BRPI0609142A2 - instrumento de profundidade cirúrgica - Google Patents

Abstract

INSTRUMENTO DE PROFUNDIDADE CIRúRGICA. Um instrumento (100) para medição da profundidade de um orifício em um osso ou um outro tecido eletronicamente e para a provisão de um visor conveniente (150) de informação relativa à profundidade. O medidor de profundidade cirúrgica compreende uma sonda inserível no orifício com um gancho com reentrância (165) para posicionamento da extremidade distal da sonda contra uma superfície distal do osso, e um membro alternativo conectado de forma deslizante à sonda e posicionável contra uma superfície próxima do osso. A sonda coopera com um sensor em um circuito elétrico conectado ao membro alternativo para a produção de um sinal eletrónico que muda com a distância entre a primeira superfície e a segunda superfície. O circuito eletrónico compreende uma fonte de potência e um visor, O instrumento é robusto quanto à contaminação e à esterilização, e é projetado para uso por cirurgiões ca.nhotos e destros.

Description

INSTRUMENTO DE PROFUNDIDADE CIRÚRGICA

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDO RELACIONADO

Este pedido é uma continuação em parte do Pedido de Patente U.S. co-pendente N° 11/081.147, depositado em 16 de março de 2005, cujo conteúdo inteiro é incorporado aqui como referência.

CAMPO DA INVENÇÃO A invenção se refere a um instrumento para a determinação da profundidade de um orifício e, . em particular, um medidor de profundidade para a provisão de uma medição digital da profundidade de um orifício em um osso.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO Muitos procedimentos cirúrgicos requerem que os

cirurgiões prendam um dispositivo ao osso de um paciente. Em alguns procedimentos, o cirurgião cobre e prende um ou mais ossos, ou pedaços de osso, usando uma placa óssea e parafusos ou outros prendedores. Em outros procedimentos, o cirurgião usa um parafuso ou um outro prendedor sem um

outro dispositivo, por exemplo, para a fixação de um tendão transplantado. Em muitos procedimentos, o cirurgião perfura um orifício no osso, antes da fixação do prendedor ao osso. Com um orifício no lugar, o cirurgião pode selecionar mais facilmente um prendedor do comprimento apropriado. A

seleção de um prendedor de comprimento apropriado pode ser

muito importante. Se o prendedor for longo demais, o prendedor pode se projetar a partir do osso. Tipicamente, o osso se localiza contra tecidos moles que podem ser prejudicados, se o prendedor for longo demais. Embora uma

perfuração em excesso através de um metacárpico possa

PI0609142-3resultar apenas em danos mínimos à camada de gordura dentro do dedo, se o prendedor usado após a perfuração for longo demais, o paciente pode experimentar complicações mais sérias. Por exemplo, um prendedor que se projeta pode ser sentido de forma tãtil pelo paciente, impedir tecidos moles (tais como tendões, ligamentos ou músculos) de se moverem sobre a superfície do osso ou mesmo perfurar a pele. Como um exemplo diferente, complicações, tais como paralisia, podem resultar de um prendedor montado na porção de

pedículo da coluna humana que se proj eta até um ponto em que o prendedor contata a medula espinhal.

Durante uma perfuração, o cirurgião tipicamente é capaz de sentir quando a perfuração penetrou através do osso a partir de uma queda na resistência da perfuraçãocontra o osso. Devido ao fato do simples ato de perfuração não prover uma medição exata da profundidade do osso, os cirurgiões às vezes usam um medidor de profundidade analógico para a medição da profundidade do orifício.

Os medidores de profundidade analógicos tipicamente compreendem um membro de sonda central que têm uma rebarba na extremidade distai e uma luva alternativa que envolve a extremidade próxima do membro de sonda central. Para medição da profundidade de um orifício em um osso, o cirurgião confina a luva contra o lado próximo do orifício, e estende o membro de sonda para o orifício. Após estender

o membro de sonda além do lado distai do orifício, o cirurgião retrai o membro de sonda, tentando encontrar um ponto de apoio contra o lado distai do orifício com a rebarba. Tipicamente, um marcador é preso ao membro de sonda central e a luva alternativa tem uma escala graduada(em polegadas ou milímetros) ao longo de uma porção de seu comprimento. O cirurgião lê a medição de profundidade pelo exame da posição ao longo da escala graduada indicada pelo marcador preso ao membro de sonda central. Vários problemas estão associados ao medidor de profundidade analógico. Os componentes do medidor de profundidade analógico tipicamente são fabricados a partir de aço inoxidável de grau cirúrgico, com a escala graduada gravada ao longo de uma porção do comprimento do membro alternativo, produzindo uma superfície altamente refletiva. Sob as luzes de uma sala de operação brilhantes, os cirurgiões acham difícil ver a escala graduada de incrementos de comprimento da largura do milímetro. Uma medição acurada da profundidade usando-se um medidor de profundidade analógico requer que o cirurgião faça um exame de perto da escala graduada, enquanto mantém o medidor de profundidade analógico parado. Se a rebarba perder seu ponto de apoio no lado distai do orifício, a precisão da medição é diminuída e o tempo requerido para a cirurgia pode ser estendido para se permitir um reposicionamento da rebarba. Em procedimentos cirúrgicos que requerem muitas medições de profundidade, estas dificuldades são multiplicadas. Há outros problemas associados ao medidor de 25 profundidade analógico. Uma leitura acurada da escala graduada requer que os olhos do cirurgião estejam apropriadamente alinhados com a escala graduada. Visto de um ângulo, a posição do marcador em relação à escala graduada pode ser distorcida. Os olhos do cirurgião podem não estar apropriadamente alinhados com a escala graduadaenquanto o cirurgião estiver ereto de pé. O cirurgião pode ter de se curvar enquanto usa o medidor de profundidade analógico para a feitura de uma leitura acurada, porque, se o medidor de profundidade for inclinado, de modo a se fazer a leitura, a luva deslizará em relação à sonda, tornando a medição menos acurada e, possivelmente, fazendo com que a rebarba perca seu ponto de apoio sobre o lado distai do orifício, resultando nas mesmas desvantagens mencionadas acima.

