专利名称：多用途的外科用钻机或驱动器和钻头系统、外科用钻机或驱动器和外科用钻头系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及多用途的外科用钻机或驱动器和钻头系统、以及用于将外科用螺钉插入和旋转进病人身体的外科用钻机或驱动器、以及外科用钻头系统。
背景技术：
外科用螺钉在外科手术中用于多种目的。外科用螺钉用于修复骨折或用于将修补物假体附接到骨头。外科用螺钉也用于在手术之后永久地或暂时地将板与病人身体连接。当在手术环境中使用外科用螺钉时，期望钻机或驱动器以可能的最安全的、最高效方式在病人身体内旋转螺钉。在很多面部或头盖骨手术中，在完成手术之后，利用板来稳定骨的两个部分。在本 实用新型之前，典型地，用外科用钻机或驱动器在病人骨内钻孔。然后，自攻型外科用螺钉由医生用手旋转进上述孔内。在一替代性方法中，使用自钻型外科用螺钉。医生根据他们的经验和触觉式触摸，细心地不过度旋转外科用螺钉。过度旋转外科用螺钉会导致在病人骨物质内所产生的螺纹的脱落(strip out)。虽然手动旋转带螺纹的外科用螺钉以将板附接到病人身体是有效的，但存在一些可发生的不期望的状况。由于手动转动螺钉驱动器时沿螺钉驱动器转动轴线的固有晃动，故手动旋转外科用螺钉会提供不佳的结果。甚至在最熟练医生手中，也通常会发生一些晃动。第二，过度旋转外科用螺钉而导致骨内形成的螺纹的脱落主要依赖于医生的技能。第三，期望以额外需要医生较少努力的方法将外科用螺钉以及关联板旋入病人身体。第四，期望以比手动旋入程序少的时间完成将外科用螺钉旋入病人内。为了对将外科用螺钉旋进病人骨内以将板固定到病人身体的手动操作做出改进，已研发了多种被供以电流的外科用钻机或驱动器。大多数外科用钻机或驱动器被供电，并优选地被电池供电。被供电的钻机或驱动器的主要优点之一是在旋转过程中旋转轴线保持恒定，以及因此消除了医生手动操作中的固有晃动。然而，在将外科用螺钉机械旋转到病人骨内的情况下，缺少提醒医生进一步的旋转操作会无意地导致病人骨物质内所形成的螺纹的脱落的这种对医生的善于机变的反馈。先前的手动骨螺钉插入技术典型地需要三至五秒。为了减少所需时间，倾向于向前述机械钻机或驱动器发展。然而，增大机械钻机或驱动器的速度，增加了病人骨物质内所形成的螺纹的无意脱落的机会。期望提供一种钻机或驱动器和一种使用所述钻机或驱动器的方法，可防止形成于病人骨内的螺纹的脱落，同时容许钻机或驱动器操作以在短至45ms (实际螺钉插入时间依据螺钉尺寸而定)时段内将外科用螺钉与病人连接。另外，也期望提供一种如下的钻机或驱动器，其具有钻头识别形式，以在钻机或驱动器的手动指示信号处于用于与外科用钻机或驱动器连接的钻机钻头或驱动器钻头的期望操作参数之外时，容许外科用钻机或驱动器超驰控制提供给钻机或驱动器的手动指令信号。
实用新型内容为了使上述以及其它多种形式的期望显现，因此产生本实用新型。在一优选实施方式中，本实用新型提供一种外科用钻机或驱动器，其中借助于识别施加到钻机或驱动器的钻头的控制器，钻机或驱动器的多种操作模式被自动地设定。因此，本实用新型的一优选实施方式提供 一种使用上述钻机或驱动器的方法，其容许钻机或驱动器以高速施加外科用螺钉，同时自动地防止使外科用螺钉从病人骨脱落的过大扭矩水平。