との間に配置された時に通常では利用することができない識別特徴部１７７ａ及びセンサ２０１ａの使用が可能になる。光学的識別特徴部、例えば、レーザーエッチングマーク、印刷マーク、又は他のマークは、ドリルビットに連結される基材上に形成されるとよい。この基材は、感熱ラベルの形態を取ってもよい。基材は、接着剤によってドリルビットに接着されるとよい。磁石列と同様、光学的識別特徴部は、ドリルビット６６又はドリルビットアセンブリ６５の独自の識別をもたらすために、軸ＡＸを中心とする方位において互いに真っすぐに並ぶ１つ又は複数の光学マーク列から構成されてもよい。
【0064】
もしも基材が感熱ラベルの形態を取るのであれば、いくつかの構成においてドリルビットが１２０℃を超える温度において滅菌された後に光学的特徴部がもはや見分けがつかなくなることが予期されるだろう。
【0065】
図１０Ａ－１０Ｃに示されるように、光学センサ２０１ａは、エミッター（すなわち、光源）及びレシーバーと、ドリルビットアセンブリ６５の光学的識別特徴部１７７ａによって反射された光を集束させる１つ又は複数のレンズとから構成されるとよい。いくつかの構成では、光学センサ２０１ａは、協働してドリルビット６６に光を放出して生じる光反射を測定する発光ダイオード（ＬＥＤ）及び光トランジスタから構成されてもよい。識別特徴部１７７ａを含むドリルビット６６の形状及びその反射特性に起因して、センサ２０１のエミッター及びレシーバーは、ドリルビット６６と平行の同一平面上にあるように構成されるとよい。これらの構成では、識別特徴部１７７ａ（例えば、図１０Ａ－１０Ｃに示されるレーザーマーク１７７ａ）は、意図的に光をレシーバーから散乱させ、その結果として、このような識別特徴部１７７ａを備えないシャンク１７６に沿った光の強反射に対してより弱い信号をもたらすこととなる。
【0066】
フォトトランジスタに加えて、ドリルビット６６からの反射光を検出する他の構成も考えられる。高解像度検出のために、カメラと同様の光学センサー２０１ａを用いて、デジタル信号とは異なる識別特徴部１７７ａの十分な画像を取得することができる。光学センサー２０１ａを用いる光検出の他の考えられる方法として、可視光スペクトルＬＥＤ又は垂直共振器型面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）を用いる方法が挙げられる。特に、ＶＣＳＥＬは、電力効率と光集束の点において追加的な利点をもたらすことができる。更に、光学センサ２０１ａによる検出のために放射光を集束させるための他の解決策として、プラスチックブッシュに組み込まれたアパ―チャを設け、使用時にＬＥＤの広い放射角度を縮小させる方法が挙げられる。
【0067】
制御器７８は、メモリユニットを有する１つ又は複数のマイクロプロフェッサを備えている。マイクロプロフェッサは、指令を処理する、すなわち、本明細書に記載される機能を実行するためにメモリに記憶されたアルゴリズムを処理するためのものである。追加的又は代替的に、制御器７８は、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／又は本明細書に記載される機能を実行することができる他の適切なハードウェア、ソフトウェア、又はファームウェアを備えているとよい。例えば、制御器は、測定モジュール１２８内に配置され、第２の制御器（例えば、サブコントローラ、プロセッサ等）が、ハンドピース６２内に配置されてもよい。第２の制御器は、ハンドピース６２のモータを作動させる信号を生成するように構成されているとよい。更に具体的には、第２の制御器は、測定モジュール１２８内の第１の制御器７８によって受信されたトランスデューサ信号及び識別信号に基づいて、モータによって生成されるトルクの相対的な大きさを制御するとよい。制御器７８は、図５に示されるようにハンドピース本体７４内に支持されてもよいし又は外科用ドリルシステム６０内、例えば、測定ヘッド１２８上に配置されてもよいし、又は遠隔に配置されてもよい。メモリは、データ及びコンピュータ可読命令（すなわち、可読コード）の記憶に適するどのようなメモリであってもよい。例えば、メモリは、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）、不揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）、フラッシュメモリとして具体化されるクラウドベースドメモリ、又はどのような他の適切な種類のメモリであってもよい。
【0068】
いくつかの構成では、制御器７８は、時間を追跡するための内部クロックを備えている。 例えば、内部クロックは、マイクロコントローラクロックであるとよい。 マイクロコントローラクロックとして、水晶共振器、セラミック共振子、抵抗器、コンデンサー（ＲＣ）発振器、又はシリコン発振器が挙げられる 本明細書に開示されるもの以外の他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、ハードウェア、ソフトウェア、又はその両方の形態で実装されるとよい。いくつかの構成では、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、連携して種々の構成部品に信号を送信し、所定の計時パラメータに応じて該構成部品を作動させることとなる。
【0069】
制御器７８は、外科用ドリルシステム６０の操作を制御するために、少なくとも入力制御ボタン８０、アクチュエータアセンブリ８２、駆動アセンブリ１１４、（トランスデューサアセンブリ１３６を含む）測定モジュール１２８、及びセンサ２０１のそれぞれに電気的に連結されている。
【0070】
具体的には、制御器７８は、識別特徴部１７７によって生成された識別信号をセンサ２０１から受信するように構成されている。識別特徴部１７７は、各ドリルビットアセンブリ６５が連結具２６及びハウジング１３０に適切に連結されてドリルビット６６が軸ＡＸを中心として回転している時に、センサ２０１によって検出される。制御器７８のマイクロプロセッサは、既知の識別信号のリストを含むアルゴリズムによって予めプログラム化されたメモリユニットを備えている。既知の識別信号のリストの各部分は、独自の識別特徴部１７７を有する１つ又は複数のドリルビット６６又はドリルビットアセンブリ６５の各１つに対応する。従って、受信した識別信号が既知の識別信号のリストと比較されると、一致しているものが確認され（従って、識別特徴部１７７又は磁石１８１の独自の構成を含むそれぞれのドリルビットアセンブリ６５の１つが確実に識別され）、次いで、制御器７８が、識別されたドリルビットアセンブリ６５に基づいて外科用ドリルシステム６０の操作を制御することとなる。
【0071】
例を挙げると、ユーザーがハンドピース６２をドリルビット６６が軸ＡＸを中心として回転するように操作すると、アルゴリズムが、センサ２０１によって検出された識別特徴部によって生成された識別信号の変化を処理し、生成された信号パターンを解析するように、例えば、識別特徴部１７７の縁間の時間を測定するか又は極めて小さい時間間隔内の二次パターンを分析するように、設定される。アルゴリズムは、ドリルビット６６の数回転の間の識別信号パターンを確認する。パターンが検出及び確認されたならば、アルゴリズムは、このパターン対既知の識別信号のリストを検証し、既知の識別信号のリスト内のこのパターンと一致するものに基いて各ドリルビットアセンブリ６５を識別する。
【0072】
例えば、既知の識別信号に対する受信した識別信号の一致、すなわち、既知の磁場特徴信号（又は磁気抵抗特徴信号）に対する受信した磁場特徴信号の一致が、連結されたドリルビットアセンブリ６５に基いて制御器７８によって確認され、典型的には、オペレーターが視認するための出力装置１４８に表示された時、外科用ドリルシステム６０のユーザーは、ハンドピース６２に連結されたドリルビットアセンブリ６５が適切に位置決めされて既知の望ましい１つ又は複数の識別可能な性能特徴を有すること（すなわち、ドリルビットアセンブリ６５が識別特徴部１７７／磁石１８１を備え、長さ、直径、フルート設計、材料選択、及びそれらの組合せに基いて制御器７８によって識別されたこと）を確信することができる。これは、信頼レベルを向上させると共に、穿孔操作の安全性を高めることとなる。
【0073】
代替的に、一致が制御器７８によって確証されない場合、すなわち、適切に連結されたドリルビットアセンブリ６５が、既知のドリルビットアセンブリ６５に対応するものとしてセンサ２０１によって識別されなかった場合、一致の欠如が、オペレーターが視認するための出力装置１４８上に表示され、これによって、連結されたドリルビットアセンブリ６５が、長さ、直径、フルート設計、材料の選択、及びそれらの組合せに基づいて制御器７８によって識別されなかったことをオペレータに確かめさせることとなる。この確証の欠如は、連結されたドリルビットアセンブリ６５が前もって用いられたものかどうかに関わらず、識別特徴部１７７を有するドリルビットアセンブリ６５ではないことを示すこととなる。代替的に、この確証の欠如は、ドリルビット６５が磁石１８１の形態にある識別特徴部１７７を有しているが、前もって使用され、（利用される時に）磁石１８１を消磁するのに十分な温度及び／又はスリーブ１７９を変形させるのに十分な温度にドリルビットアッセンブリ６５を加熱することによって、その後の使用のための再処理がなされたことを示すこともある。これに基づき、オペレーターは、連結されているが識別されないドリルビットアセンブリ６５を用いる骨穿孔操作を開始しないことを決定することができる。
【0074】
連結されたドリルビットアセンブリ６５を識別することに加えて、制御器７８は、ハウジング１３０に対する測定挿管１３４の遠位端１３４Ａの相対的な位置決めに対応する（代替的に変位信号とも呼ばれることもある）トランスデューサ信号をトランスデューサアセンブリ１３６から受信するように構成されている。制御器７８は、識別信号及び受信したトランスデューサ信号に基づき、ハンドピース６２から連結されたドリルビットアセンブリ６５及び処置対象物へのトルクの伝達を制御するように構成されている。
【0075】
具体的には、制御器７８は、深さ測定延長部の移動に基づき、例えば、（本明細書に記載されるような）第１の時間間隔におけるある時間内に受信したトランスデューサ信号に対応する測定挿管１３４の遠位端１３４Ａの移動に基づき、加速度信号を決定するように構成されていてもよい。制御器７８は、決定された加速度信号に基づき、処置対象物を通る連結されたドリルビットアセンブリ６５の貫通深さを決定するように更に構成されているとよい。具体的には、制御器７８は、加速度信号に基づいて第１の時間間隔内における処置対象物を通るドリルビット６６の貫通時間（Ｔｂ）を決定する。この情報から、受信したトランスデューサ信号及び受信した識別信号と併せて、制御器７８は、アルゴリズムを用いて処置対象物内の穿孔の深さ、すなわち穿孔通路の深さを決定する。
【0076】
従って、制御器７８は、処置対象物に所定の望ましい深さ及び直径の孔を正確に形成するように穿孔を制御するために、連結されてかつ識別された交換可能なドリルビットアセンブリ６５へのトルクの伝達を制御するように更に構成されている。
【0077】
図１７Ａ，１７Ｂに示される１つの構成では、制御器７８は、ドリルビット６６の識別を用いて、トランスデューサアセンブリ１３６から受信した１つ又は複数の信号から決定される、貫通深さに適用される位置ずれ（offset）を決定する。ドリルビット６６の切削チップ部分７０は、ドリルビット６６の遠位端から軸ＡＸに沿って近位側に延びるドリルビット尖端２２２を有している。ドリルビット尖端２２２は、ドリルビット６６の遠位端からシャンク１７６の遠位端１８０に向かって軸から離れる方にテーパーが付され、シャンクの少なくとも遠位部分は、略円筒体から構成されている。ドリルビット尖端２２２は、ドリルビット６６の遠位端とシャンク１７６の遠位端との間で軸ＡＸに沿って延びる尖端長２２４ａ、２２４ｂを有している。ドリルビット尖端２２２及び対応する尖端長２２４ａ，２２４ｂは、ドリルビット６６毎に異なっている。いくつかの構成では、シャンク１７６の遠位端１８０の直径が大きいほど、尖端長さ２２４ａ，２２４ｂが長くなる。多くの構成では、ドリルビットの貫通深さは、シャンク１７６の遠位端１８０が所望の媒体を貫通した時に決定される。互いに異なる尖端長さ２２４ａ，２２４ｂは、貫通深さが同一でなければならない時に、トランスデューサアセンブリ１３６によって生成される貫通深さに対する信号を異ならせることがある。１つの構成では、図１７Ａに示されるドリルビット６６の尖端長２２４ａは、図１７Ｂに示されるドリルビット６６の尖端長２２４ｂよりも短い。各ドリルビット６６が穿孔媒体に対して配置されると、図１７Ｂの構成における測定挿管１３４は、図１７Ａに示される測定挿管１３４よりも大きく変位する。何故なら、図１７Ｂのドリルビット６６は、シャンク１７６の遠位端１８０が貫通するために、より長い距離にわたって穿孔する必要があるからである。貫通深さの正確な値をもたらすために、トランスデューサ信号によって決定された測定挿管１３４の変位値に対して加算又は減算される位置ずれ値（offset value）が、制御器７８によって用いられるとよい。
【0078】
例示的な構成では、センサ２０１は、ドリルビット６６の識別特徴部１７７に応じて識別信号を生成し、これによって、ハンドピース６２に連結されたドリルビット６６の尖端長１２４ａ，１２４ｂを識別する。制御器７８は、識別信号及びトランスデューサアセンブリ１３６からのトランスデューサ信号を受信し、ドリルビット６６の尖端長さ２２４ａ，２２４ｂを識別し、ドリルビット６６の尖端長さ２２４ａ，２２４ｂ及び測定挿管１３４の変位に基づいて穿孔の貫通深さ又は穿孔通路の深さを決定する。出力装置１４８は、連結されたドリルビット６６に関連する位置ずれ値、測定挿管１４５の変位値、及び／又は位置ずれ値及び変位値に基づいて制御器７８によって決定された貫通深さを含む情報を表示する。
【0079】
他の構成では、外科用ハンドピースシステム６０は、初期のスクリュー長さ又は変位値を補償することによって、骨プレートを用いる骨固定のための適切なスクリュー長さを決定するように構成されている。制御器７８のメモリは、いくつかのドリルビット６６に一般的に又は排他的に関連するいくつかの骨プレート厚みに関連する情報を記憶している。制御器７８は、センサ２０１からの識別信号からドリルビット６６を識別すると、この識別信号からある１つの骨プレートが連結されたドリルビット６６に関連付けられることを決定する。制御器７８は、トランスデューサアセンブリ１３６からトランスデューサ信号を受信し、連結されたドリルビット６６に対応する骨プレートに関連する骨プレート厚み及び測定挿管１３４の変位に基いてスクリュー長さを決定する。出力装置１４８は、スクリュー長さ、骨プレート厚み、骨プレートの種類、測定挿管１３４の変位、及び／又は骨プレートの厚み及び測定挿管１３４の変位に基づく貫通深さ値を表示することができる。
