數(shù)字深度計的制作方法

專利名稱：數(shù)字深度計的制作方法
技術領域：
本發(fā)明通常涉及測量裝置，特別是涉及一種數(shù)字測量裝置，它設置成測量物體(例如骨)中的孔或開孔的長度或深度。
背景技術：
很多外科手術過程需要外科醫(yī)生將裝置固定在病人的骨上。在一些過程中，外科醫(yī)生使用接骨板、螺釘或其它緊固件來跨過和固定一個或多個骨或骨片。在其它過程中，外科醫(yī)生使用螺釘或其它緊固件(而沒有另外的裝置)來例如固定移植鍵。在很多過程中，外科醫(yī)生在將緊固件固定在骨上之前在該骨中鉆孔。在孔就位的情況下，外科醫(yī)生可以更容易地選擇合適長度的緊固件。在一些情況下，選擇合適長度的緊固件對于避免并發(fā)癥很重要，因為可以知道當緊固件太長時，該緊固件可能從骨中凸出，并傷害相鄰的軟組織。
在鉆孔過程中，外科醫(yī)生通常能夠從鉆頭相對于骨的阻力下降而感覺到鉆頭已經透過骨。因為鉆孔并不提供對骨的深度的確切測量，因此外科醫(yī)生有時使用普通模擬深度計來測量孔的深度。示例的現(xiàn)有
才莫擬深度計可由gSource， LLC of Emerson, NJ; Synthes Inc. of WestChester, PA和其它醫(yī)療儀器公司得到。
模擬深度計設置成沿它的長度的 一部分具有刻度標(單位為英寸或亳米)。為了使用模擬深度計來測量骨中的孔的深度，外科醫(yī)生通常將探測器部件插入孔中；使探測器部件超過孔的遠側伸出；使探測器部件退回，以便使得探測器的倒鉤或鉤"發(fā)現(xiàn)支承"在孔的遠側；以及使得活動標記器抵靠孔的近側，以便指示沿刻度標的位置，該位置給出長度或深度測量值。
在 一些情況下，外科醫(yī)生很難使用這樣的模擬深度計獲得精確的測量值。在一種情況下，刻度標可能很難在明亮的手術室燈光下讀出。在另一種情況下，外科醫(yī)生可能無法定位或對齊刻度標以便進行不失真地觀察。為了解決前述問題，已經開發(fā)了數(shù)字外科手術深度儀器。數(shù)字外科手術深度儀器的實例在共同轉讓的美國專利申請
No.ll/081147和11/376399中披露，這些文獻被本文參引。盡管這樣的數(shù)字外科手術深度儀器用于測量骨中的孔的深度，它用于相對較淺手術領域，但是當試圖解決脊骨、髖、骨盆或其它較深區(qū)域的骨測量問題時很難使用這樣的儀器。前述專利申請的外科手術深度計的一些實例使用與探測器一起運動的數(shù)字顯示器，也就是，當探測器延伸通過骨時，顯示器運動遠離用戶。因此，當外科醫(yī)生必須在較深和非常受限制的身體空間中工作時，可以知道，這樣的數(shù)字外科手術深度儀器可能很難定位和獲得讀數(shù)，因為顯示器可能定位在較深的外科手術區(qū)域內部，遠離外科醫(yī)生。
因此，具有近側定位和大致靜止的用戶界面的新的深度計將是本領域的重要改進，例如便于在較深外科手術區(qū)域中進行骨、組織等中的孔的深度測量。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種數(shù)字深度計，用于測量在物體例如骨中的孔或開孔的深度或長度。在一個實施例中，深度計包括近側定位和大致靜止的用戶界面部分，該用戶界面部分包括顯示器和至少一個促動器；閱讀器軸，該閱讀器軸包括遠端和近端，該近端與用戶界面部分連接；探測器，該探測器從閱讀器軸的遠端延伸，并包括尖端，該尖端設置成定位孔的遠側表面；套筒部件，該套筒部件包括設置成抵靠孔的近側表面的遠端，該套筒部件與閱讀器軸連接，用于相對平移和旋轉運動；以及傳感器，該傳感器置于閱讀器軸和套筒部件之間，用于測量在閱讀器軸和套筒部件之間的相對平移運動。在一些實施例中，深度計可以包括用于對齊傳感器的元件的裝置。


圖l表示了示例深度計的透視圖，表示了部件的示例運動；
圖2表示了圖1的示例深度計的另一透視圖3表示了圖1的示例深度計的軸部分沿線3-3的徑向剖視圖4表示了圖1的示例深度計沿軸線L的縱剖圖4A表示了圖4中所示的示例深度計的軸部分的放大剖視圖5表示了圖1的示例深度計的用戶界面和閱讀器軸的透視圖5A表示了圖5中所示的閱讀器軸的遠端的放大透視圖6表示了圖1的示例深度計的內部套筒的透視圖；以及
圖6A表示了圖6中所示的內部套筒的遠端的放大透視圖。
具體實施例方式