一方面，本实用新型提供一种多用途的外科用钻机或驱动器和钻头系统，包括夕卜科用钻机或驱动器，包括用于连接多个钻头的连接器；多个钻头，每个所述钻头均具有唯一的识别器；传感器，传感器连接在所述外科用钻机或驱动器上，用于识别已与所述外科用钻机或驱动器连接在一起的所述钻头；存储器，存储器限定专用于所述已识别钻头的所述已识别钻头的操作参数；手动控制器，手动控制器响应手动指令信号操作所述外科用钻机或驱动器；以及超驰控制器，当所述手动指令信号处在用于所述已识别钻头的期望操作参数之外时，所述超驰控制器超驰控制提供给所述外科用钻机或驱动器的所述手动指令信号。另一方面，本实用新型提供一种外科用钻机或驱动器，包括本体，本体安装在具有用于驱动外科用螺钉的已连接驱动器钻头的机动化轴上，所述已连接驱动器钻头具有唯一识别器；以及控制器，控制器识别所述钻机或驱动器的扭矩水平输出，其中，所述控制器确定在输出扭矩水平加速度的第一尖峰之前的螺纹插入操作阶段、在所述输出扭矩水平加速度的第一尖峰之后并在输出扭矩加速度的第二尖峰之前的外科用螺钉头部与物体接触的操作阶段、以及在所述输出扭矩加速度的第二尖峰之后的压缩操作阶段，其中在所述输出扭矩水平加速度的第二尖峰之后所述控制器关断外科用钻机或驱动器以防止脱落。另一方面，本实用新型提供一种外科用钻机或驱动器，包括本体，本体安装在具有用于驱动外科用螺钉的已连接驱动器钻头的机动化轴上，所述已连接驱动器钻头具有唯一识别器；以及控制器，控制器识别所述钻机或驱动器的扭矩水平输出，其中，所述控制器确定输出扭矩水平的第一峰值、在所述输出扭矩水平的第一峰值之后的输出扭矩水平的第一低谷、以及在所述输出扭矩水平的第一低谷之后的输出扭矩水平的负的第一导数，其中所述控制器关断所述外科用钻机或驱动器和钻头以防止外科用螺钉与病人骨物质脱落。另一方面，本实用新型提供一种外科用钻头系统，其具有多个圆筒形钻头，各所述钻头均具有唯一识别器，各所述钻头均包括远端的工作端部；近端的识别器端部；以及介于所述工作端部和所述识别器端部之间的至少一个沿径向延伸的翼部；所述识别器端部的从所述至少一个翼部延伸到所述识别器端部的最近端部的长度用于唯一识别所述多个钻头中的钻头。本领域技术人员将从附图以及详细描述中提供的本实用新型的说明中，更清楚本用新型的其它优点。
从详细描述和附图中将更全面理解本实用新型，其中图I是根据本实用新型的外科用钻机或驱动器的立体图；图2是图I所示的钻机或驱动器的立体剖视图；图3是与图I和2所示的钻机或驱动器一起使用的各种钻机钻头和驱动器钻头的示意性平面图；图4是用于根据本实用新型的钻机或驱动器的一替代性配置夹头的放大立体图；图5是图4所示的夹头的前部的后视立体图；图6是图4所示的夹头的前部的另一后视立体图；图7是图4所示的夹头的前部的前视图；图8是图4所示的夹头的前部的侧视图；图9是图4所示的夹头的后部的立体图；图10是图4所示的夹头的后部的侧视图；图11是与图4的夹头一起使用的管形轴的前部的放大立体图； 图12A是与图4所示的夹头一起使用的钻头的侧视图；图12B是与图4所示的夹头一起使用的钻头的俯视图；图12C是图12A所示钻头的一部分的放大立体图；图13是用于金属外科用螺钉的与图4的夹头一起使用的紧固件驱动器的侧视图；图14是利用图4的夹头的用于Iactosorbic钻头的驱动器；图15是图4中所示的夹头的主视图，示出安装在夹头内的钻头；图16是使用根据本实用新型的钻机或驱动器的方法的曲线图，图示了扭矩水平与时间之间的关系；图17是图示图16所示方法的扭矩水平加速度与时间之间的关系的方法曲线图；图18是与图16相似的图，图示了使用比产生图3图示的关系中所使用的更大的外科用螺钉的前述方法；图19是与图17的相似的曲线图，图示了图18中所示的扭矩水平加速度与时间之间的关系；图20是与图16的相似的图，其附加地示出了用于多个骨密度的扭矩水平与时间之间的关系；图21是与图17相似的曲线图，图示了图20中图示方法的扭矩水平加速度与时间之间的关系；图22是使用根据本实用新型的钻机或驱动器的另一优选实施方式方法的曲线图。
