BR112014030053B1 - Aparelho - Google Patents

Abstract

instrumento cirúrgico com sensor de tensão. a presente invenção refere-se a um aparelho que inclui um atuador de extremidade, um componente de energia, um módulo de controle e um conjunto de sensor de forças direcionais associado ao componente de energia e ao módulo de controle. o conjunto de sensor de forças direcionais pode incluir um disco piezoelétrico, um elemento piezorresistivo, um acelerômetro e/ou um sensor de efeito hall. o atuador de extremidade do aparelho pode incluir uma lâmina ultrassônica, um eletrodo rf ou um conjunto acionador de grampos. em algumas versões, o componente de energia inclui um transdutor ultrassônico. o módulo de controle pode ser configurado para operar o componente de energia em uma primeira configuração de energia em resposta a uma primeira força detectada e em uma segunda configuração de energia em resposta a uma segunda força detectada. o aparelho também pode incluir um recurso de ativação operado por um usuário. em algumas versões, o disco piezoelétrico pode incluir uma pluralidade de segmentos e pode ser configurado para induzir o movimento em ao menos parte do componente de energia.

Description

ANTECEDENTES

[001] Em alguns contextos, instrumentos cirúrgicos endoscópicos podem ser preferidos em relação aos dispositivos para cirurgias abertas tradicionais, já que uma incisão menor pode reduzir o tempo de recuperação e as complicações no período pós-operatório. Consequentemente, alguns instrumentos cirúrgicos endoscópicos podem ser adequados para a colocação de um atuador de extremidade distal em um sítio cirúrgico desejado por meio da cânula de um trocarte. Esses atuadores de extremidade distal podem prender o tecido de várias formas, para obter um efeito diagnóstico ou terapêutico (por exemplo, endocortador, garra, cortador, grampeador, aplicador de presilhas, dispositivo de acesso, dispositivo de aplicação de fármaco/terapia gênica e dispositivo para aplicação de energia com o uso de ultrassom, RF, laser, etc.). Os instrumentos cirúrgicos endoscópicos podem compreender uma haste entre o atuador de extremidade e uma porção de cabo, que é manipulada pelo médico. Essa haste pode permitir a inserção até a profundidade desejada e a rotação em torno do eixo longitudinal da própria haste, facilitando, assim, o posicionamento do atuador de extremidade no paciente.

[002] Exemplos de tais instrumentos cirúrgicos endoscópicos que podem ser adaptados para incluir tais auxílios da interface de usuário podem incluir os revelados na patente US n° 6.500.176, intitulado "Electrosurgical Systems and Techniques for Sealing Tissue,"concedida em 31 de dezembro de 2002, cuja descrição está incorporada à presente invenção por meio da referência; na patente US n° 7.416.101 intitulada "Motor-Driven Surgical Cutting and Fastening Instrument with Loading Force Feedback," concedida em 26 de agosto de 2008, cuja descrição está incorporada à presente invenção por meio da referên- cia; a patente US n° 7.738.971, intitulada "Post-Sterilization Programming of Surgical Instruments", concedida em 15 de junho de 2010, cuja descrição está incorporada à presente invenção por meio da referência; a publicação US n° 2006/0079874, intitulada "Tissue Pad for Use with an Ultrasonic Surgical Instrument", publicada em 13 de abril de 2006, cuja descrição está incorporada à presente invenção por meio da referência; a publicação US n° 2007/0191713, intitulada "Ultrasonic Device for Cutting and Coagulating", publicada em 16 de agosto de 2007, cuja descrição está incorporada à presente invenção por meio da referência; a publicação US n° 2007/0282333, intitulada "Ultrasonic guia de onda and lâmina", publicada em 6 de dezembro de 2007, cuja descrição está incorporada à presente invenção por meio da referência; a publicação US n° 2008/0200940, intitulada "Ultrasonic Device for Cutting and Coagulating", publicada em 21 de agosto de 2008, cuja descrição está incorporada à presente invenção por meio da referência; a publicação US n° 2009/0209990, intitulada "Motorized Surgical Cutting and Fastening Instrument Having Handle Based Power Source", publicada em 20 de agosto de 2009, cuja descrição está incorporadaà presente invenção por meio da referência; e na publicação US n° 2010/0069940, intitulada "Ultrasonic Device for Fingertip Control", publicada em 18 de março de 2010, cuja descrição está incorporada à presente invenção por meio da referência; na publicação de patente US n° 2011/0015660 intitulada "Rotating Transducer Mount for Ultrasonic Surgical Instruments", publicada em 20 de janeiro de 2011, cuja descrição está incorporada à presente invenção por meio da referência; e na publicação de patente US n° 2011/0087218 intitulada "Surgical Instrument Comprising First and Second Drive Systems Actuatable by a Common Trigger Mechanism", publicada em 14 de abril de 2011, cuja descrição está incorporada à presente invenção por meio da referência. Adicionalmente, algumas das ferramentas cirúrgicas prece- dentes podem incluir um transdutor sem fio, como o descrito na publicação de patente US n° n° 2009/0143797 intitulada "Cordless Handheld Ultrasonic Cautery Cutting Device", publicada em 4 de junho de 2009, cuja descrição está incorporada à presente invenção por meio da referência.

[003] Alguns dos instrumentos cirúrgicos podem ser usados, ou adaptados para o uso, em situações de cirurgia assistida por robótica, como a descrita na publicação de pedido de patente US n° 6.783.524, intitulada "Robotic Surgical Tool with Ultrasound Cauterizing and Cutting Instrument", concedida em 31 de agosto de 2004.

[004] Embora uma variedade de dispositivos e métodos tenham sido fabricados e usados para procedimentos cirúrgicos endoscópicos, acredita-se que ninguém fabricara ou usara a tecnologia descrita na presente invenção antes do(s) inventor(es).

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[005] Embora o relatório descritivo conclua com reivindicações que especificamente indicam e distintamente reivindicam esta tecnologia, acredita-se que esta tecnologia será melhor compreendida a partir da descrição a seguir de certos exemplos tomados em conjunto com os desenhos anexos, nos quais os mesmos números de referência identificam os mesmos elementos e em que:

[006] a FIGURA 1 representa um esquema em blocos de um ins trumento cirúrgico exemplificador com um sensor ou mais;

[007] a FIGURA 2 representa uma vista em perspectiva de um instrumento cirúrgico exemplificador;

[008] a FIGURA 3 representa uma vista parcial em perspectiva de um instrumento cirúrgico exemplificador com um atuador de extremidade removível exemplificador;

[009] a FIGURA 4 representa a vista parcial em perspectiva do atuador de extremidade da FIGURA 3 e várias forças direcionais que podem ser aplicadas a uma lâmina do atuador de extremidade;

[0010] a FIGURA 5 representa uma vista em elevação lateral de um conjunto de cabo exemplificador com uma porção do revestimento removida para mostrar um transdutor exemplificador e um conjunto de disco piezoelétrico distal;

[0011] a FIGURA 6 representa uma vista em elevação lateral de um conjunto de cabo e atuador de extremidade removível alternativo exemplificador, com porções dos respectivos revestimentos removidos e mostrando um conjunto de disco piezoelétrico distal alternativo exemplificador acoplado ao atuador de extremidade;

[0012] a FIGURA 7 representa uma vista em elevação anterior de um conjunto de disco piezoelétrico composto por múltiplas peças exemplificador;

[0013] a FIGURA 8 representa uma vista em perspectiva de um conjunto de disco piezoelétrico distal alternativo exemplificador com eletrodos segmentados alternados;

[0014] a FIGURA 9 representa uma vista em elevação lateral de outro conjunto de cabo e atuador de extremidade removível alternativo exemplificador, com porções dos respectivos revestimentos removidos e mostrando uma montagem de sensor de forças direcionais exempli- ficadora;

[0015] a FIGURA 10 representa uma vista em seção transversal da orientação baseada no dedo duplo e do conjunto do sensor de forças da FIGURA 9 tomada ao longo da linha de seção 10—10 mostrada na FIGURA 9, quando o atuador de extremidade está preso;

[0016] a FIGURA 11A representa uma vista em elevação lateral de um instrumento cirúrgico exemplificador com uma porção do revestimento removida para mostrar um conjunto de sensor de forças direcionais alternativo exemplificador, que é mostrado em um primeiro estadonão flexionado;

[0017] a FIGURA 11B representa o instrumento cirúrgico e conjun to de sensor de forças direcionais da FIGURA 11A mostrado em um segundo estado, flexionado;

[0018] a FIGURA 12 representa uma vista em seção transversal do conjunto de sensor de forças direcionais das FIGURAS 11A-11B tomada ao longo da linha de seção 12—12 mostrada na FIGURA 11A e mostrando uma pluralidade de elementos sensores de força dispostos em volta de um guia de onda;

[0019] a FIGURA 13A representa uma vista em seção transversal parcial ampliada do conjunto de sensor de forças direcionais da FIGURA 11A, mostrada no primeiro, estado não flexionado;

[0020] a FIGURA 13B representa uma vista em seção transversal parcial ampliada do conjunto de sensor de forças direcionais da FIGURA 11B, mostrada no segundo estado, flexionado;

[0021] a FIGURA 14 representa uma vista em perspectiva parcial de ainda outro sensor de forças direcionais alternativo exemplificador, com um ímã disposto no interior de uma porção de um guia de onda;

[0022] a FIGURA 15 representa uma vista em seção transversal parcial ampliada do sensor de forças direcionais, mostrando o ímã disposto no interior de uma porção do guia de onda e circundado por uma pluralidade de eletrodos em alça;

[0023] a FIGURA 16 consiste em uma representação gráfica da tensão em função do tempo medida por um dispositivo detector de tensão, mostrando uma saída normal quando um transdutor está vibrando em frequência natural;

[0024] a FIGURA 17 consiste em uma representação gráfica da tensão em função do tempo medida por um dispositivo detector de tensão, mostrando um evento transversal;

[0025] a FIGURA 18 representa um fluxograma de etapas exempli- ficadoras para corrigir um evento transversal apresentado por um trem de acionamento ultrassônico;

[0026] a FIGURA 19 consiste em uma representação gráfica da tensão em função do tempo medida por um dispositivo detector de tensão, mostrando uma primeira ação corretiva exemplificadora para atenuar um evento transversal;

[0027] a FIGURA 20 consiste em uma representação gráfica da tensão em função do tempo medida por um dispositivo detector de tensão, mostrando uma segunda ação corretiva exemplificadora para atenuar um evento transversal;

[0028] a FIGURA 21 representa um fluxograma de etapas exempli- ficadoras para o controle das configurações de energia de um instru-mentocirúrgico com base no sentido e na magnitude da força aplicada a um atuador de extremidade;

[0029] a FIGURA 22 representa um fluxograma de etapas exempli- ficadoras para controlar as configurações de energia de um instrumen-tocirúrgico com base na força aplicada a um atuador de extremidade e na velocidade do movimento do instrumento cirúrgico;

[0030] a FIGURA 23 representa um fluxograma de etapas exempli- ficadoras para a emissão de respostas a um usuário com base nos dados do sensor; e

[0031] a FIGURA 24 consiste em uma representação gráfica da força na lâmina em função do tempo, com relação a uma zona de força ideal, e a resposta correspondente ao usuário.

[0032] Os desenhos não pretendem ser limitadores de modo al gum, e contempla-se que várias modalidades da tecnologia podem ser executadas em uma variedade de outras maneiras, incluindo aquelas não necessariamente representadas nos desenhos. Os desenhos em anexo incorporados e formando uma parte do relatório descritivo ilustramvários aspectos da presente tecnologia, e em conjunto com a descrição servem para explicar os princípios da tecnologia; entende- se, entretanto, que esta tecnologia não se limita precisamente às disposições mostradas.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0033] A seguinte descrição de alguns exemplos da tecnologia não deve ser usada para limitar o seu âmbito. Outros exemplos, elementos, aspectos, modalidades e vantagens da tecnologia se tornarão evidentes para os versados na técnica com a descrição a seguir, que é por meio de ilustrações, um dos melhores modos contemplados para realização da tecnologia. Conforme será compreendido, a tecnologia aqui descrita é capaz de outros aspectos diferentes e óbvios, todos sem se afastar da tecnologia. Consequentemente, os desenhos e descrições devem ser considerados como de natureza ilustrativa, e não restritiva.

[0034] Deve-se, portanto, compreender que qualquer um dos en sinamentos, expressões, modalidades, exemplos, etc., ou mais, aqui descritos podem ser combinados com qualquer um dos outros ensinamentos, expressões, modalidades, exemplos, etc., ou mais, que são aqui descritos. Os ensinamentos, expressões, modalidades, exemplos, etc. descritos a seguir não devem ser vistos isoladamente em relação um ao outro. Várias maneiras adequadas, pelas quais os ensinamentos da presente invenção podem ser combinados, serão prontamente aparentes aos versados na técnica tendo em vista os ensinamentos da presente invenção. Essas modificações e variações são destinadas a estarem incluídas no escopo das reivindicações anexas.

I. Visão geral

[0035] A FIGURA 1 mostra componentes de um instrumento cirúr gico exemplificador (10) em forma de diagrama em blocos. Conforme mostrado, o instrumento cirúrgico (10) compreende um módulo de controle (12), uma fonte de alimentação (14) e um atuador de extremidade (16). Em algumas versões, a fonte de alimentação (14) pode ser uma fonte de alimentação interna, ao passo que, em outras, a alimentação (14) pode ser fornecida a partir de uma fonte externa. Fontes de alimentação internas (14) meramente exemplificadoras podem incluir baterias NiMH, baterias de íon de Li (p. ex., baterias do tipo de célula prismática de íon de lítio, etc.), baterias Ni-Cad ou qualquer outro tipo de fonte de alimentação, conforme esteja patente aos versados na técnica à luz dos ensinamentos na presente invenção. Fontes de alimentação externas meramente exemplificadoras (14) podem incluir um gerador, como o GEN 300 vendido pela Ethicon Endo-Surgery, Inc. de Cincinnati, Ohio, EUA. O módulo de controle (12) pode compreender um microprocessador, um circuito integrado de aplicação específica (ASIC), memória, uma placa de circuito impresso (PCB), um dispositivo de armazenamento (como uma unidade de estado sólido ou disco rígido), firmware, software, ou quaisquer outros componentes de mó-dulo de controle adequados conforme será evidente a uma pessoa de habilidade comum na técnica à luz dos ensinamentos no presente documento. Em algumas versões, o módulo de controle (12) compreende adicionalmente EEPROM para armazenar dados em si. Por exemplo, o EEPROM pode armazenar códigos legíveis por máquina para controlarvários componentes do instrumento cirúrgico (10), ou o EEPROM pode conter uma configuração e/ou modo operacional armazenado em tabelas de dados ou mais. Claro que outras configurações para o código legível por máquina e/ou as configurações do EEPROM serão patentes para os versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção. O módulo de controle (12) e a fonte de alimentação (14) são acoplados por uma conexão elétrica (22), como um cabo e/ou traços em uma placa de circuito, etc., para transferir potência da fonte de alimentação (14) para o módulo de controle (12). Alternativamente, a fonte de alimentação (14) pode ser acoplada seletivamente ao módulo de controle (12). Isso permite que a fonte de alimentação (14) seja separada e removida do instrumento cirúrgico (10), o que pode, ainda, permitir que a fonte de alimentação (14) seja imediatamente recarregada ou recuperada para reesterili- zação e reúso, de forma em acordo com os vários ensinamentos da presente invenção. Em adição ou alternativamente, o módulo de controle (12) pode ser removido para manutenção, teste, substituição, ou qualquer outro propósito conforme será evidente a uma pessoa de habilidade comum na técnica em vista dos ensinamentos no presente documento.