下面參考附圖，圖中提供了數(shù)字針形(spinal)深度計的實施例。該實施例可以用于當希望確定在物體中的孔或開孔的精確長度或深度時的各種用途。 一種這樣的用途例如是這樣的醫(yī)療過程，其中，外科醫(yī)生需要鉆孔穿過一個或多個骨或骨片，并選擇本領域已知的螺釘、銷或其它緊固件來用于穿過該孔插入，這樣，骨可以進行連接、融合或以其它方式修復。在一個實施例中，因為用戶界面部分是近側定位并且在使用深度計進行測量的過程中大致靜止，因此使用該深度計將特別有利于測量在相對較深外科手術區(qū)域中的骨深度，例如當試圖解決脊骨、髖、骨盆或其它區(qū)域的骨測量問題時。盡管深度計的一個實施例可以有利地用于前述較深外科手術區(qū)域用途，但是本發(fā)明的深度計并不局限于這些用途。
如圖1中所示，示例深度計100包括用戶界面部分120和軸部分140,該軸部分140從用戶界面部分120縱向伸出。如可知的那樣，當深度計100使用時，用戶界面部分120設置成靠近用戶，這樣，用戶界面部分120在使用深度計進行測量時大致靜止并且很容易讓用戶看見。下文中，術語近側將用于表示深度計IOO(或它的部件)的、靠近或接近深度計100的用戶的端部或部分，而術語遠側將用于表示深
10度計100 (或它的部件)的、遠隔或遠離深度計100的用戶的端部或部分。
如圖1中進一步所示，示例深度計100的軸部分140包括閱讀器軸150，該閱讀器軸150從殼體130縱向伸出；針頭或探測器160;以及外部套筒170?？梢灾溃喿x器軸150、探測器160和外部套筒170繞標記為"L"的縱向軸線相互同軸。而且，如標記"M"的雙頭箭頭和虛線遠側定位的外部套筒170所示，可以知道，外部套筒170設置成沿軸線L沿由"D，，表示的遠側方向以及由"P，，表示的近側方向線性運動或平移。如圖所示，閱讀器軸150、外部套筒170和探測器160設置成使得套筒170可以沿探測器160的大部分長度平移。也就是，外部套筒170的長度可以基本類似于探測器160 (和閱讀器軸150)。換句話說，如圖4中所示，外部套筒170的總長度可以大約是閱讀器軸150和探測器160的長度的一半。而且，如標記為"R"的雙頭圓箭頭所示，用戶界面部分120可繞軸線L相對于外部套筒170旋轉，反之亦然。盡管圖l中未示出，但是存深度計的一些實施例中可以提供內部套筒(以參考標號180來標記，并在圖3、 4、 4A、 6和6A中示出)，以便于在外部套筒170和用戶界面部分120 (和閱讀器軸150)之間的相對《走轉運動"R"。
下面參考圖2，圖2更詳細地表示了示例深度計100。如圖2中所示，所示近側定位和大致靜止的用戶界面部分120包括殼體130、在殼體上的一個或多個促動器132、 134以及顯示器136。應當知道，殼體130可以包圍示例深度計100的各個部件(未示出)。例如具有多個集成電路(IC)芯片(例如微處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器等)的控制和操作電路例如電路板如PCB和其他電子和/或電氣部件可以設置在殼體130內。而且，電源(未示出)例如可重新充電或一次性的電池可以^沒置在殼體130中，這樣，深度計100可以以無系繩/無線的方式來使用。如所知的那樣，促動器132、 134可以向深度計100的內部電路提供輸入信號，以便例如控制顯示器136的操作。
如圖所示，殼體130為大致平行六面體形狀，具有大致矩形形狀的前側，該前側包括顯示器136,不過，殼體130和顯示器136可以 根據(jù)需要以其它方式來構造。 一個或多個促動器132、 134例如可以是 按鈕、開關、旋鈕等。用戶可以驅動促動器132、 134，用于打開和關 閉深度計100、使測量值復位或定零點、改變測量單位(例如英寸、 毫米等)等。盡管表示了兩個促動器132、 134，但是根據(jù)需要可以提 供更少或更多的促動器。顯示器136可以是本領域已知的各種顯示裝 置，例如液晶顯示器(LCD)面板、薄膜晶體管(TFT)、發(fā)光二極管 (LED)陣列等。顯示器136可以設置成顯示多個字母數(shù)字標記，用于 向用戶提供所測量的長度的視覺指示。例如，顯示器136可以設置成 顯示5個數(shù)字，包括一個三數(shù)字測量值和一個兩數(shù)字十進制或分數(shù)量 (當示例深度計100設置成測量在大約10mm至大約150mm范圍的長 度或深度時)。