Assim sendo, houve uma necessidade de um medidor de profundidade melhorado para procedimentos cirúrgicos.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A presente invenção prove um sistema e um método para medições mais rápidas e mais acuradas de profundidade durante uma cirurgia. Em uma modalidade, o sistema da presente invenção compreende uma sonda inserível em um orifício em um osso com um gancho com reentrância para posicionamento da extremidade distai da sonda contra uma primeira superfície do osso, e um membro alternativo conectado de forma deslizante à sonda e posicionável contra uma segunda superfície do osso. Um sensor gera um sinal eletrônico que varia com a distância entre a primeira superfície e a segunda superfície. Em várias modalidades, o sensor compreende capacitores, indutores ou ambos.

A presente invenção prove o primeiro instrumento eletrônico para medição de profundidade projetado para uso em um ambiente cirúrgico. Os instrumentos cirúrgicos são esterilizados para prevenção de infecção, tipicamente por exposição ao gás peróxido de hidrogênio. Além disso, os instrumentos cirúrgicos precisam operar consistentemente,mesmo após uma exposição a contaminantes tais como água, sangue ou tecido duro e mole. As demandas do ambiente cirúrgico até agora impuseram um obstáculo ao projeto de um instrumento de medição de profundidade eletrônico. Várias 5 modalidades da presente invenção provêem um medidor de profundidade cirúrgica eletrônico que é robusto para as condições de esterilização e resistente à contaminação. Várias modalidades da presente invenção também provêem um instrumento de profundidade cirúrgica que é fácil de

10 manipular e ler, produzindo medições consistentemente acuradas de profundidade.

Uma variedade de sensores eletrônicos e transdutores pode ser empregada na prática da presente invenção. Em algumas modalidades, a presente invenção emprega elementos

15 indutivos por causa de suas características mais robustas em ambientes com contaminantes sólidos ou fluidos ou fluidos de esterilização. Os elementos indutivos podem ser empregados na forma de laços condutivos padronizados usados em conjunto com um conjunto de cabeçote de leitura de laços

20 de transmissão e de recepção. Conforme será compreendido por alguém versado na técnica, outros arranjos de sensor, pré-existentes ou os quais possam ser empregados no futuro, podem ser usados com a presente invenção, desde que provejam um sinal o qual represente de forma acurada a

25 distância entre a extremidade distai de um gancho disposto na extremidade da sonda e uma superfície de referência, tal como a extremidade de uma proteção de tecido do instrumento.

A presente invenção também compreende um método para 3 0 uso de um instrumento eletrônico para medição deprofundidade. Em particular, a presente invenção prove o primeiro método de tomada de uma medição de profundidade de uma passagem em um osso e a exibição da medição digitalmente. O método da presente invenção prove uma 5 acurãcia substancialmente melhorada em medições cirúrgicas de profundidade, o que, por sua vez, significa menos problemas para pacientes cirúrgicos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS Os obj etos precedentes e outros, as vantagens e os 10 recursos da presente invenção serão evidentes a partir da descrição detalhada a seguir e dos desenhos associados, nos quais:

a Figura 1 mostra uma vista em perspectiva a partir de cima de um instrumento de profundidade cirúrgica de acordo 15 com uma modalidade da presente invenção;

a Figura 2 A mostra uma seção transversal de um instrumento de profundidade cirúrgica em uma posição retraída de acordo com uma modalidade da presente invenção;

a Figura 2A' mostra um detalhe aumentado de uma porção 20 circulada da seção transversal mostrada na Figura 2A;

a Figura 2B mostra uma seção transversal de um instrumento de profundidade cirúrgica em uma posição estendida e encaixado com a superfície distai de uma porção de osso, de acordo com uma modalidade da presente invenção;

2 5 a Figura 2B' mostra um detalhe aumentado de uma porção

circulada da seção transversal mostrada na Figura 2B;

a Figura 3 mostra uma vista em perspectiva explodida de um aloj amento selado de acordo com uma modalidade do instrumento de profundidade cirúrgica da presente invenção;

3 0 a Figura 4 mostra uma vista em perspectiva a partir debaixo de um instrumento de profundidade cirúrgica de acordo com uma modalidade da presente invenção;

a Figura mostra uma vista em seção transversal do alojamento selado e do corpo de um instrumento de 5 profundidade cirúrgica de acordo com uma modalidade da presente invenção, tomada na linha de corte 5-5 da Figura 4;

a Figura 6 A mostra uma sonda com uma rebarba, de acordo com uma modalidade da presente invenção; a Figura 6B mostra uma sonda com um gancho de acordo

com uma modalidade da presente invenção; e

a Figura 7 mostra um instrumento de profundidade cirúrgica de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção. DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Após a perfuração de um orifício em um osso durante uma cirurgia, um cirurgião freqüentemente usará um instrumento para medir a profundidade do orifício, antes da seleção de um prendedor. O sistema e o método da presente invenção são realizados usando-se um medidor de profundidade cirúrgica com um sensor eletrônico e um visor digital, os quais provêem um meio mais fácil, mais rápido e mais acurado para medição da profundidade durante uma cirurgia. Embora uma variedade de modalidades da invenção seja mostrada nas figuras anexadas, aqueles versados na técnica reconhecerão que há outros arranjos mecânicos e elétricos para a realização das medições de profundidade cirúrgica digitalmente de acordo com a presente invenção. Várias modalidades alternativas, recursos e variações também são descritos, portanto, aqui.Os instrumentos usados para procedimentos cirúrgicos devem ser robustos quanto aos contaminantes sólidos e líquidos encontrados durante uma cirurgia (tais como tecido e sangue) e às temperaturas, pressões e fluidos encontrados 5 durante a esterilização (tal como gás peróxido de hidrogênio). As duas modalidades da presente invenção mostradas nos desenhos anexados ilustram dois fatores de forma alternativos para o medidor de profundidade cirúrgica à prova de esterilização e à prova de contaminação de

acordo com a presente invenção. Em uma primeira modalidade 100 mostrada nas Figuras 1 a 5, o medidor de profundidade cirúrgica compreende uma proteção de tecido 120, um alojamento selado 130 e um corpo 140 que são robustos em relação a uma contaminação. Além disso, a primeira

modalidade 10 0 pode ser rapidamente desmontada e remontada para esterilização. Em uma segunda modalidade 200, mostrada na Figura 7, o medidor de profundidade cirúrgica compreende um corpo plenamente integrado 235, no qual é selado um sensor eletrônico e visores. A segunda modalidade é robusta

em relação a uma contaminação repetida e a uma esterilização, sem desmontagem.

