(57)【要約】【課題】神経統合監視システム又は手術案内システムのいずれかとワイヤレスで通信可能な手術道具を開示する。【解決手段】手術道具は、神経刺激信号を道具に接続された手術器具に提供するように操作可能な電気回路を含む。仮に所定の反応が神経統合監視システムによって受信されれば、手術器具の回転を自動的に停止可能である。更に、仮に所定の安全に関する閾値が破られるか、まさに破られようとすれば、手術案内システムは手術器具の回転を自動的に停止するように操作可能である。加えて、手術道具は、患者の神経学的状態の音声又は視覚によるフィードバックを提供する。【選択図】図１３
2011522600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に配設されて出力軸に結合されたモータと、
前記モータに動力を選択的に供給して前記出力軸を回転させるよう構成されたトリガー機構と、
前記出力軸に接続された手術器具に提供される予測電気信号を生成するよう構成された神経信号生成ユニットと、
を有する手術道具。
【請求項２】
請求項１に記載の手術道具において、
前記神経信号生成ユニットは、制御ユニットを有する、手術道具。
【請求項３】
請求項１に記載の手術道具において、
前記神経信号生成ユニットは、電気回路を有する、手術道具。
【請求項４】
請求項１に記載の手術道具において、
前記手術器具は、ドリルビット、タップ、プローブ、ソケット、キードライバ、ねじドライバ、ねじ、インプラントから構成される手術器具グループから選択される、手術道具。
【請求項５】
請求項１に記載の手術道具において、
制御ユニットに接続されて、神経統合監視システムとワイヤレス通信を実行するよう構成されたトランシーバを更に有する、手術道具。
【請求項６】
請求項５に記載の手術道具において、
仮に特定の神経に関する閾値を超える反応を前記神経統合監視システムが受けたことを示す信号を当該神経統合監視システムから受信すれば、前記制御ユニットは前記モータを停止するように操作可能である、手術道具。
【請求項７】
請求項１に記載の手術道具において、
制御ユニットに接続されて、手術案内システムと通信するトランシーバを更に有する、手術道具。
【請求項８】
請求項７に記載の手術道具において、
仮に前記手術案内システムの像の上で画定された安全に関する閾値を前記手術器具が破ったことを示す信号を当該手術案内システムから受信すれば、前記制御ユニットは前記モータを停止するように操作可能である、手術道具。
【請求項９】
請求項１に記載の手術道具において、
神経信号生成機構と結合して、前記予測電気信号の強度設定を調節する神経信号調節部材を更に有する、手術道具。
【請求項１０】
請求項１に記載の手術道具において、
前記筐体の外側表面上に配置された光学表示器を更に有し、
仮に前記手術器具又は当該手術器具が接続されるインプラントのために特定の閾値を超える反応が神経統合監視システムによって検知されれば、前記光学表示器は視覚による警告を生成するように操作可能である、手術道具。
【請求項１１】
請求項１に記載の手術道具において、
制御ユニットに接続された音声表示器を更に有し、
仮に前記手術器具又は当該手術器具が接続されるインプラントのために特定の閾値を超える反応が神経統合監視システムによって検知されれば、前記音声表示器は音声による警告を生成するように操作可能である、手術道具。
【請求項１２】
装置を埋め込むための手術道具を有するシステムであって、
前記手術道具は、
筐体内に配設されて出力軸に結合されたモータと、
前記モータを駆動するように動力を選択的に供給するトリガー機構と、
予測電気信号を生成するように操作可能な神経信号生成ユニットと、
前記出力軸に接続された手術器具に前記予測電気信号を供給する手段と、
ワイヤレス通信信号を受信するレシーバと、
患者の神経学的状態を監視するように操作可能な神経統合監視システムと、を有し、
仮に前記患者の前記神経学的状態が前記予測電気信号に対して受信された反応の機能としてリスク状態にあると前記神経統合監視システムが判断すれば、当該神経統合監視システムはモニター遮断信号を前記手術道具へ送信するようワイヤレスで操作可能である、システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のシステムにおいて、
前記神経信号生成ユニットと結合して、前記予測電気信号の調節を可能にするよう構成された調節機構を更に有する、システム。
【請求項１４】
請求項１２に記載のシステムにおいて、
前記筐体の外側表面上に配置されて、前記患者の神経学的状態を示す視覚による表示を生成するように構成された光学表示器を更に有する、システム。
【請求項１５】
請求項１２に記載のシステムにおいて、
仮に前記患者の前記神経学的状態がリスク状態にあれば、音声による警報を生成するよう構成された音声表示器を更に有する、システム。
【請求項１６】
請求項１２に記載のシステムにおいて、
前記患者の前記神経学的状態は、仮に前記神経統合監視システムによって受信された前記反応が特定の閾値を超えていれば、リスク状態にある、システム。
【請求項１７】
請求項１６に記載のシステムにおいて、
前記特定の閾値を超える各反応を受信する前に、前記神経統合監視システムは神経近接モードで動作するように構成される、システム。
【請求項１８】
請求項１７に記載のシステムにおいて、
前記神経統合監視システムによって検知された前記予測電気信号の反応の機能として強度が増加する音声による反応が前記手術道具によって生成させるように、前記神経近接モードは構成される、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、インプラントに関して使用される手術道具及びシステムに関連し、より具体的には、排除するわけではないが、神経学的な統合監視システム、及び／又は、手術案内システムにワイヤレス接続した手術道具に関連する。
【背景技術】
【０００２】
脊椎インプラント（spinal implants）は、脊椎の様々な症状、即ち、病理学の処置のために、脊椎（spinal column）の１又は２以上の椎骨（vertebra）に係合され、或いは、椎骨に沿って係合されることがある。インプラントを脊椎に沿って特定の箇所にしっかりと固定するために、締結具が供給されることがある。インプラントは、脊椎を固定したり、安定化された動作セグメントの少なくともいくつかの動きを可能にしたりして、脊椎を安定化して処置するために提供されることがある。
【０００３】
多軸ねじ或いは単軸ねじは、ロッドやプレート等の細長いインプラントを、脊椎の１又は２以上の動作セグメントに沿って、しっかりと固定するために使用されてきた。骨ねじを脊椎ロッド（spinal rods）に固定するためのロッドとボルトという接続具の使用は、椎骨を一緒にしっかりと固定する他の方法である。そのような締結具は、厄介な締結具を外科手術中に配置し操作する多くの部品や部分を有することがある。締結具を脊椎（spine）の所定の位置にしっかりと固定することは、一般に、動力を必要とせず手で保持される道具の使用を含む、手作業の工程である。
【０００４】
外科処置中に骨ねじ等のデバイスを骨構造体に埋め込むために利用される手術道具が開示されている。手術道具は、筐体内に配設されて出力軸に連結されたモータを含む。トリガー機構は、動力を選択的にモータに供給して出力軸を回転させるように構成される。神経信号生成ユニットは、出力軸に接続された手術器具に提供される予測電気信号を生成するように構成される。そのようにして、手術器具は、予測電気信号のための信号キャリヤ（信号の運び手、a signal carrier）として機能する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
手術道具は、神経統合監視システム、及び／又は、手術案内システムと関連して使用されることがある。ある形態では、神経統合監視システム、及び／又は、手術案内システムは、手術道具とワイヤレス通信が実行可能である。神経統合監視システムは、患者の１又は２以上の各神経要素の神経学的状態を監視するために操作されることがある。仮に神経統合監視システムが所定の反応を受領すれば、ワイヤレス信号が手術道具に送られて、モータに動力を供給することを止めるよう手術道具が指示し、それによって、モータによる手術器具の回転は止まる。仮にインプラントが安全に関する閾値を破ろうとしていること、或いは、安全に関する閾値を破ってしまったことを手術案内システムが検知すれば、ワイヤレス信号が手術道具に送られて、動力がモータに供給されることを止めて、それによって、再び、モータによる手術器具の回転は止まる。所定時間経過後に、手術道具は再び正常に動作するようそれ自身でリセット可能であり、その結果、操作者は適切な動作を取ることができ、あるいは、代わりに、操作者は、神経統合監視システム又は手術案内システム上にあるリセットを使用して手術道具をリセットすることができる。
【０００６】
手術道具はまた、筐体の外側表面上に少なくとも１つの光学表示器を含む。光学表示器は、患者の神経学的状態を表示するように構成される。仮に神経統合監視システムが何も反応を検知しないのであれば、神経統合監視システムはワイヤレス信号を生成し、手術道具が、所定の色、ある形態では例えば緑色で、光学表示器を照らさせる。仮に神経の特定の閾値を超える反応を神経統合監視システムが検知すれば、神経統合監視システムはワイヤレス信号を生成し、手術道具が、異なる所定の色、ある形態では例えば赤色で、光学表示器を照らさせる。同様に、仮に患者の像の上で画定された安全に関する閾値が破られようとしている、或いは、破られたのであれば、手術案内システムはワイヤレス信号を生成し、手術器具が、安全表示状態（例えば緑）から警告表示状態（例えば赤）へと光学表示器を切り替えるように構成される。このことは、手術道具上での視覚表示を操作者に提供し、操作者が、予め画定された安全に関する閾値と関連して、患者の神経学的状態、及び／又は、インプラントの位置的状態を首尾よく決定することを可能にする。