下面筒要參考圖5和5A來介紹閱讀器軸150。如圖5中所示，閱 讀器軸包括從殼體130縱向伸出的本體部分152。該本體部分152包 括與殼體130連接的近端154。在一些實施例中，閱讀器軸150和殼 體130的至少一部分(例如上半部分或下半部分)成一體地或整體地 模制或者以其它方式形成。閱讀器軸150的遠端156包括尖端，該尖 端帶有縱向盲孔158 (圖5A),該縱向盲孔158i殳置成接納探測器160 的一部分。
在一個實施例中，探測器160可以通過本領域已知的粘接劑或其 它機械緊固裝置而牢固安裝在閱讀器軸150上，不過，在另一實施例 中，探測器160可以與閱讀器軸150可拆卸地連接，以便于深度計100 的清潔、消毒等。例如，探測器160的近端164可以具有與盲孔158 (圖5A)基本類似的直徑，這樣，探測器160與閱讀器軸150摩擦連 接，并可從該閱讀器軸150上取下。也可選擇，探測器160的近端164 可以配有螺紋并被旋入至閱讀器軸150的互補螺紋孔中。根據(jù)這樣的 結構，探測器160可以從閱讀器軸150處脫開，以便能夠對探測器160 單獨消毒。如所知那樣，在一些實施例中，探測器160可以由足夠便 宜的材料(例如塑料)來制造，這樣，探測器160可以是一次性的。
12在探測器160可以為一次性時的深度計實施例中，深度計100可以與 多個探測器160—起出售或者以其它方式包裝成一套工具。另外，一 個或多個探測器160可以與深度計IOO分開出售、包裝或以其它方式 提供。
如圖2中所示，探測器160包括探測器本體162,該探測器本體 162具有近端164和遠端166。近端164與閱讀器軸150的遠端156 連接，如圖4中最清楚地示出的那樣。而且，遠端166包括尖端168, 該尖端168設置成定位物體的遠側表面。如圖所示，尖端168可以沿 與軸線L(圖1)大致垂直的方向從探測器本體162的表面向外伸出。 這樣，當探測器160插入穿過物體的孔或開孔內時，尖端168設置成"發(fā) 現(xiàn)支承，，或卡在物體的遠側表面上，這樣，可以確定孔或開孔的深度或 長度。尖端168可以選擇地設置成具有鉤、倒鉤或用于與遠側表面機 械連接的類似物。不過，在深度計100—些實施例中，尖端168可以 包括或設置成具有用于檢測、識別、定位或以其它方式檢測遠側表面 的裝置。這樣的裝置可以是光學元件、超聲波發(fā)射器、密度確定裝置 等，用于確定或定位孔的底表面或開孔的遠側孔隙。探測器160可以 是由足夠堅固以便抵抗彎曲或變形的材料(例如金屬如鋼或鋁)制造 的線材或細棒材。
如圖2中進一步所示，外部套筒170包括套筒本體172，該套筒 本體172有近端174和遠端176。如所知的那樣，外部套筒170包括 縱向延伸的柱形開孔179 (圖4A),該柱形開孔179從近端174至遠 端176延伸套筒本體172的整個長度，這樣，外部套筒170大致設置 為中空的環(huán)形柱或管。這樣，人們可以知道，外部套筒170設置成用 于相對于閱讀器軸150和探測器160而沿軸線L線性平移。盡管用戶 界面部分120可以通過使外部套筒170保持靜止而在深度計100的使 用過程中保持大致靜止，但是用戶可以抓住用戶界面部分120來使閱 讀器軸150和探測器160相對于外部套筒170以大致疊套方式運動或 平移。同樣，深度計IOO可以以雙手方式使用，使用一支手來使用戶 界面部分120保持大致靜止，并使用另 一支手來使外部套筒170運動，或者相反。而且，如所知那樣，用戶界面部分120(和連接的閱讀器 軸150)可以繞軸線L相對于外部套筒170旋轉(圖1，箭頭R)，這 樣，顯示器136可以定向成由用戶在深度計100的使用過程中最好地 觀察。
如圖所示，套筒本體172可以包括把手部分178，以便幫助用戶 握住外部套筒170和使該外部套筒170運動。所示的把手部分178可 以包括多個鋸齒狀的周向環(huán)，不過，把手部分178可以包括在套筒本 體172的外表面的至少一部分上的滾花或其它處理(例如人機工程的 手指槽、粗糙表面等)。在一些實施例中，套筒本體172的遠端176 可以包括密封部件例如墊片、墊圏等，這樣，將防止固體和液體污染 物進入套筒本體172的空心內部孔中。這樣的密封部件可以有彈性(例 如由橡膠等制成)，這樣，尖端168可以通過，例如用于拆卸深度計 100,以便清潔、消毒、維修等。如前所述，盡管圖2中未示出，但是 在深度計的一些實施例中，可以提供內部套筒(以參考標號180來標 記，且在圖3、 4、 4A、 6和6A中示出)，以《更于在外部套筒170和用 戶界面部分120 (以及相連的閱讀器軸150)之間的相對平移和/或旋 轉運動(圖1，箭頭R)。