Com um orifício jã perfurado, um cirurgião poderia alcançar um instrumento de profundidade cirúrgica da presente invenção, conforme mostrado pelo instrumento 100

da Figura 1. O instrumento 100 compreende uma sonda 160 com

um gancho com reentrância 165, e uma proteção de tecido 120 presa a um corpo 14 0. Um aloj amento selado 13 0 se encaixa de forma deslizante com uma ranhura lateral 14 4 do corpo 140 do instrumento 100. Conforme mostrado na Figura 1, o

alojamento selado 13 0 compreende uma janela de visor 15 0,cristas de topo ergonômicas 17 0, e ranhuras laterais ergonômicas com cristas 180. A presente invenção é adaptada para uso por um cirurgião canhoto ou destro. As ranhuras laterais com cristas 180 são côncavas para a superfície lateral do alojamento selado 130 e são dispostas simetricamente em um dos lados do alojamento selado 13 0.

Uma modalidade alternativa do fator de forma da presente invenção é mostrada na Figura 7 como a segunda modalidade 200. Nesta modalidade alternativa, a invenção

compreende um fator de forma substancialmente cilíndrico. Conforme discutido acima, a segunda modalidade 200 compreende um corpo integrado 23 5 que é robusto à contaminação e esterilização sem desmontagem. Com referência à Figura 7, a segunda modalidade 200 compreende

um corpo integrado 235 com uma ranhura de corrediça 239 e uma janela de visor 250 formada ali. De acordo com uma modalidade, de modo que o mesmo instrumento possa ser usado por cirurgiões destros e canhotos, uma janela de visor 250 (e o visor associado) será provida em ambos os lados

direito e esquerdo do instrumento. Em outras palavras, com

respeito à Figura 7, uma outra janela de visor 250 (e um visor) será disposta de modo similar no outro lado do instrumento. A extremidade distai do corpo integrado 235 inclui uma proteção de tecido 220. Em uma modalidade, o método da presente invenção é praticado pelo posicionamento da extremidade distai da proteção de tecido 22 0 contra a superfície próxima do osso (conforme mostrado em relação às Figuras 2A e 2B, descritas abaixo) . De acordo com uma modalidade, o corpo integrado 235 do instrumento 200 pode

ser fabricado a partir de duas peças substancialmentesimétricas que podem ser desmontadas e remontadas, para facilitação da esterilização. Conforme mostrado na Figura 7, as duas peças se adaptam em conjunto ao longo de uma linha através da metade do corpo integrado 235. Em várias 5 modalidades, as duas peças podem ser rosqueadas em conjunto, ou seladas em conjunto por um adesivo resistente à contaminação e à esterilização. Além disso, conforme mostrado na Figura 7, o fator de forma de segunda modalidade 200 também compreende ranhuras para dedos

dispostas em direção ao seu lado de fundo.

Retornando à primeira modalidade do fator de forma mostrado pelo instrumento 100 na Figura 1, o instrumento 100 inclui ranhuras laterais 180, as quais são formadas na peça de fundo 13 9 do alojamento selado 13 0 (veja a Figura

` 3) . Em outras modalidades, contudo, as ranhuras laterais 18 0 podem ser formadas em ambas a peça de topo 138 e a peça de fundo 13 9, de modo que as ranhuras laterais se estendam a partir do topo para o fundo simetricamente ao longo dos lados do alojamento selado 130. Conforme será apreciado por

aqueles versados na técnica, ainda em outras modalidades, as ranhuras laterais 180 podem ser convexas para a superfície lateral do alojamento selado 13 0, e podem ser formadas com uma superfície de protuberâncias ao invés de cristas, ou com outras superfícies que provejam atrito e

uma superfície tátil, mesmo após uma exposição a uma contaminação por sólido ou líquido. Além disso, em todas as modalidades mostradas nos desenhos associados, a janela de visor 150 está posicionada mais próxima da extremidade distai do instrumento. Conforme será apreciado por aqueles

versados na técnica, a janela de visor 150 pode serposicionada em qualquer lugar no instrumento, por exemplo, mais próxima da extremidade próxima. Além disso, múltiplas janelas de visor podem ser dispostas em várias localizações no instrumento. Todos esses recursos e variações estão contemplados no escopo da presente invenção.

Uma modalidade do método para a tomada de medições de profundidade de acordo com a presente invenção começa com o cirurgião mantendo o instrumento 100 na mão direita ou na esquerda. A Figura 2A mostra uma seção transversal

longitudinal do instrumento 100 com a sonda 16 0 em uma posição retraída, e uma porção de osso 10 mostrada também em seção transversal. De acordo com uma modalidade do método da presente invenção, o cirurgião começa uma medição de profundidade pela localização da posição do orifício na

porção de osso 10. Conforme mostrado no detalhe aumentado da Figura 2A' , a ponta do gancho com reentrância 165 se projeta ligeiramente além da extremidade distai 122 da proteção de tecido 120, desse modo permitindo que o cirurgião detecte a posição do orifício, quando a ponta do

gancho com reentrância 165 deslizar para o orifício. Nesta posição, a extremidade distai 122 da proteção de tecido 120 se confina contra a superfície próxima 3 0 da porção de osso 10. Em uma modalidade, o instrumento 100 é calibrado para uma leitura de profundidade zero quando a espera (ou a

extremidade próxima) do ganho 165 estiver alinhada com a extremidade distai 122 da proteção de tecido 120.

