BR112014025092B1 - Conjunto de chave para um instrumento cirúrgico ultrassônico incluindo um compartimento de cabo configurado para ser segurado em apenas uma das mãos - Google Patents

Abstract

disposições de chave para instrumentos cirúrgicos ultrassônicos. a presente invenção refere-se a conjuntos de chave para instrumentos cirúrgicos ultrassônicos de mão. os conjuntos de chave podem incluir uma primeira disposição de chave que é operacionalmente suportada em uma porção frontal de um compartimento de mão do instrumento cirúrgico e é seletivamente móvel a pelo menos um primeiro contato de chave. os conjuntos de chave podem incluir, ainda, uma segunda disposição de chave que compreende pelo menos um botão de chave direito que é suportado de modo móvel em um lado direito do compartimento de cabo em relação a pelo menos um contato direito e um botão de chave esquerdo que é suportado de modo móvel em um lado esquerdo do compartimento de cabo que é seletivamente móvel em relação a pelo menos um contato esquerdo.

Description

REIVINDICAÇÃO DE PRIORIDADE

[001] Este pedido reivindica o benefício do pedido provisório U.S. n° de série 61/621.876, depositado em 9 de abril de 2012, e que está aqui incorporado, a título de referência em sua totalidade.

CAMPO DA TÉCNICA

[002] A presente revelação refere-se, de modo geral, a sistemas cirúrgicos ultrassônicos e, mais particularmente, a sistemas ultrassônicos e eletrocirúrgicos que permitem aos cirurgiões executar operações de corte e coagulação.

ANTECEDENTES

[003] Os instrumentos cirúrgicos ultrassônicos estão encontrando aplicações cada vez mais difundidas em procedimentos cirúrgicos, em virtude das características exclusivas de desempenho de tais instrumentos. Dependendo de suas configurações e parâmetros operacionais específicos, os instrumentos cirúrgicos ultrassônicos podem permitir corte de tecido e hemóstase por coagulação de maneira substancialmente simultânea, minimizando desejavelmente o trauma para o paciente. A ação cortante é tipicamente executada por um atuador de extremidade, ou ponta da lâmina, na extremidade distal do instrumento, que transmite energia ultrassônica ao tecido colocado em contato com o atuador de extremidade. Os instrumentos ultrassônicos dessa natureza podem ser configurados para uso em cirurgias abertas, em procedimentos cirúrgicos laparoscópicos ou endoscópicos, como procedimentos roboticamente assistidos.

[004] Alguns instrumentos cirúrgicos utilizam energia ultrassônica tanto para o corte preciso como a coagulação controlada. A energia ultrassônica corta e coagula através do uso de temperaturas mais baixas do que aquelas usadas pela eletrocirurgia. Vibrando em altas frequências (por exemplo, 55.500 vezes por segundo), a lâmina ultrassônica desnatura a proteína presente nos tecidos para formar um coágulo pegajoso. A pressão exercida sobre os tecidos pela superfície da lâmina achata os vasos sanguíneos e permite que o coágulo forme uma vedação hemostática. A precisão da operação do corte e da coagulação é controlada pela técnica do cirurgião e pelo ajuste do nível de potência, borda da lâmina, tração do tecido e pressão da lâmina.

[005] Um desafio primário da tecnologia ultrassônica para dispositivos médicos, entretanto, continua a ser o selamento de vasos sanguíneos. O trabalho realizado pela requerente e outros tem mostrado que o selamento ótimo de vasos ocorre quando a camada muscular interna de um vaso é separada e afastada da camada adventícia antes da aplicação de energia ultrassônica padrão. Os esforços atuais para obter essa separação envolvem o aumento da força de pinçagem aplicada ao vaso.

[006] Ademais, o usuário nem sempre tem retroinformação visual do tecido sendo cortado. Consequentemente, seria desejável fornecer alguma forma de retroinformação para indicar ao usuário que o corte está concluído quando não houver retroinformação visual disponível. Sobretudo, sem alguma forma de indicador de retroinformação para indicar que o corte está concluído, o usuário pode continuar a ativar o instrumento ultrassônico e isso pode resultar em possíveis danos ao instrumento ultrassônico e ao tecido circundante causados pelo calor gerado quando o instrumento ultrassônico é ativado sem pouco ou nenhum material entre as garras.

[007] O transdutor ultrassônico pode ser modelado como um circuito equivalente, compreendendo uma primeira ramificação que tem uma capacitância estática e uma segunda ramificação "de movimento" que tem indutância, resistência e capacitância serialmente conectadas que define as propriedades eletromecânicas do ressonador. Geradores ultrassônicos convencionais podem incluir um indutor de sintonia para cancelar a capacitância estática em uma frequência de ressonância de modo que substancialmente toda a corrente de saída do gerador flua para a ramificação de movimento. A corrente da ramificação de movimento, juntamente com a tensão de acionamento, define a impedância e magnitude de fase. Consequentemente, com o uso de um indutor de sintonia, a corrente de saída do gerador representa a corrente da ramificação de movimento, e o gerador é, desse modo, capaz de manter sua corrente de saída de acionamento no nível da frequência de ressonância do transdutor ultrassônico. O indutor de sintonia também transforma a plotagem fase de impendância do transdutor ultrassônico para aperfeiçoar as capacidades de travamento de frequência do gerador. Entretanto, o indutor de sintonia precisa ser combinado com a capacitância estática específica de um transdutor ultrassônico. Um transdutor ultrassônico diferente que tem uma capacitância estática diferente exige um indutor de sintonia diferente.

[008] Os dispositivos eletrocirúrgicos para aplicação de energia elétrica a tecidos de modo a tratar e/ou destruir os ditos tecidos estão também encontrando aplicações cada vez mais amplamente disseminadas em procedimentos cirúrgicos. Tipicamente, um dispositivo eletrocirúrgico inclui um cabo, um instrumento que tem um atuador de extremidade montado distalmente (por exemplo, um ou mais eletrodos). O atuador de extremidade pode ser posicionado contra o tecido, de modo que a corrente elétrica seja introduzida no tecido. Os dispositivos eletrocirúrgicos podem ser configurados para funcionamento bipolar ou monopolar. Durante o funcionamento bipolar, a corrente é introduzida no tecido e retornada a partir do mesmo pelos eletrodos ativos e de retorno, respectivamente, do atuador de extremidade. Durante o funcionamento monopolar, a corrente é introduzida no tecido por um eletrodo ativo do atuador de extremidade e retornada através de um eletrodo de retorno (por exemplo, uma placa de aterramento) disposta separadamente no corpo do paciente. O calor gerado pela corrente que flui através do tecido pode formar selos hemostáticos no interior do tecido e/ou entre tecidos e, dessa forma, pode ser particularmente útil para cauterizar vasos sanguíneos, por exemplo. O atuador de extremidade de um dispositivo eletrocirúrgico pode incluir também um membro de corte que é móvel em relação ao tecido e aos eletrodos para fazer a transeção do tecido.

[009] A energia elétrica aplicada por um dispositivo eletrocirúrgico pode ser transmitida ao instrumento por um gerador em comunicação com o cabo. A energia elétrica pode estar sob a forma de energia de radiofrequência ("RF"). A energia de RF é uma forma de energia elétrica que pode estar na faixa de frequências entre 300 quilohertz (kHz) e 1 megahertz (MHz). Durante sua aplicação, um dispositivo eletrocirúrgico pode transmitir energia de RF de baixa frequência através do tecido, o que causa agitação iônica, ou atrito iônico, de fato aquecimento resistivo, aumentando assim a temperatura do tecido. Como um limite preciso é criado entre o tecido afetado e o tecido circundante, os cirurgiões podem operar com um alto nível de precisão e controle, sem sacrificar o tecido adjacente que não é alvo da operação. As baixas temperaturas operacionais da energia de RF são úteis para remover, reduzir ou esculpir tecido mole e simultaneamente cauterizar vasos sanguíneos. A energia de RF funciona particularmente bem no tecido conjuntivo, que compreende principalmente colágeno e encolhe quando entra em contato com calor.

[0010] Seria desejável fornecer um instrumento cirúrgico superasse algumas das deficiências dos instrumentos atuais. O sistema cirúrgico aqui descrito resolve essas deficiências.

FIGURAS

[0011] Os recursos inovadores das modalidades descritas são apresentados com particularidade nas reivindicações em anexo. Contudo, as modalidades descritas, tanto quanto à organização como aos métodos de operação, podem ser mais bem compreendidas por referência à descrição apresentada a seguir, tomada em conjunto com os desenhos em anexo, nos quais:

[0012] A Figura 1 é uma vista em perspectiva ilustrando uma modalidade de um instrumento cirúrgico ultrassônico.

[0013] A Figura 2 é uma vista de montagem em perspectiva explodida de uma modalidade de um instrumento cirúrgico ultrassônico.

[0014] A Figura 3 é uma vista esquemática de uma modalidade de um braço de garra ilustrando cálculos de força.

[0015] A Figura 4 é uma representação gráfica de formas de onda de corrente, tensão, potência, impedância e frequência de um oscilador convencional a alta potência e sob carga leve.

[0016] A Figura 5 é uma representação gráfica de formas de onda de corrente, tensão, potência, impedância e frequência de um oscilador convencional a alta potência e sob carga pesada.

[0017] A Figura 6 é uma representação gráfica de uma forma de onda de função de passo de corrente e de formas de onda de tensão, potência, impedância e frequência de uma modalidade de um oscilador e na condição sem carga.

[0018] A Figura 7 é uma representação gráfica de uma forma de onda de função de passo de corrente e de formas de onda de tensão, potência, impedância e frequência de uma modalidade de um oscilador e sob carga leve.

[0019] A Figura 8 é uma representação gráfica de uma forma de onda de função de passo de corrente e de formas de onda de tensão, potência, impedância e frequência de uma modalidade de um oscilador e sob carga pesada.

[0020] A Figura 9 ilustra uma modalidade de um sistema de acionamento de um gerador, que cria o sinal elétrico ultrassônico para acionar um transdutor ultrassônico.

[0021] A Figura 10 ilustra uma modalidade de um sistema cirúrgico compreendendo um instrumento cirúrgico ultrassônico e um gerador que compreende um módulo de impedância de tecido.

[0022] A Figura 11 ilustra uma modalidade de um sistema de acionamento de um gerador que compreende um módulo de impedância de tecido.

[0023] A Figura 12 ilustra uma modalidade de um conjunto de braço de garra que pode ser empregado com um sistema cirúrgico.

[0024] A Figura 13 é um diagrama esquemático de um módulo de impedância de tecido acoplado a uma lâmina e um conjunto de braço de garra com tecido situado entre os mesmos.

[0025] A Figura 14 ilustra uma modalidade de um método para acionar um atuador de extremidade acoplado a um sistema de acionamento ultrassônico de um instrumento cirúrgico.

[0026] A Figura 15A ilustra um diagrama de fluxo lógico de uma modalidade para determinar uma alteração no estado do tecido e ativar um indicador de saída conforme necessário.

[0027] A Figura 15B é um diagrama de fluxo lógico ilustrando uma modalidade da operação do módulo de análise do ponto de inflexão de frequência.

[0028] A Figura 15C é um diagrama de fluxo lógico 900 ilustrando uma modalidade da operação do módulo de análise de queda de tensão.

[0029] A Figura 16 ilustra uma modalidade de um sistema cirúrgico que compreende um gerador e vários instrumentos cirúrgicos que podem ser usados com o mesmo.

[0030] A Figura 16A é um diagrama do instrumento cirúrgico ultrassônico da Figura 16.

[0031] A Figura 17 é um diagrama do sistema cirúrgico da Figura 16.

[0032] A Figura 18 é um modelo ilustrando a corrente da ramificação de movimento em uma modalidade.

[0033] A Figura 19 é uma vista estrutural de uma arquitetura de gerador em uma modalidade.

[0034] A Figura 20 é um diagrama de fluxo lógico de um algoritmo de tecido que pode ser implementado em uma modalidade de um gerador.

[0035] A Figura 21 é um diagrama de fluxo lógico de uma porção de algoritmo de tecido de avaliação do sinal do algoritmo de tecido mostrado na Figura 20 que pode ser implementado em uma modalidade de um gerador.

[0036] A Figura 22 é um diagrama de fluxo lógico para avaliar conjuntos de condições para o algoritmo de tecido de avaliação de sinal mostrado na Figura 21 que pode ser implementado em uma modalidade de um gerador.

[0037] A Figura 23A é uma representação gráfica da forma de onda do coeficiente angular de frequência (primeira derivada de tempo da frequência) em função do tempo de uma modalidade de um gerador durante um típico corte de tecido.

[0038] A Figura 23B é uma representação gráfica da forma de onda do desvio do coeficiente angular de frequência (segunda derivada de tempo da frequência) em função do tempo mostrada pela linha tracejada sobreposta à forma de onda mostrada na Figura 23A de uma modalidade de um gerador durante um típico corte de tecido.

[0039] A Figura 24 é uma representação gráfica da forma de onda da frequência em função do tempo de uma modalidade de um gerador durante um típico corte de tecido que está relacionada à representação gráfica mostrada na Figura 23A.

[0040] A Figura 25 é uma representação gráfica da forma de onda da potência de acionamento em função do tempo de uma modalidade de um gerador durante um típico corte de tecido que está relacionada à representação gráfica mostrada na Figura 23A.

[0041] A Figura 26 é uma representação gráfica da forma de onda do coeficiente angular de frequência em função do tempo de uma modalidade de um gerador durante um teste de esforço ("burn-in").

[0042] A Figura 27 é uma representação gráfica da forma de onda da frequência em função do tempo de uma modalidade de um gerador durante um teste de esforço que está relacionada à representação gráfica mostrada na Figura 26.

[0043] A Figura 28 é uma representação gráfica forma de onda do consumo de energia em função do tempo de uma modalidade de um gerador durante um teste de esforço que está relacionada à representação gráfica mostrada na Figura 26.

[0044] A Figura 29 é uma representação gráfica da forma de onda de alteração da frequência em função do tempo de várias combinações gerador/instrumento durante testes de esforço.

[0045] A Figura 30 é uma representação gráfica de formas de onda combinadas normalizadas de impedância, corrente, frequência, potência, energia e temperatura de uma modalidade de um gerador acoplado um instrumento ultrassônico para realizar sobre tecido de jejuno porcino cortado 10 cortes sucessivos tão rapidamente quanto possível enquanto o gerador é mantido em funcionamento durante todo o processo.

[0046] A Figura 31A é uma representação gráfica de formas de onda da impedância e da corrente em função do tempo de uma modalidade de um gerador durante cortes sucessivos de tecido ao longo de um período de tempo.

[0047] A Figura 31B é uma representação gráfica da forma de onda da frequência em função do tempo de uma modalidade de um gerador durante cortes sucessivos de tecido ao longo de um período de tempo.

[0048] A Figura 31C é uma representação gráfica de formas de onda de potência, energia e temperatura em função do tempo de uma modalidade de um gerador durante cortes sucessivos de tecido ao longo de um período de tempo.

[0049] A Figura 32 é uma representação gráfica combinada da forma de onda da frequência e do coeficiente angular de frequência ponderado calculado por meio de médias móveis exponencialmente ponderadas com um valor alfa de 0,1, e da forma de onda da temperatura em função do tempo de uma modalidade de um gerador.

[0050] A Figura 33 é uma representação gráfica de uma forma de onda da frequência em função do tempo mostrada na Figura 32.

[0051] A Figura 34 é uma representação gráfica da forma de onda do coeficiente angular de frequência ponderado em função do tempo mostrada na Figura 32.

[0052] A Figura 35 é uma representação gráfica de uma forma de onda da frequência em função do tempo de uma modalidade de um gerador em dez cortes em tecido de jejuno e uma representação gráfica de um sinal de temperatura em função do tempo.

[0053] A Figura 36 é uma representação gráfica da forma de onda da frequência em função do tempo mostrada na Figura 35 de uma modalidade de um gerador em dez cortes em tecido de jejuno com ativação do tecido interveniente.

[0054] A Figura 37 é uma representação gráfica de uma forma de onda do coeficiente angular de frequência em função do tempo de uma modalidade de um gerador em dez cortes em tecido de jejuno.

[0055] A Figura 38 é uma representação gráfica de uma forma de onda da potência em função do tempo que representa a potência consumida por uma modalidade de um gerador em dez cortes em tecido de jejuno.

[0056] A Figura 39 é uma representação gráfica de uma forma de onda da corrente em função do tempo de uma modalidade de um gerador em dez cortes em tecido de jejuno.

[0057] A Figura 40 é uma representação gráfica de um parâmetro "limiar de coeficiente angular de frequência de retorno" ("cross-back") em conjunto com uma forma de onda do coeficiente angular de frequência em função do tempo de uma modalidade de um gerador.

[0058] A Figura 41 é uma representação gráfica combinada de uma aplicação pulsada de uma modalidade de um instrumento ultrassônico de uma artéria carótida cortada mostrando formas de onda normalizadas de potência, corrente, energia e frequência em função do tempo.

[0059] A Figura 42A é uma representação gráfica de formas de onda da impedância e da corrente em função do tempo de uma modalidade de um gerador durante cortes sucessivos de tecido ao longo de um período de tempo.

[0060] A Figura 42B é uma representação gráfica de uma forma de onda de frequência em função do tempo de uma modalidade de um gerador durante cortes sucessivos de tecido ao longo de um período de tempo.

[0061] A Figura 42C é uma representação gráfica de formas de onda de potência, energia e temperatura em função do tempo de uma modalidade de um gerador durante cortes sucessivos de tecido ao longo de um período de tempo.

[0062] A Figura 43 é uma representação gráfica de uma forma de onda do coeficiente angular de frequência calculado para a aplicação pulsada mostrada na Figura 41 e nas Figuras 50A-C plotada em uma escala bruta.

[0063] A Figura 44 é uma vista ampliada da representação gráfica da forma de onda do coeficiente angular de frequência calculado para a aplicação pulsada mostrada na Figura 43.

[0064] A Figura 45 é uma representação gráfica de outras formas de onda de dados de interesse como impedância, potência energia e temperatura.

[0065] A Figura 46 é uma representação gráfica de um resumo do coeficiente angular de frequência ponderado em função do nível de potência para vários tipos de instrumentos ultrassônicos.

[0066] A Figura 47 é uma representação gráfica de formas de onda da frequência de ressonância, da frequência de ressonância média e do coeficiente angular de frequência em função do tempo de uma modalidade de um gerador.

[0067] A Figura 48 é uma vista ampliada das formas de onda da frequência de ressonância e da frequência de ressonância média em função do tempo mostradas na Figura 47.

[0068] A Figura 49 é uma vista ampliada das formas de onda da frequência de ressonância e da corrente em função do tempo de uma modalidade de um gerador.

[0069] A Figura 50 é uma representação gráfica de formas de onda combinadas normalizadas de potência, impedância, corrente, energia, frequência e temperatura de uma modalidade de um gerador acoplado um instrumento ultrassônico.

[0070] As Figuras 51A e 51B são representações gráficas da frequência de ressonância e do coeficiente angular de frequência, respectivamente, mostradas para uma modalidade de um instrumento ultrassônico durante uma pinçagem ultrassônica.

[0071] As Figuras 52A e 52B são representações gráficas da frequência de ressonância e do coeficiente angular de frequência, respectivamente, mostradas para uma modalidade de um instrumento ultrassônico durante uma outra pinçagem ultrassônica de tecido.

[0072] A Figura 53 é um diagrama de fluxo lógico de uma modalidade de um algoritmo de tecido implementando uma condição de corte de frequência de base que pode ser implementado em uma modalidade de um gerador para considerar uma frequência de base ressonante de uma lâmina ultrassônica.

[0073] As Figuras 54A e 54B são representações gráficas de frequência da lâmina demonstrada em ativações ultrassônicas exemplificadoras diferentes.

[0074] A Figura 55 é uma representação gráfica da frequência de ressonância e impedância ultrassônica em função do tempo para uma modalidade que inclui múltiplos cortes com uma lâmina ultrassônica.

[0075] A Figura 56 é um diagrama de fluxo lógico de um algoritmo de tecido que pode ser implementado em uma modalidade de um gerador e/ou instrumento para implementar uma condição de corte de frequência de base em conjunto com outras condições.

[0076] A Figura 57 é um diagrama de fluxo lógico de uma modalidade de uma porção de algoritmo de tecido de avaliação do sinal do algoritmo de tecido mostrado na Figura 20 considerando uma condição de corte de frequência de base.

[0077] A Figura 58 é um diagrama de fluxo lógico de uma modalidade de um algoritmo de monitoramento de carga que pode ser implementado em uma modalidade de um gerador.

[0078] A Figura 59 é um diagrama de fluxo lógico para avaliar conjuntos de condições para o algoritmo de tecido de avaliação de sinal mostrado na Figura 57 que pode ser implementado em uma modalidade de um gerador.

[0079] A Figura 60 é um diagrama de fluxo lógico para a implementação de uma modalidade da lógica do conjunto de condições não filtrado mostrado na Figura 59 que pode ser implementado em uma modalidade de um gerador.

[0080] A Figura 61 é uma representação gráfica de um coeficiente angular de frequência e de uma segunda derivada de tempo da frequência ilustrando um par de eventos de carga.

[0081] A Figura 62 é uma representação gráfica de um coeficiente angular de frequência, de uma segunda derivada de tempo da frequência e de um diferencial móvel ("rolling delta") demonstrando um evento de carga.

[0082] A Figura 63 é uma representação gráfica de uma outra modalidade de um coeficiente angular de frequência, de uma segunda derivada de tempo da frequência e de um diferencial móvel demonstrando um outro evento de carga.

[0083] A Figura 64 é um diagrama de fluxo lógico para a implementação de uma modalidade de um algoritmo que aplica um conjunto de condições que inclui um disparador de evento de carga que pode ser implementado em uma modalidade de um gerador.

[0084] A Figura 65 é um diagrama de fluxo lógico para a implementação de uma modalidade de lógica para determinar se existe uma condição de carga em um instrumento cirúrgico.

[0085] A Figura 66 é um diagrama de fluxo lógico de uma modalidade de uma porção de algoritmo de tecido de avaliação do sinal do algoritmo de tecido mostrado na Figura 20 considerando um conjunto de condições que utiliza um evento de carga para armar disparadores de conjuntos de respostas.

[0086] A Figura 67 é um diagrama de fluxo lógico para avaliar conjuntos de condições para o algoritmo de tecido de avaliação de sinal mostrado na Figura 66 que pode ser implementado em uma modalidade de um gerador.

[0087] A Figura 68 é um diagrama de fluxo lógico de uma modalidade de um algoritmo de monitoramento de carga que pode ser implementado em uma modalidade de um gerador, conforme mostrado na Figura 67.

[0088] A Figura 69 é um diagrama de fluxo lógico de uma modalidade de uma lógica do conjunto de condições não filtrado mostrado na Figura 67 que pode ser implementado para uma modalidade de um gerador.

[0089] A Figura 70 é um gráfico ilustrando uma plotagem de potência ou deslocamento de uma implementação exemplificadora do algoritmo da Figura 71.

[0090] A Figura 71 é um diagrama de fluxo lógico de uma modalidade de um algoritmo para acionar um instrumento ultrassônico sequencialmente em dois níveis de potência.

[0091] A Figura 72 é um gráfico ilustrando pressões de ruptura obtidas com um instrumento cirúrgico operado de acordo com o algoritmo da Figura 71 e operado mediante a ativação do instrumento em um único nível de potência.

[0092] A Figura 73 é um gráfico ilustrando os tempos de transecção obtidos para os testes indicados na Figura 72.

[0093] A Figura 74 é um gráfico ilustrando um padrão de sinal de acionamento de acordo com uma modalidade do algoritmo da Figura 71.

[0094] A Figura 75 é um diagrama de fluxo lógico de uma outra modalidade do algoritmo da Figura 71 implementando um tempo de descanso entre uma desativação do instrumento e sua ativação subsequente.

[0095] A Figura 76 é um gráfico ilustrando um padrão de sinal de acionamento de acordo com uma modalidade do algoritmo da Figura 75.

[0096] A Figura 77 é um diagrama de fluxo lógico de uma outra modalidade do algoritmo da Figura 71 implementando um terceiro sinal de acionamento.

[0097] A Figura 78 é um gráfico ilustrando pressões de ruptura obtidas com um instrumento cirúrgico operado de acordo com o algoritmo da Figura 71 em comparação com o instrumento cirúrgico operado de acordo com o algoritmo da Figura 77.

[0098] A Figura 79 é um gráfico ilustrando pressões de ruptura obtidas com um instrumento cirúrgico similar ao instrumento operado de acordo com o algoritmo da Figura 71 em comparação com o instrumento cirúrgico operado de acordo com o algoritmo da Figura 78.

[0099] A Figura 80 é um gráfico ilustrando os tempos de transecção obtidos para os testes indicados na Figura 79.

[00100] A Figura 81 é um diagrama de fluxo lógico de uma modalidade de um algoritmo implementando um período de pinçagem inicial.

[00101] A Figura 82 é um diagrama de fluxo lógico de uma outra modalidade de um algoritmo implementando um período de pinçagem inicial.

[00102] A Figura 83 é um gráfico ilustrando um padrão de sinal de acionamento de acordo com o algoritmo da Figura 82.

[00103] A Figura 84 é um diagrama mostrando uma rede neural exemplificadora.

[00104] A Figura 85 é um gráfico de uma porção exemplificadora de uma função de ativação para neurônios ocultos e/ou neurônio(s) de saída de uma rede neural.

[00105] A Figura 86 é um diagrama indicando uma função de ativação exemplificadora para neurônios ocultos e/ou neurônio(s) de saída de uma rede neural.

[00106] A Figura 87 é um diagrama de fluxo lógico de uma modalidade de um algoritmo para treinar uma rede neural, como a rede neural da Figura 86, utilizando retropropagação.

[00107] A Figura 88 é um diagrama de fluxo lógico de uma modalidade de um algoritmo para detectar um conjunto de condições para um instrumento ultrassônico utilizando um modelo de múltiplas variáveis.

[00108] A Figura 89 é um diagrama de fluxo lógico mostrando uma modalidade de um algoritmo que utiliza um modelo de múltiplas variáveis como, por exemplo, a rede neural aqui descrita.

[00109] A Figura 90 é um gráfico ilustrando um padrão de sinal de acionamento de uma implementação do algoritmo da Figura 89.

[00110] A Figura 91 é um gráfico ilustrando um padrão de sinal de acionamento de uma outra implementação do algoritmo da Figura 89.

[00111] A Figura 92 é um diagrama de fluxo lógico mostrando uma modalidade de um algoritmo para uso de um modelo de múltiplas variáveis para monitorar um conjunto de condições que compreende múltiplas condições.

[00112] A Figura 93 é uma vista lateral de uma modalidade de uma configuração de instrumento cirúrgico ultrassônico que compreende uma conexão elétrica giratória de acordo com várias modalidades aqui descritas.

[00113] A Figura 94 é uma vista lateral da configuração de instrumento cirúrgico ultrassônico da Figura 93 mostrando o conjunto de cabo e cabo antes da inserção do cabo no conjunto de cabo de acordo com várias modalidades aqui descritas.

[00114] A Figura 95 ilustra uma seção transversal de um conjunto de cabo de um instrumento cirúrgico ultrassônico que compreende uma conexão elétrica giratória de acordo com várias modalidades aqui descritas.

[00115] A Figura 96 é uma vista em perspectiva de um módulo de conectores de um instrumento cirúrgico ultrassônico acoplado a um circuito flexível e um cabo de acordo com várias modalidades aqui descritas.

[00116] A Figura 97 é uma vista explodida do módulo de conectores mostrado na Figura 96 de acordo com várias modalidades aqui descritas.

[00117] A Figura 98 é uma vista em perspectiva de uma disposição de anéis internos e externos e os correspondentes conectores de um módulo de conectores de acordo com várias modalidades aqui descritas.

[00118] A Figura 99 é uma vista em perspectiva de um primeiro condutor anelado e um segundo condutor anelado posicionados em um compartimento de um módulo de conectores de acordo com várias modalidades aqui descritas.

[00119] A Figura 100 é uma vista em perspectiva de um lado distal de um acoplamento giratório que tem condutores anelados internos e externos e conectores correspondentes posicionados dentro de porções rebaixadas do acoplamento giratório de acordo com várias modalidades aqui descritas.

[00120] A Figura 101 é uma vista em perspectiva de um módulo de conectores acoplado a uma extremidade distal de um cabo de acordo com várias modalidades aqui descritas.

[00121] A Figura 102 é uma vista proximal de condutores anelados internos e externos e conectores correspondentes posicionados em um acoplamento giratório de acordo com várias modalidades aqui descritas.

[00122] A Figura 103 é uma vista em perspectiva de um lado distal de um acoplamento giratório que tem condutores anelados internos e externos e conectores correspondentes posicionados dentro de porções rebaixadas do acoplamento giratório de acordo com várias modalidades aqui descritas.

[00123] A Figura 104 é uma vista em elevação lateral esquerda de um conjunto de cabo ultrassônico de acordo com várias modalidades aqui descritas.

[00124] A Figura 105 é uma outra vista lateral esquerda do conjunto de cabo ultrassônico da Figura 104 com um segmento de compartimento esquerdo removido de acordo com várias modalidades aqui descritas.

[00125] A Figura 106 é uma vista em elevação lateral de um conjunto de chave de um instrumento cirúrgico ultrassônico de acordo com várias modalidades aqui descritas.

[00126] A Figura 107 é uma vista frontal do conjunto de chave da Figura 106 de acordo com várias modalidades aqui descritas.

[00127] A Figura 108 é uma vista inferior do conjunto de chave das Figuras 106 e 107 de acordo com várias modalidades aqui descritas.

[00128] A Figura 109 é uma vista superior do conjunto de chave das Figuras 106 a 109 de acordo com várias modalidades aqui descritas.

[00129] A Figura 109A é uma vista lateral esquerda de uma porção de um outro conjunto de cabo ultrassônico de acordo com várias modalidades aqui descritas.

[00130] A Figura 110 é uma vista em elevação lateral esquerda de um outro conjunto de cabo ultrassônico de acordo com várias modalidades aqui descritas.

[00131] A Figura 111 é uma vista em elevação lateral direita do conjunto de cabo ultrassônico da Figura 110 de acordo com várias modalidades aqui descritas.

[00132] A Figura 112 é uma vista em perspectiva de uma porção de um outro conjunto de cabo ultrassônico de acordo com várias modalidades aqui descritas.

[00133] A Figura 113 é uma vista em perspectiva de uma disposição de segunda chave de acordo com várias modalidades aqui descritas.

[00134] A Figura 114 é uma vista posterior em elevação da disposição de segunda chave da Figura 113 de acordo com várias modalidades aqui descritas.

[00135] A Figura 115 é uma vista posterior em elevação de uma disposição de segunda chave de acordo com várias modalidades aqui descritas.

[00136] A Figura 116 é uma vista superior de uma porção de uma disposição de segunda chave e conjunto de cabo de acordo com várias modalidades aqui descritas.

[00137] A Figura 117 é uma representação diagramática de um conjunto de chave que pode ser empregado em conjunto com os vários conjuntos de cabos ultrassônicos de acordo com várias modalidades aqui descritas.

[00138] A Figura 118 é uma outra representação diagramática do conjunto de chave da Figura 117 em uma posição atuada com uma chave central atuada de acordo com várias modalidades aqui descritas.

[00139] A Figura 119 é uma outra representação diagramática do conjunto de chave das Figuras 117 e 118 em uma outra posição atuada com uma chave direita atuada de acordo com várias modalidades aqui descritas.

[00140] A Figura 120 é uma outra representação diagramática do conjunto de chave das Figuras 117 a 119 em uma outra posição atuada com uma chave esquerda atuada de acordo com várias modalidades aqui descritas.

[00141] A Figura 121 ilustra um diagrama de blocos de um sistema representando um gerador acoplado um instrumento médico e um circuito.

[00142] A Figura 122 ilustra um diagrama de blocos de um circuito dentro de um instrumento.

[00143] A Figura 123 ilustra um diagrama de temporização de pulsos de corrente em uma estrutura de transmissão de um protocolo serial em uma saída de gerador.

[00144] A Figura 124 ilustra um diagrama de temporização de pulsos de tensão em uma estrutura de transmissão de um protocolo serial em uma saída de circuito.

[00145] A Figura 125A ilustra um diagrama de temporização parcial de um protocolo serial.

[00146] A Figura 125B ilustra um diagrama de temporização parcial de um protocolo serial.

[00147] A Figura 125C ilustra um diagrama de temporização parcial de um protocolo serial.

[00148] A Figura 125D ilustra um diagrama de temporização parcial de um protocolo serial.

[00149] A Figura 126 ilustra um diagrama de temporização exemplificador de um protocolo serial.

[00150] A Figura 127 ilustra um diagrama de temporização exemplificador de um protocolo serial.

[00151] A Figura 128 ilustra diagramas de temporização exemplificadores de um protocolo serial.

[00152] DESCRIÇÃO

[00153] A requerente do presente pedido também é a autora dos seguintes pedidos de patente que foram depositados na mesma data do presente pedido e que estão, todos, incorporados em sua totalidade à presente invenção por meio da referência: - Pedido de patente US intitulado "DEVICES AND TECHNIQUES FOR CUTTING AND COAGULATING TISSUE", n° do documento do procurador END7126USNP/120116; - Pedido de patente US intitulado "ROTATABLE ELECTRICAL CONNECTION FOR ULTRASONIC SURGICAL INSTRUMENTS", n° do documento do procurador END7126USNP2/120116-2; - Pedido de patente US intitulado "SERIAL COMMUNICATION PROTOCOL FOR MEDICAL DEVICE", n° do documento do procurador END7126USNP3/120116-3; e - Pedido de patente US intitulado "TECHNIQUES FOR CUTTING AND COAGULATING TISSUE FOR ULTRASONIC SURGICAL INSTRUMENTS", n° do documento do procurador END7126USNP4/120116-4;

[00154] Antes de explicar em detalhes as várias modalidades dos instrumentos cirúrgicos ultrassônicos, deve-se observar que as modalidades ilustrativas não estão limitadas, em suas aplicações ou seu uso, aos detalhes de construção e disposição dos componentes ilustrados nos desenhos em anexo e na descrição. As modalidades ilustrativas podem ser implementadas ou incorporadas em outras modalidades, variações e modificações, e podem ser praticadas ou realizadas de várias maneiras. Adicionalmente, exceto onde indicado em contrário, os termos e expressões empregados para a presente invenção foram escolhidos com o propósito de descrever as modalidades ilustrativas para a conveniência do leitor e não se destinam a limitar as mesmas.

[00155] Adicionalmente, entende-se que quaisquer uma ou mais das seguintes modalidades descritas, expressões de modalidades e exemplos podem ser combinados com quaisquer uma ou mais das outras seguintes modalidades descritas, expressões de modalidades e exemplos.

[00156] Várias modalidades são direcionadas para instrumentos cirúrgicos ultrassônicos aprimorados configurados para a realização de dissecção, corte e/ou coagulação de tecido durante procedimentos cirúrgicos. Em uma modalidade, um aparelho de instrumento cirúrgico ultrassônico é configurado para uso em procedimentos cirúrgicos abertos, mas tem aplicações em outros tipos de cirurgia, como laparoscopia, endoscopia e procedimentos roboticamente assistidos. O uso versátil é facilitado pelo uso seletivo de energia ultrassônica.

[00157] As várias modalidades serão descritas em combinação com um instrumento ultrassônico conforme descrito aqui. Tal descrição é fornecida a título de exemplo, e não de limitação, e não se destina a limitar o escopo e as aplicações da mesma. Por exemplo, qualquer uma das modalidades descritas é útil em combinação com um grande número de instrumentos ultrassônicos inclusive aqueles descritos, por exemplo, nas patentes US n°s 5.938.633; 5.935.144; 5.944.737; 5.322.055; 5.630.420; e 5.449.370.

[00158] Como ficará evidente a partir da descrição a seguir, contempla-se que modalidades do instrumento cirúrgico aqui descrito podem ser usadas em associação com uma unidade de oscilador de um sistema cirúrgico, de modo que a energia ultrassônica vinda da unidade de oscilador forneça a atuação ultrassônica desejada do instrumento cirúrgico da presente invenção. Contempla-se, ainda, que modalidades do instrumento cirúrgico aqui descrito podem ser usadas em associação com uma unidade geradora de sinais de um sistema cirúrgico, de modo que a energia elétrica sob a forma de radiofrequências (RF), por exemplo, seja usada para fornecer retroinformação ao usuário relativamente ao instrumento cirúrgico. O oscilador ultrassônico e/ou a unidade geradora de sinais podem ser integrados de modo não separável com o instrumento cirúrgico, ou podem ser fornecidos como componentes separados que podem ser conectados eletricamente ao instrumento cirúrgico.

[00159] Em uma modalidade da presente invenção, o aparelho cirúrgico é configurado especificamente para uso descartável em virtude de sua construção simples. No entanto, considera-se, também, que outras modalidades do instrumento cirúrgico da presente invenção podem ser configuradas para uso não descartável ou para múltiplos usos. A conexão removível do instrumento cirúrgico da presente invenção com um oscilador e uma unidade geradora de sinais associados é aqui apresentada para uso em um único paciente apenas para fins ilustrativos. Entretanto, contempla-se, também, a conexão integrada não removível do instrumento cirúrgico da presente invenção com um oscilador e/ou unidade geradora de sinais associados. Consequentemente, várias modalidades dos instrumentos cirúrgicos aqui descritos podem ser configuradas para um único uso e/ou para múltiplos usos com um oscilador e/ou uma unidade geradora de sinais removíveis e/ou não removíveis, sem limitação, e todas as combinações de tais configurações são contempladas como parte do escopo da presente revelação.

[00160] Com referência às Figuras 1 a 3, é mostrada uma modalidade de um sistema cirúrgico 19 que inclui um instrumento cirúrgico ultrassônico 100. O sistema cirúrgico 19 inclui um gerador ultrassônico 30 conectado a um transdutor ultrassônico 50 através de um meio de transmissão adequado como um cabo 22, e um instrumento cirúrgico ultrassônico 100. Embora na modalidade ora descrita o gerador 30 seja mostrado separado do instrumento cirúrgico 100, em uma modalidade o gerador 30 pode ser formado integralmente com o instrumento cirúrgico 100 para formar um sistema cirúrgico unitário 19. O gerador 30 compreende um dispositivo de entrada 406 situado sobre um painel frontal do console do gerador 30. O dispositivo de entrada 406 pode compreender qualquer dispositivo adequado que gere sinais adequados para programar o funcionamento do gerador 30, conforme descrito a seguir com referência à Figura 9. Ainda com referências às Figuras 1 a 3, o cabo 22 pode compreender múltiplos condutores elétricos para fornecer energia elétrica aos eletrodos positivo (+) e negativo (-) do transdutor ultrassônico 50. Deve-se observar que, em algumas aplicações, o transdutor ultrassônico 50 pode ser chamado de um "cabo" ou "conjunto de cabo" uma vez que o instrumento cirúrgico 100 do sistema cirúrgico 19 pode ser configurado de modo que um cirurgião pode segurar e manipular o transdutor ultrassônico 50 durante vários procedimentos e operações. Um gerador 30 adequado é o GEN 300 disponível junto à Ethicon Endo-Surgery, Inc., de Cincinnati, Ohio, EUA, tal como é apresentado em uma ou mais das seguintes patentes US, estando todas aqui incorporadas por referência: patente US n° 6.480.796 (Method for Improving the Start Up of an Ultrasonic System Under Zero Load Conditions); patente US n° 6.537.291 (Method for Detecting a Loose Blade in a Handle Connected to an Ultrasonic Surgical System); patente US n° 6.626.926 (Method for Driving an Ultrasonic System to Improve Acquisition of Blade Resonance Frequency at Startup); patente US n° 6.633.234 (Method for Detecting Blade Breakage Using Rate and/or Impedance Information); patente US n° 6.662.127 (Method for Detecting Presence of a Blade in an Ultrasonic System); patente US n°. 6.678.621 (Output Displacement Control Using Phase Margin in an Ultrasonic Surgical Handle); patente US n° 6.679.899 (Method for Detecting Transverse Vibrations in an Ultrasonic Handle); patente US n° 6.908.472 (Apparatus and Method for Altering Generator Functions in an Ultrasonic Surgical System); patente US n° 6.977.495 (Detection Circuitry for Surgical Hand piece System); patente US n° 7.077.853 (Method for Calculating Transducer Capacitance to Determine Transducer Temperature); patente US n° 7.179.271 (Method for Driving an Ultrasonic System to Improve Acquisition of Blade Resonance Frequency at Startup); e patente US n° 7.273.483 (Apparatus and Method for Alerting Generator Function in an Ultrasonic Surgical System).

[00161] De acordo com as modalidades descritas, o gerador ultrassônico 30 produz um sinal elétrico ou sinal de acionamento de tensão, corrente e frequência específicas, por exemplo, 55.500 ciclos por segundo (Hz). O gerador 30 é conectado pelo cabo 22 ao conjunto de cabo 68, que contém elementos piezocerâmicos que formam o transdutor ultrassônico 50. Em resposta a uma chave 312a no conjunto de cabo 68 ou um pedal comutador 434 conectado ao gerador 30 por outro cabo, o sinal do gerador é aplicado ao transdutor 50, resultando em uma vibração longitudinal de seus elementos. O transdutor 50 é preso ao conjunto de cabo 68 por um conector 300. Quando instalado, o transdutor 50 é acoplado acusticamente à lâmina cirúrgica 79 por meio de uma estrutura ou guia de onda 80 (Figura 2). A estrutura 80 e a lâmina 79 são consequentemente submetidas à vibração a frequências ultrassônicas quando o sinal de acionamento é aplicado ao transdutor 50. A estrutura 80 é projetada para ressoar à frequência selecionada, amplificando, assim, o movimento iniciado pelo transdutor 50. Em uma modalidade, o gerador 30 é configurado para gerar um sinal de saída específico de tensão, corrente e/ou frequência que pode ser comutado com alta resolução, exatidão e repetitividade.

[00162] Com referência à Figura 4, nos sistemas atuais um oscilador convencional é ativado no tempo 0 resultando na elevação da corrente 300 até um ponto de ajuste desejado de aproximadamente 340 mA. Em um tempo de aproximadamente 2 segundos, é aplicada uma carga leve resultando em aumentos correspondentes de tensão 310, potência 320, impedância 330 e alterações na frequência de ressonância 340.

[00163] Com referência à Figura 5, nos sistemas atuais um oscilador convencional é ativado no tempo 0 resultando na elevação da corrente 300 até um ponto de ajuste desejado de aproximadamente 340 mA. Em um tempo de aproximadamente 2 segundos, é aplicada uma carga crescente resultando em aumentos correspondentes de tensão 310, potência 320, impedância 330 e alterações na frequência de ressonância 340. Em um tempo de aproximadamente 7 segundos, a carga é aumentada até o ponto em que o oscilador entra em um modo de potência constante no qual aumentos adicionais da carga mantêm a potência a 35 W enquanto o oscilador se mantém na faixa dos limites de tensão da fonte de alimentação. A corrente 300 e, portanto, o deslocamento, varia durante o modo de potência constante. Em um tempo de aproximadamente 11,5 segundos, a carga é reduzida ao ponto em que a corrente 300 retorna ao ponto de ajuste desejado de aproximadamente 340 mA. A tensão 310, a potência 320, a impedância 330 e a frequência de ressonância 340 variam com a carga.

[00164] Novamente com referência às Figuras 1 a 3, o conjunto de cabo 68 pode ser um conjunto composto por múltiplas peças adaptado para isolar o operador das vibrações do conjunto acústico contido no transdutor ultrassônico 50. O conjunto de cabo 68 pode ser conformado para ser seguro por um usuário de maneira convencional, mas contempla-se que o instrumento cirúrgico ultrassônico 100 da presente invenção seja seguro e manipulado principalmente por uma disposição do tipo gatilho fornecida por um conjunto de cabo do instrumento, como será descrito a seguir. Embora um conjunto de cabo composto por múltiplas peças 68 seja ilustrado, o conjunto de cabo 68 pode compreender um componente único ou unitário. A extremidade proximal do instrumento cirúrgico ultrassônico 100 recebe e é encaixada na extremidade distal do transdutor ultrassônico 50 pela inserção do transdutor 50 no conjunto de cabo 68. Em uma modalidade, o instrumento cirúrgico ultrassônico 100 pode ser fixado e removido do transdutor ultrassônico 50 como uma unidade. Em outras modalidades, o instrumento cirúrgico ultrassônico 100 e o transdutor ultrassônico 50 podem ser formados como uma unidade integrada. O instrumento cirúrgico ultrassônico 100 pode incluir um conjunto de cabo 68 que compreende uma porção de encaixe do compartimento 69, uma porção do compartimento 70 e um conjunto de transmissão 71. Quando o instrumento da presente invenção é configurado para uso endoscópico, a construção pode ser dimensionada de modo que o conjunto de transmissão 71 tenha um diâmetro externo de aproximadamente 5,5 mm. O conjunto de transmissão alongado 71 do instrumento cirúrgico ultrassônico 100 estende-se ortogonalmente a partir do conjunto de cabo do instrumento 68. O conjunto de transmissão 71 pode ser seletivamente girado em relação ao conjunto de cabo 68 utilizando-se um botão giratório 29, conforme será explicado em mais detalhes a seguir. O conjunto de cabo 68 pode ser construído a partir de um plástico durável, como policarbonato ou de um polímero de cristal líquido. A presente descrição contempla, ainda, que o conjunto de cabo 68 pode, alternativamente, ser produzido a partir de uma variedade de materiais, como outros plásticos, cerâmicas ou metais.

[00165] O conjunto de transmissão 71 pode incluir um membro tubular externo ou uma bainha externa 72, um elemento atuador tubular interno 76, um guia de onda 80 e um atuador de extremidade 81 que compreende, por exemplo, a lâmina 79, um braço de garra 56 e um ou mais blocos de garra 58. O transdutor 50 e o conjunto de transmissão 71 (incluindo ou não o atuador de extremidade 81) pode ser chamado de um sistema de acionamento ultrassônico. Conforme descrito mais adiante neste documento, a bainha externa 72, o elemento atuador 76 e o guia de onda 80 ou haste de transmissão podem ser unidos para rotação como uma unidade (juntamente com o transdutor ultrassônico 50) em relação ao conjunto de cabo 68. O guia de onda 80, que é adaptado para transmitir energia ultrassônica do transdutor ultrassônico 50 à lâmina 79 pode ser flexível, semiflexível, ou rígido. O guia de onda 80 pode também ser configurado para amplificar as vibrações mecânicas transmitidas através do guia de onda 80 para a lâmina 79, conforme é bem conhecido na técnica. O guia de onda 80 pode ter ainda recursos para controlar o ganho da vibração longitudinal ao longo do guia de onda 80 e/ou recursos para tonalizar o guia de onda 80 para a frequência ressonante do sistema. Em particular, o guia de onda 80 pode ter qualquer dimensão em seção transversal adequada. Por exemplo, o guia de onda 80 pode ter uma seção transversal substancialmente uniforme, ou o guia de onda 80 pode ser afunilado em várias seções, ou pode ser afunilado ao longo de todo o seu comprimento. Em uma expressão da modalidade atual, o diâmetro nominal do guia de onda é de cerca de 0,287 cm (0,113 polegadas) para minimizar a quantidade de deflexão junto à lâmina 79 de modo a minimizar a formação de folgas na porção proximal do atuador de extremidade 81.

[00166] A lâmina 79 pode ser Integral com o guia de onda 80 e formada como uma unidade única. Em uma expressão alternativa da modalidade atual, a lâmina 79 pode ser conectada por uma conexão rosqueada, uma junção soldada, ou outros mecanismos de acoplamento. A extremidade distal da lâmina 79 está disposta próxima a um antinó a fim de sintonizar o conjunto acústico em uma frequência de ressonância preferencial fo quando o conjunto acústico não está carregado pelo tecido. Quando o transdutor ultrassônico 50 é energizado, a extremidade distal da lâmina 79 é configurada para se mover longitudinalmente na faixa de, por exemplo, aproximadamente 10 a 500 mícrons pico a pico, e de preferência na faixa de cerca de 20 a cerca de 200 mícrons a uma frequência vibracional predeterminada fo de, por exemplo, 55.500 Hz.

[00167] Com referência particular às Figuras 1 a 3, é mostrada uma modalidade do membro de pinçagem 60 para uso com o instrumento cirúrgico ultrassônico 100 da presente invenção e que é configurada para ação cooperativa com a lâmina 79. O membro de pinçagem 60 em combinação com a lâmina 79 é comumente denominado o atuador de extremidade 81, e o membro de pinçagem 60 é também chamado de garra. O membro de pinçagem 60 inclui um braço de garra móvel de forma articulada 56, que está conectado à extremidade distal da bainha externa 72 e ao elemento atuador 76, em combinação com um bloco de engate de tecido ou bloco de garra 58. O braço de garra 56 é móvel de forma articulada por um gatilho 34 e o atuador de extremidade 81 é móvel de forma giratória pelo botão giratório 29. Por exemplo, o gatilho 34 pode ser transladado pela mão do clínico em uma direção proximal. Por exemplo, o cabo 34 pode girar em torno do pino-pivô 36. O movimento proximal ou pivotante do gatilho 34 pode causar o movimento distal de um gancho 301 mecanicamente acoplado ao elemento atuador tubular 76. O movimento distal do elemento atuador tubular pode fazer com que o braço de garra 56 gire para fechar contra a lâmina 79. Detalhes adicionais de mecanismos de fechamento para dispositivos cirúrgicos ultrassônicos são aqui fornecidos com referência às Figuras 93 a 95 e no pedido de patente US n°s de série 12/503.769, 12/503.770 e 12/503.766, cada um dos quais está aqui incorporado, a título de referência em sua totalidade.

[00168] Em uma expressão da modalidade, o bloco de garra 58 é formado a partir de TEFLON®, uma marca registrada de E. I. Du Pont de Nemours and Company, um material polimérico com baixo coeficiente de atrito, ou qualquer outro material com baixo coeficiente de atrito adequado. O bloco de garra 58 é montado sobre o braço de garra 56 para cooperação com a lâmina 79, com movimento pivotante do braço de garra 56 posicionando o bloco de garra 58 em uma relação substancialmente paralela a, e em contato com, a lâmina 79, definindo assim uma região de tratamento de tecido. Segundo essa construção, o tecido é preso entre o bloco de garra 58 e a lâmina 79. Como ilustrado, o bloco de garra 58 pode ser dotado de uma superfície não lisa, como uma configuração similar a dente de serra para melhorar a preensão de tecido em cooperação com a lâmina 79. A configuração similar a dente de serra, ou dentes, proporciona tração contra o movimento da lâmina 79. Os dentes fornecem também tração contrária à lâmina 79 e ao movimento de pinçagem. Conforme seria compreendido pelo versado na técnica, a configuração similar a dente de serra é apenas um exemplo de muitas superfícies de engate de tecido para impedir o movimento do tecido em relação ao movimento da lâmina 79. Outros exemplos ilustrativos incluem protuberâncias, padrões cruzados, padrões de sulcos, ou uma superfície jateada com esferas ou areia.

[00169] Devido ao movimento senoidal, o maior deslocamento ou amplitude de movimento está situada na porção mais distal da lâmina 79, enquanto a porção proximal da região de tratamento de tecido é da ordem de 50% da amplitude da ponta distal. Durante a operação, o tecido na região proximal do atuador de extremidade 81 será dessecado e adelgaçado, e a porção distal do atuador de extremidade 81 fará a transeção do tecido nessa região distal, permitindo, dessa forma, que o tecido dessecado e adelgaçado na região proximal seja deslizado distalmente para o interior da região mais ativa do atuador de extremidade 81 para completar a transecção do tecido.

[00170] A Figura 3 ilustra um diagrama de força e a relação entre a força de atuação FA (fornecida pelo elemento atuador 76) e a força de transecção FT (medida no ponto médio da área de tratamento de tecido ótima).

[00171] Onde FA é igual à pré-carga de mola de uma mola proximal 94 (menores perdas friccionais), que, em uma modalidade, é de cerca de 5,67 kg (12,5 libras), e FT é igual a cerca de 2,0 kg (4,5 libras).

[00172] FT é medida na região da interface braço de garra/lâmina, onde ocorre o tratamento de tecido ótimo conforme definido pelas marcas de tecido 61a e 61b. As marcas de tecido 61a, b são sulcadas ou elevadas sobre o braço de garra 56 para fornecer uma marca visível ao cirurgião para que este tenha uma indicação clara da área de tratamento de tecido ótima. As marcas de tecido 61a, b são separadas por uma distância de cerca de 7 mm, e com mais preferência de cerca de 5 mm.

[00173] A Figura 9 ilustra uma modalidade de um sistema de acionamento 32 do gerador 30, na qual este gera um sinal elétrico ultrassônico para acionar um transdutor ultrassônico, também chamado de sinal de acionamento. O sistema de acionamento 32 é flexível e pode criar um sinal elétrico ultrassônico de acionamento 416 a uma frequência e ajuste do nível de potência desejados para acionar o transdutor ultrassônico 50. Em várias modalidades, o gerador 30 pode compreender vários elementos funcionais distintos, como módulos e/ou blocos. Embora certos módulos e/ou blocos possam ser descritos a título de exemplo, deve-se considerar que pode ser utilizado um número maior ou menor de módulos e/ou blocos e, ainda assim, estar dentro do escopo das modalidades. Além disso, embora várias modalidades possam ser descritas em termos de módulos e/ou blocos para facilitar a descrição, esses módulos e/ou blocos podem ser implementados por um ou mais componentes de hardware, por exemplo, processadores, processadores de sinais digitais (DSP, de "Digital Signal Processors"), dispositivos lógicos programáveis (PLD, de "Programmable Logic Devices"), circuitos integrados para aplicações específicas (ASIC, de "Application Specific Integrated Circuits"), circuitos, registradores e/ou componentes de software, por exemplo, programas, sub-rotinas, lógica e/ou combinações de componentes de hardware e de software.

[00174] Em uma modalidade, o sistema de acionamento 32 do gerador 30 pode compreender uma ou mais aplicações integradas implementadas como firmware, software, hardware, ou qualquer combinação dos mesmos. O sistema de acionamento 32 do gerador 30 pode compreender vários módulos executáveis como software, programas, dados, drivers, interfaces de programas aplicativos (API, de Application Program Interfaces), entre outros. O firmware pode estar armazenado em memória não volátil (MNV), como em memória só de leitura (ROM) com máscara de bits, ou memória flash. Em várias implementações, o armazenamento do firmware na ROM pode preservar a memória flash. A MNV pode compreender outros tipos de memória incluindo, por exemplo, ROM programável (PROM, de "Programmable ROM"), ROM programável apagável (EPROM, de "Erasable Programmable ROM"), ROM programável eletricamente apagável (EEPROM, de "Electrically Erasable Programmable ROM"), ou memória de acesso aleatório (RAM, de "Random-access Memory") alimentada por bateria, como RAM dinâmica (DRAM, de "Dynamic RAM"), DRAM com dupla taxa de dados (DDRAM, de "Double-Data- Rate DRAM"), e/ou DRAM síncrona (SDRAM, de "Synchronous DRAM").

[00175] Em uma modalidade, o sistema de acionamento 32 do gerador 30 compreende um componente de hardware implementado como um processador 400 para executar instruções de programa para monitorar várias características mensuráveis do instrumento cirúrgico ultrassônico 100 (Figura 1) e gerar um sinal de saída de função de passo para acionar o transdutor ultrassônico 50 nos modos de operação de corte e/ou coagulação. Os versados na técnica compreenderão que o gerador 30 e o sistema de acionamento 32 podem compreender mais ou menos componentes e que a presente revelação descreve apenas uma versão simplificada do gerador 30 e do sistema de acionamento 32 para fins de brevidade e clareza. Em várias modalidades, conforme discutido anteriormente, o componente de hardware pode ser implementado como um DSP, PLD, ASIC, circuitos e/ou registradores. Em uma modalidade, o processador 400 pode ser configurado para armazenar e executar instruções de programa de software para computador para gerar os sinais de saída de função de passo para acionar vários componentes do instrumento cirúrgico ultrassônico 100, como o transdutor 50, o atuador de extremidade 81 e/ou a lâmina 79.

[00176] Em uma modalidade, sob o controle de uma ou mais rotinas de programa de software, o processador 400 executa os métodos da presente invenção de acordo com as modalidades descritas para gerar uma função de passo formada por uma forma de onda gradual de sinais de acionamento compreendendo corrente (I), tensão (V) e/ou frequência (f) para vários intervalos de tempo ou períodos (T). As formas de onda gradual dos sinais de acionamento podem ser geradas mediante a formação de uma combinação linear por partes de funções constantes ao longo de uma pluralidade de intervalos de tempo criadas comutando-se os sinais de acionamento do gerador 30, por exemplo, corrente de acionamento (I), tensão (V) e/ou frequência (f) de saída. Os intervalos de tempo ou períodos (T) podem ser predeterminados (por exemplo, fixos e/ou programados pelo usuário), ou podem ser variáveis. Os intervalos de tempo variáveis podem ser definidos mediante o ajuste do sinal de acionamento a um primeiro valor e mantendo-se o sinal de acionamento nesse valor até que seja detectada uma alteração em uma característica monitorada. Exemplos de características monitoradas podem compreender, por exemplo, impedância do transdutor, impedância do tecido, aquecimento do tecido, transecção do tecido, coagulação do tecido, e similares. Os sinais de acionamento ultrassônicos gerados pelo gerador 30 incluem, mas não se limitam a, sinais de acionamento ultrassônicos capazes de excitar o transdutor ultrassônico 50 em vários modos vibratórios como, por exemplo, o modo longitudinal primário e harmônicos do mesmo, bem como os modos vibratórios flexural e torsional.

[00177] Em uma modalidade, os módulos executáveis compreendem um ou mais algoritmos de função de passo 402 armazenados na memória que quando executados fazem com que o processador 400 gere uma função de passo formada por uma forma de onda gradual de sinais de acionamento compreendendo corrente (I), tensão (V) e/ou frequência (f) para vários intervalos de tempo ou períodos (T). As formas de onda gradual dos sinais de acionamento podem ser geradas mediante a formação de uma combinação linear por partes de funções constantes ao longo de dois ou mais intervalos de tempo criadas comutando-se a corrente de acionamento (I), a tensão (V) e/ou a frequência (f) de saída (f) do gerador 30. Os sinais de acionamento podem ser gerados para intervalos ou períodos (T) de tempo fixos predeterminados ou intervalos ou períodos de tempo variáveis de acordo com o um ou mais algoritmos de saída comutada 402. Sob o controle do processador 400, o gerador 30 comuta (por exemplo, aumenta ou diminui) a corrente (I), a tensão (V) e/ou a frequência (f) em uma resolução específica durante um período predeterminado (T), ou até que seja detectado um condicionamento predeterminado, como uma alteração em uma característica monitorada (por exemplo, impedância do transdutor, impedância do tecido). Os passos podem alterar em incrementos ou decrementos programados. Se forem desejados outros passos, o gerador 30 poderá aumentar ou diminuir o passo de maneira adaptativa com base nas características medidas do sistema.

[00178] Em operação, o usuário pode programar o funcionamento do gerador 30 com o uso do dispositivo de entrada 406 situado no painel frontal do console do gerador 30. O dispositivo de entrada 406 pode compreender qualquer dispositivo adequado que gere sinais 408 que podem ser aplicados ao processador 400 para controlar o funcionamento do gerador 30. Em várias modalidades, o dispositivo de entrada 406 inclui botões, chaves, controles giratórios, teclado, teclado numérico, monitor com tela sensível ao toque, dispositivo apontador, conexão remota a um computador de uso geral ou dedicado. Em outras modalidades, o dispositivo de entrada 406 pode compreender uma interface de usuário adequada. Consequentemente, por meio do dispositivo de entrada 406, o usuário pode ajustar ou programar uma corrente (I), tensão (V), frequência (f) e/ou período (T) para programar a saída da função de passo do gerador 30. O processador 400 mostra, então, o nível de potência selecionado enviando um sinal online 410 a um indicador de saída 412.

[00179] Em várias modalidades, o indicador de saída 412 pode fornecer retroinformações visual, audível e/ou tátil ao cirurgião para indicar a condição de um procedimento cirúrgico, como, por exemplo, quando o corte e a coagulação do tecido estão concluídos com base em uma característica medida do instrumento cirúrgico ultrassônico 100, por exemplo, impedância do transdutor, impedância do tecido, ou outras medidas conforme descrito mais adiante. A título de exemplo, e não de limitação, a retroinformação visual compreende qualquer tipo de dispositivo de indicação visual, tais como lâmpadas incandescentes ou diodos emissores de luz (LEDs), interface gráfica de usuário, visor, indicador analógico, indicador digital, visor de gráfico de barras, visor alfanumérico digital. A título de exemplo, e não de limitação, a retroinformação audível compreende qualquer tipo de campainha, tom gerado por computador, fala computadorizada, interface de voz de usuário (VUI) para interagir com computadores através de uma plataforma de voz/fala. A título de exemplo, e não de limitação, a retroinformação tátil compreende qualquer tipo de retroinformação vibratória fornecida através do conjunto de cabo no compartimento do instrumento 68.

[00180] Em uma modalidade, o processador 400 pode ser configurado ou programado para gerar um sinal digital de corrente 414 e um sinal digital de frequência 418. Esses sinais 414, 418 são aplicados a um circuito de sintetizador direto digital (DDS) 420 para ajustar a amplitude e a frequência (f) de um sinal de saída de corrente 416 para o transdutor 50. A saída do circuito DDS 420 é aplicada a um amplificador 422 cuja saída é aplicada a um transformador 424. A saída do transformador 424 é o sinal 416 aplicado ao transdutor ultrassônico 50, que é acoplado a uma lâmina 79 por meio do guia de onda 80 (Figura 2).

[00181] Em uma modalidade, o gerador 30 compreende um ou mais módulos ou componentes de medição que podem ser configurados para monitorar características mensuráveis do instrumento ultrassônico 100 (Figura 1). Na modalidade ilustrada, o processador 400 pode ser empregado para monitorar e calcular características do sistema. Como mostrado, o processador 400 mede a impedância Z do transdutor 50 mediante o monitoramento da corrente fornecida ao transdutor 50 e da tensão aplicada ao transdutor 50. Em uma modalidade, um circuito sensor de corrente 426 é empregado para detectar a corrente que flui através do transdutor 50 e um circuito sensor de tensão 428 é empregado para detectar a tensão de saída aplicada ao transdutor 50. Esses sinais podem ser aplicados ao conversor analógico-digital (ADC) 432 por meio de um circuito multiplexador analógico 430 ou um arranjo de circuito de chaveamento. O multiplexador analógico 430 direciona o sinal analógico adequado ao ADC 432 para conversão. Em outras modalidades, podem ser empregados vários ADCs 432 para cada característica medida em vez do circuito multiplexador 430. O processador 400 recebe a saída digital 433 do ADC 432 e calcula a impedância do transdutor Z com base nos valores medidos de corrente e tensão. O processador 400 ajusta o sinal de acionamento de saída 416 de modo que possa gerar um nível desejado de potência em função da curva de carga. De acordo com os algoritmos de função de passo programados 402, o processador 400 pode comutar o sinal de acionamento 416, por exemplo, a corrente ou frequência, em qualquer aumento ou diminuição adequada em resposta à impedância do transdutor Z.

[00182] Para realmente fazer com que a lâmina cirúrgica 79 vibre, por exemplo, atuar a lâmina 79, o usuário ativa o pedal comutador 434 (Figura 1) ou a chave 312a (Figura 1) no conjunto de cabo 68. Essa ativação envia o sinal de acionamento 416 ao transdutor 50 com base nos valores programados de corrente (I), frequência (f) e períodos de tempo (T) correspondentes. Após um período de tempo fixo predeterminado (T), ou período de tempo variável com base em uma característica mensurável do sistema, como alterações na impedância Z do transdutor 50, o processador 400 altera o passo da corrente de saída ou o passo da frequência de acordo com os valores programados. O indicador de saída 412 transmite ao usuário o estado específico do processo.

[00183] O funcionamento programado do gerador 30 pode ser adicionalmente ilustrado com referência às Figuras 6, 7 e 8, onde são mostradas representações gráficas de corrente 300, tensão 310, potência 320, impedância 330 e frequência 340 do gerador 30 em uma condição sem carga, em uma condição de carga leve e em uma condição de carga pesada, respectivamente. A Figura 6 é uma representação gráfica das formas de ondas de corrente 300, tensão 310, potência 320, impedância 330 e frequência 340 de uma modalidade do gerador 30 em uma condição sem carga. Na modalidade ilustrada, a saída de corrente 300 do gerador 30 é comutada. Como mostrado na Figura 6, o gerador 30 é ativado inicialmente aproximadamente no tempo 0 resultando na elevação da corrente 300 para um primeiro ponto de ajuste I1 de cerca de 100 mA. A corrente 300 é mantida no primeiro ponto de ajuste I1, durante um primeiro período T1. Ao final do primeiro período T1, por exemplo, cerca de 1 segundo na modalidade ilustrada, o ponto de ajuste da corrente 300 I1 é alterado, por exemplo, comutado, pelo gerador 30 de acordo com o software, por exemplo, os algoritmos de função de passo 402, para um segundo ponto de ajuste I2 de cerca de 175 mA durante um segundo período T2, por exemplo, cerca de 2 segundos na modalidade ilustrada. Ao final do segundo período T2, por exemplo, cerca de 3 segundos na modalidade ilustrada, o software do gerador 30 altera a corrente 300 para um terceiro ponto de ajuste I3 de cerca de 350 mA. A tensão 310, a corrente 300, a potência 320 e a frequência respondem apenas levemente porque não há nenhuma carga no sistema.

[00184] A Figura 7 é uma representação gráfica das formas de onda de corrente 300, tensão 310, potência 320, impedância 330 e frequência 340 de uma modalidade do gerador 30 em uma condição de carga leve. Com referência à Figura 7, o gerador 30 é ativado aproximadamente no tempo 0 resultando na elevação da corrente 300 para o primeiro ponto de ajuste da corrente 300 I1 de cerca de 100 mA. Em cerca de 1 segundo, o ponto de ajuste da corrente 300 é alterado no gerador 30 pelo software para I2 de cerca de 175 mA, e, então, novamente em cerca de 3 segundos o gerador 30 altera o ponto de ajuste da corrente 300 para I3 de cerca de 350 mA. A tensão 310, a corrente 300, a potência 320 e a frequência 340 são mostradas respondendo à carga leve de maneira similar àquela mostrada na Figura 4.