在深度計100的示例實施例的示例使用中，用戶首先將套筒170 定位在基本退回或近側的位置，這樣，探測器160基本露出。然后， 用戶將探測器160插入物體的孔或開孔中(最好如共同轉讓的美國專 利申請No.ll/081147和11/376399中所述，這兩篇文獻被本文參引)， 直到探測器160的遠端166經過孔或開孔的遠側表面伸出。然后，用 戶調節(jié)探測器160，直到探測器尖端168卡在遠側表面上。這時，用 戶4吏外部套筒170向遠側運動，直到套筒本體172的遠端176與孔或 開孔的近側表面接觸。隨著外部套筒170向遠側運動，用戶閱讀定位 在近側的顯示器136，以便確定孔或開孔的長度或深度。在使用過程 中，盡管用戶界面部分120保持相對于用戶大致靜止，以便使顯示器 136最佳定位成用于閱讀，但是用戶可以在外部套筒170的運動之前 或之后使得用戶界面部分120旋轉。200780046518.7 如所知的那樣，深度計100可以利用任何適當?shù)臋z測裝置來確定
要測量的孔或開孔的長度或深度。合適的機械、機電或電子傳感器(例 如線性編碼器)可以使用聲學、超聲波、電容、電場、電感、電磁(例
如Hall效應類型)和光學部件中的任意一個或多個來確定相對或絕對 距離測量值。下面參考圖3、 4、 4A、 5、 5A、 6和6A來介紹用于深 度計100的示例傳感器，該示例傳感器測量、檢測、識別或以其它方 式來確定在探測器尖端168和套筒本體172的遠端176之間的長度或 距離。
如圖3、 4和4A中所示，示例深度計100的軸部分140還可以包 括內部套筒180，該內部套筒180置于外部套筒170和閱讀器軸150 之間。由圖4可知，由于基本封閉的遠端176和連接器或連接件175 (該連接器或連接件175在外部套筒170的近端174處與該外部套筒 170匹配)，內部套筒180保持在外部套筒170中。連接件175可以是 保持蓋，該保持蓋包括大致柱形的本體，該本體設有內螺紋，該內 螺紋與近端174的表面上的互補螺紋接合；以及具有唇緣或凸肩的近 端，該唇緣或凸肩徑向向內延伸(朝著軸線L),以便與內部套筒180 的近端184接觸，這樣，內部套筒180和外部套筒170—起沿軸線L 縱向運動。通過使連接件175與外部套筒170脫開，可以進行深度計 100的拆卸。
如圖4A中所示，至少一個傳感器190置于內部套筒180和閱讀 器軸150之間，以便測量外部套筒170相對于閱讀器軸150的相對、 絕對和漸增運動(例如距離、速度等)中的至少一個(反之亦然)。在 一個實施例中，該至少一個傳感器190可以測量外部套筒170相對于 固定參考點(例如探測器160的尖端168或者閱讀器軸150的近端154 ) 運動的絕對距離。應當知道，內部套筒180和閱讀器軸150設置成避 免在該至少一個傳感器l卯的、相配合的第一和第二傳感器元件192、 194之間的未對準、退耦或錯誤通信，從而保證運動和距離的測量或 確定。在所示實施例中，內部套筒180和閱讀器軸150設置成具有互 補(在本領域中也稱為"鍵合")表面，這樣，閱讀器軸150只有在正確定向時才能夠插入內部套筒180中。不過，在不包括內部套筒180 的其它實施例中，閱讀器軸150、外部套筒170以及第一和第二傳感 器元件192、 194中的一個或多個可以以其他方式設置，以便保證由該 至少一個傳感器190來精確測量。閱讀器軸150和內部套筒180將在 下文中更詳細介紹。
如圖5和5A中所示，閱讀器軸150的本體部分152大致為半柱 形或截頭柱形形狀。如圖3的徑向剖視圖中所示，閱讀器軸150的本 體部分152具有大致D形截面。在圖5A中，本體部分152表示為包 括大致平面形的第一表面152a和大致柱形的第二表面152b。該至少 一個傳感器l卯(圖4A)的第一傳感器元件192設置在大致平面形的 第一表面152a上，不過，第一傳感器元件192也可以選擇地設置在第 二表面152b上，或者甚至在兩個表面152a和152b上。第一傳感器 元件192可以基本沿本體部分152的整個長度延伸。第一傳感器元件 192可以是與用戶界面部分120的電路(例如控制器)通信的有源感 應、電容或光學元件。由圖3、 5和5A已知，第一傳感器元件192可 以包括一個或多個縱向延伸的導體，該導體是在印刷電路板(例如柔 性電路等)上的電線、電纜或痕跡(trace )。