Em uma modalidade, o método da presente invenção também compreende uma etapa em que o cirurgião estende a sonda 160 para o orifício 20 da porção de osso 10. A Figura

2B mostra uma seção transversal do instrumento 100 em umaposição estendida. A Figura 2B' mostra um detalhe aumentado da Figura 2B, na qual o gancho com reentrância 165 tem um ponto de apoio na superfície distai 40 do orifício 20. Nas seções transversais mostradas nas Figuras 2B e 2B' , a 5 extremidade distai 122 da proteção de tecido 120 permanece contra a superfície próxima 3 0 da porção de osso 10 na qual o orifício 2 0 está presente. A partir da posição mostrada na Figura 2B', o cirurgião lê uma medição de profundidade a partir de um visor eletrônico atras da janela de visor 15 0

no compartimento 134 do alojamento selado 13 0.

Conforme mostrado nas Figuras 2A' e 2B' , a porção de osso 10 é bicortical, isto é, a porção de osso 10 tem uma primeira camada cortical próxima 12 (veja a Figura 2A' ), uma camada porosa 14 e uma segunda camada cortical distai

16 (veja a Figura 2B' ) . Deve ser notado, contudo, que a presente invenção é adequada para uso com ossos tendo outras estruturas, incluindo ossos sólidos, corticais, unicorticais ou porosos. A presente invenção pode mesmo ser usada para medidor de profundidade cirúrgica de orifícios

ou cavidades em outros tipos de tecido.

Conforme descrito acima, o orifício 20 pode ser um orifício formado na porção de osso 10. No uso do instrumento 100 para medição da distância a partir de uma superfície próxima 3 0 formada na camada cortical próxima 12 25 até uma superfície distai 4 0 formada na camada cortical distai 16, o instrumento 10 0 opera de modo que a distância entre a extremidade distai 122 da proteção de tecido 120 (a qual se confina com a superfície próxima 12) e a extremidade próxima do gancho com reentrância 165 (o qual

tem um ponto de apoio na superfície distai 16) sej adeterminada por um sensor eletrônico, gerando uma medição precisa da distância entre a superfície próxima 30 e a superfície distai 40. O sensor eletrônico pode compreender elementos indutivos ou capacitivos em um conjunto de leitura em uma placa de circuito impresso e elementos indutivos ou capacitivos em um conjunto de incremento em uma placa de circuito impresso no compartimento 14 6 do corpo 140 (veja a Figura 5) . Mais especificamente, a sonda 160 do instrumento 100 é inserida na extremidade próxima 22 do orifício 20, através do orifício 20 e para fora a partir de uma extremidade distai 2 6 do orifício 20, de modo que o gancho com reentrância 165 da sonda 160 se estenda além da superfície distai 40 da porção de osso 10. Uma extensão do gancho com reentrância 165 a partir do corpo 140 é realizada de acordo com o instrumento 10 0 ao se pressionar um polegar ou dedo indicador contra as cristas de topo 17 0 no alojamento selado 130. Conforme deve ser claro para aqueles de conhecimento comum na técnica, se o orifício 2 0 for um orifício formado por uma broca de perfuração de simetria cilíndrica, as bordas próxima e distai 22 e 26 serão aproximadamente circulares.

A extremidade distai da sonda 160 é equipada com um gancho com reentrância 165 no instrumento 100 mostrado nas Figuras 1, 2, 4 e 7. Em outras modalidades, contudo, o gancho com reentrância 165 pode ser substituído por um outro meio para a detecção da superfície distai 40. Em particular, as Figuras 6A e 6B mostram em perfil modalidades mecânicas alternativas da extremidade distai da sonda 160. A Figura 6A mostra uma rebarba 167 na extremidade distai da sonda 160. A Figura 6B mostra umgancho 169 na extremidade distai da sonda 160 .

Com o gancho com reent rânc ia 165 em sua extremidade distai, a sonda 160 pode assumir um ponto de apoio na superfície distai 4 0 da porção de osso . O instrumento 100 é mostrado nesta posição nas Figuras 2B e 2B'. Uma vez que o gancho com reentrância 165 tenha passado completamente através da borda distai 26, o eixo da sonda 16 0 é deslocado de forma ligeira lateralmente, de modo que a reentrância no gancho com reentrância 165 se confine contra a borda distai 26. Uma retração ligeira da sonda 160 então permite que o gancho com reentrância 165 se encaixe (ou assuma um ponto de apoio) na superfície distai 4 0 da camada cortical distai 16. Uma retração do gancho com reentrância 165 é realizada de acordo com o instrumento 100 pela compressão das ranhuras laterais 180 com o polegar e o indicador, e puxando-se ligeiramente. Desta maneira, a superfície próxima do gancho com reentrância 165 e a extremidade distai da proteção de tecido 12 0, respectivamente, são posicionadas contra a superfície distai 40 e a superfície próxima 30 da porção de osso 10, e através do uso de uma tração ligeira, são retidas ali. Na leitura do visor eletrônico, quando a invenção for mantida nesta configuração física, ao cirurgião é provida uma medição acurada da profundidade do orifício 20 na porção de osso 10.

Embora na modalidade descrita na Figura 1 a sonda 16 0 inclua uma fixação mecânica (na forma de um gancho com reentrância 165) , outros meios mecânicos e não mecânicos para posicionamento da extremidade distai da sonda 16 0 contra a superfície distai 4 0 da porção de osso 10 podemser usados em outras modalidades da presente invenção. Em particular, sensores eletrônicos podem ser usados em outras modalidades para se detectar onde a superfície distai 4 0 termina. Por exemplo, um transdutor ultra-sônico, ótico ou um outro sensor pode ser usado para se detectar onde a superfície distai 4 0 termina pela medição de uma refletividade ou transmissividade acústica ou ótica diferencial ou outras características, conforme a sonda 160 atravessar o orifício 20. Nessas modalidades, um sensor

eletrônico pode ser montado na extremidade distai da sonda 160 em uma configuração perpendicular ao comprimento da sonda 16 0. Alternativamente, a extremidade distai da sonda 16 0 pode incluir apenas uma perfuração disposta perpendicularmente ao comprimento da sonda 16 0, e um

