CN114903553A - 骨内进入***和用于钻入穿过骨骼的方法 - Google Patents

骨内进入***和用于钻入穿过骨骼的方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及骨内进入***和用于钻入穿过骨骼的方法。该***包括具有针和驱动器的进入组件，配置为经由针的旋转钻入骨骼。驱动器可以包括：壳体；配置为给针赋予旋转动力的动力转换器；联接至动力转换器的第一动力源；和选择性地可联接至动力转换器的第二动力源，其中第二动力源配置为至少部分地布置在壳体的外部。该方法包括提供骨内进入***、向针施加旋转动力和使针与骨骼接触。该方法还可以包括将第二动力源联接至动力转换器，使得来自第二动力源的动力与来自第一能量源的动力结合。

Description

骨内进入***和用于钻入穿过骨骼的方法
优先权
本申请要求2021年2月8日提交的美国临时申请第63/147,119号的优先权权益，其整体通过引用结合到本申请中。
技术领域
本申请涉及医疗器械领域，更具体地涉及骨内进入***和用于钻入穿过骨骼的方法。
背景技术
已经开发了许多装置、***和方法以用于进入患者的骨骼的内部，包括用于骨内进入的目的，通过本文所述的某些实施方案可解决、补救、改善或避免缺陷。骨内(“IO”)进入***通常需要进入不同尺寸的骨骼的髓腔。在一些情况下，当对更大的骨骼钻孔时，电池操作的IO进入***可能耗尽动力。在钻孔过程期间更换电池组可能需要将IO进入***与患者脱离，从而导致严重的手术中断并使患者处于更大的危险中。已准备好第二模块化动力源，其可以联接至IO进入***以延长钻孔过程的持续时间，同时装置与患者接合，这对于临床医生在逻辑上可能是有利的，并且可能降低对患者的风险。
发明内容
本文公开了一种骨内(IO)进入***，包括具有针和驱动器的进入组件，配置为经由针的旋转钻入骨骼。驱动器包括：壳体；配置为给针赋予旋转动力的动力转换器(powerconverter)；联接至动力转换器的第一动力源；和选择性地可联接至驱动器的第二动力源，其中第二动力源配置为至少部分地布置在壳体的外部。
第二动力源可以是独立(self-contained)动力源。动力转换器可以包括齿轮组件，该齿轮组件配置为将输入轴的输入转速转换为输出轴的输出转速，输出转速不同于输入转速。
驱动器可以配置为利用由第一动力源或第二动力源单独提供的动力进行操作。动力转换器可以配置用于同时与第一动力源和第二动力源联接。第一动力源和第二动力源与动力转换器的同时联接可以提供***的延长的操作持续时间。在一些实施方案中，第一动力源和第二动力源与动力转换器的同时联接提供针的增强的扭矩。
在一些实施方案中，第一动力源布置在壳体内，并且第一动力源在使用期间可以是可更换的。第一动力源或第二动力源中的至少一个可以是可再生的。
在一些实施方案中，驱动器包括触发器，该触发器配置为调节针的转速。
在一些实施方案中，第一动力源是电源，并且动力转换器包括电动机。
第二动力源也可以是电源，并且第一动力源和第二动力源与动力转换器的同时联接可以提供供应给电动机的增强的电流。在一些实施方案中，第二动力源可经由有线连接联接至驱动器。
在一些实施方案中，第一动力源是经由第二动力源至少部分地可再生的。
在一些实施方案中，第二动力源是机械动力源。
本文还公开了一种钻入穿过骨骼的方法。方法包括提供骨内(IO)进入***。IO进入***包括进入组件，该进入组件包括针和驱动器，配置为经由针的旋转钻入骨骼。驱动器包括：壳体；配置为给针赋予旋转动力的动力转换器；联接至动力转换器的第一动力源，第一动力源至少部分地布置在壳体内；和可联接至动力转换器的独立的第二动力源，第二动力源布置在壳体的外部。方法还包括将旋转动力施加至针，并且使针与骨骼接触。方法还可以包括进入骨骼的髓腔。
方法还可以包括确定第一动力源包含的能量不足以钻入穿过骨骼的皮层。
方法还可以包括将第二动力源联接至动力转换器。
方法还可以包括将由第二动力源供应的动力添加至由第一动力源供应的动力。
第一动力源可以是电源。在一些实施方案中，第二动力源是电源，并且在替代实施方案中，第二动力源不是电源。
鉴于附图和以下描述，本文提供的概念的这些和其他特征对于本领域技术人员将变得更加明显，附图和以下描述更详细地描述了这些概念的特定实施方案。
附图说明
将通过参考在附图中示出的公开文本的具体实施方案来呈现公开文本的更具体的描述。应理解，这些附图仅描绘了本发明的典型实施方案，因此不应被认为是对本发明的范围的限制。将通过使用附图，利用附加的特征和细节来描述和解释本发明的示例实施方案，在附图中：
图1示出了骨内进入医疗装置***的实施方案的分解图，其中，根据本文的一些实施方案，***的进入组件子集被略微放大并以正视图描绘，并且自动驱动器部件以透视图描绘。
图2A示出了根据一些实施方案的具有电能量源的骨内驱动器的实施方案的透视图。
图2B示出了根据一些实施方案的描绘图2A的驱动器的各种元件的框图。
图3示出了根据一些实施方案的具有机械能量源的骨内驱动器的另一个实施方案的透视图。