而且，最好由圖5A可知， 第一傳感器元件192還可以包括多個電感、電容或光學元件，這些元 件可以與縱向延伸的導體耦合和布置在該導體上。如圖所示，多個電 感、電容或光學元件設置成與一個或多個縱向延伸的導體大致垂直， 但是這些元件也可以以其它方式設置。盡管未示出，但是應當知道， 該多個電感、電容或光學元件基本沿本體部分152的整個長度延伸。 而且，盡管未示出，但是應當知道，該多個電感、電容或光學元件中 的至少一個和該一個或多個縱向延伸的導體可以與用戶界面部分120 的電路連接。在一些情況下，多個電感、電容或光學元件可以與一個 或多個縱向延伸的導體成一體或整體形成。
如圖6和6A所示，內部套筒180有點類似于外部套筒170，并包 括縱向延伸的半圓柱或截頭圓柱形的開孔188，該開孔188在套筒本 體182的整個長度上從近端184延伸至遠端186，這樣，內部套筒180大致設置為空心柱體或管。由圖3可知，開孔188具有大致D形徑向 截面，以便基本與閱讀器軸150的大致D形徑向截面形狀相對應。套 筒本體182的長度基本相當于閱讀器軸150的本體部分152的長度(圖 5)。如圖6A所示，縱向延伸的半圓柱或截頭圓柱形開孔188包括大 致平面形內表面188a和大致柱形內表面188b。該至少一個傳感器190 (圖4A)的第二傳感器元件194設置在該大致平面形第一內表面188a 上，不過，第二傳感器元件194也可以選擇地設置在第二表面188b 上，或者甚至在兩個表面188a和188b上。無論如何第二傳感器元件 194設置在開孔188中，以便與閱讀器軸150上的第一傳感器元件192 配合。第二傳感器元件194可以為基本無源元件，例如永/磁體、光學 元件(例如標記)等，它設置成與第一傳感器元件192配合、通信或 以其它方式相互作用。在所示實施例中，當內部套筒180與閱讀器軸 150對齊和滑動配合以用于沿軸線L (圖l)縱向平移時，第一和第二 傳感器元件192、 194i殳置成相互作用或以其它方式相互通信。因此， 當閱讀器軸150相對于內部套筒180縱向平移(或者相反)時，傳感 器元件192、 194也運動，以便向用戶界面部分120的電路提供信號(例 如脈沖等)，該電路處理信號，并在顯示器136上顯示距離測量值。
由圖3、 5和6可知，軸部分140的三部分結構(即閱讀器軸150 以及外部套筒170和可選的內部套筒180)有利于外部套筒170相對 于探測器160(和用戶界面部分120)的獨立旋轉和平移運動。也就是， 內部套筒180能夠平移，但是不能相對于閱讀器軸150旋轉，而內部 套筒180和閱讀器軸150 (它們鍵合成用于縱向平移)設置成用于相 對于外部套筒170旋轉(反之亦然)。這樣，用戶界面部分120可以根 據(jù)需要相對于外部套筒170定位成用于方便用戶的各種觀察角度/方 位。在外部套筒170的旋轉和平移過程中，在顯示器136上顯示的距 離測量值或指示可以以基本連續(xù)和實時的方式變化。
盡管第一和第二傳感器元件192、 194表示和介紹為分別設置在閱 讀器軸150和內部套筒180上，但是它們可以相反設置。而且，盡管 第一和第二傳感器元件192、194表示和介紹為設置在各大致平面形部
17分152a、 188a上，但是笫一和第二傳感器元件192、 194可以選擇地 設置在半圓柱或截頭圓柱形部分152b、 188b上。而且，盡管閱讀器 軸150和內部套筒180表示和介紹為具有互補或鍵合的半圓柱或截頭 圓柱形的相應本體部分152和開孔188，但是閱讀器軸150和內部套 筒180也可以另外設置成具有本領域已知的其它合適的互補或鍵合形 狀或表面。
另外，盡管前述示例深度計IOO提供了數(shù)字的顯示測量值，但是 深度計IOO可以另外包括普通類型的刻度，該刻度提供絕對刻度測量 值。例如，閱讀器軸150的表面(例如半圓柱或截頭圓柱形的部分152b) 可以帶有多個刻度標，例如數(shù)字和局部標志。這樣，當外部套筒170 縱向運動時，近端174將與普通類型刻度上的標記重合，這樣，用戶 可以確認或雙重檢查在顯示器136上指示的距離。
傳感器和傳感器組件可以在市場上很容易地由制造商例如Sylvac 和Mitutoyo獲得。例如，電容和電感的讀出頭和寫入頭組件用于數(shù)字 卡尺中，例如由Mitutoyo America Corporation, 965 Corporate Blvd., Aurora, IL制造和由 Guilin Measuring and Cutting Works (106 ChongxinRoad，廣西桂林541002，中國)制造。