conduto que prove uma conexão acústica, ótica ou elétrica a um sensor incluído no alojamento selado 13 0. Conforme será reconhecido por técnicos versados, um conduto como esse poderia ser provido por uma sonda oca, uma fibra ótica ou um fio isolado, respectivamente. Mais ainda, em algumas

modalidades, um dispositivo de detecção de corrente pode

ser posto em conexão elétrica (por exemplo, com um fio isolado) com a extremidade distai do sensor para a detecção de . uma mudança na resistividade ou na condutividade do ambiente local para a extremidade distai da sonda 160. O instrumento 100 ainda inclui uma porção de

referência que se confina contra a superfície próxima 3 0. Na modalidade da invenção mostrada nos desenhos anexados, a porção de referência é provida por uma proteção de tecido 12 0. A proteção de tecido 12 0, conforme mostrado a título

de exemplo nas Figuras 1, 2, 4 e 7, tem um formato cônicoafunilado. A proteção de tecido inclui uma parte oca cilíndrica em seu núcleo, através da qual a sonda 160 pode se estender e retrair. Em outras modalidades, a proteção de tecido pode assumir um formato mais estreito, mais longo ou 5 mais alongado para se permitir uma passagem mais fácil através de tecidos dispostos entre o cirurgião e a superfície próxima 30 da porção de osso 10. Por exemplo, em uma outra modalidade, a proteção de tecido 120 pode ser substituída por uma luva cilíndrica simples adaptada em uma

peça cônica na extremidade distai do corpo do instrumento. O formato cônico afunilado da proteção de tecido 120 mostrada nas Figuras 1, 2, 4 e 7, contudo, pode ser desejável para minimização da tensão mecânica nas juntas entre a proteção de tecido 120 e o corpo 140.

Em uma modalidade, a extremidade do corpo 14 0 mais

próxima da proteção de tecido 120 tem um niple roscado (não mostrado na Figura 1) de diâmetro maior do que o diâmetro da sonda 160. No instrumento 100, o niple roscado é integralmente formado com a extremidade do corpo 14 0. Em

uma outra modalidade, o niple roscado pode ser preso à

extremidade distai do corpo 14 0 por um dispositivo mecânico ou por um adesivo. Em todas essas modalidades, a proteção de tecido 12 0 é provida com uma superfície roscada complementar, de modo que a proteção de tecido 120 e o 25 corpo 14 0 sej am presos pelo enroscamento da proteção de tecido 120 no niple roscado do corpo 140. Nessas modalidades, a proteção de tecido 120 pode ser formada a partir de um plástico moldado por injeção ou a partir de um metal usinado. Em outras modalidades, a proteção de tecido

12 0 pode ser formada como uma peça sem emendas única com ocorpo 14 0.

A proteção de tecido 120 e a sonda 160 são concentricamente dispostos de modo que a extremidade distai da proteção de tecido 122 se confine com a superfície 5 próxima 3 0 da porção de osso 10 de uma maneira similar àquela de uma placa óssea ou uma cabeça de prendedor. Assim sendo, a proteção de tecido 120 e o gancho com reentrância 165 cooperam de modo que uma posição relativa (e, portanto, a distância) proveja uma medição acurada da profundidade do 10 orifício 20, de modo que um parafuso ou um prendedor possa ser selecionado, cujo comprimento é acomodado pelo orifício 20 .

Na modalidade da invenção provida pelo instrumento 10 0, um movimento do alojamento selado 13 0 é efetivo no

deslocamento da posição da sonda 160, porque a sonda 160 e o alojamento selado 13 0 são afixados, conforme mostrado na Figura 3. Uma porção do lado de fundo do alojamento selado 130 é formada em uma superfície de combinação 132. A sonda 16 0 é envolvida por e presa na porção do lado de fundo do

alojamento selado que forma a superfície de combinação 132. Na modalidade, a sonda 160 é adaptada com pressão com interferência na peça de fundo 13 9 do alojamento selado 13 0. Também são mostradas na Figura 3 as partes mecânicas do alojamento selado 130, incluindo a peça de topo 138, a

peça de fundo 139 e o selo 136. Em uma modalidade, o selo 136 é um anel em O, o qual é robusto quanto a uma contaminação repetida e uma esterilização. Além disso, a Figura 3 mostra a janela de visor 150, a qual em uma modalidade da invenção é provida por uma lente de

policarbonato. O compartimento 134 no alojamento selado 130I

prove o suporte mecânico para o sensor eletrônico e o visor(não mostrado na Figura 3) . Conforme descrito abaixo, aeletrônica presa ao compartimento 134 dentro do alojamentoselado 13 0 compreende o conjunto de cabeçote de leitura de um sensor indutivo ou capacitivo ou outro, um visor e umafonte de potência (tal como uma bateria).

Na modalidade do aloj amento selado 13 0 mostrada naFigura 3, os componentes eletrônicos (incluindo um sensoreletrônico, um visor e uma fonte de potência) são selados

dentro do compartimento 134 com um anel em O 136. Alémdisso, o alojamento selado 13 0 pode ser selado com epóxi,cola ou outros adesivos. Em outras modalidades, oalojamento selado 130 pode ser selado mecanicamente com umaferragem, tais como parafusos ou botões de pressão no

compartimento 134. Embora a modalidade do alojamento selado13 0 mostrada na Figura 3 sej a proj etada para permanecerselada durante a cirurgia e a esterilização, será apreciadopor aqueles versados na técnica que em uma modalidadealternativa o alojamento selado 13 0 pode ser projetado para

desmontagem parcial ou completa para esterilização. Todos

estes recursos e variações são contemplados no escopo dapresente invenção.