【０００７】
手術道具は更に、音声による警報を生成可能なスピーカやトランスデューサのような音声表示器を含む。ある形態では、仮に患者の神経学的状態がリスク状態にあれば、神経統合監視システムはワイヤレス信号を手術道具に送信し、操作者に差し迫ったリスクを警告する音声による警報を手術道具に生成させる。他の形態では、手術道具は、神経統合監視システムによって検知された反応の機能として強度が増加する聴取可能な音を生成することで、神経近接モードで操作可能である。そのようにして、インプラントデバイスや手術器具が神経要素に接近するに連れて、音声による警報は手術道具上で大きく速くなり、操作者に近接検知特徴部を提供する。手術案内システムは、手術器具やインプラントデバイスが予め画定された閾値に接近するに連れて強度が増加する音声による警報が操作者に提供されるこの場合を除いて、まったく同じ方法で動作する。
【０００８】
他の代表的な形態では、外科処置を実行するシステム、特に、デバイスを骨構造体に埋め込むシステムが開示される。システムは、デバイスを埋め込む手術道具を含む。手術道具は、筐体内に配設されて出力軸に連結されたモータを含む。トリガー機構は、モータに連結され動力を選択的に供給してモータを駆動させる。神経信号生成回路は、予測神経刺激信号を生成するように操作可能である。手術道具はまた、予測神経刺激信号を、出力軸に接続された手術器具へ提供するための手段を含む。加えて、手術道具は、ワイヤレス通信信号を受信するレシーバを含む。システムはまた、患者の神経学的状態を監視するように動作可能な神経統合監視システムを含む。仮に患者の神経学的状態が神経刺激信号に対して受領した反応の機能としてリスク状態にあると神経統合監視システムが判断すれば、神経統合監視システムは、モータ遮断信号を手術道具にワイヤレスで送信するように操作可能である。
【０００９】
更に、手術道具を手術案内システムにワイヤレスで統合する外科処置を実行する他の代表的なシステムが開示される。手術道具は、筐体内で配設されて出力軸に連結されたモータを含む。トリガー機構は、動力を選択的に供給してモータを駆動させるために使用される。神経信号生成回路は、予測神経刺激信号を生成するように操作可能であり、予測神経刺激信号は、神経刺激信号を有する。手術道具はまた、予測神経刺激信号を、出力軸に接続された手術器具へ提供するための手段を含む。加えて、手術道具は、ワイヤレス通信信号を受信するレシーバを含む。手術案内システムは、インプラントデバイスを受ける患者の骨構造体の少なくとも１つの像に関して、ユーザが安全に関する閾値を画定することを可能にするよう操作可能である。仮に安全に関する閾値がデバイスによって破られるリスク状態にあると手術案内システムが判断すれば、手術案内システムは、モータ遮断信号を手術道具にワイヤレスで送信するように構成される。
【００１０】
更に他の代表的な形態では、インプラント部材を患者に埋め込む方法が開示される。開示された方法は、神経統合監視システムを患者に取り付けて、外科処置中の患者の神経学的状態を監視する工程と、モータの選択的な動作のためにトリガー機構に接続されたモータを含む手術道具を提供する工程と、外科処置中に手術道具の出力軸に接続された手術器具を使用して、デバイスを患者に埋め込むことを補助する工程と、少なくとも、モータを作動させるためにトリガー機構が押し下げられている間に、手術器具に電気的に送信される電気信号を生成する工程と、特定の閾値を超える反応を神経学的統合監視システムが検知すれば、手術道具が手術器具の回転を停止させる工程と、を有する。
【００１１】
更に代表的な形態はまた、インプラントデバイスを患者に埋め込む方法を開示する。この開示された方法は、手術案内システムで外科処置を受けている患者の一部の解剖学的な像を生成する工程と、デバイスを埋め込むために、患者の一部の解剖学的な像に関して安全に関する閾値を画定する工程と、モータの選択的な動作のために、トリガー機構に接続されたモータを含む手術道具を提供する工程と、外科処置中に手術道具に取り付けられた手術器具を使用してデバイスを患者に埋め込むことを補助する工程と、仮に安全に関する閾値がデバイスによって破られようとしているのであれば、手術道具が手術器具の回転を自動的に停止させる工程と、を有する。
【００１２】
更に、追加の特徴及び有利な点が本発明の技術を通じて認識されるであろう。他の実施形態や発明の特徴は、ここに詳細に記述され、特許請求の範囲に記載の発明の一部として認識されるであろう。
【００１３】
図面は、必ずしも等尺度で縮小されているわけではないが、本発明の原理を図解するときに、置かれることに代わって、強調される。更に、図面では、類似の参照符号が、異なる図面や形態を通して対応する部分を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】脊柱（vertebral column）の部分の横方向の図を示す。
【図２】脊柱の平面図を示す。
【図３】図解的な手術道具の断面図を図解する。
【図４】手術道具の一部の断面図を示す。
【図５】手術道具の一部の概観図を示す。
【図６Ａ】手術道具の方向選択組立体の概観図を示す。
【図６Ｂ】手術道具の反後方駆動組立体及び方向選択組立体の概観図を示す。
【図７】代表的な手術道具の側面図を示す。
【図８】代表的なＮＩＭ部材を含む代表的な手術道具の部分の側面図を示す。
【図９】他の代表的なＮＩＭ部材を含む代表的な手術道具の側面図を示す。
【図１０】代表的なＮＩＭ部材を含む手術道具の断面図を示す。
【図１１】更に他の代表的なＮＩＭ部材を含む手術道具の断面図を示す。
【図１２】案内可能な部材を含む手術道具の断面図を示す。
【図１３】神経統合監視システムを備えた代表的な手術道具を統合するシステムを示す。
【図１４】手術案内システムを備えた代表的な手術道具を統合するシステムを示す。
【図１５】ディスプレイ上に生成された代表的なＸ線像を示すＮＡＶソフトウエアの代表的なグラフィック・ユーザ・インターフェイスを図解する。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の原理の理解を促進する目的のために、次に図面に示した実施形態への参照がなされ、特殊な言語がそれを記述するために使用されるであろう。それにもかかわらず、それによって本発明の範囲が制限されることは意図されていないことは理解されるであろう。図解された装置や記述された方法におけるそのような改変や更なる修正、ここに図解されたような本発明の原理の更なる応用は、本発明が関連する技術分野の当業者には普通に想起されるであろうことは熟考される。
【００１６】
図１を参照すれば、符号１０で示される脊柱（vertebral column）の一部が示される。示されるように、脊柱１０は、腰椎領域（lumbar region）１２、仙骨領域（sacral region）１４、尾骨領域（coccygeal region）１６を含む。脊柱１０はまた、頸部領域（cervical region）と胸部領域（thoracic region）とを含む。議論の明瞭化と容易化のために、頸部領域と胸部領域とは、図解されない。腰椎領域１２は、第１の腰椎（lumbar vertebra）１８、第２の腰椎２０、第３の腰椎２２、第４の腰椎２４、第５の腰椎２６を含む。仙骨領域１４は、仙骨（sacrum）２８を含む。更に、尾骨領域１６は、尾骨（coccyx）３０を含む。
【００１７】
図１に示されるように、第１の腰椎椎間板（intervertebral lumbar disc）３２は、第１の腰椎１８と第２の腰椎２０との間に配設される。第２の腰椎椎間板３４は、第２の腰椎２０と第３の腰椎２２との間に配設される。第３の腰椎椎間板３６は、第３の腰椎２２と第４の腰椎２４との間に配設される。更に、第４の腰椎椎間板３８は、第４の腰椎２４と第５の腰椎２６との間に配設される。加えて、第５の腰椎椎間板４０は、第５の腰椎２６と仙骨２８との間に配設される。
【００１８】
図２を参照すれば、各椎骨の平面図が図解される。示されるように、下位椎骨（inferior vertebra）５２の椎骨本体５０は、皮質骨（cortical bone）から構成される皮質骨縁（cortical rim）５４を含む。また、椎骨本体５０は、皮質骨縁５４内に海綿骨（cancellous bone）５６を含む。皮質骨縁５４は、しばしば、骨突起縁（apophyseal rim）または骨突起リング（apophyseal ring）として参照される。更に、海綿骨５６は、一般に、皮質骨縁５４の皮質骨よりも柔らかい。
【００１９】
図２に図解されるように、下位椎骨５２は、更に、第１の椎弓根（pedicle）５８、第２の椎弓根６０、第１の薄片（lamina）６２、第２の薄片６４を含む。更に、椎骨小孔（vertebral foramen）６６は、下位椎骨５２内に確立される。脊髄（spinal cord）６８は、椎骨小孔６６を通過する。更に、第１の神経根７０と第２の神経根７２とは、脊髄６８から延伸する。特に、第１の椎弓根５８と第２の椎弓根６０とは、脊椎領域を代表する。その脊椎領域は、アンカーとロッドのシステムとを脊椎に取り付ける骨ねじのようなアンカー７３を埋め込むために、外科医がしばしば選択する。著しくは、脊髄６８と他の重要な解剖学的部分に近接して、そのようなねじを埋め込むことは、一般大衆に利用可能な道具とはとても異なる道具を必要とする、微妙で正確な処置である。
【００２０】
脊椎を構成する椎骨は、それらが脊椎の頸部領域から腰椎領域へ及ぶに連れて、わずかに異なる様相を呈する。しかしながら、すべての椎骨は、第１及び第２の頸部椎骨（cervical vertebrae）を除き、同じ基本構成、例えば図２に関連して上述されたこれらの構造を有する。第１及び第２の頸部椎骨は、頭蓋骨を支えるために、椎骨の残りの部分とは構造的に異なる。
【００２１】