图4示出了根据一些实施方案的具有气动能量源的骨内驱动器的另一个实施方案的透视图。
具体实施方式
在更详细地公开一些特定实施方案之前，应理解，本文公开的特定实施方案不限制本文提供的概念的范围。还应理解，本文公开的特定实施方案可具有可容易地与该特定实施方案分离并且可选地与本文公开的许多其他实施方案中的任何一个的特征组合或替代本文公开的许多其他实施方案中的任何一个的特征。
关于本文使用的术语，还应理解，这些术语是为了描述一些特定实施方案的目的，并且这些术语不限制本文提供的概念的范围。序数(例如，第一，第二，第三等)通常用于区分或识别一组特征或步骤中的不同特征或步骤，并且不提供连续的或数字的限制。例如，“第一”，“第二”和“第三”特征或步骤不是必须需要以该顺序出现，并且包括这种特征或步骤的特定实施方案不是必须需要限于三个特征或步骤。为了方便起见，使用诸如“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“前”、“后”等的标记，并且这些标记并非旨在暗示例如任何特定的固定位置、取向或方向。相反，这种标记用于反映例如相对位置、取向或方向。单数形式的“一种”、“一个”和“该”包括复数指代，除非上下文另外清楚地指明。
关于例如本文公开的针的“近侧”、“近侧部分”或“近端部分”，包括当针用于患者时旨在靠近临床医生的针的一部分。同样，例如针的“近侧长度”包括当针用于患者时旨在靠近临床医生的针的长度。例如，针的“近端”包括当针用于患者时旨在靠近临床医生的针的端部。针的近侧部分、近端部分或近侧长度可以包括针的近端；然而，针的近侧部分、近端部分或近侧长度不需要包括针的近端。即，除非上下文另外建议，否则针的近侧部分、近端部分或近侧长度不是针的末端部分或末端长度。
关于例如本文公开的针的“远侧”、“远侧部分”或“远端部分”，包括当针用于患者时旨在靠近患者或在患者体内的针的一部分。同样，例如针的“远侧长度”包括当针用于患者时旨在靠近患者或在患者体内的针的长度。例如，针的“远端”包括当针用于患者时旨在靠近患者或在患者体内的针的端部。针的远侧部分、远端部分或远侧长度可以包括针的远端；然而，针的远侧部分、远端部分或远侧长度不需要包括针的远端。即，除非上下文另外建议，否则针的远侧部分、远端部分或远侧长度不是针的末端部分或末端长度。
在以下描述中，某些术语用于描述本发明的各方面。例如，在某些情况下，术语“逻辑”代表配置为执行一个或多个功能的硬件、固件或软件。作为硬件，逻辑可以包括具有数据处理或存储功能的电路。这种电路的示例可以包括但不限于或限制于硬件处理器(例如，具有一个或多个处理器核心的微处理器、数字信号处理器、可编程门阵列、微控制器、专用集成电路“ASIC”等)、半导体存储器或组合元件。
可选地，逻辑可以是软件，例如可执行应用程序、应用程序编程接口(API)、子例程、函数、过程、小应用程序、小服务程序、例程、源代码、目标代码、共享库/动态加载库或一个或多个指令形式的可执行代码。软件可以存储在任何类型的合适的非暂时性存储介质或暂时性存储介质(例如，电、光、声或其他形式的传播信号，诸如载波、红外信号或数字信号)中。非暂时性存储介质的实施方案可以包括但不限于或限制于可编程电路；半导体存储器；诸如易失性存储器(例如，任何类型的随机存取存储器“RAM”)的非永久性存储装置；或诸如非易失性存储器(例如只读存储器“ROM”、功率支持RAM、闪存、相变存储器等)的永久性存储装置、固态驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器或便携式存储装置。作为固件，可执行代码可以存储在永久性存储装置中。
除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本领域普通技术人员通常理解的相同的含义。
公开文本总体上涉及骨骼穿透装置、***和方法。特别地，本文公开的某些实施方案可用于钻入穿过或者以其他方式***或穿透硬的密质骨组织(皮质骨)，以获得通向软骨组织(松质骨)或骨髓的通路。例如，至少由于本文讨论的原因和/或由于以其他方式从公开文本显而易见的原因，某些实施方案特别适用于骨内进入手术。
为了说明的目的，本文的大部分公开内容涉及通过钻入穿过或以其他方式穿透硬的密质骨组织以获得通向骨髓或松质骨的通路来形成通向骨结构内部的管道或连通通路。一旦实现了进入骨骼的内部区域，就可执行任何种类的合适的手术，例如输注、抽吸或抽取骨髓。许多情况可受益于以诸如本文公开的方式提供到骨骼内部的通路，例如，当用IV针进入静脉的其他方法困难时，或在紧急情况下，例如心脏病发作、烧伤、药物过量等，当可能期望经由骨骼内部快速进入患者的脉管***时。其他说明性的非限制性示例包括骨髓活检或骨髓抽吸。然而，公开文本不限于这些特定应用。
某些已知的提供进入骨骼内部(例如骨髓)的***和方法依赖于穿透器组件，该穿透器组件包括外部穿透器和内部套管针，该内部套管针可由钻机操作以穿透密质骨从而进入骨髓。为了最初与硬骨接触，通常必须穿透覆盖骨骼的皮肤和组织。现有方法使用锋利的内部套管针以便刺入，刺穿或以其他方式前进穿过组织。然而，虽然套管针的锋利尖端可能适于提供穿过组织的通道，但是其对于启动穿过硬骨的切割动作可能是次优的。在一些情况下，锋利尖端在硬骨的表面上有效地旋转，直到套管针的切割边缘可变得与硬骨接合。