Quando selada, a modalidade do aloj amento selado 13 0mostrada na Figura 3 é resistente à água para várias atmosferas de pressão. Mais ainda, os materiais usados paraa fabricação do aloj amento selado 13 0 são selecionados paraserem mecanicamente inertes a contaminantes químicos oufluidos de esterilização, à temperatura ambiente e nastemperaturas requeridas para esterilização em uma

autoclave. Por exemplo, o aloj amento selado 13 0 pode sermoldado a partir de acrílico, poliéster, PVC, ou outromaterial plástico quimicamente inerte. Em outrasmodalidades, o alojamento selado pode ser feito a partir demetais, tais como alumínio, latão ou aço inoxidável. 0alojamento selado 13 0 também é projetado para prover apenasbordas macias arredondadas que sejam seguras para uso em umambiente cirúrgico. Por exemplo, a modalidade do alojamentoselado 13 0 mostrada nas Figuras 1 a 5 está em conformidadesubstancial com o teste de agudez do Underwriters

Laboratories UL 1349.

Embora o instrumento 100 mostrado nos desenhosanexados inclua um visor, será compreendido por aquelesversados nas técnicas de eletrônica que a presente invençãopode ser praticada usando-se um visor externo em

comunicação com um dispositivo sem fio. No instrumento 100,um transmissor sem fio pode ser conectado ao conjunto decabeçote de leitura no alojamento selado 130. Nessasmodalidades sem fio, um receptor sem fio poderia serposicionado a uma distância curta do medidor de

profundidade cirúrgica (por exemplo, em uma plataformapróxima da mesa de operação), e um visor eletrônico poderiaser conectado ao receptor sem fio. Além disso, como umsuplemento para uma exibição visual, o instrumento pode serprovido com uma capacidade de leitura de áudio que pode,

por exemplo, bipar ou prover um outro sinal audível, quandoo instrumento detectar que um movimento da sonda parou, ehouve um intervalo apropriado no qual se faz uma medição.Além disso, o instrumento pode incluir a capacidade de adistância exibida também ser portada de forma audível

através de uma voz simulada de um alto-falante mantido noi '

instrumento. Desta maneira, a determinação do cirurgião dadistância também pode ser verificada a partir daarticulação audível da distância, provendo confiançaadicional na precisão da leitura. Uma vista em perspectiva do instrumento 100 a partir

do fundo é mostrada na Figura 4. Conforme mostrado naFigura 4, a presente invenção inclui vários recursosergonômicos além das cristas de topo 170 (mostradas nasFiguras 1 e 3). Em particular, o instrumento 100 inclui ranhuras laterais conformadas simetricamente com cristas18 0 e ranhuras para dedo 190. Conforme mostrado na vistafinal em seção transversal da Figura 5, as ranhuras paradedo 190 são formadas no lado de fundo convexo 192 do corpo140. De acordo com uma modalidade do método da presente

invenção, um cirurgião poria um dedo indicador em umaprimeira ranhura lateral 18 0, um polegar na ranhura lateraloposta 180, e o restante dos dedos nas ranhuras para dedo190 integradas com o corpo 14 0. O projeto ergonômico dapresente invenção permite que um cirurgião use o sistema e

realize o método da presente invenção com uma única mão,

direta ou esquerda. Mais ainda, a presente invenção deixa olado de fundo 192 inteiramente desobstruído, de modo que ocirurgião esteja sempre livre para pegar no corpo 140.

Alguns recursos estruturais da invenção mostrada na Figura 5 têm a vantagem de permitirem que o instrumento 100se j a desmontado e remontado para esterilização. Emparticular, o aloj amento selado 13 0 e o corpo 14 0 sãoconectados de forma deslizante ao longo de uma superfíciede combinação 132 do aloj amento selado 13 0 e uma superfície

de combinação alternativa 14 2 formada na ranhura lateral144 do corpo 14 0. A sonda 160, a qual está encaixada noaloj amento selado 13 0, desliza através das ranhuraslaterais 144 do corpo 140 e para um canal cilíndricoafunilado formado na proteção de tecido 120. Em uma outramodalidade, a proteção de tecido 12 0 pode prover um canalem formato de buraco de fechadura (ou invés de umcilíndrico) , para permitir que as pontas de sonda semsimetria cilíndrica (isto é, pontas tais como a rebarba 167ou o gancho 169 mostrados nas Figuras 6A e 6B) passem

através dali durante a desmontagem e a remontagem doinstrumento 10 0. Mais ainda, nessas outras modalidades, aproteção de tecido 12 0 pode ser girada, após a montagem,para se evitar que a extremidade distai da sonda 160 seretraia na proteção de tecido 12 0. Uma rotação como essa é

permitida quando a proteção de tecido 12 0 é rosqueada nocorpo 14 0, conforme descrito acima. Sem um canal em formatode buraco de fechadura, as pontas de sonda de simetria nãocilíndrica devem ter uma largura máxima menor do que odiâmetro total do canal cilíndrico na proteção de tecido

120.

Quando conectada de forma deslizante conforme mostradono instrumento 10 0, a presente invenção não requer óleoslubrificantes, de modo que os materiais sejam inteiramentecompatíveis com um ambiente cirúrgico. Com referência à

Figura 3, o instrumento 100 é mostrado em seção transversal(ao longo do plano 4-4 através do aloj amento selado 13 0mostrado na Figura 3) visto voltado para a extremidadedistai. O alojamento selado 130 é mostrado na Figura 3, como compartimento 134 (novamente, mostrado sem componentes

eletrônicos internos), e as cristas de topo 170. O selo 136também é mostrado disposto entre a peça de topo 13 8 e apeça de fundo 139 do alojamento selado 130. Além disso, asuperfície de combinação 13 2 da peça de fundo 13 9 émostrada encaixada com a superfície de combinação alternativa 14 2 formada por e dentro da ranhura lateral 144do corpo 140. Também, a sonda 160 é mostrada concêntrica àextremidade da superfície de combinação 132 da peça defundo 139. Ao se permitir uma conexão deslizável entre oalojamento selado 13 0 e o corpo 14 0, a superfície de

combinação 132 do alojamento 13 0 e a superfície decombinação complementar do corpo facilitam a desmontagem ea remontagem do instrumento 100 para esterilização. Maisainda, devido ao fato de as superfícies não seremsimétricas a partir da esquerda para a direita ao longo da

linha 5-5 na Figura 5, o sistema pode ser remontado apenascom o visor voltado para a extremidade distai. O projetonão simétrico das superfícies de combinação complementaresassim impede que a presente invenção seja remontadaincorretamente.