図３乃至図１９は、手術道具１００、又は、本発明に従った手術道具１００の部分の図解を提供する。特に、図３乃至図１９は、整形外科のアンカー、ねじが切られたケージのような椎骨間の本体、椎骨間のような骨の中や骨の間の空間のねじを添付する（affixing）ために構成された手術道具１００を図解する。手術道具１００は、骨にねじを立てるのに適しており、それには、骨の中にパイロット孔を形成するためのタッパービット頭（tapper bit head）の使用が含まれる。更に、手術道具１００は、ねじドライバビット頭（screwdriver bit head）を使用して、ねじを骨に打ち込むのに特にうまく適している。手術道具１００は、手術道具１００の動力を使用してねじを骨に最初に打ち込み、その後、選択的に、それが改善された感覚とラチェット能力とを有するとき、手術道具１００を使用してねじをセットする打ち込み工程を手動で終了することを促進する。
【００２２】
図３を参照すれば、近位端１０４から近位端１０４とは反対の遠位端１０６へ延伸する筐体１０２を含む手術道具１００の断面図が図解される。手術道具１００の操作を一般に参照すれば、筐体１０２は、ハンドル１１０内に配設されて筐体１０２に連結されたモータ１０８を含む。トリガー機構１１２は、ハンドル１００に連結されモータ１０８に電気的に連結されて、その結果、トリガー機構１１２がユーザによって押下されるとき、モータ１０８は係合されて、手術器具１３６を回転させる。手術器具１３６は、ドリル、タップ、プローブ、駆動機構を有し、例えば、ソケット、ねじドライバ、キードライバ（例えば六角頭のドライバ、星型頭のドライバ、四角頭のドライバ等）、器具１３６とインプラント７３との結合体、手術道具１００に脱着可能に結合可能なインプラント７３、或いは、外科処置中に回転を必要とする他の任意の型の手術器具がある。
【００２３】
モータ１０８は、モータ１０８から延伸し移動機構１１６に連結された駆動軸１１４を含む。ある形態では、移動機構１１６は、はす歯歯車を含む。更に、他の形態では、移動機構１１６は、第２のはす歯歯車を含むことがあり、替わりに出力軸１２０に連結される第２の移動機構１１８に連結されることがある。従って、トリガー機構１１２の係合は、モータ１０８の係合を含み、移動機構１１６を回し、それ相応に第２の移動機構１１８を回転させ、それによって、出力軸１２０を回転させる。従って、回転力を作業ピースに供給可能な手術道具１００が提供される。
【００２４】
更に、他の形態で図解されるように、出力軸１２０は、遠位の出力軸部分１２２に連結される近位の出力軸部分１２０を含む様々なセクションへ分離可能である。筐体１０２は、筐体１０２から所定の角度で延伸し近位端１０４と遠位端１０６との間で筐体１０２に連結されるハンドル１１０に結合される。ある形態では、ハンドル１１０は、筐体１０２の軸１２８に対してハンドル１１０の軸１２６の間で画定されるように、実質的に直交する角度１２４で筐体１０２から延伸する。他の形態によれば、角度１２４は、非直交の角度のこともあり、その結果、ハンドル１１０は、筐体１０２に対して角度を形成する。そのようにして、実質的に非直交の角度１２４を有効活用する形態では、ハンドル１１０は、前方に傾斜したデザインを有し、その結果、ハンドル１１０の近位端１３０は、筐体１０２の遠位端１０６に向けて角度を形成する。
【００２５】
手術道具１００は、遠位端１０６で筐体１０２に連結される可動チャック１３２を含むことがある。ある形態によれば、チャック１３２は、手術器具１３６の軸に係合するように構成された開口部１３４を含むことがある。更に他の形態では、チャック１３２は、スナップフィット接続を介して手術器具１３６の近位端に係合するように構成されたクイック結合アダプタを含むことがある。評価されるように、そのようなクイック接続アダプタは、ベアリングを受ける付勢部材又はチャネルを含み、スナップフィット結合又はクイック接続結合を成し遂げることが可能である。１つの代表的な形態では、手術道具１００は、筐体１０２を通じて遠位端１０６から近位端１０４へ延伸する通路１３８を含む。図解されるように、通路１３８は、出力軸１２０の内部を通りバッテリパック１４０の内部を通って延伸し、近位端１０４に近接した開口部１４２にて筐体１０２を出ることが可能である。通路１３８は、所定の直径を有する一般に円形断面の輪郭を有することがある。
【００２６】
ある形態では、通路１３８は、セグメント化され、出力軸１２０の内部に配設された第１の部分１５０と、バッテリパック１４０の内部を通って延伸する第２の部分１５２とを含む２つの分離した通路部分を含み、第１の部分１５０と第２の部分１５２とは、開口部１５４によって同軸方向に分離される。通路１３８は、第１の部分１５０と第２の部分１５２とを含んでセグメント化される一方で、通路１３８は更に、３つの部分にセグメント化され、或いは、更に多くの部分にさえセグメント化されることがあるということは理解されるであろう。更に他の形態によれば、通路１３８は、開口部がない状態で近位端１０４と遠位端１０６との間を筐体１０２の全長にわたって延伸する単一の封止された通路ということもある。更に、他の形態によれば、通路は、代替のデザインを有することもある。例えば、１つの形態では、通路１３８は、実質的に通路１３８の長手方向に沿って延伸する開口部を含むチャネルということもある。他の形態では、通路１３８は、通路１３８の長さ方向に沿って延伸する一連の開口部やミシン目を含むことがある。
【００２７】
他の形態によれば、通路１３８は、通路１３８の内部表面に沿って延伸し通路１３８の部分に延伸する電気的に絶縁されたライナー１６０を含むことがある。電気的に絶縁されたライナー１６０は、通路１３８と、筐体１０２内に含まれる周囲の部品との間で電気的な絶縁を有効活用することが可能である。電気的に絶縁されたライナー１６０は、通路１３８の長さ部分の一部だけ延伸することが可能である。通路１３８がセグメント化された形態を参照すれば、部分の１つは、電気的に絶縁されたライナー１６０を含むことが可能であるが、第２の部分は、電気的に絶縁されたライナー１６０を含まない。例えば、図３に図解されるように、第１の部分１５０は、電気的に絶縁された部分１６０を含むが、通路１３８の第２の部分１５２は、電気的に絶縁されたライナー１６０を含まない。しかしながら、バッテリパック１４０を通して延伸する通路１３８の少なくとも一部は、電気的に絶縁されたライナー１６０を含むことが、特に好適である。
【００２８】
電気的に絶縁されたライナー１６０を形成するのに好適な材料は、一般に、誘電体材料を含むことがある。様々な誘電体材料は、セラミックスや高分子を含むことがある。特殊な形態によれば、電気的に絶縁されたライナー１６０は、高分子材料を含むことがある。ある形態では、好適な高分子材料は、ポリウレタン材料、ポリオレフィン材料、ポリエーテル材料、シリコーン材料、又は、それらの結合体を含むことがある。更に、ポリオレフィン材料は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ハロゲン化されたポリオレフィン、フルオロポリオレフィン、又は、それらの結合体を含むことがある。ポリエーテル材料は、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ），ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、ポリアリルエーテルケトン（ＰＡＥＫ）、又は、それらの結合体を含むことがある。
【００２９】
手術道具１００の消毒（sterilization）を更に参照すれば、筐体１０２とそこに含まれる部品は、オートクレーブ可能な材料で作られることがある。ここに使われるように、オートクレーブ可能な材料に対する参照は、１２１℃を超える温度、１５ＰＳＩＡを超える圧力に耐えることが可能な材料を含む。そのようにして、ある特殊な形態では、好適なオートクレーブ可能な材料は、金属、金属合金又は高分子を含むことがある。ある形態によれば、筐体１０２及び筐体１０２内に含まれる部品は、チタン、アルミニウム、マグネシウム、鉄、コバルト、ニッケル、タングステン、鋼、又は、それらの任意の結合体のような金属を含むことがある。更に特殊な形態では、ある部品は、例えば、ポリウレタン材料、ポリオレフィン材料、ポリエーテル材料、シリコーン材料、又はそれらの結合体を含む、高分子材料で作られることがある。更に、ポリオレフィン材料は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ハロゲン化されたポリオレフィン、フルオロポリオレフィン、又は、それらの結合体を含むことがある。ポリエーテル材料は、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ），ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、ポリアリルエーテルケトン（ＰＡＥＫ）、又は、それらの結合体を含むことがある。他の好適な材料は、スチレン（例えば、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）、ポリカーボネイト、ポリサルフォン、カーボンファイバ、例えば、カーボンファイバ補強の混合物を含むことがある。
【００３０】
他の形態を参照すれば、筐体１０２の部分は、電磁シールドを含むことがある。ある形態では、電磁シールドは、筐体１０２内の特殊な部品の周りに配設された金属メッシュを含むことがある。バッテリパック１４０及びモータ１０８は、外側表面の少なくとも一部の周り、更に特定すれば、実質的に外側表面の周囲に備えられた電磁シールドを含むことがある。部品の電磁シールド、特にバッテリパック１４０とモータ１０８の電磁シールドは、多くの電気機械が使用され電磁干渉が起こり得る操作室のような環境で、手術道具１００の効率的で信頼性のある用途を有効活用する。
【００３１】