[0036] atuador de extremidade (16) é acoplado ao módulo de con trole (12) por uma outra conexão elétrica (22). O atuador de extremidade (16) é configurado para realizar uma função desejada do instrumentocirúrgico (10). Somente a título de exemplo, tal função pode incluircauterização do tecido, ablação do tecido, separação do tecido, vibração ultrassônica, grampeamento do tecido ou qualquer outra tarefa desejada para o instrumento cirúrgico (10). O atuador de extremidade (16) pode assim incluir uma característica ativa como uma lâmina ultrassônica, uma pinça, uma faca afiada, um conjunto de acionador de grampos, um eletrodo RF monopolar, um par de eletrodos RF bipo- lares, um elemento de aquecimento térmico e/ou vários outros compo-nentes. O atuador de extremidade (16) e/ou o instrumento cirúrgico (10) podem ser ainda construídos de acordo com ao menos alguns dos ensinamentos do exemplo descrito na publicação de patente US n° n° 2011/0015660 intitulada "Rotating Transducer Mount for Ultrasonic Surgical Instruments", publicada em 20 de janeiro de 2011, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência; na patente US n° 7.416.101 intitulada "Motor-Driven Surgical Cutting and Fastening Instrument with Loading Force Feedback," concedida em 26 de agosto de 2008, cuja descrição está incorporada à presente invenção por meio da referência; e/ou patente US n° 6.500.176, intitulada "Electro- surgical Systems and Techniques for Sealing Tissue", concedida em 31 de dezembro de 2002, cuja revelação está incorporada à presente invenção por meio da referência.

[0037] atuador de extremidade (16) também pode ser removível do instrumento cirúrgico (10) para manutenção, teste, substituição ou qualquer outro propósito, conforme estará patente para os versados na técnica em vista dos ensinamentos na presente invenção. Em algumas versões, o atuador de extremidade (16) é modular para que o instrumentocirúrgico (10) possa ser usado com diferentes tipos de atuado- res de extremidade (p. ex., conforme ensinado no pedido de patente US não provisório n° de série 13/289.870, intitulado "Surgical Instrument with Modular Shaft and End Effector", depositado em 10 de outubro de 2011, cuja descrição está incorporada à presente invenção por meio da referência; pedido de patente US n° de série [n° do documento do procurador END7088USNP.0590486], intitulado "Surgical Instrument with Orientation Sensing", depositado na mesma data do presente pedido, cuja descrição está incorporada à presente invenção por meio da referência; e/ou etc.). Várias outras configurações de atuador de extremidade (16) podem ser disponibilizadas para uma variedade de funções diferentes dependendo do propósito do instrumento cirúrgico (10), conforme estará patente para os versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção. De modo similar, outros tipos de componentes de um instrumento cirúrgico (10) que pode receber energia da fonte de alimentação (14) estarão patentes para os versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.

[0038] instrumento cirúrgico (10) do presente exemplo inclui um recurso de ativação (18), embora seja preciso compreender que tal componente é meramente opcional. O recurso de ativação (18) é acoplado ao módulo de controle (12) e à fonte de alimentação (14) por meio de conexão elétrica (22). O recurso de ativação (18) pode ser configurado para fornecer energia seletivamente da fonte de alimentação (14) ao atuador de extremidade (16) (e/ou a algum outro componente do instrumento cirúrgico (10)) para ativar o instrumento cirúrgico (10) quando da realização de um procedimento. Recursos de ativação (18) meramente exemplificadores podem incluir um gatilho, um sensor de toque capacitivo, um sensor de toque resistivo, um botão eletrome- cânico e/ou qualquer outro recurso de ativação (18) que esteja patente aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção. O recurso de ativação (18) pode ser adicionalmente construído de acordo com ao menos alguns dos ensinamentos da publicação de patente US publicação n° 2010/0069940, intitulada "Ultrasonic Device for Fingertip Control", publicada em 18 de março de 2010, cuja descrição está incorporada à presente invenção por meio da referência.

[0039] instrumento cirúrgico (10) inclui adicionalmente um sensor (20) . O sensor (20) também é acoplado ao módulo de controle (12) por uma conexão elétrica (22) e pode ser configurado para fornecer uma variedade de informações ao módulo de controle (12) durante um procedimento. Somente a título de exemplo, tais configurações podem incluir captar uma temperatura no atuador de extremidade (16) ou determinar a taxa de oscilação do atuador de extremidade (16). Sensores detectores de temperatura meramente exemplificadores são descritos no pedido de patente US não provisório n° 13/277.328, intitulado "Surgical Instrument with Sensor and Powered Control", depositado em 20 de outubro de 2011, cuja descrição está incorporada à presente invenção por meio da referência. Em algumas versões, o sensor (20) pode compreender um sensor (20) é operável para detectar a orientação e/ou movimento do instrumento cirúrgico (10). Por exemplo, o sensor (20) pode compreender um sensor giroscópico, um inclinôme- tro, um acelerômetro e/ou qualquer outro sensor adequado de orien- tação e/ou movimento, como estará patente aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção. Ainda em outra versão, o sensor (20) pode ser configurado para detectar a magnitude e a orientação da força no atuador de extremidade (16) do instrumento cirúrgico (10). Os exemplos de tais sensores de força serão descritos com mais detalhes abaixo. Adicional ou alternativamente, o sensor (20) pode ser construído de acordo com ao menos alguns dos ensinamentos do pedido de patente US n° de série [n° do documento do procurador END7088USNP.0590486], intitulado "Surgical Instrument with Orientation Sensing," depositado na mesma data do presente pedido, cuja descrição está incorporada à presente invenção por meio da referência. Os dados do sensor (20) podem ser processados pelo módulo de controle (12) para efetuar o fornecimento de energia ao atua- dor de extremidade (16) (p. ex., em um ciclo de resposta, etc.). Podem ser fornecidas várias outras configurações de sensor (20), dependendo do propósito do instrumento cirúrgico (10), como estará patente aos versados na técnica à luz dos ensinamentos na presente invenção. Evidentemente, assim como com outros componentes descritos na presente invenção, o instrumento cirúrgico (10) pode ter mais que um sensor (20), ou o sensor (20) pode ser simplesmente omitido se desejado. Ainda configurações adicionais para o instrumento cirúrgico (10) estarão patentes aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.

II. Sistema cirúrgico e instrumento cirúrgico exemplificadores

[0040] Embora as descrições a seguir se refiram a instrumentos cirúrgicos (10) da variedade ultrassônica, deve-se compreender que os recursos descritos a seguir podem ser facilmente incorporados a uma variedade de instrumentos cirúrgicos (10), incluindo, mas não se limitando a, endocortadores, pegadores, cortadores, grampeadores, apli- cadores de clipes, dispositivos de acesso, dispositivos para aplicação de fármaco/terapia gênica e dispositivos para aplicação de energia, com o uso de vibrações ultrassônicas, RF, laser, etc., e/ou qualquer combinação deles, como estará patente aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.

A. Sistema cirúrgico ultrassónico exemplificador

[0041] Na FIGURA 2, um sistema cirúrgico (30) meramente exem- plificador, com um instrumento cirúrgico (50) exemplificador é mostrado. No presente exemplo, o sistema (30) compreende um instrumento cirúrgico ultrassônico (50), um gerador (40) e um cabo (42), operável para acoplar o gerador (40) ao instrumento cirúrgico (50). Deve-se compreender que o instrumento cirúrgico (50) pode ser visto como uma versão exemplificadora do instrumento cirúrgico (10). Um gerador adequado (40) é o GEN 300, vendido junto à Ethicon Endo-Surgery, Inc., de Cincinnati, Ohio, EUA. Somente a título de exemplo, o gerador (40) pode ser construído de acordo com os ensinamentos da publicação US n° 2011/0087212, intitulada "Surgical Generator for Ultrasonic and Electrosurgical Devices", publicada em 14 de abril de 2011, cuja revelação está aqui incorporada a título de referência. E, algumas versões, o gerador (40) pode incluir o módulo de controle (12) descrito acima, embora seja meramente opcional. Além disso, embora o pre-sente exemplo seja descrito em referência a um instrumento cirúrgico conectado por cabo (50), deve-se compreender que o instrumento cirúrgico (50) pode ser adaptado para operação sem fio, como aquele revelado na publicação de patente US n° 2009/0143797 intitulada "Cordless Hand-held Ultrasonic Cautery Cutting Device", publicada em 4 de junho de 2009, cuja descrição está incorporada à presente invenção por meio da referência. Além disso, um instrumento cirúrgico (50) também pode ser usado, ou adaptado para o uso, em situações de cirurgia assistida por robótica como, a revelada na patente US n° 6.783.524, intitulada "Robotic Surgical Tool with Ultrasound Cauteri- zing and Cutting Instrument", concedida em 31 de agosto de 2004, cu-jarevelação está incorporada à presente invenção por meio da referência.

[0042] instrumento cirúrgico (50) do presente exemplo inclui um conjunto de cabo composto por múltiplas peças (60), um conjunto de transmissão alongado (70) e um transdutor (90). O conjunto de transmissão (70) é acoplado ao conjunto de cabo de múltiplas peças (60) em uma extremidade proximal do conjunto de transmissão (70) e se estende distalmente a partir do conjunto de cabo de múltiplas peças (60). No presente exemplo, o conjunto de transmissão (70) é configurado para ser um conjunto tubular alongado e fino para uso endoscó- pico, mas deve-se compreender que o conjunto de transmissão (70) pode ser alternativamente um conjunto curto, como aqueles descritos na publicação de patente US n° 2007/0282333, intitulada "Ultrasonic Waveguide and Blade," publicada em 06 de dezembro de 2007; na publicação de patente US n° 2008/0200940, intitulada "Ultrasonic De-vice for Cutting and Coagulating," publicada em 21 de agosto de 2008 e/ou no pedido de patente US n° de série [n° do documento do procurador END7088USNP.0590486], intitulado "Surgical Instrument with Orientation Sensing", depositado na mesma data do presente pedido, cuja descrição está incorporada à presente invenção por meio da referência. O conjunto de transmissão (70) do presente exemplo compreende um envoltório exterior (72), um elemento atuador tubular interior (não mostrado), um guia de onda (não mostrado), e um atuador de extremidade (80) situado na extremidade distal do conjunto de transmissão (70). No presente exemplo, o atuador de extremidade (80) compreende uma lâmina (82) acoplada ao guia de onda, um braço de pinça (84) operável para pivotar na extremidade proximal do conjunto de transmissão (70), e, opcionalmente, um bloco de pinça (86) acoplá- vel ao braço de pinça (84) ou mais. O atuador de extremidade (80) po- de ser ainda configurado de acordo com o atuador de extremidade (16) descrito acima com referência à FIGURA 1. O guia de onda, que é adaptado para transmitir energia ultrassônica de um transdutor (90) à lâmina (82), pode ser flexível, semiflexível ou rígido. O guia de onda também pode ser configurado para amplificar a vibrações mecânicas transmitidas através do guia de onda à lâmina (82) conforme é bem conhecido na técnica. O guia de onda pode ter adicionalmente características para controlar o ganho da vibração longitudinal ao longo do guia de onda e características para sintonizar o guia de onda à frequência ressonante do sistema. Um transdutor ultrassônico meramente exemplificador (90) é o modelo n° HP054, vendido pela à Ethicon Endo-Surgery, Inc. de Cincinnati, Ohio, EUA. Deve-se compreender, também, que o braço de pinça (84) e recursos associados podem ser construídos e operáveis de acordo com pelo menos alguns dos ensinamentos da patente US n° 5.980.510, intitulada "Ultrasonic Clamp Coagulator Apparatus Having Improved Clamp Arm Pivot Mount", concedida em 9 de novembro de 1999, cuja descrição está incorporada à presente invenção por meio da referência. Logicamente, o braço de pinça (84) pode ser omitido, se desejado.

[0043] No presente exemplo, a extremidade distal da lâmina (82) é disposta próxima a um antinó a fim de sintonizar o conjunto acústico a uma frequência ressonante preferencial fo quando o conjunto acústico não for carregado por tecido. Quando o transdutor (90) é energizado, a ponta distal da lâmina (82) é configurada para mover-se longitudinalmente na faixa de, por exemplo, aproximadamente 10 a 500 mícrons de pico a pico e, preferencialmente, na faixa de cerca de 20 a cerca de 200 mícrons, a uma frequência vibracional predeterminada fo de, por exemplo, 55,5 kHz. Quando o transdutor (90) do presente exemplo é ativado, essas oscilações mecânicas são transmitidas, através do guia de onda, ao atuador de extremidade (80). No presente exemplo, a lâmina (82) que é acoplada ao guia de onda, oscila na frequência ul- trassônica. Assim, quando o tecido estiver preso entre a lâmina (82) e o braço de pinça (84), a oscilação ultrassônica da lâmina (82) pode simultaneamente romper o tecido e desnaturar as proteínas em células de tecido adjacentes, o que fornece assim um efeito coagulante com propagação térmica relativamente pequena. Uma corrente elétrica também pode ser fornecida através da lâmina (82) e do braço de pinça (84) para também cauterizar o tecido. Embora algumas configurações do conjunto de transmissão (70) e do transdutor (90) tenham sido descritas, ainda outras configurações adequadas para o conjunto de transmissão (70) e o transdutor (90) estarão patentes aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.

[0044] conjunto de cabo de múltiplas peças (60) do presente exe mplo compreende uma porção de alojamento correspondente (62) e uma porção inferior (64). A porção de alojamento correspondente (62) é configurada para receber o transdutor (90) em uma extremidade proximal da porção de alojamento correspondente (62) e para receber a extremidade proximal do conjunto de transmissão (70) em uma extremidade distal da porção de alojamento correspondente (62). Uma abertura é fornecida na extremidade distal da porção de alojamento correspondente (62) para a inserção de vários conjuntos de transmissão (70). Um botão de rotação (66), mostrado no presente exemplo,é usado para girar conjunto de transmissão (70) e/ou o transdutor (90), mas deve-se compreender que o botão de rotação (66) é meramente opcional. A porção de alojamento correspondente (62) e/ou o conjunto de transmissão (70) podem ser ainda construídos de acordo com ao menos alguns ensinamentos do pedido de patente US n° 13/269.870, intitulado "Surgical Instrument with Modular Shaft and End Effector", depositado em 10 de outubro de 2011, cuja descrição está incorporada à presente invenção por meio da referência. A porção in ferior (64) do conjunto de cabo de múltiplas peças (60) inclui um gatilho (68) e é configurada para ser apertada por um usuário através do uso de uma única mão. Uma configuração alternativa meramente exemplificadora da porção inferior (64) é representada na FIGURA 1 da publicação de patente US n° 2011/0015660 intitulada "Rotating Transducer Mount for Ultrasonic Surgical Instruments", publicada em 20 de janeiro de 2011, cuja descrição está incorporada à presente invenção por meio da referência.