【0080】
処置対象物内の予め決められた穿孔深さ及び穿孔直径によって、その後の形成された穿孔内に嵌合される適切な大きさのスクリュー又は他の固定装置の配置が可能になる。具体的には、穿孔の決定された深さ及び直径は、オペレータによって視認される出力装置１４８の表示画面上に示され、このような情報は、形成された穿孔に嵌合される適切な大きさのスクリューを決定するために、オペレータによって用いられることとなる。
【0081】
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された構成は、排他的であることを意図するものではなく、又は本開示をどのような特定の形態に制限することを意図するものでもない。他の具体的な構成も考えられる。用いられた専門用語は、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。前述の示唆に照らして多くの修正及び変形が可能であり、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。
【0082】
「備える（include, includes, including）」という用語は、「備える（comprise, comprises, comprising）」という用語と同じ意味を有することを更に理解されたい。また、「第１の（first）」、「第２の（second）」、「第３の（third）」等の用語は、明瞭さ及び一貫性をもたらす非限定的な例示の目的のためにいくつかの構造的特徴部及び構成要素を区別するために本明細書に用いられることも理解されたい。
【0083】
本開示は、独立請求項において規定されることが意図され、特定の特徴が従属請求項に開示されている。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。
【0084】
本開示は、以下の条項も含み、特定の特徴が従属条項に開示されている。これらの特徴は、前述の構成及び図面を参照してより詳細に説明されたように具体的に実施されるとよい。
＜条項＞
＜条項＞
【0085】
［条項Ｉ］
外科用ドリル装置に用いられるドリルビットであって、
近位端と遠位端との間で軸に沿って延びるシャンクと、
前記シャンクの前記遠位端に隣接する切削チップ部分と、
前記シャンクの少なくとも一部の周りに配置されたスリーブであって、１２０℃以下のガラス遷移温度を有する材料から構成される、スリーブ、又は前記シャンクの少なくとも一部の周りに配置された感熱ラベルと、
を備え、
前記スリーブ又は前記感熱ラベルは、前記切削チップ部分の構成を識別するための光学的識別特徴部を備える、ドリルビット。
外科用ドリル装置に用いられるドリルビットであって、
近位端と遠位端との間で軸に沿って延びるシャンクと、
前記シャンクの前記遠位端に隣接する切削チップ部分と、
前記シャンクの少なくとも一部の周りに配置されたスリーブであって、１２０℃以下のガラス遷移温度を有する材料から構成される、スリーブ、又は前記シャンクの少なくとも一部の周りに配置された感熱ラベルと、
を備え、
前記スリーブ又は前記感熱ラベルは、前記切削チップ部分の構成を識別するための光学的識別特徴部を備える、ドリルビット。
【0086】
［条項ＩＩ］
前記スリーブは、前記ドリルビットの前記シャンクを覆って配置されるように寸法決めされた管腔を画定する、条項Ｉに記載のドリルビット。
前記スリーブは、前記ドリルビットの前記シャンクを覆って配置されるように寸法決めされた管腔を画定する、条項Ｉに記載のドリルビット。
【0087】
［条項ＩＩＩ］
前記光学的識別特徴部は、前記シャンクの周りに周方向に配置された光学マーク列から構成される、条項Ｉ又はＩＩのいずれか１つに記載のドリルビット。
前記光学的識別特徴部は、前記シャンクの周りに周方向に配置された光学マーク列から構成される、条項Ｉ又はＩＩのいずれか１つに記載のドリルビット。
【0088】
［条項ＩＶ］
前記光学マーク列の第１の光学マークは、大きさ、形状、角距離、又はそれらの組合せにおいて、前記光学マーク列の第２の光学マークと異なる、条項ＩＩＩに記載のドリルビット。
前記光学マーク列の第１の光学マークは、大きさ、形状、角距離、又はそれらの組合せにおいて、前記光学マーク列の第２の光学マークと異なる、条項ＩＩＩに記載のドリルビット。
【0089】
［条項Ｖ］
前記光学マーク列の第１の光学マークと前記光学マーク列の第２の光学マークとの間の角距離は、前記光学マーク列の前記第２の光学マークと第３の光学マークとの間の角距離と同じである、条項ＩＩＩ又はＩＶに記載のドリルビット。
前記光学マーク列の第１の光学マークと前記光学マーク列の第２の光学マークとの間の角距離は、前記光学マーク列の前記第２の光学マークと第３の光学マークとの間の角距離と同じである、条項ＩＩＩ又はＩＶに記載のドリルビット。
【0090】
［条項ＶＩ］
前記光学マーク列の第１の光学マークと前記光学マーク列の第２の光学マークとの間の角距離は、前記光学マーク列の前記第２の光学マークと第３の光学マークとの間の角距離と異なる、条項ＩＩＩ－Ｖのいずれか１つに記載のドリルビット。
前記光学マーク列の第１の光学マークと前記光学マーク列の第２の光学マークとの間の角距離は、前記光学マーク列の前記第２の光学マークと第３の光学マークとの間の角距離と異なる、条項ＩＩＩ－Ｖのいずれか１つに記載のドリルビット。
【0091】
［条項ＶＩＩ］
前記光学マーク列は、第１の光学マーク列として更に画定され、前記光学的識別特徴部は、前記シャンクの周りに周方向に配置されると共に前記第１の光学マーク列から軸方向に離間して配置された第２の光学マーク列を備える、条項ＩＩＩ－ＶＩのいずれか１つに記載のドリルビット。
前記光学マーク列は、第１の光学マーク列として更に画定され、前記光学的識別特徴部は、前記シャンクの周りに周方向に配置されると共に前記第１の光学マーク列から軸方向に離間して配置された第２の光学マーク列を備える、条項ＩＩＩ－ＶＩのいずれか１つに記載のドリルビット。
【0092】
［条項ＶＩＩＩ］
前記第１の光学マーク列及び前記第２の光学マーク列の各々は、同数の光学マークを備える、条項ＶＩＩに記載のドリルビット。
前記第１の光学マーク列及び前記第２の光学マーク列の各々は、同数の光学マークを備える、条項ＶＩＩに記載のドリルビット。
【0093】
［条項ＩＸ］
前記第１の光学マーク列の少なくとも１つの光学マークは、前記シャンクの軸と平行の方向において前記第２の光学マーク列のある光学マークと角度的に真っすぐに並んでいる、条項ＶＩＩ又はＶＩＩＩのいずれか１つに記載のドリルビット。
前記第１の光学マーク列の少なくとも１つの光学マークは、前記シャンクの軸と平行の方向において前記第２の光学マーク列のある光学マークと角度的に真っすぐに並んでいる、条項ＶＩＩ又はＶＩＩＩのいずれか１つに記載のドリルビット。
【0094】
［条項Ｘ］
前記第１の光学マーク列の少なくとも１つの光学マークは、前記第２の光学マーク列の光学マークのいずれとも角度的に真っすぐに並んでいない、条項ＶＩＩ－ＩＸに記載のドリルビット。
前記第１の光学マーク列の少なくとも１つの光学マークは、前記第２の光学マーク列の光学マークのいずれとも角度的に真っすぐに並んでいない、条項ＶＩＩ－ＩＸに記載のドリルビット。
【0095】
［条項ＸＩ］
外科用ハンドピースに連結されるように構成され、かつ識別特徴部を有するドリルビットと共に用いられるように構成された測定モジュ―ルであって、
ハウジングと、
非磁性材料から構成された測定挿管であって、前記ドリルビットが前記ハンドピースに連結される時に前記ドリルビットを周方向に取り囲むように構成され、十分な遠位位置と近位位置との間で前記ハウジングに対して前方又は後方に延びるように前記ハウジングに摺動可能に取り付けられ、処置対象物に対して配置されるように適合された遠位端を有する、測定挿管と、
前記ハウジングに対する前記測定挿管の前記遠位端の位置に基いてトランスデューサ信号を生成するためのトランスデューサアセンブリと、
前記ドリルビットが前記ハンドピースに連結されて軸を中心として回転する時に前記測定挿管を介して前記ドリルビットの前記識別特徴部の磁場又は磁気抵抗に応じて信号を生成するセンサと、
を備える、測定モジュール。
外科用ハンドピースに連結されるように構成され、かつ識別特徴部を有するドリルビットと共に用いられるように構成された測定モジュ―ルであって、
ハウジングと、
非磁性材料から構成された測定挿管であって、前記ドリルビットが前記ハンドピースに連結される時に前記ドリルビットを周方向に取り囲むように構成され、十分な遠位位置と近位位置との間で前記ハウジングに対して前方又は後方に延びるように前記ハウジングに摺動可能に取り付けられ、処置対象物に対して配置されるように適合された遠位端を有する、測定挿管と、
前記ハウジングに対する前記測定挿管の前記遠位端の位置に基いてトランスデューサ信号を生成するためのトランスデューサアセンブリと、
前記ドリルビットが前記ハンドピースに連結されて軸を中心として回転する時に前記測定挿管を介して前記ドリルビットの前記識別特徴部の磁場又は磁気抵抗に応じて信号を生成するセンサと、
を備える、測定モジュール。
【0096】
［条項ＸＩＩ］
外科用ハンドピースに連結されるように構成され、かつ識別特徴部を有するドリルビットと共に用いられるように構成された測定モジュ―ルであって、
ハウジングと、
前記ハウジングに対して移動可能な深さ測定延長部と、
前記ハウジングに対する前記深さ測定延長部の遠位端の位置に基いてトランスデューサ信号を生成するためのトランスデューサアセンブリと、
前記ドリルビットが軸を中心として回転する時に前記ドリルビットの前記識別特徴部に基いて識別信号を生成するためのセンサと、
前記生成されたトランスデュ―サ信号及び前記生成された識別信号の受信に基いてドリル通路の貫通深さを決定するように構成された制御器と、
を備える、測定モジュール。
外科用ハンドピースに連結されるように構成され、かつ識別特徴部を有するドリルビットと共に用いられるように構成された測定モジュ―ルであって、
ハウジングと、
前記ハウジングに対して移動可能な深さ測定延長部と、
前記ハウジングに対する前記深さ測定延長部の遠位端の位置に基いてトランスデューサ信号を生成するためのトランスデューサアセンブリと、
前記ドリルビットが軸を中心として回転する時に前記ドリルビットの前記識別特徴部に基いて識別信号を生成するためのセンサと、
前記生成されたトランスデュ―サ信号及び前記生成された識別信号の受信に基いてドリル通路の貫通深さを決定するように構成された制御器と、
を備える、測定モジュール。
【0097】
［条項ＸＩＩＩ］
前記性能特徴は、長さ、材料、直径、断面積、型式、切削効率、すくい角、フルート角、尖端角、及びそれらの組合せから成る群から選択される、条項ＸＩＩに記載の測定モジュール。
前記性能特徴は、長さ、材料、直径、断面積、型式、切削効率、すくい角、フルート角、尖端角、及びそれらの組合せから成る群から選択される、条項ＸＩＩに記載の測定モジュール。
【0098】
［条項ＸＩＶ］
外科用ハンドピースに連結されるように構成され、かつドリルビットと共に用い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、
前記ハウジングに対して移動可能な深さ測定延長部と、
前記ハウジングに対する前記深さ測定延長部の遠位端の位置に基いてトランスデューサ信号を生成するためのトランスデューサアセンブリと、
前記生成されたトランスデュ―サ信号及び前記外科用ハンドピースと共に用いられる前記ドリルビットの性能特徴の受信に基いて穿孔通路の貫通深さを決定するように構成された制御器と、
を備える、測定モジュール。
外科用ハンドピースに連結されるように構成され、かつドリルビットと共に用い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、
前記ハウジングに対して移動可能な深さ測定延長部と、
前記ハウジングに対する前記深さ測定延長部の遠位端の位置に基いてトランスデューサ信号を生成するためのトランスデューサアセンブリと、
前記生成されたトランスデュ―サ信号及び前記外科用ハンドピースと共に用いられる前記ドリルビットの性能特徴の受信に基いて穿孔通路の貫通深さを決定するように構成された制御器と、
を備える、測定モジュール。
【0099】
［条項ＸＶ］
前記性能特徴は、長さ、材料、直径、断面積、型式、切削効率、すくい角、フルート角、尖端角、及びそれらの組合せから成る群から選択される、条項ＸＩＶに記載の測定モジュール。
前記性能特徴は、長さ、材料、直径、断面積、型式、切削効率、すくい角、フルート角、尖端角、及びそれらの組合せから成る群から選択される、条項ＸＩＶに記載の測定モジュール。
【0100】
［条項ＸＶＩ］
識別特徴部を有するドリルビットと共に用いられる外科用ハンドピースシステムであって、
前記ドリルビットに連結し、前記連結されたドリルビットにトルクを伝達して前記ドリルビットを軸を中心として回転させるためのハンドピースと、
前記ハンドピースに連結された測定モジュールであって、
ハウジングと、
前記ハウジングに対して十分な遠位位置及び近位位置に移動可能な測定挿管と、
前記測定挿管を前記十分な遠位位置に付勢するように構成された付勢部材と、
を備える、測定モジュールと、
前記ハウジングに対する前記測定挿管の前記遠位端の位置に基いてトランスデューサ信号を生成するためのトランスデューサアセンブリと、
前記連結されたドリルビットの識別特徴部に基いて識別信号を生成するためのセンサであって、前記測定挿管が前記十分な遠位位置にある時に前記センサが前記測定挿管の前記近位端の近位側にあるような前記ハウジング内の位置に配置される、センサと、
を備える、外科用ハンドピースシステム。
識別特徴部を有するドリルビットと共に用いられる外科用ハンドピースシステムであって、
前記ドリルビットに連結し、前記連結されたドリルビットにトルクを伝達して前記ドリルビットを軸を中心として回転させるためのハンドピースと、
前記ハンドピースに連結された測定モジュールであって、
ハウジングと、
前記ハウジングに対して十分な遠位位置及び近位位置に移動可能な測定挿管と、
前記測定挿管を前記十分な遠位位置に付勢するように構成された付勢部材と、
を備える、測定モジュールと、
前記ハウジングに対する前記測定挿管の前記遠位端の位置に基いてトランスデューサ信号を生成するためのトランスデューサアセンブリと、
前記連結されたドリルビットの識別特徴部に基いて識別信号を生成するためのセンサであって、前記測定挿管が前記十分な遠位位置にある時に前記センサが前記測定挿管の前記近位端の近位側にあるような前記ハウジング内の位置に配置される、センサと、
を備える、外科用ハンドピースシステム。
【0101】
［条項ＸＶＩＩ］