他の特別の形態を参照すれば、手術道具１００は、更に、ユーザによって選択可能なトルクリミッタ１７０を含む。１つの形態によれば、手術道具１００は、メモリを有し、モータ１０８とバッテリパック１４０とに電気的に結合されたマイクロプロセッサを有する制御ユニット１８０を含み、マイクロプロセッサ１８０は、バッテリパック１４０からモータ１０８への電流を制御し、それによって、モータ１０８のトルク出力を制御する。トルクリミッタ１７０は、制御ユニット１８０と接続し、モータ１０８のトルク出力の可変調節を可能にする。代替の形態によれば、手術道具１００は、モータ１０８と出力軸１２０とに接続した機械式のトルクリミッタを含むことがある。そのような好適なトルクリミッタの１つは、ベアリングとクラッチとを含むことがあり、仮に特別のトルクが超過すれば、出力軸１２０の第１の部分は、出力軸１２０の第２の部分から結合を離すことが可能である。
【００３２】
図４を参照すれば、手術道具１００の出力軸１２０の断面図は、代表的な形態に従って提供される。図解されるように、出力軸１２０は、セグメント化され、その結果、遠位部分２０２に結合された近位部分２００を有する。特別の実施形態によれば、出力軸１２０の近位部分２００は、ラチェット機構２０６に結合され、替わりに部材２０８に結合されるジャムリング２０４を介して、遠位部分２０２に結合される。これらの部品の結合は、後の図面において更に詳細に記述され、これらの部品（即ち、２０４，２０６，２０８）の結合は、出力軸１２０のラチェットされた回転を容易にして、その結果、出力軸１２０の回転動作は精密に制御可能であり、それは、外科処置に特に好適である。
【００３３】
図５は、以前に図４において図解されたように、出力軸１２０の概観図を含む。図５を参照すれば、手術道具１００の出力軸１２０の遠位部分の概観図は、代表的な形態に従って提供される。図解されるように、手術道具１００は、中間スリーブ部分２５２に結合可能な外側スリーブ部分２５０を有するチャック１３２を含み、中間スリーブ部分２５２は、内側スリーブ部分２５４に結合可能で、替わって付勢部材２５６に結合可能である。外側スリーブ部分２５０は、チャック１３２の外側表面を提供し、スリーブ部分２５２及び内側スリーブ部分２５４を収納する。図解されるように、外側スリーブ部分２５０は、手術器具１３６の係合のためにスリーブ部分２５２がそこを通って延長することを可能にするよう構成された開口部２５８を含むことがある。外側スリーブ部分２５０は、ねじ２６４，２６６に係合するように構成された開口部２６０、２６２を含み、ねじ２６４，２６６は、外側スリーブ部分２５０、スリーブ部分２５２、内側スリーブ部分２５４を結合するように構成される。
【００３４】
チャック１３２のスリーブ部分２５２は、外側スリーブ部分２５０の開口部２５８を通って延伸し、手術器具１３６に係合するように構成された開口部２６８を含む。スリーブ部分２５２は、外側スリーブ部分２５０の内側表面の一部の中で摺動し、係合するように構成される。更に、スリーブ部分２５２は、スリーブ部分２５２の長さに沿って同軸方向に配置され、ねじ２６４，２６６と係合し、それによって、スリーブ部分２５２を外側スリーブ部分２５０に結合するように構成された開口部２７０を含む。更に、スリーブ部分２５２は、外側スリーブ部分２５０の内側表面に係合して、スリーブ部分２５２に対して外側スリーブ部分２５０を付勢するように構成されたコイルばねのような付勢部材２７２を含むことがある。
【００３５】
チャック１３２は、更に、内部表面をスリーブ部分２５２に係合させるように構成された内部スリーブ部分２５４を含む。図解された実施形態によれば、内部スリーブ部分２５４は、外部スリーブ部分２５０の開口部２５８を、スリーブ部分２５４に対する開口部２６８と整合するように構成され、手術器具１３６を受領するように構成された開口部２７４を含む。特別な形態によれば、内部スリーブ部分２５４は、内部スリーブのカラー部分２７８の周りに、クイック接続結合のために手術器具１３６に沿って、円周状に配置された開口部２７６を含む。加えて、内部スリーブ部分２５４は、内部スリーブ部分２５４の外側表面の周りに円周状に延伸し、ねじ２６４，２６６と係合し、それによって、スリーブ部分２５２内で、更に外側スリーブ部分２５０内で内部スリーブ部分２５４に固定して取り付けられるように構成されたチャネル領域２８０を含む。
【００３６】
チャック１３２は、更に、出力軸１２０の遠位部分２０２の前面表面と、内部スリーブ部分２５４の背面表面との間を結合するように構成されたコイルばねのような付勢部材２５６を含む。付勢部材２５６は、内部スリーブ部分２５４を出力軸１２０の遠位部分２０２の表面部分２８２に向けて軸方向に圧縮することで、チャック１３２からビット軸の結合を離すことを容易にし、それにより、片方の手で手術器具１３６の結合を離すことを可能にする。
【００３７】
出力軸１２０の遠位部分２０２は、手術器具１３６の部分を受領するように構成された開口部２８４を含む。図解されるように、開口部２８４は、ビット軸の近位端部を係合するように構成された、例えば図解されるような六角形の断面輪郭を有するような、断面輪郭を有することがある。更に、出力軸１２０の遠位部分２０２は、内部スリーブ部分２５２の内側表面内で羅合し、出力軸１２０の遠位部分２０２の端部でチャック１３２を固定的に結合するように構成されたねじ部分２８６を含む。他の形態によれば、出力軸１２０の遠位部分２０２は、図６Ａに更に図解された部品に係合し直接に接触するように構成された唇部２８８を更に含む。
【００３８】
出力軸１２０の遠位部分２０２は、外側表面の周囲の周りを延伸し、図６Ｂに更に図解された部品に係合するように構成された、歯が切られた表面２９０を含むことがある。特に、歯２９０は、正確な制御のために、ラチェット機構（図６Ｂ参照）の結合を容易にする。そのようにして、ある形態では、歯が切られた表面２９０は、遠位部分２０２の周囲の周りを延伸する、全体で少なくとも２０個の歯を含む。更に特殊な形態では、歯が切られた表面２９０は、歯が切られた表面２９０上に全体でおよそ３０から５０個の間の歯を含む。全体でそのような数の歯を有する歯が切られた表面２９０を準備することは、正確なラチェット制御を容易にし、そのことは外科処置中の使用に特に好適である。
【００３９】
図６Ａ及び図６Ｂは、代表的な形態に従った手術道具１００で使用される出力軸１２０の部分の概観図を含む。一般に、図６Ａは、正転駆動位置及び逆転駆動位置の間で選択するように使用される方向選択組立体３００を図解する。図６Ｂは、一般に、ラチェット機構と反後方駆動組立体の部品を図解する。図６Ａを参照すれば、スリーブ３０２は、ピン３０８，３１０に係合するように構成された開口部３０４，３０６を有するように提供される。方向選択組立体３００は、更に、スリーブ３０２内に配設されるように構成された部材３１２を含み、その結果、それは、スリーブ３０２の内部唇部３１４に近接する。部材３１２は、更に、背面表面から延伸し、図６Ｂに図解された反後方駆動装置の部分に係合するように構成された１又は２以上の突起部又はピンを含む。ある形態では、部材３１２のピン３１６は、反後方駆動装置内で開口部に係合するように構成され、それによって、クラッチとして機能し、特殊な配置では、反後方駆動装置内で爪（図６Ｂ参照）の係止を可能にする。
【００４０】
部材３１２は、ピン３１６よりも長さが短い、特に、反後方駆動装置内で開口部に選択的に係合するように構成された少なくとも１つのピン３１８を含み、ラチェット能力へ係合・非係合する。ある特殊な特別な実施形態によれば、部材３１２は、ピン３１６と同じ長さを有する３つのピンと、部材３１２の背面表面から延伸するピン３１８のような更に短い長さの３つのピンとを有する。
【００４１】
図６Ａに更に図解されるように、方向選択組立体３００は、本体の幅を通って延伸する開口部３２２，３２４を有するスリーブ３２０を更に含む。スリーブ３２０は、スリーブ３０２の内径内で適合し、スリーブ３０２内で部材３１２を保持するように構成される。ある形態によれば、部材３０２は、スリーブ３０２内にある間、一般に自由に回転する。更に、開口部３２２，３２４は、ピン３０８，３１０に係合するように構成され、その結果、ピン３０８，３１０は、開口部３２２，３２４を通って延伸し、スリーブ３２０の内側表面と同一平面となる。
【００４２】
ある形態によれば、ピン３０８，３１０は、チャネル又はスロット（図３における３３０，３３２）に、筐体１０２の内側表面に沿って係合するように構成される。ピン３０８、３１０は、チャネル内を自由に摺動することが可能であり、ある位置から他の位置へとピン３０８，３１０が動くときに、部材３１２のピン３１８は、反後方駆動装置状の開口部に係合・非係合可能であり、従って、ラチェット機構の動作を選択したり非選択したりする。別の形態によれば、ピン３０８，３１０は、筐体１０２にキーで締められたキャップの内側のカムスロット内で係合可能であり、方向選択制御を容易にする。
【００４３】
図６Ｂは、反後方駆動組立体３５０及び方向選択組立体３００の部品の概観図を含む。図解されるように、反後方駆動組立体３５０は、方向選択組立体３００に係合するように構成される。反後方駆動組立体３５０は、反後方駆動装置３５２を含み、反後方駆動装置３５２は、ある状況で各々が方向選択組立体３００のピン３１６，３１８に係合するように構成された開口部３５４，３５６を含む。反後方駆動装置３５２は、筐体の爪３６４，３６６，３６８及び各々が対応する付勢部材３７０，３７２，３７４のための開口部３５８，３６０，３６２を更に含む。特殊な形態によれば、各々が開口部３５８，３６０，３６２内に配設されるように構成された爪３６４，３６６，３６８によって、反後方駆動装置３５２のラチェット動作は容易にされる。加えて、ある特殊な形態では、爪３６４−３６８は、反後方駆動装置３５２の部分に対して弾性的に付勢され、その結果、それらは開口部の中に延伸し、付勢部材３７０，３７２，３７４によって（以前に図５において歯２９０として図解された）歯に係合するように構成される。
【００４４】