[00185] A Figura 8 é uma representação gráfica das formas de onda de corrente 300, tensão 310, potência 320, impedância 330 e frequência 340 de uma modalidade do gerador 30 sob uma condição de carga pesada. Com referência à Figura 8, o gerador 30 é ativado aproximadamente no tempo 0 resultando na elevação da corrente 300 para o primeiro ponto de ajuste I1 de cerca de 100 mA. Em cerca de 1 segundo, o ponto de ajuste da corrente 300 é alterado no gerador 30 pelo software para I2 de cerca de 175 mA, e, então, novamente em cerca de 3 segundos o gerador 30 altera o ponto de ajuste da corrente 300 para I3 de cerca de 350 mA. A tensão 310, a corrente 300, a potência 320 e a frequência 340 são mostradas respondendo à carga pesada de maneira similar àquela mostrada na Figura 5.

[00186] Os versados na técnica compreenderão que os pontos de ajuste da função de passo da corrente 300 (por exemplo, I1, I2, I3) e os intervalos de tempo ou períodos (por exemplo, T1, T2) de duração de cada um dos pontos de ajuste da função de passo descrita nas Figuras 6 a 8 não se limitam ao valor aqui descrito e podem ser ajustados para qualquer valor adequado, conforme pode ser desejado para um dado conjunto de procedimentos cirúrgicos. Podem ser selecionados mais ou menos pontos de ajuste de corrente e períodos de duração, conforme pode ser desejado para um dado conjunto de características de projeto ou limitações de desempenho. Conforme discutido anteriormente, os períodos podem ser predeterminados via programação ou podem ser variáveis com base nas características mensuráveis do sistema. As modalidades não são limitadas neste contexto. Por exemplo, em certas modalidades, as amplitudes (pontos de ajuste) de pulsos consecutivos podem aumentar, diminuir ou permanecer as mesmas. Por exemplo, em certas modalidades, as amplitudes de pulsos consecutivos podem ser iguais. Além disso, em certas modalidades, os intervalos de tempo ou períodos dos pulsos podem assumir qualquer valor adequado como, por exemplo, frações de um segundo, minutos, horas, etc. Em uma modalidade exemplificadora, os intervalos de tempo ou períodos dos pulsos podem ser de 55 segundos.

[00187] Tendo descrito os detalhes operacionais de várias modalidades do sistema cirúrgico 19, as operações do sistema cirúrgico 19 descrito acima podem ser descritas adicionalmente em termos de um processo para cortar e coagular um vaso sanguíneo que emprega um instrumento cirúrgico que compreende o dispositivo de entrada 406 e os recursos de medição da impedância do transdutor descritos com referência à Figura 9. Embora um processo específico seja descrito em conexão com os detalhes operacionais, deve-se considerar que o processo simplesmente fornece um exemplo de como a funcionalidade geral aqui descrita pode ser implementada pelo sistema cirúrgico 19. Além disso, o dado processo não tem necessariamente de ser executado na ordem apresentada para a presente invenção exceto onde indicado em contrário. Conforme discutido anteriormente, o dispositivo de entrada 406 pode ser empregado para programar a saída comutada (por exemplo, corrente, tensão, frequência) para o conjunto transdutor ultrassônico 50/lâmina 79.

[00188] Consequentemente, com referência agora às Figuras 1 a 3 e 6 a 9, uma técnica de selamento de um vaso inclui separar e afastar a camada muscular interna do vaso da camada adventícia antes da aplicação de energia ultrassônica padrão para fazer a transeção e cauterizar o vaso. Embora métodos convencionais tenham conseguido essa separação mediante o aumento da força aplicada ao membro de pinçagem 60, a presente invenção refere-se a um aparelho e método alternativo para cortar e coagular tecido sem depender exclusivamente da força de força de pinçagem. Para separar mais efetivamente as camadas de tecido de um vaso, por exemplo, o gerador 30 pode ser programado para aplicar uma função de passo de frequência ao transdutor ultrassônico 50 para deslocar mecanicamente a lâmina 79 em vários modos de acordo com a função de passo. Em uma modalidade, a função de passo de frequência pode ser programada por meio da interface de usuário 406, sendo que o usuário pode selecionar um programa de frequência comutada, a frequência (f) para cada passo, e o correspondente período de tempo (T) de duração para cada passo para o qual o transdutor ultrassônico 50 será excitado. O usuário pode programar um ciclo operacional completo mediante o ajuste de múltiplas frequências para múltiplos períodos para executar vários procedimentos cirúrgicos.

[00189] Em certas modalidades, as amplitudes de passos ou pulsos consecutivos podem aumentar, diminuir ou permanecer as mesmas. Por exemplo, em certas modalidades, as amplitudes de pulsos consecutivos podem ser iguais. Além disso, em certas modalidades, os períodos de tempo dos pulsos podem assumir qualquer valor adequado como, por exemplo, frações de um segundo, minutos, horas, etc. Em uma modalidade exemplificadora, o período de tempo dos pulsos pode ser de 55 segundos.

[00190] Em uma modalidade, uma primeira frequência ultrassônica pode ser ajustada inicialmente para separar mecanicamente a camada de tecido muscular de um vaso antes de aplicar uma segunda frequência ultrassônica para cortar e cauterizar o vaso. A título de exemplo, e não de limitação, de acordo com uma implementação do programa, inicialmente, o gerador 30 é programado para gerar uma primeira frequência de acionamento f1 durante um primeiro período T1 de tempo (por exemplo, menos que aproximadamente 1 segundo), sendo que a primeira frequência f1 é significativamente não ressonante, por exemplo, fo/2, 2fo, ou outras frequências ressonantes estruturais, onde fo é a frequência de ressonância (por exemplo, 55,5 kHz). A primeira frequência f1 fornece um nível baixo de ação vibratória mecânica para a lâmina 79 que, em conjunto com a força de pinçagem, separa mecanicamente a camada de tecido muscular (subterapêutica) do vaso sem causar aquecimento significativo que em geral ocorre na ressonância. Após o primeiro período T1, o gerador 30 é programado para comutar automaticamente a frequência de acionamento para a frequência de ressonância fo durante um segundo período T2 para fazer a transeção e cauterizar o vaso. A duração do segundo período T2 pode ser programada ou pode ser determinada pela extensão de tempo que realmente leva para cortar e cauterizar o vaso conforme determinado pelo usuário, ou pode ser baseada nas características medidas do sistema, como a impedância do transdutor Z, conforme descrito em mais detalhes a seguir.

[00191] Em uma modalidade, o processo de transecção de tecido/vaso (por exemplo, separar a camada de músculos do vaso da camada adventícia e fazer a transecção/selamento do vaso) pode ser automatizado mediante a detecção das características da impedância Z do transdutor 50 para detectar quando a transecção do tecido/vaso ocorre. A impedância Z pode ser correlacionada à transecção da camada de músculos e à transecção/selamento do vaso para fornecer um disparador para o processador 400 para gerar a saída da função de passo da frequência e/ou da corrente. Conforme discutido anteriormente com referência à Figura 9, a impedância Z do transdutor 50 pode ser calculada pelo processador 400 com base na corrente que flui através transdutor 50 e na tensão aplicada ao transdutor 50 enquanto a lâmina 79 está sob várias cargas. Como a impedância Z do transdutor 50 é proporcional à carga aplicada à lâmina 79, à medida que a carga sobre a lâmina 79 aumenta, a impedância Z do transdutor 50 aumenta, e à medida que a carga sobre a lâmina 79 diminui, a impedância Z do transdutor 50 também diminui. Consequentemente, a impedância Z do transdutor 50 pode ser monitorada para detectar a transecção da camada interna de tecido muscular do vaso da camada adventícia e pode também ser monitorada para detectar quando o vaso foi transeccionado e selado.

[00192] Em uma modalidade, o instrumento cirúrgico ultrassônico 110 pode ser operado de acordo com um algoritmo de função de passo programado para responder à impedância do transdutor Z. Em uma modalidade, uma saída da função de passo de frequência pode ser iniciada com base em uma comparação da impedância do transdutor Z e um ou mais limiares predeterminados que foram correlacionados com as cargas de tecido para a lâmina 79. Quando a impedância do transdutor Z muda acima ou abaixo (por exemplo, cruza) um limiar, o processador 400 aplica um sinal digital de frequência 418 ao circuito DDS 420 para mudar a frequência do sinal de acionamento 416 em um passo predeterminado de acordo com os algoritmos de função de passo 402 para responder à impedância do transdutor Z. Em funcionamento, a lâmina 79 é primeiro situada no local de tratamento de tecido. O processador 400 aplica um primeiro sinal digital de frequência 418 para ajustar uma primeira frequência de acionamento f1 que é não ressonante (por exemplo, fo/2, 2fo, ou outras frequências ressonantes estruturais, onde fo é a frequência de ressonância). O sinal de acionamento 416 é aplicado ao transdutor 50 em resposta à ativação da chave 312a no conjunto de cabo 68 ou ao pedal comutador 434. Durante esse período, o transdutor ultrassônico 50 ativa mecanicamente a lâmina 79 na primeira frequência de acionamento f1. Uma força ou carga pode ser aplicada ao membro de pinçagem 60 e à lâmina 79 para facilitar esse processo. Durante esse período, o processador 400 monitora a impedância do transdutor Z até que a carga sobre a lâmina 79 altere e a impedância do transdutor Z cruze um limite predeterminado para indicar que a camada de tecido foi transeccionada. O processador 400 aplica, então, um segundo sinal digital de frequência 418 para ajustar uma segunda frequência de acionamento f2, por exemplo, a frequência de ressonância fo ou outra frequência adequada para a transecção, a coagulação e o selamento do tecido. Uma outra porção do tecido (por exemplo, o vaso) é então preso entre o membro de pinçagem 60 e a lâmina 79. O transdutor 50 encontra-se agora energizado pelo sinal de acionamento 416 na segunda frequência de acionamento f2 mediante a atuação do pedal comutador 434 ou da chave 312a no conjunto de cabo 68. Os versados na técnica compreenderão que a saída da corrente de acionamento (I) também pode ser comutada conforme descrito com referência às Figuras 6 a 8 com base na impedância do transdutor Z.

[00193] De acordo com um algoritmo de função de passo 402, o processador 400 ajusta inicialmente uma primeira frequência de acionamento f1 que é significativamente não ressonante para separar a camada muscular interna do vaso da camada adventícia. Durante esse período de funcionamento, o processador 400 monitora a impedância do transdutor Z para determinar quando a camada muscular interna é transeccionada ou separada da camada adventícia. Como a impedância do transdutor Z está correlacionada à carga aplicada à lâmina 79, por exemplo, cortar mais tecido diminui a carga sobre a lâmina 79 e a impedância do transdutor Z. A transecção da camada muscular interna é detectada quando a impedância do transdutor Z diminui abaixo de um limite predeterminado. Quando a alteração na impedância do transdutor Z indicar que o vaso foi separado da camada muscular interna, o processador 400 ajustará a frequência de acionamento para a frequência de ressonância fo. O vaso é então preso entre a lâmina 79 e o membro de pinçagem 60 e o transdutor 50 é ativado mediante a atuação do pedal comutador ou da chave no conjunto de cabo 68 para transeccionar e cauterizar o vaso. Em uma modalidade, a alteração da impedância Z pode variar entre cerca de 1,5 a cerca de 4 vezes as medidas da impedância de base a partir de um ponto de contato inicial com o tecido até um ponto imediatamente antes de a camada de músculos ser transeccionada e cauterizada.

[00194] A Figura 10 ilustra uma modalidade de um sistema cirúrgico 190 que compreende um instrumento cirúrgico ultrassônico 120 e um gerador 500 que compreende um módulo de impedância de tecido 502. Embora na modalidade ora descrita o gerador 500 seja mostrada separado do instrumento cirúrgico 120, em uma modalidade o gerador 500 pode ser formado integralmente com o instrumento cirúrgico 120 para formar um sistema cirúrgico unitário 190. Em uma modalidade, o gerador 500 pode ser configurado para monitorar a impedância elétrica Zt do tecido e para controlar as características de tempo e nível de potência com base na impedância Zt do tecido. Em uma modalidade, a impedância Zt do tecido pode ser determinada mediante a aplicação de um sinal de radiofrequência (RF) subterapêutico ao tecido e medição da corrente através do tecido por meio de um eletrodo de retorno no membro de pinçagem 60. Na modalidade ilustrada na Figura 10, uma porção do atuador de extremidade 810 do sistema cirúrgico 190 compreende um conjunto de braço de garra 451 conectado à extremidade distal da bainha externa 72. A lâmina 79 forma um primeiro eletrodo (por exemplo, de energização) e o conjunto de braço de garra 451 compreende uma porção eletricamente condutiva que forma um segundo eletrodo (por exemplo, de retorno). O módulo de impedância de tecido 502 é acoplado à lâmina 79 e ao conjunto de braço de garra 451 através de um meio de transmissão adequado, como um cabo 504. O cabo 504 compreende múltiplos condutores elétricos para aplicação de uma tensão ao tecido e fornecer um caminho de retorno para a corrente que flui através do tecido de volta ao módulo de impedância 502. Em várias modalidades, o módulo de impedância de tecido 502 pode ser formado integralmente com o gerador 500 ou pode ser fornecido como um circuito separado acoplado ao gerador 500 (mostrado em linha tracejada para ilustrar essa opção). O gerador 500 é substancialmente similar ao gerador 30 com o recurso adicional do módulo de impedância de tecido 502.

[00195] A Figura 11 ilustra uma modalidade de um sistema de acionamento 321 do gerador 500 que compreende o módulo de impedância de tecido 502. O sistema de acionamento 321 gera o sinal elétrico ultrassônico de acionamento 416 para acionar o transdutor ultrassônico 50. Em uma modalidade, o módulo de impedância de tecido 502 pode ser configurado para medir a impedância Zt do tecido preso entre a lâmina 79 e o conjunto de braço de garra 451. O módulo de impedância de tecido 502 compreende um oscilador de RF 506, um circuito sensor de tensão 508 e um circuito sensor de corrente 510. Os circuitos sensores de tensão e de corrente 508, 510 respondem à tensão de RF vrf aplicada ao eletrodo da lâmina 79 e ao eletrodo da corrente de RF irf que flui através do eletrodo da lâmina 79, do tecido e da porção condutiva do conjunto de braço de garra 451. A tensão vrf e a corrente irf detectadas são convertidas em sinais digitais pelo ADC 432 através do multiplexador analógico 430. O processador 400 recebe a saída digital convertida 433 do ADC 432 e determina a impedância Zt do tecido mediante o cálculo da razão entre a tensão de RF vrf e a corrente irf medidas pelo circuito sensor de tensão 508 e pelo circuito sensor de corrente 510. Em uma modalidade, a transecção da camada muscular interna e do tecido pode ser detectada pela detecção da impedância Zt do tecido. Consequentemente, a detecção da impedância Zt do tecido pode ser integrada com um processo automatizado para separar a camada muscular interna da camada adventícia externa antes de transeccionar o tecido sem produzir uma quantidade significativa de aquecimento, que normalmente ocorre em ressonância.

[00196] A Figura 12 ilustra uma modalidade do conjunto de braço de garra 451 que pode ser empregado com o sistema cirúrgico 190 (Figura 10). Na modalidade ilustrada, o conjunto de braço de garra 451 compreende um camisa condutiva 472 montada em uma base 449. A camisa condutiva 472 é a porção eletricamente condutiva do conjunto de braço de garra 451 que forma o segundo eletrodo, por exemplo, de retorno. Em uma implementação, o braço de garra 56 (Figura 3) pode formar a base 449 sobre a qual a camisa condutiva 472 é montada. Em várias modalidades, a camisa condutiva 472 pode compreender uma porção central 473 e pelo menos uma parede lateral que se estende para baixo 474 que pode se estender abaixo da superfície inferior 475 da base 449. Na modalidade ilustrada, a camisa condutiva 472 tem duas paredes laterais 474 que se estendem para baixo em lados opostos da base 449. Em outras modalidades, a porção central 473 pode compreender ao menos uma abertura 476 que pode ser configurada para receber uma projeção 477 estendendo-se a partir da base 449. Em tais modalidades, as projeções 477 podem ser encaixadas por pressão nas aberturas 476 a fim de prender a camisa condutiva 472 à base 449. Em outras modalidades, as projeções 477 podem ser deformadas depois de inseridas nas aberturas 476. Em várias modalidades, podem ser usados prendedores para fixar a camisa condutiva 472 à base 449.

[00197] Em várias modalidades, o conjunto de braço de garra 451 pode compreender um material isolante ou não eletricamente condutivo, como plástico e/ou borracha, por exemplo, em uma posição intermediária entre a camisa condutiva 472 e a base 449. O material eletricamente isolante pode impedir a corrente de fluir, ou produzir um curto-circuito, entre a camisa condutiva 472 e a base 449. Em várias modalidades, a base 449 pode compreender ao menos uma abertura 478, que pode ser configurada para receber um pino-pivô (não ilustrado). O pino-pivô pode ser configurado para montar de maneira pivotante a base 449 na bainha 72 (Figura 10), por exemplo, de modo que o conjunto de braço de garra 451 possa ser girado entre as posições aberta e fechada em relação à bainha 72. Na modalidade ilustrada, a base 449 inclui duas aberturas 478 posicionadas sobre lados opostos da base 449. Em uma modalidade, um pino-pivô pode ser formado de ou pode compreender um material isolante ou não eletricamente condutivo, como plástico e/ou borracha, por exemplo, que pode ser configurado para impedir a corrente de fluir para o interior da bainha 72 mesmo se a base 449 estiver em contato elétrico com a camisa condutiva 472, por exemplo. Podem ser empregados conjuntos de braço de garra adicionais compreendendo várias modalidades de eletrodos. Exemplos de tais conjuntos de braço de garra são descritos em pedidos de propriedade comum e nos pedidos de patente US n°s de série 12/503.769, 12/503.770 e 12/503.766, cada um dos quais está aqui incorporado, a título de referência em sua totalidade.

[00198] A Figura 13 é um diagrama esquemático do módulo de impedância de tecido 502 acoplado à lâmina 79 e ao conjunto de braço de garra 415 com o tecido 514 situado entre os mesmos. Agora com referência às Figuras 10 a 13, o gerador 500 compreende o módulo de impedância de tecido 502 configurado para monitorar a impedância do tecido 514 (Zt) situado entre a lâmina 79 e o conjunto de braço de garra 451 durante o processo de transecção do tecido. O módulo de impedância de tecido 502 é acoplado ao instrumento cirúrgico ultrassônico 120 por meio do cabo 504. O cabo 504 inclui um primeiro condutor de "energização" 504a conectado à lâmina 79 (por exemplo, o eletrodo positivo [+]) e um segundo condutor de "retorno" 504b conectado à camisa condutiva 472 (por exemplo, o eletrodo negativo [-]) do conjunto de braço de garra 451. Em uma modalidade, a tensão de RF vrf é aplicada à lâmina 79 para fazer com que a corrente de RF irf flua através do tecido 514. O segundo condutor 504b fornece o caminho de retorno para a corrente irf de volta ao módulo de impedância de tecido 502. A extremidade distal do condutor de retorno 504b está conectada à camisa condutiva 472 de modo que a corrente irf possa fluir da lâmina 79, através do tecido 514 em uma posição intermediária entre a camisa condutiva 472 e a lâmina 79, e através da camisa condutiva 472 até o condutor de retorno 504b. O módulo de impedância 502 é conectado em circuito, por meio do primeiro e do segundo condutores 504a, b. Em uma modalidade, a energia de RF pode ser aplicada à lâmina 79 através do transdutor ultrassônico 50 e do guia de onda 80 (Figura 2). Deve-se observar que a energia de RF aplicada ao tecido 514 para propósitos de medição da impedância Zt do tecido é um sinal subterapêutico de baixa intensidade que não contribui de maneira significativa, ou em nada, para o tratamento do tecido 514.

[00199] Tendo descrito os detalhes operacionais de várias modalidades do sistema cirúrgico 190, as operações do sistema cirúrgico 190 descrito acima podem ser descritas adicionalmente com referência às Figuras 10 a 13 em termos de um processo para cortar e coagular um vaso sanguíneo que emprega um instrumento cirúrgico que compreende o dispositivo de entrada 406 e o módulo de impedância de tecido 502. Embora um processo específico seja descrito em conexão com os detalhes operacionais, deve-se considerar que o processo simplesmente fornece um exemplo de como a funcionalidade geral aqui descrita pode ser implementada pelo sistema cirúrgico 190. Além disso, o dado processo não tem necessariamente de ser executado na ordem apresentada para a presente invenção exceto onde indicado em contrário. Conforme discutido anteriormente, o dispositivo de entrada 406 pode ser empregado para programar a saída da função de passo (por exemplo, corrente, tensão, frequência) para o conjunto transdutor ultrassônico 50/lâmina 79.

[00200] Em uma modalidade, um primeiro condutor ou fio pode ser conectado à bainha externa 72 do instrumento 120, e um segundo condutor ou fio pode ser conectado à lâmina 79/transdutor 50. Pela natureza do projeto, a lâmina 79 e o transdutor 50 são eletricamente isolados da bainha externa 72, bem como de outros elementos do mecanismo de atuação do instrumento 120, incluindo a base 449 e a bainha interna 76. A bainha externa 79 e outros elementos do mecanismo de atuação, incluindo a base 449 e a bainha interna 76, são todos eletricamente contínuos entre si - ou seja, são todos metálicos e tocam uns nos outros. Consequentemente, mediante a conexão de um primeiro condutor à bainha externa 72 e a conexão de um segundo condutor à lâmina 79 ou ao transdutor 50 de modo que o tecido resida entre esses dois caminhos condutivos, o sistema pode monitorar a impedância elétrica do tecido desde que o tecido seja mantido em contato com a lâmina 79 e com a base 449. Para facilitar esse contato, a própria base 449 pode incluir recursos que se projetam para fora e possivelmente para baixo para assegurar o contato com o tecido e ao mesmo tempo integrar efetivamente a camisa condutiva 472 na base 449.

[00201] Em uma modalidade, o instrumento cirúrgico ultrassônico 120 pode ser operado de acordo com um algoritmo de função de passo programado 402 para responder à impedância Zt do tecido. Em uma modalidade, a saída da função de passo de frequência pode ser iniciada com base em uma comparação da impedância Zt do tecido e limites predeterminados que foram correlacionados com vários estados do tecido (por exemplo, dessecação, transecção, selamento). Quando a impedância Zt do tecido muda acima ou abaixo (por exemplo, cruza) um limiar, o processador 400 aplica um sinal digital de frequência 418 ao circuito DDS 420 para mudar a frequência de um oscilador ultrassônico em um passo predeterminado de acordo com o algoritmo de função de passo 402 para responder à impedância Zt do tecido.

[00202] Em funcionamento, a lâmina 79 está situada no local de tratamento de tecido. O tecido 514 é preso entre a lâmina 79 e o conjunto de braço de garra 451 de modo que a lâmina 79 e a camisa condutiva 472 formem um contato elétrico com o tecido 514. O processador 400 aplica um primeiro sinal digital de frequência 418 para ajustar uma primeira frequência de acionamento f1 que é não ressonante (por exemplo, fo/2, 2fo, ou outras frequências ressonantes estruturais, onde fo é a frequência de ressonância). A lâmina 79 é energizada eletricamente pela tensão de RF subterapêutica de baixa intensidade vrf fornecida pelo módulo de impedância de tecido 502. O sinal de acionamento 416 é aplicado ao transdutor 50/lâmina 79 em resposta à atuação da chave 312a no conjunto de cabo 68 ou no pedal comutador 434 até que a impedância Zt do tecido seja alterada em uma quantidade predeterminada. Uma força ou carga é então aplicada ao conjunto de braço de garra 451 e à lâmina 79. Durante esse período, o transdutor ultrassônico 50 ativa mecanicamente a lâmina 79 na primeira frequência de acionamento f1 e, como resultado, o tecido 514 começa a dessecar devido à ação ultrassônica aplicada entre a lâmina 79 e o um ou mais blocos de garra 58 do conjunto de braço de garra 451 fazendo com que a impedância Zt do tecido aumente. Por fim, à medida que o tecido é transeccionado pela ação ultrassônica e a força de pinçagem aplicada, a impedância Zt do tecido se tornará muito alta ou infinita quando o tecido estiver completamente transeccionado de modo que não exista nenhum caminho condutivo entre a lâmina 79 e a camisa condutiva 472. Os versados na técnica compreenderão que a saída da corrente de acionamento (I) também pode ser comutada conforme descrito com referência às Figuras 6 a 8 com base na impedância Zt do tecido.

[00203] Em uma modalidade, a impedância Zt do tecido pode ser monitorada pelo módulo de impedância 502 de acordo com o seguinte processo. Uma corrente de RF mensurável i1 é transportada através do primeiro condutor de energização 504a para a lâmina 79, através do tecido 514, e de volta ao módulo de impedância 502 através da camisa condutiva 472 e do segundo condutor 504b. À medida que o tecido 514 é dessecado e cortado pela ação ultrassônica da lâmina 79 agindo contra o um ou mais blocos de garra 58, a impedância do tecido 514 aumenta e, dessa forma, a corrente i1 no caminho de retorno, isto é, o segundo condutor 504b, diminui. O módulo de impedância 502 mede a impedância Zt do tecido e envia um sinal representativo para o ADC 432 cuja saída digital 433 é fornecida ao processador 400. O processador 400 calcula a impedância Zt do tecido com base nesses valores medidos de vrf e irf. O processador 400 comuta a frequência em qualquer incremento ou decremento adequado em resposta às alterações na impedância Zt do tecido. O processador 400 controla os sinais de acionamento 416 e pode fazer quaisquer ajustes necessário de amplitude e frequência em resposta à impedância Zt do tecido. Em uma modalidade, o processador 400 pode interromper o sinal de acionamento 416 quando a impedância Zt do tecido atinge um valor de limite predeterminado.

[00204] Consequentemente, a título de exemplo, e não de limitação, em uma modalidade o instrumento cirúrgico ultrassônico 120 pode ser operado de acordo com um algoritmo de saída comutada programado para separar a camada muscular interna de um vaso da camada adventícia antes da transecção e selamento do vaso. Conforme discutido anteriormente, de acordo com um algoritmo de função de passo, o processador 400 ajusta inicialmente uma primeira frequência de acionamento f1 que é significativamente não ressonante. O transdutor 50 é ativado para separar a camada muscular interna do vaso da camada adventícia e o módulo de impedância de tecido 502 aplica um sinal de tensão de RF subterapêutico vrf à lâmina 79. Durante esse período, T1 de operação, o processador 400 monitora a impedância Zt do tecido para determinar quando a camada muscular interna é transeccionada ou separada da camada adventícia. A impedância Zt do tecido está correlacionada à carga aplicada à lâmina 79, por exemplo, quando o tecido torna-se dessecado ou quando o tecido é transeccionado, a impedância Zt do tecido torna-se extremamente alta ou infinita. A alteração na impedância Zt do tecido indica que o vaso foi separado ou transeccionado da camada muscular interna e o gerador 500 é desativado por um segundo período de tempo T2. O processador 400 ajusta, então, a frequência de acionamento para a frequência de ressonância fo. O vaso é então preso entre a lâmina 79 e o conjunto de braço de garra 451 e o transdutor 50 é reativado para transeccionar e cauterizar o vaso. O monitoramento contínuo da impedância Zt do tecido fornece uma indicação de quando o vaso é transeccionado e cauterizado. Além disso, a impedância Zt do tecido pode ser monitorada para fornecer uma indicação da completeza do processo de corte e/ou coagulação do tecido ou para interromper a ativação do gerador ultrassônico 500 quando a impedância Zt do tecido atingir um valor de limite predeterminado. O limiar para a impedância Zt do tecido pode ser selecionado, por exemplo, para indicar que o vaso foi transeccionado. Em uma modalidade, a impedância Zt do tecido pode variar entre cerca de 10 Ohms a cerca de 1000 Ohms de um ponto inicial até um ponto imediatamente antes de a camada de músculos ser transeccionada e cauterizada.

[00205] Os requerentes descobriram que os experimentos que testam diferentes pontos de ajuste de corrente (tanto aumentando como diminuindo) e os tempos de permanência indicam que as modalidades descritas podem ser usadas para separar a camada muscular interna da camada adventícia externa antes do término da transecção, resultando em hemóstase aprimorada e potencialmente uma energia total (calor) menor no local de transecção. Ademais, embora os instrumentos cirúrgicos 100, 120 tenham sido descritos com respeito a esquemas de detecção do limiar de impedância para determinar quando a camada de músculos é separada da camada adventícia, outras modalidades que não empregam nenhum esquema de detecção estão dentro do escopo da presente revelação. Por exemplo, podem ser empregadas modalidades dos instrumentos cirúrgicos 100, 120 em sistemas cirúrgicos simplificados nos quais a potência não ressonante é aplicada para separar as camadas por um tempo predeterminado de aproximadamente 1 segundo ou menos, antes de aplicar uma potência ressonante para cortar o tecido. As modalidades não são limitadas neste contexto.

[00206] Tendo descrito os detalhes operacionais de várias modalidades do sistemas cirúrgicos 19 (Figura 1) e 190 (Figura 10), as operações dos sistemas cirúrgicos 19, 190 acima podem ser descritas adicionalmente e de maneira genérica em termos de um processo para cortar e coagular tecido empregando um instrumento cirúrgico que compreende o dispositivo de entrada 406 e o módulo de impedância de tecido 502. Embora um processo específico seja descrito em conexão com os detalhes operacionais, deve-se considerar que o processo simplesmente fornece um exemplo de como a funcionalidade geral aqui descrita pode ser implementada pelos sistemas cirúrgicos 19, 190. Além disso, o dado processo não tem necessariamente de ser executado na ordem apresentada para a presente invenção exceto onde indicado em contrário. Conforme discutido anteriormente, o dispositivo de entrada 406 pode ser empregado para programar a saída comutada (por exemplo, corrente, frequência) para o conjunto transdutor ultrassônico 50/lâmina 79.

[00207] A Figura 14 ilustra uma modalidade de um método 600 para acionar um atuador de extremidade acoplado a um sistema de acionamento ultrassônico de um instrumento cirúrgico. O método 600, e qualquer um dos outros métodos, algoritmos, etc., aqui descritos podem ser iniciados de qualquer maneira adequada. Por exemplo, o método 600 e qualquer um dos outros métodos, algoritmos, etc. aqui descritos podem ser iniciados em resposta à entrada de dados pelo usuário fornecida usando-se qualquer um ou uma combinação de botões, chaves e/ou pedais incluindo, por exemplo, aqueles aqui descritos. Com referência às Figuras 1 a 3 e 6 a 14, a título de exemplo, e não de limitação, os instrumentos cirúrgicos ultrassônicos 100, 120 podem ser operados de acordo com o método 600 para separar a camada muscular interna de um vaso da camada adventícia antes da transecção e selamento do vaso. Consequentemente, em várias modalidades, um atuador de extremidade (por exemplo, o atuador de extremidade 81, 810) de um instrumento cirúrgico (por exemplo, o instrumento cirúrgico 100, 120) pode ser acionado de acordo com o método 600. Um gerador (por exemplo, o gerador 30, 500) é acoplado a um sistema de acionamento ultrassônico. O sistema de acionamento ultrassônico compreende um transdutor ultrassônico (por exemplo, o transdutor ultrassônico 50) acoplado a um guia de onda (por exemplo, o guia de onda 80). O atuador de extremidade 81 é acoplado ao guia de onda 80. O sistema de acionamento ultrassônico e o atuador de extremidade 81 são configurados para ressoar em uma frequência de ressonância (por exemplo, 55,5 kHz). Em uma modalidade, em 602, o gerador 30 gera um primeiro sinal de acionamento ultrassônico. Em 604, o transdutor ultrassônico 50 é atuado com o primeiro sinal de acionamento ultrassônico por um primeiro período em resposta à ativação de uma chave (por exemplo, a chave 34) em um conjunto de cabo (por exemplo, o conjunto de cabo 68) ou a um pedal comutador (por exemplo, o pedal comutador 434) conectada ao gerador 30. Após o primeiro período, em 606, o gerador 30 gera um segundo sinal de acionamento ultrassônico. Em 608, o transdutor ultrassônico 50 é atuado com o segundo sinal de acionamento ultrassônico por um segundo período em resposta à ativação da chave 34 no conjunto de cabo 68 ou ao pedal comutador 434 conectado ao gerador 30. O primeiro sinal de acionamento é diferente do segundo sinal de acionamento ao longo do respectivo primeiro e segundo período. O primeiro e o segundo sinais de acionamento definem uma forma de onda de função de passo ao longo do respectivo primeiro e segundo período.

[00208] Em uma modalidade, o gerador 30 gera um terceiro sinal de acionamento ultrassônico. O transdutor ultrassônico 50 é atuado com o terceiro sinal de acionamento ultrassônico por um terceiro período. O terceiro sinal de acionamento é diferente do primeiro e do segundo sinais de acionamento ao longo do primeiro, do segundo e do terceiro períodos. O primeiro, o segundo e o terceiro sinais de acionamento definem uma forma de onda de função de passo ao longo do primeiro, do segundo e do terceiro períodos. Em uma modalidade, a geração do primeiro, do segundo e do terceiro sinais de acionamento ultrassônicos compreende gerar uma primeira, uma segunda e uma terceira correntes de acionamento correspondentes e atuar o transdutor ultrassônico 50 com a primeira corrente de acionamento durante o primeiro período, atuar o transdutor ultrassônico 50 com a segunda corrente de acionamento durante o segundo período, e atuar o transdutor ultrassônico 50 com a terceira corrente de acionamento durante o terceiro período.

[00209] Em certas modalidades, a primeira, a segunda e a terceira correntes de acionamentos podem aumentar, diminuir ou permanecer as mesmas umas em relação às outras. Por exemplo, em certas modalidades, algumas ou todas dentre a primeira, a segunda e a terceira correntes de acionamentos são iguais. Também, em certas modalidades, o primeiro, o segundo e o terceiro períodos podem assumir qualquer valor adequado como, por exemplo, frações de um segundo, minutos, horas, etc. Em uma modalidade exemplificadora, alguns ou todos dentre o primeiro, o segundo e o terceiro períodos podem ser de 55 segundos.

[00210] Em uma modalidade, o gerador 30 gera o primeiro sinal de acionamento ultrassônico em uma primeira frequência, que é diferente da frequência de ressonância. O transdutor ultrassônico 50 é então atuado com o primeiro sinal de acionamento ultrassônico na primeira frequência durante o primeiro período. A atuação na primeira frequência fornece um primeiro nível de vibração mecânica para o atuador de extremidade 81 que é adequada para separar um primeiro tecido de um segundo tecido, por exemplo, para separar a camada muscular interna de um vaso da camada adventícia. O gerador 30 gera o segundo sinal de acionamento ultrassônico na frequência de ressonância, por exemplo, 55,5 kHz, e atua o transdutor ultrassônico 50 com o segundo sinal de acionamento ultrassônico na frequência de ressonância durante o segundo período subsequente ao primeiro período. A atuação na segunda frequência, de ressonância, fornece um segundo nível de vibração mecânica ao atuador de extremidade 81 que é adequada para fazer a transecção e o selamento do primeiro tecido, como o vaso, uma vez separado da camada muscular interna. Em uma modalidade, o segundo sinal de acionamento ultrassônico na frequência de ressonância é gerado automaticamente pelo gerador 30 após o primeiro período. Em uma modalidade, a primeira frequência é substancialmente diferente da frequência de ressonância e o primeiro período é menor que cerca de um segundo. Por exemplo, em uma modalidade, a primeira frequência é definida pela seguinte equação: f1 = 2*fo, em que f1 é a primeira frequência e fo é a frequência de ressonância. Em uma outra modalidade, a primeira frequência é definida pela seguinte equação: f1 = fo/2, em que f1 é a primeira frequência e fo é a frequência de ressonância. Contempla-se também que o primeiro, o segundo e o terceiro sinais de acionamento ultrassônicos são empregados para excitar o transdutor ultrassônico 50 nos modos vibratórios longitudinal, flexural e torsional e harmônicos dos mesmos.

[00211] Em uma modalidade, o gerador 30 monitora uma característica mensurável do sistema de acionamento ultrassônico e gera qualquer um dentre o primeiro e o segundo sinais de acionamento com base na característica medida. Por exemplo, o gerador 30 monitora a impedância Z do transdutor ultrassônico 50. O gerador 30 compreende circuitos eletrônicos adequados para medir a impedância do transdutor 50. Por exemplo, um circuito sensor de corrente (por exemplo, o circuito sensor de corrente 426) detecta a corrente que flui através do transdutor 50 e um circuito sensor de tensão (por exemplo, o circuito sensor de tensão 428) detecta a tensão de saída aplicada ao transdutor 50. Um multiplexador (por exemplo, o multiplexador 430) direciona o sinal analógico adequado para um conversor analógico-digital (por exemplo, o ADC 432), cuja saída digital é fornecida para um processador (por exemplo, o processador 400). O processador 400 calcula a impedância do transdutor Z com base nos valores medidos de corrente e tensão.

[00212] Em uma modalidade, o gerador 500 compreende um módulo de impedância (por exemplo, o módulo de impedância de tecido 502) para medir a impedância de uma porção de tecido em contato com um atuador de extremidade (por exemplo, o atuador de extremidade 810). O módulo de impedância 502 inclui um oscilador de RF (por exemplo, o oscilador de RF 506) para gerar um sinal de RF subterapêutico. O sinal de RF subterapêutico é aplicado a uma porção de lâmina (por exemplo, a lâmina 79) do atuador de extremidade 810, que forma um eletrodo de energização. A porção de tecido é presa entre o atuador de extremidade 810 e um eletrodo de retorno de um conjunto de braço de garra (por exemplo, o conjunto de braço de garra 451) e a impedância do tecido (por exemplo, o tecido 514). A impedância do tecido é então medida por um circuito sensor de tensão (por exemplo, o circuito sensor de tensão 508) e um circuito sensor de corrente (por exemplo, o circuito sensor de corrente 510) e o módulo de impedância 502. Esses sinais são aplicados ao ADC 432 através do multiplexador 430. A saída digital do ADC 432 é fornecida ao processador 400, que calcula a impedância Zt do tecido com base nos valores medidos de corrente através do tecido e da tensão aplicada à porção de lâmina 79 do atuador de extremidade 810.

[00213] As Figuras 15A-C ilustram várias modalidades de diagramas de fluxo lógico das operações 700, 800, 900 para determinar uma alteração de estado do tecido sendo manipulado por um instrumento cirúrgico ultrassônico e para fornecer retroinformação ao usuário indicando que o tecido foi submetido a tal alteração de estado ou que há uma alta probabilidade de que o tecido tenha sido submetido a tal alteração de estado. As operações 700, 800, 900, e diversas variações das mesmas, podem ser usadas em qualquer implementação onde o estado do tecido é monitorado. Por exemplo, uma ou mais dentre as operações 700, 800, 900, etc., podem ser executadas automaticamente quando o sistema cirúrgico está em uso. Além disso, as operações 700, 800, 900, etc., podem ser disparadas com base na entrada de dados do médico, por exemplo, através de um ou mais botões, chaves e pedais, etc. (por exemplo, os botões, chaves e pedais, etc., aqui descritos). Como usado aqui, o tecido pode sofrer uma alteração de estado quando o tecido é separado das outras camadas de tecido ou osso, quando o tecido é cortado ou transeccionado, quando o tecido é coagulado, entre outros estados, enquanto é manipulado com um atuador de extremidade de um instrumento cirúrgico ultrassônico, como, por exemplo, o atuador de extremidade 81, 810 do instrumento cirúrgico ultrassônico 100, 120 mostrado nas Figuras 1 e 10. Uma alteração no estado do tecido pode ser determinada com base na probabilidade de ocorrência de um evento de separação de tecido.

[00214] Em várias modalidades, a retroinformação é fornecida pelo indicador de saída 412 mostrado nas Figuras 9 e 11. O indicador de saída 412 é particularmente útil em aplicações onde o tecido sendo manipulado pelo atuador de extremidade 81, 810 está fora o campo de visão do usuário e o usuário não pode ver quando a alteração de estado ocorre no tecido. O indicador de saída 412 informa ao usuário que ocorreu uma alteração no estado do tecido como determinado de acordo com as operações descritas com respeito aos diagramas de fluxo lógico 700, 800, 900. Conforme discutido anteriormente, o indicador de saída 412 pode ser configurado para fornecer vários tipos de retroinformação ao usuário incluindo, mas não se limitando a, retroinformações visual, audível e/ou tátil para indicar ao usuário (por exemplo, cirurgião, médico) que o tecido sofreu uma alteração de estado ou condição do tecido. A título de exemplo, e não de limitação, conforme discutido anteriormente, a retroinformação visual compreende qualquer tipo de dispositivo de indicação visual, tais como lâmpadas incandescentes ou LEDs, interface gráfica de usuário, visor, indicador analógico, indicador digital, visor de gráfico de barras, visor alfanumérico digital. A título de exemplo, e não de limitação, a retroinformação audível compreende qualquer tipo de campainha, tom gerado por computador, fala computadorizada, VUI para interagir com computadores através de uma plataforma de voz/fala. A título de exemplo, e não de limitação, a retroinformação tátil compreende qualquer tipo de retroinformação vibratória fornecida através do conjunto de cabo no compartimento do instrumento 68. A alteração de estado do tecido pode ser determinada com base nas medidas do transdutor e da impedância do tecido conforme anteriormente descrito, ou com base nas medidas de tensão, corrente e frequência de acordo com as operações descritas com respeito aos diagramas de fluxo lógico 700, 800, 900 descritos a seguir com referência às Figuras 15A- C.

[00215] Em uma modalidade, os diagramas de fluxo lógico 700, 800, 900 podem ser implementados como módulos executáveis (por exemplo, algoritmos) que compreendem instruções lidas por computador a serem executadas pela porção de processador 400 (Figuras 9, 11, 14) do gerador 30, 500. Em várias modalidades, as operações descritas com respeito aos diagramas de fluxo lógico 700, 800, 900 podem ser implementadas como um ou mais componentes de software, por exemplo, programas, sub-rotinas, lógica; um ou mais componentes de hardware, por exemplo, processadores, DSPs, PLDs, ASICs, circuitos, registradores; e/ou combinações de software e hardware. Em uma modalidade, as instruções executáveis para realizar as operações descritas pelos diagramas de fluxo lógico 700, 800, 900 podem ser armazenadas na memória. Quando executadas, as instruções fazem com que o processador 400 determine uma alteração no estado do tecido de acordo com as operações descritas nos diagramas de fluxo lógico 800 e 900 e forneça retroinformação ao usuário por meio do indicador de saída 412. De acordo com tais instruções executáveis, o processador 400 monitora e avalia amostras de sinais de tensão, corrente e/ou frequência fornecidas pelo gerador 30, 500 e, de acordo com a avaliação de tais amostras de sinais, determina se ocorreu uma alteração no estado do tecido. Como descrito em mais detalhes a seguir, uma alteração no estado do tecido pode ser determinada com base no tipo de instrumento ultrassônico e nível de potência ao qual o instrumento está energizado. Em resposta às retroinformações, o modo operacional do instrumento cirúrgico ultrassônico 100, 120 pode ser controlado pelo usuário ou pode ser controlado de maneira automática ou semiautomática.

[00216] A Figura 15A ilustra um diagrama de fluxo lógico 700 de uma modalidade para determinar uma alteração no estado do tecido e ativar o indicador de saída 412 conforme necessário. Agora com referência ao diagrama de fluxo lógico 700 mostrado na Figura 15A e ao sistema de acionamento 32 do gerador 30 mostrado na Figura 9, em 702, a porção de processador 400 do sistema de acionamento 32 analisa amostras de sinais de tensão (v), corrente (i) e frequência (f) enviados pelo gerador 30. Na modalidade ilustrada, em 704, as amostras de sinais de frequência e tensão são analisadas separadamente para determinar os correspondentes pontos inflexão de frequência e/ou de queda de tensão. Em outras modalidades, as amostras de sinais de corrente podem ser analisadas separadamente em adição às amostras de sinais de tensão e frequência ou no lugar das amostras de sinais de tensão. Em 706, a presente amostra de sinal de frequência é fornecida a um módulo de análise do ponto de inflexão de frequência para determinar uma alteração no estado do tecido como ilustrado no diagrama de fluxo lógico 800 na Figura 15B. Em 708, a presente amostra de sinal de tensão é fornecida a um módulo de análise do ponto de queda de tensão para determinar uma alteração no estado do tecido como ilustrado no diagrama de fluxo lógico 900 na Figura 15C.

[00217] O módulo de análise do ponto de inflexão de frequência e o módulo de análise do ponto de queda de tensão determinam quando ocorreu uma alteração no estado do tecido com base nos dados empíricos correlacionados associados a um tipo específico de instrumento ultrassônico ao nível de energia no qual o instrumento é acionado. Em 714, os resultados 710 do módulo de análise do ponto de inflexão de frequência e/ou os resultados 712 do módulo de análise do ponto de queda de tensão são lidos pelo processador 400. O processador 400 determina 716 se o resultado da análise do ponto de inflexão de frequência 710 e/ou o resultado da análise ponto de queda de tensão 712 indicam uma alteração no estado do tecido. Se os resultados 710, 714 não indicarem uma alteração no estado do tecido, o processador 400 continua pela ramificação "Não" até 702 e lê uma amostra adicional de sinais de tensão e de frequência enviados pelo gerador 30. Em modalidades que utilizam a corrente do gerador na análise, o processador 400 leria também uma amostra adicional de sinal de corrente enviado pelo gerador 30. Se os resultados 710, 714 indicarem uma alteração suficiente no estado do tecido, o processador 400 continua pela ramificação "Sim" até 718 e ativa o indicador de saída 412.

[00218] Conforme discutido anteriormente, o indicador de saída 412 pode fornecer retroinformações visual, audível e/ou tátil para alertar o usuário do instrumento cirúrgico ultrassônico 100, 120 que ocorreu uma alteração no estado do tecido. Em várias modalidades, em resposta às retroinformações do indicador de saída 412, o modo operacional do gerador 30, 500 e/ou o instrumento ultrassônico 100, 120 podem ser controlados manualmente, automaticamente ou semiautomaticamente. Os modos operacionais incluem, mas não se limitam a, desconectar ou desligar a potência de saída do gerador 30, 500, reduzir a potência de saída do gerador 30, 500, ciclar a potência de saída do gerador 30, 500, pulsar a potência de saída do gerador 30, 500 e/ou produzir um pico momentâneo de alta potência do gerador 30, 500. Os modos operacionais do instrumento ultrassônico em resposta à alteração no estado do tecido podem ser selecionados, por exemplo, para minimizar os efeitos de aquecimento do atuador de extremidade 81, 810, por exemplo, do bloco de garra 58 (Figuras 1 a 3), para impedir ou minimizar possíveis danos ao instrumento cirúrgico 100, 120 e/ou ao tecido circundante. Isso é vantajoso porque o calor é gerado rapidamente quando o transdutor 50 é ativado sem nenhum tecido entre as garras do atuador de extremidade 81, 810, como é o caso quando ocorre uma alteração no estado do tecido, por exemplo, quando o tecido está substancialmente separado do atuador de extremidade.

[00219] A Figura 15B é um diagrama de fluxo lógico 800 ilustrando uma modalidade da operação do módulo de análise do ponto de inflexão de frequência. Em 802, uma amostra de sinal de frequência é recebida pelo processador 400 a partir de 706 no diagrama de fluxo lógico 700. Em 804, o processador 400 calcula uma média móvel exponencialmente ponderada (EWMA) para a análise de inflexão de frequência. A EWMA é calculada para eliminar por filtração das amostras de sinais de frequência os ruídos gerados pelo gerador. A EWMA é calculada de acordo com uma equação de média móvel de frequência 806 e um valor alfa (α) 808:

[00220] onde:

[00221] Stf = a média móvel atual do sinal de frequência tomado como amostra;

[00222] Stf-1 = a média móvel anterior do sinal de frequência tomado como amostra;

[00223] α = o fator de suavização; e

[00224] Ytf = ponto de dados atual do sinal de frequência tomado como amostra.

[00225] O valor α 808 pode variar de cerca de 0 a cerca de 1 de acordo com uma filtração desejada ou fator de suavização, sendo que valores pequenos de α 808 que se aproximam de cerca de 0 proporcionam uma grande quantidade de filtração ou suavização, e valores grandes de α 808 que se aproximam de cerca de 1 proporcionam uma pequena quantidade de filtração ou suavização. O valor α 808 pode ser selecionado com base no tipo de instrumento ultrassônico e nível de potência. Em uma modalidade, os blocos 804, 806 e 808 podem ser implementados como um filtro passa-baixa digital variável 810, com o valor α 808 determinando o ponto de corte do filtro 810. Depois que as amostras de sinais de frequência são filtradas, o coeficiente angular das amostras de sinais de frequência é calculado em 812 da seguinte maneira:

[00226] Os pontos de dados do coeficiente angular de frequência calculado são fornecidos para um filtro de média móvel de "resposta lenta" 814 para calcular a média móvel EWMA para o coeficiente angular de frequência para reduzir ainda mais os ruídos do sistema. Em uma modalidade, o filtro de média móvel de "resposta lenta" 814 pode ser implementado mediante o cálculo da EWMA para o coeficiente angular de frequência em 818 de acordo com a equação de média móvel do coeficiente angular de frequência 820 e o valor alfa (α') 822:

[00227] onde:

[00228] S'tf = a média móvel atual do coeficiente angular de frequência do sinal de frequência tomado como amostra;

[00229] S'tf-1 = a média móvel anterior do coeficiente angular de frequência do sinal de frequência tomado como amostra;

[00230] α' = o fator de suavização; e

[00231] Y'tf = ponto de dados do coeficiente angular atual do sinal de frequência tomado como amostra.

[00232] O valor α' 822 varia de cerca de 0 a cerca de 1, conforme discutido anteriormente com referência ao bloco filtrante digital 810 de acordo com a filtração desejada ou fator de suavização, sendo que valores pequenos de α' 822 que se aproximam de 0 proporcionam uma grande quantidade de filtração ou suavização e valores grandes de α' 822 que se aproximam de 1 proporcionam uma pequena quantidade de filtração ou suavização. O valor α' 822 pode ser selecionado com base no tipo de instrumento ultrassônico e nível de potência.

[00233] Os pontos de dados de coeficiente angular de frequência calculado são fornecidos para um filtro de "resposta rápida" 816 para calcular a média móvel para o coeficiente angular de frequência. Em 824, o filtro de "resposta rápida" 816 calcula a média móvel para o coeficiente angular de frequência com base em vários pontos de dados 826.

[00234] Na modalidade ilustrada, a saída "EWMA do coeficiente angular" do filtro de média móvel de "resposta lenta" 814 é aplicada a uma entrada (+) de um somador 828 e a saída "Média do coeficiente angular" do filtro de "resposta rápida" 816 é aplicada a uma entrada (-) do somador 828. O somador 828 calcula a diferença entre as saídas do filtro de média móvel de "resposta lenta" 814 e do filtro de "resposta rápida" 816. A diferença entre essas saídas é comparada em 830 com um limite predeterminado 832. O limite 832 é determinado com base no tipo de instrumento ultrassônico e no nível de potência no qual o tipo específico de instrumento ultrassônico está energizado. O valor- limite 832 pode ser predeterminado e armazenado na memória sob a forma de uma tabela de pesquisa ou similar. Se a diferença entre a "EWMA do coeficiente angular" e a "Média do coeficiente angular" não for maior que o limite 832, o processador 400 continua pela ramificação "Não" e retorna um valor 834 ao bloco de resultados 710 que indica que nenhum ponto de inflexão foi encontrado no sinal de frequência tomado como amostra e, portanto, nenhuma alteração no estado do tecido foi detectada. Entretanto, se a diferença entre a "EWMA do coeficiente angular" e a "Média do coeficiente angular" for maior que o limite 832, o processador 400 continua pela ramificação "Sim" e determina que foi encontrado um ponto de inflexão de frequência 836 e retorna o índice do ponto 838 ao bloco de resultados 710 indicando que foi encontrado um ponto de inflexão nos dados de frequência tomados como amostra e, portanto, foi detectada uma alteração no estado do tecido. Conforme discutido anteriormente com referência à Figura 15A, se um ponto de inflexão de frequência 836 for encontrado, então, em 718 (Figura 15A) o processador 400 ativa o indicador de alteração no estado do tecido 718.

[00235] A Figura 15C é um diagrama de fluxo lógico 900 ilustrando uma modalidade da operação do módulo de análise de queda de tensão. Em 902, uma amostra de tensão é recebida pelo processador 400 a partir de 708 no diagrama de fluxo lógico 700. Em 904, o processador 400 calcula uma média móvel exponencialmente ponderada (EWMA) para a análise do ponto de queda de tensão. A EWMA é calculada para eliminar por filtração das amostras de tensão os ruídos gerados pelo gerador. A EWMA é calculada de acordo com uma equação de média móvel de tensão 906 e um valor alfa (α) 908:

[00236] onde:

[00237] Stv = a média móvel atual do sinal de tensão tomado como amostra;

[00238] Stv-1 = a média móvel anterior do sinal de tensão tomado como amostra;

[00239] α = o fator de suavização; e

[00240] Ytv = ponto de dados atual do sinal de tensão tomado como amostra.

[00241] Conforme discutido anteriormente, o valor α 908 pode variar de 0 a 1 de acordo com a filtração desejada ou fator de suavização e pode ser selecionado com base no tipo de instrumento ultrassônico e nível de potência. Em uma modalidade, os blocos 904, 906 e 908 podem ser implementados como um filtro passa-baixa digital variável 910 com o valor α 908 determinando o ponto de corte do filtro 910. Depois que as amostras de tensão são filtradas, o coeficiente angular das amostras de tensão é calculado em 912 da seguinte maneira:

[00242] Os pontos de dados de coeficiente angular de tensão calculado são fornecidos para um filtro de média móvel de "resposta lenta" 914 para calcular a média móvel EWMA para o coeficiente angular de tensão para reduzir ainda mais os ruídos do sistema. Em uma modalidade, o filtro de média móvel de "resposta lenta" 914 pode ser implementado mediante o cálculo da EWMA para o coeficiente angular de tensão em 918 de acordo com a equação de média móvel do coeficiente angular de tensão 920 e o valor alfa (α') 822:

[00243] onde:

[00244] S'tv = a média móvel atual do coeficiente angular de tensão do sinal de tensão tomado como amostra;

[00245] S'tv-1 = a média móvel anterior do coeficiente angular de tensão do sinal de tensão tomado como amostra;

[00246] α' = o fator de suavização; e

[00247] Y'tv = ponto de dados do coeficiente angular atual do sinal de tensão tomado como amostra.

[00248] O valor α' 922 varia de cerca de 0 a cerca de 1, conforme discutido anteriormente com referência ao bloco filtrante digital 910 de acordo com a filtração desejada ou fator de suavização, sendo que valores pequenos de α' 922 que se aproximam de cerca de 0 proporcionam uma grande quantidade de filtração ou suavização e valores grandes de α' 922 que se aproximam de cerca de 1 proporcionam uma pequena quantidade de filtração ou suavização. O valor α' 922 pode ser selecionado com base no tipo de instrumento ultrassônico e nível de potência.

[00249] Os pontos de dados de coeficiente angular de tensão calculado são fornecidos para um filtro de "resposta rápida" 916 para calcular a média móvel para o coeficiente angular de tensão. Em 924, o filtro de "resposta rápida" 916 calcula a média móvel para o coeficiente angular de tensão com base em vários pontos de dados 926.

[00250] Na modalidade ilustrada, a saída do filtro de média móvel de "resposta lenta" 914 "EWMA do coeficiente angular" é aplicada a uma entrada (+) de um somador 928 e a saída "Média do coeficiente angular" do filtro de "resposta rápida" 916 é aplicada a uma entrada (-) do somador 928. O somador 928 calcula a diferença entre as saídas do filtro de média móvel de "resposta lenta" 914 e do filtro de "resposta rápida" 916. A diferença entre essas saídas é comparada em 930 com um limite predeterminado 932. O limite 932 é determinado com base no tipo de instrumento ultrassônico e no nível de potência no qual o tipo específico de instrumento ultrassônico está energizado. O valor- limite 932 pode ser predeterminado e armazenado na memória sob a forma de uma tabela de pesquisa ou similar. Se a diferença entre a "EWMA do coeficiente angular" e a "Média do coeficiente angular" não for maior que o limite 932, o processador 400 continua pela ramificação "Não" e "zera" um contador em 940, e então retorna um valor 934 ao bloco de resultados 710 que indica que nenhum ponto de queda de tensão foi encontrado nos sinais de tensão tomados como amostra e, portanto, nenhuma alteração no estado do tecido foi detectada. Entretanto, se a diferença entre a "EWMA do coeficiente angular" e a "Média do coeficiente angular" for maior que o limite 932, o processador 400 continua pela ramificação "Sim" e incrementa um contador em 942. Em 944, o processador 400 decide se o contador é maior que 1, ou algum outro valor de limite predeterminado, por exemplo. Em outras palavras, o processador 400 considera ao menos duas pontos de dados para o ponto de queda de tensão. Se o contador não for maior que o limiar (por exemplo, 1 na modalidade ilustrada), o processador 400 continua pela ramificação "Não" e retorna um valor 934 ao bloco de resultados 710 que indica que nenhum ponto de queda de tensão foi encontrado nos sinais de tensão tomados como amostra e, portanto, nenhuma alteração no estado do tecido foi detectada. Se o contador for maior que o limiar (por exemplo, 1 na modalidade ilustrada), o processador 400 continua pela ramificação "Sim" e determina que foi encontrado um ponto de queda de tensão 936 e retorna um índice do ponto 938 para o bloco de resultados 712 indicando que um ponto de queda de tensão foi encontrado nos sinais de tensão tomados como amostra e, portanto, foi detectada uma alteração no estado do tecido. Conforme discutido anteriormente com referência à Figura 15A, se um ponto de tensão 836 for encontrado, então, em 718 (Figura 15A) o processador 400 ativa o indicador de alteração no estado do tecido 718.

[00251] A Figura 16 ilustra uma modalidade de um sistema cirúrgico 1000 que compreende um gerador 1002 e vários instrumentos cirúrgicos 1004, 1006 que podem ser usados com o mesmo. A Figura 16A é um diagrama do instrumento cirúrgico ultrassônico 1004 da Figura 16. O gerador 1002 pode ser configurável para uso com dispositivos cirúrgicos. De acordo com várias modalidades, o gerador 1002 pode ser configurável para uso com diferentes dispositivos cirúrgicos de diferentes tipos incluindo, por exemplo, o dispositivo ultrassônico 1004 e dispositivos eletrocirúrgicos ou dispositivos cirúrgicos de RF, como, o dispositivo de RF 1006. Embora na modalidade da Figura 16, o gerador 1002 seja mostrado separado dos dispositivos cirúrgicos 1004, 1006, em uma modalidade, o gerador 1002 pode ser formado integralmente com qualquer dos dispositivos cirúrgicos 1004, 1006 para formar um sistema cirúrgico unitário. O gerador 1002 compreende um dispositivo de entrada 1045 situado sobre um painel frontal do console do gerador 1002. O dispositivo de entrada 1045 pode compreender qualquer dispositivo adequado que gere sinais adequados para programar a operação do gerador 1002.

[00252] A Figura 17 é um diagrama do sistema cirúrgico 1000 da Figura 16. Em várias modalidades, o gerador 1002 pode compreender vários elementos funcionais distintos, como módulos e/ou blocos. Diferentes elementos funcionais ou módulos podem ser configurados para acionar diferentes tipos de dispositivos cirúrgicos 1004, 1006. Por exemplo, um módulo gerador ultrassônico 1008 pode acionar dispositivos ultrassônicos como o dispositivo ultrassônico 1004. Um módulo gerador para eletrocirurgia/RF 1010 pode acionar o dispositivo eletrocirúrgico 1006. Por exemplo, os respectivos módulos 1008, 1010 podem gerar os respectivos sinais de acionamento para acionar os dispositivos cirúrgicos 1004, 1006. Em várias modalidades, cada um dentre o módulo gerador ultrassônico 1008 e/ou o módulo gerador para eletrocirurgia/RF 1010 pode ser formado integralmente com o gerador 1002. Alternativamente, um ou mais dos módulos 1008, 1010 podem ser fornecidos como um módulo de circuito separado acoplado eletricamente ao gerador 1002. (Os módulos 1008 e 1010 são mostrados em linha tracejada para ilustrar essa opção.) Além disso, em algumas modalidades, o módulo gerador para eletrocirurgia/RF 1010 pode ser formado integralmente com o módulo gerador ultrassônico 1008, ou vice-versa. Adicionalmente, em algumas modalidades, o gerador 1002 pode ser omitido completamente e os módulos 1008, 1010 podem ser executados por processadores ou outros componentes de hardware dentro dos respectivos instrumentos 1004, 1006.

[00253] De acordo com as modalidades descritas, o módulo gerador ultrassônico 1008 pode produzir um ou mais sinais de acionamento com tensões, correntes e frequências específicas, por exemplo, 55.500 ciclos por segundo (Hz). Os um ou mais sinais de acionamento podem ser fornecidos ao dispositivo ultrassônico 1004, e especificamente ao transdutor 1014, que pode operar, por exemplo, conforme descrito acima. O transdutor 1014 e um guia de onda estendendo-se através da haste 1015 (guia de onda não mostrado na Figura 16A) podem formar coletivamente um sistema de acionamento ultrassônico que aciona uma lâmina ultrassônica 1017 de um atuador de extremidade 1026. Em uma modalidade, o gerador 1002 pode ser configurado para produzir um sinal de acionamento de saída com uma tensão, corrente e/ou frequência específicas que pode ser comutado ou de outro modo modificado com alta resolução, exatidão e repetitividade.

[00254] O gerador 1002 pode ser ativado para fornecer o sinal de acionamento ao transdutor 1014 de qualquer maneira adequada. Por exemplo, o gerador 1002 pode compreender um pedal comutador 1020 acoplado ao gerador 1002 por meio de um cabo de pedal comutador 1022. Um médico pode ativar o transdutor 1014 pressionando o pedal comutador 1020. Além disso, ou em vez do pedal comutador 1020, algumas modalidades do dispositivo ultrassônico 1004 podem usar uma ou mais chaves posicionadas no cabo que, quando ativadas, podem fazer com que o gerador 1002 ative o transdutor 1014. Em uma modalidade, por exemplo, a uma ou mais chaves podem compreender um par de botões de alternância 1036a, 1036b (Figura 16A), por exemplo, para determinar um modo operacional do dispositivo 1004. Quando o botão de alternância 1036a é pressionado, por exemplo, o gerador ultrassônico 1002 pode fornecer um sinal de acionamento máximo ao transdutor 1014, fazendo com que o mesmo produza uma saída de energia ultrassônica máxima. Pressionar o botão de alternância 1036b pode fazer com que o gerador ultrassônico 1002 forneça um sinal de acionamento selecionável pelo usuário ao transdutor 1014, fazendo com que o mesmo produza uma saída de energia ultrassônica menor que a máxima. Adicional ou alternativamente, o dispositivo 1004 pode compreender uma segunda chave (não mostrada) para, por exemplo, indicar uma posição de um gatilho de fechamento da garra para operar as garras do atuador de extremidade 1026. Além disso, em algumas modalidades, o gerador ultrassônico 1002 pode ser ativado com base na posição do gatilho de fechamento da garra, (por exemplo, quando o médico pressiona o gatilho de fechamento da garra para fechar as garras, uma energia ultrassônica pode ser aplicada).

[00255] Adicional ou alternativamente, a uma ou mais chaves podem compreender um botão de alternância 1036c que, quando pressionado, faz com que o gerador 1002 forneça uma saída pulsada. Os pulsos podem ser fornecidos a qualquer frequência e agrupamento adequados, por exemplo. Em certas modalidades, o nível de potência dos pulsos pode ser os níveis de potência associados aos botões de alternância 1036a, 1036b (máximo, menor que o máximo), por exemplo.

[00256] Deve-se considerar que um dispositivo 1004 pode compreender qualquer combinação dos botões de alternância 1036a, 1036b, 1036c. Por exemplo, o dispositivo 1004 poderia ser configurado de modo a ter apenas dois botões de alternância: um botão de alternância 1036a para produzir uma saída de energia ultrassônica máxima e um botão de alternância 1036c para produzir uma saída pulsada no nível de potência máximo ou menor que o máximo. Desse modo, configuração de saída dos sinais de acionamento do gerador 1002 poderia ser 5 sinais contínuos e 5 ou 4 ou 3 ou 2 ou 1 sinais pulsados. Em certas modalidades, a configuração específica dos sinais de acionamento pode ser controlada com base, por exemplo, nas configurações de EEPROM no gerador 1002 e/ou na(s) seleção(ões) de nível de potência do usuário.

[00257] Em certas modalidades, uma chave de duas posições pode ser fornecida como uma alternativa a um botão de alternância 1036c. Por exemplo, um dispositivo 1004 pode incluir um botão de alternância 1036a para produzir uma saída contínua em um nível máximo de potência e um botão de alternância de duas posições 1036b. Em uma primeira posição de retém, o botão de alternância 1036b pode produzir uma saída contínua em um nível de potência menor que o máximo, e em uma segunda posição de retém o botão de alternância 1036b pode produzir uma saída pulsada (por exemplo, em um nível de potência máximo ou menor que o máximo, dependendo das configurações de EEPROM).

[00258] De acordo com as modalidades descritas, o módulo gerador para eletrocirurgia/RF 1010 pode gerar um ou mais sinais de acionamento com potência de saída suficiente para executar eletrocirurgia bipolar com o uso de energia de radiofrequência (RF). Em aplicações de eletrocirurgia bipolar, o sinal de acionamento pode ser fornecido, por exemplo, aos eletrodos do dispositivo eletrocirúrgico 1006, por exemplo. Consequentemente, o gerador 1002 pode ser configurado para propósitos terapêuticos mediante a aplicação de energia elétrica ao tecido suficiente para tratamento do tecido (por exemplo, coagulação, cauterização ou soldagem do tecido).