[0045] Além disso, embora o conjunto de cabo composto por múl tiplaspeças (60) tenha sido descrito em referência a duas porções distintas (62, 64), deve-se compreender que o conjunto de cabo composto por múltiplas peças (60) pode ser um conjunto unitário com ambas as porções (62, 64) combinadas. O conjunto de cabo de múltiplas peças (60) pode ser alternativamente dividido em múltiplos componentes distintos, como uma porção de ativação separada (operável ou por uma mão ou pé do usuário) e uma porção de alojamento correspondente separada (62). A porção de ativação pode ser operável para ativar o transdutor (90) e pode ser remota com relação à porção de alojamento correspondente (62). O conjunto de cabo de múltiplas peças (60) pode ser construído de um plástico durável (como policarbonato ou um polímero de cristal líquido), cerâmicas e/ou metais ou qualquer outro material adequado conforme será evidente a uma pessoa de habilidade comum na técnica em vista dos ensinamentos no presente documento. Ainda outras configurações do conjunto de cabo de múltiplaspeças (60) serão evidentes àqueles de habilidade comum na técnica em vista dos ensinamentos no presente documento. Por exemplo, o instrumento (50) pode ser operado como parte de um sistema robóti- co. Outras configurações do conjunto de cabo de múltiplas peças (60) serão também evidentes àqueles de habilidade comum na técnica em vista dos ensinamentos no presente documento. Somente a título de exemplo, o instrumento cirúrgico (50) pode ser ainda construído de acordo com ao menos alguns dos ensinamentos da publicação de patente US n° 2006/0079874; na publicação de patente US n° 2007/0191713; na publicação de patente US n° 2007/0282333; na publicação de patente US n° 2008/0200940; na publicação de patente US n° 2011/0015660; patente US n° 6.500.176; na publicação de patente US n° 2011/0087218; e/ou publicação de patente U.S. n° 2009/0143797, cujas descrições estão incorporadas à presente invenção por meio da referência.

B. Atuador de extremidade removível exemplificador

[0046] As FIGURAS 3 e 4 representam uma extremidade de um instrumento cirúrgico (100) exemplificador e um atuador de extremidade removível (150) exemplificador. Outros recursos do instrumento cirúrgico (100) podem ser configurados como acima com respeito aos instrumentos cirúrgicos (10, 50). No exemplo mostrado, o instrumento (100) compreende um revestimento (102), uma haste do transdutor (110), que se estende desde o revestimento (102), e uma pluralidade de contatos elétricos (120) no revestimento (102). A haste do transdutor (110) é configurada para acoplar-se de maneira rosqueável a um guia de onda (160) do atuador de extremidade (150), de modo que as vibrações ultrassônicas do transdutor no interior do instrumento (100) possam ser transmitidas para uma lâmina (152) (mostrada na FIGURA 4) do atuador de extremidade (150). No exemplo mostrada, a haste do transdutor (110) inclui uma porção rosqueada (112) que começa em certa distância d do ponto mais distal do revestimento (102). A distância d corresponde a um comprimento longitudinal de um bloco de chaveta (170), de modo que a porção rosqueada (112) fica situada no interior da luva giratória (180) do atuador de extremidade (150) quando o bloco de chaveta (170) está acoplado ao revestimento (102). Consequentemente, um guia de onda (160) pode ser acoplado de maneira rosqueável à haste do transdutor (110) enquanto o bloco de chaveta (170) está engatado ao revestimento (102). Os contatos (120) são elementos metálicos que tocam contatos complementares (não mostrados) no atuador de extremidade (150), de modo que um componente do atuador de extremidade (150) ou mais esteja acoplado eletricamente ao instrumento (100). Em algumas versões, os contatos (120) são ainda acoplados eletricamente a um módulo de controle, como o módulo de controle (12) descrito acima. Certamente outros recursos de acoplamento elétrico entre o atuador de extremidade (150) e o instrumento (100) (p. ex., acoplar indutivo, etc.) estarão patentes aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção. No presente exemplo, os contatos (120) estão dispostos no interior de uma porção de rasgo de chaveta (104) de um revestimento (102), de modo que o atuador de extremidade (150) possa ser acoplado ao revestimento (102) apenas em uma única orientação. Dessa forma, a porção do rasgo de chaveta (104) pode garantir que os contatos (120) fiquem alinhados com os contatos complementares do atuador de extremidade (150). Outras configurações para o instrumento (100) também estarão patentes aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.

[0047] atuador de extremidade (150) compreende um guia de on da (160), uma luva giratória (180), um bloco de chaveta (170) e um módulo (182). No presente exemplo, um guia de onda (160) está acoplado a uma luva giratória (180), de modo que a rotação da luva giratória (180) gira o guia de onda (160) em relação ao bloco de chaveta (170). O guia de onda (160) estende-se distalmente a partir da luva giratória (180) e termina na lâmina (152) (mostrada na FIGURA 4). Deve-se compreender que vários recursos, adicional ou alternativamenteà lâmina (152), podem ser incluídos em sentido distal à luva giratória (180), como um braço de pinça ou mais. No exemplo mostrado, o guia de onda (160) inclui uma porção rosqueada (162) (mostrada em linha tracejada) para acoplar de maneira rosqueável o guia de onda (160) à haste do transdutor (110). Dessa forma, quando o bloco de chaveta (170) está engatado no revestimento (102), como será descrito abaixo, a luva giratória (180) tem por finalidade acoplar de maneira rosqueável o guia de onda (160) à haste do transdutor (110). Certamente, outros recursos de acoplamento para o guia de onda (160) e a haste do transdutor (110) estarão patentes aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção. O bloco de chaveta (170) do presente exemplo compreende uma porção de chaveta (172), um orifício central (178) (mostrado em linha tracejada) e um módulo (182) montado no bloco de chaveta (170). O orifício central (178) é dimensionado e configurado para permitir que a haste do transdutor (110) penetre no bloco de chaveta (180) para engatar-se ao guia de onda (160), conforme descrito acima. A porção de chaveta (172) é configurada para entrar na porção rasgo de chaveta (104) do revestimento (102), de modo que o bloco de chaveta (170) seja fixado de forma giratória em relação ao revestimento (102). Dessa forma, o bloco de chaveta (170) fornece um aterramento mecânico para a luva gi-ratória (180) quando o bloco de chaveta (170) está engatado ao revestimento (102). A porção de chaveta (172) inclui adicionalmente contatos complementares aos contatos (120) descritos acima. O engate da porção de chaveta (172) à porção de rasgo de chaveta (104) é configurado para alinhar de forma giratória o conjunto de contatos, de modo que quando o bloco de chaveta (170) está engatado ao revestimento (102), o conjunto de contatos esteja acoplado eletricamente. Os contatos complementares são acoplados ao módulo (182) de modo que o módulo (182) é acoplado eletricamente aos contatos (120) quando o atuador de extremidade (150) é acoplado ao instrumento (100).

[0048] No presente exemplo, o módulo (182) compreende um mó- dulo de memória de estado sólido não volátil destinado a armazenar um dado de configuração ou mais. Por exemplo, o módulo (182) pode conter dados de configuração referentes ao tipo e às propriedades características do atuador de extremidade (150) a ser usado pelo módulo de controle, como o módulo de controle (12) descrito com referência à FIGURA 1, do instrumento cirúrgico (100). Somente a título de exemplo, os dados de configuração podem incluir propriedades, como o comprimento da lâmina, o material da lâmina, a geometria de lâmina, a geometria do guia de onda, o material do guia de onda, características de atenuação natural, frequências naturais, tempo médio até a falha (MTTF), etc. Tais propriedades podem ser usadas pelo módulo de controle ao se determinar uma ação corretiva, determinando as configurações de energia para o instrumento (100), e/ou de outro modo, conforme será descrito com mais detalhes abaixo. Decerto, deve-se compreender que outros componentes podem ser incluídos no módulo (182), integrados a ele e/ou substituídos por ele. Por exemplo, vários sensores, como acelerômetros, giroscópios, sensores de temperatura, sensores de força, etc. podem ser incluídos no módulo (182), integrados a ele e/ou substituído por ele. O atuador de extremidade (150) pode ser adicionalmente construído de acordo com ao menos alguns dos ensinamentos do pedido de patente US n° de série [n° do documento do procurador END7088USNP.0590486], intitulado "Surgical Instrument with Orientation Sensing", depositado na mesma data do presente pedido, cuja descrição está incorporada à presente invenção por meio da referência. Configurações ainda adicionais para o módulo (182), o atuador de extremidade (150) e/ou o instrumento (100) estarão patentes aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.

[0049] Agora com referência à FIGURA 4, é mostrado um conjunto de setas direcionais (190, 192, 194, 196, 198) dispostas ao redor da lâmina (152). A seta (190) corresponde ao eixo longitudinal da lâmina (152) e do guia de onda (160). As setas (192, 194) correspondem ao eixo lateral em relação à lâmina (152). As setas (196, 198) correspondem ao eixo vertical em relação à lâmina (152). No presente exemplo, as setas (190, 192, 194, 196, 198) correspondem à direção em que a lâmina (152) é pressionada contra o tecido quando um usuário está usando o instrumento (100) em um procedimento cirúrgico. Somente a título de exemplo, em alguns casos pode ser preferencial ativar o transdutor em condição de baixa energia quando a lâmina (152) é pressionada contra o tecido na direção das setas (190, 192, 194) e ativar o transdutor em condição de alta energia quando a lâmina (152) é pressionada contra o tecido na direção das setas (196, 198). Por exemplo, um usuário pode preferir usar o lado e/ou a ponta da lâmina (152) para coagular, e ao mesmo tempo usar as bordas superior e inferior da lâmina (152) para cortar o tecido. Decerto, deve-se com-preender que o supracitado é meramente exemplificador e que qualquercondição de energia pode corresponder a qualquer direção da lâmina (152). No presente exemplo, tais condições de energia e direções podem estar incluídas nos dados de configuração do módulo (182) a ser usado pelo módulo de controle e/ou podem ser supridas por outros meios ao módulo de controle. Tais condições podem variar com base em qualquer número de fatores, incluindo, mas não se limitando a, os recursos e/ou a geometria da lâmina (152) e/ou outras peças do atuador de extremidade (150), o procedimento cirúrgico em que o atuador de extremidade (150) será usado, as preferências individuais do usuário e/ou outros fatores. O uso dessas condições de energia será descrito em mais detalhes abaixo, com referência à FIGURA 21.

III. Conjuntos de atenuação ativa e sensores de forças direcionais exemplificadores

[0050] Em alguns casos, pode ser útil controlar ativamente a con dição de energia do transdutor (90) e/ou de outros componentes no instrumento cirúrgico (10, 50, 100). Por exemplo, se ocorrer um movimento transversal em um guia de onda (160) e/ou outra porção do trem de acionamento ultrassônico do instrumento cirúrgico (10, 50, 100) durante um procedimento cirúrgico, o movimento transversal pode perturbar ou interferir de outro modo no movimento oscilatório do transdutor (90). Além disso, em alguns casos, o movimento transversal pode induzir um modo de vibração instável, danificando, assim, possivelmente o instrumento (10, 50, 100). Alguns instrumentos (10, 50, 100) podem incluir um FEP, como um envoltório polimérico ou uma extrusão (p. ex., um polímero perfluorado com estabilidade em alta temperatura), aplicado ao guia de onda (160) em locais predetermina-dos para atenuar modos deletérios ou outros modos transversais não desejados. A eliminação ou a redução de movimentos transversais durante o uso do instrumento cirúrgico (10, 50, 100) podem permitir maiores tolerâncias de fabricação e/ou eliminar a necessidade de um FEP. Em outros casos, pode ser útil controlar ativamente a condição de energia do transdutor (90) de modo a adaptar a condição de energia em resposta ao modo como o usuário usa o instrumento (10, 50, 100). Por exemplo, como observado acima, a direção em que a lâmina (82, 152) é pressionada contra o tecido pode ser usada como entrada para o módulo de controle (12), de modo a ajustar dinamicamente a condição de energia do transdutor (90) em tempo real durante o procedimentocirúrgico, tal que o usuário não selecione nenhum nível de energia específico. Consequentemente, vários conjuntos de atenuação ativa e/ou sensores de força direcional que podem ser incorporados a vários instrumentos cirúrgicos (10, 50, 100), incluindo, mas não se limitando a, instrumento ultrassônicos, serão descritos a partir de agora, ao passo que outros exemplos estarão patentes aos versados na téc- nica em vista dos ensinamentos da presente invenção.

A. Conjunto de atenuação ativa instalado em conjunto de cabo

[0051] A FIGURA 5 representa um conjunto de cabo (200) exem- plificador que compreende um revestimento (202), um transdutor (210), um conjunto de disco piezoelétrico distal (250) e uma ponta cônica (290). O revestimento (202) do presente exemplo é dimensionado e configurado para conter o transdutor (210) e outros componentes (não mostrados) em seu interior. O revestimento (202) pode ser construído de um plástico durável (como policarbonato ou um polímero de cristal líquido), cerâmicas e/ou metais ou qualquer outro material adequado, conforme estará patente aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção. Conforme mostrado na FIGURA 5, o revestimento (202) inclui um flange anular interior (204) configurada para engatar-se ao flange do transdutor (226), como será descrito abaixo, para proporcionar o aterramento mecânico entre o re-vestimento (202) e o transdutor (210). O revestimento (202) inclui adi-cionalmente um cabo (206) que se estende em sentido proximal e conduz uma pluralidade de fios (216, 218, 270, 272) a uma fonte de alimentação, como um gerador (40) descrito acima. Sem dúvida, em algumas versões, o cabo (206) pode ser omitido, e a fonte de alimentação pode estar situada no interior do revestimento (202). O revestimento (202) pode ser ainda construído de acordo com ao menos alguns dos ensinamentos do conjunto de cabo composto por múltiplas peças (60) descrito acima. A ponta cônica (290) é fixada mecanica-mente a uma extremidade distal do revestimento (202) para comprimir o conjunto de disco piezoelétrico distal (250) entre a ponta cônica (290) e o flange do transdutor (226), como será descrito abaixo.