図６Ｂを更に参照すれば、反後方駆動組立体３５０は更に、反後方駆動装置３５２の表面に係合するように構成されたジャムリング３７６を含む。その上、更に参照すれば、ローラ３７８，３８０，３８２は、配設されジャムリング３７６の内側表面３８４に結合されるように構成される。ある形態では、出力軸３８６の近位部分は、遠位表面３９４から軸方向に延伸したアーム３８８，３９０，３９２を含み、モータ１０８が出力軸３８６の近位部分へのトルクを提供されるとき、アーム３８８，３９０，３９２は、ジャムリング３７６の開口部３９６の中へと延伸し、反後方駆動装置の部分に係合するように構成されている。アーム３８８−３９４と反後方駆動装置３５２の部分との結合は、モータ１０８がトルクを提供されるとき、出力軸３８６の近位部分から出力軸２０２（図５参照）の遠位部分へのトルクの移送を容易にする。代替的に、仮に出力軸２０２の遠位部分から（即ちモータからではなく）近位部分へトルクが適用されれば、ジャムリング３７６は、モータ１０８を出力軸２０２から結合を離すことを容易にし、モータ１０８の損傷を避ける。特に、トルクがモータ１０８の反対の端部から部分へ適用される状況では、ローラ３７８−３８２は、ジャムリング３７６の内側表面に対して係止し、出力軸２０２の遠位部分を近位部分から結合を離す。
【００４５】
手術道具１００をモータ１０８の動力で前方方向に動作させるとき、ピン３０８，３１０は、筐体内のスロット又はチャネル内で動き、部材３１２のピン３１８は、反後方駆動装置３５２の開口部３５６から係合を外れる。出力軸３８６の近位部分は右回りに回転し、アーム３９０−３９４は、ローラ６２８−６３０がジャムリング３７６の内側表面３８４内で自由に自転する間、反後方駆動装置３５２の表面に係合し接触する。回転動作が出力軸２０２の遠位部分へ伝えられ、トルク移送を提供する歯が切られた表面２９０の歯に爪３６４−３６８が係合する間、それは回転する。
【００４６】
手術道具１００は、手の力で特定トルクまで前方方向に操作されることが可能であり、特定トルクは、組み立てられるとき、ユーザによって選択され製造者によって予め設定される。手動で前方へ操作されるとき、仮に特定トルクを超えるのであれば、出力軸３８６は、逆転や後方駆動へ回転可能である。特定トルクを超えるとき、出力軸３８６の近位部分は、アーム３９０−３９４及びローラ３７８−３８２がジャムリング３７６の内側表面３８４に係止するまで、短い距離の間回転を逆転させることが可能である。ある形態によれば、ジャムリング３７６は、道具１００の筐体１０２へ係止されるので、後方駆動は停止され、出力軸の手による前方方向への駆動は継続できる。この例では、爪３６４−３６８は、手術道具１００が動力の下で前方方向に操作されるとき、それらは正常に係合するので、歯が切られた表面２９０の歯に自由に係合することは記載されるべきである。
【００４７】
手術道具１００は、モータ１０８を使用して、又は、手の力で、反対方向に操作可能である。方向選択組立体の使用、特に、筐体内でチャネルのピン３０８，３１０の位置の変更は、反対方向を選択することを可能にする。ピン３０８，３１０の位置を変えるとき、部材３１２のピン３１８は、反後方駆動装置３５２の開口部３５６内で係合され、それによって、爪３６４−３６８を歯が切られた表面２９０との固定された位置又は係合された位置に係止し、それらを「ぐいぐい動かす」ことを許容しない。開口部３５６内でのピン３１８の係合は、ラチェットの動作を除外する。従って、ある形態では、動力の下で手術道具１００を逆転するように操作するとき、アーム３８８−３９２は、爪３６４−３６８を介してピン３１８に係合されて、反後方駆動装置３５２のピン３１８に直接にトルクを伝達する。そのようにして、特定の形態によれば、反対方向にラチェットする機能はない。
【００４８】
図７は、代表的な形態に従った手術道具１００の側面図を図解する。手術道具１００は、筐体１０２に結合しモータ１０８に電気的に接続したスイッチ４００を含む。スイッチ４００は、モータ１０８の正転の操作位置と逆転する操作位置とに対応する第１の位置と第２の位置との間で移動可能である。他の特殊な形態では、スイッチ４００は、カラー４０２に結合し、それらの両方は、例えば筐体１０２の周囲の周りを移動可能であり、モータ１０８の正転の操作条件と逆転する操作条件との間を選択する。ある特殊な形態によれば、スイッチ４００をモータ１０８に電気的に結合することは、正転の電気スイッチと逆転の電気スイッチとを組み合わせることを含み、その結果、両方は、モータ１０８の方向を変えるために操作されなければならない。そのような組み合わせは、手術道具の使用に好適なある種の安全制御を容易にする。
【００４９】
他の形態によれば、スイッチ４００は、更に、中立の位置を含む。一般に、スイッチ４００の中立の位置は、モータ１０８に対する動力の結合を離すことを含み、それによって、手術道具１００を手動のラチェット手順に好適なものとする。他の形態によれば、スイッチ４００は、中立の位置を含み、出力軸の係合はラチェット位置から離れる。
【００５０】
手術道具１００は、更に、手術道具１００の状態をユーザに表示する第１の光学表示器４０４を含むことがある。例えば、ある特殊な形態では、光学表示器４０４は、道具の動力源（即ちバッテリパック１４０）に電気的に接続可能で、スイッチ４００に電気的に接続可能で、モータ１０８の正転又は逆転の状態を表示するように構成可能である。特殊な形態によれば、光学表示器４０４は、スイッチ４００がモータ１０８を正転方向に回転させるように選択されたとき、出力を表示可能であり、第２の光学表示器４０６は、スイッチ４００がモータ１０８を逆転する方向に回転させるように選択されたとき、出力を表示可能である。好適な光学表示器は、ＬＥＤ光源等のような光源を含むことがある。更に特定すれば、光学表示器４０４，４０６は、例えば色のような異なる光の質を有することが可能であり、操作者がスイッチ４００の位置とモータ１０８の駆動方向とを検証することを好適にする。理解されるように、中立の位置を有するスイッチ４００を有効活用する形態では、モータ１０８が中立の位置に切り替えられるとき、光学表示器はスイッチ４００のその位置に同様に結合され、或いは、替わりに、光学表示器４０４，４０６のいずれもが出力を表示しないことがある。
【００５１】
他の形態によれば、手術道具１００は、道具の状態をユーザに伝えるように構成された音声表示器４０８を含むことがある。この形態では、音声表示器４０８は、制御ユニット１８０（図３参照）に接続されたスピーカを有する。下に詳細に述べられるように、音声表示器４０８は、外科処置中に、音声による警報即ち表示を生成することがある。更に、手術道具１００はまた、制御ユニット１８０に接続した第３の光学表示器４１０を含むことがある。下に更に詳細に述べられるように、光学表示器４１０は、外科処置中に、外科医に対する光による警報を生成することが可能である。他の形態では、下に更に詳細に述べられるように、要素４０４，４０６は、神経信号調節部材８５４（図１３参照）を有する２つのボタンを有することが可能であり、神経信号調節部材８５４は、手術器具１３６に供給される神経刺激信号の強度を調節するのに使用される。
【００５２】
図８乃至１２は、神経統合監視（ＮＩＭ）システム８０２（図１３参照）と結合されて、ここに記述されるように、道具１００の図解を提供する。一般に、ＮＩＭシステムは、特殊な外科処置中に、患者の神経学的状態を監視するのに有効である。例えば、神経系で非常に重要な構成要素である脊髄が手術部位の近辺内にある脊椎の外科手術中、ＮＩＭシステムを使用すれば、外科医は変化を監視することが可能になり、ある種の外科処置のために起こり得る神経系に対する損傷を避けることが可能になる。例えば、ある特殊な例では、外科医は、ある種のインプラントのために脊椎の椎弓根内にアンカーを置くことを望むかもしれない。これらのアンカーの配置は、正確である必要があり、その結果、それらは、脊髄と干渉せず、従って、手術室内でＮＩＭシステムを統合すれば、外科医は、患者の神経学的状態を監視することが可能になり、一方、アンカーを患者の体内に置いて、置かれたアンカーが患者の神経系に悪影響を与えていないというより大きな保証を外科医に提供する。
【００５３】
下に詳細に述べられるように、ＮＩＭシステムは、多様な部品を有することが可能であるが、一般に、外科手術中に患者に置かれた一連の電極と、電気信号を運ぶことが可能な道具と、道具からの電気信号を受けて患者の神経学的状態を監視することが可能なモニターと、を含む。図８乃至１４に図解されるように、手術道具１００のデザイン及びその意図された使用を考慮すれば、ＮＩＭシステム統合の特殊なデザインは、特に、手術道具１００と統合するためにデザインされる。
【００５４】
図８は、手術道具１００の部分及び手術道具１００に接続されたＮＩＭ部材の側面図を含む。図８に図解されるように、ＮＩＭ部材５００は、手術道具１００の筐体１０２に接続された基礎組立体５０２を含む。ある形態によれば、ＮＩＭ部材５００は更に、基礎組立体５０２から延伸し、手術道具１００の筐体１０２の上を延伸するアーム５０４を含む。下に更に詳細に述べられるように、ある特殊な形態では、基礎組立体５０２は、予測電気的神経刺激信号を生成するよう動作可能な神経信号生成回路８５０（例えば図１３参照）を含む。この形態では、神経刺激信号を形成するために利用可能な電力は、バッテリパック１４０、又は、代替的には、ＮＩＭシステム８０２によって提供される。
【００５５】
アーム５０４は、手術器具１３６の導電性部分と電気的に接触するように構成されたアーム５０４の遠位端部に能動組立体５０６を含む。一般に、ＮＩＭシステム８０２（図１３参照）を使用するとき、この例の手術器具１３６及びＮＩＭ部材５００のような道具の部分は、手術道具１００とＮＩＭシステム８０２（下に詳細に記述される）との間で電気信号の伝送を容易にする導電性部分を有する。従って、ここで使用されるように、能動組立体への参照は、予測電気的神経刺激信号を手術器具１３６へ移送することが可能なＮＩＭ部材５００の部分を含む。
【００５６】