20 Os sensores eletrônicos usados no sistema e no método

da presente invenção compreendem sensores capacitivos eindutivos e conjuntos de sensor. Os sensores e os conjuntosde sensor estão prontamente disponíveis comercialmente apartir de fabricantes, tais como Sylvac e Mitutoyo. Por

25 exemplo, conjuntos capacitivos e indutivos de cabeçote deleitura e cabeçote de escrita são usados em calibradoresdigitais, tais como aqueles feitos pela Mitutoyo AmericaCorporation, 965 Corporate Blvd., Aurora, IL e pela GuilinMeasuring and Cutting Works, 106 Chongxin Road, Guangxi,

30 Guilin 541002, República Popular da China. Em geral, osensor eletrônico preso no compartimento 134 do alojamentoselado 13 0 assume a forma de um sensor eletrônicoconvencional, um visor e um conjunto de fonte de potênciapara uso em um dispositivo de medição de comprimento que fica em elementos indutivos ou capacitivos ou outros. Paraalgumas modalidades, os elementos indutivos podem provervantagens até à extensão em que indutores provêem mediçõesmais uniformes e consistentes através de uma variedade maisampla de condições ambientais. Por exemplo, o instrumento 10 0 pode ser construído com um padrão de laços indutivosdepositados ao longo do compartimento de padrão de sensor14 6 do corpo 14 0, e um conjunto de cabeçote de leitura deface preso dentro do compartimento 134 do alojamento selado130 . Em varias modalidades da presente invenção, o sensor eletrônico pode ser conectado a um microprocessador ou a umoutro dispositivo eletrônico digital, de modo a se produziruma saida para um visor eletrônico, tal como um visor decristal liquido ou um visor de diodo emissor de luz. Em outras modalidades, o microprocessador ou um outrodispositivo eletrônico digital pode ser conectado a umtransmissor sem fio, conforme descrito acima. Em algumasmodalidades, um circuito de condicionamento de sinal podese interpor nos elementos indutivos ou capacitivos do sensor eletrônico e no microprocessador ou outro dispositivo eletrônico digital usado para acionamento dovisor, desse modo se garantindo que níveis corretos decorrente e voltagem de entrada sejam providos para osvários componentes. Conforme será reconhecido por técnicos versados, uma fonte de potência, tal como uma bateriaprimária ou secundaria, pode ser conectada ao circuito decondicionamento de sinal ou ao microprocessadordiretamente.

O microprocessador ou um outro dispositivo eletrônico digital usado para acionamento do visor pode serconfigurado para prover medições de profundidade empolegadas, milímetros ou frações dos mesmos. Em váriasmodalidades, o alojamento selado 13 0 pode incluir botõesque permitem que o cirurgião selecione como a unidade

preferida de medição é exibida. Em uma modalidade, omicroprocessador ou um outro dispositivo eletrônico digitalé configurado para prover uma leitura positiva paraprofundidade conforme a sonda 160 for estendida a partir dasuperfície próxima 30 em direção à superfície distai 40 da

porção de osso 10, e uma leitura nula quando a sonda 160for retraída, de modo que a espera do gancho este j aalinhada com a extremidade distai da proteção de tecido. Emuma outra modalidade, a presente invenção pode serconfigurada para permitir uma nova zeragem do dispositivo

pela provisão de um botão de calibração. Ainda em outrasmodalidades, a presente invenção pode prover botões deligar e desligar (ou um botão de alternar de liga/desliga),ou um botão para armazenamento e manutenção da mediçãomostrada presentemente no visor para leitura após a sonda

160 ter sido movida. Nessas modalidades, o botão pode serformado no aloj amento selado 13 0 .

O visor eletrônico da presente invenção é selecionadopara uma inspeção visual rápida e fácil durante umacirurgia. O visor eletrônico, contudo, pode prover uma

informação além das medições de profundidade. Por exemplo,a presente invenção pode ser provida como uma parte de um kit (não mostrado) incluindo uma placa óssea, que combina com uma cabeça e uma haste formadas no parafuso. O sensor eletrônico pode ser calibrado para compensar ou prover um 5 deslocamento correspondente a uma porção da cabeça e da haste de parafuso recebidas na placa óssea. Assim sendo, a presente invenção poderia ser configurada para sugerir um parafuso em particular selecionado a partir do kit para uso com a placa óssea, ao invés de uma medição de comprimento.

O visor eletrônico também pode prover uma indicação que a leitura não é estável, por exemplo, porque a proteção de tecido 12 0 e a sonda 16 0 não estão geralmente estacionarias uma em relação à outra. Este evento é mais típico quando um tecido mole compressível fica preso no gancho com

reentrância 165, ou entre a proteção de tecido 120 e a superfície próxima 3 0 ou, em geral, quando a extremidade distai da sonda 160 não está seguramente posicionada. Neste sentido, deve ser notado que a sonda 16 0 pode ser provida sem qualquer fixação mecânica em sua extremidade distai.

Como um exemplo, a extremidade distai da sonda 160 pode ser inserida até uma profundidade, de modo que sua extremidade distai seja coincidente com, mas geralmente não se estenda além da borda distai 26 do orifício 20. Ao usar uma modalidade como essa, o cirurgião pode por um batente ou um

dedo na superfície distai 4 0 da porção de osso 10 para

parar a sonda 160, quando ela tiver atingido a borda distai 26 .

Em uma modalidade, o sensor eletrônico e a eletrônica associada podem ser blindados de uma interferência

eletromagnética, por exemplo, pelo revestimento do interiordo alojamento selado 13 0 com uma tinta condutiva contendo microesferas de metal. Essa blindagem pode ser efetiva na redução de interferência de campos magnéticos de freqüência baixa, ou outros campos magnéticos erráticos. A blindagem é desejãvel pelo menos porque o método da presente invenção pode ser praticado em conjunto com o uso de uma almofada magnética para manutenção de instrumentos cirúrgicos (não mostrada nas Figuras 1 a 3).