具体实施方式
优选实施方式的以下描述本质上仅是示例性的，并且无论如何无意限制本实用新型及其应用、或用途。参见图1、2以及3,提供具有智能钻头识别系统(smart bit recognition system)的多用途外科用钻机或驱动器组件7。外科用钻机或驱动器组件7具有钻机本体10。钻机本体10典型地由金属或聚合物材料制成。钻机本体10在其后端与电池组(battery pack) 14连接以容许外科用钻机或驱动器组件7在无电源线(power cord)情况下起作用。钻机本体10安装有无刷马达11。马达11典型地具有具备195m Nm失速扭矩(stall torque)的名义20瓦输出，并具有达到35，500rpm的可变(无负载)速度。控制电子器件的大部分位于马达11下方的电路板23上。钻机本体10具有手柄22。顶部的手动控制触发器24响应医生的输入。触发器24对马达11提供手动指令信号。马达11驱动外轴25。外轴驱动内轴26。内轴26的末端是夹头连接器28。施加在夹头28上的向前推力将夹头多内径32中的增大部分30定位成邻近保持器轴承滚珠34，容许保持器滚珠被向外推离位于内轴26中的保持器滚珠的保持器开孔36。选择性地与夹头28连接的是多个钻头42和44。钻头42是用于螺钉驱动器刀片的。钻头44是用于钻机的。钻头44是用于特定组的钛螺钉。未示出其它可用于其它尺寸螺钉或生物可吸收螺钉的钻头。典型地，钻头42作用为用于具有多种长度和直径的若干钛螺钉。各钻头具有具备唯一长度的柄部，该唯一长度是从凸部47到柄部末端测得的。钻头42的柄部43可具有大约O. 445英寸的长度“A”。柄部的从凸部到环形槽45的部分对于所有钻头典型地恒定，环形槽45与保持轴承滚珠34匹配。为钻头44提供的柄部54可具有大约O. 563英寸的长度。如后文解释的，柄部长度用于关联于钻机或驱动器7的控制器，钻机或驱动器7的钻头与夹头28连接。 可滑动地安装在内轴26内部的是柱塞62。柱塞62被弹性加载以抵靠接触钻头的与夹头28连接的柄部。穿过外轴25中的槽缝(未示出)，一组反射器祀(reflectortarget) 66与柱塞62连接。位于触发器24底下的印刷电路板65上的定位传感器通过确定靶66位置而确定柱塞62的轴向位置。如前所述，各钻头具有具备作为辨别特征的唯一长度的部分。在一替代性实施方式(未示出)中，各钻头的辨别特征可为电阻、柄部的柄部几何形状或磁场强度、或无线射频识别光学特征或常规辨别特征。专用于已辨别钻头的多种操作参数的期望范围存储在存储器中。存储器可与控制器(典型地位于控制板23上)通 目。当钻头与钻机或驱动器连接时，诸如速度、扭矩水平、插入率(insertion rate)和/或其导数(derivative)等预定期望操作参数从存储器发出通知(alert)到控制器，以控制钻机或驱动器7的操作。转速传感器将转速数据通知控制器。附加的其它传感器可给控制器提供由其它操作参数获得的数据。在某些条件下，控制器提供超驰功能(overridefunction)。