前記センサは、光学センサである、条項ＸＶＩに記載の外科用ハンドピースシステム。
前記センサは、光学センサである、条項ＸＶＩに記載の外科用ハンドピースシステム。
【0102】
［条項ＸＶＩＩＩ］
前記センサは、磁場センサ、ホール効果センサ、及び磁気抵抗センサから成る群から選択される、条項ＸＶＩ又はＸＶＩＩのいずれ１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
前記センサは、磁場センサ、ホール効果センサ、及び磁気抵抗センサから成る群から選択される、条項ＸＶＩ又はＸＶＩＩのいずれ１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
【0103】
［条項ＸＩＸ］
外科用ハンドピースに連結されるように構成され、かつ識別特徴部を有するドリルビットと共に用いられるように構成された測定モジュ―ルであって、
ハウジングと、
十分な遠位位置及び近位位置に移動可能な測定挿管と、
前記測定挿管を前記十分な遠位位置に付勢するように構成された付勢部材と、
前記ハウジングに対する前記測定挿管の前記遠位端の位置に基いてトランスデュ―サ信号を生成するためのトランスデュ―サアセンブリと、
前記ドリルビットが前記ハンドピースに連結されて前記連結されたドリルビットが軸を中心として回転する時に、前記ドリルビットの前記識別特徴部に基いて識別信号を生成するためのセンサであって、前記ハウジング内に配置され、前記測定挿管が前記十分な遠位位置にある時に前記測定挿管の近位端の近位側にあるように構成される、センサと、
を備える、外科用ハンドピースシステム。
外科用ハンドピースに連結されるように構成され、かつ識別特徴部を有するドリルビットと共に用いられるように構成された測定モジュ―ルであって、
ハウジングと、
十分な遠位位置及び近位位置に移動可能な測定挿管と、
前記測定挿管を前記十分な遠位位置に付勢するように構成された付勢部材と、
前記ハウジングに対する前記測定挿管の前記遠位端の位置に基いてトランスデュ―サ信号を生成するためのトランスデュ―サアセンブリと、
前記ドリルビットが前記ハンドピースに連結されて前記連結されたドリルビットが軸を中心として回転する時に、前記ドリルビットの前記識別特徴部に基いて識別信号を生成するためのセンサであって、前記ハウジング内に配置され、前記測定挿管が前記十分な遠位位置にある時に前記測定挿管の近位端の近位側にあるように構成される、センサと、
を備える、外科用ハンドピースシステム。
【0104】
［条項ＸＸ］
識別特徴部を有するドリルビットと共に用いられる外科用ハンドピースシステムであって、
前記ドリルビットに連結し、前記ドリルビットにトルクを伝達するためのハンドピースであって、前記ドリルビットを軸を中心として回転させるように構成される、ハンドピースと、
前記ハンドピースに連結された測定モジュールであって、
ハウジングと、
前記ドリルビットが前記ハンドピースに連結される時に前記ドリルビットを周方向に少なくとも部分的に取り囲むように構成された測定挿管であって、十分な遠位位置と近位位置との間で前記ハウジングに対して前方又は後方に延びるように前記ハウジングに摺動可能に取り付けられ、処置対象物に対して配置されるように適合された遠位端を有する、測定挿管と、
を備える、測定モジュールと、
前記ハウジングに対する前記測定挿管の前記遠位端の位置に基いてトランスデュ―サ信号を生成するためのトランスデューサアセンブリと、
前記ドリルビットが前記ハンドピースに連結されて前記軸を中心として回転する時に前記測定挿管を通して前記ドリルビットの識別特徴部を検出するためのセンサと、
を備える、外科用ハンドピースシステム。
識別特徴部を有するドリルビットと共に用いられる外科用ハンドピースシステムであって、
前記ドリルビットに連結し、前記ドリルビットにトルクを伝達するためのハンドピースであって、前記ドリルビットを軸を中心として回転させるように構成される、ハンドピースと、
前記ハンドピースに連結された測定モジュールであって、
ハウジングと、
前記ドリルビットが前記ハンドピースに連結される時に前記ドリルビットを周方向に少なくとも部分的に取り囲むように構成された測定挿管であって、十分な遠位位置と近位位置との間で前記ハウジングに対して前方又は後方に延びるように前記ハウジングに摺動可能に取り付けられ、処置対象物に対して配置されるように適合された遠位端を有する、測定挿管と、
を備える、測定モジュールと、
前記ハウジングに対する前記測定挿管の前記遠位端の位置に基いてトランスデュ―サ信号を生成するためのトランスデューサアセンブリと、
前記ドリルビットが前記ハンドピースに連結されて前記軸を中心として回転する時に前記測定挿管を通して前記ドリルビットの識別特徴部を検出するためのセンサと、
を備える、外科用ハンドピースシステム。
【0105】
［条項ＸＸＩ］
前記センサは、磁場センサ、ホール効果センサ、及び磁気抵抗センサから成る群から選択される、条項ＸＸに記載の外科用ハンドピースシステム。
前記センサは、磁場センサ、ホール効果センサ、及び磁気抵抗センサから成る群から選択される、条項ＸＸに記載の外科用ハンドピースシステム。
【0106】
［条項ＸＸＩＩ］
磁場の変動に応じて信号を生成するための磁気抵抗センサを有する外科用ドリル装置に用いられるドリルビットであって、
近位端と遠位端との間で軸に沿って延びるシャンクであって、前記シャンクは、前記軸を中心として回転するように構成され、前記シャンクは、前記軸と直交する平面上に非円形断面をもたらす１つ又は複数の凹部を画定する外面を有し、これによって、前記外面と前記軸との間の半径距離が前記軸を中心として変動し、前記シャンクは、前記シャンクの回転中に、前記軸に対する前記外面の前記半径距離の変動に応じて前記軸を中心とする磁場の変動をもたらすように構成される、シャンクと、
前記シャンクの前記遠位端に隣接する切削チップ部分と、
を備え、
前記シャンクの前記外面の前記１つ又は複数の凹部は、前記切削チップ部分の１つ又は複数の性能特徴を識別するための識別特徴部を備える、ドリルビット。
磁場の変動に応じて信号を生成するための磁気抵抗センサを有する外科用ドリル装置に用いられるドリルビットであって、
近位端と遠位端との間で軸に沿って延びるシャンクであって、前記シャンクは、前記軸を中心として回転するように構成され、前記シャンクは、前記軸と直交する平面上に非円形断面をもたらす１つ又は複数の凹部を画定する外面を有し、これによって、前記外面と前記軸との間の半径距離が前記軸を中心として変動し、前記シャンクは、前記シャンクの回転中に、前記軸に対する前記外面の前記半径距離の変動に応じて前記軸を中心とする磁場の変動をもたらすように構成される、シャンクと、
前記シャンクの前記遠位端に隣接する切削チップ部分と、
を備え、
前記シャンクの前記外面の前記１つ又は複数の凹部は、前記切削チップ部分の１つ又は複数の性能特徴を識別するための識別特徴部を備える、ドリルビット。
【0107】
［条項ＸＸＩＩＩ］
前記シャンク及び前記切削チップ部分の近位側の連結部分を更に備え、前記連結部分は、前記外科用ドリル装置に係合して前記ドリルビットを前記外科用ドリル装置に連結するように構成される、条項ＸＸＩＩに記載のドリルビット。
前記シャンク及び前記切削チップ部分の近位側の連結部分を更に備え、前記連結部分は、前記外科用ドリル装置に係合して前記ドリルビットを前記外科用ドリル装置に連結するように構成される、条項ＸＸＩＩに記載のドリルビット。
【0108】
［条項ＸＸＩＶ］
前記切削チップ部分の前記性能特徴は、長さ、材料、直径、断面積、型式、すくい角、フルート角、尖端角、及びそれらの組合せから成る群から選択される、条項ＸＸＩＩＸ又はＸＩＩＩに記載のドリルビット。
前記切削チップ部分の前記性能特徴は、長さ、材料、直径、断面積、型式、すくい角、フルート角、尖端角、及びそれらの組合せから成る群から選択される、条項ＸＸＩＩＸ又はＸＩＩＩに記載のドリルビット。
【0109】
［条項ＸＸＶ］
前記シャンクの前記外面は、前記１つ又は複数の凹部を前記シャンクの周りに周方向に配置された外側凹部列として更に画定する、条項ＸＸＩＩ－ＸＸＩＶのいずれか１つに記載のドリルビット。
前記シャンクの前記外面は、前記１つ又は複数の凹部を前記シャンクの周りに周方向に配置された外側凹部列として更に画定する、条項ＸＸＩＩ－ＸＸＩＶのいずれか１つに記載のドリルビット。
【0110】
［条項ＸＸＶＩ］
前記凹部列の少なくとも1つの凹部は、深さ、円弧長さ、又はそれらの組合せにおいて、前記凹部列の少なくとも１つの他の凹部と異なる、条項ＸＸＶに記載のドリルビット。
前記凹部列の少なくとも1つの凹部は、深さ、円弧長さ、又はそれらの組合せにおいて、前記凹部列の少なくとも１つの他の凹部と異なる、条項ＸＸＶに記載のドリルビット。
【0111】
［条項ＸＸＶＩＩ］
前記凹部列の第１の凹部と前記凹部列の第２の凹部との間の角距離は、前記凹部列の前記第２の凹部と第３の凹部との間の角距離と同じである、条項ＸＸＶ又はＸＸＶＩに記載のドリルビット。
前記凹部列の第１の凹部と前記凹部列の第２の凹部との間の角距離は、前記凹部列の前記第２の凹部と第３の凹部との間の角距離と同じである、条項ＸＸＶ又はＸＸＶＩに記載のドリルビット。
【0112】
［条項ＸＸＶＩＩＩ］
前記凹部列の第１の凹部と前記凹部列の第２の凹部との間の角距離は、前記凹部列の前記第２の凹部と第３の凹部との間の角距離と異なる、条項ＸＸＶ－ＸＸＶＩＩのいずれか１つに記載のドリルビット。
前記凹部列の第１の凹部と前記凹部列の第２の凹部との間の角距離は、前記凹部列の前記第２の凹部と第３の凹部との間の角距離と異なる、条項ＸＸＶ－ＸＸＶＩＩのいずれか１つに記載のドリルビット。
【0113】
［条項ＸＸＩＸ］
前記凹部列の１つの凹部の大きさは、前記凹部列の１つ又は複数の他の凹部の大きさよりも大きい、条項ＸＸＶ－ＸＸＶＩＩＩのいずれか１つに記載のドリルビット。
前記凹部列の１つの凹部の大きさは、前記凹部列の１つ又は複数の他の凹部の大きさよりも大きい、条項ＸＸＶ－ＸＸＶＩＩＩのいずれか１つに記載のドリルビット。
【0114】
［条項ＸＸＸ］
前記凹部列は、第１の凹部列として更に画定され、前記外面は、前記シャンクの周りに周方向に配置されると共に前記第１の凹部列から軸方向に離間して配置された第２の凹部列を更に画定する、条項ＸＸＶ－ＸＸＩＸのいずれか１つに記載のドリルビット。
前記凹部列は、第１の凹部列として更に画定され、前記外面は、前記シャンクの周りに周方向に配置されると共に前記第１の凹部列から軸方向に離間して配置された第２の凹部列を更に画定する、条項ＸＸＶ－ＸＸＩＸのいずれか１つに記載のドリルビット。
【0115】
［条項ＸＸＸＩ］
前記第１の凹部列及び前記第２の凹部列の各々は、同数の凹部を画定する、条項ＸＸＸに記載のドリルビット。
前記第１の凹部列及び前記第２の凹部列の各々は、同数の凹部を画定する、条項ＸＸＸに記載のドリルビット。
【0116】
［条項ＸＸＸＩＩ］
前記第１の凹部列の少なくとも１つの凹部は、前記シャンクの前記軸と平行の方向において前記第２の凹部列のある凹部と角度的に真っすぐに並んでいる、条項ＸＸＸ－ＸＸＸＩのいずれか１つに記載のドリルビット。
前記第１の凹部列の少なくとも１つの凹部は、前記シャンクの前記軸と平行の方向において前記第２の凹部列のある凹部と角度的に真っすぐに並んでいる、条項ＸＸＸ－ＸＸＸＩのいずれか１つに記載のドリルビット。
【0117】
［条項ＸＸＸＩＩＩ］
前記第１の凹部列の少なくとも１つの凹部は、前記シャンクの前記軸と平行の方向において前記第２の凹部列の前記凹部のいずれとも角度的に真っすぐに並んでいない、条項ＸＸＸ－ＸＸＸＩＩに記載のドリルビット。
前記第１の凹部列の少なくとも１つの凹部は、前記シャンクの前記軸と平行の方向において前記第２の凹部列の前記凹部のいずれとも角度的に真っすぐに並んでいない、条項ＸＸＸ－ＸＸＸＩＩに記載のドリルビット。
【0118】
［条項ＸＸＸＩＶ］
磁気的識別特徴部を有するドリルビットアセンブリを作製する方法であって、
シャンク及び切削チップ部分を有するドリルビットを準備するステップであって、前記ドリルビットは、軸に沿って配置される、ステップと、
１つ又は複数の磁石を前記ドリルビットの前記シャンクに隣接して配置するステップと、
前記シャンクの少なくとも一部及び前記１つ又は複数の磁石の周りに非磁性材料を注型成形し、前記１つ又は複数の磁石を前記ドリルビットの前記シャンクに固定するステップと、
を含む、方法。
磁気的識別特徴部を有するドリルビットアセンブリを作製する方法であって、
シャンク及び切削チップ部分を有するドリルビットを準備するステップであって、前記ドリルビットは、軸に沿って配置される、ステップと、
１つ又は複数の磁石を前記ドリルビットの前記シャンクに隣接して配置するステップと、
前記シャンクの少なくとも一部及び前記１つ又は複数の磁石の周りに非磁性材料を注型成形し、前記１つ又は複数の磁石を前記ドリルビットの前記シャンクに固定するステップと、
を含む、方法。
【0119】
［条項ＸＸＸＶ］
外科用ハンドピースシステムであって、
ハンドピースと、
前記ハンドピースに連結され、前記ハンドピースからトルクを受けて軸を中心として回転するように構成されたドリルビットであって、
近位端と遠位端との間で前記軸に沿って延びるシャンクであって、前記シャンクは、前記軸を中心として回転するように構成され、前記シャンクは、１つ又は複数の凹部を画定する外面を有し、前記外面と前記軸との間の半径距離が前記軸を中心として変動するように前記軸と直交する平面上に非円形断面をもたらす、シャンクと、
前記シャンクの前記遠位端に隣接する切削チップ部分と、
を備え、
前記シャンクの前記外面の前記１つ又は複数の凹部は、前記切削チップ部分の１つ又は複数の性能特徴を識別するための識別特徴部を構成する、
ドリルビットと、
前記ハンドピースに連結されるように構成された測定モジュールであって、
前記ハンドピースに連結されるように構成されたハウジングと、
十分な遠位位置と近位位置との間で前記ハウジングに対して前方又は後方に延びるように前記ハウジングに摺動可能に取り付けられた測定挿管であって、処置対象物に対して配置されるように適合された遠位端を有する、測定挿管と、
を備える、測定モジュールと、
を備え、
前記測定モジュール及び前記ハンドピースの１つは、センサを備え、前記センサは、前記ドリルビットの前記切削チップ部分の前記構成を識別するために、前記軸を中心とする前記シャンクの回転中に、前記軸に対する前記外面の前記半径距離の変動の結果として得られる磁場の変動に応じて識別信号を生成する、外科用ハンドピースシステム。
外科用ハンドピースシステムであって、
ハンドピースと、
前記ハンドピースに連結され、前記ハンドピースからトルクを受けて軸を中心として回転するように構成されたドリルビットであって、