[0052] Transdutor (210) compreende uma pluralidade de elemen tos piezoelétricos (212) com eletrodos alternados (214) dispostos entre sucessivos elementos piezoelétricos (212) para formar uma pilha de elementos piezoelétricos. Os elementos piezoelétricos (212) podem ser fabricados a partir de qualquer material adequado, por exemplo, zirconato-titanato de chumbo, meta-niobato de chumbo, titanato de chumbo e/ou qualquer material de cristal piezoelétrico adequado entre os eletrodos (214). No presente exemplo, eletrodos alternados (214) estão acoplados eletricamente por meio de fios (216, 218), de modo que é criada uma tensão ao longo da pluralidade de elementos piezoelétricos(212) quando uma fonte de alimentação é acoplada aos fios (216, 218). Consequentemente, quando a fonte de alimentação é ativada, uma pluralidade de elementos piezoelétricos (212) converte a energia elétrica em vibrações ultrassônicas. Tais vibrações ultrassôni- cas são transmitidas distalmente para um guia de onda (não mostrado) por meio de um ressonador distal (224) e uma porção rosqueada (230) que acopla o guia de onda ao ressonador distal (224). Em uma extre-midade proximal da pilha de elementos piezoelétricos (212) há um ressonador proximal (220). Um pino (222) é inserido através das aberturas anulares (não mostradas) no ressonador proximal (220) e a pilha de elementos piezoelétricos (212) e se acopla ao ressonador distal (224). Consequentemente, o pino (222), o ressonador proximal (220), a pilha de elementos piezoelétricos (212) e os eletrodos (214) e o res- sonador distal (224) formam substancialmente um transdutor (210). No presente exemplo, o flange do transdutor (226) está acoplado ao res- sonador distal (224) e é configurado de modo a ter uma superfície proximal (228) tocando o flange anular interior (204) do revestimento (202). Dessa forma, a interface do flange do transdutor (226) com o flange anular interior (204) impede que o transdutor (210) mova-se proximalmente em relação ao revestimento (202). O ressonador distal (224) estende-se em sentido distal através do conjunto de disco piezoelétricodistal (250) e alcança a porção rosqueada (230). A porção ros- queada (230) é configurada para acoplar-se de maneira rosqueável a um guia de onda, uma lâmina, e/ou um atuador de extremidade, como o guia de onda (160), a lâmina (152) e/ou o atuador de extremidade (150) descritos acima. Assim, as vibrações ultrassônicas podem ser transmitidas do transdutor (210) ao guia de onda, à lâmina e/ou ao atuador de extremidade. A porção rosqueada (230) pode estar situada em um nó, um antinó e/ou qualquer outro ponto ao longo do ressona- dor distal (224). O transdutor (210) pode ser adicionalmente construído de acordo com ao menos alguns dos ensinamentos do pedido de patente US n° de série 13/274.480, intitulado "Surgical Instrument with Slip Ring Assembly to Power Ultrasonic Transducer," depositado em 17 de outubro de 2011, cuja descrição está incorporada à presente invenção por meio da referência. Ainda outras configurações para o transdutor (210) estarão patentes para os versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.

[0053] Conjunto de disco piezoelétrico distal (250) é interposto en tre a ponta cônica (290) e o flange do transdutor (226). O conjunto de disco piezoelétrico distal (250) compreende um disco piezoelétrico (252) interposto entre um par de eletrodos (260, 262). No presente exemplo, o conjunto de disco piezoelétrico distal (250) compreende uma única unidade de elemento piezoelétrico, embora, como será discutido em mais detalhes abaixo, em algumas versões, o conjunto de disco piezoelétrico distal (250) possa compreender um elemento piezoelétricocomposto por múltiplas peças com um segmento ou mais destinado à detecção de vibrações do ressonador distal (224) e um segmento ou mais para a atenuação ativa. Certamente, deve-se compreender que, em algumas versões, o conjunto de disco piezoelétrico distal (250) pode ser usado para induzir um modo vibratório ou mais. Assim como com os elementos piezoelétricos (212) discutidos acima, o disco piezoelétrico (252) pode ser fabricado a partir de qualquer material adequado, por exemplo, zirconato-titanato de chumbo, meta- niobato de chumbo, titanato de chumbo e/ou qualquer material de cris-talpiezoelétrico adequado. Os eletrodos (260, 262) compreendem elementos metálicos dispostos em qualquer lado do disco piezoelétrico (252).

[0054] Os eletrodos (260, 262) estão acoplados a fios (270, 272), de modo que é criada uma tensão ao longo do disco piezoelétrico (252) quando uma fonte de alimentação é acoplada aos fios (270, 272). Dessa forma, o disco piezoelétrico (252) expande-se ou contraise dependendo da tensão aplicada ao longo do disco piezoelétrico (252), expandindo-se ou contraindo-se, assim, entre a ponta cônica (290) e o flange do transdutor (226). Com isso, o movimento do conjunto de disco piezoelétrico distal (250) pode ser usado para afetar as vibrações presentes no ressonador distal (224). Adicional ou alternativamente, os (270, 272) podem ser acoplados a um dispositivo detector de tensão (não mostrado). O dispositivo detector de tensão pode estar no interior do atuador de extremidade, no interior do conjunto de cabo (200) e/ou no interior da fonte de alimentação. Em algumas versões, o dispositivo detector de tensão pode estar integrado a um módulo de controle, como o módulo de controle (12). Quando uma força de compressão ou expansão é aplicada ao conjunto de disco piezoelétrico distal (250), a compressão ou expansão do disco piezoelétrico (252) gera uma tensão que pode ser detectada pelo dispositivo detector de tensão. Dessa forma, as vibrações no interior do ressonador distal (224) podem ser medidas. Decerto, deve-se compreender que pode haver mais de um conjunto de disco piezoelétrico distal (250). Por exemplo, um primeiro conjunto de disco piezoelétrico distal (250) pode ser usado para a atenuação ativa, e um segundo conjunto de disco piezoelétrico distal (250) pode ser usado para detectar vibrações. Ainda outras configurações e/ou construções do conjunto de cabo (200) exemplificador e/ou do conjunto de disco piezoelétrico distal (250) es- tarão patentes para os versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção. Somente a título de exemplo, em algumas versões, o conjunto de disco piezoelétrico distal (250) pode ser omitido, e uma membrana sensível a tensão e/ou outro sensor de forças, como um extensômetro, podem ser usados nos casos em que uma medição da magnitude e/ou da direção da força for necessária sem as capacidades de atenuação ativa.

B. Conjunto de atenuação ativa instalado em atuador de extremidade

[0055] A FIGURA 6 representa um conjunto de cabo (300) alterna tivo exemplificador e um atuador de extremidade removível (350). O conjunto de cabo (300) compreende um revestimento (302) e um transdutor (320). O revestimento (302) do presente exemplo é dimensionado e configurado para conter o transdutor (320) e outros componentes (não mostrados) em seu interior. O revestimento (302) pode ser construído de um plástico durável (como policarbonato ou um polímero de cristal líquido), cerâmicas e/ou metais ou qualquer outro material adequado, conforme estará patente aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção. Conforme mostrado na FIGURA 6, o revestimento (302) inclui um flange anular interior (304) configurado para engatar-se ao flange do transdutor (336), como será descrito abaixo, para proporcionar o aterramento mecânico entre o re-vestimento (302) e o transdutor (320). O revestimento (302) inclui adi-cionalmente um cabo (306) que se estende em sentido proximal e conduz uma pluralidade de fios (318, 319, 326, 328) a uma fonte de alimentação, como um gerador (40) descrito acima. Sem dúvida, em algumas versões, o cabo (306) pode ser omitido, e a fonte de alimentação pode estar situada no interior do revestimento (302).

[0056] Revestimento (302) inclui também uma extremidade distal aberta (310) e um par de ressaltos (312), configurados para engatarem-se e prenderem-se a um par de rebaixos (356) no atuador de ex- tremidade (350). No presente exemplo, um par de contatos (314, 316) estão posicionados no interior de uma extremidade distal aberta (310), de modo que os contatos (314, 316) são seletivamente acoplados eletricamente a um par de eletrodos (380, 390), respectivamente, de um conjunto de disco piezoelétrico (370), como será descrito em mais detalhes abaixo. Os contatos (314, 316) no presente exemplo consistem em contatos em feixe de molas tensionados resilientemente, embora outros contatos tensionados resilientemente ou outros contatos também possam ser concebidos. Em algumas versões, podem ser usados posicionadores com mola e esfera para se acoplarem eletricamente aos eletrodos (380, 390). Outros recursos para o acoplamento giratório aos eletrodos (380, 390) são descritos no pedido de patente US n° 13/269.870, intitulado "Surgical Instrument with Modular Shaft and End Effector", depositado em 10 de outubro de 2011, cuja descrição está incorporada à presente invenção por meio da referência. Os contatos (314, 316) são acoplados aos fios (318, 319), respectivamente. Os fios (318, 319) pode, então, ser acoplados a um conjunto de alimentação, como um gerador (40) descrito acima, e/ou a um dispositivo detector de tensão (não mostrado). O revestimento (302) pode ser ainda construído de acordo com ao menos alguns dos ensinamentos do conjunto de cabo composto por múltiplas peças (60) descrito acima.

[0057] Transdutor (320) compreende uma pluralidade de elemen tospiezoelétricos (322) com eletrodos alternados (324) dispostos entre sucessivos elementos piezoelétricos (322) para formar uma pilha de elementos piezoelétricos. Os elementos piezoelétricos (322) podem ser fabricados a partir de qualquer material adequado, por exemplo, zirconato-titanato de chumbo, meta-niobato de chumbo, titanato de chumbo e/ou qualquer material de cristal piezoelétrico adequado entre os eletrodos (324). No presente exemplo, eletrodos alternados (324) estão acoplados eletricamente por meio de fios (326, 328), de modo que é criada uma tensão ao longo da pluralidade de elementos piezo-elétricos(322) quando uma fonte de alimentação é acoplada aos fios (326, 328). Dessa forma, quando a fonte de alimentação é ativada, uma pluralidade de elementos piezoelétricos (322) converte a energia elétrica em vibrações ultrassônicas. Tais vibrações ultrassônicas são transmitidas distalmente para um guia de onda (360) do atuador de extremidade (350) quando o guia de onda (360) está acoplado de maneirarosqueável ao transdutor (320). Em uma extremidade proximal da pilha de elementos piezoelétricos (322) há um ressonador proximal (330). Um pino (332) é inserido através das aberturas anulares (não mostradas) no ressonador proximal (330) e a pilha de elementos piezoelétricos(322) e se acopla ao ressonador distal (334). Assim, o pino (332), o ressonador proximal (330), a pilha de elementos piezoelétricos (322) e os eletrodos (324) e o ressonador distal (334) formam substancialmente um transdutor (320). No presente exemplo, o flange do transdutor (336) está acoplado ao ressonador distal (334) na extremidade distal do ressonador distal (334) e está configurado de modo a ter uma superfície proximal (338) tocando o flange anular interior (304) do revestimento (302). Dessa forma, a interface do flange do transdutor (336) com o flange anular interior (304) impede que o transdutor (320) mova-se proximalmente em relação ao revestimento (302). Uma porção rosqueada (340) é configurada para acoplar-se de maneira rosqueável ao guia de onda (360) do atuador de extremidade (350). A porção rosqueada (340) pode estar situada em um nó, um antinó e/ou qualquer outro ponto ao longo do ressonador distal (334). O transdutor (320) pode ser ainda construído de acordo com ao menos alguns dos ensinamentos do pedido de patente US n° de série 13/274.480, intitulado"Surgical Instrument with Slip Ring Assembly to Power Ultrasonic Transducer," depositado em 17 de outubro de 2011, cuja descrição está incorporada à presente invenção por meio da referência. Outras configurações para o transdutor (320) estarão ainda patentes para os versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.

[0058] Atuador de extremidade (350) compreende um revestimen to (352), um guia de onda (360) montado giratoriamente no interior do revestimento (352) e um conjunto de disco piezoelétrico (370) montado em uma porção cônica proximal (362) do guia de onda (360). O revestimento (352) inclui um coxim (354) para sustentar o guia de onda (360) e ao mesmo tempo permitir que o guia de onda (360) gire e vibre em relação ao revestimento (352). Obviamente, deve-se compreender que outros acoplamentos giratórios podem ser concebidos, como os mancais, ou que, em algumas versões, os coxins (354) podem ser omitidos. O revestimento (352) inclui adicionalmente um par de rebaixos (356) configurados para engatarem-se aos ressaltos (312) e acoplar o atuador de extremidade (350) ao conjunto de cabo (300). Com certeza, outros recursos de acoplamento para acoplar o atuador de extremidade (350) ao conjunto de cabo (300) estarão patente aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção. O guia de onda (360) estende-se distalmente e é acoplado a uma lâmina (não mostrada), como a lâmina (82). A porção cônica proximal (362) está situada em uma extremidade proximal do guia de onda (360) e inclui uma reentrância rosqueada (364) (mostrada em linha tracejada), configurada para acoplar-se de maneira rosqueável à porção rosqueada (340) do ressonador distal (334) do transdutor (320). Uma face proximal da porção cônica proximal (362) é dimensionada para ter um diâmetro que corresponda substancialmente ao diâmetro do conjunto de disco piezoelétrico (370). Outras configurações para revestimentos (352) e/ou guia de onda (360) estarão patentes para os versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.

[0059] Conjunto de disco piezoelétrico (370) compreende um disco piezoelétrico (372) interposto entre um par de eletrodos (380, 390). No presente exemplo, o conjunto de disco piezoelétrico (370) compreende uma única unidade de elemento piezoelétrico, embora, como será discutido em mais detalhes abaixo, em algumas versões, o conjunto de disco piezoelétrico (370) possa compreender um elemento piezoelétrico composto por múltiplas peças com um segmento ou mais destinado à detecção de vibrações do ressonador distal (334) e/ou do guia de onda (360) e um segmento ou mais para a atenuação ativa. Certamente, deve-se compreender que, em algumas versões, o conjunto de disco piezoelétrico (370) pode ser usado para induzir um modo vibratório ou mais. Assim como com os elementos piezoelétricos (322) discutidos acima, o disco piezoelétrico (372) pode ser fabricado a partir de qualquer material adequado, por exemplo, zirconato-titanato de chumbo, meta-niobato de chumbo, titanato de chumbo e/ou qualquer material de cristal piezoelétrico adequado.