[00259] O gerador 1002 pode compreender um dispositivo de entrada 1045 (Figura 16) situado, por exemplo, em um painel frontal do console do gerador 1002. O dispositivo de entrada 1045 pode compreender qualquer dispositivo adequado que gere sinais adequados para programar a operação do gerador 1002. Em funcionamento, o usuário pode programar ou de outro modo controlar o funcionamento do gerador 1002 com o uso do dispositivo de entrada 1045. O dispositivo de entrada 1045 pode compreender qualquer dispositivo adequado que gere sinais que possam ser usados pelo gerador (por exemplo, por um ou mais processadores contidos no gerador) para controlar o funcionamento do gerador 1002 (por exemplo, o funcionamento do módulo gerador ultrassônico 1008 e/ou do módulo gerador para eletrocirurgia/RF 1010). Em várias modalidades, o dispositivo de entrada 1045 inclui um ou mais dentre botões, chaves, controles giratórios, teclado, teclado numérico, monitor com tela sensível ao toque, dispositivo apontador, conexão remota a um computador de uso geral ou dedicado. Em outras modalidades, o dispositivo de entrada 1045 pode compreender uma interface de usuário adequada, como uma ou mais telas de interface de usuário exibidas em um monitor com tela sensível ao toque, por exemplo. Consequentemente, por meio do dispositivo de entrada 1045, o usuário pode ajustar ou programar vários parâmetros operacionais do gerador, como, por exemplo, corrente (I), tensão (V), frequência (f) e/ou período (T) de um ou mais sinais de acionamento gerados pelo módulo gerador ultrassônico 1008 e/ou o módulo gerador para eletrocirurgia/RF 1010.

[00260] O gerador 1002 pode compreender também um dispositivo de saída 1047 (Figura 16), como um indicador de saída, situado, por exemplo, em um painel frontal do console do gerador 1002. Um dispositivo de saída 1047 inclui um ou mais dispositivos para fornecer ao usuário uma retroinformação sensorial. tais dispositivos podem compreender, por exemplo, dispositivos de retroinformação visual (por exemplo, um dispositivo de retroinformação visual pode compreender lâmpadas incandescentes, diodos emissores de luz (LEDs), interface gráfica de usuário, visor, indicador analógico, indicador digital, visor de gráfico de barras, visor alfanumérico digital, tela de visor de LCD, indicadores de LED), dispositivos de retroinformação audível (por exemplo, um dispositivo de retroinformação audível pode compreender um alto-falante, campainha, tom gerado por computador, fala computadorizada, interface de voz de usuário (VUI) para interagir com computadores através de uma plataforma de voz/fala), ou dispositivos de retroinformação tátil (por exemplo, um dispositivo de retroinformação tátil compreende qualquer tipo de retroinformação vibratória, atuador háptico).

[00261] Embora certos módulos e/ou blocos do gerador 1002 possam ser descritos a título de exemplo, deve-se considerar que um número maior ou menor de módulos e/ou blocos pode ser usado e, ainda assim, estar no escopo das modalidades. Além disso, embora várias modalidades possam ser descritas em termos de módulos e/ou blocos para facilitar a descrição, esses módulos e/ou blocos podem ser implementados por um ou mais componentes de hardware, por exemplo, processadores, processadores de sinais digitais (DSP, de "Digital Signal Processors"), dispositivos lógicos programáveis (PLD, de "Programmable Logic Devices"), circuitos integrados para aplicações específicas (ASIC, de "Application Specific Integrated Circuits"), circuitos, registradores e/ou componentes de software, por exemplo, programas, sub-rotinas, lógica e/ou combinações de componentes de hardware e de software. Além disso, em algumas modalidades, os vários módulos aqui descritos podem ser implementados com o uso de componentes de hardware similares posicionada no interior dos instrumentos 100, 120, 1004, 1006 (isto é, o gerador 30, 50, 1002 pode ser omitido).

[00262] Em uma modalidade, o módulo de acionamento do gerador ultrassônico 1008 e o módulo de acionamento para eletrocirurgia/RF 1010 pode compreender uma ou mais aplicações integradas implementadas como firmware, software, hardware, ou qualquer combinação dos mesmos. Os módulos 1008, 1010 podem compreender vários módulos executáveis como software, programas, dados, drivers, interfaces de programas aplicativos (API, de "Application Program Interfaces"), entre outros. O firmware pode estar armazenado em memória não volátil (MNV), como em memória só de leitura (ROM) com máscara de bits, ou memória flash. Em várias implementações, o armazenamento do firmware na ROM pode preservar a memória flash. A MNV pode compreender outros tipos de memória incluindo, por exemplo, ROM programável (PROM, de "Programmable ROM"), ROM programável apagável (EPROM, de "Erasable Programmable ROM"), ROM programável eletricamente apagável (EEPROM, de "Electrically Erasable Programmable ROM"), ou memória de acesso aleatório (RAM, de "Random-access Memory") alimentada por bateria, como RAM dinâmica (DRAM, de "Dynamic RAM"), DRAM com dupla taxa de dados (DDRAM, de "Double-Data- Rate DRAM"), e/ou DRAM síncrona (SDRAM, de "Synchronous DRAM").

[00263] Em uma modalidade, os módulos 1008, 1010 compreendem um componente de hardware implementado como um processor para executar instruções de programa para monitorar várias características mensuráveis dos dispositivos 1004, 1006 e gerar sinais de controle de saída correspondentes para operar os dispositivos 1004, 1006. Em modalidades nas quais o gerador 1002 é usado em conjunto com o dispositivo 1004, o sinal de controle de saída pode acionar o transdutor ultrassônico 1014 nos modos de operação de corte e/ou coagulação. As características elétricas do dispositivo 1004 e/ou do tecido podem ser medidas e usadas para controlar os aspectos operacionais do gerador 1002 e/ou fornecidas como retroinformação ao usuário. Em modalidades nas quais o gerador 1002 é usado em conjunto com o dispositivo 1006, o sinal de controle de saída pode fornecer energia elétrica (por exemplo, energia de RF) ao atuador de extremidade 1032 nos modos de corte, coagulação e/ou dessecação. As características elétricas do dispositivo 1006 e/ou do tecido podem ser medidas e usadas para controlar aspectos operacionais do gerador 1002 e/ou fornecer retroinformação ao usuário. Em várias modalidades, conforme discutido anteriormente, o componente de hardware pode ser implementado como um DSP, PLD, ASIC, circuitos e/ou registradores. Em uma modalidade, o processador pode ser configurado para armazenar e executar instruções de programa de software para computador para gerar os sinais de saída de função de passo para acionar vários componentes dos dispositivos 1004, 1006, como o transdutor ultrassônico 1014 e os atuadores de extremidade 1026, 1032.

[00264] A Figura 18 ilustra um circuito equivalente 1050 de um transdutor ultrassônico, como o transdutor ultrassônico 1014, de acordo com uma modalidade. O circuito 1050 compreende uma primeira ramificação de "de movimento" que tem serialmente conectadas uma indutância Ls, uma resistência Rs e uma capacitância Cs que definem as propriedades eletromecânicas do ressonador, e uma segunda ramificação capacitiva que tem uma capacitância estática Co. A corrente de acionamento Ig pode ser recebida de um gerador a uma tensão de acionamento Vg, com a corrente de movimento Im fluindo através da primeira ramificação e a corrente Ig - Im fluindo através da ramificação capacitiva. O controle das propriedades eletromecânicas do transdutor ultrassônico pode ser obtido controlando-se adequadamente Ig e Vg. Conforme explicado anteriormente, as arquiteturas de geradores convencionais podem incluir um indutor de sintonia Lt (mostrado em linha tracejada na Figura 18) para cancelar, em um circuito de ressonância paralelo, a capacitância estática Co em uma frequência de ressonância de modo que substancialmente toda a corrente de saída do gerador Ig flua através da ramificação de movimento. Desse modo, o controle da corrente da ramificação de movimento Im é obtido mediante o controle da saída de corrente do gerador Ig. Entretanto, o indutor de sintonia Lt é específico para a capacitância estática Co de um transdutor ultrassônico, e um transdutor ultrassônico diferente tendo uma capacitância estática diferente exige um indutor de sintonia Lt diferente. Ademais, como o indutor de sintonia Lt corresponde ao valor nominal da capacitância estática Co em uma única frequência de ressonância, o controle preciso da corrente da ramificação de movimento Im é garantido apenas nessa frequência, e à medida que a frequência diminui em função da temperatura do transdutor, o controle preciso da corrente da ramificação de movimento fica comprometido.

[00265] Algumas modalidades do gerador 1002 não contam com um indutor de sintonia Lt para monitorar a corrente da ramificação de movimento Im. Em vez disso, o gerador 1002 pode usar o valor medido da capacitância estática Co entre aplicações de potência para um dispositivo cirúrgico ultrassônico específico 1004 (juntamente com dados de retroinformação sobre tensão e corrente dos sinais de acionamento) para determinar os valores da corrente da ramificação de movimento Im dinâmica e continuamente (por exemplo, em tempo real). Tais modalidades do gerador 1002 são, portanto, capazes de proporcionar sintonia virtual para simular um sistema que é sintonizado ou ressonante com qualquer valor de capacitância estática Co em qualquer frequência, e não apenas em uma única frequência de ressonância imposta por um valor nominal da capacitância estática Co.

[00266] A Figura 19 é um diagrama de blocos simplificado de uma modalidade do gerador 1002 para fornecer sintonia sem indutor, conforme descrito acima, entre outros benefícios. Detalhes adicionais do gerador 1002 são descritos no pedido de patente US n° de série 12/896.360, cedido à mesma requerente e depositado na mesma data, intitulado "Surgical Generator For Ultrasonic And Electrosurgical Devices", n° do documento do procurador END6673USNP/100558, cuja descrição está aqui incorporada, a título de referência em sua totalidade. Com referência à Figura 19, o gerador 1002 pode compreender um circuito isolado de paciente 1052 em comunicação com um circuito não isolado 1054 por meio de um transformador de potência 1056. Um enrolamento secundário 1058 do transformador de potência 1056 está contido no circuito isolado 1052 e pode compreender uma configuração com derivação (por exemplo, uma configuração com derivação central ou com derivação não central) para definir saídas de sinal de acionamento 1060a, 1060b, 1060c para enviar sinais de acionamento a diferentes dispositivos cirúrgicos, como, por exemplo, um dispositivo cirúrgico ultrassônico 1004 e um dispositivo eletrocirúrgico 1006. Em particular, as saídas sinal de acionamento 1060a, 1060c podem enviar um sinal de acionamento ultrassônico (por exemplo, um sinal de acionamento de 420V RMS) a um dispositivo cirúrgico ultrassônico 1004, e as saídas de sinal de acionamento 1060b, 1060c podem enviar um sinal de acionamento eletrocirúrgico (por exemplo, um sinal de acionamento de 100V RMS) a um dispositivo eletrocirúrgico 1006, com a saída 1060b que correspondo à derivação central do transformador de potência 1056.

[00267] Em certas modalidades, os sinais de acionamento ultrassônicos e eletrocirúrgicos podem ser fornecidos simultaneamente para diferentes instrumentos cirúrgicos e/ou para um único instrumento cirúrgico capaz de fornecer tanto energia ultrassônica como eletrocirúrgica ao tecido. Um exemplo de uma lâmina 79 e conjunto de braço de garra 415 de uma modalidade exemplificadora de tal instrumento cirúrgico é fornecido acima com referência à Figura 13. Deve-se considerar que o sinal eletrocirúrgico, fornecido um instrumento eletrocirúrgico dedicado e/ou um instrumento ultrassônico/eletrocirúrgico combinado, pode ser um sinal de nível terapêutico ou subterapêutico.

[00268] O circuito não isolado 1054 pode compreender um amplificador de potência 1062 tendo uma saída conectada a um enrolamento primário 1064 do transformador de potência 1056. Em certas modalidades, o amplificador de potência 1062 pode compreender um amplificador "push-pull". Por exemplo, o circuito não isolado 1054 pode compreender adicionalmente um dispositivo lógico 1066 para fornecer uma saída digital para um conversor analógico- digital (DAC) 1068, que, por sua vez, fornece um sinal analógico correspondente para uma entrada do amplificador de potência 1062. Em certas modalidades, o dispositivo lógico 1066 pode compreender uma matriz de portas programáveis (PGA, de "Programmable Gate Array"), uma matriz de portas programável em campo (FPGA, de "Field-programmable Gate Array"), dispositivo lógico programável (PLD, de "Programmable Logic Device"), entre outros circuitos lógicos, por exemplo. O dispositivo lógico 1066, pelo fato de controlar a entrada do amplificador de potência 1062 através do DAC 1068, pode, portanto, controlar qualquer um dentre inúmeros parâmetros (por exemplo, frequência, formato da forma de onda, amplitude da forma de onda) dos sinais de acionamento que aparecem nas saídas de sinal de acionamento 1060a, 1060b, 1060c. Em certas modalidades, e conforme discutido a seguir, o dispositivo lógico 1066, em conjunto com um processador (por exemplo, um processador de sinal digital discutido abaixo), pode implementar vários algoritmos baseados em processamento de sinal digital (DSP) e/ou outros algoritmos de controle para controlar parâmetros de sinais de acionamento gerados pelo gerador 1002.

[00269] A potência pode ser fornecida para um barramento (trilho) de potência ("power rail") do amplificador de potência 1062 por um regulador de modo chaveado 1070. Em certas modalidades, o regulador de modo chaveado 1070 pode compreender um conversor redutor ("buck") ajustável, por exemplo. O circuito não isolado 1054 pode compreender adicionalmente um primeiro processador 1074, que, em uma modalidade, pode compreender um processador DSP como um dispositivo analógico DSP ADSP-21469 SHARC, disponível junto à Analog Devices, Norwood, MA, EUA, por exemplo, embora em várias modalidades qualquer processador adequado possa ser empregado. Em certas modalidades, o processador 1074 pode controlar o funcionamento do conversor de potência de modo chaveado 1070 para responder aos dados de retroinformação sobre tensão enviados pelo amplificador de potência 1062 ao processador DSP 1074 por meio de um conversor analógico-digital (ADC) 1076. Em uma modalidade, por exemplo, o processador DSP 1074 pode receber como entrada, através do ADC 1076, o envelope de forma de onda de um sinal (por exemplo, um sinal de RF) sendo amplificado pelo amplificador de potência 1062. O processador DSP 1074 pode, então, controlar o regulador de modo chaveado 1070 (por exemplo, por meio de uma saída modulada por largura de pulso (PWM)) de modo que a tensão de trilho ("voltage rail") fornecida ao amplificador de potência 1062 controle o envelope de forma de onda do sinal amplificado. Ao modular dinamicamente a tensão de trilho do amplificador de potência 1062 com base no envelope da forma de onda, a eficiência do amplificador de potência 1062 pode ser aprimorada significativamente em relação a esquemas de amplificador com tensão de trilho fixa.

[00270] Em certas modalidades, o dispositivo lógico 1066, em conjunto com o processador DSP 1074, pode implementar um esquema de controle de sintetizador direto digital (DDS) para controlar o formato da forma de onda, a frequência e/ou a amplitude dos sinais de acionamento enviados pelo gerador 1002. Em uma modalidade, por exemplo, o dispositivo lógico 1066 pode implementar um algoritmo de controle de DDS recuperando amostras de formas de onda armazenadas em uma tabela de pesquisa (LUT) atualizada dinamicamente, como uma LUT de RAM, que pode ser integrada em uma FPGA. Esse algoritmo de controle é particularmente útil para aplicações ultrassônicas nas quais um transdutor ultrassônico, como o transdutor ultrassônico 1014, pode ser acionado por uma corrente senoidal limpa em sua frequência de ressonância. Como outras frequências podem excitar ressonâncias parasíticas, minimizar ou reduzir a distorção total da corrente da ramificação de movimento pode correspondentemente minimizar ou reduzir os efeitos indesejáveis da ressonância. Como o formato da forma de onda de um sinal de acionamento gerado pelo gerador 1002 é afetado por várias fontes de distorção presentes no circuito de acionamento de saída (por exemplo, o transformador de potência 1056, o amplificador de potência 1062) e os dados de retroinformação sobre tensão e corrente com base no sinal de acionamento podem ser usados como entrada em um algoritmo, como um algoritmo de controle de erros implementado pelo processador DSP 1074, que compensa a distorção executando dinâmica e continuamente a adequada pré-distorção ou modificação das amostras de formas de onda armazenadas na LUT (por exemplo, em tempo real). Em uma modalidade, a quantidade ou o grau de pré- distorção aplicada às amostras da LUT pode ser baseada no erro entre uma corrente da ramificação de movimento calculada e um formato da forma de onda de corrente desejado, sendo que o erro é determinado para cada amostra. Dessa maneira, as amostras da LUT pré-distorcidas, quando processadas através do circuito de acionamento, podem resultar em um sinal de acionamento da ramificação de movimento tendo o formato de onda desejado (por exemplo, senoidal) para acionar de maneira ótima o transdutor ultrassônico. Em tais modalidades, as amostras de formas de onda da LUT não irão, portanto, representar o formato da forma de onda desejado do sinal de acionamento, mas sim o formato da forma de onda que é necessário para produzir por fim o formato da forma de onda desejado do sinal de acionamento da ramificação de movimento quando são levados em conta os efeitos da distorção.

[00271] O circuito não isolado 1054 pode compreender adicionalmente um ADC 1078 e um ADC 1080 acoplados à saída do transformador de potência 1056 por meio dos respectivos transformadores de isolamento 1082, 1084 para, respectivamente, tomar amostras dos sinais de acionamento de tensão e corrente gerados pelo gerador 1002. Em certas modalidades, os ADCs 1078, 1080 podem ser configurados para amostragem em altas velocidades (por exemplo, 80 MSPS) para permitir a sobreamostragem dos sinais de acionamento. Em uma modalidade, por exemplo, a velocidade de amostragem dos ADCs 1078, 1080 pode permitir uma sobreamostragem de aproximadamente 200x (dependendo da frequência) dos sinais de acionamento. Em certas modalidades, as operações de amostragem do ADC 1078, 1080 podem ser feitas por um único ADC recebendo sinais de entrada de tensão e corrente por meio de um multiplexador bidirecional. O uso de amostragem de alta velocidade nas modalidades do gerador 1002 pode permitir, entre outras coisas, o cálculo da corrente complexa que flui através da ramificação de movimento (que pode ser usada em certas modalidades para implementar o controle de formato da forma de onda com base em DDS descrito anteriormente), a filtragem digital precisa dos sinais tomados como amostra, e o cálculo do consumo real de energia com um alto grau de precisão. Os dados de retroinformação sobre tensão e corrente produzidos pelos ADCs 1078, 1080 podem ser recebidos e processados (por exemplo, armazenamento em memória intermediária ("buffering") do tipo FIFO, multiplexação) pelo dispositivo lógico 1066 e armazenados em memória de dados para recuperação subsequente, por exemplo, pelo processador DSP 1074. Conforme observado acima, os dados de retroinformação sobre tensão e corrente podem ser usados como entrada para um algoritmo para pré- distorção ou modificação de amostras de formato de onda na LUT, de maneira dinâmica e contínua. Em certas modalidades, isso pode exigir que cada par de dados de retroinformação sobre tensão e corrente armazenado seja indexado com base em, ou de outro modo associado a, uma amostra correspondente da LUT que foi gerada pelo dispositivo lógico 1066 quando o par de dados de retroinformação sobre tensão e corrente foi obtido. A sincronização das amostras da LUT com os dados de retroinformação sobre tensão e corrente dessa maneira contribui para a correta temporização e estabilidade do algoritmo de pré-distorção.

[00272] Em certas modalidades, os dados de retroinformação sobre tensão e corrente podem ser usados para controlar a frequência e/ou amplitude (por exemplo, amplitude de corrente) dos sinais de acionamento. Em uma modalidade, por exemplo, os dados de retroinformação sobre tensão e corrente podem ser usados para determinar a fase da impedância. A frequência do sinal de acionamento pode, então, ser controlada para minimizar ou reduzir a diferença entre a fase da impedância determinada e um ponto de ajuste da fase da impedância (por exemplo, 0°), minimizando ou reduzindo assim os efeitos da distorção harmônica e, correspondentemente, acentuando a precisão da medição de fase da impedância. A determinação da impedância de fase e de um sinal de controle de frequência pode ser implementada no processador DSP 1074, por exemplo, com o sinal de controle de frequência sendo fornecido como entrada para um algoritmo de controle de DDS implementado pelo dispositivo lógico 1066.

[00273] Em uma outra modalidade, por exemplo, os dados de retroinformação sobre corrente podem ser monitorados de modo a manter a amplitude de corrente do sinal de acionamento em um ponto de ajuste da amplitude de corrente. O ponto de ajuste da amplitude de corrente pode ser especificado diretamente ou determinado indiretamente com base nos pontos de ajuste especificados para amplitude de tensão e potência. Em certas modalidades, o controle de uma amplitude de corrente pode ser implementado pelo algoritmo de controle, como, por exemplo, um algoritmo de controle PID (proporcional-integral-derivado), no processador 1074. As variáveis controladas pelo algoritmo de controle para controlar adequadamente uma amplitude de corrente do sinal de acionamento podem incluir, por exemplo, o escalonamento das amostras de formas de onda da LUT armazenadas no dispositivo lógico 1066 e/ou a tensão de saída em escala total do DAC 1068 (que fornece a entrada para o amplificador de potência 1062) por meio de um DAC 1086.

[00274] O circuito não isolado 1054 pode compreender adicionalmente um segundo processador 1090 para fornecer, entre outras coisas, funcionalidade de interface de usuário (UI). Em uma modalidade, o processador UI 1090 pode compreender um processador Atmel AT91SAM9263 com um núcleo ARM 926EJ-S, disponível junto à Atmel Corporation, San Jose, CA, EUA, por exemplo. Exemplos da funcionalidade UI suportada pelo processador UI 1090 podem incluir retroinformação audível e visual para o usuário, comunicação com dispositivos periféricos (por exemplo, via uma interface de barramento serial universal (USB)), comunicação com o pedal comutador 1020, comunicação com um dispositivo de entrada 1009 (por exemplo, um monitor com tela sensível ao toque) e comunicação com um dispositivo de saída 1047 (por exemplo, um alto- falante). O processador UI 1090 pode se comunicar com o processador 1074 e o dispositivo lógico 1066 (por exemplo, via barramentos de interface serial para periféricos (SPI)). Embora possa suportar basicamente a funcionalidade UI, o processador UI 1090 pode também coordenar-se com o processador DSP 1074 para implementar a mitigação de riscos em certas modalidades. Por exemplo, o processador UI 1090 pode ser programado para monitorar vários aspectos de entrada de dados pelo usuário e/ou outras entradas (por exemplo, entradas em telas sensíveis ao toque, entradas via pedal comutador 1020 (Figura 17), entradas de sensores de temperatura) e pode desabilitar a corrente de saída de acionamento do gerador 1002 quando é detectada uma condição de erro.

[00275] Em certas modalidades, tanto o processador DSP 1074 como o processador UI 1090, por exemplo, podem determinar e monitorar o estado operacional do gerador 1002. Para o processador DSP 1074, o estado operacional do gerador 1002 pode determinar, por exemplo, quais processos de controle e/ou de diagnóstico são implementados pelo processador DSP 1074. Para o processador UI 1090, o estado operacional do gerador 1002 pode determinar, por exemplo, quais elementos de uma interface de usuário (por exemplo, telas de monitor, sons) são apresentados a um usuário. Os respectivos processadores DSP e UI 1074, 1090 podem manter de maneira independente o estado operacional atual do gerador 1002 e reconhecer e avaliar possíveis transições fora do estado operacional atual. O processador DSP 1074 pode funcionar como o mestre nessa relação e determinar quando as transições entre estados operacionais devem ocorrer. O processador UI 1090 pode estar ciente das transições válidas entre estados operacionais e pode confirmar se uma determinada transição é adequada. Por exemplo, quando o processador DSP 1074 instrui o processador UI 1090 para mudar para um estado específico, o processador UI 1090 pode verificar se essa transição solicitada é válida. Caso uma transição solicitada entre estados seja determinada como inválida pelo processador UI 1090, o processador UI 1090 pode fazer com que o gerador 1002 entre em um modo de falha.

[00276] O circuito não isolado 1054 pode compreender adicionalmente um controlador 1096 para monitorar dispositivos de entrada 1045 (por exemplo, um sensor de toque capacitivo usado para ligar e desligar o gerador 1002, ou uma tela capacitiva sensível ao toque). Em certas modalidades, o controlador 1096 pode compreender ao menos um processador e/ou outro dispositivo controlador em comunicação com o processador UI 1090. Em uma modalidade, por exemplo, o controlador 1096 pode compreender um processador (por exemplo, um controlador Mega168 de 8 bits disponível junto à Atmel) configurado para monitorar as entradas de dados fornecidas pelo usuário através de um ou mais sensores de toque capacitivos. Em uma modalidade, o controlador 1096 pode compreender um controlador de tela sensível ao toque (por exemplo, um controlador QT5480 de tela sensível ao toque disponível junto à Atmel) para controlar e gerenciar a captura de dados de toque a partir de uma tela capacitiva sensível ao toque.

[00277] Em certas modalidades, quando o gerador 1002 está em um estado "desativado", o controlador 1096 podem continuar a receber energia operacional (por exemplo, através de uma linha de uma fonte de alimentação do gerador 1002, como a fonte de alimentação 2011 discutida a seguir). Desse modo, o controlador 196 podem continuar a monitorar um dispositivo de entrada 1045 (por exemplo, um sensor de toque capacitivo situado sobre um painel frontal do gerador 1002) para ligar e desligar o gerador 1002. Quando o gerador 1002 está no estado desativado, o controlador 1096 pode despertar a fonte de alimentação (por exemplo, habilitar a operação de um ou mais conversores de tensão CC/CC 2013 da fonte de alimentação 2011) no caso de ser detectada a ativação por um usuário do dispositivo de entrada "liga/desliga" 1045. O controlador 1096 pode, dessa maneira, iniciar uma sequência de transição para colocar o gerador 1002 em um estado "ativado". Por outro lado, o controlador 1096 pode iniciar uma sequência de transição para colocar o gerador 1002 no estado desativado se for detectada a ativação do dispositivo de entrada "liga/desliga" 1045 quando o gerador 1002 está no estado ativado. Em certas modalidades, por exemplo, o controlador 1096 pode notificar a ativação do dispositivo de entrada "liga/desliga" 1045 ao processador 1090, que, por sua vez, implementa a sequência de processos necessários para a transição do gerador 1002 para o estado desativado. Em tais modalidades, o controlador 196 pode não ter nenhuma capacidade independente de causar a remoção de energia do gerador 1002 após seu estado ativado ter sido estabelecido.

[00278] Em certas modalidades, o controlador 1096 pode fazer com que o gerador 1002 forneça uma retroinformação audível ou outra retroinformação sensorial para alertar o usuário de que foi iniciada uma sequência de ativação ou de desativação. Esse tipo de alerta pode ser fornecido no início de uma sequência de ativação ou desativação, e antes do início de outros processos associados á sequência.

[00279] Em certas modalidades, o circuito isolado 1052 pode compreender um circuito de interface de instrumento 1098 para, por exemplo, fornecer uma interface de comunicação entre um circuito de controle de um dispositivo cirúrgico (por exemplo, um circuito de controle que compreende chaves de cabo) e componentes do circuito não isolado 1054, como, por exemplo, o dispositivo lógico programável 1066, o processador DSP 1074 e/ou o processador UI 190. O circuito de interface de instrumento 1098 pode trocar informações com componentes do circuito não isolado 1054 através de um enlace de comunicação que mantém um grau adequado de isolamento elétrico entre os circuitos 1052, 1054, como, por exemplo, um enlace de comunicação baseado em radiação infravermelha (IR). A energia pode ser fornecida ao circuito de interface de instrumento 1098 com o uso, por exemplo, de um regulador de tensão de baixa queda alimentado por um transformador de isolamento acionado a partir do circuito não isolado 1054.

[00280] Em uma modalidade, o circuito de interface de instrumento 198 pode compreender um dispositivo lógico 2000 (por exemplo, um circuito lógico, um circuito lógico programável, PGA, FPGA, PLD) em comunicação com um circuito condicionador de sinal 2002. O circuito condicionador de sinal 2002 pode ser configurado para receber um sinal periódico do circuito lógico 2000 (por exemplo, uma onda quadrada de 2 kHz) para gerar um sinal de interrogação bipolar tendo uma frequência idêntica. O sinal de interrogação pode ser gerado, por exemplo, usando-se uma fonte de corrente bipolar alimentada por um amplificador diferencial. O sinal de interrogação pode ser comunicado a um circuito de controle do dispositivo cirúrgico (por exemplo, mediante o uso de um par condutor em um fio que conecta o gerador 102 ao dispositivo cirúrgico) e monitorado para determinar um estado ou configuração do circuito de controle. O circuito de controle pode compreender inúmeras chaves, resistores e/ou diodos para modificar uma ou mais características (por exemplo, amplitude, retificação) do sinal de interrogação de modo que um estado ou configuração do circuito de controle seja discernível de modo inequívoco com base na uma ou mais características. Em uma modalidade, por exemplo, o circuito condicionador de sinal 2002 pode compreender um ADC para gerar amostras de um sinal de tensão que aparece nas entradas do circuito de controle como resultado da passagem do sinal de interrogação pelo circuito. O dispositivo lógico 2000 (ou um componente do circuito não isolado 1054) pode, então, determinar o estado ou configuração do circuito de controle com base nas amostras do ADC.

[00281] Em uma modalidade, o circuito de interface de instrumento 1098 pode compreender uma primeira interface de circuito de dados 2004 para habilitar a troca de informações entre o circuito lógico 2000 (ou outro elemento do circuito de interface de instrumento 1098) e um primeiro circuito de dados disposto em, ou de outro modo associado a, um dispositivo cirúrgico. Em certas modalidades, por exemplo, um primeiro circuito de dados 2006 (Figura 16A) pode ser disposto em um cabo fixado integralmente a um cabo do dispositivo cirúrgico, ou em um adaptador para fazer a interface de um tipo ou modelo específico de dispositivo cirúrgico com o gerador 1002. O circuito de dados 2006 pode ser implementado de qualquer maneira adequada e pode se comunicar com o gerador de acordo com qualquer protocolo adequado incluindo, por exemplo, conforme descrito aqui com referência ao circuito 6006. Em certas modalidades, o primeiro circuito de dados pode compreender um dispositivo de armazenamento não volátil, como um dispositivo de memória só de leitura programável eletricamente apagável (EEPROM). Em certas modalidades, e novamente com referência à Figura 19, a primeira interface de circuito de dados 2004 pode ser implementada separadamente do dispositivo lógico 2000 e compreender circuitos adequados (por exemplo, dispositivo lógicos discretos, um processador) para habilitar a comunicação entre o dispositivo lógico programável 2000 e o primeiro circuito de dados. Em outras modalidades, a primeira interface de circuito de dados 2004 pode ser integral com o dispositivo lógico 2000.

[00282] Em certas modalidades, o primeiro circuito de dados 2006 pode armazenar informações relacionadas ao dispositivo cirúrgico específico com o qual o circuito está associado. Essas informações podem incluir, por exemplo, um número de modelo, um número serial, um número de operações nas quais o dispositivo cirúrgico foi usado, e/ou quaisquer outros tipos de informações. Essas informações podem ser lidas pelo circuito de interface de instrumento 1098 (por exemplo, pelo dispositivo lógico 2000), transferidas para um componente do circuito não isolado 1054 (por exemplo, ao dispositivo lógico 1066, ao processador DSP 1074 e/ou ao processador UI 1090) para apresentação a um usuário por meio de um dispositivo de saída 1047, e/ou para controlar uma função ou operação do gerador 1002. Adicionalmente, qualquer tipo de informação pode ser transmitida ao primeiro circuito de dados 2006 para ser armazenada no mesmo através da primeira interface de circuito de dados 2004 (por exemplo, com o uso do dispositivo lógico 2000). Essas informações podem compreender, por exemplo, um número atualizado de operações nas quais o dispositivo cirúrgico foi usado e/ou a datas e/ou horários de seu uso.

[00283] Conforme discutido anteriormente, um instrumento cirúrgico pode ser removível de um cabo (por exemplo, o instrumento 1024 pode ser removível do cabo 1014) para permitir a troca e/ou a descartabilidade do instrumento. Nesses casos, os geradores convencionais podem ser limitados em sua capacidade de reconhecer configurações específicas de instrumentos sendo utilizados e otimizar os processos de controle e diagnóstico conforme necessário. A adição de circuitos de dados legíveis a instrumentos de dispositivo cirúrgico para resolver essa questão é problemática de um ponto de vista de compatibilidade, porém. Por exemplo, projetar um dispositivo cirúrgico para que permaneça compatível com versões anteriores de geradores desprovidos da indispensável funcionalidade de leitura de dados pode ser pouco prático devido, por exemplo, aos diferentes esquemas de sinais, complexidade do design e custo. As modalidades de instrumentos aqui discutidas contemplam essas questões com o uso de circuitos de dados que podem ser implementados em instrumentos cirúrgicos existentes de maneira econômica e com alterações mínimas de projeto para preservar a compatibilidade dos dispositivos cirúrgicos com as plataformas atuais de geradores.

[00284] Adicionalmente, as modalidades do gerador 1002 podem permitir a comunicação com circuitos de dados baseados em instrumentos. Por exemplo, o gerador 1002 pode ser configurado para comunicar-se com um segundo circuito de dados 2007 contido em um instrumento (por exemplo, o instrumento 1024) de um dispositivo cirúrgico (Figura 16A). Em algumas modalidades, o segundo circuito de dados 2007 pode ser implementado de maneira similar àquela do circuito de dados 6006 aqui descrito. O circuito de interface de instrumento 1098 pode compreender uma segunda interface de circuito de dados 2010 para habilitar essa comunicação. Em uma modalidade, a segunda interface de circuito de dados 2010 pode compreender uma interface digital tri-estado, embora outras interfaces possam também ser usadas. Em certas modalidades, o segundo circuito de dados pode ser, em geral, qualquer circuito para transmitir e/ou receber dados. Em uma modalidade, por exemplo, o segundo circuito de dados pode armazenar informações relacionadas ao instrumento cirúrgico específico com o qual está associado. Essas informações podem incluir, por exemplo, um número de modelo, um número serial, um número de operações nas quais o instrumento cirúrgico foi usado, e/ou quaisquer outros tipos de informações. Em algumas modalidades, o segundo circuito de dados 2007 pode armazenar informações sobre as propriedades elétricas e/ou ultrassônicas de um transdutor 1014, um atuador de extremidade 1026, ou um sistema de acionamento ultrassônico associado. Por exemplo, o primeiro circuito de dados 2006 pode indicar um coeficiente angular de frequência de esforço, conforme descrito aqui. Adicional ou alternativamente, qualquer tipo de informação pode ser transmitida ao segundo circuito de dados para ser armazenada no mesmo através de uma segunda interface de circuito de dados 2010 (por exemplo, com o uso do dispositivo lógico 2000). Essas informações podem compreender, por exemplo, um número atualizado de operações nas quais o instrumento cirúrgico foi usado e/ou a datas e/ou horários de seu uso. Em certas modalidades, o segundo circuito de dados pode transmitir dados capturados por um ou mais sensores (por exemplo, um sensor de temperatura incorporado ao instrumento). Em certas modalidades, o segundo circuito de dados pode receber dados do gerador 1002 e fornecer uma indicação ao usuário (por exemplo, uma indicação por LED ou outra indicação visível) com base nos dados recebidos.

[00285] Em certas modalidades, o segundo circuito de dados e a segunda interface de circuito de dados 2010 podem ser configurados de modo que a comunicação entre o dispositivo lógico 2000 e o segundo circuito de dados possa ser realizada sem a necessidade de instalar condutores adicionais para esse propósito (por exemplo, condutores dedicados de um fio que conecta um cabo ao gerador 1002). Em uma modalidade, por exemplo, as informações podem ser transmitidas e recebidas do segundo circuito de dados com o uso de um esquema de comunicação via barramento de 1 fio implementado na fiação existente, como um dos condutores usados para transmitir sinais de interrogação do circuito condicionador de sinal 2002 para um circuito de controle em um cabo. Dessa maneira, são minimizadas ou reduzidas as alterações ou modificações ao design do dispositivo cirúrgico que possam, de outro modo, ser necessárias. Ademais, como tipos diferentes de comunicações implementados sobre um canal físico comum podem ser separados por bandas de frequência, a presença de um segundo circuito de dados pode ser "invisível" para geradores que não têm a indispensável funcionalidade de leitura de dados, possibilitando, assim, a compatibilidade com versões anteriores do instrumento para dispositivo cirúrgico.

[00286] Em certas modalidades, o circuito isolado 1052 pode compreender ao menos um capacitor de bloqueio 2096-1 conectado à saída de sinal de acionamento 1060b para impedir a passagem de corrente contínua (CC) para um paciente. Um único capacitor de bloqueio pode ser necessário para estar de acordo com os regulamentos e padrões médicos, por exemplo. Embora falhas em designs com um só capacitor sejam relativamente incomuns, esse tipo de falha pode, ainda assim, ter consequências negativas. Em uma modalidade, um segundo capacitor de bloqueio 2096-2 pode ser conectado em série com o capacitor de bloqueio 2096-1, com fuga de corrente de um ponto entre os capacitores de bloqueio 2096-1, 2096-2 sendo monitorados, por exemplo, por um ADC 2098 para amostragem de uma tensão induzida pela corrente de fuga. As amostras podem ser recebidas pelo circuito lógico 2000, por exemplo. Com base nas alterações da corrente de fuga (conforme indicado pelas amostras de tensão na modalidade da Figura 19), o gerador 1002 pode determinar quando ao menos um dentre os capacitores de bloqueio 2096-1, 20962 apresentou falha. Consequentemente, a modalidade da Figura 19 fornece um benefício em relação aos projetos de um único capacitor que têm um único ponto de falha.

[00287] Em certas modalidades, o circuito não isolado 1054 pode compreender uma fonte de alimentação 2011 para produzir potência de CC com tensão e corrente adequadas. A fonte de alimentação pode compreender, por exemplo, uma fonte de alimentação de 400 W para fornecer uma tensão do sistema de 48 VCC. A fonte de alimentação 2011 pode compreender adicionalmente um ou mais conversores de tensão CC/CC 2013 para receber a saída da fonte de alimentação para gerar saídas de CC nas tensões e correntes exigidas pelos vários componentes do gerador 1002. Conforme discutido anteriormente com referência ao controlador 1096, um ou mais dos conversores de tensão CC/CC 2013 podem receber uma entrada do controlador 1096 quando a ativação do dispositivo de entrada "liga/desliga" 1045 feita pelo usuário é detectada pelo controlador 1096 para habilitar a operação, ou despertar, dos conversores de tensão CC/CC 2013.

[00288] Tendo descrito os detalhes operacionais de várias modalidades do sistemas cirúrgicos 19 (Figura 1), 190 (Figura 10), 1000 (Figura 16), as operações dos sistemas cirúrgicos 19, 190, 1000 acima podem ser descritas adicionalmente e de maneira genérica em termos de um processo para cortar e coagular tecido empregando um instrumento cirúrgico que compreende um dispositivo de entrada 406, 1045 e o gerador 1002. Embora um processo específico seja descrito em conexão com os detalhes operacionais, deve-se considerar que o processo simplesmente fornece um exemplo de como a funcionalidade geral aqui descrita pode ser implementada por qualquer um dos sistemas cirúrgicos 19, 190, 1000. Além disso, o dado processo não tem necessariamente de ser executado na ordem apresentada para a presente invenção exceto onde indicado em contrário. Conforme discutido anteriormente, qualquer um dos dispositivos de entrada 406, 1045 pode ser empregado para programar a saída (por exemplo, impedância, corrente, tensão, frequência) dos dispositivos cirúrgicos 100 (Figura 1), 120 (Figura 10), 1002 (Figura 16), 1006 (Figura 16).

[00289] As Figuras 20 a 22 ilustram várias modalidades de diagramas de fluxo lógico 1200, 1300, 1400 relacionadas a um algoritmo de tecido para detectar quando ocorre o aquecimento rápido da lâmina 1026 do atuador de extremidade ultrassônico e fornecer a oportunidade para gerar retroinformações visual, audível e/ou tátil e/ou alterar um modo operacional do instrumento e/ou do gerador. Por exemplo, as retroinformações podem ser fornecidas através do indicador de saída 412 (Figuras 9, 11) e/ou o dispositivo de saída 1047 (Figura 16) (por exemplo, notificação, modulação da saída de potência e/ou exibição de conteúdo). De acordo com a presente revelação, quando múltiplos números de referência são usados para descrever um elemento como "instrumento cirúrgico ultrassônico 100, 120, 1004", deve-se compreender que a referência é feita a qualquer um dentre os elementos, como, por exemplo, "instrumento cirúrgico ultrassônico 100", ou "instrumento cirúrgico ultrassônico 120", ou "instrumento cirúrgico ultrassônico 1004". Deve-se contemplar, contudo, que qualquer um dos algoritmos aqui descritos são adequados para execução com qualquer um dos instrumentos 100, 120, 1004 aqui descritos.

[00290] Em várias modalidades, as retroinformações podem ser fornecidas pelo indicador de saída 412 mostrado nas Figuras 9 e 11 ou pelo dispositivo de saída 1047 mostrado na Figura 16. Esses dispositivos de retroinformação (por exemplo, o indicador de saída 412, o dispositivo de saída 1047) são particularmente úteis em aplicações onde o tecido sendo manipulado pelo atuador de extremidade 81 (Figura 1), 810 (Figura 10), 1026 (Figura 16) está fora do campo de visão do usuário e o usuário não pode ver quando a alteração de estado ocorre no tecido. O dispositivo de retroinformação informa ao usuário que ocorreu uma alteração no estado do tecido como determinado de acordo com as operações descritas com respeito aos diagramas de fluxo lógico 700, 800, 900, 1200, 1300, 1400 conforme os mesmos se relacionam aos algoritmos de tecido correspondentes. Os dispositivos de retroinformação podem ser configurados para fornecer vários tipos de retroinformação de acordo com o estado ou condição atual do tecido. A alteração de estado do tecido pode ser determinada com base nas medições do transdutor e/ou tecido dependendo das medidas de tensão, corrente e frequência de acordo com as operações descritas, por exemplo, com respeito aos diagramas de fluxo lógico 700, 800, 900 discutidos anteriormente em conjunto com as Figuras 15A-C e os diagramas de fluxo lógico 1200, 1300, 1400 descrito a seguir em conjunto com as Figuras 20 a 22, bem como com vários outros diagramas de fluxo lógico aqui descritos

[00291] Em uma modalidade, os diagramas de fluxo lógico 1200, 1300, 1400 podem ser implementados como módulos executáveis (por exemplo, algoritmos) que compreendem instruções lidas por computador a serem executadas pela porção de processador 400 (Figuras 9, 11, 14) do gerador 30, 500 ou do gerador 1002 (Figuras 16, 17, 19). Em várias modalidades, as operações descritas com respeito aos diagramas de fluxo lógico 1200, 1300, 1400 podem ser implementadas como um ou mais componentes de software, por exemplo, programa, sub-rotina, lógica; um ou mais componentes de hardware, por exemplo, processador, DSP, PLD, PGA, FPGA, ASIC, circuito, circuito lógico, registrador; e/ou combinações de software e hardware. Em uma modalidade, as instruções executáveis para realizar as operações descritas pelos diagramas de fluxo lógico 1200, 1300, 1400 podem ser armazenadas na memória. Quando executadas, as instruções fazem com que o processador 400, o processador DSP 1074 (Figura 19) ou o dispositivo lógico 1066 (Figura 19) determine a alteração no estado do tecido de acordo com as operações descritas nos diagramas de fluxo lógico 1200, 1300 e 1400, e forneça retroinformação ao usuário por meio do indicador de saída 412 (Figuras 9, 11) ou do indicador de saída 1047 (Figuras 16, 17). De acordo com tais instruções executáveis, o processador 400, o processador DSP 1074 e/ou o dispositivo lógico 1066 monitoram e avaliam as amostras de sinais de tensão, corrente e/ou frequência fornecidas pelo gerador 30, 500, 1002 e, de acordo com a avaliação de tais amostras de sinais, determinam se ocorreu uma alteração no estado do tecido. Como descrito em mais detalhes a seguir, uma alteração no estado do tecido pode ser determinada com base no tipo de instrumento ultrassônico e nível de potência ao qual o instrumento está energizado. Em resposta às retroinformações, o modo operacional de qualquer um dos instrumentos cirúrgicos ultrassônicos 100, 120, 1004 pode ser controlado pelo usuário ou pode ser controlado de maneira automática ou semiautomática.

[00292] Um breve resumo de um algoritmo de tecido representado por meio dos diagramas de fluxo lógico 1200, 1300, 1400 será agora descrito em conjunto com qualquer um dos instrumentos cirúrgicos ultrassônicos 100, 120, 1004 acionados por um gerador 30 correspondente (Figura 1), 500 (Figura 10), 1002 (Figura 17). Em um aspecto, o algoritmo de tecido detecta quando a temperatura da porção de lâmina (e portanto de ressonância) do atuador de extremidade ultrassônico 81 (Figura 1), 810 (Figura 10), 1026 (Figura 17) está alterando rapidamente (de maior interesse é uma alteração de aumento). Para um instrumento do tipo que contém garras de pinçagem ou tesouras, essa alteração pode corresponder a uma situação clínica comum, entre outras, quando pouco ou nenhum tecido, resíduos de tecido ou fluido está em posição adjacente à lâmina e a lâmina é ativada contra o braço de garra, o bloco de garra ou outro elemento de deslocamento de tecido adequado. Para aplicações sem garras de pinçagem nas quais um instrumento com ou sem um braço de garra e mecanismos associados é usado para afetar o tecido, essa alteração corresponde às condições onde o aquecimento rápido ocorre, como quando a lâmina é ativada contra o osso ou outros materiais rígidos, ou quando é usada uma força excessiva para acoplar a lâmina aos locais-alvo do tecido. Esses, porém, são casos ilustrativos; pode-se imaginar outras situações clínicas onde o aquecimento rápido da lâmina pode ocorrer e tal algoritmo de tecido, conforme descrito aqui, é benéfico.

[00293] O algoritmo de tecido representado pelos diagramas de fluxo lógico 1200, 1300, 1400 e qualquer um dos algoritmos aqui descritos podem ser empregados em conjunto com qualquer um dos geradores 30, 500, 1002 aqui descritos, e outros geradores adequados como os geradores GEN 04, GEN 11, disponíveis junto à Ethicon Endo-Surgery, Inc. de Cincinnati, Ohio, EUA, e dispositivos e sistemas relacionados que possam utilizar os algoritmos ou as tecnologias aqui revelados. Consequentemente, na descrição do algoritmo de tecido em conjunto com os fluxogramas 1200, 1300, 1400 é feita referência aos geradores 30, 500, 1002 descritos em conexão com as correspondentes Figuras 1 a 9, 10 a 13 e 16 a 19.

[00294] Consequentemente, com referência agora às Figuras 1 a 14, a frequência do sistema ressonante lâmina/cabo de qualquer um dos instrumentos cirúrgicos ultrassônicos 100, 120, 1004 depende da temperatura. Quando, por exemplo, um atuador de extremidade ultrassônico do tipo tesoura corta através de um pedaço de tecido preso por garras, a lâmina aquece e adelgaça o tecido até que, por fim, corta através do tecido. Nesse ponto, a lâmina é mantida contra o bloco de tecido e, se a pressão de pinçagem permanecer entre os dois, a interface entre a lâmina e o bloco de tecido "puxará" energia através do movimento mecânico ou vibratório da lâmina em relação ao bloco. A energia "depositada" na interface será em grande parte conduzida para a ponta da lâmina, uma vez que o material do bloco é bastante isolante. É essa energia térmica que altera a rigidez da ponta da lâmina e a ressonância do sistema será alterada de acordo devido a essas condições localizadas (na ponta). O gerador 30, 500, 1002 monitora essa ressonância. O exemplo com tesouras ilustra uma situação para a qual o algoritmo é útil. Outras situações são o corte para trás usando um dispositivo de tesouras com o braço de garra fechado, a lâmina cortando tecidos duros, ou qualquer situação na qual conhecer a condição térmica do atuador de extremidade de lâmina é desejado. Um algoritmo de tecido que aplica lógica a esse monitoramento da ressonância e, portanto, da condição térmica da ponta da lâmina será agora descrito em conjunto com os diagramas de fluxo lógico 1200, 1300, 1400 mostrados nas Figuras 20 a 22.

[00295] Além disso, a descrição do algoritmo de tecido feita em conjunto com os diagramas de fluxo lógico 1200, 1300, 1400 será acompanhada de exemplos ilustrativos através dos dados obtidos com o uso de qualquer um dos instrumentos cirúrgicos ultrassônicos 100, 120, 1004 que compreendem os geradores correspondente 30, 500, 1002 aqui descritos.

[00296] O algoritmo de tecido descrito em conjunto com os diagramas de fluxo lógico 1200, 1300, 1400 baseia-se no monitoramento de sinais elétricos de acionamento, especificamente aqueles correlacionados à frequência de ressonância do sinal de acionamento. O algoritmo monitora a frequência de ressonância e sua variação ao longo do tempo (isto é, a primeira derivada da frequência em função do tempo). Em toda esta descrição, essa variação de frequência ao longo do tempo é chamada de coeficiente angular de frequência. O coeficiente angular de frequência é calculado localmente (a partir de uma perspectiva temporal) mediante o cálculo da alteração da frequência de pontos de dados adjacentes (ou relativamente próximos) e dividindo-se pela variação correspondente ao longo do tempo. Devido aos transientes de sinal, podem ser empregadas técnicas de cálculo de médias ou qualquer uma das inúmeras técnicas de filtração ou suavização aplicáveis (de modo que as tendências sejam mais facilmente discerníveis e impeçam a ativação/desativação de conjuntos de condições rapidamente). As plotagens de dados mostradas nas Figuras 62, 63, 64 ilustram o cálculo do coeficiente angular de frequência e o uso de técnicas de cálculo de médias (por exemplo, médias móveis exponencialmente ponderadas ou EWMA) para obter valores de coeficiente angular de frequência úteis para controle/monitoramento. Outras descrições do coeficiente angular de frequência incluem, mas não se limitam a, "primeira derivada da frequência" e "variação da frequência em função do tempo."

[00297] A Figura 20 é um diagrama de fluxo lógico 1200 de um algoritmo de tecido que pode ser implementado em uma modalidade de um gerador 30, 500, 1002 e/ou um gerador ou circuito de controle a bordo de um instrumento. Em um nível geral, o algoritmo de tecido descrito em conjunto com o diagrama de fluxo lógico 1200 avalia os sinais elétricos em tempo real para um conjunto de condições lógicas que se correlacionam a eventos de interesse (por exemplo, a lâmina do instrumento ultrassônico aquece rapidamente). Consequentemente, o gerador 30, 500, 1002 determina quando ocorre um conjunto de condições lógicas e aciona um conjunto de respostas correspondente. Os termos "conjunto de condições" e "conjunto de respostas" são definidos da seguinte maneira: (1) Conjunto de condições - um conjunto de condições lógicas em função das quais os sinais elétricos são monitorados em tempo real. (2) Conjunto de respostas - uma ou mais respostas do sistema do gerador 30, 500, 1002 para um conjunto de condições que foram satisfeitas.

[00298] Em 1202, o gerador 30, 500, 1002 é colocado em um modo de acionamento ultrassônico em um estado de prontidão.

[00299] Em 1204, o gerador 30, 500, 1002 é ativado em um nível de potência N predeterminado. Quando o usuário ativa o sistema cirúrgico 19, 190, 1000, o gerador 30, 500, 1002 correspondente responde procurando a ressonância do sistema cirúrgico 19, 190, 1000 e, então, elevando a saída para os atuadores de extremidade 81, 810, 1026 até os níveis-alvo do nível de potência comandado.

[00300] Em 1206, o algoritmo de tecido determina se os parâmetros associados ao algoritmo de tecido estão em uso determinando quando ao menos um indicador de Conjunto de Condições/Conjunto de Respostas está habilitado. Quando não há tais indicadores habilitados, o algoritmo continua ao longo do caminho "NÃO" onde em 1208 o sistema cirúrgico 19, 190, 1000 é operado em modo ultrassônico normal e em 1210, o gerador 30, 500, 1002 correspondente será desativado quando o procedimento sobre o tecido estiver concluído.

[00301] Quando ao menos um indicador para definir Conjuntos de Condições/Conjuntos de Respostas está habilitado, o algoritmo continua ao longo do caminho "SIM" e o gerador 30, 500, 1002 utiliza a avaliação do sinal do algoritmo de tecido 1300 depois de redefinir um Temporizador X e um bloqueio do Temporizador X. O algoritmo de tecido 1300, conforme descrito em detalhe a seguir, pode retornar uma indicação informando se um dado conjunto de condições está atualmente satisfeito ou é "verdadeiro". Em uma modalidade, o pelo menos um indicador para redefinir Conjuntos de Condições/Conjuntos de Respostas pode ser armazenado em uma imagem EEPROM de um instrumento 100, 120, 1004 conectado ao respectivo gerador 30, 500, 1002. Os indicadores EEPROM para definir os Conjuntos de Condições/Conjuntos de Respostas para um estado habilitado são mostrados na Tabela 1. TABELA 1

[00302] Em uma modalidade, a porção de avaliação do sinal do algoritmo de tecido 1300 do diagrama de fluxo lógico 1200 utiliza dois conjuntos de condições e cada um desses dois conjuntos de condições tem um conjunto de respostas, que são descritos em mais detalhe em conjunto com os diagramas de fluxo lógico 1300, 1400. A lógica do algoritmo de tecido 1300 pode ser ilustrada da seguinte forma: quando o conjunto de condições 1 é satisfeito, o conjunto de respostas 1 é acionado. A disponibilidade de duas conjuntos de condições permite uma resposta hierárquica (respostas diferenciadas com base no nível de condições) e fornece, também, a capacidade de gerenciar uma série complicada de eventos.

[00303] Em 1210, são acionadas as respostas para os conjuntos das condições que são satisfeitas. A sequência ("loop") 1212 é repetida até que os conjuntos de condições sejam satisfeitos e o gerador 30, 500, 1002 é desativado em 1214.

[00304] A resposta pulsante é mais detalhada e exige explicação adicional além das respostas de áudio e de tela de LCD relativamente simples. Quando uma resposta pulsante é acionada, o gerador 30, 500, 1002 aciona uma saída pulsada conforme definido pelos quatro parâmetros abaixo: (1) Amplitude do Primeiro Pulso (parâmetro EEPROM, um valor para cada nível de potência) - a amplitude de acionamento para o primeiro pulso; (2) Tempo do Primeiro Pulso (parâmetro EEPROM) - o tempo no qual a amplitude do primeiro pulso é acionada; (3) Amplitude do Segundo Pulso (parâmetro EEPROM, um valor para cada nível de potência) - a amplitude de acionamento para o segundo pulso; e (4) Tempo do Segundo Pulso (parâmetro EEPROM) - o tempo no qual a amplitude do segundo pulso é acionada.

[00305] Em certas modalidades, a amplitude do primeiro pulso e a amplitude do segundo pulso podem aumentar, diminuir ou permanecer as mesmas umas em relação às outras. Por exemplo, em certas modalidades, a amplitude do primeiro pulso e a amplitude do segundo pulso podem ser iguais. Além disso, em certas modalidades, o período de tempo do primeiro pulso e o período de tempo do segundo pulso podem assumir quaisquer valores adequados incluindo, por exemplo, frações de um segundo, minutos, horas, etc. Em uma modalidade exemplificadora, o período de tempo do primeiro pulso e o período de tempo do segundo pulso pode ser de 55 segundos.

[00306] Ao acionar uma saída pulsada, o gerador 30, 500, 1002 aciona o primeiro pulso, em seguida o segundo pulso e, então, repete. A amplitude do pulso pode ser expressa em unidades de: porcentagem da corrente de saída do nível de potência comandado. O nível de potência comandado pode ser ajustado pela chave de ativação (MIN ou MÁX) e o ajuste do gerador quando MIN está ativado.

[00307] A Figura 21 é um diagrama de fluxo lógico 1300 de uma porção de algoritmo de tecido de avaliação do sinal do algoritmo de tecido mostrado na Figura 20 que pode ser implementado em uma modalidade de um gerador. O algoritmo de tecido 1300 pode determinar se um ou mais conjuntos de condições são satisfeitos (e, portanto, se os correspondentes conjuntos de respostas devem ser acionados em 1210). O fluxo de avaliação de sinal do algoritmo de tecido ilustrado na Figura 21 mostra a aplicação de um parâmetro "tempo de espera" 1304 e o cálculo de um coeficiente angular de frequência (também chamado de coeficiente angular de frequência local pelo fato de ser um cálculo em execução).

[00308] Em 1302, o algoritmo calcula o tempo desde que a ativação foi iniciada em 1204 (Figura 20). Esse tempo é expresso como Tdecorrido, que é Tsistema - TAtivação. Conforme discutido anteriormente, quando o usuário ativa o sistema cirúrgico 19, 190, 1000, o gerador 30, 500, 1002 correspondente responde procurando a ressonância do sistema ultrassônico 100, 120, 1004 e, então, elevando a saída para os correspondentes atuadores de extremidade 81, 810, 1026 até os níveis-alvo do nível de potência comandado.

[00309] Durante esse tempo, os transientes de sinal associados podem tornar difícil a aplicação da lógica do algoritmo. O algoritmo, portanto, utiliza o parâmetro "tempo de espera" 1304 que está armazenado na imagem EEPROM situada em uma porção de cabo do instrumento cirúrgico ultrassônico 100, 120, 1004. O parâmetro "tempo de espera" 1304 (parâmetro EEPROM) é definido como o tempo no início de uma ativação durante a qual o gerador 30, 500, 1002 não aplica o algoritmo de tecido para diminuir a influência da busca por ressonância e acionar transientes de sinal de elevação na lógica do algoritmo. Um típico valor do parâmetro "tempo de espera" 1304 é cerca de 0,050 a 0,600 segundos (50 a 600 mseg.).

[00310] Em 1306, Tdecorrido é comparado com o valor do parâmetro "tempo de espera" 1304. Quando Tdecorrido é menor que ou igual ao valor do parâmetro "tempo de espera" 1304, o algoritmo continua ao longo do caminho "NÃO" para calcular em 1302 um novo Tdecorrido. Quando Tdecorrido é maior que o valor do parâmetro "tempo de espera" 1304, o algoritmo continua ao longo do caminho "SIM" para avaliar o sinal.

[00311] Em 1308, o algoritmo executa a função Avaliação/Monitoramento de Sinal. Conforme dito anteriormente, um aspecto do algoritmo de função é monitorar o coeficiente angular de frequência. Em um sentido físico, o coeficiente angular de frequência está correlacionado ao fluxo de calor que entra ou sai do sistema ressonante que compreende o subsistema acústico de lâmina e cabo, como os sistemas ultrassônicos 100, 120, 1004 aqui revelados. As alterações na frequência e no coeficiente angular de frequência durante a ativação no tecido são dominadas pelas condições de alteração que ocorrem no atuador de extremidade (secagem do tecido, separação e contato da lâmina com o bloco de braço de garra). Quando a lâmina está sendo aquecida (isto é, o fluxo de calor entra na lâmina), o coeficiente angular de frequência é negativo. Quando a lâmina está sendo resfriada (isto é, o fluxo de calor que sai da lâmina), o coeficiente angular de frequência é positivo. Consequentemente, o algoritmo calcula o coeficiente angular entre os pontos de dados de frequência, isto é, pontos de dados de frequência de entrada 1310 (Ft) e pontos de dados 1312 anteriores Ft. O coeficiente angular de frequência calculado pode ser chamado também de um coeficiente angular de frequência local pelo fato de ser um cálculo em execução. O coeficiente angular de frequência local pode ser chamado de Fcoeficiente ang_freq, Ft, que é o coeficiente angular de frequência (Fcoeficiente ang_freq) na frequência de ressonância (Ft). O coeficiente angular de frequência local pode ser direcionado a um conjunto de condições 1, conjunto de condições 2 1400, por exemplo, para avaliação de acordo com o fluxograma 1400 mostrado na Figura 22. Embora sejam mostrados dois conjuntos de condições, deve-se contemplar que podem ser incluídos conjuntos de condições adicionais em algumas modalidades exemplificadoras.

[00312] A Figura 22 é um diagrama de fluxo lógico 1400 para avaliar conjuntos de condições para o algoritmo de tecido de avaliação de sinal mostrado na Figura 21 que pode ser implementado em uma modalidade de um gerador, como 30, 50, 1002. O diagrama de fluxo lógico 1400 avalia o conjunto de condições X, onde X é 1 ou 2, por exemplo.

[00313] De acordo com o algoritmo de tecido, em 1402, o coeficiente angular de frequência local calculado em 1308 (Figura 21) é comparado com um valor do parâmetro de limiar de coeficiente angular de frequência 1404 para o conjunto de condições X no Nível de Potência N. Os parâmetros de limiar de coeficiente angular de frequência 1404 podem ser armazenados em uma EEPROM situada no instrumento conectado 100, 120, 1004, onde um valor do parâmetro EEPROM é armazenado para cada nível de potência. Quando o coeficiente angular de frequência local calculado em 1308 torna-se menor que o valor do parâmetro de limiar de coeficiente angular de frequência 1404, um primeiro conjunto de respostas pode ser acionado em 1210 (Figura 20). Quando a lâmina está sendo aquecida a uma taxa relativamente rápida, o coeficiente angular de frequência torna-se mais negativo e o algoritmo de tecido identifica essa condição com base na diminuição do coeficiente angular de frequência abaixo do valor do parâmetro de limiar de coeficiente angular de frequência 1404. Novamente, o coeficiente angular de frequência indica a taxa de variação térmica ou fluxo de calor que entra ou sai da lâmina.

[00314] De acordo com o algoritmo de tecido, também em 1402, a frequência de ressonância é comparada com um valor do parâmetro de limiar de frequência para o conjunto de condições X. O valor do parâmetro de limiar de frequência pode ser armazenado em uma EEPROM situada no instrumento conectado 100, 120, 1004. Quando a frequência de ressonância torna-se menor que o valor do parâmetro de limiar frequência 1406, um segundo conjunto de respostas pode ser acionado em 1210 (Figura 20). À medida que a lâmina é continuamente aquecida, a frequência continua a diminuir. Um valor 1406 do parâmetro de limiar de frequência tem por objetivo aperfeiçoar a robustez do algoritmo fornecendo informações adicionais sobre a condição térmica da lâmina (além de um indicador mais dinâmico, o coeficiente angular de frequência). A queda de frequência resultante de alguma condição conhecida como a temperatura ambiente fornece uma boa indicação do estado térmico do sistema ressonante em relação a essas condições térmicas conhecidas.

[00315] Em algumas modalidades, o coeficiente angular de frequência e a frequência de ressonância podem ser usados em um conjunto de condições comuns. Por exemplo, um conjunto de condições pode não ser satisfeito a menos que o coeficiente angular de frequência e a frequência de ressonância ambos atinjam os limiares fornecidos. Por exemplo, em 1402, quando o coeficiente angular de frequência (Fcoeficiente ang_freq) é menor que o valor do parâmetro de limiar de coeficiente angular de frequência 1404 e a frequência de ressonância (Ft) é menor que o valor 1406 do parâmetro de limiar de frequência, o algoritmo continua ao longo do caminho "SIM" até 1408 para incrementar um temporizador X (onde X corresponde ao conjunto específico de condições sendo avaliado pelo algoritmo de tecido).

[00316] Ao comparar os sinais elétricos, por exemplo, o coeficiente angular de frequência (Fcoeficiente ang_freq) e a frequência de ressonância (Ft), com os respectivos parâmetros de limiares 1404, 1406, as condições de limite nas quais o sinal "repica" para trás e para frente ao longo do limiar podem ser levadas em consideração da seguinte forma. Em um aspecto, o algoritmo de tecido emprega um valor do parâmetro "tempo necessário antes do disparo" 1412 (que pode também ser armazenado na EEPROM do instrumento) para o conjunto específico de condições X para levar em conta essa consideração. O valor do parâmetro "tempo necessário antes do disparo" 1412 é definido como o tempo necessário antes do disparo (parâmetro EEPROM) - tempo necessário para o coeficiente angular de frequência e/ou a frequência ser menor que seus respectivos limiares para um conjunto de respostas a ser acionado. Isso tem como objetivo impedir o acionamento rápido "para trás e para frente" de uma resposta. Pode ser útil, no entanto, monitorar o acionamento "para trás e para frente" não rápido que pode ocorrer.

[00317] Dessa forma, em 1414 o algoritmo determina se o valor do temporizador X é maior que o valor do parâmetro "tempo necessário antes do disparo" 1412 para o conjunto de condições X. Quando o valor do temporizador X é maior que o valor do parâmetro "tempo necessário antes do disparo" 1412, o algoritmo continua ao longo do caminho "SIM" para ajustar um bloqueio para o conjunto de condições X em 1416. A saída 1418 indica que o conjunto de condições X foi satisfeito. Quando o valor do temporizador X é menor que ou igual ao valor do parâmetro "tempo necessário antes do disparo" 1412, o algoritmo continua ao longo do caminho "NÃO" para indicar na saída 1420 que o conjunto de condições X não foi satisfeito.

[00318] Em 1402, quando o coeficiente angular de frequência (Fcoeficiente ang_freq) é maior que ou igual ao valor do parâmetro de limiar de coeficiente angular de frequência 1404 ou a frequência de ressonância (Ft) é maior que ou igual ao valor 1406 do parâmetro de limiar de frequência, o algoritmo continua ao longo do caminho "NÃO" para reajustar o temporizador X em 1410 (onde X corresponde ao conjunto específico de condições sendo avaliado pelo algoritmo de tecido).