本文公开的某些实施方案可至少优于刚刚讨论的现有方法。例如，在一些实施方案中，不是使用向远侧延伸超出外部穿透器的切割表面的尖端套管针，而是使用具有远侧切割尖端的专用针。针可以与不延伸超出针的远侧面并且不涉及切割或刺穿皮肤的闭塞器联接。针本身可具有切割或切穿皮肤以到达骨骼的能力，并且还可容易地钻入穿过硬骨到达骨髓。闭塞器可防止组织碎片在***期间进入针内腔。从下面的讨论中，各种公开的实施方案的这些和/或其他优点将是显而易见的。
图1是骨内(IO)进入***100的实施方案的分解图，其中一些部件以正视图示出，而另一些以透视图示出。IO进入***100可用于穿透皮肤和下面的硬骨以便骨内进入，例如经由通过骨骼内部的通路进入患者的骨髓和/或脉管***。钻入穿过骨骼的过程可能需要来自能量源的动力。
在各种实施方案中，***包括驱动器101和进入组件109。驱动器101可用于将进入组件109旋转到患者的骨骼中。在所示的实施方案中，***100包括可以是自动的驱动器101。例如，驱动器101可以是实现高转速的钻机。
IO进入***100还可以包括闭塞器组件102、护罩105和针组件120，其可以统称为进入组件109。进入组件109也可以被称为进入***。为了方便，闭塞器组件102在本文中被如此提及。在所示的实施方案中，闭塞器组件102包括闭塞器104。然而，在各种其他实施方案中，闭塞器104可以用不同的细长医疗器械替换。如本文使用的，术语“细长医疗器械”是广义的术语，其通常的含义包括例如，诸如针、套管、套管针、闭塞器、探针的装置。因此，闭塞器组件102可以更一般地被称为细长医疗器械组件。以类似的方式，闭塞器104可以更一般地被称为细长医疗器械。
在所示的实施方案中，闭塞器组件102包括联接衬套103，其以任何合适的方式(例如，一种或多种粘合剂或包覆成型)附接至闭塞器104。联接衬套103可配置为与驱动器101对接，如下面进一步讨论的。联接衬套103可以替代地被称为闭塞器衬套103，或者更一般地被称为细长器械衬套103。
在所示的实施方案中，护罩105配置为与闭塞器104联接。当护罩105处于第一操作模式时，该联接可允许闭塞器104和护罩105之间的相对纵向运动，例如滑动、平移或沿着延长轴线的其他运动(即轴向运动)，并且当护罩105转换到第二操作模式时，该联接可防止相同的运动变化。例如，如下面进一步讨论的，护罩105可以以这样的方式与闭塞器104联接，即，当闭塞器104将护罩105保持在解锁状态时允许纵向平移，并且当闭塞器104移动到其不再将护罩保持在解锁状态的位置时，护罩105可以自动转换到锁定状态，在该锁定状态中，在护罩105和闭塞器104之间允许很少的平移运动或不允许平移运动。换句话说，护罩105可以纵向地锁定到相对于闭塞器104的固定或基本上固定的纵向取向，在该取向处，护罩105阻止或防止与闭塞器的远侧尖端的无意接触，如下面进一步讨论的。在各种实施方案中，护罩105可以配置为在解锁或锁定状态中的一个或多个中围绕闭塞器104的纵向轴线相对于闭塞器104旋转。
继续参考图1，为了方便，针组件120在本文中如此提及。在所示的实施方案中，针组件120包括针122。然而，在各种其他实施方案中，针122可以由不同的器械(例如套管、管或护套)替换、和/或可以由不同的名称(例如前述实施方案中的一个或多个)来指代。因此，针组件120可以更一般地被称为套管组件或被称为管组件。以类似的方式，针122可以更一般地被称为套管。
在所示的实施方案中，针组件120包括以任何合适的方式附接至针122的针衬套121。针衬套121可配置为与闭塞器衬套103联接，从而可以与驱动器101联接，如下面进一步讨论的。针衬套121可以替代地被称为套管衬套121。
在所示的实施方案中，护罩105配置为与针衬套121联接。当护罩105处于第一操作模式时，该联接可防止针衬套121和护罩105之间的相对轴向或纵向运动，例如滑动、平移等，并且当护罩105转换到第二操作模式时，该联接可允许护罩105与针衬套121脱离。例如，如下面进一步讨论的，当闭塞器104将护罩105保持在解锁状态时，护罩105可以与针衬套121联接，以便相对于其保持在基本上固定的纵向位置，并且当闭塞器104移动到其不再将护套保持在解锁状态的位置时，护罩105可以自动地转换到相对于闭塞器104的锁定状态，在该状态下，护罩105也从针衬套121脱离。
如下面进一步讨论的，护罩105可与闭塞器104联接，闭塞器104可***到针122中，并且闭塞器衬套103可联接至针衬套121以组装进入组件109。在所示的实施方案中，可布置盖107以在使用进入组件109之前至少覆盖针122的远侧部分和闭塞器104。例如，如下面进一步讨论的，在所示的实施方案中，盖107的近端可联接至闭塞器衬套103。