[0060] Os eletrodos (380, 390) compreendem elementos metálicos dispostos em qualquer lado do disco piezoelétrico (372). Os eletrodos (380, 390) são configurados para acoplarem-se eletricamente aos contatos (314, 316), respectivamente, quando o atuador de extremidade (350) está acoplado ao conjunto de cabo (300). No presente exemplo, um perímetro externo de cada eletrodo (380, 390) estende-se para fora a partir do disco piezoelétrico (372), de modo que os eletrodos (380, 390) tocam os contatos (314, 316) da mesma maneira que um conjunto de anéis coletores, sem que o disco piezoelétrico (372) toque os contatos (314, 316). Quando uma fonte de alimentação é acoplada aos fios (318, 319), é formada uma tensão ao longo do disco piezoelétrico (372). Dessa forma, o disco piezoelétrico (372) expande-se ou contraise dependendo da tensão aplicada ao longo do disco piezoelétrico (372), expandindo-se ou contraindo-se, assim, entre a porção cônica proximal (362) e o flange do transdutor (336). Com isso, o movimento do conjunto de disco piezoelétrico distal (370) pode ser usado para afetar as vibrações presentes no ressonador distal (334) e/ou no guia de onda (360). Como observado acima, os fios (318, 319) podem ser acoplados a um dispositivo detector de tensão (não mostrado). O dispositivo detector de tensão pode estar no interior do atuador de extremidade (350), no interior do conjunto de cabo (300) e/ou no interior da fonte de alimentação. Em algumas versões, o dispositivo detector de tensão pode estar integrado a um módulo de controle, como o módulo de controle (12). Quando uma força de compressão ou expansão é aplicada ao conjunto de disco piezoelétrico (370), a compressão ou expansão do disco piezoelétrico (372) gera uma tensão que pode ser detectada pelo dispositivo detector de tensão. Assim, as vibrações no interior do ressonador distal (334) e/ou do guia de onda (360) podem ser medidas. Certamente, deve-se compreender que pode estar disposto mais de um conjunto de disco piezoelétrico (370), por exemplo, um par de conjuntos de discos piezoelétricos empilhados (370), com um conjunto de disco piezoelétrico (370) para a atenuação ativa e um segundo conjunto de disco piezoelétrico (370) para a detecção das vibrações. Outras configurações e/ou construções do conjunto de cabo exemplificador (300), do atuador de extremidade (350) e/ou do conjunto de disco piezoelétrico (370) estarão, ainda, patentes para os versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção. Somente a título de exemplo, em algumas versões, o conjunto de disco piezoelétrico (370) pode ser omitido, e uma membrana sensível a tensão e/ou outro sensor de forças, como um extensômetro, podem ser acoplados ao flange do transdutor (336) e usados nos casos em que uma medição da magnitude e/ou da direção da força for necessária sem as capacidades de atenuação ativa.

C. Elemento piezoelétrico composto por múltiplas peças exemplificador

[0061] A FIGURA 7 representa um elemento piezoelétrico compos to por múltiplas peças (400) exemplificador que pode ser incorporado aos conjuntos de discos piezoelétricos (250, 370) anteriormente mencionados. No presente exemplo, o elemento piezoelétrico composto por múltiplas peças (400) é construído substancialmente de acordo com os conjuntos de discos piezoelétricos (250, 370) descritos acima, exceto que o elemento piezoelétrico composto por múltiplas peças (400) é subdividido em quatro segmentos (410, 420, 430, 440). Cada segmento (410, 420, 430, 440) compreende um par de eletrodos e um elemento piezoelétrico disposto entre o par de eletrodos. Os segmentos opostos (410, 430) do presente exemplo compreendem segmentos piezoelétricos operáveis para controlar a vibração de um guia de onda de modo a conter um movimento transversal. Os outros segmentos opostos (420, 440) são configurados para detectar a vibração do guia de onda. Dessa forma, um único elemento piezoelétrico composto por múltiplas peças (400) pode ser usado para detectar as vibrações do guia de onda e induzir vibrações no guia de onda de modo a conter um movimento transversal.

[0062] Em algumas versões, os segmentos controladores (410, 430) podem ser operados em uníssono para controlar ou ajustar a vibração do guia de onda. Em outras versões, os segmentos controladores (410, 430) podem ser controlados em períodos de tempo e/ou velocidades distintos. De modo semelhante, em algumas versões, os segmentos sensores (420, 440) podem detectar as vibrações do guia de onda ao mesmo tempo, ao passo que, em outras versões, os segmentos sensores (420, 440) podem alternar a detecção das vibrações do guia de onda com a operação individual. Em outra configuração, os segmentos (410, 420, 430, 440) podem ainda alternar a detecção com o controle das vibrações. Tal alternação da detecção com o controle das vibrações pode ser realizada por segmentos individuais em tan-dem ou como um só grupo. Deve-se compreender que a divisão dos segmentos (410, 420, 430, 440) em quatro segmentos é meramente opcional. Em algumas versões, podem ser usados dois ou três segmentos. Em outras versões, podem ser usados mais de quatro segmentos. Por exemplo, podem ser concebidos oito ou dezesseis segmentos em algumas versões. Deve-se compreender que, no presente exemplo, os segmentos (410, 420, 430, 440) também são operáveis para determinar a magnitude e a direção da força em relação a um instrumentocirúrgico, como os instrumentos cirúrgicos (10, 50, 100), quando os segmentos (410, 420, 430, 440) são usados para detectar as vibrações do guia de onda ou de outro componente do trem de acionamento ultrassônico. Por exemplo, os segmentos (410, 420, 430, 440) podem determinar o vetor de uma força aplicada a uma lâmina apoiada em um tecido. Obviamente, outras configurações para o elementopiezoelétrico composto por múltiplas peças (400) estarão ainda patentes aos versados na técnica em vista dos ensinamentos aqui contidos. Uma configuração alternativa meramente exemplificadora para um elemento piezoelétrico composto por múltiplas peças (500) é mostrada na FIGURA 8, com um único eletrodo inferior contínuo (510), um disco piezoelétrico (520) e uma pluralidade de eletrodos superiores segmentados (530).

[0063] Nos elementos piezoelétricos compostos por múltiplas peças supracitados (400, 500), deve-se compreender que o monitoramento das alterações de tensão nos vários segmentos (410, 420, 430, 440, 530) pode ser usado para determinar a força nas várias superfícies da lâmina, a posição da força na lâmina e/ou as ações do cirurgião. Deve-se compreender, ainda, que os modos transversais podem excitar um segmento do disco (410, 420, 430, 440, 530) ou mais ao longo de uma direção transversal ao eixo do guia de onda, e que o segmento (410, 420, 430, 440, 530) que detectar o modo transversal (e/ou um segmento adicional ou mais) pode ser excitado para atenuar ativamente o modo transversal. Os discos piezoelétricos podem ser fabricados de vários modos diferentes para proporcionarem um desempenho segmentado. Por exemplo, um disco piezoelétrico homogêneo pode incluir superfícies de eletrodos segmentadas. A separação entre as superfícies do eletrodo pode ser configurada para impedirinterrupções na tensão no mais alto nível de tensão operacional pretendido. Como outro exemplo meramente ilustrativo, diversos segmentos formados separadamente em formato de pizza podem estar dispostos de modo a tocarem uns nos outros ou podem estar separados por ar ou por um dielétrico sólido, etc. Ainda como outro exemplo meramente ilustrativo, um atuador piezoelétrico pode ter o formato de um tubo ou cilindro. As superfícies radiais internas e as superfícies radiais externas podem incluir eletrodos, e o atuador piezoelétrico pode ser polarizado para responder longitudinalmente (perpendicularmente ao gradiente de tensão). Nessa forma, o eletrodo externo pode ser segmentado em tiras no sentido longitudinal, e o eletrodo central (p. ex., terra) pode ser contínuo ao longo do raio interno. Outras maneiras adequadas de que recursos de elementos segmentados podem estar dispostos estarão patentes para os versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.

D. Conjunto de sensor de forças direcionais baseado em dedo duplo

[0064] As FIGURAS 9 e 10 representam um conjunto de sensor de forças direcionais alternativo exemplificador que compreende um conjunto de cabo (600) com um anel de elementos piezorresistivos (612) e um atuador de extremidade (650) com um dedo duplo (656) configurado para prender os elementos piezorresistivos (612) quando o atuador de extremidade (650) é acoplado ao conjunto de cabo (600) e uma força é aplicada à lâmina (não mostrada) do atuador de extremidade (650). O conjunto de cabo (600) do presente exemplo compreende um revestimento (602) e um transdutor (620). O revestimento (602) do presente exemplo é dimensionado e configurado para conter o trans- dutor (620) e outros componentes (não mostrados) em seu interior. O revestimento (602) pode ser construído em um plástico durável (como policarbonato ou um polímero de cristal líquido), cerâmicas e/ou metais ou qualquer outro material adequado, conforme estará patente aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção. O revestimento (602) inclui um cabo (606) que se estende em sentido proximal e conduz uma pluralidade de fios (618, 626, 628) a uma fonte de alimentação, como um gerador (40) descrito acima. Sem dúvida, em algumas versões, o cabo (606) pode ser omitido, e a fonte de alimentação pode estar situada no interior do revestimento (602). O revestimento (602) inclui também uma extremidade distal aberta (610) e um anel de elementos piezorresistivos (612) posicionados em um anel ao redor do interior da extremidade distal aberta (610), conforme se pode observar melhor na FIGURA 10. Os elementos piezorresistivos (612) serão descritos com mais detalhes abaixo. O revestimento (602) pode ser ainda construído de acordo com ao menos alguns dos ensinamentos do conjunto de cabo composto por múltiplas peças (60) descrito acima.

[0065] Transdutor (620) compreende uma pluralidade de elemen tospiezoelétricos (622) com eletrodos alternados (624) dispostos entre sucessivos elementos piezoelétricos (622) para formar uma pilha de elementos piezoelétricos. No presente exemplo, eletrodos alternados (624) estão acoplados eletricamente por meio de fios (626, 628), de modo que é criada uma tensão ao longo da pluralidade de elementos piezoelétricos (622) quando uma fonte de alimentação é acoplada aos fios (626, 628). Consequentemente, quando a fonte de alimentação é ativada, uma pluralidade de elementos piezoelétricos (622) converte a energia elétrica em vibrações ultrassônicas. Tais vibrações ultrassôni- cas são transmitidas distalmente para um guia de onda (660) do atua- dor de extremidade (650) quando o guia de onda (660) está acoplado de maneira rosqueável ao transdutor (620). Em uma extremidade proximal da pilha de elementos piezoelétricos (622), há um ressonador proximal (630). Um pino (632) é inserido através das aberturas anulares(não mostradas) no ressonador proximal (630) e na pilha de elementospiezoelétricos (622) e se acopla ao ressonador distal (634). Dessa forma, o pino (632), o ressonador proximal (630), a pilha de elementos piezoelétricos (622) e os eletrodos (624) e o ressonador distal (634) formam substancialmente um transdutor (620). Uma porção rosqueada (640) de um ressonador distal (634) é configurada pa-ra acoplar-se de maneira rosqueável ao guia de onda (660) do atuador de extremidade (650). A porção rosqueada (640) pode estar situada em um nó, um antinó e/ou qualquer outro ponto ao longo do ressona- dor distal (634). O transdutor (620) pode ser construído ainda de acordo com ao menos alguns dos ensinamentos sobre transdutores (210, 320) e/ou do pedido de patente US n° de série 13/274.480, intitulado "Surgical Instrument with Slip Ring Assembly to Power Ultrasonic Transducer," depositado em 17 de outubro de 2011, cuja descrição está incorporada à presente invenção por meio da referência. Outras configurações para o transdutor (620) ainda estarão patentes para os versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.

[0066] No presente exemplo, cada elemento piezorresistivo (612) é acoplado a um fio correspondente (618) que é ainda acoplado a um dispositivo detector de tensão (não mostrado). Dessa forma, se um elemento piezorresistivo (612) receber uma força, como um dedo (656) em contato com o elemento piezorresistivo (612), o dispositivo detector de tensão acusa uma alteração na tensão do elemento piezorresistivo (612) correspondente. Tal alteração na tensão pode ser usada para indicar tanto a magnitude da força aplicada à lâmina do atuador de extremidade (650) como a direção da força com base em quais elemen- to(s) piezorresistivo(s) (612) indica(m) uma alteração na tensão. De- certo, outros elementos detectores de forças podem ser usados em lugar dos elementos piezorresistivos (612), como elastômeros conduti- vos e/ou géis, extensômetros, elementos detectores capacitivos, outros elementos detectores resistivos e/ou etc. Deve-se compreender que um anel flexível pode estar posicionado ao longo de um arranjo anular de elementos piezorresistivos (612) ou substituições deles. Tal anel flexível pode sustentar ao menos em parte os elementos piezo- rresistivos (612) ou as substituições deles em um arranjo anular, pode deformar-se elasticamente em reposta a pressão aplicada pela mão do cirurgião, transmitindo, assim, forças aos elementos piezorresistivos (612) ou substituições deles e/ou pode agir como uma vedação, impedindo que os elementos piezorresistivos (612) ou as substituições deles sejam expostas a fluidos, etc. Em algumas outras versões, como será descrito em mais detalhes abaixo, um sensor de efeito Hall pode ser usado para uma determinação independente de contato da força, baseando-se na proximidade de um dedo (656) em relação ao sensor de efeito Hall. Certamente, outras configurações para os elementos piezorresistivos (612) estarão ainda patentes aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.

[0067] Atuador de extremidade (650) do presente exemplo inclui um guia de onda (660) disposto de modo giratório no interior de um revestimento (652). O guia de onda (660) compreende um elemento configurada para acoplar-se ao ressonador distal (634) de modo a transmitir as vibrações ultrassônicas do transdutor (620) a uma lâmina (não mostrada) ou outro recurso acoplado a uma extremidade distal de um guia de onda (660). Conforme mostrado na FIGURA 9, o guia de onda (660) inclui um recesso rosqueado proximal (662) (mostrado em linha tracejada) configurado para acoplar-se à porção rosqueada (640) de modo a acoplar o guia de onda mecânica e harmonicamente (660) ao transdutor (620). Certamente, outros recursos de acoplamento para o guia de onda (660) e/ou o transdutor (620) estarão patentes aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção. O revestimento (652) inclui um coxim (654) para sustentar o guia de onda (660) e ao mesmo tempo permitir que o guia de onda (660) gire e vibre em relação ao revestimento (652). Obviamente, deve-se compreender que outros acoplamentos giratórios podem ser concebidos, como os mancais, ou que, em algumas versões, os coxins (654) podem ser omitidos.

[0068] Revestimento (652) inclui um dedo duplo (656) na extremi dade proximal do revestimento (652). Como discutido acima, os dedos duplos (656) são configurados para entrar em contato com elementos piezorresistivos (612) quando é aplicada força a uma lâmina ou outro recurso do atuador de extremidade (650). No presente exemplo, os dedos duplos (656) compreendem dois elementos de cantiléver em formato de crescente com espaço de 180 graus entre si, como mais bem mostrado na FIGURA 10. Com referência à FIGURA 10, quando uma força é aplicada horizontalmente, pelo menos um dedo (656) prende um elemento piezorresistivo (612) ou mais. Dessa forma, a saída de tensão dos elementos piezorresistivos correspondentes (612) pode ser usada para determinara a direção (por meio da alteração na tensão do(s) elemento(s) piezorresistivo(s) (612)) e a magnitude (por meio da alteração na tensão) da força. Se for aplicada uma força verticalmente, em relação ao exemplo mostrado na FIGURA 10, o formato de crescente dos dedos (656) entra em contato com ao menos um dos elementos piezorresistivos (612) acima ou abaixo do dedo duplo (656). Assim, com um dedo duplo (656), a direção e a magnitude da força podem ser determinadas para qualquer direção que a força tenha na lâmina ou em outro recurso do atuador de extremidade (650). Obviamente,é possível usar mais de dois dedos (656). Por exemplo, três dedos (656) podem ter um espaço de 120 graus entre si. Tais dedos (656) podem ter qualquer geometria, incluindo elementos retangulares simples. Em algumas versões é possível, ainda, usar um dedo único (656) com anéis concêntricos de elementos piezorresistivos (612), com um anel externo de elementos piezorresistivos (612) e um anel interno de elementos piezorresistivos (612). Dessa forma, o dedo único (656) entrará em contato, em resposta a uma força na lâmina ou em outro recurso do atuador de extremidade (650), sempre com um elemento piezorresistivo (612), ou no anel interior, ou no anel exterior. Ainda em outras versões, é possível que os dedos (656) não estejam necessariamente associados ao revestimento (652) do atuador de extremidade (650), eles podem, em vez disso, estar associados com um recurso separado do atuador de extremidade (650). Adicional ou alternativamente, os elementos piezorresistivos (612) podem estar associados ao atuador de extremidade (650), ao passo que os dedos (656) estendem-se a partir do revestimento (602) do conjunto de cabo (600). Outrasconfigurações para o atuador de extremidade (650) e/ou os dedos (656) estarão ainda patentes aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.