[00319] Para fins de robustez adicional, duas parâmetros de boqueio são empregados pelo algoritmo. Sem o uso de bloqueio, o algoritmo é configurado para terminar um conjunto de respostas quando (a) o sistema é desativado, ou (b) quando o sinal ou sinais não mais estão abaixo de seus respectivos limiares. Dois parâmetros de boqueio podem ser utilizados. Eles são um parâmetro de "tempo mínimo de bloqueio" 1422 e um parâmetro de "limiar de coeficiente angular de frequência de retorno ("cross-back")" 1424. Esses parâmetros de bloqueio 1422, 1424 são importantes para a robustez ao redor de: (a) superfícies dos blocos de braço de garra que se tornam mais escorregadias com temperatura elevada, e (b) saída pulsante onde são esperados transientes de sinal nas transições de pulsos.

[00320] O parâmetro "tempo mínimo de bloqueio" 1422 (parâmetro EEPROM) pode ser definido como o tempo mínimo para que a(s) resposta(s) para um conjunto de condições X seja(m) acionada(s). As considerações de tempo mínimo de bloqueio incluem: (a) a extensão de tempo necessário para reproduzir uma resposta audível acionada (por exemplo, em uma modalidade, um arquivo de áudio WAV de "pré- alerta" pode ter um tempo de cerca de 0,5 segundo de duração), (b) os tempos de resposta típicos (cerca de 0,5 a 1,0 seg.) ou extremos (cerca de 1,5 a 2,0 seg.) de usuário para um evento, ou (c) o tempo típico de nova pinçagem do tecido no caso de uma aplicação de múltiplos cortes (conhecida como "marcha") (cerca de 1,1 a 2,0 segundos com uma média de cerca de 1,6 segundos).

[00321] O parâmetro "limiar de coeficiente angular de frequência de retorno ("cross-back")" 1424 (parâmetro EEPROM) pode ser definido como o limiar de coeficiente angular de frequência acima do qual uma resposta acionada é interrompida (isto é, deixa de ser acionada). Isso fornece um limiar de coeficiente angular de frequência de "retorno" ("cross-back-over") mais elevado cuja tarefa é distinguir entre a ativação com o bloco e a garra aberta (versus a distinção entre a ativação no tecido e a ativação no bloco).

[00322] De acordo com a porção de algoritmo de tecido representada pelo diagrama de fluxo lógico 1400, depois que o temporizador X é reajustado em 1410, em 1426, o algoritmo de tecido determina se o bloqueio para o conjunto de condições X ou o bloqueio do coeficiente angular de frequência de retorno ("cross-back") é ajustado. Quando ambos os bloqueios não são ajustados, o algoritmo continua ao longo do caminho "NÃO" para indicar na saída 1420 que o conjunto de condições X não foi satisfeito. Quando qualquer um dos bloqueios é ajustado, o algoritmo continua ao longo do caminho "SIM" até 1428.

[00323] Em 1428, o algoritmo determina se o tempo bloqueado para o conjunto de condições X for maior que o valor do parâmetro "tempo mínimo de bloqueio" 1422 para o conjunto de condições X e se o coeficiente angular de frequência (Fcoeficiente ang_freq) for maior que o valor do parâmetro "limiar de coeficiente angular de frequência de retorno ("cross-back")" 1424, o algoritmo continua ao longo do caminho "SIM" para reajustar o bloqueio para o temporizador X em 1430 e para indicar na saída 1420 que o conjunto de condições X não foi satisfeito. Quando o tempo bloqueado para o conjunto de condições X é menor que ou igual ao valor do parâmetro "tempo mínimo de bloqueio" 1422 para o conjunto de condições X e o coeficiente angular de frequência (Fcoeficiente ang_freq) é menor que ou igual ao valor do parâmetro "limiar de coeficiente angular de frequência de retorno ("cross-back")" 1424, o algoritmo continua ao longo do caminho "NÃO" para indicar na saída 1432 que o conjunto de condições X foi satisfeito.

[00324] Conforme mostrado nas Figuras 21 e 22, existem dois conjuntos de condições idênticos 1 e 2 de uma perspectiva de fluxo. Esses conjuntos de condições 1 e 2 têm conjuntos de parâmetros replicados, como mostrado na Tabela 2. Os parâmetros algoritmo que são compartilhados pelos conjuntos de condições 1 e 2 são mostrados na Tabela 3.

[00325] A Tabela 2 contém um resumo dos parâmetros EEPROM de algoritmo replicados para cada um dos conjuntos de condições e o número de parâmetros por conjunto de condições. TABELA 2: RESUMO DOS PARÂMETROS EEPROM DE ALGORITMO, PARÂMETROS REPLICADOS PARA CADA CONJUNTO DE CONDIÇÕES

[00326] A Tabela 3 contém um resumo dos parâmetros EEPROM de algoritmo compartilhados para cada um dos conjuntos de condições (não replicado) e o número de parâmetros. TABELA 3: RESUMO DE PARÂMETROS EEPROM DE ALGORITMO, PARÂMETROS COMUNS A TODOS OS CONJUNTOS DE CONDIÇÕES

[00327] Para maior clareza da revelação, o algoritmo de tecido descrito em conjunto com os diagramas de fluxo lógico 1200, 1300, 1400 mostrados, respectivamente, nas Figuras 20 a 22 serão agora descritos em termos de quatro exemplos. A aplicação básica do algoritmo de tecido inclui o monitoramento do coeficiente angular de frequência, a frequência de ressonância, ou ambos em função de seus respectivos limiares. Consequentemente, um primeiro exemplo inclui o monitoramento do coeficiente angular de frequência em função de seu respectivo limiar e é ilustrado nas Figuras 23 a 28. Um segundo exemplo inclui o monitoramento da frequência de ressonância em função de seu respectivo limiar e é ilustrado nas Figuras 29 a 31. Um terceiro exemplo inclui o monitoramento tanto do coeficiente angular de frequência como da frequência de ressonância, em função de seus respectivos limiares e é ilustrado nas Figuras 32 a 34. Finalmente, um quarto exemplo inclui também o monitoramento tanto do coeficiente angular de frequência como da frequência de ressonância, em função de seus respectivos limiares.

Exemplo 1: Monitoramento do coeficiente angular de frequência em função do respectivo limiar

[00328] Um primeiro caso exemplificador inclui o monitoramento do coeficiente angular de frequência em função de um respectivo limiar é ilustrado com referência às Figuras 23 a 28. O primeiro exemplo, e o mais simples, é o exemplo de acionamento de um conjunto de respostas com base apenas no coeficiente angular de frequência. A Tabela 4 contém parâmetros representativos desse objetivo para instrumentos cirúrgicos como qualquer um dos instrumentos cirúrgicos 19, 190, 1000 aqui apresentados que compreendem um instrumento ultrassônico correspondente como os instrumentos ultrassônicos100, 120, 1004 aqui revelados. TABELA 4: PARÂMETROS REPRESENTATIVOS PARA ACIONAMENTO DE UMA INDICAÇÃO DE ÁUDIO POR LIMIAR DE COEFICIENTE ANGULAR DE FREQUÊNCIA APENAS (UTILIZADO UM CONJUNTO DE CONDIÇÕES)

[00329] * Esses valores de parâmetros são ajustados a um extremo adequado de modo que não tomem parte efetivamente no fluxo lógico (por exemplo, ajustados para ser sempre "verdadeiro")

[00330] As Figuras 23 a 25 mostram dados de sinais produzidos por um gerador com os parâmetros representativos/ilustrativos indicados na Tabela 4. O gerador pode ser similar a qualquer um dentre os geradores 30, 500, 1002 aqui apresentados, que forma uma porção dos respectivos sistemas cirúrgicos 19, 190, 1000 operando em modo ultrassônico (por exemplo, o sistema ultrassônico 19, 190, 1000) aplicada ao tecido de acordo com a presente revelação.

[00331] O uso apenas do coeficiente angular de frequência para acionar um conjunto de respostas pode ser demonstrado adicionalmente no ambiente ou teste de esforço. As Figuras 26 a 28 mostram dados de sinais produzidos por um gerador com os parâmetros representativos/ilustrativos indicados na Tabela 4 em um ambiente ou teste de esforço. Um teste de esforço simula a situação de uso em que um usuário ativa um instrumento cirúrgico ultrassônico de tesouras sem tecido interveniente (por exemplo, corte para trás com as garras fechadas). Esse teste pode ser útil também para quantificar as características do dispositivo, como, por exemplo, "tempo de resposta".

[00332] O tempo de resposta de um instrumento ultrassônico pode ser definido como o tempo necessário para que um sistema ultrassônico (instrumento, cabo e gerador com algoritmo de tecido) responda ao bloco de braço de garra que entra em contato com a lâmina. O sistema ultrassônico é, em geral, ativado inicialmente "no ar" (isto é, sem carga), o braço de garra é fechado contra a lâmina e mantido por um período de tempo e, então, o braço de garra é aberto e o sistema ultrassônico é desativado. O tempo de resposta é o tempo entre o ponto no qual a potência quiescente (potência no ar) começa a alterar devido ao fato de o bloco de braço de garra iniciar o contato com a lâmina e o ponto no qual o conjunto de respostas é acionado. Esse é também um teste que permite quantificar a taxa de resfriamento - quanto mais alta a taxa de resfriamento (presumindo-se condições de limite convectivo similares), maior a energia térmica ou calor residual existente na lâmina. A taxa de resfriamento é proporcional ao coeficiente angular de frequência (para reforçar: um valor positivo do coeficiente angular de frequência está correlacionado ao fluxo de calor instantâneo que sai da lâmina). Como detalhado mais adiante neste documento, a taxa de resfriamento pode, também, ser monitorada e usada para propósitos de controle de modo que, por exemplo, se a taxa de resfriamento definida por um coeficiente angular de frequência positivo for maior que um valor-limite, sabe-se que a lâmina estará "transportando" uma grande quantidade de energia térmica e a dissipa rapidamente.

[00333] A Figura 23A é uma representação gráfica 1500 do coeficiente angular de frequência em função do tempo de uma forma de onda 1502 de uma modalidade de um gerador durante um típico corte de tecido. O coeficiente angular de frequência (kHz/seg) é mostrado ao longo do eixo vertical e o tempo (seg) é mostrado ao longo do eixo horizontal para um típico tecido cortado com o uso de qualquer um dentre os sistemas ultrassônicos que compreendem os correspondentes instrumentos cirúrgicos ultrassônicos ajustados no nível de potência 5. O limiar de coeficiente angular de frequência 1504 usado para esta aplicação é de -0,06 kHz/seg e é mostrado pela linha tracejada horizontal. A linha tracejada-pontilhada vertical 1506 mostra o tempo (2,32 segundos) em que o tecido começou a se separar, e a linha tracejada vertical 1508 mostra o tempo (2,55 segundos) em que o sistema ultrassônico acionou um conjunto de respostas (neste caso, de acordo com a Tabela 4, apenas um som audível).

[00334] A Figura 23B é uma representação gráfica de uma forma de onda da segunda derivada de tempo da frequência (desvio do coeficiente angular de frequência) em função do tempo 1503 (mostrada pela linha tracejada) sobreposta à forma de onda 1502 mostrada na Figura 23 de uma modalidade de um gerador durante um típico corte de tecido.

[00335] A Figura 24 é uma representação gráfica 1510 da forma de onda da frequência em função do tempo 1512 de uma modalidade de um gerador durante um típico corte de tecido que está relacionada à representação gráfica 1500 mostrada na Figura 23A. A frequência de ressonância (kHz) é mostrada ao longo do eixo vertical e o tempo (seg) é mostrado ao longo do eixo horizontal para um típico tecido cortado com o uso de qualquer um dentre os sistemas ultrassônicos ajustados no nível de potência 5. A linha tracejada-pontilhada vertical 1506 mostra o tempo (2,32 segundos) em que o tecido começou a se separar, e a linha tracejada vertical 1508 mostra o tempo (2,55 segundos) em que o sistema ultrassônico acionou um conjunto de respostas (neste caso, apenas um som audível).

[00336] A Figura 25 é uma representação gráfica 1514 da forma de onda do consumo de energia em função do tempo 1514 de uma modalidade de um gerador durante um típico corte de tecido que está relacionada à representação gráfica 1500 mostrada na Figura 23A. A potência (W) é mostrada ao longo do eixo vertical e o tempo (seg) é mostrado ao longo do eixo horizontal para um típico tecido cortado com o uso de qualquer um dentre os sistemas ultrassônicos ajustados no nível de potência 5. A linha tracejada-pontilhada vertical 1506 mostra o tempo (2,32 segundos) em que o tecido começou a se separar, e a linha tracejada vertical 1508 mostra o tempo (2,55 segundos) em que o sistema ultrassônico acionou um conjunto de respostas (neste caso, apenas um som audível).

[00337] A Figura 26 é uma representação gráfica 1516 da forma de onda do coeficiente angular de frequência em função do tempo 1518 de uma modalidade de um gerador durante um teste de esforço. Os parâmetros para esse teste são consistentes com aqueles indicados na Tabela 4. O coeficiente angular de frequência (kHz/seg) é mostrado ao longo do eixo vertical e o tempo (seg) é mostrado ao longo do eixo horizontal para um típico tecido cortado com o uso de qualquer um dentre os sistemas ultrassônicos ajustados no nível de potência 5. O limiar de coeficiente angular de frequência 1504 usado para esta aplicação é de -0,06 kHz/seg, conforme mostrado pela linha tracejada horizontal. A linha pontilhada vertical 1524 mostra o ponto no tempo (2,49 segundos) em que a potência quiescente começa a mudar devido à pinçagem, a linha tracejada-pontilhada vertical 1506 mostra o tempo (2,66 segundos) no qual a elevação da potência foi concluída, e a linha tracejada vertical 1508 mostra o tempo (2,72 segundos) em que o sistema ultrassônico acionou um conjunto de respostas (neste caso, apenas um som audível). Conforme mostrado na representação gráfica 1516, o coeficiente angular de frequência em 1520 está correlacionado à taxa de resfriamento ou fluxo de calor que sai da lâmina. Além disso, o tempo de resposta 1522 do sistema ultrassônico é medido como o tempo decorrido entre o ponto no tempo (2,49 segundos) em que a potência quiescente começa a mudar devido à pinçagem e o tempo (2,72 segundos) em que o sistema ultrassônico acionou um conjunto de respostas.

[00338] A Figura 27 é uma representação gráfica 1524 de uma forma de onda de frequência em função do tempo 1526 de uma modalidade de um gerador durante um teste de esforço que está relacionada à representação gráfica 1516 mostrada na Figura 26. A frequência de ressonância (kHz) é mostrada ao longo do eixo vertical e o tempo (seg) é mostrado ao longo do eixo horizontal para um típico tecido cortado com o uso de qualquer um dentre os sistemas ultrassônicos ajustados no nível de potência 5.

[00339] A Figura 28 é uma representação gráfica 1528 de uma forma de onda do consumo de energia em função do tempo 1530 de uma modalidade de um gerador durante um teste de esforço que está relacionada à representação gráfica 1516 mostrada na Figura 26. A potência (W) é mostrada ao longo do eixo vertical e o tempo (seg) é mostrado ao longo do eixo horizontal para um típico tecido cortado com o uso de qualquer um dentre os sistemas ultrassônicos ajustados no nível de potência 5.

Exemplo 2: Acionamento de um conjunto de respostas com base apenas no limiar de frequência

[00340] Um segundo caso exemplificador inclui o acionamento de um conjunto de respostas com base apenas no limiar de frequência com referência às Figuras 29 a 35. A Tabela 5 contém parâmetros representativos desse objetivo em conjunto com instrumentos cirúrgicos como qualquer um dos instrumentos cirúrgicos 19, 190, 1000 aqui apresentados que compreendem instrumentos ultrassônicos correspondentes como os instrumentos ultrassônicos 100, 120, 1004 aqui revelados. Deve-se considerar que o acionamento via limiar de frequência pode ser de utilidade limitada por ser menos indicativo das condições dinâmicas do atuador de extremidade e é aqui apresentado para fins de completeza da revelação. A inclusão do coeficiente angular de frequência no algoritmo de tecido discutido em conjunto com os diagramas de fluxo lógico 1200, 1300, 1400 tem como objetivo o uso na lógica de combinação (combinado com o uso do limiar de coeficiente angular de frequência) que está coberta na próxima seção deste relatório descritivo. TABELA 5: PARÂMETROS REPRESENTATIVOS PARA ACIONAMENTO DE UMA INDICAÇÃO DE ÁUDIO POR LIMIAR DE FREQUÊNCIA APENAS (UTILIZADO UM CONJUNTO DE CONDIÇÕES)

[00341] * Esses valores de parâmetros são ajustados a um extremo adequado de modo que não tomem parte efetivamente no fluxo lógico (por exemplo, ajustados para ser sempre "verdadeiro")

[00342] As Figuras 29 a 34 mostram formas de onda produzidas por um gerador com os parâmetros representativos/ilustrativos indicados na Tabela 5. O gerador pode ser similar a qualquer um dentre os geradores 30, 500, 1002 aqui apresentados, que forma uma porção dos respectivos sistemas cirúrgicos 19, 190, 1000 operando em modo ultrassônico (por exemplo, o sistema ultrassônico 19, 190, 1000) aplicada ao tecido de acordo com a presente revelação.

[00343] A escolha de 55.100 Hz como o limiar de frequência na Tabela 5 foi feita com base nos dados de teste de dois casos de abuso: (1) onde um instrumento ultrassônico é ativado contra o bloco de tecido por um período de tempo prolongado; e (2) onde um instrumento ultrassônico é usado para realizar 10 cortes sucessivos sobre tecido de jejuno porcino cortado tão rapidamente quanto possível enquanto o gerador é mantido em funcionamento durante todo o processo. Esses dois casos de abuso serão discutidos em mais detalhe com referência, respectivamente, à Figura 29 e às Figuras 30 a 31A-C.

[00344] A Figura 29 é uma representação gráfica 1600 da variação da frequência 1602 ao longo do tempo de formas de onda de vários geradores durante um teste de esforço. A variação da frequência (kHz) após X segundos de esforço é mostrada ao longo do eixo vertical e o número de dispositivo do instrumento cirúrgico ultrassônico é mostrado ao longo do eixo horizontal. A Figura 29 mostra dados de variação da frequência após períodos prolongados de esforço de um instrumento cirúrgico ultrassônico onde o instrumento cirúrgico ultrassônico é ativado contra o bloco de tecido por um período de tempo prolongado (um esforço prolongado). A escolha de 55.100 Hz limita essa condição a não mais que um tempo de 4 segundos ou uma queda de frequência de cerca de 700 Hz a partir de uma frequência de ressonância nominal à temperatura ambiente de 55.800 Hz. Os dados de variação da frequência 16021, 16022, 16023, 16024 foram extraídos dos dados do gerador 30, 500, 1002 em períodos correspondentes de 1, 2, 3 e 4 segundos durante o teste de esforço. A frequência inicial nominal dos cinco instrumentos cirúrgicos ultrassônicos era de 55,8 kHz (lâminas iniciadas à temperatura ambiente). O segundo e o quinto dispositivos não funcionaram por um tempo suficiente para gerar um conjunto completo de dados para todos os tempos.

[00345] A Figura 30 é uma representação gráfica 1604 das formas de onda combinadas normalizadas de impedância, corrente e frequência em função do tempo e do consumo de energia, energia fornecida e temperatura para uma modalidade uma modalidade de um gerador acoplado um instrumento ultrassônico correspondente usado para realizar 10 cortes sucessivos em tecido (por exemplo, em tecido de jejuno porcino cortado) tão rapidamente quanto possível enquanto o gerador é mantido em funcionamento durante todo o processo. Esses dados e os métodos usados para obtê-los representam condições de uso abusivo.

[00346] Os dados representativos na Figura 30 são mostrados mais claramente com referência às Figuras 31A-C. A Figura 31A é uma representação gráfica 1606 da forma de onda da impedância em função do tempo 1608 e da forma de onda da corrente em função do tempo 1610 de uma modalidade de um gerador durante cortes sucessivos de tecido ao longo de um período de tempo. A impedância (Ohm) e a corrente (mA) são mostradas ao longo do eixo vertical e o tempo (seg) ao longo do eixo horizontal.

[00347] A Figura 31B é uma representação gráfica 1612 da forma de onda da frequência de ressonância 1614 em função do tempo de um sinal de uma modalidade de um gerador durante cortes sucessivos de tecido ao longo de um período de tempo. A frequência de ressonância (kHz) é mostrada ao longo do eixo vertical e o tempo (seg) ao longo do eixo horizontal.

[00348] A Figura 31C é uma representação gráfica 1616 de uma forma de onda de potência 1618, forma de onda de energia 1620, e forma de onda de temperatura 1622 em função do tempo de uma modalidade de um gerador durante cortes sucessivos de tecido ao longo de um período de tempo. A potência (W), a energia (J) e a temperatura (C) são mostradas ao longo do eixo horizontal e o tempo (seg) ao longo do eixo horizontal.

[00349] Consequentemente, com referência agora às Figuras 31A- C, conforme mostrado na representação gráfica 1612, pode-se notar que a curva de frequência de ressonância 1614 diminuiu 700 Hz (de 55,8 kHz para 55,1 kHz) em 1615 no terceiro corte (que é um corte particularmente abusivo no qual o tecido foi carregado na ponta). Depois que a forma de onda da frequência de ressonância 1614 diminuiu 700 Hz (de 55,8 kHz para 55,1 kHz) no terceiro corte, o instrumento ultrassônico começa a saturar o gerador e a forma de onda da corrente 1610 diminui ligeiramente em todos os cortes sucessivos. Como a forma de onda da corrente de acionamento 1610 é proporcional ao deslocamento da ponta da lâmina, uma forma de onda de corrente de queda 1610 resulta em menor velocidade de atuação do tecido e, portanto, em uma taxa mais baixa de deposição de energia (e taxa mais baixa de aquecimento, isto é, o coeficiente angular de frequência é menos negativo). O gerenciamento dessa alteração devido à forma de onda de corrente de queda 1610 dentro de uma sequência de aplicação é possível com o uso tanto da variação da frequência como da variação do coeficiente angular de frequência, conforme será descrito a seguir em conjunto com os Exemplos 3 e 4 nas seções subsequentes deste relatório descritivo.

[00350] A Figura 32 é uma representação gráfica combinada 1630 de uma forma de onda de frequência 1632, uma forma de onda de coeficiente angular de frequência ponderado 1634 (calculado por meio de médias móveis exponencialmente ponderadas com um valor alfa de 0,1), e uma forma de onda de temperatura 1636 em função do tempo geradas por um gerador similar a uma modalidade do gerador aqui descrito. O sistema ultrassônico tinha uma frequência de ressonância à temperatura ambiente (modo longitudinal) ligeiramente maior que aquela que serviu de base para a construção da Tabela 5. Portanto, o limiar de frequência 1633 foi aumentado de modo correspondente de 55.100 Hz, como indicado na Tabela 5, a cerca de 55.200 Hz, como mostrado na Figura 33, indicado pela linha tracejada. A ativação foi realizada sobre o tecido (por exemplo, tecido de jejuno porcino cortado) com um sistema ultrassônico tendo uma ressonância à temperatura ambiente de cerca de 55,9 kHz ajustada no nível de potência 5. A separação do tecido ocorre em 6,25 segundos; um lado do tecido separa-se da lâmina em cerca de 8 segundos; e a separação completa ocorre em cerca de 10 segundos. A Figura 33 é uma representação gráfica de uma forma de onda de frequência em função do tempo 1632 de uma modalidade de um gerador 30, 500, 1002. A frequência (kHz) é mostrada ao longo do eixo vertical e o tempo (seg) é mostrado ao longo do eixo horizontal. A Figura 33 mostra o exemplo do uso de um limiar de frequência 1633 usando-se apenas parâmetros consistentes com aqueles mostrados na Tabela 5, mas ajustado para cerca de 55.200 Hz, conforme indicado pela linha tracejada 1633. A frequência de ressonância 1632 cruza o limiar de frequência 1633 (linha tracejada horizontal - ajustado a 700 Hz abaixo da ressonância à temperatura ambiente) em cerca de 11 segundos e um conjunto de respostas pode ser acionado nesse tempo.

[00351] A Figura 34 é uma representação gráfica 1634 da forma de onda do coeficiente angular de frequência ponderado em função do tempo 1634 de uma modalidade de um gerador. O coeficiente angular de frequência ponderado (kHz/seg) é mostrado ao longo do eixo vertical e o tempo (seg) é mostrado ao longo do eixo horizontal. A forma de onda do coeficiente angular de frequência 1634 é calculada por meio de médias móveis exponencialmente ponderadas com um valor alfa de 0,1. Na Figura 34, a forma de onda do coeficiente angular de frequência 1634 cruza o limiar de coeficiente angular de frequência 1635 (linha tracejada horizontal) e um conjunto de respostas pode ser acionado em cerca de 5,8 segundos.

[00352] Os demais Exemplos 3 e 4 referem-se ao uso de múltiplos conjuntos de condições, que exigem uma aplicação mais complexa do algoritmo de tecido e inclui o monitoramento do coeficiente angular de frequência e/ou da frequência em função de seus respectivos limiares e pode incluir uma abordagem hierárquica para acionar conjuntos de respostas.

Exemplo 3: Acionamento de um conjunto de respostas com base no limiar de coeficiente angular de frequência e no limiar de frequência

[00353] Um terceiro caso exemplificador inclui o acionamento de um conjunto de respostas com base no limiar de coeficiente angular de frequência e no limiar de frequência. A Tabela 6 contém parâmetros representativos desse objetivo em conjunto com instrumentos cirúrgicos como qualquer um dos instrumentos cirúrgicos 19, 190, 1000 aqui apresentados que compreendem instrumentos ultrassônicos correspondentes como os instrumentos ultrassônicos 100, 120, 1004 aqui revelados. TABELA 6: PARÂMETROS REPRESENTATIVOS PARA ACIONAMENTO DE INDICAÇÕES DE ÁUDIO POR LIMIARES DE COEFICIENTE ANGULAR DE FREQUÊNCIA E DE FREQUÊNCIA (UTILIZADOS DOIS CONJUNTOS DE CONDIÇÕES)

[00354] * Esses valores de parâmetros são ajustados a um extremo adequado de modo que não tomem parte efetivamente no fluxo lógico (por exemplo ajustados para ser sempre "verdadeiro")

[00355] Nesse caso do Exemplo 3, uma é demonstrada uma resposta em camadas ou hierárquica. A lógica combinada do limiar de coeficiente angular de frequência e do limiar de frequência será ilustrada com o uso das mesmas representações gráficas mostradas nas Figuras 32 a 34. Na Figura 34, o conjunto de condições 1 é acionado pela forma de onda do coeficiente angular de frequência 1634 cruzando o valor do limiar de coeficiente angular de frequência 1635 em cerca de 6 segundos. O conjunto de respostas para o conjunto de condições 1 pode incluir um indicador audível de nível baixo, por exemplo. Conforme o usuário continua a ativar o instrumento com uma quantidade mínima de tecido interveniente, o conjunto de condições 2 é acionado à medida que a frequência de ressonância torna-se menor que o limiar de frequência 1633 em cerca de 11 segundos, conforme mostrado na Figura 33. O conjunto de respostas para o conjunto de condições 2 pode ser um indicador audível elevado, por exemplo.

Exemplo 4: Acionamento de um conjunto de respostas com base no limiar de coeficiente angular de frequência e no limiar de frequência

[00356] Um quarto exemplo estende-se à aplicação dos limiares de frequência e do coeficiente angular de frequência durante condições abusivas do instrumento cirúrgico. Por várias razões, os níveis do sinal de coeficiente angular de frequência podem diminuir (isto é, tornarem- se menos negativos) com a aplicação estendida.

[00357] Em condições abusivas, as formas de onda da frequência, do coeficiente angular de frequência e da corrente podem se desviar da operação normal e podem ser geradas enquanto o instrumento ultrassônico é ativado constantemente a um nível de potência 5, onde as garras do instrumento ultrassônico foram abertas por 1 segundo, em seguida fechadas por 1 segundo e o ciclo repetido 17 vezes.

[00358] Quando um instrumento ultrassônico é ativado múltiplas vezes diretamente contra o bloco, a forma de onda característica do coeficiente angular de frequência em uma primeira região antes de o gerador saturar torna-se menos negativo que em uma segunda região após a saturação do gerador devido, em grande parte, à eficiência do sistema e à queda de deslocamento/corrente resultante. Na região de não saturação da forma de onda do coeficiente angular de frequência, o sistema ultrassônico ainda não está saturado e a corrente é mantida a um valor igual ou próximo da corrente-alvo para o nível de potência 5. Na região de saturação da forma de onda do coeficiente angular de frequência, a corrente (e portanto o deslocamento da ponta da lâmina) diminui continuamente fazendo com que o coeficiente angular de frequência aumente (a taxa de aquecimento diminui). Deve-se observar que após diversos ciclos abusivos, por exemplo, o quarto ciclo de abuso, que é a demarcação aproximada entre as regiões de não saturação e de saturação, a frequência de ressonância diminui consistente com as Figuras 29 a 31A-C. Podem ser aplicados conjuntos de condições separados para cada uma das regiões de não saturação e de saturação. Um primeiro limiar de coeficiente angular de frequência poderá ser empregado na região de não saturação quando as condições de frequência de ressonância estiverem acima de um limiar de frequência predeterminado e um segundo limiar de coeficiente angular de frequência, menos negativo, poderá ser empregado na região de saturação quando as condições de frequência de ressonância estiverem abaixo do mesmo limiar de frequência predeterminado.

[00359] Uma forma de onda do coeficiente angular de frequência ponderado (kHz/seg) em função do tempo pode ser de uma modalidade de um gerador. Quando o instrumento é usado em condições abusivas contra o bloco, a forma de onda característica do coeficiente angular de frequência na região de não saturação torna-se menos negativa que na região de saturação devido ao amaciamento do material e uma redução correspondente no coeficiente de atrito do bloco. A região de não saturação da forma de onda do coeficiente angular de frequência corresponde ao tempo em que o bloco de tecido ainda não começou a aquecer significativamente. Na região de saturação da forma de onda do coeficiente angular de frequência, o bloco começa a amaciar e a interface entre a lâmina e o bloco torna-se mais escorregadia fazendo com que a forma de onda do coeficiente angular de frequência aumente (a taxa de aquecimento diminui). Podem ser aplicados conjuntos de condições separados para cada uma das regiões de não saturação e de saturação. Um primeiro limiar de coeficiente angular de frequência poderá ser empregado na região de não saturação quando as condições de frequência de ressonância estiverem acima de um limiar de coeficiente angular de frequência predeterminado e um segundo limiar de coeficiente angular de frequência, menos negativo, pode ser empregado na região de saturação quando a frequência de ressonância estiver abaixo do mesmo limiar de coeficiente angular de frequência predeterminado.

[00360] Um outro caso exemplificador será agora considerado. A Tabela 7 contém parâmetros para um instrumento ultrassônico onde dois conjuntos de condições são usados para explicar a diminuição dos níveis do sinal de coeficiente angular de frequência devido à saturação do sistema e à queda da corrente. TABELA 7: PARÂMETROS REPRESENTATIVOS PARA ACIONAMENTO DE INDICAÇÕES DE ÁUDIO POR LIMIARES DE COEFICIENTE ANGULAR DE FREQUÊNCIA E DE FREQUÊNCIA, EXPLICANDO A DIMINUIÇÃO DO COEFICIENTE ANGULAR DE FREQUÊNCIA DEVIDO À SATURAÇÃO DO SISTEMA (UTILIZADOS DOIS CONJUNTOS DE CONDIÇÕES)

[00361] * Esses valores de parâmetros são ajustados a um extremo adequado de modo que não tomem parte efetivamente no fluxo lógico (por exemplo, ajustados para ser sempre "verdadeiro")

[00362] Os dados gerados por esse exemplo foram produzidos com o uso de um instrumento ultrassônico para fazer dez cortes sucessivos em tecido de jejuno tão rapidamente quanto possível. Utilizando os valores de parâmetros da Tabela 7, os gráficos de frequência em função do tempo do caso exemplificador são mostrados nas Figuras 35 a 36.

[00363] A Figura 35 é uma representação gráfica 1800 de uma forma de onda de frequência em função do tempo 1802 de uma modalidade de um gerador para dez cortes em tecido (por exemplo, tecido de jejuno) e uma representação gráfica 1804 de uma forma de onda da temperatura em função do tempo 1805. Para a representação gráfica 1800, a frequência (Hz) é mostrada ao longo do eixo vertical e o tempo (seg) é mostrado ao longo do eixo horizontal. Para a representação gráfica 1804, a temperatura (°F) é mostrada ao longo do eixo vertical e o tempo (seg) é mostrado ao longo do eixo horizontal.

[00364] A Figura 36 é uma representação gráfica 1805 da forma de onda da frequência em função do tempo 1802 mostrado na Figura 35 de uma modalidade de um gerador para dez cortes em tecido (por exemplo, tecido de jejuno) com ativação do tecido interveniente nas porções indicadas pelo número de referência 1806. A frequência (Hz) é mostrada ao longo do eixo vertical e o tempo (seg) é mostrado ao longo do eixo horizontal.

[00365] A forma de onda de frequência 1802 mostrada nas Figuras 35 e 36 é representativa do caso exemplificador que usa dois conjuntos de condições para explicar a diminuição do coeficiente angular de frequência devido à saturação elétrica do sistema (diminuição do deslocamento). Deve-se observar que essa é a mesma rodada de teste que aquela mostrada nas Figuras 29 a 31A-C. Na Figura 36, as porções destacadas 1806 indicam ativação com tecido interveniente (a frequência diminui, o formato da curva de frequência local refere-se à secura do tecido - coeficiente angular de início superficial, torna-se mais íngreme à medida que o tecido seca), as porções destacadas 1808 indicam ativação com pouco ou nenhum tecido interveniente (coeficiente angular de frequência local muito íngreme, o formato da curva é mais linear, torna-se mais íngreme gradualmente), a seção da curva sem porções destacadas 1810 indica o tempo no qual o dispositivo está sendo reposicionado para o próximo corte, a lâmina esfria à temperatura ambiente e esfria rapidamente quando colocada sobre o tecido (a frequência aumenta).

[00366] A Figura 37 é uma representação gráfica 1812 de uma forma de onda do coeficiente angular de frequência em função do tempo 1814 de uma modalidade de um gerador em dez cortes em tecido de jejuno. O coeficiente angular de frequência (kHz/seg) é mostrado ao longo do eixo vertical e o tempo (seg) é mostrado ao longo do eixo horizontal. A região B da forma de onda do coeficiente angular de frequência 1814 mostra a área da rodada de dez cortes onde o conjunto de condições 2 é acionado antes do conjunto de condições 1 pela primeira vez durante a rodada de dez cortes (a frequência está abaixo de 55,1 kHz e o coeficiente angular de frequência é menor que -0,045 kHz/seg). A condição ilustrada na região B, onde conjunto de condições 2 é acionado antes do conjunto de condições 1, é desejada porque o sistema ultrassônico é consistentemente saturado por esse ponto na rodada (a tensão é saturada e a corrente diminui, resultando em uma diminuição do deslocamento e, portanto, na diminuição da taxa de aquecimento, o que exige um limiar de coeficiente angular de frequência maior).

[00367] A Figura 38 é uma representação gráfica 1816 de uma forma de onda da potência em função do tempo 1818 que representa a potência consumida por uma modalidade de um gerador para dez cortes em tecido (por exemplo tecido de jejuno). A potência (W) é mostrada ao longo do eixo vertical e o tempo (seg) é mostrado ao longo do eixo horizontal.

[00368] A Figura 39 é uma representação gráfica 1820 de uma forma de onda da corrente em função do tempo 1822 de uma modalidade de um gerador em dez cortes em tecido de jejuno. A corrente (mA) é mostrada ao longo do eixo vertical e o tempo (seg) é mostrado ao longo do eixo horizontal.

[00369] Tendo descrito a aplicação básica do algoritmo de tecido discutido em conjunto com os diagramas de fluxo lógico 1200, 1300, 1400 mostrados nas Figuras 20 a 22 em termos de monitoramento do coeficiente angular de frequência, de frequência de ressonância, ou ambos em função de seus respectivos limiares, a discussão agora se volta a uma descrição da lógica de bloqueio e o uso correspondente que está relacionado ao algoritmo de tecido. As motivações para adicionar a lógica de bloqueio ao algoritmo de tecido são: (a) evitar que um conjunto de condições seja reajustado (o conjunto de condições muda de "verdadeiro" para "falso") devido ao fato de a interface lâmina/bloco tornar-se mais escorregadia durante uma condição de abuso da lâmina sobre o bloco; e (b) evitar que um conjunto de condições seja reajustado (o conjunto de condições muda de "verdadeiro" para "falso") devido à ativação pulsada onde os períodos de aquecimento rápido são intercalados com períodos de menor aquecimento rápido (as seções de fluxo de calor que entra na lâmina e as seções de fluxo de calor que sai da lâmina são intercaladas). A primeira e a segunda dessas motivações são mostradas nas Figuras 48 e 49, respectivamente. Conforme definido anteriormente nesta revelação, os dois parâmetros de bloqueio que consideram essas motivações são "limiar de coeficiente angular de frequência de retorno ("cross-back")", conforme mostrado na Figura 40, e "tempo mínimo de bloqueio". Para fins de completeza da revelação, a Figura 43 mostra as curvas de coeficiente angular de frequência calculado para a rodada pulsada mostrada nas Figuras 41 e 42A-C.

[00370] A Figura 40 é uma representação gráfica 1900 de um "limiar de coeficiente angular de frequência de retorno ("cross-back")" em conjunto com a forma de onda do coeficiente angular de frequência em função do tempo 1902. Como mostrado na Figura 40, o "limiar de coeficiente angular de frequência" 1904 é mostrado pela linha tracejada horizontal em -0,15 kHz/seg. O "limiar de coeficiente angular de frequência de retorno ("cross-back")" 1906 é mostrado pela linha tracejada-pontilhada horizontal em -0,02 kHz/seg. Nesse caso, o conjunto de condições é satisfeito e um conjunto de respostas é acionado quando o coeficiente angular de frequência local calculado cruza o "limiar de coeficiente angular de frequência", conforme mostrado pela seta 1908 apontando para baixo. O conjunto de condições não é satisfeito (o conjunto de respostas deixa de ser acionado) quando o coeficiente angular de frequência local calculado cruza o "limiar de coeficiente angular de frequência de retorno ("cross-back")", conforme mostrado pela seta 1910 apontando para cima. Deve-se observar que sem o uso do "limiar de coeficiente angular de frequência de retorno de cruzamento ("cross-back over")" nesse caso, o conjunto de respostas não teria sido acionado quando o coeficiente angular de frequência local cruzasse de volta pela linha tracejada horizontal 1904 em cerca de 4,7 segundos, mostrado no ponto de cruzamento 1911.

[00371] A Figura 41 é uma representação gráfica combinada 1920 de um aplicação pulsada de uma modalidade de um instrumento ultrassônico sobre uma artéria carótida cortada mostrando dados normalizados de potência, corrente, energia e frequência plotados em função do tempo.

[00372] A Figura 42A é uma representação gráfica 1921 de uma forma de onda da impedância em função do tempo 1922 e uma forma de onda da corrente em função do tempo 1924 de uma modalidade de um gerador durante cortes sucessivos de tecido ao longo de um período de tempo. A impedância (Ohms) e a corrente (mA) são mostradas ao longo do eixo vertical e o tempo (seg) é mostrado ao longo do eixo horizontal.

[00373] A Figura 42B é uma representação gráfica 1923 de uma forma de onda de frequência em função do tempo 1925 de uma modalidade de um gerador durante cortes sucessivos de tecido ao longo de um período de tempo. A frequência (kHz) é mostrada ao longo do eixo vertical e o tempo (seg) é mostrado ao longo do eixo horizontal.

[00374] A Figura 42C é uma representação gráfica 1930 de uma forma de onda de potência 1926, uma forma de onda de energia 1927, uma primeira forma de onda de temperatura 1928 e uma segunda forma de onda de temperatura 1929 plotadas em função do tempo como uma modalidade de um gerador durante cortes sucessivos de tecido ao longo de um período de tempo. A potência (W), a energia (J) e a temperatura (°C) são mostradas ao longo do eixo vertical e o tempo (seg) é mostrado ao longo do eixo horizontal.

[00375] As Figuras 42A-C mostram uma aplicação pulsada de um instrumento ultrassônico sobre uma artéria carótida cortada onde o tempo do primeiro pulso é 1 segundo, a amplitude do primeiro pulso é 100% da corrente de saída de nível de potência 3. O tempo do segundo pulso é 1,5 segundos e a amplitude do segundo pulso é menor que 10% da corrente de saída de nível de potência 3. Deve-se observar que a forma de onda da frequência de ressonância 1925 exibe seções de aquecimento (fluxo de calor que entra na lâmina) e de resfriamento (fluxo de calor que sai da lâmina). O parâmetro de "tempo mínimo de bloqueio", aqui definido como o tempo mínimo para que a(s) resposta(s) a um conjunto de condições X sejam acionadas, tem por objetivo manter o acionamento de um conjunto de respostas durante a aplicação pulsada (um exemplo de um tempo de bloqueio pode ser de cerca de 1 segundo). Deve-se observar ainda que, conforme mostrado na Figura 42A, a forma de onda de carga ou de impedância 1922 não diminui abaixo de 200 Ohms em toda a sequência da rodada. Isso pode ser favorável considerando-se que uma forma de onda de impedância 1922 para uma aplicação do tipo "marcha" torna-se consistentemente menor que cerca de 150 Ohms durante a operação em ar entre cortes, implicando que um limite de impedância pode ser usado para reajustar conjuntos de condições. Em um aspecto, esse limite de impedância pode ser usado para a implementação do conceito "baixo acionamento em ar", como apresentado na patente US n° 5.026.387 para Thomas.

[00376] A Figura 43 é uma representação gráfica 1932 de uma forma de onda do coeficiente angular de frequência calculado 1934 para a aplicação pulsada mostrada na Figura 41 e nas Figuras 42A-C plotada em uma escala bruta. A Figura 44 é uma vista ampliada da representação gráfica da forma de onda do coeficiente angular de frequência calculado 1934 para a aplicação pulsada mostrada na Figura 43. Ambas as Figuras 43 e 44 mostram a forma de onda do coeficiente angular de frequência calculado 1934 para a aplicação pulsada mostrada na Figura 41 e nas Figuras 42A-C. O coeficiente angular de frequência (kHz/seg) é mostrado ao longo do eixo vertical e o tempo (seg) é mostrado ao longo do eixo horizontal. São mostradas duas escalas, sendo que a Figura 43 mostra uma escala bruta para o coeficiente angular de frequência e a Figura 44 mostra uma vista "ampliada". Para o coeficiente angular de frequência, as mesmas tendências vistas sob o acionamento contínuo são mostradas em acionamento pulsado incluindo valores que se correlacionam bem com o fluxo de calor que entra (coeficiente angular de frequência negativo) e que sai (coeficiente angular de frequência positivo) da lâmina. A natureza transitória da curva da frequência e da curva do coeficiente angular de frequência devido à pulsação, combinada com o cálculo por médias móveis do coeficiente angular de frequência, dificulta o uso da curva do coeficiente angular de frequência durante a pulsação. Deve- se observar que o tecido foi separado em 13 segundos. Como pode ser visto na Figura 43 e especificamente na Figura 44, a taxa de resfriamento pode ser usada para acionar uma resposta correlacionada ao resfriamento rápido nas porções de permanência das saídas pulsadas para a conclusão de uma transecção do tecido com o uso da lógica (não mostrada pelos fluxos lógicos mostrados nas Figuras 20 a 22) onde a forma de onda do coeficiente angular de frequência 1934 excede um valor-limite, nesse caso de cerca de 0,04 kHz/seg quando as amostras são tomadas nas extremidades (isto é, nas regiões acomodadas) dos períodos de permanência. Como pode ser visto na Figura 42A, a forma de onda de impedância 1922 pode ser usada para acionar uma resposta correlacionada à alta impedância (alta resistência ao movimento ou vibração mecânica) para a conclusão de uma transecção do tecido com o uso da lógica (novamente, não mostrada pelos fluxos lógicos mostrados nas Figuras 20 a 22) onde a forma de onda da impedância do transdutor 1922 excede um valor-limite, nesse caso de cerca de 700 Ohms quando as amostras são tomadas nos inícios (isto é, nas regiões acomodadas) dos períodos de permanência.

[00377] A Figura 45 é uma representação gráfica 1936 de outras formas de onda de dados 1938 de interesse como impedância, potência, energia e temperatura. Na Figura 45, a escala vertical à direita aplica-se apenas a uma curva de impedância.

[00378] A presente revelação trata agora das considerações para o nível de potência e perfil da pressão de pinçagem em um instrumento ultrassônico. A taxa de aquecimento em uma interface lâmina/bloco é proporcional ao deslocamento da lâmina, coeficiente de atrito da interface e carga (pressão de pinçagem ou força normal). Foram realizados testes para avaliar o algoritmo de tecido em uma faixa de deslocamentos (níveis de potência) e combinações de pressão de pinçagem e coeficiente de atrito específicas de dispositivos (definidas em grande parte pelos materiais de bloco e revestimentos de lâmina).

[00379] A Figura 46 é uma representação gráfica 1940 de um resumo de coeficiente angular de frequência ponderado em função do nível de potência para vários tipos de instrumentos ultrassônicos. O coeficiente angular de frequência ponderado (kHz/seg) é mostrado ao longo do eixo vertical e o nível de potência, o tipo de dispositivo e o dispositivo são mostrados ao longo do eixo horizontal. Os instrumentos usados para gerar os dados resumidos na representação gráfica 1940 são, em geral, comercialmente disponíveis com algumas exceções. Um procedimento de teste incluiu a pinçagem do dispositivo, a ativação do dispositivo por três segundos e o cálculo do coeficiente angular de frequência médio durante o período completo de três segundos. Outras métricas, entretanto, podem ser empregadas. Para a maioria dos dispositivos, os dados resumidos na Figura 46 seriam aproximadamente indicativos do valor mínimo do coeficiente angular de frequência. A Figura 46 mostra os dados resumidos do coeficiente angular de frequência para os testes de esforço em instrumentos ultrassônicos equipados com tesouras, sendo que os instrumentos foram pinçados, em seguida ativados por 3 segundos e, então, liberados da pinçagem - o coeficiente angular de frequência médio durante o período completo de três segundos de ativação foi calculado e plotado conforme mostrado.

[00380] Com base nos testes predeterminados e dados de teste da Figura 46, os seguintes limiares de coeficiente angular de frequência são sugeridos para os principais níveis de potência de uso com alguns instrumentos ultrassônicos: (1) limiar de coeficiente angular de frequência de nível 5: -0,060 kHz/seg; (2) limiar de coeficiente angular de frequência de nível 3: -0,045 kHz/seg; (3) limiar de coeficiente angular de frequência de nível 5: -0,070 kHz/seg; e (4) limiar de coeficiente angular de frequência de nível 3: -0,050 kHz/seg.

[00381] A rigidez do sistema inclui a rigidez da lâmina (feixe fixo em cantilever) e a rigidez do bloco/estabilidade térmica do bloco. Quanto mais diferenciada a rigidez do sistema sem carga (sem tecido) em relação à rigidez carregada do sistema (pinçado sobre o tecido), mais robusto o desempenho do algoritmo de tecido. Obviamente, outras restrições podem limitar a rigidez do sistema no segmento de alto desempenho.

[00382] A exploração adicional dos efeitos de deslocamento foi analisada com base em um conjunto de dados maior. Para o sistema ultrassônico, os níveis de potência são essencialmente diferenciados pelos valores-alvo da corrente de saída e a corrente, que é proporcional à amplitude ou ao deslocamento vibratório. A análise desses dados podem incluir também a suavização digital dos dados de frequência para obter curvas de coeficiente angular de frequência úteis.

[00383] As Figuras 47 a 49 mostram as formas de onda da frequência e da corrente em função do tempo obtidas com o uso de uma modalidade de um gerador e um instrumento ultrassônico para cortar uma artéria carótida de porcino ao nível de potência 5.

[00384] A Figura 47 é uma representação gráfica 1970 de uma forma de onda de frequência de ressonância em função do tempo 1972, de uma forma de onda de frequência de ressonância média em função do tempo 1974 e de uma forma de onda de coeficiente angular de frequência em função do tempo 1976 de uma modalidade de um gerador. A frequência (kHz) e o coeficiente angular de frequência (kHz/seg) são mostradas ao longo dos eixos verticais e o tempo (seg) é mostrado ao longo do eixo horizontal. A forma de onda do coeficiente angular de frequência 1976 é baseado na média dos dados de frequência e foi obtida mediante o pós-processamento dos dados da forma de onda de frequência 1972. Os dados de frequência não processados são plotados assim como os dados de frequência suavizados (por meio de média móvel simples) e o coeficiente angular de frequência (calculado a partir dos dados suavizados porque os dados de frequência não processados contêm oscilações em níveis variados ("stair-stepping") devido ao arredondamento dos dados transmitidos). A forma de onda da frequência de ressonância média 1974 é obtida por meio de uma média móvel (kHz) de 70 mseg dos dados da frequência de ressonância.

[00385] A Figura 48 é uma vista ampliada 1978 da forma de onda da frequência de ressonância em função do tempo 1972 e da forma de onda da frequência de ressonância média em função do tempo 1974 de uma modalidade de um gerador. A frequência (kHz) é mostrada ao longo do eixo vertical e o tempo (seg) é mostrado ao longo do eixo horizontal.

[00386] A Figura 49 é uma vista ampliada 1980 de uma forma de onda da frequência de ressonância 1972 e de uma forma de onda da corrente em função do tempo 1982 de uma modalidade de um gerador. A frequência (Hz) e a corrente (A) são mostradas ao longo dos eixos verticais.

[00387] Nas Figuras 48 e 49, as respectivas vistas ampliadas 1978, 1980 mostram o efeito da suavização dos dados de frequência e a elevação das informações no início da aplicação, o que pode ser útil para a avaliação de parâmetros como Tempo de Espera.

[00388] Outros aspectos do algoritmo de tecido aqui descrito podem ser aplicados a situações em que há pouco ou nenhum tecido interveniente restante (entre a lâmina ultrassônica e o braço de garra) e energia não útil está sendo descarregada para o atuador de extremidade. Consequentemente, em uma modalidade, o algoritmo de tecido pode ser modificado para fornecer ao usuário retroinformações relativas a essa situação. Especificamente, o algoritmo de tecido aproveita o fato de que a ressonância de uma lâmina ultrassônica muda em relação à temperatura (diminui com o aumento da temperatura e aumenta com a diminuição da temperatura).

[00389] Em um aspecto, o algoritmo de tecido aqui apresentado pode ser empregado para monitorar o coeficiente angular de frequência de uma forma de onda onde o algoritmo monitora a alteração no coeficiente angular da frequência de ressonância para indicar a condição variável do tecido. No caso mostrado na Figura 50, por exemplo, a inflexão da curva de resposta de frequência está correlacionada ao ponto no qual o tecido começa a separar (isto é, há uma indicação do tecido e o usuário continua a ativar o instrumento), o que pode ser verificado pela experimentação. A alteração do coeficiente angular de frequência pode ser usada para fornecer retroinformações visual, audível e/ou tátil (por exemplo, um som de "bipe" distinto, uma luz intermitente, uma vibração tátil, entre outras anteriormente discutidas) ao usuário (de que energia não útil está sendo descarregada para o atuador de extremidade) ou que a saída do gerador poderia ser controlada ou interrompida.

[00390] Em um outro aspecto, o algoritmo de tecido aqui apresentado pode ser empregado para monitorar o limiar de frequência de uma forma de onda, onde o algoritmo monitora a variação da frequência à medida que a forma de onda cruza parte do limiar ou a diferença a partir de um estado conhecido (por exemplo, a temperatura ambiente). De modo similar ao monitoramento do coeficiente angular de frequência, à medida que a variação da frequência torna-se menor que algum valor-limite ou diferença, uma indicação pode ser dada ao usuário de que o dispositivo atuador de extremidade está aquecimento em uma taxa acelerada. Novamente, a Figura 50 fornece uma vista gráfica ilustrativa de um limiar de frequência.

[00391] Em ainda um outro aspecto, o algoritmo de tecido aqui apresentado pode ser empregado para monitorar a variação do coeficiente angular de frequência e o limiar de frequência em combinação. A combinação de uma variação significativa no coeficiente angular de frequência e uma queda na frequência abaixo de algum limiar podem ser usadas para fornecer uma indicação de temperatura alta.

[00392] Agora com referência à Figura 50, a mesma é uma representação gráfica 1990 de formas de onda normalizadas combinadas de potência 1991, impedância 1992, corrente 1993, energia 1994, frequência 1995 e temperatura 1996 de uma modalidade de um gerador acoplado um instrumento ultrassônico. Como mostrado, o tecido começa a separar em 6,672 segundos. A partir desse ponto até a separação completa do tecido, é obtida uma queda total da frequência de cerca de 55 a 60%, a temperatura aumenta em um fator de cerca de 1,92 (de 219 °C a 418 °C) e são fornecidos cerca de 28% da energia total aplicada. Os coeficientes angulares locais das formas de onda de frequência em função do tempo são mostrados por um primeiro conjunto de linha tracejadas 1997, que representa uma alteração rápida no coeficiente angular da frequência de ressonância. O monitoramento desse coeficiente angular 1997 produz a oportunidade para indicar uma grande alteração que tipicamente ocorre quando há de pouco a nenhum tecido interveniente e a maior parte da potência é aplicada à interface lâmina/bloco de tecido. De modo semelhante, a variação da frequência a partir de sua ressonância em um estado conhecido (por exemplo, a temperatura ambiente) pode ser usada para indicar temperaturas altas - uma variação do limiar da frequência é mostrada com uma segunda linha tracejada 1998. Além disso, uma combinação dessas duas variações, a variação do coeficiente angular de frequência e a variação do limiar da frequência, pode ser monitorada para propósitos de indicação. Deve-se observar que as variações de frequência nesse caso a partir de um valor inicial de 55.712 Hz até um valor final de 55.168 Hz com o limiar mostrado em cerca de 55.400 Hz.

[00393] Em algumas modalidades exemplificadoras, as condições cirúrgicas e/ou relacionadas ao instrumento podem reduzir a capacidade de os conjuntos de condições descritos anteriormente de refletir com precisão o estado do instrumento. Em algumas situações, a lâmina pode aquecer mais lentamente que o normal, fazendo com que a frequência de ressonância seja mais elevada e o coeficiente angular de frequência seja mais gradual que o esperado. Um exemplo de tal situação pode ocorrer quando o tecido adere a uma superfície de não pinçagem da lâmina. Nessa e em outras situações, vê-se uma taxa de aquecimento mais gradual, mesmo após a conclusão de uma pinçagem do tecido quando pouco ou nenhum tecido está presente entre a lâmina e o bloco de braço de garra. Isso pode, por sua vez, retardar o cumprimento de vários conjuntos de condições com base na comparação do coeficiente angular de frequência local com um parâmetro de limiar de coeficiente angular de frequência e/ou na comparação da frequência de ressonância local com um parâmetro de limiar de frequência. Como resultado, os conjuntos de respostas que implementam tons audíveis, modos pulsados, desativação de corrente, etc., podem ser desnecessariamente atrasados.

[00394] As Figuras 51A e 51B são representações gráficas da frequência de ressonância e do coeficiente angular de frequência, respectivamente, mostradas por uma modalidade de um instrumento ultrassônico durante uma pinçagem ultrassônica de tecido. A pinçagem ilustrada nas Figuras 51A e 51B resultou em aquecimento gradual da lâmina de um instrumento ultrassônico. A Figura 51A é um gráfico mostrando o tempo em um eixo horizontal 2100 e a frequência de ressonância da lâmina em um eixo vertical 2104. Uma plotagem 2105 ilustra a frequência de ressonância da lâmina ao longo do tempo. A Figura 51B é um gráfico mostrando o tempo em um eixo horizontal 2104 e o coeficiente angular de frequência em um eixo vertical 2106. A plotagem 2107 ilustra o coeficiente angular de frequência ao longo do tempo. No corte exemplificador mostrado nas Figuras 51A e 51B, a separação do tecido ocorreu entre 2 e 3 segundos. A separação do tecido causou uma pequena variação na frequência de ressonância, indicada em 2108, e um mínimo superficial no coeficiente angular de frequência, indicado em 2100. As características de sinal 2108, 2110, entretanto, podem não ser suficientes para acionar em tempo hábil um conjunto de condições que exige que o coeficiente angular de frequência diminua a um valor abaixo de um parâmetro de limiar de coeficiente angular de frequência e/ou que exige que a frequência de ressonância diminua a um valor abaixo de um parâmetro de limiar de frequência.

[00395] As Figuras 52A e 52B são representações gráficas da frequência de ressonância e do coeficiente angular de frequência, respectivamente, mostradas para uma modalidade de um instrumento ultrassônico durante uma outra pinçagem ultrassônica de tecido. Novamente, a pinçagem de tecido ilustrada resultou no aquecimento gradual da lâmina de um instrumento ultrassônico. A plotagem 2112 ilustra a frequência de ressonância em função do tempo para uma pinçagem de tecido das Figuras 52A e 52B, enquanto a plotagem 2114 ilustra o coeficiente angular de frequência em função do tempo para a pinçagem de tecido das Figuras 52A e 52B. Na pinçagem de tecido ilustrada, o tecido começou a se separar da lâmina entre cinco e sete segundos, e uma indicação do tecido completamente separado da lâmina em cerca de nove segundos. Como pode ser visto, a separação do tecido causou uma pequena variação na frequência de ressonância, começando em 2116, e um pequeno mínimo no coeficiente angular de frequência, conforme indicado em 2118. Novamente, entretanto, devido ao lento aquecimento da lâmina, as características de sinal 2116, 2118 podem não ser suficientes para acionar um conjunto de condições desejado.

[00396] Em certas modalidades, geradores, como 30, 500, 1002 e/ou instrumentos cirúrgicos ultrassônicos, como 100, 120, 1004, podem ser implementados com um ou mais conjuntos de condições que consideram um valor de corte de frequência dinâmico. Esses, e outros conjuntos de condições aqui descritos, podem ser atuados pelo médico após receber um sinal de entrada a partir de uma chave, botão ou pedal ou, em algumas modalidades, executar em segundo plano enquanto outros algoritmos são executados (por exemplo, algoritmos de controle do instrumento). Por exemplo, a frequência de base ressonante pode ser obtida quando a impedância ultrassônica excede um limiar de impedância. Por exemplo, o fato de o limiar de impedância ser excedido pode indicar que o braço de garra está fechado (por exemplo, a pinçagem do tecido está prestes a iniciar). Um ou mais conjuntos de condições podem compreender uma condição de corte de frequência de base que é satisfeita quando a frequência de ressonância da lâmina difere da frequência de base em mais de um parâmetro "limiar de desvio de base". Em certas modalidades, a condição de corte de frequência de base é satisfeita mesmo quando outras condições baseadas na frequência de ressonância ou no coeficiente angular de frequência não são satisfeitas. Quando utilizada m uma disposição lógica "Ou" com outras condições, as condições de corte de frequência de base podem permitir que certos pares de conjuntos de condições/respostas sejam acionados em situações como aquelas descritas acima, onde o aquecimento da lâmina é mais gradual do que normal.

[00397] A Figura 53 é um diagrama de fluxo lógico de uma modalidade de um algoritmo de tecido 2120 implementando uma condição de corte de frequência de base que pode ser implementado em uma modalidade de um gerador para considerar uma frequência de base ressonante de uma lâmina ultrassônica. Em 2122, a ativação da lâmina é iniciada. Por exemplo, o gerador pode ser ativado a um determinado nível de potência, indicado como "N". Opcionalmente, em 2124, o gerador pode aguardar um limite de período de tempo. O limite de período de tempo pode ser suficiente para permitir quaisquer transientes de frequência ou outros transientes ocorram após a ativação para dissipar. Por exemplo, as Figuras 54A e 54B são representações gráficas da frequência da lâmina demonstrada em ativações ultrassônicas exemplificadoras diferentes. A plotagem 2136 mostra a frequência em função do tempo para uma primeira ativação exemplificadora, e demonstra uma característica transitória ou sinal intermitente ("blip") de frequência em 2140. A plotagem 2138 mostra a frequência em função do tempo para uma segunda ativação exemplificadora, e demonstra uma característica transitória ou sinal intermitente ("blip") de frequência em 2142.

[00398] Novamente com referência à ação 2124, o algoritmo 2120 pode usar qualquer limite de período de tempo adequado que se estende além da dissipação de todos ou quase todos os transientes de sinal ou "blips". Por exemplo, em algumas modalidades, o limite de período de tempo pode ser entre 0,1 e 1,0 segundos. Em algumas modalidades exemplificadoras, o limite de período de tempo pode ser entre 0,2 e 0,5 segundo. Em uma modalidade exemplificadora, o limite de período de tempo pode ser de cerca de 0,2 segundo. Em 2126, o gerador pode receber uma indicação de uma impedância ultrassônica. Em várias modalidades exemplificadoras, a impedância ultrassônica representa uma impedância elétrica do sistema de lâmina do transdutor e/ou uma impedância da "ramificação de movimento", conforme descrito anteriormente. Em 2128, o gerador pode determinar se a impedância ultrassônica é maior que um limiar de impedância. Por exemplo, isso pode ser o fechamento do braço de garra contra a lâmina ou contra o tecido. Em algumas modalidades, o gerador em 2128 pode não determinar que a impedância ultrassônica é maior que o limiar a menos que seja maior que o limiar de uma quantidade ajustada de tempo (um período de "tempo acima da impedância"). O período de tempo acima da impedância pode ser qualquer valor adequado e pode ser entre 10 e 100 mseg inclusive, por exemplo, 30 mseg.

[00399] Se a impedância ultrassônica não estiver acima do limiar de impedância em 2128 (ou não estiver acima do limiar de impedância para o período de "tempo acima da impedância"), o gerador poderá retornar a 2126 e 2128, continuando a monitorar a impedância ultrassônica até que a mesma não exceda o limiar de impedância. Se a impedância ultrassônica estiver acima do limiar de impedância em 2128, o gerador poderá capturar a frequência de ressonância local da lâmina como uma frequência de base em 2130. Com a continuação da ativação, o gerador pode, em 2132, determinar se um diferencial de frequência, ou diferença entre a frequência de base e a frequência de ressonância local da lâmina excede um parâmetro "limiar de desvio de base". Se o diferencial de frequência exceder o parâmetro "limiar de desvio de base", então a condição de valor de corte de base poderá ser satisfeita. Se o cumprimento de uma condição de valor de corte de base fizer com que todo um conjunto de condições seja satisfeito, então um conjunto de respostas correspondente poderá ser acionado em 2134. Em algumas modalidades, a condição de valor de corte de base não é satisfeita até que ou a menos que o diferencial de frequência esteja acima do valor do parâmetro "limiar de desvio de base" por um tempo acima do período de diferencial de frequência.

[00400] Em algumas modalidades exemplificadoras, o uso de uma frequência de base e um diferencial de frequência, conforme descrito para o algoritmo 2120, considera também questões que ocorrem em situações cirúrgicas onde a frequência de ressonância da lâmina ultrassônica oscila entre ativações ou cortes. Isso pode ocorrer, por exemplo, quando uma lâmina ultrassônica é usada para múltiplos cortes sem ser desativada. A Figura 55 é uma representação gráfica da frequência de ressonância 2144 e da impedância ultrassônica 2150 em função do tempo para uma modalidade que inclui múltiplos cortes com uma lâmina ultrassônica. Cada característica 2147 representa uma pinçagem, corte ou outro tratamento distinto do tecido utilizando a lâmina ultrassônica. Como pode ser visto na Figura 55, no início de cada corte, a frequência de ressonância atinge um valor de pico (por exemplo, quando o braço de garra se fecha sobre o tecido). Por exemplo, quando o braço de garra se fecha sobre o tecido, a lâmina pode ser colocada em contato com um tecido relativamente frio. Isso pode esfriar a lâmina, causando o coeficiente angular positivo temporário de uma frequência de ressonância, conforme mostrado. À medida que a energia ultrassônica é aplicada à lâmina, esta começa a aquecer, causando o declínio na frequência de ressonância ilustrado para cada corte. Agora com referência à Figura 55 em conjunto com o algoritmo 2120, a impedância ultrassônica pode exceder o limiar de impedância de harmônicos no início de cada corte 2147, fazendo com que o gerador capture uma frequência de base nesse tempo. Por exemplo, a linha 2148 indica um momento exemplificador onde a impedância ultrassônica excedeu o limiar de impedância e foi tomada uma frequência de base.

[00401] Em certas modalidades, a condição de corte de frequência de base pode ser usada em um conjunto de condições comuns com uma ou mais outras condições. A Figura 56 é um diagrama de fluxo lógico de um algoritmo de tecido 2150 que pode ser implementado em uma modalidade de um gerador e/ou instrumento para implementar uma condição de corte de frequência de base em conjunto com outras condições. Em 2152, o gerador pode calcular um diferencial de frequência. O diferencial de frequência pode ser calculado conforme descrito acima, por exemplo, com referência ao algoritmo 2120. Por exemplo, o gerador pode capturar a frequência de base depois que a impedância ultrassônica exceder um limiar de impedância, e determinar o diferencial de frequência como a diferença entre a frequência de ressonância local e a frequência de base. Em 2154, o gerador pode aplicar uma ou mais outras condições. Essas condições podem ser similares àquelas descritas anteriormente com referência às Figuras 20 a 22. Por exemplo, as outras condições podem incluir se o coeficiente angular de frequência local é menor que um parâmetro de limiar de coeficiente angular de frequência 1404, se a frequência de ressonância local é menor que um parâmetro de limiar de frequência, etc. As outras condições podem ser aplicadas em qualquer maneira lógica. Por exemplo, as outras condições podem ser consideradas satisfeitas se uma das outras condições for satisfeita (por exemplo, um operador lógico "OU"), podem ser consideradas satisfeitas apenas se todas as outras condições forem satisfeitas (por exemplo, um operador lógico "E"), etc.