近位端と遠位端との間で前記軸に沿って延びるシャンクであって、前記シャンクは、前記軸を中心として回転するように構成され、前記シャンクは、１つ又は複数の凹部を画定する外面を有し、前記外面と前記軸との間の半径距離が前記軸を中心として変動するように前記軸と直交する平面上に非円形断面をもたらす、シャンクと、
前記シャンクの前記遠位端に隣接する切削チップ部分と、
を備え、
前記シャンクの前記外面の前記１つ又は複数の凹部は、前記切削チップ部分の１つ又は複数の性能特徴を識別するための識別特徴部を構成する、
ドリルビットと、
前記ハンドピースに連結されるように構成された測定モジュールであって、
前記ハンドピースに連結されるように構成されたハウジングと、
十分な遠位位置と近位位置との間で前記ハウジングに対して前方又は後方に延びるように前記ハウジングに摺動可能に取り付けられた測定挿管であって、処置対象物に対して配置されるように適合された遠位端を有する、測定挿管と、
を備える、測定モジュールと、
を備え、
前記測定モジュール及び前記ハンドピースの１つは、センサを備え、前記センサは、前記ドリルビットの前記切削チップ部分の前記構成を識別するために、前記軸を中心とする前記シャンクの回転中に、前記軸に対する前記外面の前記半径距離の変動の結果として得られる磁場の変動に応じて識別信号を生成する、外科用ハンドピースシステム。
【0120】
［条項ＸＸＸＶＩ］
前記測定挿管は、非磁性材料から構成され、前記ハンドピースは、本体を備え、前記センサは、前記測定挿管が前記近位位置において前記軸と直交する方向において前記センサと前記識別特徴部との間に位置するように、及び前記測定挿管が前記十分な遠位位置において前記軸と直交する方向において前記センサと前記識別特徴部との間に位置しないように、前記ハンドピースの前記本体内に配置される、条項ＸＸＸＶに記載の外科用ハンドピースシステム。
前記測定挿管は、非磁性材料から構成され、前記ハンドピースは、本体を備え、前記センサは、前記測定挿管が前記近位位置において前記軸と直交する方向において前記センサと前記識別特徴部との間に位置するように、及び前記測定挿管が前記十分な遠位位置において前記軸と直交する方向において前記センサと前記識別特徴部との間に位置しないように、前記ハンドピースの前記本体内に配置される、条項ＸＸＸＶに記載の外科用ハンドピースシステム。
【0121】
［条項ＸＸＸＶＩＩ］
前記非磁性材料は、ポリマー材料から構成される、条項ＸＸＸＶ－ＸＸＸＶＩのいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
前記非磁性材料は、ポリマー材料から構成される、条項ＸＸＸＶ－ＸＸＸＶＩのいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
【0122】
［条項ＸＸＸＶＩＩＩ］
前記識別信号を受信し、前記受信した識別信号に対応する前記連結されたドリルビットを識別するように構成された制御器を更に備える、条項ＸＸＸＶ－ＸＸＸＶＩＩのいずれか1つに記載の外科用ハンドピースシステム。
前記識別信号を受信し、前記受信した識別信号に対応する前記連結されたドリルビットを識別するように構成された制御器を更に備える、条項ＸＸＸＶ－ＸＸＸＶＩＩのいずれか1つに記載の外科用ハンドピースシステム。
【0123】
［条項ＸＸＸＩＸ］
前記ハウジングに対する前記測定挿管の前記遠位端の位置に基いてトランスデュ―サ信号を生成するためのトランスデュ―サアセンブリを更に備える、条項ＸＸＸＶＩＩＩに記載の外科用ハンドピースシステム。
前記ハウジングに対する前記測定挿管の前記遠位端の位置に基いてトランスデュ―サ信号を生成するためのトランスデュ―サアセンブリを更に備える、条項ＸＸＸＶＩＩＩに記載の外科用ハンドピースシステム。
【0124】
［条項ＸＬ］
前記制御器は、前記生成されたトランスデュ―サ信号を受信し、前記受信したトランスデュ―サ信号及び前記識別信号に基いて前記ドリルビットに伝達されるトルクの相対的な大きさを制御するように構成される、条項ＸＸＸＩＸに記載の外科用ハンドピースシステム。
前記制御器は、前記生成されたトランスデュ―サ信号を受信し、前記受信したトランスデュ―サ信号及び前記識別信号に基いて前記ドリルビットに伝達されるトルクの相対的な大きさを制御するように構成される、条項ＸＸＸＩＸに記載の外科用ハンドピースシステム。
【0125】
［条項ＸＬＩ］
前記制御器は、第１の制御器として構成され、前記外科用ハンドピースシステムは、第２の制御器を備え、前記第１の制御器は、前記測定モジュール内に配置され、前記第２の制御器は、前記ハンドピース内に配置され、前記ハンドピースは、トルクを生成するためのモータを更に備え、前記第２の制御器は、前記トランスデューサ信号及び前記識別信号に基いて前記モータによって生成されるトルクの相対的な大きさを制御するように構成される、条項ＸＸＸＩＸ－ＸＬのいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
前記制御器は、第１の制御器として構成され、前記外科用ハンドピースシステムは、第２の制御器を備え、前記第１の制御器は、前記測定モジュール内に配置され、前記第２の制御器は、前記ハンドピース内に配置され、前記ハンドピースは、トルクを生成するためのモータを更に備え、前記第２の制御器は、前記トランスデューサ信号及び前記識別信号に基いて前記モータによって生成されるトルクの相対的な大きさを制御するように構成される、条項ＸＸＸＩＸ－ＸＬのいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
【0126】
［条項ＸＬＩＩ］
前記測定モジュールは、前記測定挿管を周方向に取り囲むガイドブッシュを更に備え、前記ガイドブッシュは、窓を画定し、前記トランスデュ―サアセンブリは、前記窓を通して前記測定挿管に連結される、条項ＸＸＸＩＸ－ＸＬＩのいずれか1つに記載の外科用ハンドピースシステム。
前記測定モジュールは、前記測定挿管を周方向に取り囲むガイドブッシュを更に備え、前記ガイドブッシュは、窓を画定し、前記トランスデュ―サアセンブリは、前記窓を通して前記測定挿管に連結される、条項ＸＸＸＩＸ－ＸＬＩのいずれか1つに記載の外科用ハンドピースシステム。
【0127】
［条項ＸＬＩＩＩ］
前記制御器は、メモリユニットを有するマイクロプロセッサを備え、前記メモリユニットは、既知の識別信号のリストを含み、前記リストの前記既知の識別信号の各1つは、各１つの既知のドリルビットに対応し、前記マイクロプロセッサは、前記受信した識別信号を前記既知の識別信号の前記リストと比較することによって前記連結されたドリルビットを識別するように構成される、条項ＸＸＸＶＩＩＩ－ＸＬＩＩのいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
前記制御器は、メモリユニットを有するマイクロプロセッサを備え、前記メモリユニットは、既知の識別信号のリストを含み、前記リストの前記既知の識別信号の各1つは、各１つの既知のドリルビットに対応し、前記マイクロプロセッサは、前記受信した識別信号を前記既知の識別信号の前記リストと比較することによって前記連結されたドリルビットを識別するように構成される、条項ＸＸＸＶＩＩＩ－ＸＬＩＩのいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
【0128】
［条項ＸＬＩＶ］
前記識別信号は、大きさ、極性、位相オフセット、強度、又はそれらの組合せに関して互いに異なる、条項ＸＸＸＶＩＩＩ－ＸＬＩＩＩのいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
前記識別信号は、大きさ、極性、位相オフセット、強度、又はそれらの組合せに関して互いに異なる、条項ＸＸＸＶＩＩＩ－ＸＬＩＩＩのいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
【0129】
［条項ＸＬＶ］
前記測定モジュールは、前記ハンドピースと一体である、条項ＸＸＸＶ－ＸＬＩＶに記載の外科用ハンドピースシステム。
前記測定モジュールは、前記ハンドピースと一体である、条項ＸＸＸＶ－ＸＬＩＶに記載の外科用ハンドピースシステム。
【0130】
［条項ＸＬＶＩ］
前記測定モジュールは、前記ハンドピースから取外し可能である、条項ＸＸＸＶ－ＸＬＶに記載の外科用ハンドピースシステム。
前記測定モジュールは、前記ハンドピースから取外し可能である、条項ＸＸＸＶ－ＸＬＶに記載の外科用ハンドピースシステム。
【0131】
［条項ＸＬＶＩＩ］
独自の識別特徴部を有するドリルビットのための穿孔通路の貫通深さを決定するように構成された外科用ハンドピースシステムであって、
ハンドピースと、
近位端から遠位端に軸に沿って延びるドリルビットであって、前記ハンドピースに連結され、前記ハンドピースからトルクを受けて軸を中心として回転するように構成され、識別特徴部を有するシャンクを備える、ドリルビットと、
前記ハンドピースに連結されるように構成された測定モジュールであって、
前記ハンドピースに連結されるように構成されたハウジングと、
十分な遠位位置と近位位置との間で前記ハウジングに対して前方又は後方に延びるように前記ハウジングに摺動可能に取り付けられた深さ測定延長部であって、処置対象物に対して配置されるように適合された遠位端を有する、深さ測定延長部と、
を備える測定モジュールと、
前記ハウジングに対する前記深さ測定延長部の遠位端の位置に基いてトランスデュ―サ信号を生成するためのトランスデュ―サアセンブリと、
前記ドリルビットが前記ハンドピースに連結された時に前記ドリルビットの前記識別特徴部に基いて識別信号を生成するためのセンサと、
前記トランスデュ―サ信号及び前記識別信号を受信し、前記生成されたトランスデュ―サ信号及び前記生成された識別信号の受信に基いて前記穿孔通路の前記貫通深さを決定するように構成された制御器と、
を備える、外科用ハンドピースシステム。
独自の識別特徴部を有するドリルビットのための穿孔通路の貫通深さを決定するように構成された外科用ハンドピースシステムであって、
ハンドピースと、
近位端から遠位端に軸に沿って延びるドリルビットであって、前記ハンドピースに連結され、前記ハンドピースからトルクを受けて軸を中心として回転するように構成され、識別特徴部を有するシャンクを備える、ドリルビットと、
前記ハンドピースに連結されるように構成された測定モジュールであって、
前記ハンドピースに連結されるように構成されたハウジングと、
十分な遠位位置と近位位置との間で前記ハウジングに対して前方又は後方に延びるように前記ハウジングに摺動可能に取り付けられた深さ測定延長部であって、処置対象物に対して配置されるように適合された遠位端を有する、深さ測定延長部と、
を備える測定モジュールと、
前記ハウジングに対する前記深さ測定延長部の遠位端の位置に基いてトランスデュ―サ信号を生成するためのトランスデュ―サアセンブリと、
前記ドリルビットが前記ハンドピースに連結された時に前記ドリルビットの前記識別特徴部に基いて識別信号を生成するためのセンサと、
前記トランスデュ―サ信号及び前記識別信号を受信し、前記生成されたトランスデュ―サ信号及び前記生成された識別信号の受信に基いて前記穿孔通路の前記貫通深さを決定するように構成された制御器と、
を備える、外科用ハンドピースシステム。
【0132】
［条項ＸＬＶＩＩＩ］
前記トランスデューサ信号は、使用中の初期変位位置に対する前記深さ測定延長部の直線状変位に応じて生じる、条項ＶＬＶＩＩに記載の外科用ハンドピースシステム。
前記トランスデューサ信号は、使用中の初期変位位置に対する前記深さ測定延長部の直線状変位に応じて生じる、条項ＶＬＶＩＩに記載の外科用ハンドピースシステム。
【0133】
［条項ＸＬＩＸ］
前記ドリルビットは、前記ドリルビットの前記遠位端から前記軸に沿って近位側に延びるドリルビット尖端を有する切削チップ部分を備え、前記ドリルビット尖端は、前記ドリルビットの前記遠位端から前記シャンクに向かって前記軸から離れる方にテーパが付され、前記ドリルビット尖端は、前記遠位端と前記シャンクとの間に前記軸に沿った尖端長さを有する、条項ＸＬＶＩＩ又はＸＬＶＩＩＩのいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
前記ドリルビットは、前記ドリルビットの前記遠位端から前記軸に沿って近位側に延びるドリルビット尖端を有する切削チップ部分を備え、前記ドリルビット尖端は、前記ドリルビットの前記遠位端から前記シャンクに向かって前記軸から離れる方にテーパが付され、前記ドリルビット尖端は、前記遠位端と前記シャンクとの間に前記軸に沿った尖端長さを有する、条項ＸＬＶＩＩ又はＸＬＶＩＩＩのいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
【0134】
［条項Ｌ］
前記ドリルビットの前記シャンクは、前記ドリルビット尖端から前記ドリルビットの近位端に前記軸に沿って近位側に延び、前記ドリルビットの前記シャンクは、前記ドリルビット尖端から延びる前記シャンクの長さの少なくとも一部に沿って連続する直径を有する円筒状本体を備える、条項ＸＬに記載の外科用ハンドピースシステム。
前記ドリルビットの前記シャンクは、前記ドリルビット尖端から前記ドリルビットの近位端に前記軸に沿って近位側に延び、前記ドリルビットの前記シャンクは、前記ドリルビット尖端から延びる前記シャンクの長さの少なくとも一部に沿って連続する直径を有する円筒状本体を備える、条項ＸＬに記載の外科用ハンドピースシステム。
【0135】
［条項ＬＩ］
前記識別信号は、前記ドリルビットの前記尖端長さに対応し、前記貫通深さは、前記ドリルビットの前記尖端長さに基づく、条項ＸＬＩＸ－Ｌのいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
前記識別信号は、前記ドリルビットの前記尖端長さに対応し、前記貫通深さは、前記ドリルビットの前記尖端長さに基づく、条項ＸＬＩＸ－Ｌのいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
【0136】
［条項ＬＩＩ］
前記制御器は、メモリユニットを有するマイクロプロセッサを備え、前記メモリユニットは、既知の識別信号のリストを備え、前記リストの前記既知の識別信号の各１つは、既知の尖端長さを有する各1つの既知のドリルビットに対応し、前記マイクロプロセッサは、前記ドリルビットが前記ハンドピースに連結された時に前記受信した識別信号を前記既知の識別信号の前記リストと比較することによって、前記ドリルビット及び前記尖端長さを識別するように構成される、条項ＸＬＩＸ－ＬＩのいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