E. Conjunto de sensor de forças direcionais em fitapiezelétrica

[0069] As FIGURAS 11A a 13B representam um instrumento cirúr gico (700) alternativo exemplificador que compreende um revestimento (702), um transdutor (710) montado de maneira giratória no interior do revestimento (702), um guia de onda (720) estendendo-se a partir do transdutor (710), uma lâmina (730) acoplada a uma extremidade distal do guia de onda (720) e um conjunto de sensor de forças direcionais (750). Com referência inicial às FIGURAS 11A e 11B, o revestimento (702) do presente exemplo é dimensionado e configurado para conter um transdutor (710), um controlador (790) e outros componentes (não mostrados) em seu interior. O revestimento (702) pode ser construído de um plástico durável (como policarbonato ou um polímero de cristal líquido), cerâmicas e/ou metais ou qualquer outro material adequado, conforme estará patente aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção. No presente exemplo, a fonte de alimentação e a fiação associada até o transdutor de energia (710) e até o controle pelo controlador (790) foram omitidos para maior clareza. Em algumas versões, o revestimento (702) pode incluir um cabo estendido proximalmente (não mostrado) que conduz uma pluralidade de fios (não mostrados) a uma fonte de alimentação, como o gerador (40) descrito acima. Sem dúvida, em algumas versões, o cabo pode ser omitido, e a fonte de alimentação pode estar situada no interior do revestimento (702).

[0070] Revestimento (702) no presente exemplo compreende, ain da, uma montagem de transdutor (704) e um nó frontal (706). A montagem do transdutor (704) é configurada para segurar o transdutor (710) longitudinalmente no interior do revestimento (702) e ao mesmo tempo permitir que o transdutor (710) gire ali. Somente a título de exemplo, a montagem de transdutor (704) compreende um recurso de suporte em contato com um flange (712) no transdutor (710). O nó frontal (706) compreende um par de fulcros que entram em contato e sustentam o guia de onda (720) na extremidade distal do revestimento (702). Assim, o conjunto ultrassônico formado por transdutor (710), guia de onda (720) e lâmina (730) é sustentado em dois pontos fixos do instrumento (700).

[0071] Revestimento (702) inclui também um botão de ativação (708). O botão de ativação (708) está acoplado eletricamente a um controlador (790) e pode ser operado para instruir o controlador (790) a ativar o instrumento seletivamente (700) em resposta ao uso do botão de ativação (708) por um usuário. O botão de ativação (708) pode incluir um gatilho, um sensor de toque capacitivo, um sensor de toque resistivo, um botão eletromecânico e/ou qualquer outro botão de ativação (708), conforme estará patente aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção. O botão de ativação (708) pode ser ainda construído de acordo com ao menos alguns dos ensinamentos do recurso de ativação (18) descrito na presente invenção.

[0072] Transdutor (710) do presente exemplo compreende uma pilha de elementos piezoelétricos e eletrodos alternados, operáveis para vibrar o guia de onda (720) quando é aplicada energia aos eletrodos. O guia de onda (720) estende-se distalmente a partir do transdutor (710) e está mecanicamente acoplado ao transdutor (710) em uma extremidade proximal. A lâmina (730) está acoplada a uma extremidade distal do guia de onda e é operável para cortar e/ou coagular quando o transdutor (710) está ativo. Em algumas versões, a lâmina (730) está presa ao guia de onda (720) de modo que a posição rotacional da lâmina (730) em relação ao guia de onda (720) é conhecida. Tal informação sobre a posição rotacional pode ser usada por um controlador (790) durante o controle da operação do transdutor (710), como será descrito na presente invenção. O transdutor (710), o guia de onda (720) e/ou a lâmina (730) podem ser construídos ainda de acordo com ao menos alguns dos ensinamentos sobre transdutores (90, 210, 320, 620), guias de onda (160, 360, 660), lâminas (82, 152) e/ou outros equipamentos.

[0073] Como observado acima, o controlador (790) está contido no interior do revestimento (702). O controlador (790) é operável para controlar as configurações de energia de uma fonte de alimentação de modo a controlar a saída do transdutor (710) que é transmitira à lâmina (730) por meio do guia de onda (720). O controlador (790) está acoplado eletricamente a um conjunto de sensor de forças direcionais (750), conforme será descrito com mais detalhes abaixo, e ao botão de ativação (708). Em algumas versões, o controlador (790) pode ser configurado de modo que, mesmo se o botão de ativação (708) for operado por um usuário, o transdutor (710) não é ativado antes que o conjunto de sensor de forças direcionais (750) detecte uma força, embora isso seja meramente opcional. O controlador (790) pode ser adicionalmenteconstruído de acordo com ao menos alguns dos ensinamentos do módulo de controle (12) descrito acima.

[0074] Conjunto de sensor de forças direcionais (750) do presente exemplo compreende uma pluralidade de faixas piezorresistivas (752) dispostas ao longo de uma poção de um guia de onda (720). No presente exemplo, o conjunto de sensor de forças direcionais (750) está situado em um ponto médio entre o nó frontal (706) e a montagem de transdutor (704), de modo que a deflexão do guia de onda (720) em relação ao eixo longitudinal (780) será máxima, embora isso seja meramente opcional. Além disso, o conjunto de sensor de forças direcionais (750) também está localizado em um nó, ou próximo a um nó, ou em um ponto em que as vibrações oscilatórias no guia de onda (720) sejam mínimas, para minimizar a energia acústica absorvida pelo conjunto de sensor (750). Em algumas versões, o conjunto de sensor (750) está situado em posição adjacente ao nó, cobre assimetricamen- te um nó. Alternativamente, um conjunto de sensor (750) pode estar situado e qualquer outro ponto adequado ao longo de um guia de onda (720), como estará aparente para os versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção. Com breve referência à FIGURA 12, fitas piezorresistivas (752) são dispostas em um arranjo angulado ao redor do guia de onda (720) e são acopladas com firmeza ao guia de onda (720). No presente exemplo, sete fitas piezorresistivas (752) estão equidistantemente dispostas ao redor do guia de onda (720), embora isso seja meramente opcional. Em algumas versões, podem ser usadas mais de sete ou menos de sete fitas piezorresistivas (752). Somente a título de exemplo, as fitas piezorresistivas (752) podem ser ligadas por adesivo e/ou acopladas mecanicamente ao guia de onda (720). As fitas piezorresistivas (752) compreendem elementos alongados longitudinalmente, de modo que a flexão do guia de onda (720), como a mostrada nas FIGURAS 11A e 11B e 13A e 13B, estende ou comprime as fitas piezorresistivas (752). Dessa forma, tal extensão e/ou compressão gera uma tensão que pode ser medida por um dispositivo detector de tensão. No presente exemplo, cada fita piezorre- sistiva (752) está acoplado eletricamente a um controlador (790), de modo que a(s) tensão(ões) gerada(s) pela flexão do guia de onda (720) é transmitida ao controlador (790).

[0075] Controlador (790) compreende um circuito detector de ten são ou mais para determinar as alterações na tensão de cada fita pie- zorresistiva (752). Assim, o controlador (790) pode ser configurado para usar o local da fita piezorresistiva (752) e a tensão gerada para determinar a direção e a magnitude da força aplicada à lâmina (730). Em algumas versões, o ponto em que a lâmina (730) é presa ao guia de onda (720) pode ser usado como ponto de referência para a determinação da direção da força com base no local da fita piezorresistiva (752) que produz a tensão em relação à porção presa predeterminada. Com certeza, deve-se compreender que outros elementos detectores de força também podem estar dispostos ao redor do guia de onda (720). Por exemplo, uma pluralidade de extensômetros pode ser montada longitudinalmente em um guia de onda (720). Outras configurações de fitas piezorresistivas (752) e/ou conjunto de sensor de forças direcionais (750) estarão ainda patentes aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.

[0076] Voltando a fazer referência à FIGURA 11A, a lâmina (730) e o guia de onda (720) são mostrados em um primeiro estado, não flexionado. Nessa posição, as fitas piezorresistivas (752) são calibradas para não emitir tensão. Em algumas versões, quando o transdutor (710) está ativo, as vibrações através do guia de onda (720) podem produzir pequenas alterações consistentes na tensão para as fitas pie- zorresistivas (752), as quais o controlador (790) pode ser calibrado para ignorar. Quando é aplicada uma força na lâmina (730), como a mostrada na FIGURA 11B pela seta (770), o nó frontal (706) e a montagem do transdutor (704) proporcionam dois pontos entre os quais o guia de onda (720) se flexiona em direção oposta à da força aplicada na lâmina (730), conforme indicado pela seta (772). Uma versão exagerada meramente exemplificadora de tal flexão é mostrada nas FIGURAS 13A e 13B. Quando o guia de onda (720) está no segundo estado, flexionado, uma fita piezorresistiva (752) ou mais é comprimida, ao passo que uma fita piezorresistiva (752) ou mais é estendida. Dessa forma, o controlador (790) detecta um aumento na tensão de algumas fitas pie- zorresistivas (752) e uma diminuição na tensão por outras fitas piezo- rresistivas (752). Ao identificar quais fitas piezorresistivas (752) foram mais comprimidas e quais fitas piezorresistivas (752) foram mais estendidas (p. ex., por meio da alteração nas tensões), o controlador (790) pode determinar de qual direção do entorno da lâmina (730) a força foi aplicada. Além disso, por meio da calibração prévia, a alteração na tensão pode ser usada para determinar a magnitude da força aplicada na lâmina (730). Assim, usando o conjunto de sensor de forças direcionais (750), o controlador (790) é capaz de determinar a direção e a magnitude da força aplicada à lâmina (730). O controlador (790) pode, então, ser configurado para aplicar uma configuração de energia ou mais ao controle da saída do transdutor (710), conforme será descrito com mais detalhes na presente invenção.

F. Conjunto de sensor de forças direcionais sem contato

[0077] Em algumas versões, pode ser preferível determinar a di reção e a força aplicada a uma lâmina (82, 152, 730) sem que haja contato com o guia de onda (160, 360, 660, 720). Um conjunto de sen- sor de forças direcionais sem contato meramente exemplificador será descrito a seguir; deve-se compreender, contudo, que outros exemplos estarão aparentes aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.

[0078] As FIGURAS 14 e 15 mostram um conjunto de sensor de forças direcionais sem contato (800) exemplificador que compreende um guia de onda (810) disposto no interior de um envoltório (830). No presente exemplo, o guia de onda (810) compreende um elemento metálico alongado acoplado a um transdutor (não mostrado) em uma extremidade proximal e a uma lâmina (não mostrada) em uma extremidade distal. O guia de onda (810) do presente exemplo inclui um orifício transversal (812) configurado para receber um ímã em formato de pino (820) em seu interior. No presente exemplo, o orifício transversal (812) compreende um orifício cilíndrico, embora outros formatos e geometrias estejam patentes aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção. O ímã (820) e o orifício (812) são configurados de modo que o ímã (820) fica substancialmente centralizado em torno de um eixo longitudinal (818) do guia de onda (810) quando o ímã (820) é inserido no orifício (812). Em algumas versões, um adesivo ou outro recurso pode prender o ímã (820) em um orifício (812), embora isso seja meramente opcional. Adicional ou alternativamente, o ímã (820) pode ser sobremoldado com silicone para isolar o ímã (820) em relação ao guia de onda (810), embora isso seja meramente opcional. No presente exemplo, o ímã (820) é magnetizado ao longo do eixo em formato de pino que é formado por ímã (820). Além do mais, embora a descrição acima tenha como referência o guia de onda (810), deve-se compreender que o ímã (820) e o orifício (812) podem estar situados em uma lâmina e/ou em uma porção de um transdutor, como estará patente aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.

[0079] Envoltório (830) inclui uma pluralidade de alças de eletro dos (840) dispostas em um arranjo angulado no envoltório (830). O envoltório (830) do presente exemplo compreende um elemento plástico com alças de eletrodo (840) sobremoldadas na superfície interior do envoltório (830), embora isso seja meramente opcional. Em algumas versões, as alças de eletrodo (840) podem ser sobremoldadas no exterior do envoltório (830) e/ou associadas ao envoltório (830) por outros meios (p. ex., fixação com adesivos, acoplamentos mecânicos, etc.). As alças de eletrodo (840) compreendem todas um fio ou componentemetálico com uma pluralidade de pequenos desvios laterais (842) ao longo de um comprimento longitudinal. Em algumas variações, as alças de eletrodo (840) têm a forma de espiras contínuas ao longo do diâmetro do envoltório (830). Tais alças podem estar centralizadas em referência à localização do ímã (820), de modo que o eixo em formato de pino que é formado pelo ímã (820) passa pelo centro das alças de eletrodo (840). Adicional ou alternativamente, as alças de eletrodo (840) podem estar enroladas na circunferência do envoltório (830). Outras configurações adequadas para as alças de eletrodo (840) e/ou para o envoltório (830) estarão aparentes aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.

[0080] Com referência à FIGURA 15, quando um guia de onda (810) estiver oscilando em razão do controle das oscilações pelo transdutor, o ímã (820) será movido longitudinalmente para frente e para trás ao longo do eixo (818) relativo ao envoltório (830). Esse movimentooscilatório resultará na geração de uma pequena corrente nas alças de eletrodo (840) que pode ser medida por um controlador e/ou um módulo de controle, como o controlador (790) e/ou o módulo de controle (12). Quando o guia de onda (810) é defletido, como quando um usuário pressiona uma lâmina contra o tecido, o ímã (820) é aproximado de uma ou mais alças de eletrodo (840). O aumento do campo magnético resulta em maior corrente induzida nas alças de eletrodo correspondentes (840). Dessa forma, a orientação da deflexão pode ser determinada observando-se quais alça(s) de eletrodo (840) apresentam aumento e/ou diminuição na corrente, e a magnitude da força que causa a deflexão pode ser determinada com base nas características estruturais do guia de onda (810) e da magnitude do aumento na corrente. Assim, tanto a magnitude como a direção da força aplicada à lâmina acoplada ao guia de onda (810) podem ser determinadas sem contato com o guia de onda (810). O envoltório (830) pode ser operado em um circuito ressonante sensível a pequenas alterações na indu- tância efetiva do movimento mecânico relativo do conjunto de ímã (820) e envoltório (830). A ressonância do circuito variaria conforme a indutância efetiva. Certamente, outras disposições e/ou configurações de conjunto de sensor de forças direcionais sem contato (800) estarão ainda patentes aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.