[00402] Se as outras condições forem satisfeitas em 2154, o conjunto de condições poderá ser considerado satisfeito, e o gerador poderá acionar o conjunto de respostas adequado em 2158. Se as outras condições não forem satisfeitas em 2154, o gerador poderá determinar se o diferencial de frequência é maior que o parâmetro "limiar de desvio de base" em 2156. Em caso negativo, então as outras condições poderão ser aplicadas novamente em 2154. Em caso afirmativo, então o conjunto de condições poderá ser considerado satisfeito embora as outras condições não sejam satisfeitas. Quando um conjunto de respostas é acionado em 2128, o conjunto de respostas pode continuar a ser executado até que os parâmetros para encerrar o conjunto de respostas sejam considerados satisfeitos em 2160 e a condição acionada seja encerrada em 2162. Esses parâmetros podem incluir, por exemplo, o término de um parâmetro "tempo mínimo de bloqueio" do conjunto de condições, um coeficiente angular de frequência excedendo um limiar de coeficiente angular de frequência de retorno, etc.

[00403] Em várias modalidades exemplificadoras, a condição de corte de frequência de base pode ser usada no contexto dos diagramas de fluxo lógico 1200, 1300, 1400 das Figuras 20 a 22 descritos acima. Por exemplo, a Figura 57 é um diagrama de fluxo lógico de uma modalidade de uma porção de algoritmo de tecido de avaliação do sinal 1300’ do algoritmo de tecido 1200 mostrado na Figura 20 considerando uma condição de corte de frequência de base. O algoritmo 1300’ pode ser executado de maneira similar àquela do algoritmo 1300 anteriormente descrito neste documento. Em 2164, entretanto, o gerador pode determinar se um indicador de monitoramento de carga está definido para um dado conjunto de condições X. Em algumas modalidades exemplificadoras, o indicador de monitoramento de carga 2167 pode indicar se um valor de corte de frequência condição deve ser considerado.

[00404] Se o indicador de monitoramento de carga 2167 não estiver definido, o diferencial de frequência poderá ser ajustado em zero (por exemplo, um diferencial de frequência igual a zero não pode jamais exceder o limiar de derivação de base, permitindo que o algoritmo 1300’ opere de maneira similar àquela do algoritmo 1300). Se o indicador de monitoramento de carga 2167 estiver definido, o gerador poderá executar um algoritmo de monitoramento de carga 2166, que pode receber como entrada um indicador de estado de manutenção 2168. O indicador de estado de manutenção pode indicar ao gerador se deve aguardar um limite de período de tempo antes de considerar a impedância ultrassônica de modo a evitar características transitórias ou "blips", como ilustrado com referência às Figuras 54A e 54B.

[00405] O algoritmo de monitoramento de carga 2166 pode retornar o diferencial de frequência. Detalhes adicionais sobre a maneira como o algoritmo de monitoramento de carga retorna o diferencial de frequência são aqui fornecidos mais adiante em relação à Figura 58. Novamente com referência à Figura 57, em 2172, o gerador pode calcular um coeficiente angular entre dois ou mais pontos de dados da frequência de ressonância e pode usar cálculos adequados de média e/ou suavização, conforme descrito anteriormente. A entrada em 2172 pode incluir um ponto de dados de frequência de ressonância de entrada 2174 (Ft) e um ponto de dados de impedância ultrassônica de entrada 2176 (|Z|mot), que podem ser valores instantâneos e/ou médias tomadas para vários pontos de dados. O temporizador de tempo de espera pode ser aplicado em 1306 conforme descrito anteriormente. Se o tempo de espera decorreu, o gerador poderá executar um ou mais algoritmos de conjuntos de condições 1400/1400’, conforme descrito aqui. Cada algoritmo de conjunto de condições 1400/1400’ pode receber como argumentos a impedância ultrassônica, o coeficiente angular de frequência, a frequência de ressonância e o diferencial de frequência.

[00406] A Figura 58 é um diagrama de fluxo lógico de uma modalidade de um algoritmo de monitoramento de carga 2166 que pode ser implementado em uma modalidade de um gerador. O algoritmo de monitoramento de carga 2166 pode tomar como entrada uma impedância ultrassônica local (|Z|mot), uma frequência de ressonância local (Ft) e o estado do indicador de estado de manutenção (FEstado de Manutenção). Em 2178, o gerador pode determinar se o indicador de estado de manutenção está definido. Em caso negativo, então o diferencial de frequência (Fdelta) poderá ser ajustado em zero em 2210. Em certas modalidades, o ajuste do diferencial de frequência em zero pode efetivamente desabilitar o monitoramento de carga. Se o indicador de estado de manutenção estiver definido, um temporizador de manutenção 2180 poderá ser incrementado em 2180. Em 2182, o gerador pode determinar se o temporizador de manutenção atingiu o limite de período de tempo para que a condição de dissipação de "blips" seja satisfeita. Em caso negativo, o diferencial de frequência poderá ser ajustado em zero em 2210. Em caso afirmativo, o gerador poderá determinar em 2184 se a impedância ultrassônica local recebida é maior que um limiar de impedância 2186. Em caso afirmativo, um temporizador de carga para a implementação do tempo acima do limiar de impedância descrito anteriormente poderá ser incrementado em 2192.

[00407] Em 2190, o gerador pode determinar se o temporizador de carga é maior que o tempo acima do limiar de impedância 2188. Em caso afirmativo, o gerador poderá determinar se o bloqueio da frequência de base está definido em 2194. O bloqueio da frequência de base pode evitar que a frequência de base oscile durante um evento de fechamento da garra, indicado pela impedância ultrassônica. Por exemplo, se estiver definido, o bloqueio da frequência de base poderá indicar que uma frequência de base já foi tomada para um dado evento de carga. Se o bloqueio da frequência de base não estiver definido, o gerador poderá definir o bloqueio e ajustar a frequência de base como a frequência de ressonância da corrente do sistema em 2196. Em 2206, o gerador poderá novamente determinar se o bloqueio da frequência de base está definido. Em caso afirmativo, o diferencial de frequência poderá ser ajustado a um valor da frequência de base menos a frequência de ressonância local em 2208. Se o bloqueio da frequência de base não estiver definido, então o diferencial de frequência poderá ser ajustado em zero em 2210.

[00408] Novamente com referência à ação 2184, se a impedância ultrassônica não for maior que o limiar de impedância, o gerador poderá reiniciar o temporizador de carga em 2198. Em 2202, o gerador pode determinar se a impedância ultrassônica é menor que um limiar de impedância de reinício (Limiar de Reinício |Z|mot). Se a impedância ultrassônica é menor que o limiar de impedância de reinício, o gerador poderá reajustar o bloqueio da frequência de base em 2204 e continuar para a ação 2206, conforme descrito anteriormente. Se a impedância ultrassônica não for menor que o limiar de impedância de reinício, o gerador poderá continuar para a ação 2206, conforme descrito anteriormente, sem reajustar o bloqueio da frequência de base.

[00409] A Figura 59 é um diagrama de fluxo lógico 1400’ para avaliar conjuntos de condições para o algoritmo de tecido de avaliação de sinal 1300’ mostrado na Figura 57 que pode ser implementado em uma modalidade de um gerador. Em 2212, o gerador pode implementar lógica para determinar se um conjunto de condições não filtrado é satisfeito para o conjunto de condições avaliado. A lógica 2212 é descrita em mais detalhes abaixo em relação à Figura 60 e pode retornar uma resposta "verdadeiro" ou "falso". Em 2214, o gerador pode determinar se um bloqueio do conjunto de condições filtrado está definido. O bloqueio do conjunto de condições filtrado pode ser definido, conforme descrito a seguir, quando o conjunto de condições filtrado é satisfeito, por exemplo, de modo a assegurar que o conjunto de condições filtrado é indicado para ser definido para um limite de período de tempo. Se o bloqueio do conjunto de condições filtrado estiver definido, o gerador poderá incrementar um temporizador de bloqueio em 2218 e determinar se o conjunto de condições não filtrado é satisfeito em 2220. Se o conjunto de condições não filtrado for satisfeito, então o fluxo lógico 1400’ poderá retornar uma indicação de que o conjunto de condições filtrado foi satisfeito.

[00410] Se o conjunto de condições não filtrado não for satisfeito em 2220, o gerador poderá avaliar se o conjunto de condições ainda é satisfeito em 2222. Por exemplo, o gerador pode determinar (i) se o conjunto de condições filtrado temporizador de bloqueio excedeu um temporizador de bloqueio mínimo 1422; e (ii) se o coeficiente angular de frequência é maior que um limiar de coeficiente angular de frequência de retorno 1424; e (iii) [se o monitoramento de carga 2167 está desabilitado OU se um evento de carga foi concluído] (por exemplo, se a impedância ultrassônica é menor que um limiar de reajuste da impedância 2228). Se essas condições forem satisfeitas, o gerador poderá, em 2224, liberar o bloqueio do conjunto de condições filtrado; reiniciar o temporizador anti-repique (por exemplo, TEMPORIZADOR X na Figura 22); reiniciar o temporizador de bloqueio; reiniciar o temporizador de carga (por exemplo, o período de tempo acima da impedância), reiniciar o bloqueio da frequência de base; e reiniciar o diferencial de frequência em zero. O fluxo lógico 1400’ poderá retornar uma indicação de que o conjunto de condições filtrado não foi satisfeito.

[00411] Novamente com referência à ação 2214, se o bloqueio do conjunto de condições filtrado não estiver definido, o gerador poderá determinar se o conjunto de condições não filtrado é satisfeito em 2216 (por exemplo, com base no valor retornado de 2212). Em caso negativo, o temporizador anti-repique poderá ser reiniciado em 1410 e o fluxo lógico 1400’ poderá retornar uma indicação de que o conjunto de condições filtrado não foi satisfeito. Em caso afirmativo, o gerador poderá incrementar o temporizador anti-repique em 1408. Em 1414, o gerador pode determinar se o temporizador anti-repique é maior que um tempo necessário antes de acionar o parâmetro 1412, conforme descrito anteriormente. Em caso afirmativo, o algoritmo 1400’ pode continuar ao longo do caminho "SIM", bloqueando o bloqueio do conjunto de condições filtrado em 1416 e retornando uma indicação de que o conjunto de condições filtrado foi satisfeito.

[00412] A Figura 60 é um diagrama de fluxo lógico para a implementação de uma modalidade da lógica do conjunto de condições não filtrado 2212 mostrado na Figura 59 que pode ser implementado em uma modalidade de um gerador. Em 2232, o gerador pode determinar se um coeficiente angular de frequência local é menor que um parâmetro de limiar de coeficiente angular de frequência 1404. Em algumas modalidades, o parâmetro de limiar de coeficiente angular de frequência pode depender de um nível de potência fornecido pelo gerador, conforme descrito anteriormente. Se o coeficiente angular de frequência local for menor que o parâmetro de limiar de coeficiente angular de frequência 1404, o gerador poderá, em 2236, determinar se a frequência de ressonância local é menor que um parâmetro de limiar de frequência 1406. Em caso afirmativo, o algoritmo 2212 poderá retornar uma indicação de que o conjunto de condições não filtrado foi satisfeito. Em algumas modalidades, as condições 2232, 2236 podem ser implementadas de maneira "OU" lógica em vez da maneira "E" lógica mostrada. Por exemplo, depois de determinar que o coeficiente angular de frequência local é menor que o parâmetro de limiar de coeficiente angular de frequência 1404, o algoritmo poderá retornar uma indicação de que o conjunto de condições não filtrado foi satisfeito. De modo similar, após a determinação de que o coeficiente angular de frequência local não é menor que o parâmetro de limiar de coeficiente angular de frequência 1404, o algoritmo pode avaliar a frequência de ressonância e o parâmetro de limiar de frequência 1406 em 2236.

[00413] Se as condições avaliadas em 2232 e 2236 não forem satisfeitas (em qualquer disposição lógica utilizada), o gerador poderá determinar, em 2240, se a diferença entre a frequência de base (por exemplo, conforme definido em 2196) e a frequência de ressonância local (por exemplo, o diferencial de frequência) excede um parâmetro "limiar de desvio de base" 2242. Em caso afirmativo, o algoritmo 2212 poderá retornar uma indicação de que o conjunto de condições não filtrado foi satisfeito. Em caso negativo, o algoritmo 2212 poderá retornar uma indicação de que o conjunto de condições não filtrado não foi satisfeito.

[00414] Em certas modalidades, geradores, como 30, 500, 1002 e/ou instrumentos cirúrgicos ultrassônicos, como 100, 120, 1004, podem ser implementados com um ou mais conjuntos de condições que usam eventos de carga para armar disparadores de conjuntos de respostas. Por exemplo, o gerador pode detectar eventos de carga, conforme descrito aqui. Um evento de carga pode ocorrer, por exemplo, quando a carga sobre a lâmina ultrassônica sofre uma alteração (por exemplo, uma alteração repentina ou rápida). As condições físicas que podem causar uma alteração da carga incluem, por exemplo, a abertura e/ou fechamento do braço de garra, uma queda repentina da lâmina ultrassônica através do tecido, etc. Em várias modalidades, após a detecção de um evento de carga, os disparadores de conjuntos de respostas podem ser armados, ou capazes de serem acionados após a ocorrência de outras condições no conjunto de condições correspondente. Quando não é detectado nenhum evento de carga, os disparadores de conjuntos de respostas podem ser desarmados, ou incapazes de serem acionados mesmo após a ocorrência de outras condições no conjunto de condições correspondente. A existência de um evento de carga pode servir como um indicador alternativo dos tipos de condições físicas a serem detectadas por vários conjuntos de condições (por exemplo, alterações no estado do tecido, como separação do tecido, dessecação, etc.). Consequentemente, os conjuntos de condições que usam disparadores de eventos de carga têm menor probabilidade de retornar falsos positivos (por exemplo, situações onde o conjunto de condições é satisfeito, mas a condição física subjacente não está presente). Como resultado, os conjuntos de condições que usam eventos de carga podem também utilizar limites mais baixos e mais sensíveis para limiares de coeficiente angular de frequência 1404, limiares de frequência 1406, etc.

[00415] De acordo com várias modalidades, eventos de carga podem ser detectados mediante o exame das alterações no coeficiente angular de frequência ao longo do tempo. A Figura 61 é uma representação gráfica de um coeficiente angular de frequência 2302 e uma segunda derivada de tempo da frequência 2304 para uma lâmina ultrassônica ilustrando um par de eventos de carga. Os eventos de carga são aparentes na plotagem do coeficiente angular de frequência 2302 nas características 2305 e 2306 e na plotagem de segunda derivada de tempo 2304 nas características 2307 e 2308. A lâmina que gerou as características ilustradas na Figura 61 foi ativada sem carga em cerca de % segundo, pinçada em cerca de 1% segundos, e liberada em cerca de 3% segundos, conforme indicado nos eixos horizontais. A pinçagem e a liberação da lâmina podem corresponder aos eventos de carga indicados em 2305, 2307 e em 2306, 2308. Deve-se considerar que o próprio coeficiente angular de frequência pode ser afetado por eventos térmicos (por exemplo, alterações na temperatura da lâmina) e eventos de carga. Isso é ilustrado pela Figura 61, uma vez que a plotagem do coeficiente angular de frequência 2302 compreende várias alterações além das características 2305, 2306. Em contraste, a plotagem de segunda derivada de tempo 2304 é aproximadamente constante, exceto pelas grandes alterações nas características 2307, 2308.

[00416] Em vista disso, em certas modalidades é detectada a presença de um evento de carga mediante o exame das alterações no coeficiente angular de frequência ao longo de um intervalo móvel ("rolling window"). Por exemplo, um coeficiente angular de frequência presente ou local é comparado com um coeficiente angular de frequência anterior deslocado a partir do coeficiente angular de frequência local em um intervalo de tempo de deslocamento. Os resultados contínuos da comparação podem ser chamados de um diferencial móvel ("rolling delta"). O intervalo de tempo de deslocamento pode ser qualquer intervalo adequado e, em certas modalidades, pode ser de cerca de 100 mseg. Quando o diferencial móvel excede um parâmetro de limiar de coeficiente angular de frequência, um evento de carga pode ser detectado. Em certas modalidades, eventos de carga que são iniciados quando a lâmina não está sob carga podem não ser considerados (por exemplo, os disparadores de conjuntos de respostas podem não ser armados). Por exemplo, antes de examinar o coeficiente angular de frequência ao longo do intervalo móvel ("rolling window"), o gerador pode primeiro detectar um aumentar na impedância ultrassônica acima de um limiar de impedância. (Em algumas modalidades, um limiar de impedância precisa ser mantido durante algum tempo acima do parâmetro de limiar de impedância antes de o gerador detectar um evento de carga.) O limiar de impedância pode ser qualquer valor adequado e, em certas modalidades, situa-se entre cerca de 5 ohms e cerca de 260 ohms, com uma resolução de cerca de 5 ohms. Em uma modalidade exemplificadora, um limiar de impedância é de cerca de 100 ohms. O aumentar na impedância ultrassônica acima do limiar pode indicar, por exemplo, que o braço de garra está fechado, tornando, portanto, um evento de carga mais provável.

[00417] A Figura 62 é uma representação gráfica de um coeficiente angular de frequência 2310, uma segunda derivada de tempo da frequência 2312 e um diferencial móvel 2314 demonstrando um evento de carga. A característica 2316 da plotagem do diferencial móvel 2314 indica que o diferencial móvel excedeu o parâmetro de limiar de coeficiente angular de frequência, indicando, dessa forma, um evento de carga. A Figura 63 é uma representação gráfica de uma outra modalidade de um coeficiente angular de frequência 2318, uma segunda derivada de tempo da frequência 2320 e um diferencial móvel 2322 demonstrando um outro evento de carga. A característica 2324 na plotagem do diferencial móvel 2322, a característica 2326 na plotagem da segunda derivada 2320 e a característica 2328 na plotagem do coeficiente angular de frequência 2328 indicam o evento de carga.

[00418] A Figura 64 é um diagrama de fluxo lógico para a implementação de uma modalidade de um algoritmo 2330 que aplica um conjunto de condições que inclui um disparador de evento de carga que pode ser implementado em uma modalidade de um gerador. Em 2332, o gerador pode determinar se um evento de carga está ocorrendo. Exemplos adicionais da maneira como o gerador pode determinar se um evento de carga está ocorrendo são aqui fornecidos em relação à Figura 65. Se nenhum evento de carga estiver ocorrendo, o gerador poderá continuar o teste para um evento de carga em 2332. Se um evento de carga estiver ocorrendo, o gerador poderá "armar" um relevante conjunto de respostas em 2334. A armação do conjunto de respostas pode compreender permitir que o conjunto de respostas seja acionado quando seu conjunto de condições correspondente for satisfeito. Em 2336, o gerador pode determinar se a impedância ultrassônica local está abaixo de um parâmetro "limiar de reajuste da impedância". O parâmetro "limiar de reajuste da impedância" pode ser um nível de impedância no qual o gerador "conclui" que o evento de carga está terminado. Se a impedância ultrassônica local estiver abaixo de um parâmetro "limiar de reajuste da impedância", o gerador poderá "desarmar" o conjunto de respostas em 2342. Se a impedância ultrassônica local não estiver abaixo de um limiar de reajuste da impedância, então o gerador (por exemplo, 30, 500, 1002) poderá determinar que o parâmetro do conjunto de condições foi satisfeito em 2338. Se o conjunto de condições for satisfeito, o gerador poderá acionar o conjunto de respostas adequado em 2340.

[00419] A Figura 65 é um diagrama de fluxo lógico para a implementação de uma modalidade de um algoritmo 2332 para determinar se existe uma condição de carga em um instrumento cirúrgico. Em 2342, o gerador pode determinar se a impedância ultrassônica local do sistema de lâmina ultrassônica/transdutor excede um limiar de impedância. Por exemplo, se a impedância ultrassônica exceder o limite, o gerador poderá indicar o fechamento do braço de garra. Em caso negativo, o algoritmo 2332 poderá retornar uma indicação de que não há evento de carga em 2334. Se a impedância ultrassônica local exceder um limiar de impedância, o gerador poderá determinar em 2346 se o diferencial móvel de frequência é maior que um parâmetro de limiar de coeficiente angular de frequência. Em caso afirmativo, o algoritmo 2332 poderá retornar um evento de carga 2348. Em caso negativo, então o algoritmo 2344 poderá não retornar nenhum evento de carga.

[00420] Em várias modalidades exemplificadoras, os conjuntos de condições que usam eventos de carga para armar disparadores de conjuntos de respostas podem ser usado no contexto dos diagramas de fluxo lógico 1200, 1300, 1400 das Figuras 20 a 22 descritos anteriormente. Por exemplo, a Figura 66 é um diagrama de fluxo lógico de uma modalidade de uma porção de algoritmo de tecido de avaliação do sinal 1300" do algoritmo de tecido 1200 mostrado na Figura 20 considerando um conjunto de condições que utiliza um evento de carga para armar disparadores de conjuntos de respostas. Em várias modalidades, o algoritmo de tecido de avaliação de sinal 1300" pode operar de maneira similar àquela do algoritmo 1300 descrito anteriormente, com várias diferenças. Por exemplo, no algoritmo 1300", a função Avaliação/Monitoramento de Sinal 1308 pode ser executada antes da comparação do tempo de espera em 1306, embora deve ser contemplado que essas ações podem ser ordenadas em qualquer sequência adequada dos algoritmos 1300, 1300’, 1300" aqui descritos. Adicionalmente, a função Avaliação/Monitoramento de Sinal 1308 pode também capturar uma impedância ultrassônica local (|Z|Mot) e o diferencial móvel (Fcoeficiente angular_delta), que pode ser passado aos vários algoritmos de avaliação de conjuntos de condições 1400, conforme descrito aqui. Por exemplo, o algoritmo 1300 pode passar como argumentos a impedância ultrassônica local, o diferencial móvel, o coeficiente angular de frequência local (Fcoeficiente angular) e a frequência de ressonância local (Ft).

[00421] A Figura 67 é um diagrama de fluxo lógico de um algoritmo 1400" para avaliar conjuntos de condições para o algoritmo de tecido de avaliação de sinal 1300" mostrado na Figura 66 que pode ser implementado em uma modalidade de um gerador. Em 2352, o gerador pode determinar se um indicador de estado de manutenção 2354 está definido. Em caso negativo, então o conjunto de respostas que corresponde ao conjunto de condições do algoritmo 1400" pode ser armado em 2358. Em certas modalidades, armar o conjunto de respostas em 2358 pode efetivamente desabilitar o monitoramento de carga. Se o indicador de estado de manutenção 2354 estiver definido, um algoritmo de monitoramento de carga 2356 poderá ser executado. O algoritmo de monitoramento de carga 2356 pode armar, ou não armar, o disparador do conjunto de respostas dependendo de um evento de carga ser detectado. Detalhes adicionais do algoritmo de monitoramento de carga 2356 são fornecidos abaixo em relação à Figura 68. Em 2360, o gerador pode implementar lógica para determinar se um conjunto de condições não filtrado está satisfeito para o conjunto de condições avaliado. A lógica 2360 é descrita em mais detalhes abaixo em relação à Figura 69 e pode retornar uma resposta "verdadeiro" ou "falso".

[00422] Em 2368, o gerador pode determinar se um bloqueio do conjunto de condições filtrado está definido. O bloqueio do conjunto de condições filtrado pode ser definido, conforme descrito a seguir, quando o conjunto de condições filtrado é satisfeito, por exemplo, de modo a assegurar que o conjunto de condições filtrado é indicado para ser definido para um limite de período de tempo. Se o bloqueio do conjunto de condições filtrado estiver definido, o gerador poderá incrementar um temporizador de bloqueio em 2365 e determinar se o conjunto de condições não filtrado é satisfeito em 2366. Se o conjunto de condições não filtrado for satisfeito, então o fluxo lógico 1400" poderá retornar uma indicação de que o conjunto de condições filtrado foi satisfeito.

[00423] Se o conjunto de condições não filtrado não for satisfeito em 2366, o gerador poderá avaliar se o conjunto de condições ainda é satisfeito em 2368. Por exemplo, o gerador pode determinar (i) se o conjunto de condições filtrado temporizador de bloqueio excedeu um temporizador de bloqueio mínimo 1422; e (ii) se o coeficiente angular de frequência é maior que um limiar de coeficiente angular de frequência de retorno 1424. Se essas condições forem satisfeitas, o gerador poderá, em 2378, liberar o bloqueio do conjunto de condições filtrado; reiniciar o temporizador anti-repique (por exemplo, TEMPORIZADOR X na Figura 22); reiniciar o temporizador de bloqueio; reiniciar o temporizador de carga (por exemplo, o período de tempo acima da impedância) e desarmar o disparador do conjunto de respostas. O fluxo lógico 1400" poderá retornar uma indicação de que o conjunto de condições filtrado não foi satisfeito.

[00424] Novamente com referência à ação 2362, se o bloqueio do conjunto de condições filtrado não estiver definido, o gerador poderá determinar se o conjunto de condições não filtrado é satisfeito em 2364 (por exemplo, com base no valor retornado de 2360). Em caso negativo, o temporizador anti-repique poderá ser reiniciado em 1410 e o fluxo lógico 1400" poderá retornar uma indicação de que o conjunto de condições filtrado não foi satisfeito. Em caso afirmativo, o gerador poderá incrementar o temporizador anti-repique em 1408. Em 1414, o gerador pode determinar se o temporizador anti-repique é maior que um tempo necessário antes de acionar o parâmetro 1412, conforme descrito anteriormente. Em caso afirmativo, o algoritmo 1400" pode continuar ao longo do caminho "SIM", bloqueando o bloqueio do conjunto de condições filtrado em 1416 e retornando uma indicação de que o conjunto de condições filtrado foi satisfeito.

[00425] A Figura 68 é um diagrama de fluxo lógico de uma modalidade de um algoritmo de monitoramento de carga 2356 que pode ser implementado em uma modalidade de um gerador, conforme mostrado na Figura 67. O algoritmo de monitoramento de carga 2356 pode receber como entrada a impedância ultrassônica local (|Z|Mot) e o diferencial móvel (Fcoeficiente angular_delta). Como saída, o algoritmo 2356 pode armar, ou não armar, o relevante conjunto de respostas. Em 2380, o gerador pode determinar se a impedância ultrassônica excede um limiar de impedância 2381. Em caso afirmativo, o gerador pode incrementar um temporizador de carga em 2382. O temporizador de carga pode agir como circuito anti-repique da impedância ultrassônica local. Por exemplo, o gerador pode não considerar a impedância ultrassônica como sendo maior que o limiar 2381 a menos que seja maior que o limiar de um número predeterminado de contagens do temporizador.

[00426] Em 2384, o gerador pode determinar se o temporizador de carga é maior que um tempo necessário acima do parâmetro de limiar 2386. Em caso afirmativo, o gerador poderá armar o disparador de carga em 2396 e continuar para a ação 2398. Por exemplo, o disparador de carga pode ser armado quando uma carga é indicada pela impedância ultrassônica. Em caso negativo, em 2384, o gerador pode continuar diretamente para 2398 sem armar o disparador de carga. Em 2398, o gerador pode determinar se o disparador de carga está armado. Em caso negativo, o algoritmo de monitoramento de ajuste de carga 2356 pode retornar com o disparador de carga e o disparador do conjunto de respostas desarmados. Em caso afirmativo, o gerador pode determinar em 2400 se o diferencial móvel excede o parâmetro de limiar de coeficiente angular da frequência 2402. Em caso negativo, então o algoritmo 2356 pode retornar com o disparador de carga ajustado e o disparador do conjunto de respostas desarmado. Em caso afirmativo, então o disparador do conjunto de respostas pode ser armado em 2404 e o algoritmo 2356 pode retornar. Novamente com referência à ação 2380, se a impedância ultrassônica não estiver acima de um limiar de impedância, o gerador poderá reiniciar o temporizador de carga em 2388. Em 2390, o gerador pode determinar se a impedância ultrassônica é menor que um parâmetro "limiar de reajuste da impedância" 2392. Em caso afirmativo, então o gerador pode desarmar o disparador do conjunto de respostas e o disparador de carga em 2394. Em caso negativo, o gerador pode continuar para a ação 2398, conforme descrito anteriormente.

[00427] A Figura 69 é um diagrama de fluxo lógico de uma modalidade de uma lógica do conjunto de condições não filtrado 2360 mostrado na Figura 67 que pode ser implementado por uma modalidade de um gerador. Em 2406, o gerador pode determinar se um coeficiente angular de frequência local é menor que um parâmetro de limiar de coeficiente angular de frequência 1404. Em algumas modalidades, o parâmetro de limiar de coeficiente angular de frequência pode depender de um nível de potência fornecido pelo gerador, conforme descrito anteriormente. Se o coeficiente angular de frequência local for menor que o parâmetro de limiar de coeficiente angular de frequência 1404, o gerador poderá, em 2408, determinar se a frequência de ressonância local é menor que um parâmetro de limiar de frequência 1406. Em caso afirmativo, o gerador pode determinar em 2410 se o disparador de carga e o disparador do conjunto de respostas estão armados. Em caso afirmativo, o algoritmo 2360 poderá retornar uma indicação de que o conjunto de condições não filtrado foi satisfeito. Em caso negativo, o gerador pode determinar se o bloqueio do conjunto de condições filtrado está definido em 2412. Em caso afirmativo, o algoritmo 2360 poderá retornar uma indicação de que o conjunto de condições não filtrado foi satisfeito. Em caso negativo, em qualquer um dentre 2406, 2408 ou 2412, o algoritmo 2360 poderá retornar uma indicação de que o conjunto de condições não filtrado não foi satisfeito.

[00428] Em algumas modalidades, as condições 2406 e 2408 podem ser implementadas de uma maneira "OU" lógica em vez da maneira "E" lógica mostrada. Por exemplo, depois de determinar que o coeficiente angular de frequência local é menor que o parâmetro de limiar de coeficiente angular de frequência 1404, o algoritmo 2360 pode saltar diretamente para 2410. De modo similar, após a determinação de que o coeficiente angular de frequência local não é menor que o parâmetro de limiar de coeficiente angular de frequência 1404, o algoritmo pode avaliar a frequência de ressonância e o parâmetro de limiar de frequência 1406 em 2408.

[00429] Várias modalidades de algoritmos 1400, 1400’ e 1400" para avaliar conjuntos de condições para os algoritmos de tecido de avaliação de sinal 1300, 1300’, 1300" são descritas. Deve-se considerar que qualquer número de algoritmos de avaliação de conjuntos de condições pode ser implementado com qualquer um dos algoritmos de tecido de avaliação de sinal 1300, 1300’, 1300" aqui descritos. Por exemplo, em certas modalidades, o gerador pode implementar um algoritmo de avaliação de conjuntos de condições 1400, conforme descrito anteriormente, em conjunto com um algoritmo de avaliação de conjuntos de condições 1400" usando um disparador de evento de carga. Qualquer combinação adequada de algoritmos 1300, 1300’, 1300", 1400, 1400’, 1400" pode ser usada.

[00430] Em algumas modalidades exemplificadoras do instrumento cirúrgico ultrassônico e gerador, a corrente é mantida de modo a ser relativamente constante. Isso pode estabelecer um deslocamento substancialmente constante da lâmina ultrassônica, o que, por sua vez, estabelece uma taxa substancialmente constante de atividade de atuação sobre o tecido. Em algumas modalidades, a corrente é mantida, mesmo com a alteração de cargas mecânicas, onde a carga mecânica é refletida pela impedância ultrassônica. Para atingir esse resultado, as diferenças na carga mecânica podem ser compensadas substancialmente mediante a modulação da tensão aplicada.

[00431] Conforme descrito aqui, para operar com eficiência (por exemplo, minimizar o calor dissipado no transdutor), o instrumento cirúrgico (por exemplo, o conjunto de lâmina e transdutor) pode ser acionado para um valor igual ou próximo da frequência de ressonância do sistema. A frequência do sistema pode ser determinada por meio de uma diferença de fase entre os sinais de corrente e de tensão. Conforme descrito aqui, a frequência de ressonância do sistema muda com as variações térmicas. Por exemplo, o adicional de energia térmica (por exemplo, calor) resulta em uma suavização da lâmina e/ou de outros componentes do sistema, alterando, dessa forma, a frequência de ressonância do sistema. Consequentemente, o gerador, em algumas modalidades exemplificadoras, implementa dois circuitos de controle. Um primeiro circuito mantém uma corrente substancialmente constante sob cargas variáveis, enquanto um segundo circuito de controle controla a frequência de ressonância do sistema e modifica os sinais elétricos de acionamento de maneira correspondente.

[00432] Conforme descrito aqui, vários algoritmos para uso com os instrumentos cirúrgicos ultrassônicos se aproximam das condições físicas do instrumento (por exemplo, a lâmina ultrassônica do mesmo) com base nos sinais elétricos fornecidos ao instrumento. Por exemplo, com relação às Figuras 58 e 65, o fechamento do braço de garra é determinado mediante o monitoramento da impedância ultrassônica. Deve-se compreender, entretanto, que em qualquer uma das modalidades aqui descritas, o fechamento do braço de garra pode ser determinado alternativamente de qualquer maneira adequada, por exemplo, a partir de quaisquer sinais elétrico adequados fornecidos ao instrumento e/ou derivações dos mesmos. Em algumas modalidades exemplificadoras onde a corrente é mantida substancialmente constante, o valor do sinal de tensão é proporcional à impedância ultrassônica. Portanto, os vários limiares de impedância ultrassônica aqui descritos podem, alternativamente, ser implementados como limiares de tensão. De modo similar, onde a corrente é substancialmente constante, a potência ou energia fornecida à lâmina também será proporcional à impedância ultrassônica e as alterações correspondentes na potência, energia, as alterações na tensão, potência ou energia em função do tempo, etc., poderão também indicar o fechamento do braço de garra. Além disso, conforme aqui ilustrado, quando o braço de garra inicialmente se fecha, a temperatura da lâmina ultrassônica pode diminuir quando a mesma entra em contato com o tecido frio. Consequentemente, o fechamento da lâmina pode, alternativamente, ser detectado mediante o monitoramento de uma queda na temperatura da lâmina, indicada por uma elevação na frequência de ressonância da lâmina e/ou por um dos outros métodos aqui descritos. Também, em algumas modalidades, o fechamento do braço de garra pode ser determinado com base na detecção da ativação de um disparador de fechamento e/ou controle de fechamento. Em várias modalidades o fechamento do braço de garra pode ser detectado com o uso de combinações de algumas ou todas as propriedades dos sinais elétricos descritas.

[00433] Além disso, por exemplo, eventos de carga são aqui descritos, por exemplo, com referência à Figura 65. Na Figura 65 e descrição associada, os eventos de carga são detectados com base em um diferencial móvel de frequência. Várias outras qualidades dos sinais elétricos fornecidos ao instrumento podem também ser usadas para indicar um evento de carga. Por exemplo, as alterações físicas indicadas pelo diferencial móvel de frequência podem também ser indicadas pelo sinal de tensão, uma alteração no sinal de tensão em função do tempo, a impedância ultrassônica incluindo o coeficiente angular da mesma, uma segundo derivada da frequência, corrente, alterações na corrente em função do tempo, etc. Adicionalmente, as alterações na temperatura da lâmina, conforme descrito aqui, são determinadas com base na detecção das alterações no coeficiente angular de frequência. Propriedades adicionais dos sinais elétricos que podem variar com base na temperatura da lâmina podem incluir, por exemplo, o coeficiente angular da potência e/ou energia fornecida à lâmina.

[00434] De acordo com várias modalidades, um instrumento ultrassônico, como os instrumentos 100, 120, 1004, pode ser acionado de acordo com um algoritmo de controle que envolve o acionamento do instrumento sequencialmente em diferentes níveis de potência. Por exemplo, quando é ativado, o instrumento cirúrgico ultrassônico pode ser acionado em um primeiro nível de potência. Por exemplo, um gerador (por exemplo, os geradores 30, 500, 1002 e/ou um gerador interno) pode fornecer um sinal de acionamento em um primeiro nível de potência. Após o término de um primeiro período, o gerador pode fornecer um segundo sinal de acionamento em um segundo nível de potência menor que o primeiro nível de potência. Em algumas aplicações, o primeiro, e mais alto, nível de potência pode servir para separar a camada muscular interna de um vaso da camada adventícia, conforme descrito aqui.

[00435] A Figura 71 é um diagrama de fluxo lógico de uma modalidade de um algoritmo 3021 para acionar um instrumento ultrassônico sequencialmente em dois níveis de potência. A Figura 70 é um gráfico ilustrando uma plotagem de potência ou deslocamento de uma implementação exemplificadora do algoritmo da Figura 71. O algoritmo 3021 pode ser implementado por um gerador, como 30, 500, 1002 e/ou um gerador interno, para acionar um instrumento ultrassônico, como 100, 120, 1004. Na Figura 70, o eixo vertical 3002 corresponde a um deslocamento da lâmina do atuador de extremidade. O eixo horizontal 3004 corresponde ao tempo em segundos. O algoritmo 3021 é aqui descrito como implementado por um gerador, como um dos geradores 30, 500, 1002 aqui revelados, e deve-se contemplar que o algoritmo 3021 pode, alternativamente, ser implementado por um instrumento, como 100, 120, 1004 (por exemplo, por um circuito de controle 2009 do mesmo).

[00436] Em 3020, o gerador pode receber um sinal de disparo fornecido por um médico. O sinal de disparo pode ser fornecido de qualquer maneira adequada. Por exemplo, em algumas modalidades, o médico fornece o sinal de disparo usando um botão ou outro dispositivo de entrada no próprio instrumento (por exemplo, os botões 312a, 1036a, 1036b, 1036c, os pedais comutadores 434, 1020, etc.). Em 3022, o gerador pode ativar o instrumento fornecendo um primeiro sinal de acionamento. Com referência à Figura 70, a ativação do instrumento é indicada em 3006. O primeiro sinal de acionamento corresponde a um primeiro nível de potência fornecido ao atuador de extremidade do instrumento. Em 3024, o gerador mantém o primeiro sinal de acionamento por um primeiro período. O deslocamento do atuador de extremidade correspondente ao primeiro sinal de acionamento é indicado na Figura 70 em 3009. Como ilustrado no exemplo da Figura 70, o primeiro nível de potência corresponde a um deslocamento do atuador de extremidade entre 60 e 120 mícrons, como cerca de 75 mícrons. O primeiro nível de potência pode ser selecionado para separar a camada muscular interna de um vaso da camada adventícia e/ou fornecer outros efeitos sobre o tecido que tendem a otimizar o processo de dissecação e/ou de selamento. Em algumas modalidades, o primeiro sinal de acionamento pode fornecer também não ressonância, conforme descrito aqui, para auxiliar adicionalmente na separação da camada muscular interna de um vaso da camada adventícia.

[00437] O gerador determina se o primeiro período expirou em 3026. O primeiro período pode ser medido de qualquer maneira adequada. Por exemplo, em algumas modalidades, o primeiro período é um período de tempo definido que termina depois de decorrido um certo período de tempo desde a ativação do instrumento. Esse é o caso no exemplo mostrado na Figura 70, onde o primeiro período é de um segundo. Além disso, em algumas modalidades, o primeiro período termina quando ocorre uma alteração específica no estado do tecido. Qualquer uma das alterações de estado do tecido aqui descritas pode indicar o final do primeiro período e, por exemplo, qualquer um dos algoritmos aqui descritos para detectar uma mudança na condição do tecido pode ser usado. Por exemplo, em algumas modalidades, o final do primeiro período pode ser indicado por uma alteração na impedância do transdutor.

[00438] Quando o primeiro período termina, o gerador fornece um segundo sinal de acionamento em um segundo nível de potência em 3028. No exemplo da Figura 70, a transição do primeiro para o segundo sinal de acionamento é indicada em 3007. O deslocamento do atuador de extremidade no segundo sinal de acionamento é indicado na Figura 70 como sendo entre cerca de 20 e 60 mícrons, como cerca de 37,5 mícrons. Embora o segundo sinal de acionamento seja indicado na Figura 70 como sendo um sinal contínuo, deve-se compreender que, em algumas modalidades, o segundo sinal de acionamento é um sinal pulsado de acionamento, por exemplo, conforme descrito aqui. O segundo sinal de acionamento pode ser fornecido ao instrumento até qualquer ponto final adequado do teste. Por exemplo, com referência à Figura 70, o término da dissecação do tecido é indicado em 3008. A desativação do instrumento é indicada em 3010. Em algumas modalidades, a dissecação do tecido pode ser detectada com o uso de qualquer um dos algoritmos para detectar as alterações no estado do tecido aqui descritas. Em algumas modalidades, o gerador pode desativar automaticamente o instrumento no ponto de dissecação 3008 e/ou depois do mesmo (por exemplo, em um período de tempo predeterminada depois desse ponto).

[00439] O algoritmo 3021 pode otimizar o desempenho do instrumento simplesmente ativando o instrumento em um único nível de potência. A Figura 72 é um gráfico ilustrando pressões de ruptura obtidas com um instrumento cirúrgico similar ao instrumento 1004 operado de acordo com o algoritmo da Figura 71 (3030) e operado mediante a ativação do instrumento 1004 em um único nível de potência (3032). No exemplo da Figura 72, a plotagem 3032 corresponde ao instrumento 1004 ativado em um único nível de potência que corresponde ao segundo nível de potência do algoritmo 3021. Ambos os testes para o algoritmo 3021 e aqueles no nível único de potência foram conduzidos em artérias carótidas de porcino de 5 a 7 mm. Como pode ser visto, o algoritmo 3012 levou a pressões de ruptura mais elevadas, que podem corresponder a selamentos e transecções de qualidade mais alta. A Figura 73 é um gráfico ilustrando os tempos de transecção obtidos para os testes indicados na Figura 72. Como ilustrado, o algoritmo 3021 pode fornecer tempos de transecção mais adequados.

[00440] Em uso, o algoritmo 3021 tem um potencial para ser usado indevidamente pelos médicos. Por exemplo, a Figura 74 é um gráfico 3040 ilustrando um padrão de sinal de acionamento de acordo com uma modalidade do algoritmo 3021. Na Figura 74, o eixo vertical 3042 corresponde a um nível de potência fornecida e o eixo horizontal 3004 corresponde ao tempo. O primeiro e o segundo níveis de potência são indicados no eixo 3042 como "5" e "1", respectivamente. Por exemplo, quando implementado no gerador GEN 11, disponível junto à Ethicon Endo-Surgery, Inc. de Cincinnati, Ohio, EUA, "5" pode corresponder ao nível de potência "5" e "1" pode corresponder ao nível de potência "1". Como ilustrado, o médico ativou (3006) e desativou (3010) o instrumento várias vezes em sequência sem completar a transecção do tecido. Como ilustrado, o médico desativou o instrumento perto do início do segundo sinal de acionamento (de menor potência) para reativar o instrumento e restabelecer o primeiro sinal de acionamento (de maior potência). Deve-se considerar que esse tipo de uso pode impedir que o algoritmo 3021 opere conforme esperado. Em algumas modalidades, o algoritmo 3021 pode ser modificado para implementar um tempo de descanso entre uma desativação 3010 e uma ativação subsequente 3006.

[00441] A Figura 75 é um diagrama de fluxo lógico de uma outra modalidade do algoritmo 3021’ implementando um tempo de descanso entre uma desativação do instrumento e sua ativação subsequente. O algoritmo 3021’ pode ser implementado por um gerador, como 30, 500, 1002 e/ou um gerador interno, para acionar um instrumento ultrassônico, como 100, 120, 1004. Depois de receber o sinal de disparo em 3020, o gerador pode determinar em 3050 se um tempo de descanso decorreu desde a ativação mais recente do instrumento. Em várias modalidades, o tempo de descanso é selecionado para corresponder a uma quantidade de tempo que permitiria à lâmina ultrassônica e/ou ao tecido retornar a um estado de repouso. Em uma modalidade exemplificadora, o tempo de descanso é de quatro segundos. Se o tempo de descanso tiver decorrido, então o algoritmo 3021’ pode continuar para as ações 3022, 3024, 3026 e/ou 3028, conforme descrito anteriormente. Se o tempo de descanso não tiver decorrido em 3050, então o gerador poderá, em 3052, fornecer ao instrumento um sinal de acionamento no segundo nível de potência (por exemplo, o mais baixo dos níveis de potência do algoritmo 302 1’). Desse modo, se o período de descanso não tiver decorrido desde uma desativação anterior, o algoritmo 3021’ poderá continuar a partir do ponto onde parou na desativação.

[00442] A Figura 76 é um gráfico ilustrando um padrão de sinal de acionamento de acordo com uma modalidade do algoritmo 3021’. O médico pode ativar o instrumento em 3056. Quando o segundo sinal de acionamento é fornecido, o médico desativa o instrumento em 3058. Por exemplo, a desativação 3058 pode ocorrer antes de terminado o selamento e a transecção do tecido. Em 3660, o médico reativa o instrumento, por exemplo, gerando um sinal de disparo conforme descrito anteriormente. Como ilustrado, entretanto, o tempo de descanso não ocorreu antes da reativação em 3660. Consequentemente, o gerador, em 3660, fornece um sinal de acionamento no segundo nível de potência. Após a desativação em 3062, entretanto, o tempo de descanso decorreu antes da reativação em 3064. Consequentemente, o gerador fornece um sinal de acionamento no primeiro nível de potência e o algoritmo 3021’ continua conforme mostrado na Figura 70.

[00443] Em várias modalidades, o algoritmo 3021’ pode ser implementado com o uso de uma condição lógica alternativa no lugar do tempo de descanso. Por exemplo, em vez de determinar se o tempo de descanso expirou em 3050, o gerador pode determinar se a condição lógica alternativa foi satisfeita. A condição lógica alternativa pode ser qualquer condição adequada incluindo, por exemplo, um indicador de um estado do instrumento e/ou tecido sendo atuado. Em algumas modalidades, a condição lógica pode ser, ou estar relacionada a, uma temperatura do atuador de extremidade. Por exemplo, a condição lógica alternativa pode ser baseada na frequência de ressonância do sistema de acionamento ultrassônico e atuador de extremidade, conforme indicado pela frequência do sinal de acionamento. Se a frequência estiver acima de um valor-limite (indicando que a temperatura do atuador de extremidade está abaixo de um valor-limite), então o algoritmo 3021’ poderá continuar para as ações 3022, 3024, 3026, 3028, conforme descrito. A frequência da frequência de acionamento pode ser medida de qualquer maneira adequada incluindo, por exemplo, aquelas aqui descritas anteriormente com relação à Figura 21. Em um outro exemplo, a condição lógica alternativa pode ser baseada na impedância do transdutor ultrassônico, que pode servir como outra medida alternativa da temperatura do atuador de extremidade, conforme descrito anteriormente com referência às Figuras 10 a 13. Além disso, em algumas modalidades, a temperatura do atuador de extremidade pode ser medida por uma sonda de temperatura junto ao atuador de extremidade, como a sonda de temperatura 3070 posicionada no atuador de extremidade 1026 da Figura 16A.

[00444] A Figura 77 é um diagrama de fluxo lógico de uma outra modalidade do algoritmo 3021" implementando um terceiro sinal de acionamento. O algoritmo 3021" pode ser implementado por um gerador, como 30, 500, 1002 e/ou um gerador interno, para acionar um instrumento ultrassônico, como 100, 120, 1004. O gerador pode executar as ações 3020, 3022, 3024, 3026 e 3028, conforme descrito anteriormente com referência à Figura 71. Entretanto, depois de fornecer o segundo sinal de acionamento em 3028, o gerador pode manter o segundo sinal de acionamento em 3070 até o término de um segundo período em 3072. Ao final do segundo período de tempo, o gerador pode fornecer um terceiro sinal de acionamento em 3074. O terceiro sinal de acionamento está em um terceiro nível de potência que pode ser maior que o segundo nível de potência e menor que o primeiro nível de potência. Por exemplo, em uma modalidade exemplificadora, o segundo nível de potência é 45% do primeiro nível de potência. O terceiro nível de potência pode ser, por exemplo, 100%, 75%, etc. do primeiro nível de potência. O primeiro e o segundo períodos podem ser, por exemplo, de 1,5 segundos e doze segundos, respectivamente. Deve-se considerar que o algoritmo 3021" pode ser implementado com um período de tempo de descanso, por exemplo, como o algoritmo 3021’. Por exemplo, as ações 3070, 3072 e 3074 podem ser executadas após a ação 3028, como ilustrado na Figura 75.

[00445] Em várias modalidades, o algoritmo 3021" pode levar a pressões de ruptura mais elevadas e tempos de transecção mais curtos em relação ao algoritmo 3021 ilustrado na Figura 71. Por exemplo, a Figura 79 é um gráfico ilustrando pressões de ruptura obtidas com um instrumento cirúrgico similar ao instrumento 1004 operado de acordo com o algoritmo 3021 em comparação com o instrumento cirúrgico operado de acordo com o algoritmo 3021". Como ilustrado, a pressão de ruptura para o algoritmo 3021" é mais elevada do que com o algoritmo 3021. De modo similar, a Figura 80 é um gráfico ilustrando os tempos de transecção obtidos para os testes indicados na Figura 79. Como ilustrado, os tempos de transecção para o algoritmo 3021" são menores do que para o algoritmo 3021. Além disso, em algumas modalidades nas quais o algoritmo 3021" é implementado em conjunto com um outro algoritmo para fornecer retroinformação (por exemplo, um conjunto de respostas) após a detecção de uma alteração no estado do tecido (por exemplo, um conjunto de condições), o fornecimento da terceira potência, mais elevada, do sinal de acionamento pode aumentar a eficácia do algoritmo aqui descrito para detectar uma alteração no estado do tecido.

[00446] Em algumas modalidades, os algoritmos 3021, 3021’, 3021" podem ser implementados em conjunto com vários outros algoritmos aqui descritos. Por exemplo, qualquer um dos algoritmos 3021, 302 1’, 3021" podem ser implementados em conjunto com um conjunto de condições e/ou conjunto de respostas com base em uma característica medida do instrumento e/ou tecido atuado pelo instrumento. Por exemplo, os algoritmos 3021, 3021’, 3021" podem ser implementados com um dos algoritmos descritos anteriormente com referência às Figuras 15A a 15C, às Figuras 20 a 22, às Figuras 57 a 60, etc. Quando um conjunto de condições indica uma condição do tecido, o correspondente conjunto de respostas pode ser executado acima dos algoritmos 3021, 3021’, 3021". Por exemplo, quando um conjunto de condições acionado solicita retroinformação, a retroinformação pode ser fornecida durante a execução dos algoritmos 3021, 302 1’, 3021". Além disso, por exemplo, quando um conjunto de condições acionado solicita uma alteração no sinal de acionamento, o gerador pode desviar do algoritmo 3021, 3021’, 3021" de acordo com o conjunto de respostas acionado.

[00447] A Figura 81 é um diagrama de fluxo lógico de uma modalidade de um algoritmo 3100 implementando um período de pinçagem inicial. O algoritmo 3100 pode ser implementado por um gerador, como 30, 500, 1002 e/ou um gerador interno, para acionar um instrumento ultrassônico, como 100, 120, 1004. Em 3102, o gerador pode receber uma solicitação de ativação, por exemplo, conforme descrito anteriormente com referência à solicitação de ativação 3020. Em 3104, o gerador pode fornecer retroinformação indicando que o instrumento foi ativado. A retroinformação pode ser uma retroinformação audível, visual e/ou tátil, conforme descrito aqui. Entretanto, quando a retroinformação é fornecida, o instrumento ainda não está ativado. Desse modo, o algoritmo 3100 pode permitir tempo para que o atuador de extremidade comprima o tecido antes de ativar o instrumento de modo a aumentar a eficácia da transecção e do selamento. Em 3106, o atuador de extremidade pode determinar se um primeiro período de tempo expirou. O primeiro período de tempo pode ser, por exemplo, de alguns segundos. Após o término do primeiro período de tempo, o gerador pode ativar o instrumento e iniciar a execução de um algoritmo de controle. O algoritmo de controle pode ser qualquer algoritmo adequado incluindo, por exemplo, qualquer um dos algoritmos 3021, 3021’, 3201". Por exemplo, com referência à Figura 71, as ações 3104, 3106 seriam executadas após a recepção do sinal de disparo 3020. A ação 3022 seria executada para corresponder à ação 3108.

[00448] A Figura 82 é um diagrama de fluxo lógico de uma outra modalidade de um algoritmo 3120 implementando um período de pinçagem inicial. O algoritmo 3021" pode ser implementado por um gerador, como 30, 500, 1002 e/ou um gerador interno, para acionar um instrumento ultrassônico, como 100, 120, 1004. Por exemplo, o algoritmo 3120 pode implementar o período de pinçagem inicial em conjunto com uma função de passo, como uma função de passo descrita anteriormente com referência às Figuras 6 a 8. Novamente com referência à Figura 82, o gerador pode executar as ações 3102, 3104 e 3106 conforme descrito aqui com referência à Figura 81. Em 3122, o gerador pode fornecer um primeiro sinal de acionamento 3122 em um primeiro nível. O primeiro nível pode corresponder a uma corrente, uma potência ou um deslocamento do atuador de extremidade, etc. Após o término de um segundo período de tempo em 3124, o gerador fornece um segundo sinal de acionamento em 3126. O segundo sinal de acionamento corresponde a uma corrente, potência e/ou deslocamento do atuador de extremidade em um nível maior que o do primeiro nível. O segundo sinal de acionamento pode ser mantido até o gerador detectar uma alteração no estado do tecido como, por exemplo, uma queda no coeficiente angular de frequência abaixo de um limiar de coeficiente angular de frequência em 3128. Após a ocorrência de tal evento, o gerador pode fornecer um terceiro sinal de acionamento em 3130. O terceiro sinal de acionamento pode ser mantido, por exemplo, até uma alteração adicional no estado do tecido (por exemplo, transecção), por exemplo, conforme determinado por um algoritmo, como aqueles descritos anteriormente com referência às Figuras 15A a 15C, às Figuras 20 a 22, às Figuras 57 a 60, etc.

[00449] A Figura 83 é um gráfico ilustrando um padrão de sinal de acionamento de acordo com o algoritmo 3120. O eixo vertical 3132 corresponde à corrente do sinal de acionamento enquanto o eixo horizontal 3134 corresponde ao tempo. O sinal de ativação é recebido em 3092. O primeiro período de tempo é representado pela ação 3096. O segundo período de tempo com o primeiro sinal de acionamento é indicado em 3097. O segundo sinal de acionamento é fornecido em 3098 até o limiar de coeficiente angular de frequência ser satisfeito em 3135, após o que o terceiro sinal de acionamento é indicado pela ação 3099. A transecção é indicada em 3008, e a desativação em 3094.

[00450] Conforme descrito anteriormente, qualquer um dos algoritmos aqui descritos incluindo, 3021, 3021’, 3021", 3100, 3120, etc., pode ser implementado em conjunto com um algoritmo para a implementação de um conjunto de condições e um conjunto de respostas. O conjunto de condições, por exemplo, pode ser verdadeiro com base na presença ou ausência de um estado específico do instrumento ultrassônico e/ou tecido atuado pelo instrumento ultrassônico. O conjunto de respostas pode definir ações a serem tomadas pelo instrumento e/ou pelo gerador mediante a constatação de que o conjunto de condições é verdadeiro. Em algumas modalidades, vários conjuntos de condições podem ser estimados com o uso de um ou mais modelos de múltiplas variáveis. Exemplos de modelos de múltiplas variáveis podem incluir, por exemplo, modelos de redes neurais, modelos de algoritmos genéticos, modelos de algoritmos de árvores de classificação ou de decisão, modelos Bayesianos recursivos, etc.

[00451] Um tipo adequado de modelo de múltiplas variáveis compreende uma rede neural. Redes neurais podem ser eficazes para o reconhecimento de padrões complexos em variáveis de entrada, que podem torná-los adequados para detectar conjuntos de condições com base na estado do tecido (por exemplo, se a transecção ocorreu, se o selamento ocorreu, etc.). A Figura 84 é um diagrama mostrando uma rede neural exemplificadora 3150. A rede neural 3150 compreende um grupo de nós interconectados 3152, 3154, 3156 chamados de neurônios. As conexões entre diferentes neurônios indicam como os dados são passados através da rede. Aos neurônios de entrada 3152 são atribuídos valores a partir dos dados de entrada (por exemplo, vários parâmetros do instrumento cirúrgico, o sinal de acionamento, etc.). Em várias modalidades, as variáveis de entrada são dimensionadas (escalonadas) para valores entre zero e um. Os valores dos neurônios de entrada 3152 (por exemplo, as variáveis de entrada) são então utilizados para calcular valores de vários neurônios ocultos 3154, que são, por sua vez, usados para determinar o valor de um ou mais neurônios de saída 3156. O valor do neurônio de saída 3156 pode acionar (ou não acionar) um conjunto de respostas como, por exemplo, retroinformações e/ou alterações no sinal de acionamento. Na prática, o número dos respectivos nós de entrada 3153, nós ocultos 3154 e nós de saída 3156 pode variar, às vezes consideravelmente, do que é mostrado na Figura 84. Em várias modalidades, uma rede neural é operada em um ciclo de dados. Durante cada ciclo, os valores de entrada são fornecidos aos neurônios de entrada 3152 e os valores de saída são obtidos no nó de saída 3156.

[00452] As redes neurais podem ser completamente conectadas, conforme mostrado na Figura 84, o que significa que cada neurônio de entrada 3152 é conectado a cada neurônio oculto 3154. Algumas modalidades podem usar uma rede neural que não é completamente conectada. Por exemplo, nem todos os nós de entrada podem ser conectados a cada neurônio oculto 3154. Os valores dos nós ocultos 3154 podem ser determinados de acordo com uma função de ativação. Em várias modalidades, as saídas de uma função de ativação variam de 0 a 1. Por exemplo, a função de saída pode ser selecionada para gerar saídas entre 0 e 1 ou, em algumas modalidades, os resultados da função de saída podem ser escalonados. Em algumas modalidades, é vantajoso selecionar funções que são contínuas e diferenciáveis. Isso pode facilitar o treinamento da rede neural. Por exemplo, o treinamento de retropropagação que usa um método de gradiente pode exigir o cálculo de derivadas parciais da função de saída, que pode ser simplificada quando as funções de otimização são contínuas e diferenciáveis. Um exemplo de tal função que pode ser usada como as funções de ativação na função sigmoide, conforme indicado pela Equação (8) abaixo:

(8)

[00453] Na Equação (8), Ç corresponde aos valores dos neurônios de entrada, w corresponde aos pesos dados a cada entrada, θ corresponde a uma constante. Quando a rede neural está completamente conectada, os valores de todos os neurônios de entrada são passados a todos os neurônios ocultos, o que significa que uma função de ativação para cada neurônio oculto incluirá um termo Ç correspondente a cada nó de entrada. Os pesos dados a cada entrada (w) podem ser únicos para cada neurônio oculto e/ou cada valor de entrada. A constante θ também pode ser única para cada neurônio oculto 3154. Os resultados em cada nó podem ser dados pelas Equações (9) e (10) abaixo:

(9)

[00454] A Figura 85 é um gráfico de uma implementação exemplificadora da Equação (9), demonstrando que a função é contínua e diferenciável.

[00455] A saída da função sigmoide é ilustrada na Figura 86. Por exemplo, a saída (O) pode ser calculada a partir da soma ponderada dos neurônios de entrada mais teta (por exemplo, a Equação (8)) aplicada à Equação (9).

[00456] Em várias modalidades, cada neurônio oculto tem I entradas, cujo número é igual ao número de entradas para a rede neural. Se houver J neurônios ocultos 3154, então haverá I x J valores únicos para ômega (w) e J valores únicos para teta (θ). Em algumas modalidades, o(s) neurônio(s) de saída 3156 pode(m) usar a mesma equação de ativação. Consequentemente, poderá haver J x K valores únicos para ômega (w) conectando os neurônios ocultos 3154 ao neurônio de saída 3156, onde K é o número de neurônios de saída, e K os valores únicos de teta (θ) para o(s) nó(s) de saída 3156.

[00457] A saída da rede neural pode indicar o estado "verdadeiro" ou "falso" de um conjunto de condições que compreende uma ou mais condições do instrumento cirúrgico ultrassônico, do tecido atuado pelo instrumento cirúrgico, ou alguma combinação dos mesmos. Por exemplo, uma rede neural pode ser usada para modelar um conjunto de condições indicando se deve ser fornecida retroinformação indicando a transecção do tecido junto ou próximo do ponto de separação. Por exemplo, em algumas modalidades, a saída da rede neural pode indicar se 80% da transecção foi alcançada. Qualquer número ou tipo adequado de neurônios 3152, 3154, 3156 pode ser usado. Por exemplo, a rede neural 3150 pode compreender doze neurônios de entrada 3152, (I =12), quatro neurônios ocultos (J =4) e um neurônio de saída (K = 1). O ciclo de dados pode ser de 10 milissegundos. Consequentemente, os valores para as 12 entradas podem ser alimentados na rede 3150, e os resultados calculados a cada 10 milissegundos.

[00458] As variáveis de entrada (por exemplo, as variáveis correspondentes aos nós de entrada 3152) podem incluir quaisquer variáveis que poderiam, em algumas circunstâncias, afetar o valor de um nó de saída 3156. As variáveis de entrada exemplificadoras descritas a seguir podem ser usadas em uma rede neural, como 3154, que tem um ou mais nós de saída correspondentes a qualquer valor adequado relacionado ao instrumento ultrassônico como, por exemplo, 80% de transecção. Deve-se considerar que as variáveis de entrada aqui descritas podem também ser usadas em qualquer outro tipo adequado de modelo incluindo, por exemplo, modelos de algoritmos genéticos, modelos de algoritmos de árvores de classificação ou de decisão, modelos Bayesianos recursivos, etc.

[00459] Em algumas modalidades, as variáveis de entrada que correspondem aos nós de entrada 3152 incluem variáveis que descrevem a operação do sistema cirúrgico durante o tratamento do tecido. Um tratamento do tecido, por exemplo, pode iniciar quando o sistema cirúrgico é ativado sobre o tecido. As variáveis de entrada de tratamento do tecido exemplificadoras são descritas a seguir:

[00460] Um variável de entrada de tempo decorrido desde a ativação pode representar um tempo desde a ativação do instrumento (por exemplo, no início de um tratamento do tecido). O tempo pode ser medido em quaisquer incrementos adequados incluindo, por exemplo, 10 milissegundos (0,010 segundos) começando com a ativação do instrumento (por exemplo, 0,00 segundo). Em algumas modalidades, o tempo decorrido desde a ativação é medido e armazenado pelo gerador.

[00461] Podem ser usadas variáveis diferentes para descrever a operação do transdutor ultrassônico ou cabo incluindo, por exemplo, uma queda de tensão no transdutor, uma corrente drenada pelo transdutor e uma impedância do transdutor. Os valores para essas e outras variáveis similares podem ser capturados e armazenados (por exemplo, pelo gerador) em qualquer intervalo adequado. Por exemplo, os valores de tensão, corrente e/ou impedância podem ser capturados em um intervalo igual ao ciclo de dados da rede neural 3150.

[00462] Variáveis de entrada adicionais descrevem permutações diferentes de tensão, corrente e/ou impedância do transdutor ao longo de períodos de tempo predeterminados. Por exemplo, os valores médios de tensão, corrente ou impedância podem ser obtidos ao longo de todo o período de ativação (por exemplo, descrito pelo tempo decorrido desde a ativação). Além disso, em algumas modalidades, os valores médios de tensão, corrente ou impedância são obtidos ao longo de um número predeterminado de amostras anteriores. Por exemplo, uma impedância média pode ser obtida para as últimas A amostras de impedância, onde A pode ser igual a 10. A potência, a energia e vários valores deriváveis da tensão, da corrente e/ou da impedância podem também ser calculados como variáveis de entrada autônomas ou em diferentes permutações. Por exemplo, a energia total é usada como uma variável de entrada em algumas modalidades. A energia total pode indicar uma soma da energia fornecida ao sistema ultrassônico desde a ativação. Essa energia pode ser derivada, por exemplo, multiplicando-se uma soma da potência pelo tempo durante toda a ativação. Uma curva ou formato da impedância indica alterações na impedância desde a ativação. Em algumas modalidades, uma função de ajuste "spline" ou outra função de suavização pode ser aplicada à curva de impedância. A aplicação de uma função de suavização pode acentuar os pontos de inflexão, cuja presença ou posição pode ser usada como variáveis de entrada. Por exemplo, a curva de impedância, em algumas modalidades, pode experimentar uma queda repentina durante o corte. Várias variáveis de entrada exemplificadoras, como a curva de impedância, são descritas como uma curva ou matriz de valores. Essas variáveis podem ser fornecidas como entrada para uma rede neural 3150 ou modelo similar em qualquer forma adequada incluindo, por exemplo, tomando-se uma área sob a curva, tomando-se um ou mais valores de pico, calculando- se uma média ou média móvel da curva, etc. Em algumas modalidades, integrais, picos, médias, etc. de várias curvas podem ser delimitadas, por exemplo, para excluir os efeitos transientes da ativação. As variáveis adicionais podem incluir, por exemplo, uma energia total (por exemplo, desde a ativação), uma alteração total na impedância (por exemplo, desde a ativação), etc.

[00463] Diversas variáveis de entrada baseiam-se na frequência de ressonância do sistema cirúrgico (por exemplo, transdutor, guia de onda e lâmina). A frequência de ressonância do sistema cirúrgico pode ser manifestada na frequência do sinal de acionamento. Por exemplo, conforme descrito aqui, o gerador pode ser sintonizado para acionar o sistema cirúrgico (por exemplo, fornecer um sinal de acionamento) no sistema ressonante do sistema. Em algumas modalidades, a própria frequência de ressonância (por exemplo, uma corrente ou frequência de ressonância instantânea) pode ser uma variável de entrada. A frequência de ressonância pode ser tomada como amostra em qualquer intervalo adequado como, por exemplo, no ciclo de dados da rede neural ou outro modelo. Um outro exemplo de variável de frequência de ressonância descreve uma alteração na frequência de ressonância durante o curso de tratamento do tecido. Por exemplo, a variação na frequência de ressonância pode ser ajustada com um valor igual à diferença entre um valor atual da frequência de ressonância e um valor da frequência na ativação e/ou em um ponto de ajuste após a ativação (por exemplo, 0,5 segundo após a ativação). Ainda outra variável de frequência de ressonância descreve uma derivada da frequência dF/dt, ou um coeficiente angular instantâneo da frequência de ressonância. Uma variável de frequência de ressonância adicional pode ser derivada tomando-se uma média dos valores derivados de frequência. um exemplo de média inclui todos os valores derivados de frequência desde a ativação e/ou os valores derivados de frequência durante um período predeterminado como, por exemplo, os últimos 10 ciclos de dados da rede neural 3150. Em algumas modalidades, podem ser usadas múltiplas variáveis derivadas da frequência média, sendo cada variável calculada ao longo de um período diferente (por exemplo, um número diferente de ciclos de dados anteriores da rede neural 3150 ou outro modelo). Várias permutações diferentes das variáveis de frequência de ressonância aqui descritas podem também ser usadas. Um exemplo de variável de frequência de ressonância descreve uma máxima derivada da frequência média calculada em relação aos valores anteriores dFdt de uma média A, onde A pode corresponder a inúmeros ciclos de dados da rede neural 3150 ou outro modelo. Por exemplo, A pode ser igual a 10. Um outro exemplo de variável de entrada é uma margem de fase. A margem de fase descreve uma diferença de fase entre o sinal de acionamento e o deslocamento da lâmina. A margem de fase pode ser medida de qualquer maneira adequada, por exemplo, conforme descrito na patente US de propriedade comum n° 6.678.621, intitulada "Output Displacement Control Using Phase Margin In An Ultrasonic Hand Piece", que está aqui incorporada, a título de referência em sua totalidade.