在各種實施例中，該至少一個傳感器190可以與控制器(例如微 處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器DSP、現(xiàn)場可編程門陣列FPGA 或其它控制器類型的裝置)進行有線或無線通信，以便產生輸出來控 制顯示器136。在一些實施例中，信號調節(jié)電路可以放入電子傳感器 的電感或電容元件和控制器類型裝置，以便保證向各部件提供正確的 輸入電流和電壓水平。
顯示器可以設置成以一個或多個各種公制或英制單位(例如英寸、 毫米)和通過十進制數(shù)或它們的分數(shù)來提供測量值。促動器132、 134 可以方便選擇要顯示的測量值的優(yōu)選單位。在一些實施例中，深度計 100可以另外提供顯示測量值的聽覺指示，這樣，用戶不需要一直、 間歇或周期性地查看顯示器。在一些實施例中，深度計100可以進行 用戶校準(例如通過驅動其中一個促動器132、 134)。也可選擇，深度計100可以自己校準或自己調零點。
除了測量值指示，顯示器還提供了讀數(shù)不穩(wěn)定的指示，例如因為
探測器160和外部套筒170中的一個或兩個相對彼此并不是大致靜止 的。而且，在一個實施例中，傳感器190和相關電子裝置可以通過例 如在殼體130內部涂上包含金屬微球體的導電漆而被保護不受電磁干 擾。這樣的屏蔽可以有效減少低頻磁場或其它雜散電磁場的干擾。
在介紹本發(fā)明的上下文中(特別是在下面的權利要求中)使用的 術語"一"、"一個，，和"該"以及類似措辭應當解釋為覆蓋單個和多個， 除非在文中另外表示或者與上下文明顯矛盾。這里介紹的值的范圍只 是用作它們的簡單表示方法來單獨介紹落在范圍內的各單個值，除非 文中另外表示，且各單個值包含在說明書中就像它被單獨引用。這里 所述的所有方法可以以任意合適的順序來執(zhí)行，除非文中另外表示或 者與上下文明顯矛盾。這里使用的任意和所有實例或示例性的語言(如 "例如")只是為了更好地闡述本發(fā)明，而不是限制本發(fā)明的范圍，除 非另外要求。在說明書中的語言不能解釋為任意沒有要求的元件是實 現(xiàn)本發(fā)明所必須的。
這里已經介紹了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，包括本發(fā)明人已知用于實 現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式，但是應當知道，所示實施例只是示例，并不是 限制本發(fā)明的范圍。
權利要求
1.一種數(shù)字深度計裝置，其用于測量在較深外科手術區(qū)域的物體中的孔的深度，該裝置包括細長的閱讀器軸，該閱讀器軸包括遠端和近端；用戶界面部分，該用戶界面部分設置在細長閱讀器軸的近端，該用戶界面部分包括顯示器和至少一個促動器，該促動器控制該顯示器和該裝置中的至少一個的操作；探測器，該探測器與閱讀器軸的遠端連接并從該遠端伸出，該探測器包括尖端，該尖端設置成定位物體的遠側表面；套筒部件，該套筒部件包括遠端，該遠端設置成抵靠物體的近側表面，套筒部件與細長的閱讀器軸連接，用于相對于通過細長閱讀器軸的縱向軸線進行相對平移和旋轉運動；以及傳感器，該傳感器置于細長閱讀器軸和套筒部件之間，用于測量在細長閱讀器軸和套筒部件之間的相對平移運動。
2. 根據(jù)權利要求l所述的裝置，其中當套筒部件相對于細長閱 讀器軸運動時，用戶界面部分相對于探測器大致靜止。
3. 根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中探測器能夠從細長閱讀器 軸上拆卸。
4. 根據(jù)權利要求3所述的裝置，其中探測器能夠單獨消毒。
5. 根據(jù)權利要求3所述的裝置，其中探測器是一次性的。
6. 根據(jù)權利要求l所述的裝置，其中傳感器包括第一和第二傳 感器元件，該第一和第二傳感器元件中的其中一個與細長閱讀器軸的 外表面連接，該第一和第二傳感器元件中的另一個與套筒部件的內表 面連接。
7. 根據(jù)權利要求6所述的裝置，還包括用于使第一和第二傳感 器元件保持對齊的裝置。