IV. Controle de atenuação exemplificador

[0081] Conforme observado acima, em alguns casos pode ser pre ferível atenuar o trem de acionamento ultrassônico de um instrumento (10, 50, 100, 700) ou controlar o movimento oscilatório de algum outro modo. Por exemplo, se ocorrer um movimento transversal em um guia de onda (160, 360, 660, 720, 810) e/ou outra porção do trem de acionamento ultrassônico do instrumento cirúrgico (10, 50, 100, 700) em decorrência do apoio da lâmina contra um tecido durante um procedimento cirúrgico, o movimento transversal pode perturbar ou interferir de outro modo no movimento oscilatório do transdutor (90, 210, 320, 620, 710). Além disso, em alguns casos, o movimento transversal pode induzir um modo de vibração instável, danificando, assim, possivelmente o instrumento (10, 50, 100, 700). A eliminação ou a redução desses movimentos transversais durante o uso do instrumento cirúrgi- co (10, 50, 100, 700) podem permitir maiores tolerâncias de fabricação. Por isso, vários métodos para atenuar esses movimentos transversais do trem de acionamento ultrassônico serão descritos a partir de agora, embora outros exemplos estejam patentes aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.

[0082] A FIGURA 16 representa uma amostra de saída de tensão (900) exemplificadora do conjunto de disco piezoelétrico distal (250) da FIGURA 5 quando o transdutor (210) está operando em estado normal. Quando um movimento ou evento transversal é aplicado a um atuador de extremidade e/ou guia de onda, ocorre uma perturbação (910) na forma de onda oscilatória que faz com que a saída de tensão (900) fique instável, conforme mostrado na FIGURA 17. Certamente, deve-se compreender que o anteriormente mencionado é meramente exemplificador.

[0083] A FIGURA 18 representa um fluxograma exemplificador das etapas que podem ser realizadas por um módulo de controle, como o módulo de controle (12) e/ou o controlador (790), para corrigir o movimento do trem de acionamento ultrassônico em resposta a um evento transversal, como aquele mostrado na FIGURA 17. Na etapa (1000), um instrumento, como os instrumentos (10, 50, 100, 700) é ativado. Na etapa (1010), um ou mais sensores do instrumento são monitorados. Somente a título de exemplo, os conjuntos de discos piezoelétricos distais (250), o conjunto de disco piezoelétrico (370), o elemento piezoelétricocomposto por múltiplas peças (400) e/ou o elemento piezoelétricocomposto por múltiplas peças (500) podem ser monitorados pelo módulo de controle. No presente exemplo, o monitoramento realizado na etapa (1010) compreende o monitoramento da saída de tensão (900) de um ou mais dos sensores supracitados. Na etapa (1020), o módulo de controle determinada se um evento transversal foi detec-tado. Tal determinação pode ser feita detectando-se se a saída de tensão (900) excedeu um limite predeterminado e/ou se o período da forma de onda oscilatória foi alterado, como mostrado na FIGURA 17. Se nenhum evento transversal for detectado, o módulo de controle retornaà etapa (1010) para continuar a monitorar os sensores.

[0084] Se for detectado um evento transversal, o módulo de con trole prossegue à etapa (1030), quando é ativada uma ação. Uma ação corretiva exemplificadora é mostrada na FIGURA 19, e nela o módulo de controle desativa temporariamente o transdutor, para permitir que a oscilação ceda, e, então, reativa o transdutor, para retomar a operação do instrumento. Conforme mostrado na FIGURA 19, a saída de tensão (1100) é inicialmente instável devido a um evento transversal. Na região (1110), o transdutor é desativado. As vibrações cedem ao longo da região (1120). Na região (1130), o transdutor é reativado para retomar o funcionamento normal.

[0085] Uma segunda ação corretiva exemplificadora que pode ser implementada na etapa (1030) é mostrada na FIGURA 20, em que é realizada uma atenuação ativa da instabilidade. Somente a título de exemplo, tal atenuação ativa pode ser realizada por conjuntos de discos piezoelétricos distais (250), conjunto de disco piezoelétrico (370), elemento piezoelétrico composto por múltiplas peças (400) e/ou elementopiezoelétrico composto por múltiplas peças (500), conforme descrito acima. No exemplo mostrado na FIGURA 20, a saída de tensão contínua (1100) corresponde às vibrações detectadas por um ou mais conjuntos de discos piezoelétricos distais (250), conjunto de disco piezoelétrico (370), elemento piezoelétrico composto por múltiplas peças (400) e/ou elemento piezoelétrico composto por múltiplas peças (500), conforme descrito acima e/ou por um ou mais segmentos (410, 420, 430, 440, 530). A entrada de tensão tracejada (1190) correspondeà tensão fornecida a um ou mais conjuntos de discos piezoelétricos distais (250), conjunto de disco piezoelétrico (370), elemento piezoelé- trico composto por múltiplas peças (400), elemento piezoelétrico composto por múltiplas peças (500) e/ou por um ou mais segmentos (410, 420, 430, 440, 530) para atenuar ativamente um evento transversal.

[0086] Conforme mostrado na FIGURA 20, a saída de tensão (1100) indica inicialmente um evento transversal na (1140). O módulo de controle ativa então um ou mais conjuntos de discos piezoelétricos distais (250), conjunto de disco piezoelétrico (370), elemento piezoelétrico composto por múltiplas peças (400), elemento piezoelétrico composto por múltiplas peças (500) e/ou por um ou mais segmentos (410, 420, 430, 440, 530), de acordo com a entrada de tensão (1190), para atenuar ativamente a instabilidade indicada pela saída de tensão (1100). Somente a título de exemplo, a atenuação ativa para produzir entrada de tensão (1190) pode compreender a ativação dos conjuntos de discos piezoelétricos distais (250), conjunto de disco piezoelétrico (370), elemento piezoelétrico composto por múltiplas peças (400), elemento piezoelétrico composto por múltiplas peças (500) e/ou por um ou mais segmentos (410, 420, 430, 440, 530) no pico da forma oscilatóriada saída de tensão (1100) para conter o evento transversal. Em algumas versões, a ativação dos recursos atenuação ativa pode dar-se por picos curtos de ação, seguidos pela detector da forma de onda oscilatória da saída de tensão (1100). A nova leitura da saída de tensão (1100) pode ser usada para modificar a atenuação ativa realizada e/ou determinar se o sistema recuperou a forma de onda oscilatórianormal. Por exemplo, quando a (1150) instabilidade do evento transversal indicada pela saída de tensão (1100) tiver sido controlada. Alternativamente, a ativação dos recursos de atenuação ativa pode ser feita continuamente assim que o evento transversal for detectado e pode ser desativada depois de um período predeterminado e/ou assim que outro sensor determinar que a forma de onda instável cessou. Além disso, em algumas versões, o módulo de controle pode incluir uma limitação predeterminada para a entrada máxima de tensão (1190) que pode ser aplicada durante a atenuação ativa, embora isso seja meramente opcional. Logicamente, outras configurações para a atenuação ativa estarão patentes aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.

[0087] Novamente com referência à FIGURA 18, uma vez que as ações corretivas descritas acima tiverem suprimido e/ou substancialmente suprimido o evento transversal, o módulo de controle pode voltar a monitorar os sensores na etapa (1010). Em algumas versões, a etapa opcional (1040) reduz um contador depois da realização de cada ação corretiva na etapa (1030). Somente a título de exemplo, um instrumento pode estar limitado à correção de 100 eventos transversais. Quando o contador regressivo chegar a zero, um indicador pode ser ativado para notificar o usuário de que o instrumento está operando fora dos padrões aceitáveis (p. ex., informando o usuário por meio da ativação de uma luz, um bipe, uma vibração, etc.). Adicional ou alternativamenteà notificação, o módulo de controle pode desativar o transdutor até que o instrumento seja reparado ou recuperado. Se o contador não tiver chegado a zero na etapa (1040), então o módulo de controle retorna à etapa (1010) para monitorar os sensores novamente. Logicamente outras configurações e etapas estarão patentes aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção. V. Controle das configurações de energia exemplificador

[0088] Em algumas versões pode ser útil ajustar as configurações de energia de um instrumento (10, 50, 100, 700) com base no modo como o usuário está usando o instrumento (10, 50, 100, 700). Por exemplo, para alguns usuários, a direção e a magnitude da força aplicada à lâmina (82, 152, 730) pode ser indicativa do tipo de uso e de configuração de energia esperado pelo usuário. Por exemplo, se o usuário aplicar uma leve pressão usando uma face da lâmina (82, 152, 730), como a na direção das setas (192, 194) mostradas na FIGURA 4, o usuário pode, então, estar planejando usar a lâmina para coagular o tecido. Alternativamente, se o usuário aplicar uma pressão mais intensa usando a face superior ou inferior da lâmina (82, 152, 730), como a na direção das setas (196, 198) mostradas na FIG. 4, o usuário pode, então, estar planejando usar a lâmina para cortar o tecido. Portanto, com o uso de um ou mais dos elementos piezoelétricos compostos por múltiplas peças (400, 500), elementos piezorresistivos (612) e dedos duplos (656) e/ou conjuntos de sensor de forças direcionais (750, 800) supracitados para detectar a magnitude e direção da força aplicada à lâmina (82, 152, 730), um módulo de controle, como o módulo de controle (12) e/ou controlador (790), pode ser usado para controlar as configurações de energia para um transdutor (90, 210, 320, 620, 710). Serão, a partir de agora, descritas algumas configurações de controle das configurações de energia meramente exemplificado- ras, entretanto, deve-se compreender que outras configurações para controlar as configurações de energia do transdutor (90, 210, 320, 620, 710) estarão patentes aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.

[0089] A FIGURA 21 representa um fluxograma meramente exem- plificador das etapas exemplificadoras para o controle das configurações de energia de um transdutor (90, 210, 320, 620, 710). O presente exemplo será descrito em referência a instrumento (700) mostrado e descrito com referência às FIGURAS 11A a 13B, embora se deva compreender que a descrição a seguir é aplicável a quaisquer outros instrumentos cirúrgicos (10, 50, 100, 700) descritos na presente invenção, instrumentos cirúrgicos que incorporem um ou mais dos elementospiezoelétricos compostos por múltiplas peças (400, 500), elementos piezorresistivos (612) e dedos duplos (656), e/ou conjuntos de sensores de forças direcionais (750, 800), e/ou qualquer outro instru- mento cirúrgico, como estará patente aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.

[0090] Na etapa (1200), um único botão de ativação ou energia (708) é ativado inicialmente pelo usuário. Como observado acima, o botão de ativação (708) pode incluir um gatilho, um sensor de toque capacitivo, um sensor de toque resistivo, um botão eletromecânico e/ou qualquer outro botão de ativação (708), conforme estará patente aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção. O uso de um único botão de ativação (708) pode simplificar o instrumento (700), pois o usuário não precisa alternar entre botões de configuração de vários níveis de energia, como um seletor de energia máxima e mínima, durante o uso do instrumento (700), embora isso seja meramente opcional. No presente exemplo, a operação do botão de ativação (708), sozinha, não ativa o transdutor (710), embora, em algumas versões, a operação do botão de ativação (708) possa iniciar o transdutor (710). Na etapa (1210), o controlador (790) monitora o conjunto de sensor de forças direcionais (750). Na etapa (1220), o controlador (790) determina se a força foi detectada pelo conjunto de sensor de forças direcionais (750). Por exemplo, se o guia de onda (720) defletir, como é mostrado nas FIGURAS 11B e 13B, as fitas pie- zorresistivas (752) deformam-se e produzem uma alteração na tensão. O controlador (790) detecta essa alteração na tensão e determina que uma força está sendo aplicada na lâmina (730) e prossegue à etapa (1230). Se nenhuma força é detectada na lâmina (730), o controlador (790) continua a monitorar o conjunto de sensor de forças direcionais (750) na etapa (1210), até que uma força seja detectada pelo conjunto de sensor de forças direcionais (750). No presente exemplo, o transdutor (710) é ativado somente depois que o botão de ativação (708) é operado pelo usuário e o controlador (790) detecta que uma força está sendo aplicada à lâmina (730), por meio de um conjunto de sensor de forças direcionais (750), enquanto o botão de ativação (708) está pressionado. Tal configuração pode proporcionar um recurso de tra- vamento para reduzir a ativação inadvertida. Certamente, o funcionamento exposto acima é meramente opcional.

[0091] Na etapa (1230), o controlador (790) usa a configuração do conjunto de sensor de forças direcionais (750) para determinar a magnitude e a direção da força aplicada à lâmina (730). Conforme descrito acima, as fitas piezorresistivas (752) são dispostas ao redor do guia de onda (720) em um arranjo angular, de modo que a direção da força aplicada à lâmina (730) pode ser detectada. Somente a título de exemplo, conforme mostrado na FIGURA 11B, se uma força é aplicada na parte inferior da lâmina (730), uma fita piezorresistiva correspondente (752) na parte inferior do guia de onda (720) seria estendida e/ou uma fita piezorresistiva (752) na parte superior do guia de onda (720) seria comprimida, produzindo, assim, uma alteração desseme-lhante na tensão, o que indica que uma força está sendo aplicada na parte inferior da lâmina (730). Certamente, deve-se compreender que as duas fitas piezorresistivas (752) podem ser usadas para fazer a média das medições da magnitude e da direção e/ou para confirmar que uma fita piezorresistiva (752) não está emitindo uma leitura errada da tensão, embora isso seja meramente opcional. Em algumas versões, uma única fita piezorresistiva (752) pode ser usado para cada direção, embora isso também seja opcional. Adicional ou alternativamente, nas versões em que o transdutor (710) possa já estar ativo, o uso de duas alterações na tensão dessemelhantes indica a flexão do guia de onda (720), ao passo que alterações paralelas e consistentes na tensão podem indicar funcionamento normal do transdutor ativo (710), embora isso seja meramente opcional. Com a magnitude e a direção da força aplicada à lâmina (730) determinada, o controlador (790) prossegue para a determinação da configuração de energia para o transdutor (710) na etapa (1240).