[00464] Em várias modalidades, a rede neural 3150 ou outro modelo recebe variáveis de entrada que têm valores que descrevem um sistema cirúrgico específico (por exemplo, variáveis específicas de sistema). As variáveis específicas de sistema podem descrever propriedades de qualquer componente ou grupo de componentes de um sistema cirúrgico incluindo, por exemplo, um cabo, uma lâmina, um guia de onda, um atuador de extremidade, um braço de garra, um bloco de garra, etc. Desse modo, as variáveis específicas de sistema podem servir para fornecer uma "impressão digital" de cada sistema cirúrgico. As diferentes variáveis específicas de sistema podem ser medidas e usadas de várias maneiras. Por exemplo, as variáveis específicas de sistema podem ser usadas no treinamento e na execução da rede neural 3150 ou outro modelo.

[00465] Algumas variáveis específicas de sistema descrevem propriedades do sistema cirúrgico, ou componentes do mesmo, que podem ser medidas fisicamente. O comprimento do sistema descreve o comprimento do sistema cirúrgico (por exemplo, o guia de onda e a lâmina do mesmo). Comprimentos de sistema exemplificadores incluem 23 cm, 36 cm e 45 cm. Em algumas modalidades, redes neurais 3150 separadas podem ser treinadas e usadas para sistemas que têm comprimentos diferentes, mas isso pode ser evitado com o uso do comprimento do sistema como uma variável de entrada.

[00466] Algumas variáveis de entrada específicas de sistema descrevem propriedades da lâmina ultrassônica. Por exemplo, o ganho de uma lâmina individual descreve uma razão entre um aumento ou diminuição do deslocamento entre um transdutor e a ponta de uma lâmina (por exemplo, a ganho da lâmina pode descrever uma combinação de uma lâmina e um guia de onda). O ganho de uma dada lâmina ultrassônica pode ser determinado pelas propriedades físicas da própria lâmina incluindo, por exemplo, descontinuidades no diâmetro da lâmina. Lâminas diferentes fabricadas com as mesmas especificações podem ter ganhos de lâmina ligeiramente diferentes, por exemplo, devido às tolerâncias de fabricação. Por exemplo, o ganho de uma lâmina adequada pode ser de 3,5 ± 0,2. Em várias modalidades, o ganho da lâmina é medido durante a fabricação e/ou teste do sistema cirúrgico. Por exemplo, a vibrômetro a laser ou outro instrumento adequado pode ser usado para medir o deslocamento da lâmina quando acionada por um gerador e cabo com ganhos conhecidos.

[00467] Uma outra variável específica de lâmina é a frequência de ressonância natural da lâmina. Essa frequência pode ser chamada também de frequência de ressonância quiescente. A frequência de ressonância natural é uma função das propriedades físicas da lâmina. Em várias modalidades, a frequência de ressonância natural é medida durante a fabricação ou teste de uma lâmina (ou sistema associado), por exemplo, com o uso de excitação por impulso ou um teste de "ping". De acordo com um teste de "ping", as ondas sonoras ou vibrações ao longo de uma faixa de frequências são fornecidas à lâmina (geralmente sem carga). A frequência na qual a lâmina passa a ressoar é registrada. Por exemplo, um microfone ou outro sensor de áudio pode ser usado para registrar a resposta da lâmina aos "pings" de várias frequências. O nível de frequência nos valores medidos pode ser analisado para identificar a ressonância. Ainda outra variável específica de lâmina é o fator Q da lâmina. O fator Q descreve a largura de banda da lâmina em relação à sua frequência central. Em outras palavras, o fator Q descreve quão bem compactado é o espectro de frequências da lâmina na presença de uma frequência de ressonância. O fator Q pode ser medido, por exemplo, com o uso de equipamentos analisadores de espectro comumente disponíveis, por exemplo, durante a fabricação ou testes de uma lâmina ou sistema associado.

[00468] Uma variável específica de lâmina adicional é o comprimento da lâmina. Por exemplo, devido às tolerâncias de fabricação, nem todas as lâminas de mesmo design terão o mesmo comprimento. Os comprimentos exatos das lâminas podem ser medidos com o uso de qualquer técnica ou equipamento de medição adequado incluindo, por exemplo, micrômetros, sistemas ópticos, máquinas de medição coordenada, etc. A deflexão da lâmina descreve o grau de deflexão da lâmina quando em contato com o braço de garra. O grau de deflexão da lâmina pode ser medido, por exemplo, com o uso de um instrumento de deslocamento a laser sem contato, um relógio comparador, ou qualquer outro instrumento adequado. Várias propriedades acústicas de lâminas podem também ser usadas como variáveis de entrada específicas de lâmina. Um coeficiente de Poisson para lâminas diferentes pode ser medido com o uso de medidores de esforço para medir esforços transversal e axial e/ou pode ser derivado a partir do material da lâmina. A velocidade do som em lâminas diferentes pode também ser medida e/ou derivada a partir de materiais de lâminas. Outras propriedades acústicas que são variáveis de entrada potenciais incluem a velocidade de fase, a densidade, a compressibilidade ou rigidez, o módulo volumétrico, etc. Por exemplo, muitas propriedades acústicas de lâminas, blocos de garra, etc., são fornecidas pelos fabricantes dos materiais.

[00469] Outras variáveis específicas de lâmina incluem um coeficiente de atrito superficial e uma superfície de selamento projetada. O coeficiente de atrito superficial pode ser relevante para modelos de efeito sobre o tecido uma vez que o coeficiente de atrito superficial pode estar relacionado à potência fornecida ao tecido, por exemplo, de acordo com a Equação (11) abaixo:

[00470] Na Equação (11), μ é o coeficiente de atrito superficial (por exemplo, atrito dinâmico); f é a frequência do sinal de acionamento (por exemplo, a frequência de ressonância do sistema); N é a força normal; e d é o deslocamento da lâmina. O coeficiente de atrito superficial pode ser medido de qualquer maneira adequada. Por exemplo, a lâmina pode ser montada em um prato giratório e girada enquanto é aplicada uma força normal conhecida. Em algumas modalidades, a Equação (11) acima considera também a superfície de selamento projetada, conforme indicado pela Equação (12) abaixo:

[00471] Na Equação (12), SS é a superfície de selamento projetada. A superfície de selamento projetada pode ser estimada, por exemplo, com base na configuração geométrica da lâmina. Por exemplo, o comprimento, a largura e a curvatura da lâmina podem ser relevantes. Um exemplo de variável de entrada relacionada é a geometria da lâmina. Por exemplo, em algumas modalidades a lâmina é curva. A geometria da lâmina descreve uma direção angular da curvatura da lâmina em torno do eixo longitudinal.

[00472] Em várias modalidades, a maneira na qual um sistema cirúrgico atua sobre o tecido depende da maneira como o braço de garra e a lâmina engatam o tecido. Essa maneira, por sua vez, depende de várias dimensões específicas de sistema e de outras propriedades. Por exemplo, diversas variáveis específicas de sistema descrevem a inter-relação entre a lâmina, o braço de garra e o bloco de garra. Um exemplo de tal variável de entrada é a força de pinçagem aplicada entre a lâmina e o braço de garra. Por exemplo, a força de pinçagem pode corresponder à força de transecção, FT, descrita anteriormente com referência à Equação (1). A força de pinçagem pode ser medida de qualquer maneira adequada. Por exemplo, com relação ao sistema cirúrgico 19 mostrado com referência às Figuras 1 a 3, o braço de garra 56 pode ser preso em uma posição aberta (por exemplo, sem contato com a lâmina 79). Um transdutor de força pode ser preso ao braço de garra 56, por exemplo, em um ponto médio entre o ponto de pivô e a extremidade mais distal do braço de garra 56. Em seguida, o cabo 68 pode ser atuado para fechar o braço de garra 56 contra a lâmina 79. O transdutor de força pode medir a força aplicada. Em algumas modalidades, a posição do disparador pode ser monitorada para derivar uma variável de entrada que expresse a força de pinçagem em função da posição do disparador. Em algumas modalidades, a força máxima é usada. Em algumas modalidades, a força de pinçagem é medida com o braço de garra preso em posições de abertura. Por exemplo, um sensor de pressão, como aqueles disponíveis junto à TEKSCAN, pode ser disposto entre a lâmina e o braço de garra.

[00473] Variáveis similares incluem um deslocamento do gatilho, uma força do gatilho e uma força de mola do subconjunto tubular. O deslocamento do gatilho é a distância que o gatilho 34, 4120 (Figura 93) é articulado para fechar o braço de garra contra a lâmina. O deslocamento do gatilho pode corresponder ao grau em que uma mola é deslocada para fechar o braço de garra. Por exemplo, uma mola 5051 é mostrada na Figura 105. Agora com referência às Figuras 93, 95 e 105, embora a mola 5051 não esteja especificamente ilustrada na Figura 95, deve-se contemplar que a mola 5051 ou uma mola similar, pode ser acoplada ao gancho 4174 da Figura 95 e ao cabo 4122 de maneira similar àquela mostrada na Figura 105. Como descrito com referência às Figuras 93 e 95, o movimento proximal do gatilho 4120 leva ao movimento distal do gancho 4174 e do elemento atuador tubular reciprocante 4138 para fechar o braço de garra 4150 e a lâmina 4152. À medida que se move distalmente, o gancho 4174 pode expandir a mola 5051. Consequentemente, o deslocamento do gatilho (por exemplo, o gatilho 4120) indica a expansão da mola (por exemplo, 5051) e, portanto, pode servir como uma medida alternativa da força de pinçagem. A força do gatilho (por exemplo, a força necessária a ser aplicada ao gatilho) podem também ser usada como uma variável de entrada. O deslocamento e a força do gatilho podem ser medidos de qualquer maneira adequada. Em algumas modalidades, uma força do subconjunto tubular pode também ser medida e usada como uma variável de entrada. Por exemplo, novamente com referência à Figura 95, a força do subconjunto tubular representa a força aplicada ao braço de garra 4150 e à lâmina 4152 pelo elemento atuador reciprocante 138. Os vários deslocamentos e forças aqui descritos podem ser medidos de qualquer maneira adequada com o uso de qualquer equipamento adequado incluindo, por exemplo, sistemas de medição com visor, medidores de esforço, relógios comparadores, etc.

[00474] Outras variáveis relacionadas à pinçagem adequadas estão relacionadas a um perfil de pressão. O perfil de pressão descreve uma distribuição da pressão ao longo da lâmina e do braço de garra quando o braço de garra é fechado. Um perfil de pinçagem pode ser medido de qualquer maneira adequada. Por exemplo, um sensor de pressão, como um sensor disponível junto à TEKSCAN, pode ser disposto entre a lâmina e o braço de garra. O braço de garra pode, então, ser fechado (por exemplo, com o uso do gatilho 34 e/ou do gatilho 4120 aqui descritos) e a força resultante (e/ou a distribuição da força) é medida. Em algumas modalidades, as forças de pinçagem podem ser tomadas em uma extensão menor que o comprimento total do braço de garra. Por exemplo, a força de pinçagem em uma posição específica no braço de garra ou lâmina (por exemplo, em uma porção proximal do braço de garra) pode ser usada como uma variável de entrada para a rede neural 3150 ou outro modelo adequado.

[00475] Muitas outras variáveis de entrada relacionadas à pinçagem compreendem uma deflexão do braço de garra, uma posição ou deslocamento do braço de garra, um ângulo da garra com o gatilho na posição completamente aberta, e uma altura do bloco. A deflexão do braço de pinçagem é uma medida do grau de deflexão no braço de garra quando fechado contra a lâmina. A posição ou deslocamento do braço de garra, também chamada de ângulo da garra com o gatilho na posição completamente aberta, descreve uma distância ou ângulo entre o braço de garra e a lâmina. Por exemplo, o ângulo da garra com o gatilho na posição completamente aberta pode ser medido com o uso de um sistema com visor, um comparador óptico, um transferidor, etc. A altura do bloco pode descrever uma espessura do bloco de braço de garra. Esses valores podem ser medidos de qualquer maneira adequada. Por exemplo, um sistema com visor pode ser usado para capturar imagens da lâmina e derivar a deflexão do braço de garras, etc. Além disso, várias técnicas de determinação de faixas mecânicas ou ópticas podem ser usadas para medir dimensões específicas. Variáveis relacionadas à pinçagem adicionais podem descrever propriedades do bloco (por exemplo, do bloco de garra 58). Exemplos de tais parâmetros podem incluir, um número de lote do bloco, dimensões do bloco, uma distribuição de material do bloco, uma dureza do material do bloco, propriedades térmicas do bloco, bem como valores médios desses valores ou de valores similares sobre um lote de produção.

[00476] Em algumas modalidades, são atribuídos valores às variáveis específicas de sistema com base nas medidas feitas durante os procedimentos de teste. Por exemplo, algumas variáveis de entrada são determinadas durante um teste de esforço do sistema. Uma modalidade de um teste de esforço é descrita anteriormente com referência às Figuras 26 a 28. Um teste de esforço pode ser feito sob condições conhecidas (e repetíveis) como, por exemplo, com o instrumento em ar, completamente pinçado e seco (por exemplo, nada entre o braço de garra e a lâmina). Em algumas modalidades, um coeficiente angular de frequência durante o teste de esforço pode servir como uma variável de entrada juntamente com valores similares como, por exemplo, potência, energia, tensão, uma taxa de variação da potência (dPotência/dt); uma taxa de variação da energia (dEnergia/dt); uma taxa de variação da tensão (dV/dt); uma taxa de variação da corrente (dI/dt); uma taxa de variação da frequência (df/dt); uma taxa de variação da impedância (dZ/dt), impedância de pico, etc. Em algumas modalidades, quando o teste de esforço é feito em ar (por exemplo, com a lâmina contra o bloco), as variáveis descritas anteriormente pode permanecer relativamente constantes durante todo o teste de esforço. Contudo, se houver alteração das variáveis, o coeficiente angular de frequência ou outra variável poderá ser tomada em um tempo predeterminado após a atuação, ter sua média calculada ou de outro modo combinada matematicamente para todo ou apenas uma porção do ciclo de esforço, etc.

[00477] Em algumas modalidades, um coeficiente angular de frequência ou outro valor é tomado sob condições de esforço com a potência do gerador ajustada em diferentes níveis de potência. Por exemplo, um coeficiente angular de frequência ou outra medição pode ser tomada com o gerador ajustado em um primeiro nível de potência e um segundo coeficiente angular de frequência, ou outra medição pode ser feita com o gerador ajustado em um segundo nível de potência. Em algumas modalidades, o teste de esforço pode ser feito com um tecido (por exemplo, tecido de porcino) ou um substituto de tecido (material de esponja, etc.) posicionado entre o braço de garra e a lâmina. Em algumas modalidades, o coeficiente angular de frequência e as variáveis relacionadas podem mudar à medida que o substituto de tecido é transeccionado. Por exemplo, o coeficiente angular de frequência pode ser tomado em vários pontos diferentes do ciclo de esforço, ter sua média calculada ao longo de uma todo ou apenas uma porção do ciclo de esforço, etc. Uma outra variável relacionada ao teste é o número de ciclos de esforço que são executados. Por exemplo, em algumas modalidades, podem ser realizados múltiplos ciclos de esforço, por exemplo, se houver um problema com o instrumento ou com o procedimento de teste no primeiro teste de esforço.

[00478] Após a realização de um teste de esforço, várias outras características do sistema cirúrgico podem ser medidas (e usadas como variáveis de entrada). Por exemplo, o teste de esforço pode criar uma indentação no bloco de garra que corresponde à ação da lâmina. A análise da indentação pode fornecer uma profundidade do esforço (por exemplo, a profundidade da indentação). A profundidade pode ser medida com qualquer dispositivo adequado. Em algumas modalidades, a profundidade do esforço pode ser medida com um sistema com visor, localizador de faixas a laser e/ou outra ferramenta de medição mecânica ou óptica. Em algumas modalidades, a profundidade do esforço é tomada em vários pontos no bloco de garra para indicar uma distribuição da profundidade do esforço (por exemplo, um perfil de contato). Além disso, em algumas modalidades, um ponto de contato do braço de garra pode também ser derivado da indentação. Por exemplo, a porção mais profunda da indentação pode corresponder ao ponto de primeiro contato.

[00479] Ainda outras variáveis de entrada específicas de sistema são medidas em uma condição livre. Uma condição livre pode ser recriada com a garra sem contato com a lâmina, e a lâmina sendo operada em ar. As variáveis medidas em uma condição livre podem incluir consumo de energia, impedância do dispositivo, coeficiente angular de frequências em diferentes níveis de potência, impedância da lâmina em diferentes níveis de potência, corrente, tensão e impedância do cabo, etc. Em várias modalidades, as variáveis relacionadas a sistema e ambiente podem ser medidas durante uma pré-execução. Por exemplo, vários sistemas cirúrgicos são configurados para exigir um teste de pré-execução antes da operação sobre o tecido. Isso pode servir, por exemplo, para assegurar que o sistema cirúrgico tenha sido montado adequadamente. Durante o teste de pré-execução, entretanto, diversos valores de variáveis específicas de sistema podem ser capturados incluindo, por exemplo, tensão, corrente, impedância, frequência de ressonância e permutações dos mesmos, por exemplo, conforme descrito aqui.

[00480] Variáveis específicas de sistema adicionais estão relacionadas à resposta à temperatura da lâmina e/ou do braço de garra. Por exemplo, a resposta à temperatura de um braço de garra descreve a maneira como um braço de garra específico aquece quando exposto a um influxo de calor. A temperatura de um braço de garra pode ser medida, por exemplo, com um termômetro infravermelho. A resposta à temperatura de um braço de garra pode ser expressa como inúmeros graus de aquecimento em temperatura por watt do influxo de calor. De modo similar, a curva de resfriamento da temperatura de um braço de garra pode ser uma medida da maneira como uma determina lâmina esfria em ar à temperatura ambiente por unidade de tempo, por exemplo, expressa em graus por unidade de tempo. Variáveis de entrada similares podem ser baseadas na lâmina incluindo, por exemplo, uma resposta à temperatura da lâmina e uma curva de resfriamento da lâmina. Um outro exemplo de variável de resposta à temperatura compreende a impedância da lâmina em função da temperatura. Isso pode ser uma medida de uma impedância acústica da lâmina (por exemplo, expressa por uma impedância elétrica do transdutor) como uma função da temperatura. Como uma variação na temperatura da lâmina pode causar uma alteração na frequência, os componentes que prendem a lâmina e o guia de onda dentro da haste podem não estar necessariamente em pontos nodais exatos (por exemplo, posições no guia de onda com deslocamento transversal zero). Consequentemente, quando não estão nos pontos nodais exatos, os componentes pode causar impedância acústica no sistema quando em ar. A medição de como isso altera e das alterações resultantes na frequência podem permitir modelar não só a temperatura da lâmina, mas também até que ponto em direção à parte traseira da lâmina (por exemplo, na direção do cabo) a temperatura da lâmina variou. As respectivas respostas à temperatura e/ou curvas de resfriamento podem ser usadas como entradas para a rede neural 3150 de qualquer maneira adequada. Por exemplo, o coeficiente angular das respectivas curvas, um valor de transição onde o coeficiente angular muda, ou qualquer outro valor adequado podem ser selecionados.

[00481] Como outro exemplo, as variáveis específicas de sistema compreendem a idade da linha de produção na qual um sistema foi produzido e uma frequência transversal medida no interior da lâmina, por exemplo, em um teste de esforço. Por exemplo, o maquinário de produção pode ser alterado ao longo de seu ciclo de vida, fazendo com que lâminas e outros componentes produzidos em tempos diferentes do ciclo de vida do maquinário de produção apresentem comportamentos diferentes. As frequências transversais descrevem vibrações na lâmina em uma direção ortogonal àquela da haste e podem ser medidas, por exemplo, com o uso de um analisador de sinais de vetor ou analisador de espectro, como o analisador de sinais N9030A PXA disponível junto à AGILENT TECHNOLOGIES. As frequências transversais podem ser medidas sob quaisquer condições adequadas incluindo, por exemplo, em um conjunto de condições predeterminado, como um estado de esforço ou condição livre.

[00482] Diversas variáveis de entrada para a rede neural 3150 podem ser baseadas no cabo ou transdutor usado pelo sistema cirúrgico para tratar tecido. Exemplos de tais variáveis podem incluir uma impedância do transdutor, conforme descrito anteriormente, uma frequência de ressonância do cabo, um ponto de ajuste da corrente do cabo, etc. A frequência de ressonância do cabo descreve a frequência de ressonância do cabo independentemente do guia de onda ou da lâmina. Por exemplo, a frequência de ressonância do cabo pode ser medida no momento da fabricação. O ponto de ajuste da corrente do cabo descreve um nível de corrente que deve ser aplicada a um cabo específico para resultar em um deslocamento predeterminado. Por exemplo, cabos diferentes podem ter pontos de ajuste de corrente diferentes com base nas diferentes tolerâncias de fabricação. O ponto de ajuste da corrente, a frequência de ressonância e outros valores de variáveis que descrevem um cabo pode ser armazenado, por exemplo, em uma memória programável e apagável eletricamente somente para leitura (EEPROM) ou outro dispositivo de armazenamento associado ao cabo. Por exemplo, o gerador pode trocar informações com o cabo para acessar variáveis específicas do cabo. Em algumas modalidades, o uso de variáveis específicas do cabo pode fornecer clareza adicional para várias outras variáveis específicas de sistema medidas durante a fabricação e/ou testes. Por exemplo, quando o sistema é utilizado por um médico, um cabo diferente, em geral produzido mais recentemente, pode ser usado. As variáveis específicas de cabo podem corrigir esse problema.

[00483] Deve-se considerar que a rede neural 3150 pode usar qualquer uma das variáveis de entrada aqui descritas anteriormente. Em algumas modalidades, a rede neural 3150 pode ser avaliada com o uso de álgebra de matrizes. Por exemplo, quatro matrizes podem ser usadas. Uma matriz de entrada (O_i) 1 x I pode incluir valores (por exemplo, escalonados) para os I neurônios de entrada. Uma matriz ômega de neurônios ocultos I x J (W_ij) compreende valores ômega (w) usados para calcular valores de neurônios ocultos 3154. Uma matriz ômega de neurônios de saída J x K (W_jk) compreende valores ômega (w) usados para calcular os valores de neurônios de saída ou neurônios 3156. Uma matriz constante de neurônios ocultos 1 x J (O_j) compreende valores constantes de θ para neurônios ocultos 3154. Uma matriz constante de neurônios de saída 1 x K (O_k) compreende valores constantes de θ para o(s) neurônio(s) de saída 3156. Para um dado ciclo, a saída da rede neural pode ser calculada avaliando-se as matrizes conforme indicado pelas Equações (13) a (16) abaixo:

[00484] O resultado da Equação (13), x_j pode ser as somas ponderadas dos valores de neurônios de entrada para cada neurônio oculto 3154. A matriz x_j pode ser processada elemento por elemento através de uma equação, como a Equação (14) abaixo, resultando em uma matriz de mesmo tamanho, O_j.

[00485] O resultado da Equação (14), O_j pode ser os valores para cada um dos neurônios ocultos 3154. Na Equação (12), Z corresponde a uma matriz de números 1 com um tamanho K x J.

[00486] O resultado da Equação (15), x_k pode ser as somas ponderadas dos valores de neurônios ocultos para cada neurônio de saída 3156. A matriz x_k é processada elemento por elemento através de uma equação, por exemplo, a Equação (16), resultando em uma matriz de mesmo tamanho, O_k.

[00487] O resultado da Equação (16), O_k, pode ser a saída da rede neural. Na Equação (15), Z1 pode ser uma matriz de números 1 com um tamanho K x 1.

[00488] A rede neural pode ser treinada de qualquer maneira adequada. Por exemplo, em algumas modalidades, a rede neural pode ser treinada com o uso de retropropagação. Durante o treinamento de retropropagação, o fluxo de dados da rede neural é invertido. Por exemplo, os valores de erro em função da saída real são usados para modificar os parâmetros individuais de peso e constante. A Figura 87 é um diagrama de fluxo lógico de uma modalidade de um algoritmo para treinar uma rede neural, como a rede neural 3150, utilizando retropropagação. Em 3172, podem ser criados conjuntos de dados relevantes. Em algumas modalidades, conjuntos de dados separados são gerados para treinamento e testes para assegurar que o reconhecimento de padrões real está ocorrendo em vez de a rede estar apenas aprendendo os arquivos de dados sendo usados para o treinamento. Cada conjunto de dados pode compreender, por exemplo, todas as entradas necessárias (vide, por exemplo, Tabela 8). Cada conjunto de dados pode compreender também valores reais que descrevem o estado do instrumento e/ou tecido correspondente a cada conjunto de valores de entrada, que representam o valor modelado pela rede neural. Por exemplo, em algumas modalidades, os valores reais podem compreender dados de transecção, que podem indicar se o tecido atingiu um nível limite de transecção (por exemplo, 80% de transecção) para um dado conjunto de valores de entrada. As redes neurais treinadas dessa maneira podem fornecer uma saída indicando se o tecido atingiu ou não o nível limite de transecção. Deve-se considerar que pode ser usado qualquer valor adequado incluindo, por exemplo, qualquer outro nível de transecção adequado, transecção completa, selamento do tecido, etc. A condição de uma dada amostra ter atingido 80% ou qualquer outro estado limite de transecção adequado pode ser determinada, em algumas modalidades, com base na quantidade de tecido ao longo do comprimento do corte que é transeccionado. Por exemplo, a transecção pode não ocorrer completamente de uma vez e, em vez disso, pode ocorrer da parte frontal para a parte posterior, da parte posterior para a parte frontal ou da parte intermediária para fora. A condição de uma dada amostra de tecido ser transeccionada até o valor-limite pode ser determinada de acordo com qualquer método adequado. Por exemplo, em algumas modalidades, uma câmera de vídeo pode registrar um corte e um usuário pode determinar visualmente se uma transecção foi completada até o valor-limite. Além disso, em algumas modalidades, um sensor de posicionamento óptico (por exemplo, laser) pode ser usado para medir uma posição do braço de garra em relação à lâmina. A inclinação do braço de garra em relação à lâmina pode indicar o grau de transecção.

[00489] Em 3174, a rede neural pode ser criada. Por exemplo, os valores dos pesos e constantes de vários neurônios 3154, 3156 podem ser inicializados aleatoriamente (por exemplo, com o uso da função "rand" (randômica) MATLAB, que gera uma distribuição uniforme). Em algumas modalidades, uma faixa de valores de -2,5 a 2,5 pode ser usada, uma vez que esses valores tendem a resultar em saídas na faixa de 0 a 1 quando processados por uma função sigmoide de ativação. Em 3176, a rede 3150 pode ser testada repetidamente quanto aos dados de entrada para gerar uma saída prevista (ou saídas se houver múltiplos nós de saída). Em 3178, um erro pode ser calculado. O erro é uma diferença entre a saída prevista de 3176 e o valor real da propriedade do tecido ou do instrumento, conforme descrito aqui. Em várias modalidades, a saída ou saídas podem ser denotadas como números binários onde um (1) corresponde à existência ou estado "verdadeiro" de uma condição e zero (0) corresponde à não existência ou estado "falso" da condição. Por exemplo, quando a condição é 80% de transecção, a saída deveria ser 1 quando o tecido estivesse 80% transeccionado e 0 quando o tecido não estivesse (ainda) 80% transeccionado. Em algumas modalidades, a condição pode ser considerada verdadeira quando a saída da rede neural 3150 excede um valor-limite (por exemplo, 0,85).

[00490] Em 3180, os pesos para cada nó são avaliados. Por exemplo, para cada peso é determinada uma derivada parcial da saída ou erro (E) em relação ao peso (ômega (w)). Isso pode ser representado como δE/δ Wj para conexões entre a camada de entrada 3152 e a camada oculta 3154, e como δE/δ wjk para as conexões entre a camada oculta 3154 e a camada de saída 3156. Em 3182, as constantes para cada nó são avaliadas. Por exemplo, para cada constante, é determinada uma derivada parcial da saída ou erro (E) em relação à constante θ. Isso pode ser representado como δE/δ θi para conexões entre a camada de entrada 3152 e a camada oculta 3154, e como δE/δ θj para conexões entre a camada oculta 3154 e a camada de saída 3156. Em 3184, podem ser calculados os diferenciais (delta) para cada peso e constante. Os deltas podem ser determinados multiplicando-se cada derivada parcial por uma constante de gradiente, n. Em algumas modalidades, um valor de 0,1 pode ser usado para n. Os deltas podem, então, ser adicionados aos valores originais de cada peso e constante. As ações 3176, 3178, 3180, 3182 e 3184 podem ser repetidas para ciclos subsequentes dos dados de entrada. Em algumas modalidades, a rede 3150, depois de treinada, pode ser testada. Por exemplo, a rede 3150 pode ser testada, conforme descrito aqui, em um conjunto de dados de teste diferente do conjunto de dados de treinamento. Em várias modalidades, a rede neural ou outro modelo de múltiplas variáveis pode ser previamente treinada. Os parâmetros do modelo resultante (por exemplo, configuração da rede, valores dos pesos e constantes, etc.) podem ser determinados e armazenados em um gerador e/ou instrumento. Os valores podem ser usados para executar o modelo durante o uso.

[00491] A Figura 88 é um diagrama de fluxo lógico de uma modalidade de um algoritmo 3160 para detectar um conjunto de condições para um instrumento ultrassônico utilizando um modelo de múltiplas variáveis, como a rede neural 3150 aqui descrita. Assim como para os outros algoritmos de controle de instrumento aqui descritos, o algoritmo 3160 é descrito como sendo executado por um gerador, como os geradores 30, 50, 1002 aqui descritos, mas em algumas modalidades podem ser executados pelo próprio instrumento. Além disso, embora a rede neural seja descrita aqui, deve-se contemplar que o algoritmo 3160 pode ser executado com o uso de qualquer tipo adequado de modelo incluindo, por exemplo, modelos de algoritmos genéticos, modelos de algoritmos de árvores de classificação ou de decisão, modelos Bayesianos recursivos, etc. Em 3162, o gerador pode executar o modelo de múltiplas variáveis. A execução do modelo de múltiplas variáveis pode compreender fornecer valores de entrada ao modelo, processar os valores de entrada e gerar uma saída. Por exemplo, um processo para executar uma rede neural exemplificadora é descrito anteriormente neste documento em conjunto com as Equações (11) a (14). Em 3164, o gerador pode determinar se o conjunto de condições modelado é satisfeito. No exemplo acima, isso podem envolver determinar se 80% de transecção foram alcançados (por exemplo, se o valor do nó de saída 3156 excedeu um valor-limite). Em caso negativo, o modelo poderá continuar a executar em 3162. Em caso afirmativo, a resposta de disparo associada ao conjunto de condições pode ser disparada em 3166. O conjunto de respostas pode incluir quaisquer ações adequadas, por exemplo, fornecer retroinformação indicando o estado "verdadeiro" do conjunto de condições, modificar um sinal de acionamento para o instrumento, etc.

[00492] Embora uma rede neural, como a rede 3150, sejam aqui descritas, deve-se contemplar que qualquer outro tipo adequado de modelo de múltiplas variáveis pode ser usado em adição a ou em vez de uma rede neural incluindo, por exemplo, modelos de algoritmos genéticos, modelos de algoritmos de árvores de classificação ou de decisão, modelos Bayesianos recursivos, etc. Por exemplo, um modelo Bayesiano recursivo modela a probabilidade de ocorrência de um evento de saída (por exemplo, um limite de estado de transecção), onde a probabilidade é igual a zero no início da transecção (por exemplo, t = 0) e aumenta continuamente com cada passo de tempo. A quantidade de aumento na probabilidade depende de certos critérios serem satisfeitos. Os critérios podem representar valores-limite de diferentes variáveis de entrada. Por exemplo, se o "coeficiente angular de frequência < limite 1" for verdadeira, essa condição poderá aumentar a probabilidade em uma certa quantidade para cada passo de tempo no qual a mesma é verdadeira. Se o "diferencial de frequência < limite 2" for verdadeiro, essa condição poderá aumentar a probabilidade em uma quantidade adicional, onde a soma de dos aumentos devido a diferentes critérios de cada passo de tempo indica o aumento na probabilidade no momento. Quando a probabilidade alcança um valor-limite (por exemplo, 0,85), o modelo Bayesiano recursivo pode indicar que a condição modelada é verdadeira.

[00493] Um outro tipo de modelo adequado de múltiplas variáveis é uma árvore de classificação ou de decisão. A árvore de classificação ou de decisão compreende uma pluralidade de decisões binárias dispostas de acordo com uma estrutura de árvore hierárquica. Por exemplo, em algumas modalidades, o gerador pode primeiro determinar se um coeficiente angular de frequência que caracteriza um sinal de acionamento fornecido a um instrumento cirúrgico é menor que um limite. Em caso negativo, então a variação da frequência poderá ser medida em função de um segundo limite. Se a variação da frequência for menor que o limite, então o gerador poderá fornecer retroinformação indicando o fim da transecção. Se a variação da frequência for maior que o limite, então o gerador poderá não fornecer retroinformação. Novamente com referência à decisão inicial, se o coeficiente angular de frequência for menor que o primeiro limite, então o gerador poderá determinar se um tempo necessário antes do disparo é maior que um limite. O tempo necessário antes do disparo pode se referir a uma quantidade limite de tempo depois de o coeficiente angular de frequência ser satisfeito e antes de o gerador fornecer retroinformação indicando o fim da transecção. Por exemplo, isso pode corrigir qualquer repique no sinal do coeficiente angular de frequência. Se o tempo necessário antes do disparo já decorreu, então o gerador fornecerá retroinformação indicando o fim da transecção. Em caso negativo, então nenhuma retroinformação será fornecida.

[00494] A Figura 89 é um diagrama de fluxo lógico mostrando uma modalidade de um algoritmo 3570 que usa um modelo de múltiplas variáveis como, por exemplo, a rede neural 3150 ou outro modelo aqui descrito. O algoritmo 3570 é descrito como sendo executado por um gerador, como os geradores 30, 50, 1002 aqui descritos, mas em algumas modalidades pode ser executado pelo próprio instrumento. O algoritmo 3570 compreende duas sequências de ações 3571, 3573 que podem ser executadas concorrentemente. Por exemplo, uma sequência de controle 3571 pode compreender ações para controlar o instrumento cirúrgico ultrassônico. Desse modo, a sequência de controle 3571 pode ser similar aos algoritmos 3021, 3021’, 3021", 3100, 3120, aqui descritos. Uma sequência de condição 3573 pode ser similar a um algoritmo de monitoramento de condição aqui descrito com referência às Figuras 15A a 15C, às Figuras 20 a 22, às Figuras 57 a 60, etc.

[00495] Primeiro com referência à sequência 3571, essa sequência de controle pode ser similar ao algoritmo 3021" da Figura 77. Por exemplo, em 3572, o gerador pode receber uma solicitação de ativação, similar à solicitação de ativação em 3020 descrita anteriormente. Em 3574, o gerador pode colocar o atuador de extremidade em um primeiro nível de potência por um primeiro período, por exemplo, fornecendo um primeiro sinal de acionamento no primeiro nível de potência. Em 3576, após o término do primeiro período, o gerador pode acionar o atuador de extremidade em um segundo nível de potência por um segundo período, sendo que o segundo nível de potência é menor que o primeiro nível de potência. Isso pode ser feito, por exemplo, fornecendo-se um segundo sinal de acionamento no segundo nível de potência. Ao final do segundo período, em 3578, o gerador pode acionar o atuador de extremidade em um terceiro nível de potência por um terceiro período, por exemplo, fornecendo um terceiro sinal de acionamento ao terceiro nível de potência. O terceiro nível de potência pode ser maior que o segundo nível de potência e menor que o primeiro nível de potência ou, em algumas modalidades, pode ser igual ao primeiro nível de potência. Em 3580, o gerador pode acionar o atuador de extremidade em um nível de gerenciamento térmico, tanto ao final do terceiro período ou conforme indicado pela sequência de condição 3573 conforme descrito aqui. De acordo com o nível ou estágio de gerenciamento térmico, o gerador pode reduzir a potência fornecida ao atuador de extremidade de modo a retardar a taxa de produção de excesso de calor. Por exemplo, em uma modalidade, entrar no estágio de gerenciamento térmico pode envolver a redução da potência a um nível que é 75% do primeiro nível de potência. Além disso, em algumas modalidades, o nível ou estágio de gerenciamento térmico pode envolver a elevação e/ou a redução da potência fornecida ao atuador de extremidade.

[00496] Agora com referência à sequência de condição 3573, o gerador pode, em 3582, executar um modelo de múltiplas variáveis, como a rede neural 3150 aqui descrita, ou qualquer outro modelo de múltiplas variáveis. Em 3584, o gerador pode determinar se uma saída do modelo satisfaz um limite predeterminado. O limite pode indicar o estado "verdadeiro" ou a presença de uma ou mais condições do conjunto de condições modelado. Se não, então o gerador pode continuar a executar o modelo em 3582. Em caso afirmativo, o gerador poderá aguardar um período de tempo de alerta em 3586. Ao final do período de tempo de alerta, o gerador pode gerar retroinformação (por exemplo, retroinformação audível, visual ou tátil) em 3588. A retroinformação pode indicar o estado "verdadeiro" ou a presença da condição detectada. Em 3590, o gerador pode aguardar um período de tempo de gerenciamento térmico. Durante a espera, a retroinformação iniciada em 3588 poderá ser mantida. Em 3592, o gerador pode determinar se tanto o primeiro como o segundo período de tempo (vide sequência 3571) expiraram. Em caso afirmativo, o gerador pode alterar a potência fornecida ao atuador de extremidade em 3596. Em caso negativo, então, em algumas modalidades, o gerador pode aguardar até que o primeiro e o segundo períodos de tempo expirem, em 3594, antes de alterar a potência fornecida ao atuador de extremidade em 3596. Por exemplo, o gerador pode entrar no nível ou estágio de gerenciamento térmico.

[00497] A Figura 90 é um gráfico ilustrando um padrão de sinal de acionamento 3200 de uma implementação do algoritmo 3170. No exemplo da Figura 90, o primeiro período é um período de tempo de um segundo, o segundo período é um período de tempo de dezesseis segundos. O primeiro nível de potência é 100% da potência fornecida pelo gerador (por exemplo, 100% da potência disponível no nível 5 fornecida pelo gerador GEN 11, disponível junto à Ethicon EndoSurgery, Inc. de Cincinnati, Ohio, EUA). O segundo nível de potência pode ser 50% da potência fornecida pelo gerador. O terceiro nível de potência pode ser 100% da potência fornecida pelo gerador.

[00498] Como ilustrado, após a ativação, o atuador de extremidade pode ser acionado no primeiro nível de potência, conforme indicado pela ação 3572 (Figura 89). O atuador de extremidade é então acionado no segundo nível de potência durante o segundo período, e acionado no terceiro nível de potência ao final do segundo período. O modelo de múltiplas variáveis pode retornar um valor indicando o estado "verdadeiro" de ao menos uma condição do conjunto de condições no ponto identificado como "limite excedido" (vide ação 3584 da Figura 89). T4, conforme mostrado na Figura 90, pode corresponder ao período de tempo de alerta. Ao final do período de tempo de alerta, o gerador pode fornecer as retroinformações descritas acima com referência à ação 3588 da Figura 89. T5, conforme mostrado, pode corresponder ao período de tempo de gerenciamento térmico. Ao seu término, devido ao fato de primeiro e o segundo períodos de tempo terem decorrido (3194), o gerador pode modificar o nível de acionamento do atuador de extremidade (3196) conforme mostrado pelo ponto identificado como "gerenciamento térmico ativado". Por exemplo, o gerador pode fornecer um sinal de acionamento em um nível de potência que é menor ou igual ao primeiro nível de potência e maior que o segundo nível de potência (por exemplo, 75% da potência fornecida pelo gerador).

[00499] A Figura 91 é um gráfico ilustrando um padrão de sinal de acionamento 3202 de uma outra implementação do algoritmo 3570. No exemplo da Figura 91, os períodos de tempo e níveis de potência são os mesmos que aqueles ilustrados na Figura 90. Após a ativação, o atuador de extremidade pode ser acionado no primeiro nível de potência, conforme indicado pela ação 3572. Ao final do primeiro período, o atuador de extremidade é acionado no segundo nível de potência durante o segundo período. Na Figura 91, entretanto, o modelo de múltiplas variáveis retorna um valor indicando o estado "verdadeiro" de ao menos uma condição do conjunto de condições no ponto identificado como o limite excedido antes do término do segundo período de tempo, no ponto identificado como "limite excedido". Como indicado na Figura 89, o gerador pode aguardar o período de tempo de alerta e, então, iniciar a retroinformação da ação 3588 no ponto identificado como "retroinformação". Ao final do período de tempo de gerenciamento térmico (3190), o segundo período ainda não expirou. Consequentemente, o gerador aguarda até o final do segundo período (3194) e, então, modifica o nível de acionamento do atuador de extremidade, por exemplo, implementando o nível de gerenciamento térmico exemplificador de 75% da potência fornecida pelo gerador.

[00500] A Figura 92 é um diagrama de fluxo lógico mostrando uma modalidade de um algoritmo 3210 para utilizar um modelo de múltiplas variáveis para monitorar um conjunto de condições que compreende múltiplas condições. O algoritmo 3210 é descrito como sendo executado por um gerador, como um dos geradores 30, 50, 1002 aqui descritos, mas em algumas modalidades pode ser executado pelo próprio instrumento. Na modalidade exemplificadora mostrada na Figura 92, o conjunto de condições monitorado pelo modelo de múltiplas variáveis compreende duas condições: uma condição indicando a presença ou ausência de selamento de tecido e uma condição indicando a presença ou ausência de transecção do tecido. A transecção do tecido pode ser uma transecção completa do tecido e/ou uma transecção parcial (por exemplo, 80% de transecção, conforme descrito aqui). Em 3212 e 3214, o gerador pode monitorar valores de modelo indicando o estado "verdadeiro" ou "falso" das condições de selamento e transecção do tecido. Em algumas modalidades, tanto as condições de selamento como de transecção do tecido podem ser monitoradas pelo mesmo modelo. Por exemplo, a rede neural 3150 aqui descrita pode ser gerada e treinada com duas nós de saída 3156. Além disso, em algumas modalidades, o gerador implementa modelos separados, com modelos distintos para cada condição.

[00501] Se a condição de transecção for satisfeita em 3216, a ação poderá indicar que a transecção ocorreu, ou está definida para ocorrer, antes do selamento. Como essa pode ser uma ocorrência indesejável, o gerador pode desativar o instrumento cirúrgico em 3528 para impedir a ocorrência da transecção antes do selamento. Em 3222, o gerador pode aguardar um primeiro período. Aguardar o primeiro período pode, por exemplo, permitir que o tecido seja selado completamente antes da ocorrência da transecção e/ou antes de o médico receber uma indicação para abrir o atuador de extremidade para liberar o tecido. O primeiro período pode ser um período de tempo predeterminado ou, em várias modalidades, pode se basear na saída da condição de selamento do modelo. Ao final do primeiro período, o gerador pode fornecer retroinformação indicando o fim da operação de selamento e transeção em 3224. Alternativamente, após o término do primeiro período, o gerador pode aplicar uma quantidade de energia por um segundo período e, então, subsequentemente desativar o instrumento e fornecer retroinformação indicando o fim da operação de selamento e transeção. Se a condição de transecção não for satisfeita em 3216, a ação poderá indicar que a transecção não está definida para ocorrer antes do selamento. O gerador pode, então, determinar em 3220 se a condição de selamento é verdadeira. Em caso negativo, o gerador poderá retornar às ações de monitoramento 3212, 3210. Se a condição de selamento estiver definida para ocorrer, o gerador poderá gerar a retroinformação em 3224. Em algumas modalidades, se o instrumento ainda estiver ativado em 3224, o gerador poderá desativar o instrumento e/ou desativar o instrumento após um período de atraso.

[00502] Vários algoritmos da presente invenção são aqui descritos como sendo executados por um gerador. Deve-se compreender, entretanto, que em certas modalidades exemplificadoras, todos esses algoritmos, ou uma parte dos mesmos, podem ser executados pela lógica interna 2009 de um instrumento cirúrgico (Figura 16A). Além disso, vários algoritmos descritos anteriormente utilizam vários limites e indicadores como, por exemplo, um limiar de impedância, um período de tempo acima da impedância, um parâmetro "limiar de desvio da frequência de base", um período de tempo acima do diferencial de frequência, um indicador de monitoramento de carga, um indicador de estado de manutenção, etc. Esses limites, indicadores, etc., podem ser armazenados em qualquer local adequado incluindo, por exemplo, um gerador e/ou uma EEPROM ou outro dispositivo de armazenamento fornecido com o instrumento cirúrgico.

[00503] Os recursos multifuncionais de muitos instrumentos cirúrgicos ultrassônicos desafiam a capacidade de um usuário de acessar e operar confortavelmente as múltiplas funções e controles do instrumento. Isso inclui, por exemplo, a capacidade de atuar confortavelmente as garras de um mecanismo de pinçagem e ativar botões/chaves de controle manual, às vezes simultaneamente. Dessa forma, vários controles de interface de usuário podem ser desejáveis. Um modelo de interface de usuário para controlar as funções do instrumento cirúrgico ultrassônico pode incluir um mecanismo de rotação entre duas porções do dispositivo que exige uma conexão elétrica giratória. As conexões elétricas giratórias podem apresentar falhas ao longo do tempo, exigindo reparos caros ou substituição de componentes associados do instrumento que podem ter ainda um tempo de vida útil valioso. Consequentemente, existe uma necessidade de prolongar a vida operacional de vários instrumentos cirúrgicos ultrassônicos mediante o fornecimento de soluções alternativas aos caros reparos e substituição prematura de componentes.

[00504] Os instrumentos cirúrgicos ultrassônicos, incluindo instrumentos de núcleo oco ou vazado e de núcleo sólido, são usados para a segurança e tratamento eficaz de muitas condições médicas. Os instrumentos cirúrgicos ultrassônicos, e particularmente os instrumentos cirúrgicos ultrassônicos de núcleo sólido, são vantajosos porque podem ser usados para cortar e/ou coagular tecido com o uso de energia sob a forma de vibrações mecânicas transmitidas a um atuador de extremidade cirúrgico a frequências ultrassônicas. As vibrações ultrassônicas, quando transmitidas ao tecido em níveis de energia adequados e com o uso de um atuador de extremidade adequado, podem ser usadas para cortar, dissecar, coagular, elevar ou separar tecido. Os instrumentos cirúrgicos ultrassônicos que usam a tecnologia de núcleo sólido são particularmente vantajosos devido à quantidade de energia ultrassônica que pode ser transmitida do transdutor ultrassônico, através de um guia de onda de transmissão ultrassônica, ao atuador de extremidade cirúrgico. Tais instrumentos podem ser usados para procedimentos abertos ou procedimentos minimamente invasivos, como procedimentos endoscópicos ou laparoscópicos, nos quais o atuador de extremidade é passado através de um trocar para chegar ao sítio cirúrgico.

[00505] A ativação ou excitação do atuador de extremidade (por exemplo, lâmina de corte, coagulador de esfera) de tais instrumentos a frequências ultrassônicas induz um movimento vibratório longitudinal que gera calor localizado dentro do tecido adjacente, facilitando o corte e a coagulação. Devido à natureza dos instrumentos cirúrgicos ultrassônicos, um atuador de extremidade específico atuado ultrassonicamente pode ser projetado para executar numerosas funções, como, por exemplo, corte e coagulação.

[00506] A vibração ultrassônica é induzida no atuador de extremidade cirúrgico mediante a excitação elétrica de um transdutor, por exemplo. O transdutor pode ser construído de um ou mais elementos piezoelétricos ou magnetoestritivo no cabo do instrumento. As vibrações geradas pela seção de transdutor são transmitidas ao atuador de extremidade cirúrgico por meio de um guia de onda ultrassônico que se estende da seção de transdutor até o atuador de extremidade cirúrgico. Os guias de ondas e os atuadores de extremidade são projetados para ressoar na mesma frequência que o transdutor. Quando um atuador de extremidade é fixado a um transdutor, a frequência total do sistema pode ser a mesma frequência do transdutor. O transdutor e o atuador de extremidade podem ser projetados para ressoar em duas frequências diferentes e quando unidos ou acoplados podem ressoar em uma terceira frequência. Em algumas modalidades, a amplitude zero a pico da vibração ultrassônica longitudinal na ponta, d, do atuador de extremidade comporta-se como uma senoide simples a uma frequência de ressonância determinada por:

[00507] onde: w = a frequência angular que é igual a 2π vezes a frequência cíclica, f; e, A = a amplitude zero a pico. O deslocamento longitudinal é descrito por "A" como a amplitude pico a pico (p-t-p), que pode ser duas vezes a amplitude da onda senoidal ou 2 A.

[00508] Várias modalidades de instrumentos cirúrgicos ultrassônicos aqui descritas compreendem uma primeira estrutura e uma segunda estrutura, sendo que a segunda estrutura é giratória em relação à primeira estrutura. Em algumas modalidades, a comunicação elétrica entre a primeira estrutura e a segunda estrutura pode ser fornecida através de uma conexão elétrica giratória. Em uma modalidade, a primeira estrutura compreende um cabo ultrassônico que compreende um transdutor ultrassônico, que, em muitos designs, pode ser usado para girar uma haste que se estende distalmente do cabo. A rotação do cabo pode incluir a rotação em relação à segunda estrutura, como um conjunto de cabo ou Um outro componente do instrumento no qual o acoplamento elétrico é necessário. Por exemplo, em uma modalidade, a segunda estrutura pode compreender uma interface de usuário. De acordo com uma modalidade, a interface de usuário pode ser acoplada pelo usuário para fornecer instruções ou sinais de operação entre o cabo, o gerador de potência, ou um outro componente do sistema cirúrgico ultrassônico. Em uma modalidade, as instruções ou sinais fornecidos na interface de usuário podem ser acoplados eletricamente por meio da conexão elétrica giratória para fornecer sinais que podem ser usados para controlar ou fornecer informações relacionadas a uma operação associada ao instrumento cirúrgico ultrassônico. Em uma modalidade, a interface de usuário pode compreender botões, chaves, botões, ou várias outras interfaces conhecidas na técnica. Em uma modalidade, a conexão elétrica giratória pode acoplar eletricamente um atuador de extremidade que é giratório em relação a um outro componente do instrumento, como um cabo ou conjunto de cabo, para fornecer comunicação elétrica entre os mesmos.

[00509] As Figuras 93 a 94 ilustram uma modalidade de um instrumento cirúrgico ultrassônico 4100. O instrumento cirúrgico ultrassônico 4100 pode ser empregado em vários procedimentos cirúrgicos incluindo procedimentos endoscópicos ou procedimentos cirúrgicos abertos tradicionais. Em uma modalidade, o instrumento cirúrgico ultrassônico 4100 compreende um conjunto de cabo 4102, um conjunto de haste endoscópica alongada 4110 e um cabo ultrassônico 4114 que compreende um conjunto de transdutor ultrassônico. O conjunto de cabo 4102 compreende um conjunto de gatilho 4104, um conjunto giratório distal 4106 e um conjunto de chave 4108. O cabo ultrassônico 4114 é acoplado eletricamente a um gerador 4116 por meio de um cabo 4118. O conjunto de haste endoscópica alongada 4110 compreende um conjunto de atuador de extremidade 4112, que compreende elementos para dissecar tecido ou mutuamente prender, cortar e coagular vasos e/ou tecido, e elementos atuadores para atuar o conjunto de atuador de extremidade 4112. Embora as Figuras 93 a 94 mostrem um conjunto de atuador de extremidade 4112 para uso em conexão com procedimentos cirúrgicos endoscópicos, o instrumento cirúrgico ultrassônico 4100 pode ser empregado em procedimentos cirúrgicos abertos mais tradicionais. Para os propósitos da presente invenção, o instrumento cirúrgico ultrassônico 4100 é descrito em termos de um instrumento endoscópico; contudo, contempla-se que uma versão aberta do instrumento cirúrgico ultrassônico 4100 pode também incluir os mesmos componentes operacionais e características, ou similares, conforme descrito aqui. Modalidades adicionais de instrumentos cirúrgicos ultrassônicos similares são reveladas na publicação de pedido de patente US de propriedade comum n° 2009-0105750, que está aqui incorporada, a título de referência em sua totalidade.

[00510] O transdutor ultrassônico do cabo ultrassônico 4114 converte um sinal elétrico fornecido por uma fonte de alimentação, como o gerador de sinais ultrassônicos 4116, ou uma bateria (não mostrada), em energia mecânica que resulta primariamente em uma onda acústica estacionária de movimento vibratório longitudinal do transdutor e da porção de lâmina 4152 do conjunto de atuador de extremidade 4112 em frequências ultrassônicas. Como mostrado na Figura 94, o conjunto de cabo 4102 é adaptado para receber o cabo ultrassônico 4114 na extremidade proximal através de uma abertura proximal 4156. Em uma modalidade, para que o cabo ultrassônico forneça energia ao conjunto de atuador de extremidade 4112, que pode incluir um braço de garra 4150 disposto de maneira móvel em oposição a uma lâmina 4152, os componentes do cabo 4114 precisam ser acoplados acusticamente à lâmina 4152. Em uma modalidade, por exemplo, o cabo ultrassônico 4114 compreende uma coluna de fixação projetando-se longitudinalmente que compreende um acoplamento de guia de onda, que é ilustrado como um prisioneiro rosqueado 4133 na Figura 94, em uma extremidade distal do cabo 4114 para acoplamento acústico do cabo ultrassônico 4114 com o guia de onda 4128 (vide Figura 95). O cabo ultrassônico 4114 pode ser engatado mecanicamente ao conjunto de haste endoscópica alongada 4110 e porções do conjunto de atuador de extremidade 4112. Por exemplo, com referência à Figura 94, em uma modalidade, o guia de onda de transmissão ultrassônica 4128 compreende uma coluna de fixação estendendo-se longitudinalmente 4129 em uma extremidade proximal 4131 do guia de onda 4128 para ser acoplado à superfície 4166 do cabo ultrassônico 4114 por uma conexão rosqueada, como o prisioneiro 4133. Ou seja, o guia de onda de transmissão ultrassônica 4128 e o cabo ultrassônico 4114 podem ser acoplados mecanicamente por meio de uma conexão rosqueada entre os mesmos para engatar de maneira rosqueável e acoplar acusticamente o guia de onda de transmissão ultrassônica 4128 e o cabo ultrassônico 4114. Em uma modalidade, quando o cabo ultrassônico 4114 é inserido através da abertura proximal 4156, o cabo ultrassônico 4114 pode ser preso ao guia de onda 4128 com uma chave dinamométrica ou torquímetro. Em outras modalidades, o acoplamento do guia de onda distal pode ser preso à extremidade proximal do guia de onda de transmissão ultrassônica 4128. O cabo ultrassônico 4114 compreende também uma porção de aro distal 4158 com uma crista circunferencial 4160 configurada para engatar o cabo 4102 através da abertura proximal 4156. Como descrito em mais detalhe a seguir, a porção de aro distal 4158 pode compreender um ou mais contatos elétricos configurados para serem acoplados eletricamente ao conjunto de cabo 4102, por exemplo, para receber instruções de operação de controle de energia elétrica do usuário através do conjunto de cabo 4102.

[00511] Em uma modalidade, o conjunto de cabo 4102 compreende um gatilho 4120 e um cabo fixo 4122. O cabo fixo 4122 pode estar associado integralmente ao conjunto de cabo 4102 e o gatilho 4120 pode ser móvel em relação ao cabo fixo 4122. O gatilho 4120 é móvel na direção 4121a em direção ao cabo fixo 4122 quando o usuário aplica uma força de compressão no gatilho 4120. O gatilho 4120 pode ser tensionado na direção 4121b de modo que seja movido na direção 4121b quando o usuário libera a força de compressão do gatilho 4120. O gatilho exemplificador 4120 inclui também uma extensão de gancho do gatilho 4124 para fornecer uma porção de interface adicional a partir da qual o gatilho 4120 pode ser operado.

[00512] A Figura 95 mostra uma seção transversal do conjunto de cabo de acordo com várias modalidades. O conjunto de cabo 4102 compreende um gatilho 4120 móvel nas direções 4121a e 4121b em relação a um cabo fixo 4122. O gatilho 4120 é acoplado a um mecanismo de articulação para converter o movimento giratório do gatilho 4120 nas direções 4121a e 4121b em um movimento linear de um elemento atuador tubular reciprocante 4138 ao longo do eixo longitudinal "T". O gatilho 4120 compreende um primeiro conjunto de flanges 4182 com aberturas, formadas nos mesmos para receber um primeiro pino de gancho 4176a. O primeiro pino de gancho 4176a é também localizado através de um conjunto de aberturas formado na extremidade distal do gancho 4174. O gatilho 4120 compreende também um segundo conjunto de flanges 4180 para receber uma primeira extremidade 4176a de um conector 4176. Quando o gatilho 4120 é girado de forma articulada, o gancho 4174 é transladado horizontalmente ao longo do eixo longitudinal "T". Dessa forma, com referência à Figura 93, quando o gatilho 4120 é pressionado na direção 4121a, o elemento atuador tubular reciprocante 4138 se move na direção 4146a para fechar os elementos de garra que compreendem o braço de garra 4150 e a lâmina 4152 do conjunto de atuador de extremidade 4112. Quando liberado, o gatilho 4120 pode ser forçado a se mover na direção 4121B quando a força de compressão é liberada. Consequentemente, o gancho 4174 e o elemento atuador tubular reciprocante 4138 se movem na direção 4146b para abrir as garras do conjunto de atuador de extremidade 4112. Em algumas modalidades, uma mola 5051 (Figura 105) é acoplada entre o gancho 4174 e o conjunto de cabo 4102. A mola 5051 força o gatilho 4120 para a posição aberta mostrada na Figura 95.

[00513] Adicionalmente ao descrito acima, o conjunto giratório distal 4106 pode estar situado em uma extremidade distal do conjunto de cabo 4102 quando o cabo ultrassônico 4114 é recebido e acoplado mecânica e acusticamente ao conjunto de cabo 4102. Em uma modalidade, o conjunto giratório distal 4106 compreende um botão no formato de anel ou colar 4134. O botão giratório distal 4134 é configurado para ser acoplado mecanicamente ou por atrito com o cabo ultrassônico 4114. Conforme discutido anteriormente, o cabo ultrassônico 4114 é acoplado mecanicamente ao conjunto de haste endoscópica alongada 4110. Dessa forma, girar o botão giratório 4134 faz girar o cabo ultrassônico 4114 e o conjunto de haste endoscópica alongada 4110 na mesma direção 4170.

[00514] Em várias modalidades, o instrumento cirúrgico ultrassônico 4100 pode compreender uma ou mais interfaces de usuário para fornecer instruções de controle de energia elétrica para controlar a operação do instrumento 4100. Por exemplo, em uma modalidade, um usuário pode empregar um pedal comutador 4111 para ativar fornecimento de energia ao cabo ultrassônico 4114. Em algumas modalidades, o instrumento cirúrgico ultrassônico 4100 compreende uma ou mais chaves de ajuste de energia elétrica para ativar o cabo ultrassônico 4114 e/ou para ajustar uma ou mais configurações de energia para o cabo ultrassônico 4114. As Figuras 93 a 95 ilustram conjuntos de cabo 4102 que compreendem um conjunto de chave 4108. O conjunto de chave 4108 pode compreender uma interface de usuário associada a uma chave de alternância ou comutadora 4132a, 4132b, por exemplo. Em uma modalidade, o conjunto de chave 4108 pode ser ao menos parcialmente associado ao conjunto de cabo 4102 e pode ser implementado como uma chave do tipo comutadora MÍN/MÁX ou de "alternância". Em uma posição, os botões do tipo chave comutadora MÍN/MÁX (ou de "alternância") 4132a, 4132b podem criar um local facilmente acessível para a ativação de potência. Por exemplo, o usuário pode também operar um primeiro botão saliente 4132a para ajustar a potência a um primeiro nível (por exemplo, MÁX) e pode operar o segundo botão saliente 4132b para ajustar a potência a um segundo nível (por exemplo, MÍN). A chave de alternância 4132a, 4132b pode ser acoplada ao gerador 4116 para controlar a operação do instrumento, como a ativação ou o fornecimento de energia para o cabo ultrassônico 4114. Consequentemente, em várias modalidades, a chave de alternância 4132a, 4132b e o gerador 4116 podem ser acoplados eletricamente através de uma conexão giratória. Por exemplo, em certas modalidades, o instrumento cirúrgico 4100 pode compreender uma conexão elétrica giratória que permite que as operações de controle de energia elétrica fornecidas no conjunto de cabo 4102 se comuniquem eletricamente com o gerador 4116 através do cabo ultrassônico 4114. A chave de alternância 4132a, 4132b pode compreender um seletor de controle e/ou uma chave de ativação acoplada eletricamente a uma placa de circuito, por exemplo, uma placa de circuito impresso, um circuito flexível, um circuito rígido-flexível, ou outra configuração adequada. Em uma modalidade, o conjunto de chave 4108 compreende uma chave de alternância que tem uma primeira porção de contato elétrico 4132a e uma segunda porção de contato elétrico 4132b configuradas para modular o ajuste de potência do cabo ultrassônico 4114 entre um nível mínimo de potência (por exemplo, MÍN) e um nível máximo de potência (por exemplo, MÁX). A chave de alternância pode ser acoplada eletricamente a uma porção de cabo de um circuito, que pode incluir, por exemplo, um circuito flexível configurado para ser acoplado eletricamente ao gerador 4116 por meio de uma conexão giratória através do cabo 4114 para controlar a ativação do cabo ultrassônico 4114. Em várias modalidades, o conjunto de chave 4108 compreende uma ou mais chaves de ajuste de energia elétrica para ativar o cabo ultrassônico 4114 para ajustar uma ou mais configurações de energia para o cabo ultrassônico 4114.

[00515] Conforme será compreendido pelos versados na técnica, um gerador 4116 pode fornecer energia de ativação ao cabo ultrassônico 4114 através do cabo 4118, por exemplo. Conforme descrito anteriormente, o conjunto de cabo 4102 pode ser convenientemente usado para fornecer instruções de controle de energia elétrica ao gerador 4116 para controlar o fornecimento de energia ao cabo ultrassônico 4114, por exemplo, através de uma ou mais chaves associadas ao conjunto de chave 4108. Por exemplo, em funcionamento, a uma ou mais chaves 4108 podem ser configuradas para a comunicação elétrica com o gerador 4116 para controlar o fornecimento de energia elétrica e/ou as características operacionais de energia elétrica do instrumento cirúrgico ultrassônico 4100. Deve-se considerar que em ao menos uma modalidade, o gerador 4116 pode ser interno ao cabo 4114.

[00516] Conforme apresentado anteriormente, o cabo ultrassônico 4114 pode ser configurado para girar em relação ao conjunto de cabo 4102 ou a um componente do mesmo através do botão giratório distal 4134, para girar o guia de onda de transmissão ultrassônica 4128 e localizar o conjunto de atuador de extremidade 4112 na orientação adequada durante um procedimento cirúrgico. Consequentemente, em várias modalidades, o cabo ultrassônico 4114 pode ser acoplado eletricamente em um ou mais pontos das operações de controle de energia elétrica fornecidas pelo conjunto de cabo 4102. Por exemplo, em certas modalidades, o instrumento cirúrgico pode compreender uma conexão elétrica giratória que permite que as operações de controle de energia elétrica fornecidas pelo conjunto de cabo 4102 se comuniquem eletricamente com o gerador 4116 através do cabo ultrassônico 4114. Ou seja, em uma modalidade, o conjunto de cabo 4102 e o cabo ultrassônico 4114 são acoplados eletricamente por meio de uma conexão elétrica giratória de um módulo de conectores 4190.

[00517] A Figura 96 ilustra um módulo de conectores 4200 de acordo com várias modalidades. O módulo de conectores 4200 é mostrado acoplado a um circuito flexível 4202 e uma porção distal 4204 de um cabo 4114, que também é mostrado em uma vista isolada no quadro tracejado. O módulo de conectores 4200 compreende um compartimento 4206 e um acoplamento giratório 4208. Embora não mostrado, o módulo de conectores 4200 e o cabo ultrassônico 4114 podem ser posicionados dentro da abertura 4156 do conjunto de cabo 4102 de modo que o cabo ultrassônico 4114 ou o guia de onda 4128 fique posicionado dentro de um orifício central 4210 definido pelo compartimento 4206 e uma porção distal 4204 do cabo seja assim recebida e acoplada pelo módulo de conectores 4200. Conforme descrito anteriormente, o cabo ultrassônico 4114 pode ser acoplado mecânica e acusticamente ao guia de onda 4128, que pode ser estruturado para ser acoplado operacionalmente a um conjunto de atuador de extremidade 4112. O cabo ultrassônico 4114 pode também ser giratório em relação ao compartimento 4206 do módulo de conectores 4200, que pode fornecer uma conexão elétrica giratória entre o cabo ultrassônico 4114 e um circuito de controle ou de interface de usuário que compreende uma interface de usuário, como o conjunto de chave 4108 associado de modo operacional ao circuito flexível 4202.