如果医生试图在给定钻头的预定操作参数之外来操作钻机或驱动器，则控制器提供超驰功能以超驰控制由医生提供的手动指令信号。例如，当钻机或驱动器7处于钻机模式时，钻机或驱动器7可设置有时控自动关断开关(以防止马达11过热)。钻机或驱动器7为防止过热的切断也经过编程，以在任何时候控制器确定存在大于O英寸-盎司的扭矩水平时一该扭矩水平通知控制器，钻头44当前位于骨材料内，因此不应该使钻机或驱动器7关断以防止钻头44卡在病人骨物质内——不能起作用。参见图4至15，提供用于本实用新型的一替代性实施方式的夹头和钻头配置。夹头70具有前部件72和后部封闭端部件74。前部件72具有大体长方形的窗口 76。前部件72的内部具有带两个弦状平坦部80的大体圆形孔78。自弦状平坦部80 —部分大体沿径向延伸的是两个止挡装置82。位于圆形孔78之后的是弹簧腔室84。夹头前部件具有后端部86。夹头后部构件74具有环形部75，环形部75装配在前部件72的弹簧腔室84内部。由马达11供以动力的是大体管形轴88。管形轴88具有中央孔90。可滑动地沿轴向安装在管形孔90内的是柱塞92。连接在管形轴88前端部上的是两个相对的钩形止挡装置94。各钩形止挡装置94均具有凹槽部(nest) 96和叠盖的悬臂部98。另外，管形轴88具有两个弦状平坦部100，弦状平坦部100与夹头前端件的弦状平坦部80配合以用轴88按照一定角度地保持夹头70。轴88附加地具有用于安装C形环(未示出)的C形环槽102，C形环槽102保持推抵C形环的弹簧(未示出)。弹簧附加地推抵夹头后部74的大体环形平坦部77，以将夹头70向后朝钻机或驱动器的其余部分偏置。参见图12A、12B以及12C，示出具有提供钻孔部分的工作端112的钻头110。该钻头附加地具有相对的沿径向突伸的翼部114，沿径向突伸的翼部114具有平坦部116。钻头110具有具备唯一长度118的辨别器端部115，唯一长度118是指从翼部114的前端到钻头110的端部120。当识别器端部115安装在轴88的孔90内部时，端部120在与钻机或驱动器安装在一起时邻接柱塞92。长度118由通知控制器钻头110被连接的前述钻机或驱动器传感器系统辨别。提供具有扭转螺钉驱动器头部105的金属外科用螺钉驱动器钻头126。钻头126也具有带关联平坦部116的翼部114，并具有从翼部114到钻头126的端部128的唯一长度 130。另一可与本实用新型的钻机或驱动器7 —起使用的钻头是Iactosorbic驱动器钻头140。Iactosorbic驱动器钻头140用于驱动Iactosorbic外科用螺钉,并再次具有带从翼部14前端部到钻头端部144的唯一长度142的翼部114。典型地，当使用Iactosorbic钻头时，钻机或驱动器7可具有限时器，上述限时器将在lactosorbic螺钉不根据设计剪切以防止钻机或驱动器7烧掉或以另外方式故障的例外情况下切断钻机或驱动器。可在Garcia等人的美国专利公开文献No. 2008/0215060 Al中发现对Iactosorbic螺钉使用的更详细描述。为了将上述钻头之一与夹头连接，克服偏置弹簧(未示出)的力向前拉动夹头70。钻头端部，例如具有识别器端部115的钻头110，以翼部114沿一定角度定向的方式插入夹头窗口 76内，使得翼部与窗口 76大体对齐。钻头端部120接触柱塞92，并向后推动柱塞，直到翼部114接触轴的大体环形平坦部150。