继续参考图1，驱动器101可以采取任何合适的形式。驱动器101可以包括可以由用户的单手抓握的把手110。驱动器101还可以包括任何合适种类的致动器111，用户可以经由该致动器选择性地致动驱动器101以实现联接接口112的旋转。例如，致动器111可以包括用于致动驱动器101的开关或者其他机械或电气元件。如图所示，致动器111可以包括诸如触发器的按钮。在所示的实施方案中，联接接口112形成为限定空腔114的插口113。联接接口112可配置为与闭塞器衬套103联接。在所示的实施方案中，插口113包括基本上限定六边形空腔的侧壁，闭塞器衬套103的六边形凸起可接收在该六边形空腔中。设想了其他合适的连接接口。
驱动器101可以包括配置为产生联接接口112的旋转运动的任何合适种类的主能量源(或动力源)130。例如，主能量源130可以以电气形式(即，电压与电流结合)提供动力。在其他实施方案中，主能量源130可以以机械形式(即，力与速度结合或扭矩与转速结合)提供动力。在另外的实施方案中，主能量源130可以以气动形式(即，压力与流体流结合)提供动力。
驱动器101可以包括在主能量源130和动力转换器组件150之间的联接件131。联接件131配置为以与来自主能量源130的动力一致的任何合适的方式将主能量源130联接至动力转换器组件150。例如，在所示的实施方案中，驱动器101可以包括电气、机械、机电和/或气动联接件131。
动力转换器组件150可以配置为将由主能量源130供应的动力的形式转换为联接接口112的旋转动力(即，扭矩与转速结合)。例如，动力转换器组件150可以包括诸如电动机的装置，以将电功率转换为旋转动力。通过进一步的实施方案，动力转换器组件150可以包括齿轮组件，其配置为将由主能量源130供应的机械动力转换为联接接口112的旋转动力。驱动器101可以包括任何合适种类的机械联接件118，以将动力转换器组件150与联接接口112联接。
在WO 2018/075694、WO 2018/165334、WO 2018/165339、美国专利第10,893,887号和美国专利第10,980,522号中可找到IO进入***100的进一步细节和实施方案，这些中的每一篇整体通过引用结合到本申请中。
进一步参考图1，***100还包括次能量源(或动力源)240。与主能量源130类似，次能量源140可以是电气的、机械的或气动的。在一些实施方案中，主能量源130和次能量源140在一些方面可以是类似的。例如，在一些实施方案中，主能量源130和次能量源140可以包括相同形式的能量，例如，电气的、机械的或气动的。在其他实施方案中，主能量源130和次能量源140可以包括不同形式的能量。例如，在一些实施方案中，主能量源130可以是电气的，并且次能量源140可以是机械的(例如，旋转的)。
类似于联接件131，驱动器101可以包括在次能量源140和动力转换器组件150之间的联接件141。联接件141配置为以与来自次能量源140的动力一致的任何合适的方式将次能量源140联接至动力转换器组件150。例如，在所示的实施方案中，驱动器101可以包括电气、机械、机电和/或气动联接件141。
在所示的实施方案中，主能量源130可以布置在壳体119内或至少部分地布置在壳体119内。在其他实施方案中，主能量源130可以基本上布置在壳体119的外部或附接至壳体119。在一些实施方案中，主能量源130可以形成驱动器101或壳体119的一部分，例如把手110。作为对比，次能量源140可以布置在壳体119的外部或基本上在其外部。在一些实施方案中，次能量源140可以选择性地附接至驱动器101或经由系绳联接至驱动器101。次能量源140可以联接至驱动器101，使得来自次能量源140的动力可以与来自主能量源130的动力组合以延长驱动器101的操作持续时间。驱动器101可以配置为利用仅由主能量源130提供的动力进行操作。类似地，在一些实施方案中，驱动器101可以配置为利用仅由次能量源140提供的动力进行操作。
在一些使用情况下，主能量源130可以包含不足以完成钻孔过程的能量。缺乏足够能量的原因可能是主能量源130内包含的能量的量减少(即，小于全容量)，或者主能量源130的全容量可能不足以钻入穿过较大尺寸的骨骼。在任一情况下，可能必须获得额外的能量来完成钻孔过程。在一些使用情况下，临床医生可以利用仅来自主能量源130的动力来开始骨骼钻孔过程。在指示主能量源130可能缺乏足够的能量来完成钻孔过程时，临床医生可以将次能量源140连接到驱动器101，从而延长驱动器101的操作持续时间。在其他使用情况下，临床医生可以在开始骨骼钻孔过程之前将次能量源140连接到驱动器101。
在一些情况下，可以在骨骼钻孔过程期间消耗主能量源130和/或次能量源140内包含的能量的大部分。因此，替换所消耗的能量可能是有利的。在一些实施方案中，主能量源130和/或次能量源140可以是可再生的，即，可以将能量添加至(即，恢复到)主能量源130和/或次能量源140。