[00518] Na modalidade ilustrada, o circuito de controle ou de interface de usuário compreende o circuito flexível 4202. Por exemplo, a conexão elétrica giratória pode compreender uma comunicação elétrica ou caminho condutivo ao longo do qual as instruções ou sinais de operação de controle de energia elétrica fornecidos por um usuário na interface de usuário, por exemplo, através do conjunto de chave 4108, pode ser acoplada eletricamente ao gerador 4116, por exemplo, através do cabo ultrassônico 4114. Consequentemente, as instruções ou sinais de operação de controle de energia elétrica podem ser recebidos pelo gerador 4116, que pode responder alterando o fornecimento de energia para o cabo ultrassônico 4114 para controlar a operação do instrumento 4100. Adicionalmente ao descrito acima, o conjunto de chave 4108 pode compreender ou ser acoplado eletricamente ao circuito flexível 4202, que, por sua vez, pode ser configurado para fornecer uma interface eletromecânica entre as chaves 4132a, 4132b e o gerador 4116 através do cabo 4114. Por exemplo, o circuito flexível 4202 pode compreender um ou mais pontos de comutação 4202a, 4202b configurados para atuação mecânica através das chaves de alternância 4132a, 4132b. Em uma modalidade, o circuito flexível 4202 pode compreender chaves de contato elétrico, como chaves do tipo membrana, que podem ser pressionadas para fornecer um sinal elétrico ao gerador 4116. O circuito flexível 4202 pode compreender um ou mais condutores, como caminhos condutivos, mostrados de modo genérico como 4211, que podem ser fornecidos por fios, traços condutores, ou outros caminhos condutivos conhecidos pelos versados na técnica. Os caminhos condutivos podem ser acoplados eletricamente a um ou mais condutores chaveados ou condutores anelados 4212, 4214, conforme mostrado na vista explodida do módulo de conectores 4200 na Figura 97. O circuito flexível 4202 pode ser acoplado aos condutores anelados 4212, 4214 por meio de uma ou mais pontas ou abas condutivas 4216, 4218 dos respectivos condutores anelados de alimentação 4212, 4214 (descritos a seguir). Deve-se considerar que embora os condutores chaveados sejam genericamente chamados aqui de condutores anelados 4212, 4214 que definem estruturas ou corpos genericamente arqueados que podem compreender um ou mais caminhos condutivos, em várias modalidades, os condutores chaveados podem compreender outras estruturas como trilhos arqueados, por exemplo.

[00519] O módulo de conectores 4200 compreende um condutor anelado externo 4212 e um condutor anelado interno 4214. O condutor anelado externo 4212 e o condutor anelado interno 4214 definem, cada um, uma estrutura genericamente aberta em formato de "O" e são configurados para rotação relativa em relação ao cabo 4114. Cada um dos condutores anelados externo e interno 4212, 4214 pode compreender adicionalmente uma conexão condutiva, por exemplo, uma ponta 4216, 4218, que pode ser acoplada eletricamente ao circuito flexível 4202 através de um ou mais caminhos condutivos 4211, fornecendo assim um caminho condutivo para o módulo de conectores 4200 para comunicação elétrica giratória com o gerador 4116 através do cabo 4114. Consequentemente, um circuito de controle pode ser estabelecido, sendo que o módulo de conectores 4200 fornece uma conexão elétrica giratória entre a interface de usuário, por exemplo, o conjunto de chave 4108, e o cabo 4114.

[00520] Com referência à Figura 97, em várias modalidades, um ou mais conectores 4220, 4222a, 4222b podem ser posicionados para serem móveis em relação a e/ou ao longo de uma porção de um condutor anelado 4212, 4214 que compreende um caminho condutivo. Por exemplo, um conector 4220, 4222a, 4222b pode ser acoplado de forma giratória ao cabo ultrassônico 4114 quando o cabo 4114 é recebido dentro da abertura 4156 para engatar o módulo de conectores 4200. A rotação do cabo ultrassônico 4114 na direção 4170 (vide Figura 93) pode produzir uma rotação correspondente do conector 4220, 4222a, 4222b em torno do eixo longitudinal "T" em relação a um condutor anelado 4212, 4214 correspondente entre uma primeira posição e uma segunda posição. O conector 4220, 4222a, 4222b pode compreender um ou mais contatos condutores 4224a, 4224b, 4226a, 4226b posicionados para serem acoplados eletricamente ao condutor anelado 4212, 4214 correspondente quando o conector 4220, 4222a, 4222b está na primeira posição e na segunda posição. O conector 4220, 4222a, 4222b pode compreender adicionalmente um ou mais contatos de acoplamento do cabo 4228a, 4228b, 4230a, 4230b configurados para serem acoplados eletricamente a uma superfície distal 4232a, 4232b, 4234a, 4234b da porção distal 4204 do cabo ultrassônico 4114 quando o conector 4220, 4222a, 4222b está na primeira posição e na segunda posição.

[00521] Adicionalmente ao descrito acima, em várias modalidades, os conectores 4220, 4220a, 4220a podem ser giratórios em relação a um respectivo condutor anelado 4212, 4214. Os contatos do condutor anelado 4224a, 4224b, 4226a, 4226b podem ser posicionados para girar em torno ou ao longo de uma superfície dos condutores anelados 4212, 4214 quando o cabo 4114 gira em relação ao compartimento 4206. Em uma modalidade, os condutores anelados 4212, 4214 compreendem superfícies ou trilhos arqueados em torno dos quais os contatos do condutor anelado 4224a, 4224b, 4226a, 4226b podem entrar em contato giratório através de uma rotação arqueada estendendo-se a partir de ou entre uma primeira posição e uma segunda posição. Por exemplo, em algumas modalidades, os contatos do condutor anelado 4224a, 4224b, 4226a, 4226b podem compreender contatos de pressão configurados para o contato por pressão com um respectivo condutor anelado 4212, 4214 ao longo de um caminho condutivo arqueado. Em uma modalidade, um ou mais conectores 4220, 4222a, 4222b compreendem um elemento tensionador, como um braço de mola 4236a, 4236b, 4238a, 4238b, para tensionar ou forçar um ou mais contatos do condutor anelado 4224a, 4224b, 4226a, 4226b em direção a um condutor anelado 4212, 4214 para manter o acoplamento elétrico em relação ao condutor anelado 4212, 4214 quando o conector 4220, 4222a, 4222b gira em relação ao condutor anelado 4212, 4214. Em certas modalidades, os contatos do condutor anelado 4224a, 4224b, 4226a, 4226b podem ser forçados contra uma superfície interna ou externa do condutor anelado 4212, 4214 de modo que o condutor anelado possa acoplar eletricamente o conector 4220, 4222a, 4222b com o condutor anelado 4212, 4214 ao longo uma ou mais porções de um movimento arqueado associado ao cabo ultrassônico e/ou a um conector 4220, 4222a, 4222b correspondente. Em outras modalidades, por exemplo, o condutor anelado 4212, 4214 pode compreender um contato de condutor anelado 4224a, 4224b, 4226a, 4226b que pode ser engatável com o condutor anelado 4212, 4214 ao longo de um caminho condutivo por meio de uma porção em gancho ou laço ao redor ou em torno do condutor anelado 4212, 4214.

[00522] Com referência à Figura 98, que mostra uma disposição operacional dos conectores 4220, 4222a, 4222b e condutor anelado 4212, 4214 correspondente, o módulo de conectores pode compreender um condutor anelado externo 4212 e um condutor anelado interno 4214. Em várias modalidades, cada condutor anelado 4212, 4214 pode também definir um caminho condutivo ao longo de uma porção arqueada do condutor anelado 4212, 4214. Pode ser fornecido um conector externo 4220 que é configurado para girar em relação a ou em torno do condutor anelado externo 4212. De modo similar, um conector interno 4222a, 4222b pode ser configurado para girar em relação a ou em torno do condutor anelado interno 4214. Por exemplo, o condutor anelado externo 4212 e o condutor anelado interno 4214 podem compreender pontas condutivas 4216, 4218 configuradas para se conectarem eletricamente ao circuito flexível 4202 através das fendas 4242, 4244 definidas no compartimento 4206. Em uma modalidade, as pontas condutivas 4216, 4218 podem, ao menos parcialmente, prender o condutor anelado externo 4212 e o condutor anelado interno 4214 para permitir rotação relativa em relação aos conectores 4220, 4222a, 4222b. Cada conector 4220, 4222a, 4222b pode compreender um ou mais contatos condutores 4224a, 4224b, 4226a, 4226b posicionados para serem acoplados eletricamente a um condutor anelado 4212, 4214 correspondente quando o conector 4220, 4222a, 4222b está na primeira posição e na segunda posição. Cada conector 4220, 4222a, 422b pode compreender um ou mais contatos de acoplamento do cabo 4228a, 4228b, 4230a, 4230b configurados para serem acoplados eletricamente a uma superfície distal 4232a, 4232b, 4234a, 4234b da porção distal 4204 do cabo ultrassônico 4114. Por exemplo, os contatos do condutor anelado 4224a, 4224b, 4226a, 4226b podem ser girados em torno do eixo longitudinal entre uma primeira posição e uma segunda posição de modo que os contatos do condutor anelado 4224a, 4224b, 4226a, 4226b mantenham contato elétrico com o condutor anelado 4212, 4214 correspondente através da rotação.

[00523] O conector externo pode compreender um par de contatos do condutor anelado 4224a, 4224b que podem ser acoplados a braços de mola 4236a, 4236b para forçar os contatos 4224a, 4224b em direção a uma superfície interna do anel externo 4212. Em uma modalidade, o conector interno 4214 compreende um par de contatos do condutor anelado 4226a, 4226b fixados a braços de mola 4238a, 4238b estruturados para forçar os contatos 4226a, 4226b em direção a uma superfície externa do anel interno 4214. O conector interno 4222a, 4222b compreende uma primeira porção 4222a e uma segunda porção 4222b, entretanto, em certas modalidades, o conector interno 4222a, 4222b pode compreender uma estrutura unitária. Por exemplo, o conector interno 4222a, 4222b pode compreender uma parte estrutural condutiva ou não condutiva estendendo-se entre o par de contatos do condutor anelado 4226a, 4226b.

[00524] Conforme apresentado anteriormente, em várias modalidades, um módulo de conectores 4202 compreende um ou mais conectores 4220, 4222a, 4222b posicionados para girar em relação a um conjunto de cabo, um compartimento 4206, uma interface de usuário 4108, um gatilho 4120 e/ou um caminho condutivo associado a um condutor anelado 4212, 4214 (vide Figuras 94 e 98 a 99). De acordo com várias modalidades, os conectores 4220, 4222a, 4222b compreendem um ou mais contatos de acoplamento do cabo 4228a, 4228b, 4230a, 4230b estruturados para serem engatados e acoplados eletricamente à porção distal 4204 do cabo ultrassônico 4114 (Figura 96). Em uma modalidade, os contatos de acoplamento do cabo 4228a, 4228b, 4230a, 4230b podem compreender um elemento de engate estruturado para engatar a porção distal 4204 do cabo ultrassônico 4114 para, ao menos parcialmente, acoplar de forma giratória o respectivo conector 4220, 4222a, 4222b ao cabo ultrassônico 4114.

[00525] Em uma modalidade, o conector externo 4220 compreende um par de contatos de acoplamento externos do cabo 4228a, 4228b acoplados eletricamente com o par de contatos anelados externos 4224a, 4224b para fornecer um caminho elétrico condutivo entre a porção distal do cabo e o condutor anelado externo 4212. Cada par de contatos de acoplamento do cabo 4228a, 4228b é estruturado para se estender através de uma respectiva fenda 4246a, 4246b definida no acoplamento giratório 4210. Conforme explicado em mais detalhes a seguir, o acoplamento giratório 4210 pode ser configurado para acoplar com a rotação do cabo ultrassônico 4114. Por exemplo, em várias modalidades, o acoplamento giratório 4210 é configurado para fornecer uma estrutura giratória para acoplar a rotação do cabo ultrassônico 4114 aos conectores 4220, 4222a, 4222b.

[00526] O par de contatos de acoplamento do cabo 4228, 4228b ilustrado na Figura 98 compreende extensões curvas estruturadas para engatar e acoplar eletricamente a um ou mais contatos elétricos dispostos ao longo de uma primeira superfície distal 4232a, 4232b do cabo ultrassônico 4114. Como ilustrado, as extensões curvas do par de contatos de acoplamento externos do cabo 4228a, 4228b podem operar para, ao menos parcialmente, auxiliar no acoplamento da rotação do cabo ultrassônico 4114 para realizar uma rotação correspondente com o conector externo 4220. Por exemplo, as extensões curvas podem compreender um elemento de engate que compreende uma borda estruturada para engatar por atrito à primeira superfície distal 4232a, 4232b ou ser posicionável dentro de um sulco ou borda definida na primeira superfície distal 4232a, 4232b para acoplar de forma giratória o cabo ultrassônico 4114 e o acoplamento giratório 4210. Em certas modalidades, os contatos de acoplamento externos do cabo 4228a, 4228b estendem-se dos elementos tensionadores ou braços de mola 4248a, 4248b configurados para forçar ou tensionar os contatos de acoplamento externos do cabo 4228a, 4228b para fora do eixo longitudinal "T" e/ou em direção à primeira superfície distal 4232a, 4232b. Em uma modalidade, o conector externo 4220 compreende uma ou mais abas 4250a, 4250b, como projeções ou presilhas, estruturadas para prender o conector 4220. Por exemplo, a primeira aba 4250a pode ser recebida na fenda 4252 definida no acoplamento giratório 4208 e uma segunda aba 4250b pode se prender a e/ou ser compressível contra uma porção do acoplamento giratório 4208 para manter uma posição ou orientação do conector 4220 (Figura 100).

[00527] Em uma modalidade, o conector interno 4222a, 4222b compreende um par de contatos de acoplamento internos do cabo 4230a, 4230b acoplados eletricamente ao par de contatos internos do condutor anelado 4226a, 4226b para fornecer um caminho elétrico condutivo entre o cabo ultrassônico 4114 e o condutor anelado interno 4214. O par de contatos de acoplamento externos do cabo 4230a, 4230b é, cada um, estruturado para se estender através de uma fenda 4254a, 4254b definida no acoplamento giratório 4210 e compreender extensões curvas definindo bordas estruturadas para engatar e acoplar eletricamente a um ou mais contatos elétricos dispostos ao longo de uma segunda superfície distal 4234a, 4234b da porção distal 4204 do cabo ultrassônico 4114. Como ilustrado, as extensões curvas podem operar para, ao menos parcialmente, auxiliar no acoplamento da rotação do cabo ultrassônico 4114 (Figura 96) para realizar uma rotação correspondente com o conector interno 4222a, 4222b. Por exemplo, as extensões curvas podem compreender elementos de engate estruturados para engatar por atrito à segunda superfície distal 4234a, 4234b ou ser posicionáveis dentro de um sulco ou borda definida na segunda superfície distal 4234a, 4234b para acoplar de forma giratória com a rotação do cabo ultrassônico 4114. Em várias modalidades, os contatos de acoplamento internos do cabo 4230a, 4230b estendem-se dos elementos tensionadores que compreendem braços de mola 4258a, 4258b configurados para fornecer uma força ou tensão aos contatos de acoplamento do cabo 4230a, 4230b para fora do eixo longitudinal "T" e/ou em direção à segunda superfície distal 4234a, 4234b do cabo 4114. Em várias modalidades, o conector interno 4220a, 4220b compreende adicionalmente uma ou mais abas 4256a, 4256b para prender o conector em uma orientação desejada. Por exemplo, o conector interno 4220a, 4220b pode compreender uma primeira aba 4256a e uma segunda aba 4256b. A primeiro e a segunda abas 4256a, 4256b podem ser configuradas para serem recebidas em uma fenda definida no acoplamento giratório 4210 ou serem presas e/ou comprimidas contra uma porção do acoplamento giratório 4210 (não mostrado).

[00528] Em várias modalidades, a porção distal 4204 do cabo ultrassônico 4114 pode compreender uma ou mais superfícies de contato distais 4232a, 4232b, 4234a, 4234b, mostradas de modo geral na área isolada tracejada da Figura 96. As superfícies de contato distais 4232a, 4232b, 4234a, 4234b podem fornecer contatos elétricos ou pontos de contato que podem ser acoplados eletricamente aos condutores anelados 4212, 4214 através dos conectores 4220, 4222a, 4222b. Em algumas modalidades, acoplar eletricamente o cabo 4114 com os condutores anelados 4212, 4214 pode completar um circuito elétrico que compreende um circuito de interface de usuário, como o circuito flexível 4202, e o gerador 4116, conforme descrito anteriormente.

[00529] Em uma modalidade, o cabo 4114 pode compreender superfícies de contato distais 4232a, 4232b, 4234a, 4234b dispostas sobre ou dentro de um aro distal 4205 posicionado ao longo da porção distal 4204 do cabo 4114. O aro distal 4205 pode definir um ou mais sulcos que definem as superfícies de contato distais 4232a, 4232b, 4234a, 4234b que compreendem uma ou mais contatos elétricos ou superfícies de contato. As superfícies de contato podem compreender, por exemplo, folheamento a ouro ou outro material adequado de contato elétrico condutivo conhecido na técnica. Em uma modalidade, esse aro distal 4205 pode definir sulcos longitudinais ou circunferenciais dimensionados para complementar ou receber um contato de acoplamento do cabo 4228a, 4228b, 4230a, 4230b. Por exemplo, o aro distal 4205 pode definir um ou mais sulcos ao longo das superfícies de contato distais 4232a, 4232b, 4234a, 4234b para acoplar por encaixe um respectivo contato de acoplamento do cabo 4228a, 4228b, 4230a, 4230b de modo que as superfícies de contato distais 4232a, 4232b, 4234a, 4234b e os respectivos contatos de acoplamento do cabo 4228a, 4228b, 4230a, 4230b possam ser acoplados por atrito, eletricamente e de forma giratória quando o módulo de conectores 4200 recebe o cabo 4114. Em uma modalidade, as superfícies de contato distais 4232a, 4232b, 4234a, 4234b e os respectivos contatos de acoplamento do cabo 4228a, 4228b, 4230a, 4230b podem se acoplar em uma configuração macho-fêmea ou trava- e-chave. Em certas modalidades, as superfícies de contato distais 4232a, 4232b, 4234a, 4234b compreendem um ou mais cristas circunferenciais estendendo-se ao redor de uma circunferência interna do aro distal 4205 para acoplar eletricamente com os respectivos contatos de acoplamento do cabo 4228a, 4228b, 4230a, 4230b ao longo da totalidade ou parte das cristas circunferenciais. Em várias modalidades, as superfícies de contato distais 4232a, 4232b, 4234a, 4234b compreendem contatos elétricos circunferenciais folheados a ouro dispostos sobre as cristas circunferenciais no interior da superfície interna do aro distal 4205, conforme mostrado na Figura 96.

[00530] As superfícies de contato distais 4232a, 4232b, 4234a, 4234b podem ser acopladas eletricamente ao gerador 4116 por meio de pontas ou terminais estendendo-se através do cabo 4114 e fio metálico 4118 para transmitir sinais de controle elétrico da interface de usuário, por exemplo, o conjunto de chave 4108, para controlar uma operação do instrumento cirúrgico ultrassônico 4100. Consequentemente, em uma modalidade, o circuito flexível 4202 pode ser configurado para fazer a interface com as chaves 4132a, 4132b e fornecer sinais elétricos ao longo dos caminhos condutivos 4211 até as pontas condutivas 4216, 4218, que, por sua vez, fornecem conexão elétrica aos conectores 4220, 4222a, 4222b através dos condutores anelados 4212, 4214, que, por sua vez, acoplam-se eletricamente, através dos contatos de acoplamento do cabo 4228a, 4228b, 4230a, 4230b, às superfícies de contato distais 4232a, 4232b, 4234a, 4234b dispostas junto à porção distal do cabo ultrassônico 4114 para criar um caminho condutivo para o gerador 4116 através do cabo ultrassônico 4114 e cabo 4118.

[00531] De acordo com várias modalidades, o módulo de conectores 4202 compreende um fuso 4240. O fuso pode se estender a partir do compartimento 606 ao longo do eixo longitudinal "T" e pode definir um orifício central 4210 ao longo do eixo longitudinal "T" dimensionado para receber um comprimento do cabo 4114 e/ou guia de onda 4128 através do mesmo. Conforme mostrado nas Figuras 96 a 97, o fuso estende-se de maneira proximal a partir do compartimento 4206 ao longo do eixo longitudinal "T". O acoplamento giratório 4208 é montado de maneira giratória sobre o fuso 4240 para girar em torno do eixo longitudinal "T" em relação ao compartimento 4206. Em certas modalidades, o fuso 4240 compreende uma ou mais estruturas de retenção 4260a, 4260b estruturadas para prender e, portanto, limitar o deslocamento longitudinal do acoplamento giratório 4208.

[00532] A Figura 99 ilustra os condutores anelados 4212, 4214 montados ou de outro modo posicionados em relação ao compartimento 4206 de modo que o cabo 4114 possa girar em relação aos condutores anelados 4212, 4214. Uma ou mais porções dos condutores anelados 4212, 4214 podem se estender através de fendas definidas no compartimento 4206 para fornecer um ponto de âncora em relação ao compartimento 4206. Conforme descrito anteriormente, os condutores anelados 4212, 4214 podem compreender pontas 4216, 4218 estendendo-se através das fendas 4242, 4244 definidas no compartimento. Como mostrado na Figura 97 e na Figura 99, o condutor anelado externo 4212 inclui duas abas 4262a, 4262b dimensionadas para serem recebidas dentro de duas fendas de retenção 4264a, 4264b definidas no compartimento 4206. Em várias modalidades, os condutores anelados 4212, 4214 e/ou o compartimento podem compreender recursos de posicionamento adicionais como ganchos, travas, presilhas, ou adesivos, por exemplo, que podem ser usado para posicionar os condutores anelados 4212, 4214 em posição adjacente ao compartimento 4206 para permitir a rotação relativa entre o cabo ultrassônico 4114 e os condutores anelados 4212, 4214. Na Figura 99, o condutor anelado interno 4214 compreende uma circunferência interna 4266 (vide Figura 97) configurada para acoplar por encaixe uma superfície 4268 estendendo-se a partir do compartimento 4206. Em uma modalidade, o condutor anelado interno 4212 pode ser aderido à superfície 4268 por atrito e/ou com um adesivo.

[00533] A Figura 100 ilustra uma vista em perspectiva de uma porção distal do acoplamento giratório 4210 que tem dispostos em seu interior condutores anelados internos e externos 4212, 4214 e conectores internos e externos correspondentes 4220, 4222a, 4222b. O acoplamento giratório 4210 compreende uma pluralidade de fendas internas configuradas para receber e reter em seu interior os conectores internos e externos 4220, 4222a, 4222b. Deve-se considerar que várias modalidades podem compreender uma configuração de fendas diferente daquela mostrada na Figura 100. Por exemplo, em várias modalidades, o acoplamento giratório pode conter extensões de posicionamento para posicionar os conectores. Em uma modalidade, uma ou mais porções dos conectores 4220, 4222a, 4222b podem ser aderidas ao acoplamento giratório com um adesivo. Na modalidade ilustrada, o acoplamento giratório compreende uma fenda externa 4270a, 4270b, 4270c para receber o condutor anelado externo 4212. A fenda externa 4270a, 4270b, 4270c pode ser dimensionada para permitir a rotação relativa entre o acoplamento giratório 4210 e o condutor anelado externo 4212. O acoplamento giratório 4210 pode, ainda, definir uma fenda 4280 para receber o conector externo 4220. A fenda 4280 é posicionada para dentro em direção ao eixo longitudinal "T" (vide Figura 96) em relação à fenda externa 4270a, 4270b, 4270c. A fenda 4280 compreende fendas de braço de mola 4282a, 4282b dimensionadas para receber os braços de mola 4236a, 4248a e 4236b, 4248b, respectivamente. Adjacente às fendas dos braços de mola 4282a, 4282b, a fenda 4280 define as fendas 4284a, 4284b, que são dimensionadas para receber os contatos dos condutores anelados externos 4224a, 4224b, respectivamente. A fenda 4280 define adicionalmente as fendas 4286a, 4286b, que são dimensionadas para receber os contatos de acoplamento externos do cabo 4228a, 4228b e estendem-se de maneira proximal até as fendas 4246a, 4246b (a fenda 4246b é mostrada na Figura 96). O acoplamento giratório 4210 pode definir adicionalmente a fenda 4296b para receber o condutor anelado interno 4214 e a fenda 4281 para receber os conectores internos 4222a, 4222b. A fenda 4281 é posicionada para dentro em direção ao eixo longitudinal "T" (vide Figura 96) em relação às fendas dos braços de mola 4288a, 4288b e é dimensionada para receber os braços de mola 4238a, 4238b, respectivamente. Adjacente a uma extremidade de cada fenda dos braços de mola 4288a, 4288b, o acoplamento giratório define uma fenda de contato de anel interno 4290a, 4290b para receber os contatos de anel internos 4226a, 4226b, respectivamente. Adjacente à outra extremidade de cada fenda dos braços de mola 4288a, 4288b, o acoplamento giratório define as fendas 4292a, 4292b, que são dimensionadas para receber contatos de acoplamento internos do cabo 4230a, 4230b, respectivamente, e respectivamente se estender de maneira proximal até as fendas 4254a, 4254b (a fenda 4254b é mostrada na Figura 96).

[00534] O acoplamento giratório define ainda um orifício 4294 dimensionado para ser montado em torno do fuso 4240. Uma superfície circunferencial interna proximal 4296a do acoplamento giratório define uma porção do orifício 4294 que compreende um diâmetro menor em relação a uma superfície circunferencial interna mais distal que define a fenda 4296b. O diâmetro menor da superfície circunferencial interna proximal que define a fenda 4296a pode reduzir o atrito rotacional em torno do fuso 4240 e pode fornecer espaço adicional para componentes, como os condutores anelados 4212, 4214 e os conectores 4220, 4222a, 4222b, para serem posicionados em torno do fuso 4240 dentro do acoplamento giratório 4210. O acoplamento giratório 4210 inclui adicionalmente uma superfície circunferencial externa proximal 4298a que compreende um diâmetro menor em relação a uma superfície circunferencial externa distal 4298b. O diâmetro menor da superfície circunferencial externa distal 4298a pode fornecer espaço adicional para componentes, como os condutores anelados 4212, 4214 e os conectores 4220, 4222a, 4222b, para serem posicionados em torno do fuso 4240 dentro do acoplamento giratório 4210. Deve-se considerar que condutores anelados e conectores adicionais podem ser fornecidos para, por exemplo, fornecer conexões elétricas giratórias adicionais.

[00535] As Figuras 101 a 103 ilustram um módulo de conectores 4300 de acordo com várias modalidades. Em uma modalidade, o módulo de conectores pode ser útil em instrumentos cirúrgicos ultrassônicos similares àqueles descritos anteriormente com referência às Figuras 96 a 99. Portanto, para fins de brevidade, características e recursos similares podem ser identificados por números similares e podem não ser descritos em detalhes similares. Entretanto, deve-se compreender que as várias características e recursos podem ser igualmente úteis e compartilhar descrições similares àquelas apresentadas anteriormente em relação a módulo de conectores 4190, ao módulo de conectores 4200 e ao instrumento cirúrgico ultrassônico 4100. Por exemplo, o módulo de conectores 4300 pode ser acoplado a um circuito associado a uma interface de usuário, que pode ser similar ao circuito flexível 4202. O módulo de conectores 4300 pode, também, ser acoplado a uma porção distal 4304 de um cabo ultrassônico (vide Figuras 93 a 94). O módulo de conectores 4300 compreende um compartimento 4306 e um acoplamento giratório 4308 e pode ser posicionável no interior de um conjunto de cabo (por exemplo, conjunto de cabo 4102 mostrado nas Figuras 93-95). Conforme descrito anteriormente, o cabo ultrassônico pode ser acoplado mecânica e acusticamente a um guia de onda, que pode ser estruturado para ser acoplado operacionalmente a um conjunto de atuador de extremidade. O cabo ultrassônico pode também ser giratório em relação ao compartimento do módulo de conectores 4306, que pode fornecer uma conexão elétrica giratória entre o cabo ultrassônico e a interface de usuário. O módulo de conectores 4300 pode incluir um fuso 4340 estendendo-se de maneira genericamente proximal a partir do compartimento 4306 ao longo de um eixo longitudinal. O acoplamento giratório 4308 pode ser montado de maneira giratória sobre o fuso 4340 para rotação em torno do mesmo em relação ao compartimento 4306. O fuso 4340 inclui uma ou mais estruturas de retenção 4360a, 4360b estruturadas para prender e, portanto, limitar o deslocamento longitudinal do acoplamento giratório 4308.

[00536] O conjunto de chave 4300 inclui um par de contatos de acoplamento externos do cabo 4328, 4328b que compreende contatos de pressão estruturados para acoplar eletricamente a um ou mais contatos elétricos dispostos ao longo de uma primeira superfície distal 4332a, 4332b do cabo ultrassônico. Os contatos de acoplamento externos do cabo 4328a, 4328b podem se estender a partir dos elementos tensionadores ou braços de mola 4348a, 4348b (vide Figura 103) e são configurados para forçar ou tensionar os contatos de acoplamento externos do cabo 4328a, 4328b para fora do eixo longitudinal e/ou em direção à primeira superfície distal 4332a, 4323b. Os contatos de acoplamento externos do cabo 4328a, 4328b podem ser estruturados para, respectivamente, se estender através de uma fenda 4346a, 4346b definida no acoplamento giratório 4310 e compreendem contatos de pressão estruturados para acoplar eletricamente a um ou mais contatos elétricos dispostos ao longo de uma primeira superfície distal 4332a, 4332b da porção distal 4304 do cabo ultrassônico.

[00537] Em uma modalidade, o conjunto de chave 4300 inclui um par de contatos de acoplamento internos do cabo 4330a, 4330b que compreende contatos de pressão estruturados para acoplar eletricamente a um ou mais contatos elétricos dispostos ao longo de a segunda superfície distal 4334a, 4334b do cabo ultrassônico. Os contatos de acoplamento internos do cabo 4330a, 4330b podem se estender a partir dos elementos tensionadores ou braços de mola 4358a, 4358b (vide Figura 103) e são configurados para forçar ou tensionar os contatos de acoplamento internos do cabo 4330a, 4330b para fora do eixo longitudinal e/ou em direção à segunda superfície distal 4334a, 4334b. Os contatos de acoplamento externos do cabo 4330a, 4330b podem ser estruturados para, respectivamente, se estender através de uma fenda 4354a, 4354b definida no acoplamento giratório 4310 e compreender contatos de pressão estruturados para acoplar eletricamente a um ou mais contatos elétricos dispostos ao longo de uma segunda superfície distal 4334a, 4334b da porção distal 4304 do cabo ultrassônico.

[00538] Conforme mostrado mais claramente nas Figuras 101 a 102, o módulo de conectores 4300 compreende um ou mais recursos de engate 4399a, 4399b, 4399c, 4399d estruturados para engatar o cabo ultrassônico. Os recursos de engate 4399a, 4399b, 4399c, 4399d podem compreender uma ou mais projeções, presilhas, ou "agarradores" formados ao redor do acoplamento giratório 4310. Os recursos de engate 4399a, 4399b, 4399c, 4399d são estruturados para acoplar por encaixe a uma superfície do cabo ultrassônico. Os recursos de engate podem compreender um ou mais materiais poliméricos maleáveis, resilientes e flexíveis posicionados sobre o acoplamento giratório. Em uma modalidade, os recursos de engate 4399a, 4399b, 4399c, 4399d são dimensionados para prender um diâmetro do instrumento ultrassônico. Por exemplo, os recursos de engate 4399a, 4399b, 4399c, 4399d podem definir um diâmetro que é subdimensionado em relação a uma dimensão do cabo ultrassônico para criar um encaixe de interferência por atrito. Em várias modalidades, o cabo pode compreender uma porção distal 4304 que define uma crista ou sulco configurado para receber uma porção dos recursos de engate 4399a, 4399b, 4399c, 4399d. Em uma modalidade, o engate 4399a, 4399b, 4399c, 4399d pode ser configurado para flexionar para dentro em direção ao eixo longitudinal para receber o cabo e ao mesmo tempo proporcionar tensão para fora do eixo longitudinal para acoplar de forma giratória com o cabo depois que o cabo é recebido.

[00539] A Figura 103 ilustra uma vista distal do acoplamento giratório 4310 que tem dispostos em seu interior condutores anelados internos e externos 4312, 4314 e conectores internos e externos correspondentes 4320, 4322a, 4322b. Os conectores internos e externos 4320, 4322a, 4322b são giratórios em relação ao condutor anelado externo 4312 e a um condutor anelado interno 4314. O condutor anelado externo 4312 e o condutor anelado interno 4314 compreendem pontas condutivas 4316, 4318 configuradas para se conectarem eletricamente à interface de usuário através de fendas definidas no compartimento 4306, que podem ser similares às fendas 4342, 4344. Cada conector 4320, 4322a, 4322b compreende um par de contatos condutores 4324a, 4324b, 4326a, 4326b posicionados para acoplar eletricamente ao condutor anelado correspondente 4312, 4314 quando o conector 4320, 4322a, 4322b está na primeira posição e na segunda posição, e um par de contatos de acoplamento do cabo 4328a, 4328b, 4330a, 4330b configurados para acoplar eletricamente a uma superfície distal 4332a, 4332b, 4334a, 4334b da porção distal 4304 do cabo ultrassônico. Por exemplo, os contatos do condutor anelado 4324a, 4324b, 4326a, 4326b podem ser girados em torno de um eixo longitudinal entre uma primeira posição e uma segunda posição de modo que os contatos do condutor anelado 4324a, 4324b, 4326a, 4326b mantenham contato elétrico com o condutor anelado correspondente 4312, 4314 através da rotação.

[00540] O conector externo 4312 compreende um par de contatos do condutor anelado 4324a, 4324b acoplados a braços de mola 4336a, 4336b estruturados para forçar os contatos 4324a, 4324b em direção a uma superfície interna do anel externo 4312. O par de contatos de acoplamento externos do cabo 4328a, 4328b é acoplado eletricamente com o par de contatos anelados externos 4324a, 4324b para fornecer um caminho elétrico condutivo entre a porção distal 4304 do cabo e o anel externo. O conector interno 4314 compreende um par de contatos do condutor anelado 4326a, 4326b acoplados eletricamente ao par de contatos de acoplamento do cabo 4320a, 4320b e são fixados a braços de mola 4338a, 4338b estruturados para forçar os contatos do condutor anelado 4326a, 4326b em direção a uma superfície externa do anel interno 4314. O conector interno 4322a, 4322b compreende uma primeira porção 4322a e uma segunda porção 4322b.

[00541] O acoplamento giratório 4310 forma um orifício central 4394 definido por uma superfície giratória proximal 4396a e uma fenda distal 4396b. O acoplamento giratório 4310 compreende uma pluralidade de fendas dimensionadas para receber os condutores anelados 4312, 4314 e conectores correspondentes 4320, 4322a, 4322b. A configuração de fendas mostrada na Figura 103 é similar à configuração de fendas mostrada na Figura 100 e, para fins de brevidade, não será descrita em detalhes. Por exemplo, o acoplamento giratório compreende uma fenda 4370 para receber o condutor anelado externo 4312 e uma fenda 4396b para receber condutor anelado interno 4314. O acoplamento giratório define a fenda 4380, que é dimensionada para receber o conector externo 4312. O acoplamento giratório define também a fenda 4388a para receber a primeira porção do conector interno 4322a, e a fenda 4388b para receber a segunda porção do conector interno 4322b. As fendas 4346a, 4346b compreendem uma área circunferencial voltada para fora do eixo longitudinal. As fendas 4392a, 4392b definem uma estrutura de sulcos arqueada voltada para fora para receber os contatos de acoplamento internos do cabo 4330a, 4320b.

[00542] As Figuras 104 e 105 ilustram uma modalidade de um conjunto de cabo 5000 que emprega um exclusivo e inovador conjunto de chave, genericamente designado como 5020. Em várias modalidades, o conjunto de cabo 5000 pode ser similar em design e uso a outros conjuntos de cabo aqui revelados. Consequentemente, as características que são comuns a outras disposições de conjunto de cabo que foram descritas anteriormente não serão discutidas em detalhes além do necessário para a compreensão do design e do funcionamento do conjunto de cabo 5000.

[00543] Em ao menos uma modalidade, o conjunto de cabo 5000 pode compreender dois segmentos de compartimento do cabo que são configurados para serem acoplados juntos para formar um compartimento do cabo 5002. Por exemplo, um segmento esquerdo de compartimento do cabo 5004 é mostrado na Figura 104 e um segmento direito de compartimento do cabo 5006 é mostrado na Figura 105. Os segmentos de compartimento do cabo 5004, 5006 pode ser, cada um, fabricados a partir de um plástico ou outro material polimérico e podem ser acoplados juntos por prendedores como parafusos, cavilhas, recursos de encaixe por pressão, adesivo, etc. Os segmentos de compartimento do cabo 5004, 5006 cooperam para formar um compartimento do cabo 5002 que tem uma porção "fixa" de cabo que pode formar uma empunhadura de pistola 5008 que pode ser facilmente empunhada e manipulada com apenas uma das mãos. Como pode ser visto na Figura 104, o segmento esquerdo de compartimento do cabo 5004 pode ter um contorno de maneira a estabelecer uma área de "sulco do polegar", designada genericamente como 5010. Os elementos versados na técnica reconhecerão prontamente que quando um médico segura a empunhadura de pistola 5008 em sua mão direita, por exemplo, o polegar do médico pode ser posicionado naturalmente na área de sulco do polegar 5010. Em ao menos uma modalidade, o compartimento direito do cabo 5006 pode também ser formado com uma área similar de sulco do polegar (não mostrada), de modo que se o médico empunhar o conjunto de cabo 5000 em sua mão esquerda, o polegar esquerdo do médico será naturalmente posicionado nessa área.

[00544] Conforme indicado acima, o conjunto de cabo 5000 inclui um conjunto de chave 5020 que pode incluir uma disposição de primeira chave 5030 e uma disposição de segunda chave 5060. Em ao menos uma modalidade, a primeira chave 5030 inclui um primeiro conjunto de botão 5032 que é suportado para deslocamento pivotante em relação a uma "porção frontal" 5003 do compartimento do cabo 5002. O primeiro conjunto de botão 5032 pode ser formado, por exemplo, a partir de um polímero ou outro material adequado e incluir um primeiro botão tátil 5034 e um segundo botão tátil 5036 que são interconectados por uma porção de munhão 5038. A porção de munhão 5038 serve para suportar de forma articulada o primeiro conjunto de botão 5032 sobre um primeiro pino-pivô 5040 que se estende entre os segmentos de compartimento esquerdo e direito 5004, 5006. O primeiro pino-pivô 5040 pode ser moldado em um dos segmentos de compartimento 5004, 5006 e ser recebido em um soquete correspondente (não mostrado) formado no outro segmento de compartimento 5004, 5006. O primeiro pino-pivô 5040 também pode ser fixado aos segmentos de compartimento do cabo 5004, 5006 por outros meios. O primeiro pino-pivô 5040 define um eixo FS-FS de primeira chave em torno do qual o primeiro conjunto de botão 5032 pode ser "oscilado" (vide Figura 107). Em ao menos uma modalidade, o primeiro e o segundo botões táteis 5034, 5036 podem ser dotados de um formato um tanto "bulboso", como mostrado nas Figuras 106 e 107. Além disso, para acentuar ainda mais a capacidade do médico de distinguir entre o primeiro botão tátil 5034 e o segundo botão tátil 5036 sem olhar diretamente para os botões táteis 5034, 5036, um dos botões táteis pode ser dotado de um recurso ou recursos de distinção. Por exemplo, conforme mostrado nas Figuras 106 e 107, o primeiro botão tátil 5034 tem uma pluralidade de reténs 5042 ou outras estruturas formadas em seu perímetro.

[00545] Como pode ser visto na Figura 105, uma estrutura de chave 5050 é suportada no interior do conjunto de cabo 5002 de modo que a estrutura fique situada de maneira proximal ao primeiro conjunto de botão 5032 e na porção do conjunto do compartimento 5002 que está em posição adjacente à área de sulco do polegar 5010 (Figura 104). Em uma modalidade, a estrutura de chave 5050 é fixa (não móvel) em relação ao primeiro conjunto de botão 5032 e pode ser rigidamente suportada sobre separadores ou outros recursos de suporte do tipo entretela moldados em ou de outro modo formados sobre os segmentos de compartimento do cabo 5004, 5006. A estrutura de chave 5050 pode suportar uma placa de circuito 5052, por exemplo, uma placa de circuito impresso, circuito flexível, circuito rígido-flexível, ou outra configuração adequada que inclui um primeiro bloco de contato 5054 que corresponde ao primeiro botão tátil 5034, e um segundo bloco de contato 5056 que corresponde ao segundo botão tátil 5036. Os elementos versados na técnica compreenderão que ao oscilar ou articular o primeiro conjunto de botão 5032 em torno do eixo FS-FS de primeira chave, o médico poderá ativar o primeiro bloco de contato 5054 girando o primeiro botão tátil 5034 em contato de atuação com o primeiro bloco de contato 5054. Como usado aqui, o termo "contato de atuação" pode incluir uma quantidade suficiente de contato físico entre o botão tátil e o primeiro bloco de contato necessário para iniciar a atuação do bloco de contato (ou disposição de contato similar). O "contato de atuação" pode incluir, também, uma quantidade suficiente de proximidade física do botão tátil em relação ao bloco de contato (ou outra disposição de contato) que é suficiente para iniciar a atuação do bloco de contato - porém sem que qualquer porção do botão tátil realmente toque fisicamente o bloco de contato. O médico pode ativar o segundo bloco de contato 5056 girando o segundo botão tátil 5036 em contato de atuação com o segundo bloco de contato 5056. Essa exclusiva e inovadora disposição de primeira chave pode ser facilmente atuada pelo dedo indicador do médico quando estiver segurando a porção de empunhadura de pistola 5008 do conjunto de cabo 5000. Dessa forma, cada botão do conjunto de chave pode ser facilmente atuado por uma só mão que segura o conjunto de cabo. Como nas várias modalidades descritas anteriormente, a disposição de primeira chave 5030 pode ser empregada para modular o ajuste de potência do cabo ultrassônico e/ou ativar os vários algoritmos aqui descritos.

[00546] Em algumas modalidades, a disposição de primeira chave 5030 é acoplada a um gerador, como qualquer um dos geradores 30, 500, 1002. Por exemplo, os respectivos blocos de contato 5054, 5056 podem estar em comunicação elétrica com o gerador por meio de um módulo de conectores 5057, que, em algumas modalidades, é similar ao módulo de conectores 4200 descrito anteriormente. O módulo de conectores 5057 é acoplado a um gerador interno ou externo. Os sinais indicando a ativação dos respectivos blocos de contato 5054, 5056 podem fazer com que o gerador modifique a operação do instrumento 5000. Por exemplo, quando o médico seleciona o primeiro botão tátil 5034, o gerador pode aumentar o nível de potência fornecida ao atuador de extremidade. Quando o médico seleciona o segundo botão tátil 5036, o gerador pode diminuir o nível de potência fornecida ao atuador de extremidade. Em várias modalidades, o gerador pode ser configurável entre um nível mínimo de potência (por exemplo, MÍN) e um nível máximo de potência (por exemplo, MÁX). Por exemplo, em algumas modalidades, o gerador GEN11 disponível junto à Ethicon Endo-Surgery, Inc. de Cincinnati, Ohio, EUA, fornece cinco níveis de potência. Os botões táteis podem ser usados para alternar o gerador entre os níveis de potência. Além disso, em algumas modalidades, um ou ambos os botões táteis 5034, 5036 podem estar associados a um algoritmo, como aqueles aqui descritos. Por exemplo, quando o usuário seleciona um dos botões 5034, o gerador pode executar um algoritmo, como, por exemplo, um ou mais dos algoritmos 3021, 3021’, 3021", 3120, 3170, ou qualquer um dos algoritmos descritos com referência às Figuras 15A a 15C, 20 a 22, 57 a 60, etc.

[00547] Em várias modalidades, o conjunto de chave 5020 inclui também uma disposição de segunda chave 5060. Com referência às Figuras 107 a 109, a disposição de segunda chave 5060 pode incluir um botão de chave direito 5062 e um botão de chave esquerdo 5066 que são, cada um, fixados de modo pivotante à estrutura de chave 5050. Por exemplo, o botão de chave direito 5062 é fixado de modo pivotante ou fixado por pino à estrutura de chave 5050 para deslocamento pivotante seletivo em torno de um eixo RS-RS direito de chave que é substancialmente transversal ao eixo FS-FS de primeira chave. Vide Figuras 108 e 109. De modo semelhante, o botão de chave esquerdo 5066 são fixados de modo pivotante à estrutura de chave 5050 para deslocamento pivotante seletivo em torno de um eixo LS-LS esquerdo de chave. Em disposições alternativas, os botões de chave direito e esquerdo 5062, 5066 podem ser suportados de forma articulada pelos segmentos de compartimento do cabo 5004, 5006.

[00548] Em ao menos uma modalidade, os botões direito e esquerdo 5062 e 5066 podem ter um formato genericamente cilíndrico para facilitar a atuação do polegar e/ou dedo do médico. A facilidade de atuação é aprimorada adicionalmente pelo fato de que os botões direito e esquerdo 5062, 5066 são estrategicamente posicionados nas áreas gerais de sulco do polegar associadas a cada segmento de compartimento do cabo. Por exemplo, se estiver segurando a empunhadura de pistola 5008 em sua mão direita, o médico poderá ativar o botão de chave direito 5062 passando seu polegar direito pelo botão de chave direito 5062 em um movimento de contato tipo "varredura". De modo similar, se estiver segurando empunhadura de pistola 5008 em sua mão esquerda, o médico poderá ativar o botão de chave esquerdo 5066 passando seu polegar esquerdo pelo botão de chave esquerdo 5066 em um movimento de contato tipo "varredura". Essas exclusivas e inovadoras disposições de chaves permitem a ativação dos botões de chave esquerdo e direito 5062, 5066 evitando a ativação acidental causada por forças diretas para dentro aplicadas nos botões de chave.

[00549] Como pode ser visto na Figura 108, o botão de chave direito 5062 tem um braço de chave direito 5064 que se projeta do botão para atuar um bloco de contato direito 5058 que compreende uma porção da placa de circuito 5052. De modo semelhante, o botão de chave esquerdo 5062 tem um braço de chave esquerdo 5068 que se projeta do botão para atuar um bloco de contato esquerdo 5059 que compreende uma porção da placa de circuito 5052. Dessa forma, os elementos versados na técnica compreenderão que ao oscilar ou articular o botão de chave direito 5062 em torno do eixo RS-RS direito de chave, o médico poderá ativar o bloco de contato direito 5058 e ao oscilar o botão de chave esquerdo 5066, o médico poderá ativar o bloco de contato esquerdo 5059. Os blocos de contato esquerdo e direito 5058, 5059 podem estar em comunicação elétrica com um gerador, por exemplo, por meio do módulo de conectores 5057. O gerador pode ser programado para modificar a operação do instrumento 5000 de qualquer maneira adequada em resposta à ativação de um dos botões de chave 5062, 5066. Por exemplo, em algumas modalidades, um ou ambos os botões de chave 5062, 5066 podem estar associados a um algoritmo, como aqueles aqui descritos. Por exemplo, quando o usuário seleciona um dos botões 5034, o gerador pode executar um algoritmo, como, por exemplo, um ou mais dos algoritmos 3021, 3021’, 3021", 3120, 3170, ou qualquer um dos algoritmos descritos com referência às Figuras 15A a 15C, 20 a 22, 57 a 60, etc. Em algumas modalidades, o gerador é configurado para executar o mesmo algoritmo em resposta à ativação de qualquer um dos botões de chave 5062, 5066, por exemplo, de modo a servir a médicos que são destros ou canhotos.

[00550] A Figura 109A ilustra um conjunto de chave 5020’ que pode incluir a disposição de primeira chave 5030, bem como uma disposição de segunda chave 5060’. Em ao menos uma modalidade, a disposição de segunda chave 5060’ inclui um botão de chave esquerdo 5066’ que tem um braço de pivô esquerdo 5067 que se projeta do botão. O botão de chave esquerdo 5066’ pode ser montado de maneira articulada sobre engastes articulados 5007 ou estruturas moldadas ou de outro modo formadas no compartimento esquerdo do cabo 5004. O botão de chave esquerdo 5066’ pode ter um formato ou configuração cilíndrica e ser seletivamente pivotante em torno de um eixo LS-LS esquerdo de chave que pode ser substancialmente transversal ao eixo FS-FS de primeira chave. O médico pode seletivamente girar o botão de chave esquerdo 5066’ para colocar uma porção de atuador 5069 do braço de chave esquerdo 5067 em contato de atuação com um bloco de contato esquerdo correspondente 5059 suportado no interior do conjunto de cabo. Na disposição ilustrada, a disposição de segunda chave inclui apenas o botão de chave esquerdo 5066’, conforme descrito anteriormente. Em modalidades alternativas, a disposição de segunda chave pode incluir apenas um botão de chave direito montado sobre o lado direito do compartimento do cabo da maneira ilustrada na Figura 109A. Ainda outras modalidades da disposição de segunda chave podem incluir ambos os botões de chave direito e esquerdo montados da maneira ilustrada na Figura 109A.

[00551] As Figuras 110 e 111 ilustram uma outra modalidade de um conjunto de cabo 5100 que é similar ao conjunto de cabo 5000 descrito anteriormente, exceto pelo fato de que os botões de chave direito e esquerdo 5162, 5166 não são articulados, mas, em vez disso, são suportados em seus respectivos segmentos de compartimento do cabo 5106, 5104 de modo que possam ser pressionados para dentro em contato com seus respectivos contatos direito e esquerdo (não mostrados). Assim como ocorre com o conjunto de cabo 5000 descrito anteriormente, entretanto, os botões de chave direito e esquerdo 5162, 5166 são posicionados nas áreas gerais de sulco do polegar 5012, 5010, respectivamente, da maneira descrita anteriormente para facilitar a operação quando o médico estiver segurando a porção de empunhadura de pistola 5108.

[00552] A Figura 112 ilustra uma porção de um segmento esquerdo de compartimento do cabo 5204 de um outro conjunto de cabo 5200 no qual um botão do lado esquerdo 5266 pode ser acoplado de forma articulada à estrutura de chave 5250, conforme mostrado, e ser formado com uma coluna de chave 5267 que é adaptada para ser articulada em contato de atuação com o bloco de contato esquerdo correspondente 5059. O conjunto do botão direito (não mostrado) do conjunto de cabo 5200 pode ser configurado de modo similar. Em disposições alternativas, os botões direito e esquerdo podem ser acoplados de forma articulada a seus respectivos segmentos de compartimento do cabo.

[00553] As Figuras 113 e 114 ilustram uma outra modalidade de uma disposição de segunda chave 5360 que pode ser empregada, por exemplo, em um conjunto de cabo 5000 descrito anteriormente, no lugar da disposição de segunda chave 5060. Como pode ser visto nas Figuras 113 e 114, a disposição de segunda chave 5360 pode incluir um botão de chave esquerdo 5366 que tem um braço de chave esquerdo 5370 que se estende lateralmente acima e através de uma estrutura de chave 5350 que é suportada no interior do conjunto de cabo, conforme discutido anteriormente. O braço de chave esquerdo 5370 é configurado para ser acoplado de forma articulada a uma porção direita ou formação 5352 da estrutura de chave 5350 que é adjacente a um compartimento direito do cabo (não mostrado) do conjunto de cabo. O braço de chave esquerdo 5370 pode ser fixado por pino, por exemplo, na porção direita 5352 da estrutura de chave 5350 para definir um eixo RS-RS direito de chave em torno do qual o braço de chave esquerdo pode girar. Vide Figura 113. Um pino de atuação esquerdo 5372 estende-se para baixo a partir do braço de chave esquerdo 5370 de modo que quando o médico aciona o botão de chave esquerdo 5366 da maneira descrita anteriormente, o pino de atuação esquerdo 5372 é colocado em contato de atuação com o bloco de contato esquerdo correspondente 5359 suportado na estrutura de chave 5350.

[00554] Ainda com referência às Figuras 113 e 114, a disposição de segunda chave 5360 podem incluir, também, um botão de chave direito 5362 que tem um braço de chave direito 5380 que se estende lateralmente acima e através do braço de chave esquerdo 5370 para ser acoplado de forma articulada a uma porção esquerda ou formação 5354 da estrutura de chave 5350 que é adjacente a um compartimento esquerdo do cabo (não mostrado) do conjunto de cabo. O braço de chave direito 5380 pode ser fixado por pino, por exemplo, à porção esquerda 5354 da estrutura de chave 5350 para definir um eixo LS-LS esquerdo de chave em torno do qual o braço de chave direito 5380 pode girar. Vide Figura 113. Um pino de atuação direito 5382 estende- se para baixo a partir do braço de chave direito 5380 através de um orifício correspondente 5374 no braço de chave esquerdo 5370 de modo que quando o médico aciona o botão de chave direito 5362 de uma maneira descrita anteriormente, o pino de atuação direito 5382 é colocado em contato de atuação com o bloco de contato direito correspondente 5358 suportado na estrutura de chave 5350. Os eixos de chave direito e esquerdo podem ser substancialmente paralelos um ao outro, mas lateralmente deslocados um do outro. Quando empregados em um conjunto de cabo que inclui uma disposição de primeira chave 5030, os eixos de chave direito e esquerdo podem ser, cada um, substancialmente transversais ao eixo FS-FS de primeira chave da disposição de primeira chave. Os elementos versados na técnica compreenderão que esse tipo de disposição de chave permite o uso de braços ou extensões de pivô mais longos que, por sua vez, permitem que o movimento dos botões seja substancialmente direto para baixo.

[00555] A Figura 115 ilustra uma outra modalidade de disposição de segunda chave 5460 que pode ser empregada, por exemplo, em um conjunto de cabo 5000 descrito anteriormente no lugar da disposição de segunda chave 5060. Como pode ser visto nessa Figura, os botões de chave esquerdo e direito 5566, 5562 são configurados para ser acoplados de forma articulada a uma estrutura de chave 5450 que está disposta centralmente entre os botões de chave 5566, 5562 e que define um único eixo SA de chave. Quando empregado em um conjunto de cabo que inclui uma disposição de primeira chave 5030, o eixo SA de chave pode ser substancialmente transversal ao eixo FS- FS de primeira chave da disposição de primeira chave. A estrutura de chave 5450 pode ser rigidamente suportada no interior do conjunto do compartimento do cabo e estender-se entre os respectivos segmentos de compartimento direito e esquerdo do cabo (não mostrados).

[00556] Em ao menos uma modalidade, o botão de chave direito 5462 tem um conector direito 5480 que se estende a partir do botão, e que é acoplado de forma articulada à estrutura de chave 5450. De modo semelhante, o botão de chave esquerdo tem um conector esquerdo 5470 que se estende a partir do botão para ser acoplado de forma articulada à estrutura de chave 5460. Os conectores direito e esquerdo 5480, 5470 podem ser articulados na estrutura de chave 5450 por um pino comum (não mostrado) para definir o eixo SA de chave em torno do qual os botões 5462 e 5466 podem girar. Um pino de atuação direito 5482 estende-se para dentro a partir do conector de chave direito 5480 de modo que quando o médico move ou articula o botão de chave direito 5462 de uma maneira descrita anteriormente, o pino de atuação direito 5482 é colocado em contato de atuação com o bloco de contato direito correspondente 5458 suportado na estrutura de chave 5450. De modo semelhante, um pino de atuação esquerdo 5472 estende-se para dentro a partir do conector de chave esquerdo 5470 de modo que quando o médico move ou articula o botão de chave esquerdo 5466 de uma maneira descrita anteriormente, o pino de atuação esquerdo 5472 é colocado em contato de atuação com o bloco de contato esquerdo correspondente 5459 na estrutura de chave 5450. Cada um dos braços de chave 5470 e 5480 pode ser forçado em posições não atuadas por molas ou disposições de força correspondentes (não mostradas) posicionadas, por exemplo, entre o conector de chave 5470, 5480 e a estrutura 5450.

[00557] A Figura 116 ilustra uma outra modalidade de disposição de segunda chave 5560 que pode ser empregada, por exemplo, em um conjunto de cabo 5000 descrito anteriormente no lugar da disposição de segunda chave 5060. Como pode ser visto nessa Figura, a disposição de segunda chave 5560 emprega um segundo atuador de chave 5561 simples que se estende entre a porção de compartimento direita 5006 e a porção de compartimento esquerda 5004 de modo que uma extremidade direita da mesma forma o botão de chave direito 5562 e a extremidade esquerda da mesma forma o botão de chave esquerdo 5566. O segundo atuador de chave 5561 estende-se de maneira deslizante através de aberturas correspondentes, 5005 e 5007 nos segmentos de compartimento esquerdo e direito do cabo 5004, 5006 de modo que o segundo atuador 5561 possa ser deslocável axialmente de maneira seletiva ao longo de um eixo SA-SA de chave. Quando empregado em um conjunto de cabo 5000 que inclui uma disposição de primeira chave 5030, o eixo SA-SA de chave pode ser substancialmente paralelo ao eixo FS-FS de primeira chave dessa disposição de primeira chave.

[00558] Um elemento de deslocamento direito 5590 e um elemento de deslocamento esquerdo 5592 podem ser posicionados no interior do segundo atuador de chave 5561 e configurado para cooperar com uma porção centralmente disposta da estrutura de chave 5550 para manter o segundo atuador de chave 5561 centralmente disposto em uma posição não atuada, conforme mostrado na Figura 116. Um conjunto de contato de chave 5557 pode ser centralmente situado entre um elemento ou protuberância do atuador direito 5563 fixada ou formada no segundo atuador 5561 e um elemento ou protuberância do atuador esquerdo 5565 formada no segundo atuador 5561. O conjunto de contato de chave 5557 por ter, por exemplo, uma porção direita 5557R que corresponde ao atuador direito 5563 e uma porção esquerda 5557L que corresponde ao elemento do atuador esquerdo 5565. Dessa forma, pressionando-se o botão de chave direito 5562 para dentro, o segundo atuador de chave 5561 se moverá lateralmente na direção esquerda "LD" para colocar o atuador direito 5563 em contato de atuação com a porção direita 5557R do conjunto de contato de chave 5557. De modo semelhante, pressionando-se o botão de chave esquerdo 5566 para dentro, o segundo atuador de chave 5561 se moverá lateralmente na direção direita "RD" para colocar o atuador esquerdo 5565 em contato de atuação com a porção esquerda 5557L do conjunto de contato de chave 5557.

[00559] As Figuras 117 a 120 mostram em uma modalidade um tanto quanto diagramática um conjunto de chave 5620 que pode ser empregado em conexão com os vários conjuntos de cabos ultrassônicos aqui revelados. Em ao menos uma modalidade, o conjunto de chave 5620 inclui um conjunto de um único botão 5632 que pode estar situado, por exemplo, onde o primeiro conjunto de botão 5032 é posicionado no conjunto de cabo 5000, conforme descrito em detalhe anteriormente. Por exemplo, o conjunto de botão 5632 pode incluir um braço de suporte do botão 5633 que tem um botão atuador 5634 formado no braço que é atuável pelo dedo indicador do médico quando o médico está empunhando a porção de pistola do conjunto de cabo correspondente.

[00560] Em ao menos uma modalidade, o braço de suporte do botão 5633 pode incluir um par de pinos-pivô 5637, 5639 que são recebidos de maneira móvel dentro de uma fenda alongada 5671 em um compartimento de chave 5670 que é suportado operacionalmente no interior do compartimento do cabo. Os pinos-pivô do botão 5637, 5639 facilitam o movimento axial do braço de suporte do botão 5633 (Figura 118), bem como o movimento rotacional ou pivotante do braço de suporte do botão 5633 em relação ao compartimento de chave 5670 (Figuras 119 e 120). Como pode ser visto nas Figuras 117 a 120, a fenda alongada 5671 abre em uma abertura de três vias do atuador 5673 que tem uma extremidade direita 5675 que corresponde a uma chave direita 5658, uma extremidade esquerda 5677 que corresponde a uma chave esquerda 5659 e uma extremidade central 5679 que corresponde a uma chave central 5654. Como pode ser visto na Figura 117, o braço de suporte do botão 5633 pode incluir uma porção de atuador da chave esquerda 5690, uma porção de atuador da chave central 5692 e uma porção de atuador da chave direita 5694. Além disso, uma mola direita 5680 e uma mola esquerda 5682 podem ser fornecidas entre o braço de suporte do botão 5633 e o compartimento do cabo 5002 para manter o braço de suporte do botão 5633 em uma posição central e neutra (Figura 117) quando o mesmo não é atuado.

[00561] A operação do conjunto de chave 5620 pode ser compreendida com referência às Figuras 118 a 120. A Figura 118 ilustra a atuação da chave central 5654 mediante o pressionamento do botão atuador 5634 para dentro, conforme representado pela seta "D". À medida que o botão atuador 5634 é pressionado, o braço de suporte do botão 5633 se move axialmente ao longo ou em relação à fenda alongada 5671 no compartimento de chave 5670 para colocar a porção de atuador da chave central 5692 em contato de atuação com a chave central 5654. A Figura 119 ilustra a atuação da chave direita 5658 mediante o giro do botão atuador 5634 na direção representada pela seta identificada como "MIN", que coloca a porção de atuador da chave direita 5694 em contato de atuação com a chave direita 5658. A Figura 120 ilustra a atuação da chave esquerda 5659 mediante o giro do botão atuador 5634 na direção representada pela seta "MAX", que coloca a porção de atuador da chave esquerda 5690 em contato de atuação com a chave esquerda 5659. As respectivas chaves 5654, 5658, 5659 podem estar em comunicação elétrica com um gerador, por exemplo, por meio de um módulo de conectores 5057, conforme descrito anteriormente. O gerador pode ser programado para executar qualquer ação adequada em relação ao instrumento 500 em resposta à ativação de uma das chaves 5654, 5658, 5659. Por exemplo, em algumas modalidades, as chaves 5658 e 5659 executam uma função similar àquela dos botões táteis 5034, 5036 descritos anteriormente. Por exemplo, a ativação de um dos botões 5658, 5659 pode fazer com que o gerador aumente a potência fornecida ao atuador de extremidade, enquanto a ativação do outro botão 5658, 5659 pode fazer com que o gerador diminua a potência fornecida ao atuador de extremidade. Além disso, para responder à ação de qualquer um ou mais dos botões 5654, 5658, 5659, o gerador pode ser configurado para executar um algoritmo, como, por exemplo, um ou mais dos algoritmos 3021, 3021’, 3021", 3120, 3170, ou qualquer um dos algoritmos descritos com referência às Figuras 15A a 15C, 20 a 22, 57 a 60, etc.

[00562] Médicos diferentes com frequência têm técnicas diferentes de uso dos instrumentos cirúrgicos e sistemas ultrassônicos conforme descrito aqui. Por exemplo, alguns médicos ativam rotineiramente um instrumento cirúrgico ultrassônico sem fechar completamente o braço de garra contra a lâmina. Embora alguns médicos acreditem que essa técnica melhora o desempenho do sistema, na prática isso não ocorre e existe o potencial de danificar o tecido, por exemplo, devido à necessidade de tempos de transecção mais longos e às vezes comprometendo a transecção e/ou a coagulação.

[00563] Em várias modalidades, esse e outros problemas podem ser tratados mediante a configuração de um instrumento cirúrgico com uma chave de fechamento indicando quando o braço de garra está completamente fechado. O gerador pode ser configurado para impedir a ativação do instrumento cirúrgico até que, ou a menos que, a chave de fechamento indique que o braço de garra está completamente fechado. Agora com referência às Figuras 95 e 105, algumas modalidades da chave de fechamento são posicionadas no cabo 4122 (Figura 95). Por exemplo, ambas as Figuras 95 e 105 ilustram uma chave de fechamento opcional 5900 posicionada sobre uma porção proximal interna do cabo 4122 (Figura 95) e um ou mais dos segmentos de compartimento do cabo 5004, 5006 (Figura 105).

[00564] A chave 5900 pode ser posicionada de modo que o gatilho 4124 entre em contato com a chave 5900 em sua posição mais proximal. Por exemplo, a chave 5900 pode ser posicionada em uma extremidade do curso do gatilho 4124 (por exemplo, na direção da seta 4121a na Figura 93). Desse modo, o gatilho 4124 pode entrar em contato com a chave 5900 quando o gatilho 4124 é puxado de maneira proximal para fechar o braço de garra contra a lâmina. Em várias modalidades, a chave 5900 pode ser posicionada em qualquer lugar onde a mesma será ativada quando o atuador de extremidade estiver fechado (por exemplo, o braço de garra é articulado em direção à lâmina). Por exemplo, a chave 5900 pode ser posicionada distalmente do gancho 4174 e/ou elemento atuador tubular reciprocante 4138, de modo que seja ativada quando um ou outros desses componentes transladarem distalmente para fechar o atuador de extremidade. A chave 5900 pode estar em comunicação elétrica com o gerador, como o gerador 30, 50, 1002, por exemplo, por meio do módulo de conectores 5057 e/ou 4200 e o cabo, conforme descrito aqui. Em várias modalidades, o gerador é programado para não ativar o instrumento cirúrgico a menos que a chave 5900 também seja ativada. Por exemplo, se o gerador receber uma solicitação de ativação de uma ou mais das chaves aqui descritas, o gerador poderá responder à solicitação de ativação apenas se a chave 5900 estiver ativada para indicar que o braço de garra está fechado.

[00565] A Figura 121 ilustra um diagrama de blocos de um sistema 6000 representando um gerador 6002 acoplado a um instrumento médico 6004 e um circuito 6006. O gerador 6002 pode ser acoplado diretamente ao instrumento 6004 ou pode ser acoplado através de um cabo 6008. O circuito 6006 pode ser conectado ao gerador 6002 para receber uma estrutura codificada de transmissão de bits a partir de um circuito condicionador de sinal 2002 (por exemplo, dos terminais HS e SR do gerador 1002 (Figura 19) através de um par de elementos condutivos HS/SR). Em várias modalidades, o gerador 6002 é funcionalmente equivalente ao gerador 2002 e foi descrito com referência à Figura 19. Portanto, para fins de brevidade e clareza, a descrição do gerador 2002, 6002 não será repetida aqui. Não obstante, deve-se contemplar que outros geradores podem ser empregados no sistema 6000. Além disso, embora alguns aspectos dos protocolos seriais aqui apresentados possam ser descritos abaixo em conjunto com vários circuitos e sistemas, deve-se contemplar que o escopo da presente revelação tem por objetivo abranger todo e qualquer método para gerar sinais via uma estrutura de transmissão de acordo com os diagramas de temporização de protocolo revelados mostrados nas Figuras 123 a 128.

