手术切割钻针中的实时钻针颤动补偿制造技术

一种手术控制台系统，其被配置成向手术器械提供驱动信号以旋转手术钻针

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】手术切割钻针中的实时钻针颤动补偿
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利申请要求于
2021
年3月1日提交的美国临时专利申请
No.63/155,142
的优先权和所有权益，该申请的全部内容被通过引用结合到本文中
。

技术介绍

[0003]手术钻针
(bur)
通常以
5000
转
/
分以上的速度运转
。
在这种速度下，必须将组织与手术钻针之间的接触处的振动降至最低
。
钻针本身通常被设计成使这种振动最小化，然而，还需要手术钻针系统的其他方面来进一步抵消这种振动
。
本公开的目的是讨论可通过手术钻针系统实时抵消振动的方法
。

技术实现思路

[0004]在一个方面，一种手术控制台系统被配置成向包括可旋转钻针的手术器械提供驱动信号
。
手术控制台系统可包括处理器和存储器
。
存储器可存储可由处理器执行的指令，以向手术器械提供第一驱动信号，从而使钻针以期望速度旋转并且基于驱动信号确定由手术器械汲取的电流
。
存储器可进一步存储指令以基于电流识别颤动事件，以及基于识别出的颤动事件向手术器械提供第二驱动信号
。
在该方面的一个实施方式中，提供给手术器械的第二驱动信号可以交替的速度旋转钻针
。
在该方面的另一实施方式中，用以识别颤动事件的指令被进一步定义为分析电流以生成谐振特征
。
[0005]在另一方面，一种能够以至少
5,000RPM
的速度旋转手术钻针的手术钻针系统
。
手术钻针系统可以包括手持式手术器械和与手持式手术器械通信的控制台
。
手持式手术器械可包括主体
、
设置在主体中的马达以及被联接到马达并被配置成相对于主体旋转的手术钻针
。
控制台可被配置成向马达提供第一驱动信号
。
控制台可包括处理器和存储器
。
存储器可存储可由处理器执行的指令，以将驱动信号提供给手持式手术器械，从而使手术钻针以期望速度旋转，以及基于驱动信号确定由手持式手术器械汲取的电流
。
存储器可进一步存储指令以基于电流识别颤动事件，以及基于识别出的颤动事件向手持式手术器械提供第二驱动信号
。
在该方面的一个实施方式中，提供给手术器械的第二驱动信号可以使钻针以备选
(alternate)
速度旋转
。
在该方面的另一实施方式中，用以识别颤动事件的指令被进一步定义为分析电流以生成谐振特征
。
[0006]上述任何方面都可被全部或部分地组合
。
上述方面的任何特征都可被全部或部分地组合
。
用于任一方面的上述实施方式中的任一个都可以与任一其他方面相组合
。
无论是针对相同方面还是不同方面，上述实施方式中的任一个都可与任一其他实施方式相组合
。
附图说明
[0007]本公开的优点将很容易被理解，因为当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述可以更好地理解本公开的优点
。
[0008]图1为手持式手术器械的透视图，该器械包括被联接到鼻管组件的毂
。
[0009]图
2A
是表示手持式手术器械的操作过程的流程图
。
[0010]图
2B
是表示手持式手术器械的速度控制过程的流程图
。
[0011]图
2C
是表示手持式手术器械的电流传感器过程的流程图
。
[0012]图
2D
是表示手持式手术器械的颤动算法过程的流程图
。
[0013]图3是基于控制台的手术钻针系统的部分分解图，该系统包括控制台系统
、
多个手术器械和多个输入装置
。
具体实施方式
[0014]现在参考附图，公开了一种手术控制台系统
132
和一种具有用于手术器械
10
的操作控制系统的手术钻针系统
120。
特别地，操作控制机构的实施例可以适用于与器械的广泛选择一起使用，这些器械例如为手术钻头
、
锯和类似装置
。
[0015]作为一个示例，手术器械
10
可包括一种特殊钻头，例如由美国密歇根州的卡拉马祖市的
Stryker Instruments