图2A是驱动器201的另一个实施方案的前透视图，其在某些方面中可类似于结合图1描述的驱动器101的部件，并且可以包括在***100中。应理解，所有示出的实施方案可以具有类似的特征。因此，相同的特征用相同的附图标记来表示，其中一些附图标记的前导数字增加到“2”。例如，主能量源在图1中表示为“130”，类似的主能量源在图2A中表示为“230”。因此，上文关于类似地识别的特征所阐述的相关公开内容可以不在此后重复。此外，图1所示的驱动器101和相关部件的具体特征可以不在附图中示出或由附图标记标识，或者在以下书面描述中具体讨论。然而，这种特征显然可以与在其他实施方案中描绘的和/或关于这些实施方案描述的特征相同或基本上相同。因此，这种特征的相关描述同样适用于图2A的驱动器的特征。关于图1所示的驱动器和部件描述的特征的任何适当组合及其变型可与图2A的驱动器和部件一起使用，反之亦然。公开文本的这种模式同样适用于后续附图中描绘的和下文描述的其他实施方案。
参考图2A，驱动器210包括主能量源230和次能量源240。主能量源230和次能量源240包含电气形式的能量，并且以电气形式向动力转换器组件250提供动力。更具体地，主能量源230和次能量源240中的每一个可以包括一个或多个电池。主能量源230经由电导体231联接至动力转换器组件250。类似地，次能量源240经由电导体241和连接器组242选择性地可联接至动力转换器组件250。主能量源230可以布置在壳体119内，并且次能量源240可以至少部分地布置在壳体119的外部。连接器组242可以配置为使得临床医生可以选择性地将次能量源240与驱动器201联接或脱离。
在所示的实施方案中，动力转换器组件250包括配置为将电功率转换为旋转动力的电动机251。在一些实施方案中，动力转换器组件250可以包括布置在电动机251和联接件118之间的齿轮组件252。在其他实施方案中，可以省略齿轮组件252。
在一些实施方案中，主能量源230和次能量源240在一些电气方面可以是类似的。例如，在一些实施方案中，主能量源230和次能量源240可以提供大约相同的电压。在其他实施方案中，主能量源230和次能量源240可以提供不同的电压。在一些实施方案中，主能量源230和次能量源240在充电时可以包含类似量的能量。更具体地，主能量源230和次能量源240可以包括相同数量的相似尺寸的电池。在其他实施方案中，主能量源230和次能量源240可以包含不同量的能量。例如，次能量源240可以包含比主能量源230多大约50％、100％、200％或更多的能量。或者，在一些实施方案中，次能量源240可以包含比主能量源230少的能量。
在一些实施方案中，驱动器201可以连接到外部充电器(未示出)以对主能量源230再充电。类似地，次能量源240也可以连接到外部充电器(未示出)以对次能量源240再充电。在一些情况下，驱动器201可以配置为使得将次能量源240连接到驱动器201，可以对主能量源230提供动力以对主能量源230添加能量(即，再充电)。在一些实施方案中，主能量源230和次能量源240中的一个或两个内的电池可以由临床医生更换。
图2B示出了描绘根据一些实施方案的驱动器101的各种元件的框图。在一些实施方案中，驱动器101可以包括控制器260，该控制器包括处理器261和存储器262，该存储器可以包括其上存储有驱动器控制逻辑263的非暂时性计算机可读存储介质。控制器260还可以包括电动力转换器268和传感器模块265。主能量源230、次能量源240和电动机251中的每一个可以联接至电动力转换器268。传感器模块265可以包括配置为测量电动机251的操作电流消耗的安培计、和一个或多个配置为测量主能量源230和次能量源240的电压的伏特计。致动器211和电动机速度传感器266也联接至控制器。驱动器201还可以包括联接至控制器260的操作者通知部件267。操作者通知部件267可以配置为向临床医生提供视觉和/或听觉指示。在一些实施方案中，操作者通知部件267可以包括用于呈现与驱动器201的操作有关的标记的显示器。在一些实施方案中，操作者通知部件267还可以包括适于在驱动器201的操作期间向临床医生提供声音警报的音频装置。致动器211可以配置为向控制器260提供二进制信号和/或可变信号。电动机速度传感器266向控制器260提供指示电动机251的转速的可变信号。
电动力转换器268可以配置为从主能量源230和次能量源240接收功率并且向电动机251供应功率。在一些实施方案中，电动力转换器268可以包括电源(例如，开关电源)，以将主能量源230和次能量源240的电压转换为用于电动机251的操作电压。电动力转换器268可以联接至处理器261，使得电动力转换器268可以根据驱动器控制逻辑263调节供应到电动机261的功率。在一些实施方案中，电动力转换器268可以从次能量源240接收功率并且向主能量源230供应功率以对主能量源230再充电。