図８に図解された手術器具１３６は、手術道具１００から神経学的構造体への信号の伝送、それからＮＩＭシステム８０２によって検知可能な信号の伝送を容易にする伝導性部分を有することが可能である。この形態によれば、能動組立体５０６は、少なくとも１つの導電性の剛毛（bristle）、恐らくは、複数の導電性の剛毛を有し、手術器具１３６の伝導性部分に電気的に接続されたブラシ５０８を含む。ブラシ５０８を手術器具１３６の伝導性部分と電気的に接触させることで、ＮＩＭ部材５００の能動組立体５０２から手術器具１３６への神経学的電気刺激信号の伝送が容易になる。ある形態によれば、能動組立体５０２は、動力源に接続可能な動力駆動部品、及び／又は、回路（例えば神経信号生成回路８５０参照）を含むことがある。更に特殊な形態では、能動組立体５０２は、電気的に接続され、手術道具１００内に含まれたバッテリパック１４０によって動力を与えられる部品又は回路を含むことがある。
【００５７】
図８は、更に、アーム５０４から延伸するワイヤ５１０を図解する。特殊な形態によれば、アーム５０４は、そこを通じた電気信号の伝送のための、ワイヤ５１０を能動組立体５０２に電気的に接続可能な導電性部分を有する。ワイヤ５１０は、手術室内でＮＩＭ部材５００をＮＩＭシステム８０２に接続することを可能にする。他の特殊な形態で更に詳細に記述されるように、ＮＩＭ部材５００又は手術道具１００は、代替的には、ワイヤレスの能力を有することがあり、その結果、それは、信号をワイヤレスでＮＩＭシステム８０２へ伝送したり、ＮＩＭシステム８０２から受信したりすることが可能になる。その上、ここに記述されたすべてのＮＩＭ部材の実施形態にとって、ワイヤ接続又はワイヤレス接続は、能動組立体とＮＩＭシステム８０２との間で信号を伝送するために、有効活用されることがあることは理解されるであろう。
【００５８】
図９は、手術道具１００と、他の代表的な形態に従って接続されたＮＩＭ部材５５０の側面図を図解する。図解されるように、ＮＩＭ部材５５０は、結合部５５４，５５６を介して手術道具１００の筐体１０２に結合された基礎組立体５５２を含む。基礎組立体５５２は、筐体１０２の長さの大部分に沿って延伸し、外科医の視程手術（line of sight operations）との干渉を減らすようにデザインされた特に低いプロフィールを有する。ある形態では、結合部５５４，５５６は、スナップフィット接続又は摩擦フィット接続を介して筐体１０２に接続可能である。他の形態では、結合部５５４，５５６は、磁石を介して筐体１０２に接続される。そのような結合部５５４，５５６を使用すれば、ＮＩＭ部材５５０と手術道具１００とを選択的に結合したり、結合を外したりすることが容易になる。
【００５９】
図解されるように、ＮＩＭ部材５５０は、更に、基礎組立体５５２から筐体１０２及びクイック接続結合部の上を延伸するアーム５５８を含む。ＮＩＭ部材５５０は、アーム５５８の遠位端部に結合されて、能動組立体５６０を手術器具１３６の伝導性部分に電気的に接続するように構成された能動組立体５６０を更に含む。特殊な形態によれば、能動組立体５６０は、手術器具１３６に接続可能であり、その結果、それは、手術器具１３６の周囲を実質的に取り囲む。代替の形態によれば、能動組立体５６０は、更に、手術器具１３６の伝導性部分と電気的に接触するように構成された、手術道具１００とのスリップリング（slip-ring）接触部を含むことがある。ＮＩＭ部材５５０は、更に、基礎組立体５５２から延伸し、ＮＩＭシステム８０２への電気的接続と信号伝送、及び、ＮＩＭシステム８０２からの電気的接続と信号伝送を提供するように構成されたワイヤ５６２を含む。下に詳細に記述されるように、代替の形態では、手術道具１００は、ＮＩＭシステム８０２とワイヤレス通信するように構成される。
【００６０】
図１０は、更に別の代表的な形態に従った、ＮＩＭ部材６００を含む手術道具１００の部分の断面図を図解する。ここで以前に記述されたように、手術道具１００は、一般に、筐体１０２の遠位端部から近位端部へ延伸し、更に特定すれば、バッテリパック１４０を通して延伸する通路６０２を含むことがある。ＮＩＭ部材６００は、筐体１０２に接続された基礎組立体６０４を含む。基礎組立体６０４は、手術道具１００の内部を延伸し、更に特定すれば、手術道具１００の内部を通路６０２の少なくとも一部に沿って延伸する伝導性部分６０６を含む。下に更に詳細に述べられるように、基礎組立体６０４は、予測神経刺激信号を生成するように操作可能な神経信号生成回路又はユニット８５０（図１３参照）を含む。ある形態では、予測神経刺激信号は、バッテリパック１４０によって提供された電力から生成されるが、代替の形態では、ＮＩＭシステム８０２によって生成され、ワイヤ６１８を介して基礎組立体６０４へと伝送されることがある。
【００６１】
この形態では、ＮＩＭ部材６００は、伝導性部分６０６に接続され、通路６０２の部分内に配設される能動組立体６０８を含む。能動組立体６０８は、伝導性部分６０６を手術器具１３６の伝導性部分へ電気的に接続し、それによって、神経信号生成回路８５０によって生成された予測神経刺激信号の手術器具１３６への伝送を可能にする。更に特殊な形態では、能動組立体６０８は、通路６０２の部分内でクイック接続結合部６１０に近接して配設され、その結果、手術器具１３６がクイック接続結合部６１０内で係合するとき、電気的接続が能動組立体６０８と手術器具１３６の伝導性部分との間に形成される。
【００６２】
通路６０２の部分内に配設された伝導性部分６０６を有効利用する形態では、通路６０２の少なくとも部分は、電気絶縁性のリニア材料を含み、手術道具１００の内部での伝導性部分６０６と他の電気的部品との電気的接続を避ける。その上、電気的リニアは、伝導性部分６０６と能動組立体６０８との間での好適な電磁気的遮蔽を筐体１０２内のモータ１０８に提供するであろう。一般に、伝導性部分６０６を収納する通路６０２の少なくとも部分は、電気絶縁性リニアを有する。しかしながら、更に特殊な形態によれば、通路６０２の長さ全体は、電気絶縁性リニアを含むであろう。更に、他の形態では、伝導性部分６０６は、更に電気的絶縁のための外部の周りを包むリニアのような、電気的絶縁部分を含むことがある。
【００６３】
基礎組立体６０４は、ＮＩＭ部材６００の選択的な操作のために、オン状態とオフ状態との間を操作可能なスイッチ６１２を含むことが可能である。他の形態では、スイッチ６１２は、外科医が予測神経刺激信号の電流強度を増減可能にするための調節部材を有することがある。基礎組立体６０４は、更に、音声表示器または光学表示器のような、患者のある種の神経学的状態を外科医に知らせるのに好適な表示器６１４，６１６を含むことがある。例えば、表示器６１４は、患者の状態が正常のとき、１つの表示を提供するＬＥＤであり、代替的には、表示器６１６は、患者の状態が変化したり異常のとき、異なる表示を提供するＬＥＤである。従って、表示器６１４，６１６は、正確で安全な外科処置の実行に際して、外科医を補助することが可能である。
【００６４】
更に図解されるように、ＮＩＭ部材６００は、更に、基礎組立体６０４から延伸し、能動組立体６０８とＮＩＭシステム８０２との間での電気信号を伝えるように構成されたワイヤ６１８を含むことが可能である。その上、更に別の形態では、基礎組立体６０４は、動力源に接続されることがある。１つの特殊な形態によれば、基礎組立体６０４は、電気的接続６２０を介して、バッテリパック１４０に電気的に接続されることがある。基礎組立体６０４とバッテリパック１４０との間の電気的接続はまた、通路６０２内での電気的接続６２０の延伸を含むことがあることは理解されるであろう。以前に述べたように、基礎組立体６０４は、手術道具１３６に適用される予測神経刺激信号を生成可能な神経信号生成回路８５０を含む。
【００６５】
図１１は、更に他の形態によれば、ＮＩＭ部材６５０を組み込む手術道具１００の断面図を図解する。図解されるように、ＮＩＭ部材６５０は、通路６５４内の一部に開示された伝導性部分６５２を筐体１０２の内部に含む。更に図解されるように、ＮＩＭ部材６５０は、更に、伝導性部分６５２に接続され、通路６５４の部分内にクイック接続結合６５８に近接して配設され、能動組立体６５６を手術器具１３６の伝導性部分に接続するように構成された、電気接続された能動組立体６５６を含む。
【００６６】
この特殊な形態では、導電性部分６５２は、手術道具１００の筐体１０２の内部に配設された制御組立体６６０に電気接続される。制御組立体６６０は、伝導性部分６５２に伝送され、それによって能動組立体６５４に伝送される予測神経刺激信号を生成するように構成される。制御組立体６６０は、また、制御組立体６６０とＮＩＭシステム８０２との間でワイヤレスで信号を送受するように構成される。制御組立体６６０は、動力源に接続可能であり、更に特定すれば、電気的接続６６２を介してバッテリパック１４０に接続可能である。制御組立体６６０は、筐体１０２内に配設されるように図解される一方で、別の好適な形態では、制御組立体６６０は、外部の構成の中の筐体１０２に接続される。
【００６７】
図１２は、案内可能部材７００とＮＩＭ部材７０２とが組み込まれた手術道具１００の断面図を図解する。図解されるように、ＮＩＭ部材７０２は、手術道具１００の筐体１０２に接続された、上部アーム７０６と下部アーム７０８とを有する基礎組立体７０４を含む。アーム７０８は、筐体１０２の下側部分に沿って延伸して、筐体１０２内の結合部分又は押下部分に係合し、基礎組立体７０４を筐体１０２に固定的に取り付けるように構成されたフランジ７１０を含む。ＮＩＭ部材７０２は、更に、筐体１０２の近位端部から筐体１０２の遠位端部への通路７１６の長さ部分に延伸する伝導性部分７１２と能動組立体７１４とを含む。ＮＩＭ部材７０２は、更に、基礎組立体７０４から延伸し、能動組立体７１４をＮＩＭシステム８０２に電気接続するように構成されたワイヤ７１８を含む。
【００６８】
