[发明专利]用于在外科钻孔术期间使用马达的状态以提高穿透算法的效率的系统

说明书

一种手持式手术系统包括器械、深度测量附件和控制器。该器械包括壳体和被定位在壳体内的马达。深度测量附件被可拆卸地联接到器械。深度测量附件包括：第一传感器，其被配置成在钻孔过程期间提供与马达的振动相关联的振动信号；第二传感器，其被配置成在该钻孔过程期间提供与钻头的位移相关联的位移信号。该控制器被配置成接收振动信号和位移信号。该控制器还被配置成使用算法基于振动信号确定马达的特性，并基于马达特性和位移信号确定穿透事件。

相关联申请的交叉引用

本专利申请要求于2019年10月11日提交的美国临时专利申请No.62/914,042的优先权和所有权益，该美国临时专利申请的公开内容被通过引用结合于此。

背景技术

骨科手术中常用的做法是使用多种不同的手术工具来修复骨创伤、磨损引起的关节损伤、出生缺陷、疾病引起的损伤等。这种工具的非限制性示例是旋转切割的手持式手术器械，例如钻头。这些手持式手术器械用于出于许多不同的目的来形成钻孔，例如，放置螺钉以利用螺钉来修复骨折创伤，以便将固定器保持到位。这些外科手术的一个重要部分是确定待使用的螺钉的适当长度。

确定钻孔深度的典型方法使用呈深度计的形式的单独装置，该装置被引入到患者体内以测量钻孔的深度。该方案的两个显著缺点是1)在保持无菌的同时将另一手术器械引入到患者体内；以及2)延长手术时间，从而使患者暴露于周围环境。

这里提供的背景描述是出于概括地呈现本公开的上下文的目的。就在本背景技术部分中以及在提交时可能并不另外认定为现有技术的本说明书的多个方面中对其进行了描述而言，当前指定的发明人的工作既不明确地也不隐含地被认定为本公开的现有技术。

发明内容

在一个特征中，描述了一种手持式手术系统。手持式手术系统包括器械、深度测量附件和控制器。该器械包括壳体和被定位在壳体内的马达。深度测量附件被可拆卸地联接到器械。深度测量附件包括第一传感器和第二传感器，该第一传感器被配置成在钻孔过程期间提供与马达的振动相关联的振动信号，该第二传感器被配置成在钻孔过程期间提供与钻头的位移相关联的位移信号。控制器被配置成接收振动信号和位移信号，使用算法基于振动信号确定马达的至少一个特性，并基于至少一个马达特性和位移信号确定穿透事件。

在一个特征中，描述了一种手术装置。该手术装置包括壳体、被定位在壳体内的马达、被配置成在钻孔过程期间产生与马达相关联的马达状态信号的第一传感器、被配置成在钻孔过程期间提供与钻头的位移相关联的位移信号的第二传感器。手术装置还包括控制器，该控制器被配置成接收马达状态信号和位移信号，基于马达状态信号使用预定算法确定马达的一个或多个特性，并基于马达的状态和位移信号确定穿透事件。

在一个特征中，描述了一种用于为手持式手术系统发送钻孔深度的深度测量附件。手持式手术系统包括器械，该器械包括壳体和被定位在壳体中的马达。深度测量附件包括被配置成在钻孔过程期间输出与马达相关联的马达状态信号的部件、被配置成在钻孔过程期间输出与钻头的位移相关联的位移信号的第二传感器。控制器被配置成接收马达状态信号和位移信号，基于马达状态信号确定马达是否产生旋转扭矩，并基于马达状态信号和位移信号确定穿透事件。

在一个特征中，描述了一种用于为手持式手术系统发送钻孔深度的深度测量附件。手持式手术系统包括器械，该器械包括壳体和被定位在壳体中的马达。深度测量附件包括被配置成在钻孔过程期间产生与钻头的位移相关联的位移信号的部件。深度测量附件还包括控制器，其被配置成接收位移信号，确定位移信号的频率分量，基于该频率分量确定马达是否产生旋转扭矩，以及基于该频率分量和该位移信号确定穿透事件。