驱动器控制逻辑263配置为从一个或多个传感器接收信号数据，并且当由处理器262执行时控制驱动器201的一个或多个操作特性。在一些实施方案中，驱动器控制逻辑263可以从主能量源230收集电压数据，其中电压测量值可以指示主能量源230的充电状态。驱动器控制逻辑263可以将电压信号与存储在存储器262中的限定的低电压限制进行比较。作为比较的结果，驱动器控制逻辑263可以经由操作者通知部件267向临床医生提供包含在主能量源230内的剩余能量低于下限的指示。作为响应，临床医生可以将次能量源240联接至驱动器201。在一些情况下，临床医生可以在开始钻孔过程之前将次能量源240联接至驱动器201。在其他情况下，临床医生可以在钻孔过程期间将次能量源240联接至驱动器201。在一些情况下，驱动器控制逻辑263可以在操作者通知部件267上提供主能量源230的剩余操作持续时间的指示。
在一些实施方案中，驱动器控制逻辑263可以从次能量源240收集电压数据，其中，电压测量值可以指示次能量源240的充电状态。驱动器控制逻辑263可以将电压信号与存储在存储器262中的限定的低电压限制进行比较。作为比较的结果，驱动器控制逻辑263可以经由操作者通知部件267向临床医生提供包含在次能量源240内的剩余能量低于下限的指示。作为响应，临床医生可以用另一个次能量源240替换次能量源240。在一些情况下，临床医生可以在开始钻孔过程之前更换次能量源240。在其他情况下，临床医生可以在钻孔过程期间更换次能量源240。在一些情况下，驱动器控制逻辑263可以在操作者通知部件267上提供次能量源240的剩余操作持续时间的指示。
驱动器控制逻辑263可以配置为调节针的转速。在一些实施方案中，经验研究可能已经确定了针122在钻入穿过骨骼时的最佳转速范围，并且该最佳转速范围可以存储在存储器262中。驱动器控制逻辑263可以配置为从速度传感器266接收转速数据，并且将该转速数据与存储在存储器262中的最佳转速范围进行比较。作为比较的结果，驱动器控制逻辑263可以调节供应到电动机251的电压或电流，以将针122的转速建立并保持在最佳转速范围内。在一些情况下，临床医生可以在钻孔时改变针122在骨骼上的向下力，这进而可以改变针122上的扭矩负载。在这种情况下，驱动器控制逻辑263可以在针122上的变化的扭矩负载上保持针的转速。
驱动器控制逻辑263可以配置为向临床医生提供驱动器201的一个或多个操作参数在限定范围之外的指示。例如，在一些实施方案中，经验研究可能已经确定了高电流限制，以便有效地使用来自主能量源230和/或次能量源240的能量。在一些实施方案中，电流数据可以与由电动机251提供的扭矩相关。因此，在一些实施方案中，驱动器控制逻辑263可以从电传感器模块265接收供应给电动机251的电流数据，并且将该电流数据与存储在存储器262中的高电流限制进行比较。作为比较的结果，驱动器控制逻辑263可以经由操作者通知部件267向临床医生提供视觉和/或听觉指示。作为响应，临床医生可以减小施加至针122的力以减小针122上的扭矩，并且进而减小供应到电动机251的电流。
图3是驱动器301的另一个实施方案的前透视图，其在某些方面可类似于结合图1描述的驱动器101的部件，并且可以包括在***100中。参考图3，主能量源330和次能量源340可以以机械形式向动力转换器组件350提供动力。更具体地，主能量源330和次能量源340可以向动力转换器组件350提供旋转动力。主能量源330和次能量源340可以包括一个或多个扭转弹簧335，以向动力转换器组件350提供旋转动力(即，扭矩与转速结合)。在一些实施方案中，扭转弹簧335可以以串联关系(即，首尾相连)联接在一起，使得由扭转弹簧335中的每一个供应的扭矩是相等的。在一些实施方案中，扭转弹簧335可以是平板扭转弹簧。主能量源330经由可旋转轴331联接至动力转换器组件350。类似地，次能量源340可经由可旋转轴341选择性地联接至动力转换器组件350。主能量源330可以基本上布置在壳体119内，并且次能量源340可以至少部分地布置在壳体119的外部。驱动器301可以配置为在主能量源330和次能量源340中的任一个或两个联接至动力转换器组件350时是可操作的。
动力转换器组件350配置为将来自主能量源330和次能量源340的旋转动力转换为联接接口112的旋转动力。在所示的实施方案中，动力转换器组件350包括齿轮组件352。齿轮组件352可以配置为改变旋转动力的取向。换句话说，齿轮组件352可以经由布置在第一取向上的可旋转轴331接收旋转动力而成为布置在第二取向上的输出轴354的旋转动力，其中，第二取向相对于第一取向布置成大约90度。齿轮组件352还可以配置为相对于输入轴353的转速改变输出轴354的转速。在一些实施方案中，齿轮组件352可以配置为相对于输入轴353的转速以大约20比1、50比1、100比1、500比1或更大的比率增加输出轴354的转速，使得针122的转速适合于钻入穿过骨骼。
在一些实施方案中，主能量源330和次能量源340在一些方面中可以是类似的。例如，在一些实施方案中，主能量源330和次能量源340可以是可互换的。在一些实施方案中，当以上紧发条(wound-up)状态布置时，主能量源330和次能量源340可以包含类似量的能量。更具体地，主能量源330和次能量源340可以包括相同数量的类似尺寸的扭转弹簧335。在其他实施方案中，主能量源330和次能量源340可以包含不同量的能量。例如，次能量源340可以包含比主能量源330多大约50％、100％、200％或更多的能量。或者，在一些实施方案中，次能量源340可以包含比主能量源330少的能量。