[00566] A estrutura codificada de transmissão, que é descrita em detalhe a seguir com referência às Figuras 123 a 127, é um sinal de comunicação repetitivo e bidirecional, onde uma estrutura codificada é transmitida repetidamente pelo gerador 6002. A estrutura compreende uma série de bits que simultaneamente codificam informações de entrada/saída (E/S) em um único bit mediante a modulação da amplitude do bit e da largura de pulso do bit. Os bits de entrada são codificados de modo que as informações referentes ao estado do circuito 6006 sejam transmitidas ao gerador 6002 simultaneamente com os bits de saída codificados com as informações enviadas pelo gerador 6002 relativas sobre como estabelecer as saídas do circuito 6006 e, de maneira correspondente, os estados de saída do instrumento 6004. Em várias modalidades aqui descritas, o gerador 6002 modula ou define a largura dos pulsos (tempo) para transmitir informações entre o gerador 6002 e o circuito 6006 sobre como estabelecer as saídas do circuito 6006. Em várias modalidades aqui descritas, o circuito 6006 modula ou define a altura (amplitude) dos pulsos para transmitir informações ao gerador 6002 sobre o estado do circuito. Ademais, em uma modalidade, o circuito 6006 pode ser alimentado com cargas parasíticas criadas pelo sinal de comunicação bidirecional sem incluir outra fonte de alimentação. Em outras modalidades, o circuito 6006 pode ser alimentado por outras fontes de alimentação. Em outras modalidades, o circuito 6006 pode ser alimentado com cargas parasíticas criadas pelo sinal de comunicação bidirecional e outras fontes de alimentação.

[00567] O instrumento 6004 compreende um circuito 6006, que pode incluir ao menos uma chave que, em conjunto com o gerador 6002, suporta entradas da chave de ativação e as EEPROMs do instrumento. O circuito 6006 pode ser fornecido no interior do instrumento (conforme mostrado acima em relação aos circuitos de dados 2006, 2007). Em algumas modalidades, o circuito 6006 pode ser posicionado sobre o cabo, como o cabo 1014, e pode fornecer ao gerador dados específicos de cabo como, por exemplo, um ponto de ajuste da corrente, um ganho, etc. O instrumento 6004 fornece vários recursos de E/S e pode empregar uma pluralidade de entradas de chave e entradas analógicas, bem como saídas discretas e saídas analógicas. Para implementar a funcionalidade da pluralidade de entradas e saídas da chave, o circuito 6006 comunica-se com o gerador 6002 com o uso de um inovador protocolo de comunicação serial, cujos diagramas de temporização são ilustrados com referência às Figuras 122 a 127. O circuito 6006 é configurado para provocar um curto-circuito nos elementos elétricos condutivos HS-SR acoplando eletricamente o gerador 6002 ao instrumento 6004. O curto-circuito das linhas HS-SR permite que o circuito 6006 defina os pulsos de inicialização e de finalização da estrutura de transmissão, que podem ser chamados também de bits de inicialização/finalização. Além de definir o comprimento da estrutura, um curto-circuito das linhas HS-SR permite ao gerador 6002 conduzir uma calibração de circuito na qual o gerador 6002 mede a resistência do circuito para cada estrutura sendo transmitida.

[00568] Algumas modalidades do gerador 6002 podem permitir a comunicação com um ou mais circuitos 6006 existentes no instrumento 6004. Em certas modalidades, o circuito 6006 pode ser, em geral, qualquer circuito para transmitir e/ou receber dados. Em uma modalidade, por exemplo, o circuito 6006 pode armazenar informações relacionadas ao instrumento cirúrgico específico 6004 com o qual está associado. Essas informações podem incluir, por exemplo, um número de modelo, um número serial, um número de operações nas quais o instrumento cirúrgico foi usado, e/ou quaisquer outros tipos de informações. Adicional ou alternativamente, qualquer tipo de informação pode ser transmitida ao circuito 6006 para nele ser armazenada. Tal informação pode compreender, por exemplo, um número atualizado de operações nas quais o instrumento 6004 foi usado e/ou as datas e/ou os horários de seu uso. Em certas modalidades, o circuito 6006 pode transmitir dados capturados por um ou mais sensores (por exemplo, um sensor de temperatura incorporado ao instrumento). Em certas modalidades, o circuito 6006 pode receber dados do gerador 6002 e fornecer uma indicação a um usuário (por exemplo, uma indicação via LED, informações sobre alteração de potência e uma indicação audível e/ou visível) com base nos dados recebidos.

[00569] Em certas modalidades, o circuito 6006 pode ser configurado de modo que a comunicação entre o instrumento 6004 e o gerador 6002 possa ser feita sem a necessidade de instalar condutores adicionais para esse propósito (por exemplo, condutores dedicados de um fio que conecta um cabo ao gerador 6002). Em uma modalidade, por exemplo, as informações podem ser transmitidas de/para o circuito com o uso de um esquema de comunicação via barramento de 1 fio implementado na fiação existente, como um dos condutores usados para transmitir sinais de interrogação do circuito condicionador de sinal ao circuito 6006 no instrumento. Desse modo, são minimizadas ou reduzidas as alterações ou modificações de design do instrumento 6004 que poderiam de outro modo ser necessárias. Além do mais, devido ao fato de que diferentes tipos de comunicação podem ser implementados sobre um canal físico comum (com ou sem separação de bandas de frequência), a presença do circuito 6004 pode ser "invisível" para os geradores que não têm a indispensável funcionalidade de leitura de dados, possibilitando, assim, a compatibilidade com versões anteriores do instrumento 6004.

[00570] O gerador 6002 pode trocar informações com o circuito 6006 que são específicas de um dispositivo cirúrgico integral com, ou configurado para uso com, o cabo 6008 e pode compreender, por exemplo, um número de modelo, um de número de série, inúmeras operações nas quais o dispositivo cirúrgico foi usado e/ou qualquer outro tipo de informação. As informações podem também ser transmitidas do gerador 6002 para o circuito 6006 para nele serem armazenadas. Em uma modalidade, o circuito 6006 não precisa estar posicionado sobre ou dentro do instrumento 6004, mas pode ser disposto em um adaptador para fazer a interface de um tipo ou modelo específico de instrumento 6004 com o gerador 6002.

[00571] A Figura 122 ilustra um diagrama de blocos do circuito 6006 dentro do instrumento 6004. O circuito 6006 pode ser conectado ao gerador para receber um sinal de interrogação por meio de um par de elementos condutivos 6010, 6012. O circuito 6006 pode compreender múltiplas ramificações. Uma primeira ramificação compreende um controlador 6014, uma segunda ramificação compreende um circuito de dados 6016, e ramificações adicionais podem compreender circuitos de dados adicionais 6018 ou outros circuitos, sensores, chaves, indicadores (audíveis, táteis, visuais). O controlador 6014, os circuitos de dados 6018 e/ou outros circuitos podem ser alimentados com cargas parasíticas pela energia nos bits da estrutura. Em outras modalidades, o controlador 6014, os circuitos de dados 6018 e/ou outros circuitos podem ser alimentados por outras fontes de alimentação. Em outras modalidades, o controlador 6014, os circuitos de dados 6018 e/ou outros circuitos podem ser alimentados com cargas parasíticas criadas pelo sinal de comunicação bidirecional e outras fontes de alimentação.

[00572] O controlador 6014 pode ser um circuito integrado para aplicação específica (ASIC), um microcontrolador que compreende um processador e memória, um circuito de processamento de sinal digital, um dispositivo lógico programável, uma matriz de portas programável em campo (FPGA), um circuito discreto, e similares. O controlador compreende uma pluralidade de entradas S0 a Sn, onde n é um número inteiro adequado. Conforme ilustrado na Figura 122, a pluralidade de entradas S0 a Sn é acoplada a uma pluralidade de chaves SW0 a SWn, onde n é qualquer número inteiro adequado. As chaves SW0 a SWn fornece entradas ao controlador 6014 para controlar funções associadas com o instrumento 6004. O controlador 6014 informa ao gerador 6002 os estados das chaves SW0 a SWn através de um protocolo serial de acordo com a presente revelação.

[00573] O controlador 6014 compreende também uma pluralidade de saídas O0 a Om, onde m é qualquer número inteiro adequado, e pode ser igual a n. As saídas O0 a Om são acionadas pelo controlador 6014 para controlar funções associadas com o instrumento 6004 de acordo com as informações transmitidas pelo gerador 6002.

[00574] Em várias modalidades, o circuito 6006 pode também compreender um ou mais circuitos de dados 6016, 6018 que se comunicam por meio de um protocolo de 1 fio. Em certas modalidades, os circuitos de dados 6016, 6018 incluem elementos de armazenamento que podem ser um dispositivo de barramento de um único fio (por exemplo, uma EEPROM com protocolo de um único fio), ou outro protocolo de um único fio ou dispositivo de protocolo de rede de interconexão local (LIN). Em uma modalidade, por exemplo, o elemento de armazenamento de dados 302 pode compreender uma EEPROM de um único fio. O elemento de armazenamento de dados é um exemplo de um elemento de circuito que pode estar contido nos circuitos de dados 6016, 6018. O circuito de dados pode, adicional ou alternativamente, compreender um ou mais outros elementos ou componentes de circuito capazes de transmitir ou receber dados. Tais elementos ou componentes de circuito podem ser configurados para, por exemplo, transmitir dados capturados por um ou mais sensores (por exemplo, um sensor de temperatura incorporado ao instrumento) e/ou receber dados do gerador 6002 e fornecer uma indicação a um usuário (por exemplo, uma indicação por LED ou outra indicação visível) com base nos dados recebidos.

[00575] Durante o funcionamento, o gerador 6002 e o circuito 6006 comunicam-se por um protocolo de comunicação robusto, flexível, altamente imune a ruídos, de acordo com a presente revelação. O protocolo é usado nos dois elementos condutivos do instrumento 6010, 6012 (HS, HSR) para permitir ao gerador 6002 se comunicar com 8 ou mais entradas e saídas discretas do instrumento 6004, e ao mesmo tempo coexistir nas mesmas linhas que a comunicação EEPROM de 1 fio (por exemplo, os circuitos de dados 6016, 6018), e manter a compatibilidade com versões anteriores de circuitos legados existentes. O protocolo compreende uma estrutura que é transmitida repetidamente. A estrutura compreende pulsos (bits) de não dados como pulsos de inicialização/finalização e de cabeçalho e simultaneamente pulsos (bits) de informação codificados que codificam informações de entrada e de saída em um único pulso (bit) mediante a modulação da amplitude e da largura (duração de pulso) de cada pulso de informação.

[00576] Uma modalidade de tal protocolo é ilustrada com referência às Figuras 123 e 124, onde a Figura 123 mostra um diagrama de temporização 6020 de pulsos de corrente em uma estrutura de um protocolo serial junto à saída do gerador 6002 e a Figura 124 mostra um diagrama de temporização 6022 de pulsos de tensão em uma estrutura do protocolo serial junto à saída do circuito 6014. Primeiro com referência à Figura 123, cuja descrição deve ser lida com referência à Figura 122, o diagrama de temporização 6020 mostra um sinal de saída do gerador 6002 para o controlador 6014 sob a forma de pulsos de corrente. O limite de corrente (trilhos) pode ser selecionado de acordo com a combinação específica de gerador 6002/instrumento 6006. Em uma modalidade, por exemplo, os trilhos de corrente são de +15 mA e -15 mA. Uma estrutura começa e termina nas bordas salientes 6023a, 6023b dos pulsos de inicialização/finalização 6024a, 6024b gerados pelo controlador 6014 mediante a aplicação de um curto-circuito nos trilhos HS-SR. A estrutura começa na borda saliente 6023a do pulso de inicialização 6024a e termina na borda saliente 6023b do pulso de finalização 6024b. Os pulsos de sinal da corrente oscilam do trilho negativo -I para o trilho positivo +I passando por um cruzamento zero durante a transmissão do pulso de inicialização 6024a do gerador 6002 para o controlador 6014. Depois que o pulso de inicialização 6024 é gerado, os pulsos de cabeçalho 6026, 6028 e os pulsos de informação de E/S codificados 6025 são transmitidos. Depois que o último pulso de informação codificado 6025 é transmitido, a borda saliente 6023b do pulso de finalização 6024b sinaliza o fim de uma estrutura de corrente. A próxima estrutura é então iniciada e o processo é repetido. Em um aspecto, os bits da estrutura além dos pulsos de inicialização/finalização 6024a, 6024b oscilam entre 0 e o trilho negativo -I. Em outros aspectos, parte dos bits da estrutura após o pulso de inicialização 6024a oscilam entre os trilhos positivo e negativo +I, -I. Esse último aspecto é discutido mais adiante com referência à Figura 128.

[00577] Os pulsos de informação da estrutura são simultaneamente codificados tanto em termos de largura como de amplitude. A largura dos pulsos de inicialização/finalização 6204a, 6024b é to. Os pulsos de corrente após o pulso de inicialização 6024a são pulsos de cabeçalho que representam os pulsos de cabeçalho 6026, 6028 e que também têm uma largura de pulso t0. No contexto de codificação de pulsos de saída que transportam informações do gerador 6002 para o instrumento 6004, os pulsos de informação 6025 são codificados como um pulso de saída lógica "1" 6030 mediante o aumento da largura do pulso para t1, sendo que um pulso de saída lógica "0" 6032 pode ter a mesma largura de pulso t0 que o pulso de inicialização 6024 e os pulsos de cabeçalho 6026, 6028. A lógica "1" de saída é mapeada para o estado ativo de saída, onde o instrumento 6004 extrai potência do gerador 6002. Conforme discutido anteriormente, uma estrutura é iniciada com a borda saliente 6023a do pulso de corrente de inicialização 6024 mediante a aplicação de um curto-circuito no primeiro elemento condutivo 6010 (HS) com o segundo elemento condutivo 6012 (SR), que são as linhas de potência e de sinal que conectam o gerador 6002 ao instrumento 6004.

[00578] A Figura 124 mostra o diagrama de temporização 6022 de pulsos de tensão +/-V através de um cruzamento zero. O diagrama de temporização 6022 mostra pulsos de informação de E/S simultaneamente codificados com informações de entrada do controlador 6014 para o gerador 6002 (entradas) e informações de saída do gerador 6002 para o controlador 6014 (saída). Além do pulso de inicialização 6034a, a comunicação serial ocorre entre zero e o lado negativo do sinal. Como mostrado, um sinal de tensão de entrada lógica "1" -Vi é negativo, mas mais positivo que um sinal de tensão de entrada lógica "0" -Vo. A lógica de entrada "1" é mapeada para o estado fechado de uma chave (SWo - SWn).

[00579] Agora com referência aos diagramas de temporização 6o2o, 6o22 mostrados nas Figuras 123, 124 em conjunto com o circuito 6oo6 mostrado na Figura 122, uma estrutura é iniciada na borda saliente 6o23a do pulso de inicialização 6o34a e termina na borda saliente do pulso de finalização 6o23b. Entre esses dois pontos, a estrutura compreende dois pulsos de cabeçalho 6o4o, 6o42 transmitidos após o pulso de inicialização 6o24a e uma pluralidade de pulsos de informação de E/S codificados simultaneamente 6o44. Em uma modalidade, os bits 6o48 entre os pulsos de cabeçalho 6o42, 6o42 e os pulsos de informação 6o44 retornam a zero e têm uma largura de pulso to. Em outras modalidades, conforme descrito mais adiante com referência à Figura 128, os bits entre os pulsos de cabeçalho 6o42, 6o42 e os pulsos de informação 6o44 retornam para um dos trilhos positivo ou negativo de maneira alternada. Deve-se considerar que um benefício desse tipo de configuração é a exploração de potência parasítica adicional dos sinais da estrutura para alimentar o circuito 6066.

[00580] Os pulsos de informação 6044 são codificados para transportar informações sobre entrada e saída. Consequentemente, cada pulso de informação 6044 define um primeiro estado lógico associado a uma entrada do instrumento 6004 para o gerador 6002, bem como um segundo estado lógico associado a uma saída do gerador 6002 para o instrumento 6002. A codificação simultânea dos sinais de E/S é discutida em mais detalhe com referência às Figuras 125A-D, onde os quatro estados lógicos de um bit de E/S codificado são mostrados separadamente para maior clareza da revelação.

[00581] Novamente com referência à Figura 124, o pulso de cabeçalho 6040 representa uma lógica de entrada "0" e o pulso de cabeçalho 6042 representa uma lógica de entrada "1". Os pulsos de cabeçalho 6040, 6042 podem ser usados pelo gerador 6002 para fins de detecção de presença e para identificar o tipo de circuito 6006. O gerador 6002 pode usar valores específicos de ADC lidos para um ou ambos os pulsos de cabeçalho 6040, 6042, ou bit de inicialização 6084 para calibrar as faixas de ADC dos pulsos de entrada no interior de uma estrutura de corrente. O gerador 6002 determinará o número de entradas e saídas usadas pelo instrumento específico 6004 mediante a leitura dos parâmetros da EEPROM 6016, 6018.

[00582] O número de pulsos de E/S por estrutura pode ser o maior dentre os números de entradas ou saídas usadas para um dado instrumento 6004, ou pode ser um número fixo. Embora o número máximo de entradas e de saídas seja um número predeterminado, por exemplo, 8 (16 no total), as entradas e saídas não usadas para um dado instrumento 6004 podem ou não ser implementadas ou pinadas. As entradas não usadas (se houver mais saídas que entradas) podem ser definidas pelo circuito 6006 para a lógica "0". As saídas não usadas podem ser definidas pelo gerador 6002 para o estado lógico "0" ou "1", conforme for adequado, para otimizar a taxa de frequência ou transferência de energia para o circuito 6006. O circuito 6006 armazenará energia dos pulsos negativos para alimentar seu próprio circuito e quaisquer dispositivos de saída (por exemplo, LEDs, chaves, chaves de potência incluindo transístores, dispositivos de retroinformação, por exemplo, audível, visual, tátil). As comunicações de EEPROM 6016, 6018 ocorrerão no lado de tensão positiva do sinal.

[00583] Com referência à legenda 6054 abaixo do diagrama de temporização 6022, pode-se notar que cada pulso de informação 6044 tem dois possíveis estados lógicos de entrada (lógica de entrada "1" e lógica de entrada "0") indicados por dois níveis de tensão negativa -V1, -V0, e dois possíveis estados lógicos de saída (lógica de saída "1" e lógica de saída "0") indicados por duas larguras de pulso t1, t0. Consequentemente, se ocorrer o fechamento de uma chave (SWo - SWn), o próximo pulso de informação cai para o estado lógico de entrada "1" -V1 e se uma chave (SW0 - SWn) permanecer aberta, o próximo pulso de informação cai para o estado lógico de entrada "0" - V0. No mesmo intervalo de tempo, se o instrumento 6004 estiver extraindo potência do gerador 6002, a largura de pulso da lógica de saída "1" será t1, e se o instrumento 6004 não estiver extraindo potência do gerador 6002, a largura de pulso da lógica de saída "0" será t0.

[00584] Conforme indicado no diagrama de temporização 6022, a largura de pulso do pulso de reinicialização 6034, os pulsos de cabeçalho 6040, 6042, os pulsos da lógica de saída "0" e os pulsos de retorno a zero 6048 terão, cada um, larguras de pulso iguais a t0. Apenas os pulsos da lógica de saída "1" têm uma largura de pulso igual a t1, onde t0 < t1. Deve-se considerar que os níveis de tensão e larguras de pulso específicos aqui ilustrados podem ser selecionados de outro modo tal que -V1 < -V2 e t0 > t1. Além disso, o pulso de reinicialização 6034, os pulsos de cabeçalho 6040, 6042, os pulsos da lógica de saída "0" e os pulsos de retorno a zero 6048 podem ter cada um diferentes larguras de pulso.

[00585] Como ilustrado nas Figuras 125A-D, um pulso de informação 6056 pode ser codificado em dois de quatro estados lógicos de E/S durante a comunicação entre o gerador 6002 e o instrumento 6004, por exemplo, o circuito 6006. Na Figura 125A, por exemplo, o pulso de informação 6056A representa uma lógica de entrada "0" e uma lógica de saída "0" porque o nível de tensão lógica é -V0 e a largura de pulso de corrente lógica é t0. Na Figura 125B, por exemplo, o pulso de informação 6056B representa uma lógica de entrada "1" e uma lógica de saída "0" porque o nível de tensão lógica é -V1 e a largura de pulso de corrente lógica é t0. Na Figura 125C, por exemplo, o pulso de informação 6056C representa uma lógica de entrada "0" e uma lógica de saída "1" porque o nível de tensão lógica é -V0 e a largura de pulso de corrente lógica é t1. Na Figura 125D, por exemplo, o pulso de informação 6056D representa uma lógica de entrada "1" e uma lógica de saída "1" porque o nível de tensão lógica é -V1 e a largura de pulso de corrente lógica é t1.

[00586] A Figura 126 ilustra um diagrama de temporização exemplificador 6064 de um protocolo serial. Como mostrado na Figura 126, e com referência também à Figura 122, o diagrama de temporização 6064 representa um sinal de comunicação de protocolo que compreende três entradas e nenhuma saída. As entradas, chamadas de S0, S1 e S2 na Figura 22, são acopladas na porção de controlador 6014 do circuito 6006. As três entradas podem ser associadas ao estado das chaves SW0, SW1, SW2 acopladas ao controlador 6014, ou podem ser associadas a outros tipos de entradas. O controlador 6014 modula a amplitude de um bit codificado correspondente para -Vo ou -Vi com base no estado (aberto ou fechado) das chaves SW0, SW1, SW2. A estrutura nesse exemplo compreende um pulso de inicialização 6034a, dois pulsos de cabeçalho 6040, 6042 e três pulsos de informação 6058, 6060, 6062 que correspondem aos estados das chaves SW0, SW1, SW2, para um total de seis pulsos. A estrutura termina na borda saliente 6023b do pulso de finalização 6034b.

[00587] Como mostrado na Figura 126, o primeiro e o segundo pulsos de informação 6058, 6060 são lógicas de entrada "0" indicando que as chaves de entrada SW0, SW1, SW2 estão abertas e o terceiro pulso de informação é uma lógica de entrada "1" indicando que a chave SW2 está fechada. Como não há saídas, não existem pulsos de saída sendo codificados, e, portanto, a estrutura consiste em seis pulsos, três bits de não dados (por exemplo, pulsos de reinicialização e de cabeçalho 6034, 6040, 6042) e três pulsos de informação 6058, 6060, 6062. A estrutura é transmitida repetidamente para informar o gerador 6002 sobre o estado das chaves de entrada SW0, SW1, SW2 no instrumento 6004. Quando ocorre uma alteração no estado de uma chave SW0, SW1, SW2, o bit associado a essa chave é automaticamente codificado e a estrutura é repetida.

[00588] A Figura 127 ilustra um diagrama de temporização exemplificador 6068 de um protocolo serial. Como mostrado na Figura 127, e com referência também à Figura 122, o diagrama de temporização 6068 representa um sinal de comunicação de protocolo que compreende quatro entradas e duas saídas. As entradas, chamadas de S0, S1, S2 e S3 na Figura 22, são acopladas na porção de controlador 6014 do circuito 6006. As saídas são associadas a O0 e O1 do controlador 6014. As quatro entradas podem ser associadas ao estado das chaves SW0, SW1, SW2, SW3 acopladas ao controlador 6014, ou podem ser associadas a outros tipos de entradas. As saídas O0 e O1 são usadas para controlar várias funções do instrumento 6004 como, por exemplo, acionar retroinformações audível, visual e/ou tátil, e controle de potência, entre outras funções. O controlador 6014 modula a altura do pulso (amplitude) dos bits codificados correspondentes para -Vo ou -Vi com base no estado (aberto ou fechado) das chaves SW0, SW1, SW2, SW3. O gerador 6002 modula a largura de pulso (tempo) do bit codificado com base nas informações de controle de saída que o gerador 6002 deseja transmitir ao controlador 6014. A estrutura nesse exemplo compreende um pulso de inicialização 6034a, duas pulsos de cabeçalho 6040, 6042 e quatro pulsos de informação 6058, 6060, 6062 que correspondem aos estados das chaves SW0, SW1, SW2, SW3, para um total de sete pulsos. A estrutura termina na borda saliente 6023b do pulso de finalização 6034b.

[00589] Como mostrado na Figura 127, o controlador 6014 codificou o primeiro bit de informação 6070 com informações de entrada e de saída. Dessa forma, a tensão e a largura de pulso do primeiro bit de informação 6070 são moduladas para codificar a saída como lógica "0" e a entrada como lógica "1". De modo semelhante, o controlador 6014 codificou o segundo bit de informação 6072 com informações de entrada e de saída. Dessa forma, a tensão e a largura de pulso do segundo bit de informação 6072 são moduladas para codificar a saída como lógica "1" e a entrada como lógica "0". Como nesse exemplo existem quatro entradas e apenas duas saídas, o terceiro e o quarto bits 6074, 6076 são codificados apenas com informações de entrada, onde o terceiro bit 6074 é codificado como entrada lógica "1" e o quarto bit é codificado como entrada lógica "0". A estrutura é transmitida repetidamente para informar o gerador 6002 sobre o estado das chaves de entrada SW0, SW1, SW2, SW3 no instrumento 6004, e as saídas O0 e O1 são acionadas pelo controlador 6014. Quando ocorre uma alteração no estado de uma chave SW0, SW1, SW2, SW3, ou o gerador 6002 deseja controlar uma das duas saídas O0 e O1, os bits associados com a chave são automaticamente codificados e a estrutura é repetida.

[00590] A Figura 128 ilustra diagramas de temporização exemplificadores 6080, 6083 de um protocolo serial. Agora com referência às Figuras 128 e 122, a forma de onda superior é um diagrama da temporização de corrente 6080 produzida pelo gerador 6002. O sinal da corrente oscila de +I para -I passando pelo cruzamento zero. Esse diagrama de temporização 6080 fornece potência ao circuito 6014 continuamente, exceto durante a transmissão da lógica de entrada "1" dos bits de inicialização 6084, 6086, e na condição "sem erro" do bit de finalização 6102. A forma de onda inferior 6082 é um diagrama de temporização de tensão no circuito 6014. A bit de cabeçalho 6104 inicia a estrutura seguido de um bit de inicialização 6084. Os 12 bits de entrada e os 12 bits de saída são simultaneamente codificados em uma única estrutura, conforme discutido anteriormente, onde os bits da lógica de entrada são codificados mediante a modulação da amplitude do pulso e os bits da lógica de saída são codificados mediante a modulação da largura de pulso. Os 12 bits de informação são então transmitidos para codificar as 12 entradas e as 12 saídas. Como mostrado, a entrada n° 1, 6086 é codificada como lógica "1" e a saída n° 1, 6090 é codificada como lógica "0". A entrada n° 2, 6088 é codificada como lógica "1" e a saída n° 2, 6092 é codificada como lógica "1". A entrada n° 3, 6094 é codificada como lógica "0" e a saída n° 3, 6092 é codificada como lógica "1". O último bit representa a entrada n° 12, 6098 e é codificado como lógica "0" e a saída n° 12 é codificada como lógica "0". Como indicado, cada bit intercalado 6106 retorna ao trilho de alimentação positivo, que fornece potência parasítica adicional ao circuito 6006 do instrumento 6004.

[00591] Embora vários detalhes tenham sido apresentados na descrição precedente, deve-se contemplar que os vários aspectos do protocolo de comunicação serial para dispositivos médicos podem ser praticados sem tais detalhes específicos. Por exemplo, por concisão e clareza, aspectos selecionados foram mostrados em diagramas de blocos em vez de em detalhes. Algumas porções das descrições detalhadas fornecidas na presente invenção podem ser apresentadas em termos de instruções que operam com base em dados armazenados em uma memória de computador. Essas descrições e representações são usadas pelos elementos versados na técnica para descrever e representar a substância de seu trabalho a outros elementos versados na técnica. Em geral, um algoritmo refere-se à sequência autoconsistente de etapas que levam ao resultado desejado, em que uma "etapa" refere-se à manipulação de quantidades físicas que podem, embora não necessariamente precisem, assumir a forma de sinais elétricos ou magnéticos que possam ser armazenados, transferidos, combinados, comparados e manipulados de qualquer outra forma. É uso comum chamar esses sinais de bits, valores, elementos, símbolos, caracteres, termos, números ou congêneres. Esses termos e termos semelhantes podem ser associados às grandezas físicas apropriadas e são identificações meramente convenientes aplicadas a essas grandezas.

[00592] Salvo afirmação expressa em contrário, como fica patente com a discussão precedente, é entendido que, ao longo da descrição precedente, as discussões que usam termos como "processamento", ou "computação", ou "cálculo", ou "determinação", ou "exibição", ou similares, referem-se à ação e aos processos de um computador, ou dispositivo de computação eletrônica semelhante, que manipule e transforme os dados representados na forma de grandezas físicas (eletrônicas) nos registros e nas memórias do computador em outros dados representados de modo semelhante na forma de grandezas físicas nas memórias ou registro do computador, ou outros dispositivos de armazenamento, transmissão ou exibição de informações congêneres.

[00593] Vale observar que qualquer referência a "um aspecto", "uma modalidade", ou "uma forma" significa que um recurso, estrutura ou característica específica descrita em conjunto com o aspecto está incluída em ao menos um aspecto. Dessa forma, frases como "em um aspecto", "em uma modalidade", ou "em uma forma" em diversos pontos deste relatório descritivo não se referem necessariamente ao mesmo aspecto. Ademais, os recursos, estruturas ou características específicas podem ser combinados de qualquer maneira adequada em um ou mais aspectos.

[00594] Alguns aspectos podem ser descritos usando a expressão "acoplado" e "conectado" junto aos seus derivados. Deve-se compreender que esses termos não são concebidos como sinônimos entre si. Por exemplo, alguns aspectos podem ser descritos com o uso do termo "conectado" para indicar que dois ou mais elementos estão em contato físico direto ou em contato elétrico um com o outro. Em outro exemplo, alguns aspectos podem ser descritos com o uso do termo "acoplado" para indicar que dois ou mais elementos estão em contato físico direto ou em contato elétrico. O termo "acoplado", entretanto, também pode significar que dois ou mais elementos não estão em contato direto um com o outro, mas ainda assim cooperam ou interagem entre si.

[00595] Vale observar que qualquer referência a "um aspecto", "uma modalidade", ou "uma forma" significa que um recurso, estrutura ou característica específica descrita em conjunto com o aspecto está incluída em ao menos um aspecto. Dessa forma, frases como "em um aspecto", "em uma modalidade", ou "em uma forma" em diversos pontos deste relatório descritivo não se referem necessariamente ao mesmo aspecto. Ademais, os recursos, estruturas ou características específicas podem ser combinados de qualquer maneira adequada em um ou mais aspectos.

[00596] Embora várias modalidades tenham sido aqui descritas, muitas modificações, variações, substituições, alterações e equivalentes a essas modalidades podem ser implementadas e irão ocorrer aos versados na técnica. Também, onde os materiais são revelados para determinados componentes, outros materiais podem ser usados. Deve-se compreender, portanto que a descrição precedente e as reivindicações em anexo pretendem cobrir todas essas modificações e variações como sendo abrangidas pelo escopo das modalidades apresentadas. As reivindicações a seguir pretendem englobar todas essas modificações e variações.

[00597] Em um sentido geral, os elementos versados na técnica reconhecerão que os vários aspectos descritos não presente invenção e que podem ser implementados, individual e/ou coletivamente, por uma ampla gama de hardware, software, firmware, ou qualquer combinação deles, podem ser vistos como compostos de vários tipos de "circuitos elétricos". Consequentemente, como usado na presente invenção "circuito elétrico" inclui, mas não se limita a, aos circuitos elétricos que tenham pelo menos um circuito elétrico discreto, circuitos elétricos que tenham pelo menos um circuito integrado, circuitos elétricos que tenham pelo menos um circuito integrado para aplicação específica, circuitos elétricos que formem um dispositivo de computação de finalidades gerais configurado por um programa de computador (por exemplo, um computador para finalidades gerais configurado por um programa de computador que realize pelo menos parcialmente processos e/ou dispositivos descritos na presente invenção, ou um microprocessador configurado por um programa de computador que possa realizar pelo menos parcialmente os processos e/ou dispositivos descritos na presente invenção), circuitos elétricos que formem um dispositivo de memória (por exemplo, formas de memória de acesso aleatório), e/ou circuitos elétricos que formem dispositivos de comunicações (por exemplo, um modem, roteadores ou equipamento óptico-elétrico). Os versados na técnica reconhecerão que o assunto descrito na presente invenção pode ser implementado de modo analógico ou digital, ou em alguma combinação deles.

[00598] A descrição detalhada precedente apresentou várias modalidades dos dispositivos e/ou processos através do uso de diagramas de blocos, fluxogramas e/ou exemplos. Embora esses diagramas de bloco, fluxogramas e/ou exemplos contenham uma ou mais funções e/ou operações, será compreendido pelos versados na técnica que cada função e/ou operação em tais diagramas de bloco, fluxogramas ou exemplos pode ser implementada, individualmente e/ou coletivamente, por uma ampla gama de hardware, software, firmware ou praticamente qualquer combinação deles. Em uma modalidade, várias porções do assunto aqui descrito podem ser implementadas por meio de circuitos integrados para aplicações específicas (ASIC), matrizes de portas programáveis em campo (FPGAs), processadores de sinais digitais (DSPs), ou outros formatos integrados. Entretanto, os versados na técnica reconhecerão que alguns aspectos das modalidades aqui apresentadas, no todo ou em parte, podem ser implementados de modo equivalente em circuitos integrados, na forma de um ou mais programas de computador executados em um ou mais computadores (por exemplo, na forma de um ou mais programas executados em um ou mais sistemas de computadores), na forma de um ou mais programas executados em um ou mais processadores (por exemplo, na forma de um ou mais programas executados em um ou mais microprocessadores), na forma de firmware ou na forma de praticamente qualquer combinação dos mesmos, e o projeto dos circuitos e/ou a escrita do código do software e ou firmware estaria satisfatoriamente dentro do âmbito da prática de um elemento versado na técnica à luz desta descrição. Além disso, os versados na técnica entenderão que os mecanismos do assunto descrito na presente invenção poderão ser distribuídos na forma de um produto de programa em uma variedade formas, e que uma modalidade ilustrativa do assunto descrito na presente invenção é aplicável independentemente do tipo específico de meio de transmissão de sinais usado para efetivamente realizar a distribuição. Exemplos de um meio de transmissão de sinais incluem, mas não se limitam aos seguintes: meios graváveis, como disco removível, um drive de disco rígido, um Compact Disc (CD), um Digital Video Disk (DVD), uma fita digital, uma memória de computador, etc.; e um meio de transmissão, como um meio de comunicação digital e/ou analógico (por exemplo, um cabo de fibra óptica, um guia de onda, uma ligação de comunicação com fio, uma ligação de comunicação sem fio (por exemplo, transmissor, receptor, lógica de transmissão, lógica de recepção, etc.), etc.).

[00599] Todas as patentes US, publicações de pedidos de patente US, pedidos de patente US, patentes estrangeiras, pedidos de patente estrangeiros, publicações não relacionadas a patentes descritos acima e referidos neste relatório descritivo e/ou mencionados em qualquer folheto de dados de pedidos, ou qualquer outro material apresentado estão aqui incorporados a título de referência, até o ponto em que não sejam considerados inconsistentes com o conteúdo aqui apresentado. Desse modo, e até onde for necessário, a descrição como explicitamente aqui determinada substitui qualquer material conflitante incorporado aqui a título de referência. Qualquer material, ou porção do mesmo, que são tidos como incorporados a título de referência na presente invenção, mas que entra em conflito com definições, declarações, ou outros materiais de descrição existentes aqui determinados serão aqui incorporados apenas até o ponto em que nenhum conflito surgirá entre o material incorporado e o material de descrição existente.

[00600] Os versados na técnica reconhecerão que os componentes, dispositivos, objetivos descritos na presente invenção (por exemplo, operações) e a discussão que os acompanha são usados como exemplos tendo em vista a clareza conceitual, sendo contempladas várias modificações de configuração. Consequentemente, como usado na presente invenção, os exemplares específicos apresentados e a discussão que os acompanha pretendem ser representativos de suas classes mais gerais. Em geral, o uso de qualquer exemplar específico pretende ser representativo de sua classe, e a não inclusão de componentes, dispositivos e objetos específicos (por exemplo, operações) não deve ser considerada limitadora.

[00601] Com respeito ao uso de substancialmente quaisquer termos plurais e/ou singulares na presente invenção, os versados na técnica podem mudar do plural para o singular e/ou do singular para o plural conforme seja adequado ao contexto e/ou aplicação. As várias permutações singular/plural não estão expressamente apresentadas na presente invenção por motivos de clareza.

[00602] O assunto descrito na presente invenção ilustra por vezes componentes distintos contidos em outros componentes distintos, ou a eles relacionados. É necessário compreender que essas arquiteturas representadas são meramente exemplificadoras, e que, de fato, podem ser implementadas muitas outras arquiteturas que alcancem a mesma funcionalidade. No sentido conceitual, qualquer disposição de componentes para alcançar a mesma funcionalidade está efetivamente "associada" se a funcionalidade desejada é alcançada. Assim, quaisquer dois componentes mencionados na presente invenção que sejam combinados para alcançar uma funcionalidade específica podem ser vistos como "associados" um ao outro se a funcionalidade desejada é alcançada, independentemente das arquiteturas ou dos componentes intermediários. De modo semelhante, quaisquer desses dois componentes assim associados também podem ser vistos como estando "conectados de modo operável" ou "acoplados de modo operável" um ao outro para alcançar a funcionalidade desejada, e quaisquer desses dois componentes capazes de serem associados dessa forma podem ser vistos como sendo "acopláveis de modo operável " um ao outro para alcançar a funcionalidade desejada. Exemplos específicos de componentes acopláveis de modo operável incluem, mas não se limitam a, componentes fisicamente encaixáveis e/ou em interação física, e/ou os que podem interagir por conexão sem fio, e/ou que interajam por lógica, e/ou podem interagir por lógica.

[00603] Em alguns casos, um ou mais componentes podem ser chamados na presente invenção de "configurado para", "configurável para", "operável/operacional para", "adaptado/adaptável para", "capaz de", "conformável/conformado para", etc. Os versados na técnica reconhecerão que "configurado para" pode de modo geral abranger componentes em estado ativo, e/ou componentes em estado inativo, e/ou componentes em estado de espera, salvo exigência diversa do contexto.

[00604] Apesar de aspectos específicos do assunto aqui apresentado terem sido mostrados e descritos, ficará evidente aos versados na técnica que, com base nos ensinamentos da presente invenção, alterações e modificações poderão ser feitas sem que se afaste do assunto aqui descrito e de seus aspectos mais amplos e que, portanto, as reivindicações em anexo deverão abranger dentro de seu escopo todas essas alterações e modificações, uma vez que as mesmas estão no verdadeiro espírito e escopo do assunto aqui descrito. Os versados na técnica compreenderão que, em geral, os termos usados para a presente invenção, e especificamente nas reivindicações em anexo (por exemplo, corpos das reivindicações em anexo) são considerados genericamente como termos "abertos" (por exemplo, o termo "incluindo" deve ser interpretado como "incluindo, mas não se limitando a", o termo "que tem" deve ser interpretado como "que tem ao menos", o termo "inclui" deve ser interpretado como "inclui, mas não se limita a", etc.). Os versados na técnica compreenderão, ainda, que se for pretendido um número específico de uma menção de reivindicação introduzida, tal intenção será explicitamente referida na reivindicação, e na ausência de tal menção a intenção não estará presente. Por exemplo, como um auxílio à compreensão, as seguintes reivindicações em anexo poderão conter o uso das frases introdutórias "ao menos um(a)" e "um(a) ou mais" para introduzir as menções de reivindicação. Entretanto, o uso de tais frases não deverá ser considerado como implicação de que a introdução de uma menção de reivindicação pelos artigos indefinidos "um(a)" limita qualquer reivindicação específica contendo tal menção de reivindicação introduzida nas reivindicações que contêm apenas uma tal menção, mesmo quando a mesma reivindicação incluir as frases introdutórias "um(a) ou mais" ou "ao menos um(a)" e artigos indefinidos como "um(a)" (por exemplo, "um(a)" devem ser tipicamente interpretados como significando "ao menos um(a)" ou "um(a) ou mais"); o mesmo é verdadeiro para o uso de artigos definidos usados para introduzir menções de reivindicação.

[00605] Além disso, mesmo que um número específico de uma menção de reivindicação introduzida seja explicitamente referido, os versados na técnica compreenderão que tal menção deve ser tipicamente interpretada como significando ao menos o número referido (por exemplo, a simples menção de "duas menções", sem outros modificadores, significa tipicamente ao menos duas menções, ou duas ou mais menções). Ademais, nos casos em que é usada uma convenção análoga a "ao menos um dentre A, B e C, etc.", de modo geral tal construção é feita no sentido de que um elemento versado na técnica compreenderia a convenção (por exemplo, "um sistema que tem ao menos um dentre A, B e C" incluiria, mas não se limitaria, a sistemas que têm apenas A, apenas B, apenas C, A e B, A e C, B e C e/ou A, B e C, etc.). Nos casos em que é usada uma convenção análoga a "ao menos um dentre A, B ou C, etc.", de modo geral tal construção é feita no sentido de que um elemento versado na técnica compreenderia a convenção (por exemplo, "um sistema que tem ao menos um dentre A, B ou C" incluiria, mas não se limitaria, a sistemas que têm apenas A, apenas B, apenas C, A e B, A e C, B e C e/ou A, B e C, etc.). Os versados na técnica compreenderão, ainda, que, tipicamente, uma palavra e/ou frase disjuntiva que apresenta dois ou mais termos alternativos, seja na descrição, reivindicações ou desenhos, deve ser interpretada como contemplando as possibilidades de incluir um dos termos, qualquer um dos termos, ou ambos os termos a menos que o contexto determine de outro modo. Por exemplo, a frase "A ou B" será tipicamente compreendida como incluindo as possibilidades de "A" ou "B" ou "A e B".

[00606] Com respeito às reivindicações anexas, os versados na técnica entenderão que as operações referidas nas mesmas podem de modo geral ser realizadas em qualquer ordem. Ainda, embora vários fluxos operacionais sejam apresentados em alguma(s) sequência(s), deve-se compreender que as várias operações podem ser realizadas em outras ordens diferentes das ilustradas, ou podem ser feitas concomitantemente. Exemplos de tais ordenações alternativas podem incluir ordenações sobrepostas, intercaladas, interrompidas, reordenadas, incrementais, preparatórias, suplementares, simultâneas, inversas ou outras ordenações variadas, salvo determinação diversa do contexto. Ademais, termos como "responsivo a", "relacionado a" ou outros particípios adjetivos não pretendem de modo geral excluir essas variantes, salvo determinação distinta do contexto.

[00607] Em certos casos, o uso de um sistema ou método pode ocorrer em um território mesmo que os componentes sejam posicionados fora do território. Por exemplo, em um contexto de computação distribuída, o uso de um sistema de computação distribuída pode ocorrer em um território mesmo que as partes do sistema possam estar situadas fora do território (por exemplo, transporte, servidor, processador, meio de suporte a sinais, computador de transmissão, computador de recepção, etc., situados fora do território).

[00608] A venda de um sistema ou método pode, de modo semelhante, ocorrer em um território mesmo que os componentes do sistema ou método estejam situados e/ou usados fora do território. Adicionalmente, a implementação de ao menos parte de um sistema para executar um método em um território não exclui o uso do sistema em um outro território.

[00609] Embora várias modalidades tenham sido aqui descritas, muitas modificações, variações, substituições, alterações e equivalentes a essas modalidades podem ser implementadas e irão ocorrer aos versados na técnica. Também, onde os materiais são revelados para determinados componentes, outros materiais podem ser usados. Deve-se compreender, portanto que a descrição precedente e as reivindicações em anexo pretendem cobrir todas essas modificações e variações como sendo abrangidas pelo escopo das modalidades apresentadas. As reivindicações a seguir pretendem englobar todas essas modificações e variações.

[00610] Em resumo, inúmeros benefícios têm sido descritos que resultam do emprego dos conceitos descritos no presente documento. A descrição anteriormente mencionada do uma ou mais modalidades ou formas foi apresentada para propósitos ilustrativos e de descrição. Essa descrição não pretende ser exaustiva ou limitar a invenção à forma precisa apresentada. Modificações e variações óbvias são possíveis à luz dos ensinamentos acima. A uma ou mais modalidades foram escolhidas e descritas com a finalidade de ilustrar os princípios e a aplicação prática para permitir, dessa forma, que o versado na técnica utilize as várias modalidades e com as inúmeras modificações, conforme conveniente ao uso particular contemplado. Pretende-se que as reivindicações apresentadas em anexo definam o escopo global. EXEMPLOS

[00611] Em um aspecto geral, um conjunto de instrumento cirúrgico que incorpora os princípios das modalidades aqui descritas é configurado para permitir dissecação, corte, coagulação e pinçagem seletivas de tecido durante procedimentos cirúrgicos. Um gerador pode gerar ao menos um sinal elétrico, que pode ser monitorado para um primeiro conjunto de condições lógicas. Quando o primeiro conjunto de condições lógicas é satisfeito, uma primeira resposta do gerador pode ser acionada.

[00612] Em certas modalidades, a impedância ultrassônica do instrumento cirúrgico é monitorada. Quando a impedância ultrassônica do instrumento cirúrgico excede um limiar de impedância, a frequência de ressonância do pelo menos um sinal elétrico pode ser armazenada como uma frequência de base. Além disso, a primeira resposta do gerador pode ser acionada quando o primeiro conjunto de condições lógicas é satisfeito ou quando a frequência de ressonância do pelo menos um sinal elétrico difere da frequência de base em um limiar de desvio de base.

[00613] Em certas modalidades, podem ser monitorados eventos de carga em um atuador de extremidade do instrumento cirúrgico. A primeira resposta do gerador pode ser acionada quando o primeiro conjunto de condições lógicas é satisfeito e quando um evento de carga é detectado.

[00614] De acordo com uma modalidade geral, é fornecido um conjunto de chave de um instrumento cirúrgico ultrassônico que inclui um compartimento do cabo que é configurado para ser suportado em apenas uma das mãos. Em ao menos uma modalidade, o conjunto de chave compreende uma disposição de primeira chave que é operacionalmente suportada sobre uma porção frontal do compartimento do cabo e é seletivamente móvel em relação ao pelo menos um contato da primeira chave. O conjunto de chave compreende adicionalmente uma disposição de segunda chave que pode compreender ao menos um dentre um botão de chave direito e um botão de chave esquerdo. O botão de chave direito pode ser suportado de modo móvel sobre um lado direito do compartimento do cabo e ser seletivamente móvel em relação ao pelo menos um contato da chave direita suportado pelo compartimento do cabo. O botão de chave esquerdo pode ser suportado de modo móvel sobre um lado esquerdo do compartimento do cabo e ser seletivamente móvel em relação ao pelo menos um contato da chave esquerda suportado pelo compartimento do cabo. As disposições de primeira chave e de segunda chave podem ser configuradas para serem seletivamente operadas por apenas uma das mãos suportando o compartimento do cabo.

[00615] De acordo com ao menos uma outra modalidade geral, é fornecido um instrumento cirúrgico ultrassônico. Em ao menos uma modalidade, o instrumento cirúrgico ultrassônico compreende um gerador para gerar sinais ultrassônicos e um conjunto de cabo que inclui um compartimento do cabo que é configurado para ser operacionalmente suportado em apenas das mãos. O instrumento pode compreender adicionalmente um conjunto de chave que inclui uma disposição de primeira chave que é operacionalmente suportada sobre uma porção frontal do compartimento do cabo e é seletivamente móvel em relação ao pelo menos um contato da primeira chave que se comunica com o gerador. O conjunto de chave pode incluir, também, uma disposição de segunda chave que compreende ao menos um dentre um botão de chave direito e um botão de chave esquerdo. O botão de chave direito pode ser suportado de modo móvel sobre um lado direito do compartimento do cabo e ser seletivamente móvel em relação ao pelo menos um contato da chave direita que é suportado pelo compartimento do cabo. O pelo menos um contato da chave direita pode ser comunicar com o gerador. O botão de chave esquerdo pode ser suportado de modo móvel sobre um lado esquerdo do compartimento do cabo e ser seletivamente móvel em relação ao pelo menos um contato da chave esquerda que é suportado pelo compartimento do cabo e pode se comunicar operacionalmente com o gerador. As disposições de primeira chave e de segunda chave podem ser configuradas para serem seletivamente operadas por apenas uma das mãos suportando o compartimento do cabo.

[00616] De acordo com mais uma outra modalidade geral, é fornecido um conjunto de chave de um instrumento cirúrgico ultrassônico que inclui um compartimento do cabo que é configurado para ser suportado em apenas das mãos. Em ao menos uma modalidade, o conjunto de chave compreende um conjunto de botão que é suportado de modo móvel pelo compartimento do cabo para deslocamentos seletivos axial e pivotante em relação a um contato da chave direita, um contato da chave central e um contato da chave esquerda de modo que o movimento axial do conjunto de botão em uma primeira direção faça com que o conjunto de botão atue o contato da chave central, o movimento pivotante do conjunto de botão em uma primeira direção pivotante faça com que o conjunto de botão atue o contato da chave esquerda, e o movimento pivotante do conjunto de botão em uma segunda direção pivotante faça com que o conjunto de botão atue o contato da chave direita.

[00617] De acordo com várias modalidades, o módulo de conectores pode ser um componente modular que pode ser fornecido como um acessório com o instrumento cirúrgico ultrassônico ou componentes do mesmo, mas não fixado ao mesmo, ou pode ser usado para reparar, substituir ou adaptar instrumentos cirúrgicos ultrassônicos. Em certas modalidades, entretanto, o módulo de conectores pode ser associado ao conjunto de cabo ou ao transdutor ultrassônico. Em uma modalidade, o módulo de conectores pode compreender um conjunto que pode ser facilmente removido e/ou substituído por um usuário. O módulo de conectores pode compreender também recursos removíveis que permitem ao usuário, por exemplo, remover e/ou substituir acoplamentos giratórios, condutores chaveados, ou conectores. Consequentemente, em certas modalidades, um ou mais módulos de conectores podem estar incluídos em um kit. O kit pode compreender vários acoplamentos giratórios configurados para uso adaptável com um ou mais transdutores ou cabos ultrassônicos. O kit pode incluir módulos de conectores, acoplamentos giratórios, ou compartimentos que compreendem várias configurações de interfaces de usuário que podem exigir um, dois ou mais caminhos condutivos.

[00618] Em um aspecto, a presente revelação é encaminhada para um instrumento cirúrgico ultrassônico. O instrumento ultrassônico pode compreender um atuador de extremidade, um guia de onda estendendo-se de maneira proximal a partir do atuador de extremidade ao longo de um eixo longitudinal, e um módulo de conectores para receber um cabo ultrassônico. O módulo de conectores pode compreender um compartimento definindo um fuso que se estende ao longo do eixo longitudinal, um acoplamento posicionado sobre o fuso e giratório em relação ao compartimento, um primeiro condutor mecanicamente acoplado ao compartimento e estendendo-se ao menos parcialmente em torno do eixo longitudinal, e um primeiro conector giratório em torno do eixo longitudinal em relação ao primeiro condutor entre uma primeira posição e uma segunda posição. O primeiro conector pode compreender um primeiro contato posicionado de modo a entrar em contato com o primeiro condutor quando o primeiro conector está na primeira posição e na segunda posição, e um segundo contato acoplado eletricamente ao primeiro contato e posicionado de modo a entrar em contato com o cabo ultrassônico quando o primeiro conector está na primeira posição e na segunda posição.

[00619] Em um aspecto, o primeiro e o segundo condutores compreendem, cada um, uma aba condutiva configurada para acoplar eletricamente a uma interface de usuário configurada para receber sinais de controle de potência produzidos por um usuário. O cabo ultrassônico pode ser adaptado para acoplar eletricamente a um gerador e acoplar de forma giratória ao primeiro e ao segundo conectores quando recebido pelo módulo de conectores. O módulo de conectores pode ser configurado para acoplar eletricamente o circuito de interface de usuário e o gerador através do cabo ultrassônico quando o primeiro e o segundo conectores estão em suas respectivas primeira e segunda posições. Em um aspecto, a interface de usuário compreende uma chave de alternância acoplada operacionalmente a um conjunto de cabo e o módulo de conectores é preso ao conjunto de cabo. O cabo ultrassônico pode ser giratório em relação ao conjunto de cabo quando recebido pelo módulo de conectores. Em um aspecto, o compartimento isola eletricamente o primeiro e o segundo condutores um em relação ao outro.

[00620] Vários aspectos do assunto aqui descrito destinam-se a um aparelho que compreende um circuito configurado para transmitir um sinal como um protocolo serial através de um par de condutores elétricos. O protocolo serial pode ser definido como uma série de pulsos distribuídos por ao menos uma estrutura de transmissão. Ao menos um pulso na estrutura de transmissão é simultaneamente codificado mediante a modulação de uma amplitude do pulso para representar um de dois primeiros estados lógicos e a modulação de uma largura do pulso para representar um de dois segundos estados lógicos.

[00621] Vários aspectos do assunto aqui descrito destinam-se a um instrumento que compreende um circuito configurado para transmitir um sinal como um protocolo serial através de um par de condutores elétricos. O protocolo serial pode ser definido como uma série de pulsos distribuídos por ao menos uma estrutura de transmissão. Ao menos um pulso na estrutura de transmissão pode ser simultaneamente codificado mediante a modulação de uma amplitude do pulso para representar um de dois primeiros estados lógicos e a modulação de uma largura do pulso para representar um de dois segundos estados lógicos. O instrumento pode compreender também um dispositivo de saída acoplado a uma saída do circuito; e um dispositivo de entrada acoplado a uma entrada do circuito.

[00622] Vários aspectos do assunto aqui descrito destinam-se a um gerador que compreende um circuito de condicionamento configurado para se comunicar com um instrumento através de uma interface de dois fios. O gerador pode compreender um circuito de controle configurado para transmitir um sinal como um protocolo serial através de um par de condutores elétricos. O protocolo serial pode ser definido como uma série de pulsos distribuídos por ao menos uma estrutura de transmissão. Ao menos um pulso na estrutura de transmissão é simultaneamente codificado mediante a modulação de uma amplitude do pulso para representar um de dois primeiros estados lógicos e a modulação de uma largura do pulso para representar um de dois segundos estados lógicos. O gerador pode compreender também um circuito de energia configurado para acionar o instrumento.

[00623] Vários aspectos destinam-se a métodos de acionamento de um atuador de extremidade acoplado a um sistema de acionamento ultrassônico de um instrumento cirúrgico ultrassônico. Um sinal de disparo pode ser recebido. Em resposta ao sinal de disparo, um primeiro sinal de acionamento pode ser fornecido ao sistema de acionamento ultrassônico para colocar o atuador de extremidade em um primeiro nível de potência. O primeiro sinal de acionamento pode ser mantido por um primeiro período. Ao final do primeiro período, um segundo sinal de acionamento pode ser fornecido ao sistema de acionamento ultrassônico para colocar o atuador de extremidade em um segundo nível de potência menor que o primeiro nível de potência.

[00624] Em um outro aspecto, depois de receber um sinal de disparo, um sistema cirúrgico gera retroinformação indicando que o instrumento cirúrgico ultrassônico está ativado e ao mesmo tempo mantendo o instrumento ultrassônico em um estado desativado. Ao final do limite de período de tempo, o instrumento cirúrgico ultrassônico é ativado fornecendo um sinal de acionamento ao sistema de acionamento ultrassônico para acionar o atuador de extremidade.

[00625] Em um outro aspecto, o instrumento cirúrgico ultrassônico é ativado mediante a geração de um sinal de acionamento fornecido ao sistema de acionamento ultrassônico para acionar o atuador de extremidade. Uma pluralidade de variáveis de entrada pode ser aplicada a um modelo de múltiplas variáveis para gerar uma saída modelo de múltiplas variáveis, onde a saída modelo de múltiplas variáveis corresponde a uma atuação do instrumento cirúrgico sobre o tecido. A pluralidade de variáveis de entrada pode compreender pelo menos uma variável que descreve o sinal de acionamento e pelo menos uma variável que descreve uma propriedade do instrumento cirúrgico ultrassônico. Quando a saída modelo de múltiplas variáveis atinge um valor-limite, pode ser gerada uma retroinformação indicando um estado correspondente de pelo menos um dentre o instrumento cirúrgico ultrassônico e o tecido sobre o qual a ação do instrumento cirúrgico ultrassônico foi exercida.

[00626] Em um outro aspecto, em resposta a um sinal de disparo, um primeiro sinal de acionamento em um primeiro nível de potência é fornecido ao sistema de acionamento ultrassônico para acionar o atuador de extremidade. O primeiro sinal de acionamento é mantido no primeiro nível por um primeiro período. Um segundo sinal de acionamento é fornecido ao sistema de acionamento ultrassônico para colocar o atuador de extremidade em um segundo nível de potência menor que o primeiro nível de potência. Uma pluralidade de variáveis de entrada pode ser aplicada a um modelo de múltiplas variáveis para gerar uma saída de modelo de múltiplas variáveis. A saída de modelo de múltiplas variáveis pode corresponder a uma atuação do instrumento ultrassônico sobre o tecido, e a pluralidade de variáveis pode compreender ao menos uma variável descrevendo o sinal de acionamento e pelo menos uma variável descrevendo uma propriedade do instrumento cirúrgico ultrassônico. Quando a saída de modelo de múltiplas variáveis excede um valor-limite por um limite de período de tempo, uma primeira resposta pode ser acionada.

[00627] Embora várias modalidades tenham sido ilustradas e descritas, não é a intenção do requerente restringir ou limitar o escopo das reivindicações em anexo a tal nível de detalhe. Numerosas variações, alterações, e substituições ocorrerão para os versados na técnica, sem se afastar do escopo da invenção. Sobretudo, a estrutura de cada elemento associado às modalidades descritas pode ser alternativamente descrita como um meio de fornecer a função executada pelo elemento. Consequentemente, pretende-se que as modalidades descritas sejam limitadas apenas pelo escopo das reivindicações em anexo.

[00628] Em todo este relatório descritivo, a referência a "várias modalidades", "algumas modalidades" ou "uma modalidade" significa que um recurso, estrutura ou característica específica descrita em conjunto com a modalidade está incluída em ao menos uma modalidade. Dessa forma, frases como "em várias modalidades", "em algumas modalidades", ou "em uma modalidade" usadas em todo este relatório descritivo não se referem necessariamente à mesma modalidade. Ademais, os recursos, estruturas ou características específicas podem ser combinados de qualquer maneira adequada em uma ou mais modalidades. Portanto, os recursos, estruturas ou características específicas ilustrados ou descritos em conjunto com uma modalidade podem ser combinados, no todo ou em parte, com os recursos, estruturas ou características de uma ou mais outras modalidades sem limitação.

Claims (7)

1. Conjunto de chave (5020) para um instrumento cirúrgico ultrassônico incluindo um compartimento de cabo (5002) configurado para ser segurado em apenas uma das mãos, o conjunto de chave caracterizado pelo fato de que compreende: uma primeira disposição de chave (5030) operacionalmente suportada em uma porção frontal (5003) do compartimento de cabo e seletivamente pivotante em relação a pelo menos um primeiro contato de chave; e uma segunda disposição de chave (5060) que compreende pelo menos um dentre: um botão de chave direito (5062) com formato cilíndrico, o botão de chave direito sendo suportado de modo móvel em um lado direito do compartimento de cabo, sendo que o botão de chave direito é seletivamente pivotante em relação a pelo menos um contato de chave direito e suportado pelo compartimento de cabo; e um botão de chave esquerdo (5066) com formato cilíndrico, o botão de chave esquerdo sendo suportado de modo móvel em um lado esquerdo do compartimento de cabo, sendo que o botão de chave esquerdo é seletivamente pivotante em relação a pelo menos um contato de chave esquerdo suportado pelo compartimento de cabo e sendo que a primeira e a segunda disposições de chave (5030, 5060) são configuradas para serem seletivamente operadas por apenas uma das mãos segurando o compartimento de cabo, e os botões de chave direito e esquerdo (5062, 5066) são configurados para serem ativados por um movimento de varredura de um polegar e/ou dedo da mão única que suporta o compartimento de cabo.

2. Conjunto de chave, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira disposição de chave (5030) compreende um primeiro conjunto de botão (5032) pivotante ao redor de um primeiro eixo de chave (FS-FS) em relação a pelo menos dois primeiros contatos de chave (5054, 5056) operacionalmente suportados pelo compartimento de cabo opcionalmente, em que o botão de chave direito (5062) é suportado de modo pivotante em relação ao compartimento de cabo para movimento pivotante seletivo ao redor de um eixo de chave direito (RS-RS) em relação ao pelo menos um contato de chave direito (5058), e em que o botão de chave esquerdo (5066) é suportado de modo pivotante em relação ao compartimento de cabo para movimento pivotante seletivo ao redor de um eixo de chave esquerdo (LS-LS) em relação ao pelo menos um contato de chave esquerdo (5059), e em que os eixos de chave esquerdo e direito são transversais ao primeiro eixo de chave (FS-FS).

3. Conjunto de chave, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a segunda disposição de chave (5060) compreende ambos os botões de chave direito e esquerdo (5062, 5066), e sendo que o botão de chave direito (5062) é atuável a partir do lado direto do compartimento de cabo e é seletivamente pivotante ao redor de um eixo de chave esquerdo (LS-LS) que está em posição adjacente ao lado esquerdo do compartimento de cabo, e sendo que o botão de chave esquerdo (5066) é atuável a partir do lado esquerdo do compartimento de cabo e é seletivamente pivotante ao redor de um eixo de chave direito (RS-RS) que está em posição adjacente ao lado direito do compartimento de cabo e o dito botão de chave direito (5062).

4. Conjunto de chave, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o botão de chave direito (5062) é suportado de modo pivotante pelo compartimento de cabo de modo que o botão de chave direito (5062) é atuável a partir do lado direito do compartimento de cabo e é seletivamente pivotante ao redor de um eixo de chave central, e em que o botão de chave esquerdo (5066) é atuável a partir do lado esquerdo do compartimento de cabo e é suportado de modo pivotante para movimento pivotante seletivo ao redor do eixo de chave central, opcionalmente em que a primeira disposição de chave (5030) compreende um primeiro conjunto de botão (5032) pivotante ao redor de um primeiro eixo de chave (FS-FS) em relação a pelo menos dois primeiros contatos de chave operacionalmente suportados pelo compartimento de cabo e em que o eixo de chave central é transversal ao primeiro eixo de chave (FS-FS).

5. Instrumento cirúrgico ultrassônico, caracterizado pelo fato de que compreende: um gerador para gerar sinais ultrassônicos; um conjunto de cabo que inclui um compartimento de cabo configurado para ser operacionalmente suportado em uma mão; um conjunto de chave, de acordo com a reivindicação 1, que compreende: pelo menos um primeiro contato de chave que se comunica com o gerador; pelo menos um contato de chave direito está se comunicando operacionalmente com o gerador; e pelo menos um contato de chave esquerdo está se comunicando operacionalmente com o gerador.

6. Instrumento cirúrgico ultrassônico, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma estrutura de chave (5050) operacionalmente suportada no compartimento de cabo e que suporta o pelo menos um primeiro contato de chave, o pelo menos um contato de chave direito, e o pelo menos um contato de chave esquerdo no mesmo.

7. Instrumento cirúrgico ultrassônico, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a primeira disposição de chave (5030) compreende um primeiro conjunto de botão (5032) acoplado de modo pivotante à estrutura de chave (5050) de modo que o primeiro conjunto de botão (5032) é pivotante ao redor de um primeiro eixo de chave (FS-FS) em relação a pelo menos dois primeiros contatos de chave e em que o botão de chave direito (5062) é fixado de modo pivotante à estrutura de chave (5050) de modo que o botão de chave direito (5062) é pivotante em relação ao mesmo em redor de um eixo de chave direito (RS-RS) que é transversal ao primeiro eixo de chave(FS-FS), e em que o botão de chave esquerdo (5066) é fixado de modo pivotante à estrutura de chave (5050) de modo que o botão de chave esquerdo (5066) é pivotante em relação ao mesmo ao redor de um eixo de chave esquerdo (LS-LS) que é transversal à primeira chave, ou em que a segunda disposição de chave (5060) compreende ambos os botões de chave direito e esquerdo (5062, 5066), e sendo que o botão de chave direito (5062) é atuável a partir do lado direito do compartimento de cabo e é fixado de modo pivotante à estrutura de chave (5050) de modo que o botão de chave direito (5062) é seletivamente pivotante ao redor de um eixo de chave esquerdo (LS- LS) que está em posição adjacente ao lado esquerdo do compartimento de cabo e sendo que o botão de chave esquerdo (5066) é atuável a partir do lado esquerdo do compartimento de cabo e é fixado de modo pivotante à estrutura de chave (5050) de modo que o botão de chave esquerdo (5066) é seletivamente pivotante ao redor do eixo de chave direito (RS-RS) que está em posição adjacente ao lado direito do compatimento de cabo e do botão de chave direito, ou em que o botão de chave direito (5062) é acoplado de modo pivotante à estrutura de chave (5050) de modo que o botão de chave direito (5062) é atuável a partir do lado direito do compartimento de cabo e é seletivamente pivotante ao redor de um eixo de chave central e em que o botão de chave esquerdo (5066) é acoplado de modo pivotante à estrutura de chave (5050) de modo que o botão de chave esquerdo (5066) é atuável a partir do lado esquerdo do compartimento de cabo e é suportado de modo pivotante para movimento pivotante seletivo ao redor do eixo de chave central.

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