更に図解されるように、手術道具１００は、基礎組立体７０４に、更に特定すれば、ＮＩＭ部材７０２の上部アーム７０６に接続された案内可能部材７００を含むことが可能である。この形態によれば、案内可能部材７００は、アーム７０６に直接接続された基部７２０を含む。案内可能部材７００は、更に、検出器によって出射された赤外光を反射し、操作室内で道具１００の三角形を容易にするように構成された反射構造体７２４，７２６，７２８を支持する上部部分７２２を含む。ＮＩＭ部材７０２と案内可能部材７００とを組み合わせることで、改善されたコンピュータ補助の外科手術を容易にする。その手術では、外科医は、脊椎手術のような微妙な処置の間に患者の神経の状態を監視するのと同様、操作室内で手術道具１００の配置や方向付けが可能である。以前の形態と同様に、ＮＩＭ部材７０２は、伝導性部分７１２に接続された予測神経刺激信号を手術器具１３６に伝送するために、神経信号生成回路８５０を含むことがある。
【００６９】
図１３を参照すれば、手術道具１００とＮＩＭシステム８０２とをワイヤレスに統合するシステム８００が図解される。ＮＩＭシステム８０２は、プロセッサ８０６と、メモリ８０８と、デジタル信号プロセッサ８１０と、アナログインターフェイス回路８１２と、トランシーバ又はレシーバ８１４とを有する基礎ユニット８０４を含む。この形態では、インターフェイスボックス８１６は、アナログインターフェイス回路８１２に接続される。図解されるように、複数の電極８１８は、インターフェイスボックス８１６に接続される。他の形態では、電極８１８は、ＮＩＭシステム８０２に直接に接続可能であり、特定すれば、アナログインターフェイス回路８１２に直接に接続可能である。ある形態では、アナログインターフェイス回路８１２は、電極８１８から受領したアナログ入力信号をデジタル信号へと変換可能なアナログ・デジタル変換器を有する。
【００７０】
外科処置中、電極８１８は、様々な箇所で患者８１９に接続され、外科手術中に患者の神経学的反応を監視する。ある形態では、電極８１８は、手術器具１３６によって提供された神経刺激信号による神経刺激からＮＩＭシステム８０２への筋肉反応の形態で、筋電図（electromyographic）（「ＥＭＧ」）読取を提供する。この形態では、いったん電極８１８が患者の身体上の様々な箇所で患者に接続されると、電極８１８は、インターフェイスボックス８１６に接続される。電極８１８は、一般に、複数の検知電極を有し、１又は２以上の接地電極を含む。インターフェイスボックス８１６は、電極８１８と基礎ユニット８０４との間の電気的インターフェイスを提供する。とりわけ、電極８１８は、ＮＩＭシステム８０２による処理のために、患者の検知された神経学的反応に対応した電気信号をインターフェイスボックス８１６へ伝送する。
【００７１】
以前に述べたように、手術道具１００の手術器具１３６は、神経信号生成回路８５０からの予測神経刺激信号が提供される。脊椎処置の場合には、例えば、仮に手術器具１３６が患者の神経の所定の近隣内で移動すれば、或いは、仮に手術器具１３６がインプラント７３に接触すれば、神経学的反応は、１又は２以上の電極８１８によって検知可能な予測電気信号の機能として生成される。手術器具１３６はインプラント７３と同様に導電性であるから、予測神経刺激信号は、手術器具１３６及び／又はインプラント７３のいずれかの近くで各々の神経要素によって検知可能である。その結果、手術器具１３６は、手術器具１３６がインプラント７３に物理的に接触するから、神経刺激信号をインプラント７３へ伝送する。ＮＩＭシステム８０２によって検知される反応は、１又は２以上の電極８１８によって検知される電気信号の形態である。この信号は、替わって、検知された反応をＮＩＭシステム８０２のアナログインターフェイス回路８１２へ伝送するインターフェイスボックス８１６へ伝送する。
【００７２】
ある形態では、アナログインターフェイス回路８１２は、検知された反応を、その後プロセッサ８０６へ伝送されるデジタル信号へと変換するのに操作可能なデジタル信号プロセッサ８１０へ、検知された信号を条件付けて伝送する。他の形態では、アナログインターフェイス回路８１２は、更なる処理のために、アナログ反応をデジタル信号プロセッサ８０６へ伝送されるデジタル信号へ変換するアナログ・デジタル回路を有する。いずれの形態でも、反応は、デジタル信号の形態で、プロセッサ８０６へ送られ、その結果、プロセッサ８０６は、受信した反応に対して適切な処置を取ることが可能である。
【００７３】
プロセッサ８０６上で動作するＮＩＭソフトウエア８２０は、デジタル信号を処理するように構成され、他のものの中で、基礎ユニット８０４に接続されたディスプレイ８２２上で検知された信号のグラフィック表示を生成する。そのようにして、手術道具１００の手術器具１３６は電気信号を運ぶから、仮に手術器具１３６又はインプラント７３が神経要素の所定の距離の中で配置されれば、手術道具１００は、外科処置中に生物学的反応を生成可能である。脊椎の外科手術の場合、下に述べるように、このことにより外科医が正確に決定し適切な処置を取ることが可能になり、神経要素との潜在的に有害な接触を避ける。
【００７４】
図１３に更に図解されるように、この形態では、手術道具１００は、制御ユニット８５２と、神経信号調節部材８５４と、光学表示器８５６と、音声表示器８５８と、トランシーバ８６０とを含む。更に、ある形態では、手術道具１００は、制御ユニット８５２に接続された安全停止回路８６２と、モータ１０８を停止させるように構成され操作可能なモータ１０８とを含む。代替の形態では、制御ユニット８５２は、モータ１０８に直接に接続可能であり、制御ユニット８５２がモータ１０８に接続されてモータ１０８を停止するように構成され操作可能であるとき、それによって、安全停止回路８６２の必要性を除去する。下に詳細に述べられるように、手術道具１００は安全停止特徴部を備えて構成され、安全停止特徴部は、モータ１０８を停止させる信号をＮＩＭシステム８０２が手術道具１００へ送信することを許容する。それによって、仮に手術器具１３６及び／又はインプラント７３のいずれかが各々の神経要素に近すぎるか近くなることを示す神経学的反応をＮＩＭシステム８０２が検知すれば、手術器具１３６の回転を停止する。
【００７５】
上に述べるように、ある形態では、手術道具１００は、制御ユニット８５２を含む。制御ユニット８５２は、マイクロプロセッサベースのユニットと、特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）と、アナログ・デジタル回路の組み合わせと、或いは、上に述べた物品の組み合わせとを有することがある。更に、手術道具１００のいくつかの部品は別の部品として図解されるが、１又は２以上の部品が制御ユニット８５２へ統合されるかその一部であることが見られるであろう。例えば、制御ユニット８５２は、神経刺激生成回路８５０として操作するように構成されたデジタル・アナログ回路を含み、或いは、ビルトインのトランシーバ８６０を含むであろう。
【００７６】
神経信号生成回路８５０は、制御ユニット８５２に接続される。神経信号生成回路８５０は、ＮＩＭシステム８０２に必要とされるように、所定の大きさとパルスと持続時間とを有する予測神経刺激信号を生成するように構成され操作可能である。ある形態では、神経信号生成回路８５０は、バッテリパック１４０から電流を受け、それを予測神経刺激信号へ変換する。信号は、それから、以前に述べた１又は２以上の方法を使って、手術器具１３６へ送られる。手術器具１３６は導電性を有するから、信号は、本来的に、手術器具１３６の先端へ伝送される。インプラント７３が例えば骨ねじのような神経構造体又は要素によって囲まれた骨構造体の中へ挿入される外科処置中に、手術器具１３６の先端がインプラント７３に接触するとき、インプラント７３は同様に導電性を有するから、信号は、インプラント７３の少なくとも一部に伝送される。そのようにして、手術器具１３６とインプラント７３の両方は、神経刺激信号の運び手になる。
【００７７】
図１３に図解されるように、手術道具１００は、神経刺激信号の電流即ち強度を増減可能な神経信号調節部材８５４を含む。ある形態では、神経刺激信号は、２つの異なる手段によって修正可能である。図７に関して以前に述べたように、手術道具１００は、筐体１０２の外側表面上に２つの押しボタン４０４，４０６を含む。第１のボタン４０４を触れれば神経刺激信号の電流が増え、第２のボタン４０６に触れれば神経刺激信号の電流が減る。そのようにして、神経刺激信号の強度を調節する第１の選択は、手術道具１００上にある。ある形態で、ボタン４０４，４０６を使用して神経刺激信号の値を調節するとき、手術道具１００は、ワイヤレス信号をＮＩＭシステム８０２へ送り、ＮＩＭシステム８０２に神経刺激信号の最新の特性を知らせる。
【００７８】
以前に述べたように、この形態では、手術道具１００はトランシーバ８６０を含み、ＮＩＭシステム８０２は第２のトランシーバ８１４を含む。トランシーバ８１４，８６０は、無線信号を送受信するように操作可能であり、その結果、手術道具１００及びＮＩＭシステム８０２は、互いにワイヤレス通信の実行が可能である。ＮＩＭシステム８０２は、ユーザが神経刺激信号の強度を選択し修正することが可能な入力装置８２４を含むことがある。応じて、ＮＩＭソフトウエア８２０は、ワイヤレス信号を手術道具１００へ送信するようにトランシーバ８１４を指示し、そのワイヤレス信号で、神経刺激信号の電流を増減するように手術道具１００を指示する。手術道具１００のトランシーバ８６０は、この信号をＮＩＭシステム８０２から受けて、それに応じて、結果的に神経信号生成回路８５０が神経刺激信号の電流を増減するように、制御ユニット８５２が指示するか仕向ける。そのようにして、この形態では、ＮＩＭシステム８０２は、神経刺激信号の電流や関連する変数をワイヤレスで制御可能である。神経刺激信号の新しい特性は、メモリ８０８内に蓄えられ、ＮＩＭソフトウエア８２０によって使用されて、電極８１８から探すための反応の種類を決定する。
【００７９】