主能量源330可以从较小的上紧发条状态更新到较大的上紧发条状态。主能量源330可以包括联接至扭转弹簧335的发条旋钮336。主能量源330配置为使得相对于主能量源330的壳体332转动发条旋钮336使扭转弹簧335上紧发条，从而将能量恢复到主能量源330。如图3所示，发条旋钮336可以延伸超过把手110，使得当主能量源330布置在壳体119内时，临床医生可以接近发条旋钮336。因此，临床医生可以相对于把手110转动发条旋钮336，以使扭转弹簧335上紧发条。
类似地，次能量源340可以从较小的上紧发条状态更新到较大的上紧发条状态。次能量源340可以包括联接至扭转弹簧335的发条旋钮346，使得相对于次能量源340的壳体342转动发条旋钮346使扭转弹簧335上紧发条，从而将能量恢复到次能量源340。
图4是驱动器401的另一个实施方案的前透视图，其在某些方面可类似于结合图1描述的驱动器101的部件，并且可以包括在***100中。参考图4，主能量源430和次能量源440可以以气动形式向动力转换器组件450提供功率。主能量源430和次能量源440中的每一个可以包括加压流体筒(例如，CO2筒)，以向动力转换器组件450提供气动动力(即，压力与流体流结合)。主能量源430经由流体管道431联接至动力转换器组件450。类似地，次能量源440可经由流体管道441选择性地联接至动力转换器组件450。主能量源430可以基本上布置在壳体119内，并且次能量源440可以至少部分地布置在壳体119的外部。驱动器401可以配置为在主能量源430和次能量源440中的任何一个或两个联接至动力转换器组件450时是可操作的。
在所示的实施方案中，动力转换器组件450包括空气涡轮机451，以将加压流体流转换为涡轮机输出轴453的旋转动力。在其他实施方案中，动力转换器组件450可以包括叶片泵、活塞泵或用于将加压流体流转换为旋转动力的任何其他合适的机构。动力转换器组件450还可以包括齿轮组件452。齿轮组件452可以配置为相对于涡轮机输出轴453的转速以大约2比1、5比1、10比1、50比1、100比1或更大的比率降低齿轮组件输出轴454的转速，使得针122的转速适于对骨骼钻孔。
在一些实施方案中，主能量源430和次能量源440在一些方面中可以是类似的。例如，在一些实施方案中，主能量源430和次能量源440可以是可互换的。在一些实施方案中，主能量源430和次能量源440可以包含类似量的气动能量。更具体地，主能量源430和次能量源440可以包括大约相同体积的含有类似质量的流体的筒。在其他实施方案中，主能量源430和次能量源440可以包含不同量的能量。例如，次能量源440可以包含比主能量源430多大约50％、100％、200％或更多的能量。或者，在一些实施方案中，次能量源440可以包含比主能量源430少的能量。主能量源430和次能量源440中的任何一个或两个可以由临床医生更换。
***100的一些实施方案可以配置为包括驱动器201、301和401中的任何一个的部件。例如，***100的实施方案可以包括驱动器201，其具有与旋转次能量源340或气动次能量源440结合的电气主能量源230。还设想了包括驱动器和次能量源的其他组合的***100的实施方案。
本文公开的任何方法包括一个或多个用于执行所描述的方法的步骤或动作。该方法步骤和/或动作可以彼此互换。换句话说，除非实施方案的正确操作需要特定顺序的步骤或动作，否则可以修改特定步骤和/或动作的顺序和/或使用。此外，本文描述的子例程或方法的仅一部分可以是公开文本的范围内的单独方法。换句话说，一些方法可以仅包括在更详细的方法中描述的步骤的一部分。
在示例性使用方法中，临床医生可以获得***100。临床医生还可以通过按压致动器111(触发器)将旋转动力施加至针。临床医生然后可以使针122与骨骼接触以钻入穿过骨骼。在钻孔过程之前或期间的某一些点，临床医生可以确定第一能量源130包含的能量不足以完成钻孔过程。在一些实施方案中，***100可以视觉地或听觉地通知临床医生第一能量源130包含不足的能量。作为确定的结果，临床医生可以将第二能量源140联接至驱动器101，使得来自第二能量源140的动力与来自第一能量源130的动力结合。在一些实施方案中，第一动力源130是电源，并且第二动力源140是电源。在其他实施方案中，第一动力源130是电源，并且第二动力源140不是电源。
虽然本文已经公开了一些特定实施方案，并且虽然已经相当详细地公开了特定实施方案，但是该特定实施方案并非旨在限制本文提供的概念的范围。本领域的普通技术人员可想到另外的适应和/或修改，并且在更广泛的方面，这些适应和/或修改也被涵盖。因此，在不脱离本文提供的概念的范围的情况下，可以对本文公开的特定实施方案作出变更。

Claims (25)

1.一种骨内进入***，其特征在于，包括：
进入组件，所述进入组件包括针，配置为经由所述针的旋转钻入骨骼；和
驱动器，所述驱动器包括：