前記制御器は、メモリユニットを有するマイクロプロセッサを備え、前記メモリユニットは、既知の識別信号のリストを備え、前記リストの前記既知の識別信号の各１つは、既知の尖端長さを有する各1つの既知のドリルビットに対応し、前記マイクロプロセッサは、前記ドリルビットが前記ハンドピースに連結された時に前記受信した識別信号を前記既知の識別信号の前記リストと比較することによって、前記ドリルビット及び前記尖端長さを識別するように構成される、条項ＸＬＩＸ－ＬＩのいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
【0137】
［条項ＬＩＩＩ］
前記深さ測定延長部は、前記ドリルビットが前記ハンドピースに連結された時に前記ドリルビットを周方向に取り囲むように構成された測定挿管から構成される、条項ＸＬＶＩＩ－ＬＩＩのいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
前記深さ測定延長部は、前記ドリルビットが前記ハンドピースに連結された時に前記ドリルビットを周方向に取り囲むように構成された測定挿管から構成される、条項ＸＬＶＩＩ－ＬＩＩのいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
【0138】
［条項ＬＩＶ］
前記センサは、前記測定モジュールの前記ハウジング内に配置される、条項ＸＬＶＩＩ－ＬＩＩＩのいずれか1つに記載の外科用ハンドピースシステム。
前記センサは、前記測定モジュールの前記ハウジング内に配置される、条項ＸＬＶＩＩ－ＬＩＩＩのいずれか1つに記載の外科用ハンドピースシステム。
【0139】
［条項ＬＶ］
前記センサは、前記ハンドピースの本体内に配置される、条項ＸＬＶＩＩ－ＬＩＶのいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
前記センサは、前記ハンドピースの本体内に配置される、条項ＸＬＶＩＩ－ＬＩＶのいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
【0140】
［条項ＶＩ］
前記センサは、光学センサ、磁場センサ、ホール効果センサ、及び磁気抵抗センサから成る群から選択される、条項ＸＬＶＩＩ－ＬＶのいずれか1つに記載の外科用ハンドピースシステム。
前記センサは、光学センサ、磁場センサ、ホール効果センサ、及び磁気抵抗センサから成る群から選択される、条項ＸＬＶＩＩ－ＬＶのいずれか1つに記載の外科用ハンドピースシステム。
【0141】
［条項ＬＶＩＩ］
前記トランスデューサアセンブリは、ポテンシメータ、光学センサ、及び線形可変差動変圧器から成る群から選択される少なくとも１つのセンサを備える、条項ＸＬＶＩＩ－ＬＶＩのいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
前記トランスデューサアセンブリは、ポテンシメータ、光学センサ、及び線形可変差動変圧器から成る群から選択される少なくとも１つのセンサを備える、条項ＸＬＶＩＩ－ＬＶＩのいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
【0142】
［条項ＬＶＩＩＩ］
前記制御器は、前記測定モジュールの前記ハウジング内に配置される、条項ＸＬＶＩＩ－ＬＶＩのいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
前記制御器は、前記測定モジュールの前記ハウジング内に配置される、条項ＸＬＶＩＩ－ＬＶＩのいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
【0143】
［条項ＬＶＸ］
測定モジュールは、ハンドピースと一体である、条項ＸＬＶＩＩ－ＬＶＩＩＩのいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
測定モジュールは、ハンドピースと一体である、条項ＸＬＶＩＩ－ＬＶＩＩＩのいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
【0144】
［条項ＬＸ］
前記測定モジュールは、前記ハンドピースから取外し可能である、条項ＸＬＶＩＩ－ＬＩＸに記載の外科用ハンドピースシステム。
前記測定モジュールは、前記ハンドピースから取外し可能である、条項ＸＬＶＩＩ－ＬＩＸに記載の外科用ハンドピースシステム。
【0145】
［条項ＬＸＩ］
外科的穿孔中に穿孔通路の貫通深さを決定する方法であって、
深さ測定延長部を有する測定モジュールを備える外科用ハンドピースシステムを準備するステップと、
外科的穿孔操作中に前記深さ測定延長部の変位を決定するステップと、
前記外科用ハンドピースシステム内に配置されたセンサによって前記ドリルビットの識別特徴部を識別するステップと、
前記変位及び前記識別特徴部の受信に基いて前記穿孔通路の貫通深さを決定するステップと、
を含む、方法。
なお、上記の実施形態から把握し得る技術的思想について、上記の条項以外の態様を以下に記載する。
［態様１］
外科用ドリル装置に用いられるドリルビットであって、
近位端と遠位端との間で軸に沿って延びるシャンクと、
前記シャンクの前記遠位端に隣接する切削チップ部分と、
前記切削チップ部分の構成を識別するために前記シャンクの周りに配置された識別特徴部であって、前記識別特徴部は、磁場を生成するように構成された磁性材料から構成され、前記磁性材料は、８０℃以上の温度に加熱されると少なくとも部分的に消磁されるように構成される、識別特徴部と、
を備える、ドリルビット。
［態様２］
前記シャンクの少なくとも一部の周りに配置されたスリーブを更に備え、前記スリーブは、非磁性材料から構成される、態様１に記載のドリルビット。
［態様３］
前記スリーブは、前記識別特徴部を備え、前記磁性材料は、前記非磁性材料内に分散されている、態様２に記載のドリルビット。
［態様４］
前記磁性材料は、前記非磁性材料内に均一に分散されている、態様３に記載のドリルビット。
［態様５］
前記磁性材料は、第１の磁石及び第２の磁石から構成され、前記第１及び第２の磁石は、前記スリーブに連結される、態様２－４のいずれか１つに記載のドリルビット。
［態様６］
前記磁性材料は、前記シャンクの周りに周方向に配置された磁石列から構成される、態様２－５のいずれか１つに記載のドリルビット。
［態様７］
前記磁石列の少なくとも１つの磁石は、大きさ、強度、極性、角距離、又はそれらの組合せにおいて、前記磁石列の少なくとも１つの他の磁石と異なる、態様６に記載のドリルビット。
［態様８］
前記磁石列の第１の磁石と前記磁石列の第２の磁石との間の角距離は、前記磁石列の前記第２の磁石と第３の磁石との間の角距離と同じである、態様６又は７に記載のドリルビット。
［態様９］
前記磁石列の第１の磁石と前記磁石列の第２の磁石との間の角距離は、前記磁石列の前記第２の磁石と第３の磁石との間の角距離と異なる、態様６又は７に記載のドリルビット。
［態様１０］
前記磁石列の第１の磁石の大きさは、前記磁石列の第２の磁石の大きさよりも大きい、態様６－９のいずれか１つに記載のドリルビット。
［態様１１］
前記磁石列の第１の磁石の強度は、前記磁石列の第２の磁石の強度よりも大きい、態様６－１０のいずれか１つに記載のドリルビット。
［態様１２］
前記磁石列は、第１の磁石列として更に画定され、前記磁性材料は、前記シャンクの周りに周方向に配置されると共に前記第１の磁石列から軸方向に離間して配置された第２の磁石列を備える、態様６－１１のいずれか１つに記載のドリルビット。
［態様１３］
前記第１の磁石列及び前記第２の磁石列の各々は、同数の磁石を備える、態様１２に記載のドリルビット。
［態様１４］
前記第１の磁石列の少なくとも１つの磁石は、前記シャンクの前記軸と平行の方向において前記第２の磁石列のある磁石と角度的に真っすぐに並んで配置される、態様１２又は１３に記載のドリルビット。
［態様１５］
前記第１の磁石列の少なくとも１つの磁石は、前記シャンクの前記軸と平行の方向において前記第２の磁石列の前記磁石のいずれとも角度的に真っすぐに並んで配置されない、態様１２－１４のいずれか１つに記載のドリルビット。
［態様１６］
外科用ドリル装置に用いられるドリルビットであって、
近位端と遠位端との間で軸に沿って延びるシャンクと、
前記シャンクの前記遠位端に隣接する切削チップ部分と、
前記シャンクの少なくとも一部の周りに配置されたスリーブであって、前記スリーブは、１２０℃以下のガラス遷移温度を有する非磁性材料から構成され、前記スリーブは、前記切削チップ部分の構成を識別するための識別特徴部を備え、前記識別特徴部は、磁性材料から構成される、スリーブと、
を備える、ドリルビット。
［態様１７］
前記磁性材料は、前記非磁性材料内に分散されている、態様１６に記載のドリルビット。
［態様１８］
前記磁性材料は、前記非磁性材料内に均一に分散されている、態様１６又は１７に記載のドリルビット。
［態様１９］
前記磁性材料は、前記シャンクの周りに周方向に分散された磁石列から構成される、態様１６に記載のドリルビット。
［態様２０］
前記磁石列の少なくとも１つの磁石は、大きさ、強度、極性、角距離、又はそれらの組合せにおいて、前記磁石列の少なくとも１つの他の磁石と異なる、態様１９に記載のドリルビット。
［態様２１］
前記磁石列の第１の磁石と前記磁石列の第２の磁石との間の角距離は、前記磁石列の前記第２の磁石と第３の磁石との間の角距離と同じである、態様１９又は２０に記載のドリルビット。
［態様２２］
前記磁石列の第１の磁石と前記磁石列の第２の磁石との間の角距離は、前記磁石列の前記第２の磁石と第３の磁石との間の角距離と異なる、態様１９―２１のいずれか１つに記載のドリルビット。
［態様２３］
前記磁石列の第１の磁石の大きさは、前記磁石列の第２の磁石の大きさよりも大きい、態様１９－２２のいずれか１つに記載のドリルビット。
［態様２４］
前記磁石列の第１の磁石の強度は、前記磁石列の第２の磁石の強度よりも大きい、態様１９－２３のいずれか１つに記載のドリルビット。
［態様２５］
前記磁石列は、第１の磁石列として更に画定され、前記磁性材料は、前記シャンクの周りに周方向に配置されると共に前記第１の磁石列から軸方向に離間して配置された第２の磁石列を備える、態様１９－２４のいずれか１つに記載のドリルビット。
［態様２６］
前記第１の磁石列及び前記第２の磁石列の各々は、同数の磁石を備える、態様２５に記載のドリルビット。
［態様２７］
前記第１の磁石列の少なくとも１つの磁石は、前記シャンクの前記軸と平行の方向において前記第２の磁石列の１つの磁石と角度的に真っすぐに並んで配置される、態様２５又は２６に記載のドリルビット。
［態様２８］
前記第１の磁石列の少なくとも１つの磁石は、前記シャンクの前記軸と平行の方向において前記第２の磁石列の前記磁石のいずれとも角度的に真っすぐに並んで配置されない、態様２５－２７のいずれか１つに記載のドリルビット。
［態様２９］
前記スリーブの前記磁性材料は、８０℃以上の温度に加熱されると少なくとも部分的に消磁される、態様１６－２８のいずれか１つに記載のドリルビット。
［態様３０］
前記スリーブは、前記ドリルビットの前記シャンクを覆って配置されるように寸法決めされた管腔を画定する、態様１６－２９のいずれか１つに記載のドリルビット。
［態様３１］
外科用ドリル装置に用いられるドリルビットアセンブリであって、
近位端と遠位端との間で軸に沿って延びるシャンクと、
前記シャンクの前記遠位端に隣接する切削チップ部分と、
前記シャンクの少なくとも一部の周りに配置されたスリーブであって、非磁性材料から構成される、スリーブと、
を備え、
前記スリーブは、前記切削チップ部分の構成を識別するための識別特徴部を備え、前記識別特徴部は、磁性材料から構成され、前記磁性材料は、前記非磁性材料内に分散されている、ドリルビットアセンブリ。
［態様３２］
前記スリーブは、前記ドリルビットアセンブリの前記シャンクを覆って配置されるように寸法決めされた管腔を画定する、態様３１に記載のドリルビットアセンブリ。
［態様３３］
前記磁性材料は、前記非磁性材料内に均一に分散されている、態様３１又は３２に記載のドリルビットアセンブリ。
［態様３４］
前記磁性材料は、８０℃以上の温度に加熱されると少なくとも部分に消磁される、態様３１－３３のいずれか１つに記載のドリルビットアセンブリ。
［態様３５］
前記磁性材料は、固体粒子又は薄片から構成される、態様３１－３４のいずれか１つに記載のドリルビットアセンブリ。
［態様３６］
前記スリーブによって生成された磁場の形状は、前記シャンクの前記軸に対して非対称である、態様３１－３５のいずれか１つに記載のドリルビットアセンブリ。
［態様３７］
前記スリーブによって生成された磁場の形状は、前記シャンクの前記軸に沿って非対称である、態様３１－３５のいずれか１つに記載のドリルビットアッセンブリ。
［態様３８］
前記スリーブは、前記軸を中心とする第１の四分円、第２の四分円、第３の四分円、及び第４の四分円に分割され、前記第１の四分円によって生成された磁場は、大きさ、強度、極性、又はそれらの組合せにおいて、前記第２の四分円、前記第３の四分円、及び／又は前記第４の四分円によって生成された磁場と異なる、態様３１－３６のいずれか１つに記載のドリルビット。
［態様３９］
磁性材料から構成される識別特徴部を有するドリルビットと共に用いられる外科用ハンドピースシステムであって、
ドリルビットに連結し、トルクを前記ドリルビットに伝達して前記ドリルビットを軸を中心として回転させるためのハンドピースと、
前記ハンドピースに連結さ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、
非磁性材料から構成される測定挿管であって、前記ドリルビットが前記ハンドピースに連結された時に前記ドリルビットの周りを周方向に取り囲むように構成され、十分な遠位位置と近位位置との間で前記ハウジングに対して前方又は後方に延びるように前記ハウジングに摺動可能に取り付けられ、処置対象物に対して配置されるように適合された遠位端を有する、測定挿管と、
を備える、測定モジュールと、
前記ハウジングに対する前記測定挿管の前記遠位端の位置に基いてトランスデューサ信号を生成するためのトランスデューサアセンブリと、
前記ドリルビットが前記ハンドピースに連結されて前記軸を中心として回転する時に前記測定挿管を通して前記ドリルビットの前記識別特徴部の磁場又は磁気抵抗に応じて識別信号を生成するためのセンサと、
を備える、外科用ハンドピースシステム。
［態様４０］
前記識別信号を受信し、前記受信した識別信号に対応する前記連結されたドリルビットを識別するように構成された制御器を更に備える、態様３９に記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様４１］
前記制御器は、前記生成されたトランスデューサ信号を受信し、前記受信したトランスデューサ信号及び前記識別信号に基いて前記ドリルビットに伝達されるトルクの相対的な大きさを制御するように構成される、態様４０に記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様４２］