手術道具１００とＮＩＭシステム８０２とは、多様な理由で互いに通信するよう構成される。上に述べたように、ある形態では、手術道具１００は、押しボタン４０４，４０６を介して神経刺激信号の調節を通信するように構成され、手術器具１３６に方向付けられる信号（即ち、電流、持続時間、パルス、周波数等）がＮＩＭシステム８０２によって期待されるのと同じであることを確実にする。下に記述されるように、他の理由は、患者８１９の神経学的状態を手術道具１００へ伝えて、光学表示器８５６が色を適切なように変えて安全停止特徴部を提供可能にすることである。更に別の理由は、他の種類の安全停止特徴部のために、案内システム９０２（図１４参照）と通信する手段を提供することである。
【００８０】
上に簡潔に述べたように、手術道具１００は、自動的にモータ１０８の係合を解除する１又は２以上の安全停止特徴部を備えて構成されて、手術道具１００及び／又はインプラント７３が患者８１９内の神経学的合併症（neurological complications）を引き起こす位置に配置されないことを確実にする。ある形態では、仮に、神経刺激信号の特性の機能として他のものの中で決定されている特定の神経の閾値や値を越える反応や信号が１又は２以上の電極８１８からＮＩＭシステム８０２によって受け取られるのであれば、ＮＩＭソフトウエア８２０は、トランシーバ８１４を指示し制御して、ワイヤレス信号を手術道具１００へ送信し、手術道具１００は、モータ１０８を停止させる。図解されるように、この形態では、トリガー機構１１２は、バッテリパック１４０に接続され、バッテリパック１４０とモータ１０８との間を接続する。更に、トリガー機構１１２は、制御ユニット８５２と接続される。
【００８１】
正常に操作される間、トリガー機構１１２が押し下げるとき、電流はバッテリパック１４０からモータ１０８へ通り、それによって、モータ１０８は、手術器具１３６を回転させる。仮にＮＩＭシステム８０２が予め画定された閾値を超える反応信号を受領すれば、ＮＩＭシステム８０２がワイヤレス信号を手術道具１００へ送り、そのことにより、制御ユニット８５２が信号をトリガー機構１１２へ送り、トリガー機構１１２に電流をモータ１０８へ供給することを停止させ、それによって、手術器具１３６は回転を停止する。代替の実施形態では、安全停止回路８６２は、制御ユニット８５２とモータ１０８とに接続可能である。この形態では、制御ユニット８５２は、安全停止回路８６２がモータ１０８を強制的にシャットダウンさせる。仮に安全停止特徴部が引き金とされれば、ＮＩＭシステム８０２上又は特定の時間（例えば５分間）を待つことのいずれかでリセット可能である。
【００８２】
手術道具１００は、更に、制御ユニット８５２に接続され、操作者が首尾よく見ることができる配置で筐体１０２の外側表面上に配置された光学表示器８５６を含む。ある形態では、光学表示器８５６は、２又は３以上の色（例えば、赤と緑）の間で変化可能な発光ダイオード（「ＬＥＤ」）を有する。仮になんら反応がＮＩＭシステム８０２や案内システム９０２によって検知されなければ、光学表示器８５６は、緑色になるであろう。仮に反応が検知されれば、それは、患者８１９の神経学的状態が潜在的にリスク状態であることを表示し、制御ユニット８５２は、光学表示器８５６を赤色に点灯させて、操作者に安全に関する閾値が到達したか潜在的なリスク状態にあることを示す。
【００８３】
更に別の形態では、手術道具１００は、また、操作者が聞くことができる聴取可能な音を生成することで、潜在的なリスクを操作者に音声で知らせることが可能な音声表示器８５８を含む。ＮＩＭソフトウエア８２０は、更に、予め画定された方法で手術道具１００を操作させる神経近接モードでＮＩＭシステム８０２を操作するように構成されたソフトウエアを含む。神経近接モードでは、手術道具１００によって生成される聴取可能な音は、どれだけの大きさの電流が神経要素によって検知されるかに対応している。そのようにして、手術道具１３６及び／又はインプラント７３が各神経要素に近くなればなるほど、聴取可能な音は更に大きく更に頻繁になる。このことは、ＮＩＭシステム８０２によって検知される反応の強度は特定の閾値に到達しておらず、それによって、始めるべき安全停止特徴部を必要とするからであるが、潜在的なリスクが近づきつつあることを知らされることは操作者には未だに重要であろう。そのようにして、ＮＩＭシステム８０２は、複数のワイヤレス信号を手術道具１００に送信し、反応の強度が増加するに連れて（即ち、手術器具１３６及び／又はインプラント７３が各神経要素に対して近づくに連れて）、制御ユニット８５２に聴取可能な音の音量、周波数及び／又はピッチを増加するように指示する。いったんＮＩＭシステム８０２に受信される反応が特定の閾値に到達すると、ＮＩＭシステム８０２は、ワイヤレス信号を手術道具１００に送信して、モータ１０８にシャットダウンを起こさせる（即ち、安全停止特徴部を始める）。
【００８４】
類似の参照符号が図１３に見られる共通の要素に対応する図１４及び図１５を参照すれば、手術案内（「ＮＡＶ」）システム９０２を備えた手術道具１００を統合するシステム９００が、図解される。図１２に関して議論された手術道具１００に関して以前に述べたように、幾つかの形態では、手術道具１００は、ＮＡＶシステム９０２が患者に関係するとき手術道具１００の相対的な位置を決定することを可能にする案内可能部材７００を含むことがある。そのようにして、手術道具１００が患者に対して動かされるとき、ＮＡＶシステム９０２上に配置された案内ソフトウエア９０４は、インプラント７３を受ける患者の骨構造体９０６に関連して、手術道具１００の相対的位置又は配置を決定できる。
【００８５】
図１５を参照すれば、外科処置を始める前に、ＮＡＶシステム９０２は、骨構造体９０６の１又は２以上のＸ線像９０８を生成するために使用されるであろう。これらのＸ線像９０８は、ディスプレイ８２２上で見ることが可能な骨構造体９０６の３次元表示を生成するために使用可能である。そのようにして、ＮＡＶソフトウエア９０４は、ディスプレイ９０８上でグラフィック・ユーザ・インターフェイス９０９を生成するように構成され操作可能な１又は２以上のソフトウエアを含む。ＮＡＶシステム９０２は、像９０８を生成するように構成され操作可能な手術像ユニット９１２を含み、或いは、代替では、手術像ユニットに接続される。骨構造体９０６の像９０８を生成することに加えて、案内ソフトウエア９０４は、操作室内で、骨構造体９０６の物理的配置を決定するように構成され操作可能なソフトウエアを含む。そのようにして、ＮＡＶシステム９０２は、手術道具１００及び骨構造体９０６の物理的配置を知る。
【００８６】
案内ソフトウエア９０４は、更に、操作者が入力装置８２４を使用して像９０８上で１又は２以上の安全又は標的に関する閾値９１０を画定することを可能にするように構成され操作可能な１又は２以上のソフトウエアを含む。像９０８上のこれらの安全又は標的に関する閾値９１０は、インプラント７３が骨構造体９０６に埋め込まれるはずの骨構造体９０６における配置に対応する。その配置は、患者の神経統合に作用することを避ける位置であって外科医によって所望される位置である。手術道具１３６及びインプラント７３は、Ｘ線像９０８上で見ることが可能であるから、案内ソフトウエア９０４は、更に、外科処置中に最新の像９０８を生成するように構成され操作可能なソフトウエアを含み、外科医がインプラント７３の配置の前進を監視するのを補助する。
【００８７】
上で述べたように、安全又は標的に関する閾値９１０は、ＮＡＶシステム９０２を使って像９０８上で画定される。インプラント７３を骨構造体９０６内に埋め込む間に、仮に安全に関する閾値９１０が破られ、或いは、まさに破られようとするのであれば、案内ソフトウエア９０４は、トランシーバ８１４に指示してワイヤレス信号を手術道具１００に送信させ、手術道具１００を停止させる。そのようにして、ＮＡＶシステム９０２は、外科処置中に、モータ１０８を停止するワイヤレス信号を手術道具１００に送信可能である。以前の形態と同様に、ＮＡＶシステム９０２は、それが停止された後に、手術道具１００をリセットするように利用可能であり、或いは、手術道具１００が、特定の時間後（例えば５秒間）にリセットするように構成可能である。そのようにして、手術道具１００は、ＮＡＶシステム９０２と連携して、使用のための安全停止特徴部を備える。
【００８８】
更に別の形態では、手術道具１００は、操作者に視覚可能な告知を生成するために制御ユニット８５２が使用する光学表示器８５６を含む。
とりわけ、仮に安全に関する閾値９１０が破られないのであれば、光学表示器８５６は緑色に点灯するであろう。仮に安全に関する閾値９１０が破られてしまうか、或いは、まさに破られようとしているのであれば、ＮＡＶシステム９０２は、ワイヤレス信号を手術道具１００に送信して、光学表示器８５６を赤色に点灯するように指示することが可能である。このワイヤレス信号を受けた結果として、制御ユニット８５２は、光学表示器８５６に色を変えさせる。
【００８９】
別の形態では、手術道具１００は、近隣のビープ音モードで動作するように構成され、制御ユニット８５２によって操作可能な、音声表示器８５８を含む。インプラント７３が安全に関する閾値９１０に接近するに連れて、ＮＡＶシステム９０２は、手術道具１００に対してワイヤレス信号を送信するようトランシーバ８１４に指示して、インプラント７３が安全に関する閾値９１０に近づきつつあることを制御ユニット８５２に示す。トランシーバ８６０がこの信号を受けた結果として、制御ユニット８５２は、音声表示器８５８を使用して生成される聴取可能な音の音量、周波数、及び／又はピッチを変化させる。例えば、音声表示器８５８を使用して生成される聴取可能な音は、インプラント７３が、安全に関する閾値９１０に近づくに連れて、大きく速くすることが可能である。
【００９０】
好適な実施形態がここに詳細に示され記述されてきたが、様々な修正、付加、代替が、その本質、それ故に、以下に示す特許請求の範囲内で考慮されるそれらから逸脱することなくなされるであろうことは、当該技術分野の当業者であれば明らかであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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