旋转钻头110，从而将翼部114带入位于止挡装置94的凹槽96内的大体锁定位置，并被接收在止挡装置的部分98之下。当释放夹头70时，弹簧向后推动夹头70，使三角形止挡装置82定位成在翼部114相对侧上与来自轴的凹槽96的翼部114相接触，因此沿两个角方向锁定钻头110的翼部114。钻头110现在准备好供使用了。为了改变钻头110，医生仅需要在夹头70向前拉动，并转动钻头110，从而将钻头翼部114从轴的止挡装置94之下的其锁定位置带出，并将翼部114与夹头的窗口 76对齐。参见图16至21，提供一种使用根据本实用新型的外科用钻机或驱动器7的方法。图16是扭矩水平与时间之间关系的曲线图。图17是图16中所使用的外科用钻机或驱动器的扭矩水平加速度与时间之间关系的曲线图。图18是显示使用与图16中所用的相同驱动器的同一类型的外科用螺钉时扭矩水平与时间之间的关系。然而，与图16中使用的螺钉相比，在图18中，螺钉具有增大的直径和/或增大的长度。图19是图18中所使用的外科用钻机或钻驱动器的扭矩水平加速度与时间之间关系的曲线图。图20的中间线是针对产生图16的曲线图所用的相同的螺钉和相同钻头的扭矩水平与时间之间关系的曲线图。另外在图20中，给出当病人具有比正常的高或低的骨密度时扭矩水平与时间之间关系的曲线图。图21是在图20中使用的外科用钻机或驱动器的扭矩水平加速度与时间之间关系的曲线图。参见图16，根据本实用新型的外科用钻机或驱动器7具有大约三个操作阶段。第一操作阶段是在图16中用200标示的初始螺纹阶段。第二操作阶段是当外科用螺钉的头部首次接触板时的阶段。第二操作阶段被标示为202。标示有204的外科用钻机或驱动器7的第三操作阶段是当板抵靠病人骨时病人的骨受压缩的阶段。在本实用新型之前，当根据触觉式触摸而将外科用螺钉手动旋入到病人内时，医生将在扭矩增加时意识到，并在骨材料脱落之前保持。如前所述，这种手动方法能可能花费医生所进行的操作的五秒或更多时间。在根据本实用新型的钻机或驱动器7的情况下，该过程花费大约O. 045至O. 060秒(依据螺钉尺寸和病人骨密度)。通过参阅前述Garcia等人的美国专利公开文献可获得快速插入螺钉时的更详细细节。在钻机或驱动器7增大的速度(5000RPM到18，000RPM)情况下，没有足够的时间来手动切断钻机或驱动器7以防止将导致脱落的过大扭矩水平206。脱落扭矩水平206 (参见图16)不但依赖于所用的外科用螺钉的尺寸,而且也依赖于病人骨物质的厚度和密度。图16中的曲线图典型地是具有I. 5mm直径和4mm或5mm长度的钛外科用螺钉。这 种螺钉的示例是巴奥米特公司制造的91-6104和91-6105螺钉。如前所述，部段200表示初始螺纹插入。在初始螺纹插入结束时(时间扭矩水平处于TLl。参见图17，呈现扭矩水平加速度与以秒计算的时间之间关系的曲线图。在螺纹插入200以及螺纹头部与板初始接触202之间的相交处，存在交点210。在交点210和时间“t/’处，存在扭矩的初始峰值213，初始峰值213被检测到并以信号方式通知钻机或驱动器7的控制器。在外科用螺钉头部碰撞到板之后，虽然实际扭矩水平正在上升，但扭矩水平的加速度下降，直到螺钉头部和板(降至最低点)在交点214 (图16)处碰撞上病人身体为止，导致在图17中称作选项(item) 215的扭矩水平加速度的第二峰值出现。峰值215出现在时间t2处的扭矩水平TL2处。在输出扭矩加速度的第二尖峰处，控制器关断外科用钻机或驱动器7以防止骨脱落。这就导致扭矩输出沿着线220示出的路径在时间t3处降至零，而非沿着将导致在位置206处脱落的部分222继续行进。位置206典型地位于12-16英寸-盎司之上。参见图18和19，提供用于使用了相同驱动器钻头的相同钻机或驱动器7的扭矩水平和扭矩水平加速度的曲线图，除了较大直径螺钉和/或较长长度螺钉2. OmmX 7. Omm或