8. 根據(jù)權利要求7所述的裝置，其中用于保持對齊的裝置包括 第二套筒部件，該第二套筒部件與第一套筒部件同軸，并置于細長閱讀器軸和第一套筒部件之間。
9. 根據(jù)權利要求8所述的裝置，其中細長閱讀器軸包括大致平 面形的縱向延伸外表面，第一和第二傳感器元件中的其中一個布置在 該縱向延伸外表面上；第二套筒部件包括縱向延伸的開孔，該開孔具 有大致平面形表面，第一和第二傳感器元件中的另一個布置在該大致 平面形表面上。
10. 根據(jù)權利要求9所述的裝置，其中第一套筒部件包括大致 柱形的縱向延伸開孔，第二套筒部件包括大致柱形的縱向延伸外表面， 該縱向延伸外表面便于用戶界面部分相對于第 一套筒部件進行相對旋 轉。
11. 根據(jù)權利要求l所述的裝置，其中傳感器是線性編碼器。
12. 根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中 細長閱讀器軸的遠端包括盲孔，該盲孔具有第一直徑；以及 探測器包括與尖端相對的近端，該近端具有與第一直徑基本相當?shù)牡诙睆?，使得探測器與細長閱讀器軸摩擦連接，并能夠從該閱讀 器軸上拆卸。
13. 根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中探測器的尖端設置成在 遠側表面上得到支承。
14. 根據(jù)權利要求13所述的裝置，其中探測器的尖端從探測器 的縱向本體大致垂直地伸出。
15. 根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中探測器的尖端包括用于 檢測遠側表面的第二傳感器。
16. —種數(shù)字深度計裝置，其用于測量孔的深度，該孔具有近側 表面和遠側表面，該裝置包括用戶界面部分，該用戶界面部分包括顯示器和至少一個促動器， 該促動器控制該顯示器和該裝置中的至少一個的操作；閱讀器軸，該閱讀器軸包括遠端和近端，該近端與用戶界面部分 連接；探測器，該探測器與閱讀器軸的遠端連接并從該遠端伸出，該探測器包括設置成定位遠側表面的尖端；套筒部件，該套筒部件包括設置成抵靠近側表面的遠端，該套筒 部件與閱讀器軸連接，用于相對于經過閱讀器軸的縱向軸線而進行相 對平移和旋轉運動；以及傳感器，該傳感器置于閱讀器軸和套筒部件之間，用于測量在閱 讀器軸和套筒部件之間的相對平移運動。
17. 根據(jù)權利要求16所述的裝置，其中傳感器包括第一和第二 傳感器元件，該第一和第二傳感器元件中的其中一個與閱讀器軸的外 表面連接，該第一和第二傳感器元件中的另一個與套筒部件的內表面 連接。
18. 根據(jù)權利要求17所述的裝置，還包括用于使第一和第二傳 感器元件保持對齊的裝置。
19. 根據(jù)權利要求18所述的裝置，其中用于保持對齊的裝置包 括第二套筒部件，該第二套筒部件與第一套筒部件同軸，并置于閱讀 器軸和第一套筒部件之間。
20. 根據(jù)權利要求19所述的裝置，其中閱讀器軸包括大致平面 形的縱向延伸外表面，第一和第二傳感器元件中的其中一個布置在該 縱向延伸外表面上；第二套筒部件包括縱向延伸的開孔，該開孔有大 致平面形表面，第一和第二傳感器元件中的另一個布置在該大致平面 形表面上。
21. 根據(jù)權利要求20所述的裝置，其中第一套筒部件包括大致 柱形的縱向延伸開孔，第二套筒部件包括大致柱形的縱向延伸外表面， 該縱向延伸外表面便于用戶界面部分相對于第一套筒部件進行相對旋 轉。
22. 根據(jù)權利要求16所述的裝置，其中傳感器是線性編碼器。
23. 根據(jù)權利要求16所述的裝置，其中 閱讀器軸的遠端包括盲孔，該盲孔具有第一直徑；以及 探測器包括與尖端相對的近端，該近端具有與第一直徑基本相當?shù)牡诙睆?，使得探測器與閱讀器軸摩擦連接，并可從該閱讀器軸拆卸。
24. 根據(jù)權利要求16所述的裝置，其中探測器的尖端設置成在 遠側表面上得到支承。
25. 根據(jù)權利要求24所述的裝置，其中探測器的尖端從探測器 的縱向本體大致垂直地伸出。
26. 根據(jù)權利要求16所述的裝置，其中探測器的尖端包括用于 檢測遠側表面的第二傳感器。