以品牌名为
CORE UNIVERSAL SERIES
销售的钻头
。
手术器械
10
的其他示例可包括：大功率锥形钻头，例如由
Stryker Instruments
以品牌名为
CORE SUMEX DRILL
销售的钻头；模块化的机头，例如由
Stryker Instruments
以品牌名为
CORE UNIVERSAL DRIVER
销售的机头；高速握笔式
(penci
‑
grip)
钻头，例如由
Stryker
以品牌名为
CORE MICRO DRILL
销售的钻头；风钻，例如由
Stryker
以品牌名为
MAESTRO DRILL
销售的风钻；用于术中手术的钻头，例如由
Stryker
以品牌名为
ARIA MRIDRILL SYSTEM
销售的钻头；用于口腔手术的钻头，例如由
Stryker
以品牌名为
CORE IMPACTION DRILL
销售的钻头；用于耳鼻喉科手术的钻头，例如由
Stryker
以品牌名为
SABER DRILL
销售的钻头；微型吸绞器，例如以品牌名为
ESSX MICRODEBRIDER
销售的微型吸绞器
。
同样考虑到由
Stryker
或任何制造商销售的其他手持式手术器械
。
[0016]此外，应理解的是，本公开并不特定于与器械
10
一起使用的一类手术钻针
。
手术钻针的示例可包括用于小骨手术的各种钻针，例如由
Stryker
以品牌名为
M
型工具钻针
、AM
型工具钻针
、ELITE
钻针
、ZYPHR
钻针
、MIS
钻针和
TPS
钻针销售的钻针
。
同样考虑到由
Stryker
或任何制造商销售的其他手术钻针
。
[0017]现在参考图1，用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种手术控制台系统，所述手术控制台系统被配置成向包括可旋转钻针的手术器械提供驱动信号，所述手术控制台系统包括：处理器和存储器，所述存储器存储能够由所述处理器执行的指令以：向所述手术器械提供第一驱动信号以使所述钻针以期望速度旋转；基于所述驱动信号来确定由所述手术器械汲取的电流；基于所述电流来识别颤动事件；以及基于识别出的颤动事件向所述手术器械提供第二驱动信号
。2.
如权利要求1所述的手术控制台系统，其中，提供给所述手术器械的所述第二驱动信号使所述钻针以备选速度旋转
。3.
如权利要求1所述的手术控制台系统，其中，所述手术控制台系统还包括器械端口，所述器械端口被配置成与所述手术器械的相应连接器接合以与所述手术器械通信
。4.
如权利要求1所述的手术控制台系统，其中，所述手术控制台系统还包括接收与所述钻针的所述期望速度相对应的用户输入信号的步骤
。5.
如权利要求4所述的手术控制台系统，其中，所述用户输入信号是从脚踏开关接收到的
。6.
如权利要求1所述的手术控制台系统，其中，用以识别颤动事件的所述指令被进一步定义为分析频域中的所述电流以生成谐振特征
。7.
如权利要求6所述的手术控制台系统，其中，所述谐振特征被通过使用傅立叶变换将所述电流从时域转换到频域来生成
。8.
如权利要求6所述的手术控制台系统，其中，用以识别所述颤动事件的所述指令还包括将所述谐振特征与被存储在所述存储器中的颤动特征进行比较
。9.
如权利要求8所述的手术控制台系统，其中，用以识别所述颤动事件的所述指令还包括基于钻针参数从多个颤动特征中选择所述颤动特征
。10.
如权利要求9所述的手术控制台系统，其中，所述钻针参数被进一步定义为钻针几何形状
。11.
如权利要求8所述的手术控制台系统，其中，被存储在所述存储器中的所述颤动特征由共振峰值定义
。12.
如权利要求7所述的手术控制台系统，其中，用以识别所述颤动事件的所述指令还包括确定所述谐振特征是否是所述钻针的所述期望速度的
n
阶谐振
。13.
如权利要求7所述的手术控制台系统，其中，用以确定所述电流的所述指令包括计算所述手术器械的通量矢量
。14.
如权利要求
13
所述的手术控制台系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：史赛克公司，
类型：发明
国别省市：