2.4_X 16mm外。在螺纹插入的初始阶段300期间，由于在图18中使用的外科用螺钉与图16中示出的相比较长和/或具有较大直径，因此这两个因素都使得时间ti+(用于初始插入阶段300)大于时间h。以313标示的加速度的第一尖峰出现在处。在扭矩水平加速度的位于第一尖峰313之后的螺钉与板接触的操作阶段302处，外科用螺钉头部接触板。在点314和在时间12+处，存在扭矩水平加速度的第二尖峰315，该第二尖峰315在控制器中被辨识出。在扭矩加速度的第二尖峰315之后，钻机或驱动器7进入以304标示的压缩操作阶段。在扭矩加速度的前述第二尖峰315 (时间t2+)处，控制器65关断钻机或驱动器7的操作，导致扭矩水平沿着线320下降，防止了骨物质脱落。可以明显看出，由于用于图18和19的操作中的外科用螺钉的增大直径和/或长度从而对扭矩水平输出的增大需求，故扭矩水平TL2+典型地大于TL2。参见图20和21，给出的扭矩水平与时间之间关系和扭矩水平加速度与时间之间关系的曲线图适用于使用了具有与图16和17中使用的相同的驱动器钻头的外科用钻机或驱动器7。并且，在图20和21中，使用相同尺寸的外科用螺钉。在图20中，中间线与图16中的相同，并表示被应用于具有中等密度骨的病人的外科用螺钉。上部线适用于被应用于具有较高密度的骨物质的病人的外科用螺钉。下部线适用于被应用于具有损坏的、较薄或较低骨密度的病人的外科用螺钉。在高密度骨情况下，螺纹插入400所需的时间A++比h大。因此，绝对扭矩水平TLl++大于TL1，且附加地，钻机或驱动器7的关断开关的扭矩水平TL2++比中等密度骨物质的扭矩水平TL2高。在较低骨密度情况下，螺纹插入500所需的时间ti+++少于h的。另外，绝对扭矩水平TLl+++小于TL1，且附加地钻机或驱动器关断开关的扭矩水平TL2+++低于较强的中等密度骨物质在关断时的扭矩水平TL2。因此，通过利用检测到的扭矩加速度的第二尖峰来控制其关断，本实用新型的钻机或驱动器7可以高速在非常短时段内操作。钻机或驱动器7自动调整关断，从而防止了用于相同钻头的骨脱落，而不管螺钉尺寸或骨情况如何。当使用本实用新型的钻机或驱动器7时，首先将电池放置在钻机或驱动器内部。LED(发光二极管)按钮导通以给医生指示功率正流至钻机或驱动器7。夹头28(或70)被向前拉动以将期望的钻头或钻机加载进夹头28 (或70)内。如果钻机或驱动器7用来驱动螺钉，则螺钉从托盘(未示出)被加载到驱动器。板(未示出)被放置成抵靠病人骨，且螺钉末端穿过板内的孔接触抵靠病人骨。钻机或驱动器7构造成，使得压力必须由钻机或驱动器7施加到螺钉上大约2磅，或者触发器24对起动钻机或驱动器7不起作用。需要两磅力，使得在插入状态下螺钉向前推进。应该注意，在钻孔模式下，并不需要由钻机或驱动器7施加在病人身体上的压力。当触发器24被引动时(在驱动模式下)，控制系统(典型地位于钻机或驱动器内部的电路板上)开始搜寻扭矩变化，并执行如前所述的作为指令的任务。