27. —種數(shù)字深度計裝置，其用于測量孔的深度，該孔具有近側 表面和遠側表面，該裝置包括用戶界面部分，該用戶界面部分包括顯示器和至少一個促動器， 該促動器控制該顯示器和該裝置中的至少一個的操作；以及縱向延伸的閱讀器軸，該閱讀器軸包括鍵合外表面、遠端和與用 戶界面部分連接的近端；探測器，該探測器與縱向延伸閱讀器軸的遠端連接并從該遠端伸 出，探測器包括尖端，該尖端設置成在遠側表面上得到支承；第一套筒部件，該第一套筒部件包括大致柱形的外表面和縱向延 伸的開孔，該開孔具有相對于閱讀器軸的鍵合外表面的互補鍵合表面， 第一套筒部件可在縱向延伸的閱讀器軸上平移；第二套筒部件，該第二套筒部件包圍第一套筒部件，該第二套筒 部件包括外表面、設置成抵靠孔的近側表面的遠端以及大致柱形的縱 向延伸開孔；以及傳感器，該傳感器置于縱向延伸的閱讀器軸的鍵合外表面和第一 套筒部件的互補鍵合表面之間。
28. 根據(jù)權利要求27所述的裝置，其中傳感器包括第一和第二 傳感器元件，該第一和第二傳感器元件中的其中一個與鍵合外表面連 接，該第一和第二傳感器元件中的另一個與互補鍵合表面連接。
29. 根據(jù)權利要求27所述的裝置，其中鍵合外表面和互補鍵合 表面各自包括大致平面形部分，第一和第二傳感器元件中的其中一個 設置在該大致平面形部分上。
30. 根據(jù)權利要求27所述的裝置，其中傳感器是線性編碼器。
31. 根據(jù)權利要求27所述的裝置，其中 閱讀器軸的遠端包括具有第一直徑的盲孔；以及探測器包括與尖端相對的近端，該近端具有與第一直徑基本類似 的第二直徑，使得探測器與閱讀器軸摩擦連接，并可從該閱讀器軸拆 卸。
32. 根據(jù)權利要求27所述的裝置，其中閱讀器軸具有大致D 形的徑向截面，第一套筒部件具有大致類似D形的縱向延伸開孔。
33. 根據(jù)權利要求27所述的裝置，還包括可拆卸地與第二套筒 部件的近端接合的蓋，用于將第一套筒部件保持在大致柱形的縱向延 伸開孔中。
34. 根據(jù)權利要求33所述的裝置，其中所述蓋包括內螺紋，以 便可與第二套筒部件的外表面上的互補螺紋進行螺紋連接。
35. 根據(jù)權利要求27所述的裝置，還包括把手，該把手設置在 第二套筒部件的外表面上。
36. —種數(shù)字深度計裝置，其用于測量孔的深度，該孔具有近側 表面和遠側表面，該裝置包括用戶界面部分，該用戶界面部分包括殼體、布置在該殼體中的控 制電路、與該控制電路連接的顯示器以及至少一個促動器，該促動器 與控制電路連接，用于改變顯示器的指示；縱向延伸的閱讀器軸，該閱讀器軸包括鍵合外表面、遠端和與用 戶界面部分連接的近端；探測器，該探測器從縱向延伸閱讀器軸的遠端伸出，探測器包括 尖端，該尖端設置成在遠側表面上得到支承；內部套筒部件，該內部套筒部件包括大致柱形的外表面和縱向延伸的開孔，該開孔具有相對于閱讀器軸的鍵合外表面的互補鍵合表面， 內部套筒部件可沿縱向延伸的閱讀器軸的基本整個長度平移；外部套筒部件，該外部套筒部件包圍內部套筒部件，該外部套筒 部件包括外表面、設置成抵靠孔的近側表面的遠端以及大致柱形的縱向延伸開孔；連接件，該連接件與外部套筒部件的近端可拆卸地接合，用于將內部套筒部件保持在大致柱形的縱向延伸開孔內；以及傳感器，該傳感器包括第一和第二傳感器元件，該第一傳感器元 件與控制電路連接，并設置在縱向延伸閱讀器軸的鍵合外表面上，第 二傳感器元件設置在內部套筒部件的互補鍵合表面上。
37. 根據(jù)權利要求36所述的裝置，其中縱向延伸的閱讀器軸具 有大致D形的徑向截面，內部套筒部件具有基本類似D形的縱向延伸 開孔。
38. 根據(jù)權利要求36所迷的裝置，其中傳感器是線性編碼器， 第一傳感器元件是電場發(fā)射裝置、電磁場發(fā)射裝置和光學閱讀器裝置 中的至少一種。
全文摘要
數(shù)字深度計用于測量在物體中的孔的深度。在一個實施例中，深度計包括用戶界面部分，該用戶界面部分具有顯示器和至少一個促動器；閱讀器軸，該閱讀器軸具有遠端和近端，該近端與用戶界面連接；探測器，該探測器從閱讀器軸的遠端伸出，并包括尖端，該尖端設置成定位孔的遠側表面；套筒部件，該套筒部件具有設置成抵靠孔的近側表面的遠端，該套筒部件與閱讀器軸連接成用于相對平移和旋轉運動；以及傳感器，該傳感器置于閱讀器軸和套筒部件之間，用于測量在閱讀器軸和套筒部件之間的相對平移運動。在一些實施例中，深度計可以包括用于對齊傳感器的元件的裝置。
文檔編號A61B5/103GK101677784SQ200780046518
公開日2010年3月24日 申請日期2007年11月5日 優(yōu)先權日2006年11月7日
發(fā)明者A·卡加諾維斯基, J·Y·S·金 申請人:艾多斯米德有限責任公司