前記制御器は、メモリユニットを有するマイクロプロセッサを備え、前記メモリユニットは、既知の識別信号のリストを備え、前記リストの前記既知の識別信号の各１つは、各1つの既知のドリルビットに対応し、前記マイクロプロセッサは、前記受信した識別信号を前記既知の識別信号のリストと比較することによって、前記連結されたドリルビットを識別するように構成される、態様３９－４１のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様４３］
前記識別信号は、大きさ、極性、角距離、強度、又はそれらの組合せに関して互いに異なる、態様３９―４２のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様４４］
前記センサは、前記測定モジュールの前記ハウジング内に配置される、態様３９－４３のいずれか1つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様４５］
前記測定モジュールは、前記測定挿管を周方向に取り囲むガイドブッシュを更に備え、前記ガイドブッシュは、窓を画定し、前記トランスデュ―サアセンブリは、前記窓を通して前記測定挿管に連結される、態様３９－４４のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様４６］
前記センサは、前記ハンドピースの本体内に配置される、態様３９－４５のいずれか1つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様４７］
前記センサは、前記測定挿管が前記近位位置において前記軸と直交する方向において前記センサと前記識別特徴部との間に位置するように、及び前記測定挿管が前記十分な遠位位置において前記軸と直交する方向において前記センサと前記識別特徴部との間に位置しないように、前記ハンドピースの本体内に配置される、態様３９－４６のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様４８］
前記非磁性材料は、ポリマー材料から成る、態様３９－４７のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様４９］
前記制御器は、前記測定モジュール内に配置される、態様４１－４８のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様５０］
前記制御器は、第１の制御器として更に画定され、前記外科用ハンドピースシステムは、第２の制御器を備え、前記第１の制御器は、前記測定モジュ―ル内に配置され、前記第２の制御器は、前記ハンドピース内に配置され、前記ハンドピースは、トルクを生成するためのモータを更に備え、前記第２の制御器は、前記トランスデュ―サ信号及び前記識別信号に基づいて前記モータによって生成されるトルクの相対的な大きさを制御するように構成される、態様４０－４９のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様５１］
前記測定モジュールは、前記ハンドピースと一体である、態様３９－４９のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様５２］
前記測定モジュールは、前記ハンドピースから取外し可能である、態様３９－４９のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様５３］
穿孔通路の貫通深さを決定するための外科用ハンドピースシステムであって、識別特徴部を有するドリルビットと共に用いられるように構成される、外科用ハンドピースシステムにおいて、
前記ドリルビットに連結してトルクを前記ドリルビットに伝達するためのハンドピース本体を備えるハンドピースと、
前記ハンドピース本体に連結された測定モジュールであって、
前記ハンドピース本体に連結されたハウジングと、
十分な遠位位置と近位位置との間で軸に沿って前記ハウジングに対して前方又は後方に延びるように前記ハウジングに摺動可能に取り付けられた深さ測定延長部と、
前記ハウジングに対する前記深さ測定延長部の遠位端の位置に基いてトランスデュ―サ信号を生成するためのトランスデュ―サアセンブリと、
を備える、測定モジュールと、
前記ドリルビットが前記ハンドピース本体に連結された時に前記ドリルビットの前記識別特徴部に基いて識別信号を生成するためのセンサと、
前記トランスデュ―サ信号及び前記識別信号を受信し、前記生成されたトランスデュ―サ信号及び前記生成された識別信号の受信に基いて前記穿孔経路の前記貫通深さを決定するように構成された制御器と、
を備える、外科用ハンドピースシステム。
［態様５４］
前記トランスデュ―サ信号は、使用中の初期の変位位置に対する前記深さ測定延長部の直線状変位に応動する、態様５３に記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様５５］
前記貫通深さは、時間の経過に伴う前記トランスデュ―サ信号の変化によって決定される加速に基く、態様５４に記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様５６］
前記測定モジュールは、ハウジングを備え、前記深さ測定延長部は、前記ドリルビットが前記ハンドピース本体に連結された時に前記ドリルビットの一部を周方向に取り囲むように構成された測定挿管から構成される、態様５３－５５のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様５７］
前記センサは、前記測定モジュール内に配置される、態様５３－５６のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様５８］
前記センサは、前記ハンドピース本体内に配置される、態様５３－５６のいずれか1つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様５９］
前記センサは、光学センサ、磁場センサ、ホール効果センサ、及び磁気抵抗センサから成る群から選択される、態様５３－５８のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様６０］
前記トランスデュ―サアセンブリは、ポテンショメータ、光学センサ、及び線形可変差動変圧器から成る群から選択される少なくとも１つを備える、態様５３－５９のいずれかに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様６１］
前記センサは、前記測定挿管が前記近位位置において前記軸と直交する方向において前記センサと前記識別特徴部との間に位置するように、及び前記測定挿管が前記十分な遠位位置において前記軸と直交する方向において前記センサと前記識別特徴部との間に位置しないように、前記ハンドピース本体内に配置される、態様５６に記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様６２］
前記制御器は、前記測定モジュール内に配置される、態様５３－６１のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様６３］
前記制御器は、第１の制御器として更に画定され、前記ハンドピースは、前記ハンドピース本体に連結された第２の制御器を備え、前記第１の制御器は、前記測定モジュ―ル内に配置され、前記ハンドピースは、モータを更に備え、前記第２の制御器は、前記トランスデュ―サ信号及び前記識別信号に基づいて前記モータによって生成されるトルクの相対的な大きさを制御するように構成される、態様５３－６２のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様６４］
前記測定モジュールは、前記ハンドピースと一体である、態様５３－６１のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様６５］
前記測定モジュールは、前記ハンドピースから取外し可能である、態様５３－６３のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様６６］
前記制御器は、メモリユニットを有するマイクロプロセッサを備え、前記メモリユニットは、既知の識別信号のリストを備え、前記リストの前記既知の識別信号の各１つは、各１つの既知のドリルビットに対応し、前記マイクロプロセッサは、前記ドリルビットが前記ハンドピースに連結された時に前記受信した識別信号を前記既知の識別信号の前記リストと比較することによって、前記ドリルビットを識別するように構成される、態様５３－６５のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様６７］
前記識別信号は、前記既知のドリルビットの各１つの１つ又は複数の性能特徴に対応し、前記性能特徴は、長さ、材料、直径、断面積、型式、切削効率、すくい角、フルート角、尖端角、及びそれらの組合せから選択される、態様６６に記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様６８］
第１のドリルビット及び第２のドリルビットを更に備え、前記第１のドリルビットは、少なくとも1つの性能特徴において前記第２のドリルビットと異なり、前記第１のドリルビットは、第１の識別特徴部を備え、前記第２のドリルビットは、第２の識別特徴部を備え、前記第１の識別特徴部は、前記第２の識別特徴部と異なる、態様５３－６７のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様６９］
外科用ドリルビットシステムであって、
第１のドリルビットであって、
近位端と遠位端との間で第１の軸に沿って延びる第１のシャンクと、
前記第１のシャンクの前記遠位端に隣接する第１の切削チップ部分であって、第１の切削構成を有する、第１の切削チップ部分と、
前記第１のシャンクを少なくとも部分的に取り囲む第１のスリーブであって、前記第１のスリーブは、前記第１のシャンクの周りに配置された第１の構成の磁性材料を備え、前記第１の構成の磁性材料は、前記第１の切削チップ部分の前記第１の切削構成を識別するための第1のプログラミングを有する、第１のスリーブと、
を備える、第１のドリルビットと、
第２のドリルビットであって、
近位端と遠位端との間で第２の軸に沿って延びる第２のシャンクと、
前記第２のシャンクの前記遠位端に隣接する第２の切削チップ部分であって、前記第１の切削構成と異なる第２の切削構成を有する、第２の切削チップ部分と、
前記第２のシャンクを少なくとも部分的に取り囲む第２のスリーブであって、前記第２のスリーブは、前記第２のシャンクの周りに配置された前記第１の構成の磁性材料と同一の第２の構成の磁性材料を備え、前記第２の構成の磁性材料は、前記第２の切削チップ部分の前記第２の切削構成を識別するための前記第１のプログラミングと異なる第２のプログラミングを有する、第２のスリーブと、
を備える、第２のドリルビットと、
を備える、外科用ドリルビットシステム。
［態様７０］
前記第１のスリーブ及び前記第２のスリーブは、各々、１２０℃以下のガラス遷移温度を有する非磁性材料から構成される、態様６９に記載の外科用ドリルビットシステム。
［態様７１］
前記第1のスリーブ及び前記第２のスリーブは、各々、非磁性材料から構成される、態様６９又は７０に記載の外科用ドリルビットシステム。
［態様７２］
前記第１及び第２の構成の磁性材料は、前記第１及び第２のスリーブの両方の前記非磁性材料内に分散されている、態様７１に記載の外科用ドリルビットシステム。
［態様７３］
前記第１及び第２の構成の磁性材料は、前記第１及び第２のスリーブの両方の前記非磁性材料内に均一に分散されている、態様７１又は７２に記載の外科用ドリルビットシステム。
［態様７４］
前記第１の構成の磁性材料は、前記第１のシャンクの周りに周方向に配置された第１の磁石列と、前記第１のシャンクの周りに周方向に配置されると共に前記第１の磁石列から軸方向に離間して配置された第２の磁石列とから構成される、態様７１－７３のいずれか１つに記載の外科用ドリルビットシステム。
［態様７５］
前記第１の構成の磁性材料の前記第１のプログラミングは、第１の磁場を放出し、前記第２の構成の磁性材料の前記第２のプログラミングは、前記第１の磁場と異なる第２の磁場を放出する、態様７０－７４のいずれか１つに記載の外科用ドリルビットシステム。
［態様７６］
前記第１の磁場は、強度、極性、又はそれらの組合せの１つにおいて、前記第２の磁場と異なる、態様７０―７５のいずれか１つに記載の外科用ドリルビットシステム。
［態様７７］
前記第１及び第２の構成の磁性材料は、約８０℃以上の温度で加熱されると少なくとも部分的に消磁される、態様７０－７６のいずれか１つに記載の外科用ドリルビットシステム。
［態様７８］
前記第１のスリーブは、前記第１のドリルビットの前記第１のシャンクを覆って配置されるように寸法決めされた管腔を画定する、態様７０に記載の外科用ドリルビットシステム。
［態様７９］
前記第１の切削構成は、長さ、材料、直径、断面積、型式、切削効率、すくい角、フルート角、尖端角、及びそれらの組合せから成る群から選択される少なくとも1つの性能特徴において、前記第２の切削構成と異なる、態様７０－７８のいずれか１つに記載の外科用ドリルビットシステム。
［態様８０］
外科用ドリルビットのシステムをプログラミングする方法であって、
第１のドリルビット及び第２のドリルビットを準備するステップであって、前記第１のドリルビットは、少なくとも１つの性能特徴において前記第２のドリルビットと異なり、前記第１のドリルビットは、第１の構成の磁性材料を備える第１のスリーブを有し、前記第２のドリルビットは、前記第１の構成の磁性材料と同一の第２の構成の磁性材料を備える第２のスリーブを有する、ステップと、
第１の磁気プログラミングシーケンスによって前記第１の構成の磁性材料をプログラミングするステップと、
前記第２の構成の磁性材料が前記第１の構成の磁性材料と異なる磁場を放出するように、前記第１の磁気プログラミングシーケンスと異なる第２の磁気プログラミングシーケンスによって前記第２の構成の磁性材料をプログラミングするステップと、
を含む、方法。
［態様８１］
前記第１の磁気プログラミングシーケンスは、パルス周波数、位相オフセット、磁場の強度、前記スリーブの相対的回転速度、極性、及びそれらの組合せの群から選択される少なくとも１つのプログラミングパラメータにおいて、前記第２のプログラミングシーケンスと異なる、態様８０に記載の方法。
［態様８２］
前記第１の構成の磁性材料をプログラミングする前記ステップの少なくとも一部において、前記第１のスリーブを回転させることを更に含む、態様８０又は８１に記載の方法。
［態様８３］