壳体；
动力转换器，其配置为给所述针赋予旋转动力；
第一动力源，其联接至所述动力转换器；和
第二动力源，其选择性地可联接至所述动力转换器，
其中所述第二动力源被配置为被至少部分地布置在所述壳体的外部。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述第二动力源是独立动力源。
3.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述动力转换器包括齿轮组件，其配置为将输入轴的输入转速转换为输出轴的输出转速，所述输出转速不同于所述输入转速。
4.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述驱动器被配置为利用由所述第一动力源或所述第二动力源单独提供的动力进行操作。
5.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述动力转换器被配置用于同时与所述第一动力源和所述第二动力源联接。
6.根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述第一动力源和所述第二动力源与所述动力转换器的同时联接提供了所述***的延长的操作持续时间。
7.根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述第一动力源和所述第二动力源与所述动力转换器的同时联接提供了所述针的增强的扭矩。
8.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述第一动力源被布置在所述壳体内。
9.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述第一动力源在使用期间是可更换的。
10.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述第一动力源或所述第二动力源中的至少一个是可再生的。
11.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述驱动器还包括触发器，其配置为调节所述针的转速。
12.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述第一动力源是电源，并且其中所述动力转换器包括电动机。
13.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述第二动力源是电源。
14.根据权利要求13所述的***，其特征在于，所述第一动力源和所述第二动力源与所述动力转换器的同时联接提供了供应给所述电动机的增强的电流。
15.根据权利要求13所述的***，其特征在于，所述第二动力源能够经由有线连接被联接至所述驱动器。
16.根据权利要求13所述的***，其特征在于，所述第一动力源是经由所述第二动力源至少部分地可再生的。
17.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述第二动力源是机械动力源。
18.一种用于钻入穿过骨骼的方法，其特征在于，包括：
提供骨内进入***，所述骨内进入***包括：
进入组件，所述进入组件包括针，配置为经由所述针的旋转钻入骨骼；和
驱动器，所述驱动器包括：
壳体；
动力转换器，其配置为给所述针赋予旋转动力；
第一动力源，其联接至所述动力转换器，所述第一动力源至少部分地布置在所述壳体内；和
独立的第二动力源，其能够联接至所述动力转换器，所述第二动力源布置在所述壳体的外部；
将旋转动力施加至所述针；和
使所述针与所述骨骼接触。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括进入所述骨骼的髓腔。
20.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括确定所述第一动力源包含的能量不足以钻入穿过所述骨骼的皮层。
21.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括将所述第二动力源联接至所述动力转换器。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，还包括将由所述第二动力源供应的动力添加至由所述第一动力源供应的动力。
23.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述第一动力源是电源。
24.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述第二动力源是电源。
25.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述第二动力源不是电源。
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