Todas as referências, incluindo publicações, pedidos de patente e patentes, citadas aqui são incorporadas desse modo como referência até à mesma extensão como se cada referência fosse indicada individual e especificamente para ser incorporada como referência e fosse estabelecida em sua totalidade aqui. O uso dos termos "um" , "uma" e "o (a)" e referentes similares no contexto de descrição da invenção (especificamente no contexto das reivindicações a seguir) devem ser construídos como cobrindo o singular e o plural, a menos que indicado de outra forma aqui ou claramente contradito pelo contexto. A recitação de faixas de valores aqui é meramente pretendida para servir como um método abreviado de referência individualmente a cada valor separado caindo na faixa, a menos que indicado de outra forma aqui, e cada valor separado é incorporado no relatório descritivo como se fosse individualmente recitado ali. Todos os métodos descritos aqui podem ser realizados em qualquer ordem adequada, a menos que indicado de outra forma aqui ou claramente contradito de outra forma pelo contexto. O uso de todos e quaisquer exemplos, ou de uma linguagem de exemplo (por exemplo, "tal como") provida aquié pretendido meramente para mais bem iluminar a invenção e não impõe uma limitação ao escopo da invenção, a menos que reivindicado de outra forma. Nenhuma linguagem no relatório descritivo deve ser construída como indicando qualquer elemento não reivindicado como essencial para a pratica da invenção.

Uma variedade de modalidades da invenção é descrita e ilustrada aqui; variações daquelas modalidades tornar-se-ão evidentes para aqueles de conhecimento comum na técnica,

mediante a leitura da descrição precedente. Os inventores esperam que técnicos versados empreguem tais variações conforme apropriado, e os inventores pretendem que a invenção seja praticada de outra forma além do descrito especificamente aqui. Assim sendo, esta invenção inclui

todas as modificações e os equivalentes do assunto recitado nas reivindicações em apenso a este, conforme permitido pela lei aplicável. Mais ainda, qualquer combinação dos elementos descritos acima em todas as variações possíveis dos mesmos está englobada pela invenção, a menos que

indicado de outra forma aqui ou claramente contradito de outra forma pelo contexto. Não é a intenção dos inventores renunciarem ou dedicarem de outra forma qualquer reivindicação válida ao assunto descrito aqui ao público, e pretende-se que as reivindicações a seguir capturem o

escopo inteiro da invenção descrita aqui.

Claims (12)

REIVINDICAÇÕES

1. Instrumento geralmente alongado para medição da profundidade de um orifício com uma primeira borda e uma segunda borda, o instrumento tendo um eixo longitudinal, o instrumento caracterizado pelo fato de compreender:um primeiro membro geralmente alongado orientado substancialmente ao longo do eixo longitudinal e o qual é inserível no orifício, o primeiro membro compreendendo uma porção posicionãvel contra uma primeira superfície na qual a primeira borda do orifício é formada; eum segundo membro geralmente alongado orientado substancialmente ao longo do eixo longitudinal e o qual é conectado de forma deslizante ao primeiro membro, o segundo membro compreendendo uma porção posicionãvel contra uma segunda superfície na qual a segunda borda do orifício é formada e um sensor que gera um sinal eletrônico que varia em relação à distância entre o primeiro membro e o segundo membro.

2. Instrumento geralmente alongado para medição da profundidade de um orifício com uma primeira borda e umasegunda borda, o instrumento tendo um eixo longitudinal, o instrumento caracterizado pelo fato de compreender:um primeiro membro geralmente alongado orientado substancialmente ao longo do eixo longitudinal e o qual é inserível no orifício, o primeiro membro compreendendo uma porção posicionãvel contra uma primeira superfície na qual a primeira borda do orifício é formada; eum segundo membro geralmente alongado orientado substancialmente ao longo do eixo longitudinal e o qual é conectado de forma móvel ao primeiro membro, o segundomembro compreendendo:uma porção posicionãvel contra uma segunda superfície na qual a segunda borda do orifício é formada; um sensor que gera um sinal eletrônico que varia em relação à distância entre o primeiro membro e o segundo membro; um visor eletrônico substancialmente orientado ao longo e geralmente centralizado em torno do eixo longitudinal e em comunicação com o sensor que exibe uma informação relativa à distância medida pelo sensor; e onde o primeiro membro e o segundo membro são conectados de forma móvel ao longo de uma primeira superfície do primeiro membro e uma segunda superfície do segundo membro.

3. Instrumento, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato da porção do primeiro membro posicionãvel contra a primeira superfície ser uma rebarba, um gancho, um gancho com reentrância, um sensor ótico ou um transdutor ultra-sônico.

4. Instrumento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3 ou 4, caracterizado pelo fato do sensor do segundo membro incluir um capacitor ou um indutor.

5. Instrumento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda compreender um visor eletrônico substancialmente orientado ao longo e geralmente centralizado em torno do eixo longitudinal para exibição de uma informação representativa da distância medida pelo sensor.

6. Instrumento, de acordo com a reivindicação 2 ou 5,caracterizado pelo fato do visor eletrônico ser um visor de cristal liquido ou um visor de LED.

7. Instrumento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, caracterizado pelo fato do sensor do segundo membro estar contido em um alojamento selado.

8. Instrumento, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato do alojamento selado compreender pelo menos dois lados conformados de forma substancialmente simétrica para a acomodação de um uso por pessoas canhotas e destras.

9. Instrumento, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato do primeiro membro e o segundo membro serem destacãveis para facilitar a esterilização.

10. Instrumento, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9, caracterizado pelo fato do instrumento ter um fator de forma substancialmente cilíndrico.

11. Instrumento, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato do primeiro membro ainda compreender uma superfície de combinação e um segundo membro ainda compreender uma superfície de combinação complementar encaixada de forma deslizante com a superfície de combinação do primeiro membro.

12. Instrumento, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, ou 11, caracterizado pelo fato da porção do segundo membro posicionãvel contra a segunda superfície incluir uma proteção de tecido.