当完成螺钉插入时，移离钻机或驱动器7，并将新的螺钉加载到钻机或驱动器并重复任务。图22是使用本实用新型的钻机或驱动器7的方法的曲线图，其图示了扭矩水平和时间之间的关系。当时间等于零(O)时，驱动器7，如前所述，预加载到病人骨物质上，以容 许触发器24响应医生致动。在点601处，存在当马达11开始转动时的电流(扭矩)的立即增大。当螺钉开始初始转动时，该扭力在位置602处达到峰值。在点603处，当扭矩开始减小时，控制器辨认出此处已经存在扭矩水平的第一峰值。当马达连续地加速时并在螺钉末端刺入骨物质之前，存在如部分604标示的扭矩水平的初始下降。当自钻型外科用螺钉初始刺入骨物质时，存在在图22曲线图中以部分605标示的短阶段的实际恒定扭矩水平。在借助于外科用螺钉进行的初始抓骨之后，存在随后进行的沿着外科用螺钉内径的骨物质初始脱落。该脱落不是当螺钉完全紧固到病人骨物质时所攻出的螺纹进入骨物质而进行的脱落，而是发生在螺钉最末端处的脱落。这种现象导致扭矩水平的略微下降，这在图22曲线图的部分606以曲线形式示出。在由带螺纹的紧固件的末端导致的骨物质的初始脱落之后，当螺钉刺入病人骨物质时，存在扭矩水平的恒定增长。在点607处，辨别出在与扭矩水平曲线图的部分604、605以及606相比已出现的扭矩水平低谷处的点处，出现上述增长。在该点处，控制器识别出带螺纹的紧固件正刺入病人骨内，且正在病人骨内攻出适当螺纹路径。上述过程沿着部段608继续，并之后在点610处达到峰值。在点610处，当紧固件接近病人骨物质内的脱落条件时，扭矩水平的第一导数变成负的，其中在控制器切断至马达11的电流以防止脱落发生之后。对本领域技术人员清楚的是，依据如前文关联图20的曲线图描述的骨密度的不同条件而定，与图22所示的相似的曲线图将略微高于图22的曲线或低于图22的曲线。本实用新型的描述本质上仅是示例性的，因此不脱离本实用新型要旨的变型将落入本实用新型的范围内。这种变型不应视为违背了本实用新型的精神和范围。 ·
权利要求1.一种多用途的外科用钻机或驱动器和钻头系统，包括 外科用钻机或驱动器，包括用于连接多个钻头的连接器； 多个钻头，每个所述钻头均具有唯一的识别器； 传感器，传感器连接在所述外科用钻机或驱动器上，用于识别已与所述外科用钻机或驱动器连接在一起的所述钻头； 存储器，存储器限定专用于所述已识别钻头的所述已识别钻头的操作参数； 手动控制器，手动控制器响应手动指令信号操作所述外科用钻机或驱动器；以及超驰控制器，当所述手动指令信号处在用于所述已识别钻头的期望操作参数之外时，所述超驰控制器超驰控制提供给所述外科用钻机或驱动器的所述手动指令信号。
2.如权利要求I所述的多用途的外科用钻机或驱动器和钻头系统，其中，所述外科用钻机或驱动器具有限时器以防止所述外科用钻机或驱动器过热。
3.如权利要求I所述的多用途的外科用钻机或驱动器和钻头系统，其中，所述识别器是所述钻头的一部分的长度。
4.如权利要求3所述的多用途的外科用钻机或驱动器和钻头系统，其中，与所述连接器连接的所述钻头包括 工作端； 相对的沿径向延伸的翼部；以及 识别器端部。
5.如权利要求3所述的多用途的外科用钻机或驱动器和钻头系统，还包括被加载抵靠所述已连接的钻头以辅助确定所述钻头长度的柱塞。
6.如权利要求5所述的多用途的外科用钻机或驱动器和钻头系统，具有夹头型连接器。
7.如权利要求6所述的多用途的外科用钻机或驱动器和钻头系统，其中，为了释放所述已连接的钻头，向前拉动所述夹头。