初期変位値を補償する骨プレートによる骨固定のための適切なスクリュー長さを決定する外科用ハンドピースシステムであって、
ハンドピースと、
前記ハンドピースに連結され、前記ハンドピースからトルクを受け、軸を中心として回転するように構成されたドリルビットであって、識別特徴部を備える、ドリルビットと、
測定モジュールであって、
前記ハンドピースに連結されるように構成されたハウジングと、
前記ハウジングに対して前方又は後方に延びるように前記ハウジングに摺動可能に取り付けられた深さ測定延長部であって、処置対象物に対して配置されるように適合された遠位端を有する、深さ測定延長部と、
前記ドリルビットの前記識別特徴部に応じて識別信号を生成するように構成されたセンサと、
を備える、測定モジュールと、
前記センサから前記識別信号を受信し、前記センサからの前記識別信号に基いて骨固定のための前記適切なスクリュー長さを決定するように構成された制御器と、
を備える、外科用ハンドピースシステム。
［態様８４］
前記ハウジングに対する前記深さ測定延長部の遠位端の位置に基いてトランスデューサ信号を生成するためのトランスデュ―サアセンブリを更に備え、前記制御器は、前記トランスデューサアセンブリから前記識別信号を受信し、前記トランスデューサアセンブリからの前記トランスデュ―サ信号に基いて骨固定のための前記適切なスクリュー長さを決定するように構成される、態様８３に記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様８５］
前記測定モジュールは、前記ハンドピースと一体である、態様８３又は８４に記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様８６］
前記測定モジュールは、前記ハンドピースから取外し可能である、態様８３又は８４に記載の外科用ハンドピースシステム。
外科的穿孔中に穿孔通路の貫通深さを決定する方法であって、
深さ測定延長部を有する測定モジュールを備える外科用ハンドピースシステムを準備するステップと、
外科的穿孔操作中に前記深さ測定延長部の変位を決定するステップと、
前記外科用ハンドピースシステム内に配置されたセンサによって前記ドリルビットの識別特徴部を識別するステップと、
前記変位及び前記識別特徴部の受信に基いて前記穿孔通路の貫通深さを決定するステップと、
を含む、方法。
なお、上記の実施形態から把握し得る技術的思想について、上記の条項以外の態様を以下に記載する。
［態様１］
外科用ドリル装置に用いられるドリルビットであって、
近位端と遠位端との間で軸に沿って延びるシャンクと、
前記シャンクの前記遠位端に隣接する切削チップ部分と、
前記切削チップ部分の構成を識別するために前記シャンクの周りに配置された識別特徴部であって、前記識別特徴部は、磁場を生成するように構成された磁性材料から構成され、前記磁性材料は、８０℃以上の温度に加熱されると少なくとも部分的に消磁されるように構成される、識別特徴部と、
を備える、ドリルビット。
［態様２］
前記シャンクの少なくとも一部の周りに配置されたスリーブを更に備え、前記スリーブは、非磁性材料から構成される、態様１に記載のドリルビット。
［態様３］
前記スリーブは、前記識別特徴部を備え、前記磁性材料は、前記非磁性材料内に分散されている、態様２に記載のドリルビット。
［態様４］
前記磁性材料は、前記非磁性材料内に均一に分散されている、態様３に記載のドリルビット。
［態様５］
前記磁性材料は、第１の磁石及び第２の磁石から構成され、前記第１及び第２の磁石は、前記スリーブに連結される、態様２－４のいずれか１つに記載のドリルビット。
［態様６］
前記磁性材料は、前記シャンクの周りに周方向に配置された磁石列から構成される、態様２－５のいずれか１つに記載のドリルビット。
［態様７］
前記磁石列の少なくとも１つの磁石は、大きさ、強度、極性、角距離、又はそれらの組合せにおいて、前記磁石列の少なくとも１つの他の磁石と異なる、態様６に記載のドリルビット。
［態様８］
前記磁石列の第１の磁石と前記磁石列の第２の磁石との間の角距離は、前記磁石列の前記第２の磁石と第３の磁石との間の角距離と同じである、態様６又は７に記載のドリルビット。
［態様９］
前記磁石列の第１の磁石と前記磁石列の第２の磁石との間の角距離は、前記磁石列の前記第２の磁石と第３の磁石との間の角距離と異なる、態様６又は７に記載のドリルビット。
［態様１０］
前記磁石列の第１の磁石の大きさは、前記磁石列の第２の磁石の大きさよりも大きい、態様６－９のいずれか１つに記載のドリルビット。
［態様１１］
前記磁石列の第１の磁石の強度は、前記磁石列の第２の磁石の強度よりも大きい、態様６－１０のいずれか１つに記載のドリルビット。
［態様１２］
前記磁石列は、第１の磁石列として更に画定され、前記磁性材料は、前記シャンクの周りに周方向に配置されると共に前記第１の磁石列から軸方向に離間して配置された第２の磁石列を備える、態様６－１１のいずれか１つに記載のドリルビット。
［態様１３］
前記第１の磁石列及び前記第２の磁石列の各々は、同数の磁石を備える、態様１２に記載のドリルビット。
［態様１４］
前記第１の磁石列の少なくとも１つの磁石は、前記シャンクの前記軸と平行の方向において前記第２の磁石列のある磁石と角度的に真っすぐに並んで配置される、態様１２又は１３に記載のドリルビット。
［態様１５］
前記第１の磁石列の少なくとも１つの磁石は、前記シャンクの前記軸と平行の方向において前記第２の磁石列の前記磁石のいずれとも角度的に真っすぐに並んで配置されない、態様１２－１４のいずれか１つに記載のドリルビット。
［態様１６］
外科用ドリル装置に用いられるドリルビットであって、
近位端と遠位端との間で軸に沿って延びるシャンクと、
前記シャンクの前記遠位端に隣接する切削チップ部分と、
前記シャンクの少なくとも一部の周りに配置されたスリーブであって、前記スリーブは、１２０℃以下のガラス遷移温度を有する非磁性材料から構成され、前記スリーブは、前記切削チップ部分の構成を識別するための識別特徴部を備え、前記識別特徴部は、磁性材料から構成される、スリーブと、
を備える、ドリルビット。
［態様１７］
前記磁性材料は、前記非磁性材料内に分散されている、態様１６に記載のドリルビット。
［態様１８］
前記磁性材料は、前記非磁性材料内に均一に分散されている、態様１６又は１７に記載のドリルビット。
［態様１９］
前記磁性材料は、前記シャンクの周りに周方向に分散された磁石列から構成される、態様１６に記載のドリルビット。
［態様２０］
前記磁石列の少なくとも１つの磁石は、大きさ、強度、極性、角距離、又はそれらの組合せにおいて、前記磁石列の少なくとも１つの他の磁石と異なる、態様１９に記載のドリルビット。
［態様２１］
前記磁石列の第１の磁石と前記磁石列の第２の磁石との間の角距離は、前記磁石列の前記第２の磁石と第３の磁石との間の角距離と同じである、態様１９又は２０に記載のドリルビット。
［態様２２］
前記磁石列の第１の磁石と前記磁石列の第２の磁石との間の角距離は、前記磁石列の前記第２の磁石と第３の磁石との間の角距離と異なる、態様１９―２１のいずれか１つに記載のドリルビット。
［態様２３］
前記磁石列の第１の磁石の大きさは、前記磁石列の第２の磁石の大きさよりも大きい、態様１９－２２のいずれか１つに記載のドリルビット。
［態様２４］
前記磁石列の第１の磁石の強度は、前記磁石列の第２の磁石の強度よりも大きい、態様１９－２３のいずれか１つに記載のドリルビット。
［態様２５］
前記磁石列は、第１の磁石列として更に画定され、前記磁性材料は、前記シャンクの周りに周方向に配置されると共に前記第１の磁石列から軸方向に離間して配置された第２の磁石列を備える、態様１９－２４のいずれか１つに記載のドリルビット。
［態様２６］
前記第１の磁石列及び前記第２の磁石列の各々は、同数の磁石を備える、態様２５に記載のドリルビット。
［態様２７］
前記第１の磁石列の少なくとも１つの磁石は、前記シャンクの前記軸と平行の方向において前記第２の磁石列の１つの磁石と角度的に真っすぐに並んで配置される、態様２５又は２６に記載のドリルビット。
［態様２８］
前記第１の磁石列の少なくとも１つの磁石は、前記シャンクの前記軸と平行の方向において前記第２の磁石列の前記磁石のいずれとも角度的に真っすぐに並んで配置されない、態様２５－２７のいずれか１つに記載のドリルビット。
［態様２９］
前記スリーブの前記磁性材料は、８０℃以上の温度に加熱されると少なくとも部分的に消磁される、態様１６－２８のいずれか１つに記載のドリルビット。
［態様３０］
前記スリーブは、前記ドリルビットの前記シャンクを覆って配置されるように寸法決めされた管腔を画定する、態様１６－２９のいずれか１つに記載のドリルビット。
［態様３１］
外科用ドリル装置に用いられるドリルビットアセンブリであって、
近位端と遠位端との間で軸に沿って延びるシャンクと、
前記シャンクの前記遠位端に隣接する切削チップ部分と、
前記シャンクの少なくとも一部の周りに配置されたスリーブであって、非磁性材料から構成される、スリーブと、
を備え、
前記スリーブは、前記切削チップ部分の構成を識別するための識別特徴部を備え、前記識別特徴部は、磁性材料から構成され、前記磁性材料は、前記非磁性材料内に分散されている、ドリルビットアセンブリ。
［態様３２］
前記スリーブは、前記ドリルビットアセンブリの前記シャンクを覆って配置されるように寸法決めされた管腔を画定する、態様３１に記載のドリルビットアセンブリ。
［態様３３］
前記磁性材料は、前記非磁性材料内に均一に分散されている、態様３１又は３２に記載のドリルビットアセンブリ。
［態様３４］
前記磁性材料は、８０℃以上の温度に加熱されると少なくとも部分に消磁される、態様３１－３３のいずれか１つに記載のドリルビットアセンブリ。
［態様３５］
前記磁性材料は、固体粒子又は薄片から構成される、態様３１－３４のいずれか１つに記載のドリルビットアセンブリ。
［態様３６］
前記スリーブによって生成された磁場の形状は、前記シャンクの前記軸に対して非対称である、態様３１－３５のいずれか１つに記載のドリルビットアセンブリ。
［態様３７］
前記スリーブによって生成された磁場の形状は、前記シャンクの前記軸に沿って非対称である、態様３１－３５のいずれか１つに記載のドリルビットアッセンブリ。
［態様３８］
前記スリーブは、前記軸を中心とする第１の四分円、第２の四分円、第３の四分円、及び第４の四分円に分割され、前記第１の四分円によって生成された磁場は、大きさ、強度、極性、又はそれらの組合せにおいて、前記第２の四分円、前記第３の四分円、及び／又は前記第４の四分円によって生成された磁場と異なる、態様３１－３６のいずれか１つに記載のドリルビット。
［態様３９］
磁性材料から構成される識別特徴部を有するドリルビットと共に用いられる外科用ハンドピースシステムであって、
ドリルビットに連結し、トルクを前記ドリルビットに伝達して前記ドリルビットを軸を中心として回転させるためのハンドピースと、
前記ハンドピースに連結さ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、
非磁性材料から構成される測定挿管であって、前記ドリルビットが前記ハンドピースに連結された時に前記ドリルビットの周りを周方向に取り囲むように構成され、十分な遠位位置と近位位置との間で前記ハウジングに対して前方又は後方に延びるように前記ハウジングに摺動可能に取り付けられ、処置対象物に対して配置されるように適合された遠位端を有する、測定挿管と、
を備える、測定モジュールと、
前記ハウジングに対する前記測定挿管の前記遠位端の位置に基いてトランスデューサ信号を生成するためのトランスデューサアセンブリと、
前記ドリルビットが前記ハンドピースに連結されて前記軸を中心として回転する時に前記測定挿管を通して前記ドリルビットの前記識別特徴部の磁場又は磁気抵抗に応じて識別信号を生成するためのセンサと、
を備える、外科用ハンドピースシステム。
［態様４０］
前記識別信号を受信し、前記受信した識別信号に対応する前記連結されたドリルビットを識別するように構成された制御器を更に備える、態様３９に記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様４１］
前記制御器は、前記生成されたトランスデューサ信号を受信し、前記受信したトランスデューサ信号及び前記識別信号に基いて前記ドリルビットに伝達されるトルクの相対的な大きさを制御するように構成される、態様４０に記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様４２］
前記制御器は、メモリユニットを有するマイクロプロセッサを備え、前記メモリユニットは、既知の識別信号のリストを備え、前記リストの前記既知の識別信号の各１つは、各1つの既知のドリルビットに対応し、前記マイクロプロセッサは、前記受信した識別信号を前記既知の識別信号のリストと比較することによって、前記連結されたドリルビットを識別するように構成される、態様３９－４１のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様４３］
前記識別信号は、大きさ、極性、角距離、強度、又はそれらの組合せに関して互いに異なる、態様３９―４２のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様４４］
前記センサは、前記測定モジュールの前記ハウジング内に配置される、態様３９－４３のいずれか1つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様４５］
前記測定モジュールは、前記測定挿管を周方向に取り囲むガイドブッシュを更に備え、前記ガイドブッシュは、窓を画定し、前記トランスデュ―サアセンブリは、前記窓を通して前記測定挿管に連結される、態様３９－４４のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様４６］
前記センサは、前記ハンドピースの本体内に配置される、態様３９－４５のいずれか1つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様４７］
前記センサは、前記測定挿管が前記近位位置において前記軸と直交する方向において前記センサと前記識別特徴部との間に位置するように、及び前記測定挿管が前記十分な遠位位置において前記軸と直交する方向において前記センサと前記識別特徴部との間に位置しないように、前記ハンドピースの本体内に配置される、態様３９－４６のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様４８］
前記非磁性材料は、ポリマー材料から成る、態様３９－４７のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様４９］
前記制御器は、前記測定モジュール内に配置される、態様４１－４８のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様５０］
前記制御器は、第１の制御器として更に画定され、前記外科用ハンドピースシステムは、第２の制御器を備え、前記第１の制御器は、前記測定モジュ―ル内に配置され、前記第２の制御器は、前記ハンドピース内に配置され、前記ハンドピースは、トルクを生成するためのモータを更に備え、前記第２の制御器は、前記トランスデュ―サ信号及び前記識別信号に基づいて前記モータによって生成されるトルクの相対的な大きさを制御するように構成される、態様４０－４９のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様５１］
前記測定モジュールは、前記ハンドピースと一体である、態様３９－４９のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様５２］
前記測定モジュールは、前記ハンドピースから取外し可能である、態様３９－４９のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様５３］
穿孔通路の貫通深さを決定するための外科用ハンドピースシステムであって、識別特徴部を有するドリルビットと共に用いられるように構成される、外科用ハンドピースシステムにおいて、
前記ドリルビットに連結してトルクを前記ドリルビットに伝達するためのハンドピース本体を備えるハンドピースと、
前記ハンドピース本体に連結された測定モジュールであって、
前記ハンドピース本体に連結されたハウジングと、
十分な遠位位置と近位位置との間で軸に沿って前記ハウジングに対して前方又は後方に延びるように前記ハウジングに摺動可能に取り付けられた深さ測定延長部と、
前記ハウジングに対する前記深さ測定延長部の遠位端の位置に基いてトランスデュ―サ信号を生成するためのトランスデュ―サアセンブリと、
を備える、測定モジュールと、
前記ドリルビットが前記ハンドピース本体に連結された時に前記ドリルビットの前記識別特徴部に基いて識別信号を生成するためのセンサと、
前記トランスデュ―サ信号及び前記識別信号を受信し、前記生成されたトランスデュ―サ信号及び前記生成された識別信号の受信に基いて前記穿孔経路の前記貫通深さを決定するように構成された制御器と、
を備える、外科用ハンドピースシステム。
［態様５４］
前記トランスデュ―サ信号は、使用中の初期の変位位置に対する前記深さ測定延長部の直線状変位に応動する、態様５３に記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様５５］
前記貫通深さは、時間の経過に伴う前記トランスデュ―サ信号の変化によって決定される加速に基く、態様５４に記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様５６］
前記測定モジュールは、ハウジングを備え、前記深さ測定延長部は、前記ドリルビットが前記ハンドピース本体に連結された時に前記ドリルビットの一部を周方向に取り囲むように構成された測定挿管から構成される、態様５３－５５のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様５７］
前記センサは、前記測定モジュール内に配置される、態様５３－５６のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様５８］
前記センサは、前記ハンドピース本体内に配置される、態様５３－５６のいずれか1つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様５９］
前記センサは、光学センサ、磁場センサ、ホール効果センサ、及び磁気抵抗センサから成る群から選択される、態様５３－５８のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様６０］
前記トランスデュ―サアセンブリは、ポテンショメータ、光学センサ、及び線形可変差動変圧器から成る群から選択される少なくとも１つを備える、態様５３－５９のいずれかに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様６１］
前記センサは、前記測定挿管が前記近位位置において前記軸と直交する方向において前記センサと前記識別特徴部との間に位置するように、及び前記測定挿管が前記十分な遠位位置において前記軸と直交する方向において前記センサと前記識別特徴部との間に位置しないように、前記ハンドピース本体内に配置される、態様５６に記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様６２］
前記制御器は、前記測定モジュール内に配置される、態様５３－６１のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様６３］
前記制御器は、第１の制御器として更に画定され、前記ハンドピースは、前記ハンドピース本体に連結された第２の制御器を備え、前記第１の制御器は、前記測定モジュ―ル内に配置され、前記ハンドピースは、モータを更に備え、前記第２の制御器は、前記トランスデュ―サ信号及び前記識別信号に基づいて前記モータによって生成されるトルクの相対的な大きさを制御するように構成される、態様５３－６２のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様６４］
前記測定モジュールは、前記ハンドピースと一体である、態様５３－６１のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様６５］
前記測定モジュールは、前記ハンドピースから取外し可能である、態様５３－６３のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様６６］
前記制御器は、メモリユニットを有するマイクロプロセッサを備え、前記メモリユニットは、既知の識別信号のリストを備え、前記リストの前記既知の識別信号の各１つは、各１つの既知のドリルビットに対応し、前記マイクロプロセッサは、前記ドリルビットが前記ハンドピースに連結された時に前記受信した識別信号を前記既知の識別信号の前記リストと比較することによって、前記ドリルビットを識別するように構成される、態様５３－６５のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様６７］
前記識別信号は、前記既知のドリルビットの各１つの１つ又は複数の性能特徴に対応し、前記性能特徴は、長さ、材料、直径、断面積、型式、切削効率、すくい角、フルート角、尖端角、及びそれらの組合せから選択される、態様６６に記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様６８］
第１のドリルビット及び第２のドリルビットを更に備え、前記第１のドリルビットは、少なくとも1つの性能特徴において前記第２のドリルビットと異なり、前記第１のドリルビットは、第１の識別特徴部を備え、前記第２のドリルビットは、第２の識別特徴部を備え、前記第１の識別特徴部は、前記第２の識別特徴部と異なる、態様５３－６７のいずれか１つに記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様６９］
外科用ドリルビットシステムであって、
第１のドリルビットであって、
近位端と遠位端との間で第１の軸に沿って延びる第１のシャンクと、
前記第１のシャンクの前記遠位端に隣接する第１の切削チップ部分であって、第１の切削構成を有する、第１の切削チップ部分と、
前記第１のシャンクを少なくとも部分的に取り囲む第１のスリーブであって、前記第１のスリーブは、前記第１のシャンクの周りに配置された第１の構成の磁性材料を備え、前記第１の構成の磁性材料は、前記第１の切削チップ部分の前記第１の切削構成を識別するための第1のプログラミングを有する、第１のスリーブと、
を備える、第１のドリルビットと、
第２のドリルビットであって、
近位端と遠位端との間で第２の軸に沿って延びる第２のシャンクと、
前記第２のシャンクの前記遠位端に隣接する第２の切削チップ部分であって、前記第１の切削構成と異なる第２の切削構成を有する、第２の切削チップ部分と、
前記第２のシャンクを少なくとも部分的に取り囲む第２のスリーブであって、前記第２のスリーブは、前記第２のシャンクの周りに配置された前記第１の構成の磁性材料と同一の第２の構成の磁性材料を備え、前記第２の構成の磁性材料は、前記第２の切削チップ部分の前記第２の切削構成を識別するための前記第１のプログラミングと異なる第２のプログラミングを有する、第２のスリーブと、
を備える、第２のドリルビットと、
を備える、外科用ドリルビットシステム。
［態様７０］
前記第１のスリーブ及び前記第２のスリーブは、各々、１２０℃以下のガラス遷移温度を有する非磁性材料から構成される、態様６９に記載の外科用ドリルビットシステム。
［態様７１］
前記第1のスリーブ及び前記第２のスリーブは、各々、非磁性材料から構成される、態様６９又は７０に記載の外科用ドリルビットシステム。
［態様７２］
前記第１及び第２の構成の磁性材料は、前記第１及び第２のスリーブの両方の前記非磁性材料内に分散されている、態様７１に記載の外科用ドリルビットシステム。
［態様７３］
前記第１及び第２の構成の磁性材料は、前記第１及び第２のスリーブの両方の前記非磁性材料内に均一に分散されている、態様７１又は７２に記載の外科用ドリルビットシステム。
［態様７４］
前記第１の構成の磁性材料は、前記第１のシャンクの周りに周方向に配置された第１の磁石列と、前記第１のシャンクの周りに周方向に配置されると共に前記第１の磁石列から軸方向に離間して配置された第２の磁石列とから構成される、態様７１－７３のいずれか１つに記載の外科用ドリルビットシステム。
［態様７５］
前記第１の構成の磁性材料の前記第１のプログラミングは、第１の磁場を放出し、前記第２の構成の磁性材料の前記第２のプログラミングは、前記第１の磁場と異なる第２の磁場を放出する、態様７０－７４のいずれか１つに記載の外科用ドリルビットシステム。
［態様７６］
前記第１の磁場は、強度、極性、又はそれらの組合せの１つにおいて、前記第２の磁場と異なる、態様７０―７５のいずれか１つに記載の外科用ドリルビットシステム。
［態様７７］
前記第１及び第２の構成の磁性材料は、約８０℃以上の温度で加熱されると少なくとも部分的に消磁される、態様７０－７６のいずれか１つに記載の外科用ドリルビットシステム。
［態様７８］
前記第１のスリーブは、前記第１のドリルビットの前記第１のシャンクを覆って配置されるように寸法決めされた管腔を画定する、態様７０に記載の外科用ドリルビットシステム。
［態様７９］
前記第１の切削構成は、長さ、材料、直径、断面積、型式、切削効率、すくい角、フルート角、尖端角、及びそれらの組合せから成る群から選択される少なくとも1つの性能特徴において、前記第２の切削構成と異なる、態様７０－７８のいずれか１つに記載の外科用ドリルビットシステム。
［態様８０］
外科用ドリルビットのシステムをプログラミングする方法であって、
第１のドリルビット及び第２のドリルビットを準備するステップであって、前記第１のドリルビットは、少なくとも１つの性能特徴において前記第２のドリルビットと異なり、前記第１のドリルビットは、第１の構成の磁性材料を備える第１のスリーブを有し、前記第２のドリルビットは、前記第１の構成の磁性材料と同一の第２の構成の磁性材料を備える第２のスリーブを有する、ステップと、
第１の磁気プログラミングシーケンスによって前記第１の構成の磁性材料をプログラミングするステップと、
前記第２の構成の磁性材料が前記第１の構成の磁性材料と異なる磁場を放出するように、前記第１の磁気プログラミングシーケンスと異なる第２の磁気プログラミングシーケンスによって前記第２の構成の磁性材料をプログラミングするステップと、
を含む、方法。
［態様８１］
前記第１の磁気プログラミングシーケンスは、パルス周波数、位相オフセット、磁場の強度、前記スリーブの相対的回転速度、極性、及びそれらの組合せの群から選択される少なくとも１つのプログラミングパラメータにおいて、前記第２のプログラミングシーケンスと異なる、態様８０に記載の方法。
［態様８２］
前記第１の構成の磁性材料をプログラミングする前記ステップの少なくとも一部において、前記第１のスリーブを回転させることを更に含む、態様８０又は８１に記載の方法。
［態様８３］
初期変位値を補償する骨プレートによる骨固定のための適切なスクリュー長さを決定する外科用ハンドピースシステムであって、
ハンドピースと、
前記ハンドピースに連結され、前記ハンドピースからトルクを受け、軸を中心として回転するように構成されたドリルビットであって、識別特徴部を備える、ドリルビットと、
測定モジュールであって、
前記ハンドピースに連結されるように構成されたハウジングと、
前記ハウジングに対して前方又は後方に延びるように前記ハウジングに摺動可能に取り付けられた深さ測定延長部であって、処置対象物に対して配置されるように適合された遠位端を有する、深さ測定延長部と、
前記ドリルビットの前記識別特徴部に応じて識別信号を生成するように構成されたセンサと、
を備える、測定モジュールと、
前記センサから前記識別信号を受信し、前記センサからの前記識別信号に基いて骨固定のための前記適切なスクリュー長さを決定するように構成された制御器と、
を備える、外科用ハンドピースシステム。
［態様８４］
前記ハウジングに対する前記深さ測定延長部の遠位端の位置に基いてトランスデューサ信号を生成するためのトランスデュ―サアセンブリを更に備え、前記制御器は、前記トランスデューサアセンブリから前記識別信号を受信し、前記トランスデューサアセンブリからの前記トランスデュ―サ信号に基いて骨固定のための前記適切なスクリュー長さを決定するように構成される、態様８３に記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様８５］
前記測定モジュールは、前記ハンドピースと一体である、態様８３又は８４に記載の外科用ハンドピースシステム。
［態様８６］
前記測定モジュールは、前記ハンドピースから取外し可能である、態様８３又は８４に記載の外科用ハンドピースシステム。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図7】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図11】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図12A】
【図12B】
【図13】
【図14A】
【図14B】
【図14C】
【図14D】
【図15】
【図16】
【図17A】
【図17B】