8.如权利要求6所述的多用途的外科用钻机或驱动器和钻头系统，其中，所述钻机或驱动器具有转动的管形轴，以及其中所述柱塞定位在所述管形轴内部，所述管形轴具有用于锁定所述钻头的翼部的接收的钩形止挡装置。
9.如权利要求8所述的多用途的外科用钻机或驱动器和钻头系统，其中，所述夹头具有接触所述钻头以锁定所述钻头使其不相对于所述管形轴转动的止挡装置。
10.如权利要求9所述的多用途的外科用钻机或驱动器和钻头系统，其中，所述夹头具有窗口，以及其中所述窗口确定所述钻头的所述翼部的接收的角方位。
11.如权利要求8所述的多用途的外科用钻机或驱动器和钻头系统，其中，所述钻头具有与沿径向延伸的翼部相对的工作端，以及用于插入所述轴内以与所述柱塞接触以设定所述柱塞的轴向位置的识别器端部。
12.—种外科用钻机或驱动器，包括 本体，本体安装在具有用于驱动外科用螺钉的已连接驱动器钻头的机动化轴上，所述已连接驱动器钻头具有唯一识别器；以及 控制器，控制器识别所述钻机或驱动器的扭矩水平输出，其中，所述控制器确定在输出扭矩水平加速度的第一尖峰之前的螺纹插入操作阶段、在所述输出扭矩水平加速度的第一尖峰之后并在输出扭矩加速度的第二尖峰之前的外科用螺钉头部与物体接触的操作阶段、以及在所述输出扭矩加速度的第二尖峰之后的压缩操作阶段，其中在所述输出扭矩水平加速度的第二尖峰之后所述控制器关断外科用钻机或驱动器以防止脱落。
13.—种外科用钻机或驱动器，包括 本体，本体安装在具有用于驱动外科用螺钉的已连接驱动器钻头的机动化轴上，所述已连接驱动器钻头具有唯一识别器；以及 控制器，控制器识别所述钻机或驱动器的扭矩水平输出，其中，所述控制器确定输出扭矩水平的第一峰值、在所述输出扭矩水平的第一峰值之后的输出扭矩水平的第一低谷、以及在所述输出扭矩水平的第一低谷之后的输出扭矩水平的负的第一导数，其中所述控制器关断所述外科用钻机或驱动器和钻头以防止外科用螺钉与病人骨物质脱落。
14.一种外科用钻头系统，其具有多个圆筒形钻头，各所述钻头均具有唯一识别器，各所述钻头均包括 远端的工作端部； 近端的识别器端部；以及 介于所述工作端部和所述识别器端部之间的至少一个沿径向延伸的翼部； 所述识别器端部的从所述至少一个翼部延伸到所述识别器端部的最近端部的长度用于唯一识别所述多个钻头中的钻头。
专利摘要多用途的外科用钻机或驱动器和钻头系统、外科用钻机或驱动器和外科用钻头系统。借助于识别应用到钻机或驱动器的钻头的传感器，自动地设定钻机或驱动器的多种操作模式。多用途的外科用钻机或驱动器和钻头系统包括外科用钻机或驱动器；多个钻头，每个钻头均具有唯一识别器；传感器；存储器；手动控制器；以及超驰控制器。还提供外科用钻机或驱动器，包括本体，其安装在具有钻头的机动化轴上，钻头具有唯一识别器；以及控制器。还提供外科用钻机或驱动器，包括本体，其安装在具有钻头的机动化轴上，钻头具有唯一识别器；以及控制器。还提供外科用钻头系统，各钻头均具有唯一识别器，识别器端部的从至少一个翼部延伸到识别器端部的最近端部的长度用于唯一识别多个钻头中的钻头。
文档编号A61B17/92GK202505475SQ201120194609
公开日2012年10月31日 申请日期2011年6月3日 优先权日2010年6月3日
发明者克里斯托弗·C··戴尔, 布拉德利·温特罗思, 拉里·米勒, 本杰明·J··格雷, 艾伦·J··梅雷迪思, 萨迪·R··加西亚, 赖安·尼古拉斯·卢比 申请人:巴奥米特微定位有限责任公司