[0092] Com referência rápida à FIGURA 4, se o conjunto de sen sor de forças direcionais (750) indicar uma força aplicada na direção das setas (192, 194), o controlador (790) determina uma primeira configuração de energia predeterminada na etapa (1240). Se o conjunto de sensor de forças direcionais (750) indicar uma força aplicada na direção das setas (196, 198), o controlador (790) determina uma segundaconfiguração de energia predeterminada na etapa (1240). Em algumas versões, a primeira e/ou a segunda configurações de energia podem ser ampliadas ou reduzidas com base na magnitude da força aplicada à lâmina (730). Adicional ou alternativamente, podem ser estabelecidos valores mínimos e/ou máximos para a primeira configuração de energia e/ou a segunda configuração de energia de modo que uma faixa delimitada de configurações de energia esteja disponível para a primeira configuração de energia e/ou a segunda configu-ração de energia. Em algumas versões, o controlador (790) pode determinar que uma força está sendo aplicada em uma direção diferente das direções das setas (192, 194, 196, 198) e pode aplicar uma configuração de energia intermediária ou outra configuração de energia calculada com base na direção relativa às setas (192, 194, 196, 198) (p. ex., uma configuração de energia entre a primeira e a segunda configuração de energia determinada com base no ângulo da força aplicada na lâmina (730)). Outras configurações de energia e/ou configurações para a determinação das configurações de energia estarão ainda patentes aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.

[0093] Com a configuração de energia determinada na etapa (1240), o controlador (790) ativa o transdutor (710) na etapa (1250). Em algumas versões, o transdutor (1250) continua ativo na configuração de energia determinada na etapa (1240) por um período de tempo predeterminado. Adicional ou alternativamente, o transdutor (710) é desativa quando o conjunto de sensor de forças direcionais (750) deixa de detectar a aplicação de uma força à lâmina (730). O controlador (790) pode, ainda, continuar a monitorar os sensores na etapa (1210) para detectar alterações adicionais na magnitude e na direção da força, conforme medidas pelo conjunto de sensor de forças direcionais (750). Dessa forma, o controlador (790) pode ser configurado para atualizar e ajustar continuamente as configurações de energia para o transdutor (710) com base na magnitude e na direção da força aplicada à lâmina (730). Assim, um usuário pode simplesmente usar o instrumento (700) de acordo com os perfis de forças direcionais esperados para que o instrumento (700) ajuste-se dinamicamente durante o uso. Certamente, outras configurações estarão ainda patentes aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.

[0094] Por exemplo, conforme mostrado na FIGURA 22, é repre sentada uma configuração alternativa meramente exemplificadora da etapa (1240) para a determinação das configurações de energia para o transdutor (710). No presente exemplo, um acelerômetro está incluído na etapa (1300), na qual os sensores são conferidos. Com base na magnitude da força detectada pelo conjunto de sensor de forças direcionais (750) e na velocidade do movimento detectada pelo acele- rômetro, o controlador (790) ajusta as configurações de energia para o transdutor (710) de acordo com o que é mostrado nas etapas (1310, 1320, 1330 e 1340). Na etapa (1310), se um movimento rápido é indicado pelo acelerômetro, e uma força ou pressão baixa é indicada pelo conjunto de sensor de forças direcionais (750), o transdutor (710), então, tem uma configuração velocidade alta definida para a dissecação do tecido. Se um movimento rápido é indicado pelo acele- rômetro, e uma força ou pressão alta é indicada pelo conjunto de sen sor de forças direcionais (750), o transdutor (710), então, tem uma configuração de velocidade média definida para cortar tecidos ou vasos resistentes na etapa (1320). Se um movimento lento é indicado pelo acelerômetro, e uma força ou pressão baixa é indicada pelo conjunto de sensor de forças direcionais (750), o transdutor (710), então, tem uma configuração de hemostasia definida para a coagulação do tecido na etapa (1330). Se um movimento lento é indicado pelo acele- rômetro, e uma força ou pressão alta é indicada pelo conjunto de sensor de forças direcionais (750), o transdutor (710), então, tem uma configuração de velocidade média definida para a dissecação de tecidos de tecidos ou vasos resistentes na etapa (1340). O controlador (790) pode continuar a conferir os sensores na (1300) para atualizar a configuração de energia e/ou pode prosseguir de acordo com as etapas discutidas com referência à FIGURA 21. É claro que as configurações supracitadas são meramente exemplificadoras, e outras configurações estarão patentes aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.

[0095] Embora a discussão acima tenha sido apresentada com referência ao instrumento (700), deve-se compreender que quaisquer das configurações descritas acima são aplicáveis a quaisquer outros instrumentos cirúrgicos (10, 50, 100, 700) descritos na presente invenção, a instrumentos cirúrgicos que incorporem um ou mais dos elementos piezoelétricos compostos por múltiplas peças (400, 500), elementos piezorresistivos (612) e dedos duplos (656), e/ou conjuntos de sensores de forças direcionais (750, 800), e/ou qualquer outro instrumentocirúrgico, como estará patente aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.

VI. Controle com resposta para o usuário exemplificador

[0096] Adicional ou alternativamente ao controle de configuração de energia anteriormente mencionado, pode ser preferível, em algu- mas versões, dar respostas ao usuário para indicar se o uso do instrumento (10, 50, 150, 700) está dentro de uma faixa predeterminada e/ou ótima para a tarefa visada (p. ex., corte, coagulação, etc.). Tal resposta pode aumentar a eficácia do usuário com o instrumento (10, 50, 150, 700) e/ou pode reduzir a curva do aprendizado necessário para usar o instrumento (10, 50, 150, 700) na(s) faixa(s) ótima. Assim como com a descrição acima, embora o exemplo a seguir seja descrito em referência ao instrumento (700) mostrado e descrito com referência às FIGURAS 11A a 13B, deve-se compreender que a descrição a seguiré aplicável a quaisquer outros instrumentos cirúrgicos (10, 50, 100, 700) descritos na presente invenção, a instrumentos cirúrgicos que incorporem um ou mais dos elementos piezoelétricos compostos por múltiplas peças (400, 500), elementos piezorresistivos (612) e dedos duplos (656), e/ou conjuntos de sensores de forças direcionais (750, 800), e/ou qualquer outro instrumento cirúrgico, como estará patente aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.

[0097] FIGURA 23 consiste em um fluxograma exemplificador que representa uma pluralidade de etapas para a emissão de respostas sonoras para o usuário com base em seu desempenho com o instrumento cirúrgico, como o instrumento cirúrgico (700). Uma etapa inicial (1400) de determinação do procedimento pode consistir no carregamento de dados de configuração do procedimento a partir de um dispositivo de armazenamento, como o módulo (182) descrito acima e/ou o módulo (590) descrito no pedido de patente US n° de série [n° do documento do procurador END7088USNP.0590486], intitulado "Surgical Instrument with Orientation Sensing", depositado na mesma data do presente pedido, cuja descrição está incorporada à presente invenção por meio da referência. Certamente, outras fontes para a determinação do procedi-mentoestarão patentes aos versados na técnica, em vista dos ensina- mentos aqui contidos. Somente a título de exemplo, a determinação do procedimento pode compreender o uso de um atuador de extremidade modular predeterminado com um instrumento cirúrgico configurado para um procedimento específico, de modo que os dados de configuração de procedimento sejam comunicados ao módulo de controle e/ou ao controlador, como o módulo de controle (12) e/ou o controlador (790), do instrumento cirúrgico (700). Adicional ou alternativamente, tal determinação de procedimento pode ser realizada por meio da seleção de dados de configuração de procedimento pelo usuário por meio de uma interface de usuário, como a revelada no pedido de patente US n° de série [n° do documento do procurador END7088USNP.0590486], intitulado"Surgical Instrument with Orientation Sensing", depositado na mesma data do presente pedido; pela seleção do usuário por meio de um gerador, como o gerador (40); e/ou de outro modo. Os dados de configuração de procedimento podem compreender uma faixa de forças que corresponda à faixa de forças que pode ser aplicada à lâmina (730) do instrumento (700) durante o procedimento determinado, conforme será descrito com mais detalhes a seguir. Por exemplo, uma primeira faixa de forças associada a um primeiro procedimento pode corresponder a um procedimento torácico, ao passo que um segundo conjunto de forças associado a um segundo procedimento pode corresponder a um procedimento cirúrgico genérico. Outros dados podem ser ainda carre-gados e/ou usados de outro modo a partir da etapa (1400) de determinação do procedimento a ser realizado, como estará patente aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção. Obviamente, a exposição acima é meramente opcional e pode ser integralmente omitida.

[0098] Na etapa (1410), um único botão de ativação ou energia (708) é ativado inicialmente pelo usuário. Como observado acima, o botão de ativação (708) pode incluir um gatilho, um sensor de toque capacitivo, um sensor de toque resistivo, um botão eletromecânico e/ou qualquer outro botão de ativação (708), conforme estará patente aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção. O uso de um único botão de ativação (708) pode simplificar o instrumento (700), pois o usuário não precisa alternar entre botões de configuração de vários níveis de energia, como um seletor de energia máxima e mínima, durante o uso do instrumento (700), embora isso seja meramente opcional. Na etapa (1420), o controlador (790) monitora o conjunto de sensor de forças direcionais (750). Conforme descrito na presente invenção, o controlador (790) pode ser operado para determinar a magnitude e a direção da força aplicada à lâmina (730). Na etapa (1430), o controlador (790) compara a magnitude da força do conjunto de sensor de forças direcionais (750) com uma configuração ou faixa predeterminadas, como a carregada durante a etapa opcional (1400), e/ou com uma faixa predeterminada acessada pelo controlador (790) (p. ex., em um dispositivo de armazenamento acoplado eletricamente ao controlador (790)). Tal faixa predeterminada pode corresponder a uma faixa ótima de forças para o procedimento determinado durante a etapa (1400); a uma faixa predeterminada com base na configuração de energia aplicada ao transdutor (710), como a determinada acima na etapa (1240) da FIGURA 21; e/ou a qualquer outra faixa predeterminada, como estará patente aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção. Somente a título de exemplo, uma faixa de forças meramente exemplificadora é mostrada na representação gráfica da FIGURA 24 como uma banda (1550).

[0099] Na etapa (1440), o controlador (790) determina se a magni tude da força aplicada à lâmina (730) está fora da faixa predeterminada da etapa (1430). Conforme mostrado na FIGURA 24, a linha (1500) corresponde à magnitude da saída de força do conjunto de sensor de forças direcionais (750). Quando a linha (1500) permanece nos limites da banda (1550), a força aplicada à lâmina (730) está nos limites da faixa predeterminada da etapa (1430). Consequentemente, na etapa (1450) da FIGURA 23, um alto-falante ou outro dispositivo gerador de áudio emite ou mantém um sinal sonoro predeterminado. Somente a título de exemplo, tal sinal sonoro pode compreender um clique ou um bipe periódico, tal como o indicado pelos pontos nas regiões (1630, 1650) da FIGURA 24. Certamente, outros indicadores também podem ser usados, como um indicador visual de pontos e/ou uma linhagem (1500), mostrada na FIGURA 24, uma pluralidade de LEDs, vibrações táteis e/ou qualquer outro indicador, como estará patente aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.

[00100] Se o controlador (790) determinar, na etapa (1440), que a magnitude detectada da força aplicada à lâmina (730) é mais alta que o máximo da faixa predeterminada, o alto-falante ou o outro dispositivo gerador de gáudio tornará o sinal sonoro menos frequente na etapa (1460). Conforme mostrado na FIGURA 24, quando a linha (1500) excede a faixa (1550) nas regiões (1520, 1540), a força aplicada à lâmina (730) está muito alta com relação à faixa predeterminada da etapa (1430). O sinal sonoro correspondente do presente exemplo compreende um clique ou bipe com frequência decrescente, como indicado pelos pontos nas regiões (1610, 1640) da FIGURA 24. Somente a título de exemplo, tal diminuição da frequência do sinal sonoro pode produzir um som semelhante ao de uma motosserra perdendo a potência. Certamente, outros indicadores também podem ser usados, como o indicador visual de pontos e/ou linha (1500) da FIGURA 24; uma diminuição da intensidade, da piscação e/ou do número de LEDs iluminados; um número reduzido de vibrações táteis; e/ou a qualquer outro indicador, como estará patente aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.

[00101] Se o controlador (790) determinar, na etapa (1440), que a magnitude detectada da força aplicada à lâmina (730) é mais baixa que o máximo da faixa predeterminada, o alto-falante ou o outro dispositivo gerador de gáudio tornará o sinal sonoro mais frequente na etapa (1470). Conforme mostrado na FIGURA 24, quando a linha (1500) está abaixo da banda (1550) na região (1530), a força aplicada à lâmina (730) está muito baixa com relação à faixa predeterminada da etapa (1430). O sinal sonoro correspondente do presente exemplo compreende um clique ou bipe com frequência crescente, como indicado pelos pontos na região (1620) da FIGURA 24. Somente a título de exemplo, tal sinal sonoro com frequência crescente pode produzir um som semelhante ao de uma roda-livre e/ou outro ruído muito agudo. Certamente, outros indicadores também podem ser usados, como o indicador visual de pontos e/ou linha (1500) da FIGURA 24; um aumento na intensidade, da piscação e/ou do número de LEDs iluminados; um número aumentado de vibrações táteis; e/ou a qualquer outro indicador, como estará patente aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.

[00102] Quando o controlador (790) determina a força e ajusta e/ou mantém o sinal sonoro de acordo com as etapas (1450, 1460, 1470), o controlador (790) volta a monitorar os sensores na etapa (1420). Dessa forma, o controlador pode, então, ser operado para ajustar o sinal sonoro ou o outro indicador em resposta ao uso subsequente do usuário. Dessa forma, a resposta permite que o usuário ajuste a força exercida na lâmina (730) para operar o instrumento (700) nos limites de uma faixa e/ou banda predeterminada (1550). Um usuário pode adaptar um uso mais eficaz do instrumento (700) usando a resposta da presente descrição. Além disso, em combinação com a configuração descrita em referência à FIGURA 21 e/ou qualquer outra configuração adequada, como estará patente aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção, a resposta da presente configu- ração da FIGURA 23 pode ser usada para auxiliar o usuário na reação às alterações no tecido (p. ex., diferentes densidades, espessuras, composições, etc.). Certamente, outras configurações estarão ainda patentes aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.

VII. Misturas

[00103] Como observado acima, um dispositivo de armazenamento pode ser usado para armazenar parâmetros operacionais, outros dados e/ou algoritmos de controle, etc. associados aos vários tipos de instrumentos cirúrgicos citados na presente invenção. Tal informação pode ser pré-carregada e/ou atualizada posteriormente; e pode determinar as características de desempenho do instrumento cirúrgico. Por exemplo, software/firmware/informações no dispositivo de armazenamento podem influenciar a distribuição de energia a partir de um gerador ou outra fonte de alimentação, o que, por sua vezes, pode afetar o desempenho do atuador de extremidade à medida que seja determinado pela fonte de alimentação. Em alguns sistemas, o gerador, a fonte de alimentação, o módulo de controle e/ou os outros componentes proporcionam uma funcionalidade básica para o instrumento cirúrgico, ao passo que o software/firmware/informações no dispositivo de armazenamento proporcionam uma funcionalidade aperfeiçoada (p. ex., atenuação ativa, reconhecimento dos gestos do cirurgião, respostas ao usuário aperfeiçoadas, etc.). Deve-se compreender que um dispositivo de armazenamento pode ter qualquer forma adequada, incluindo, mas não se limitando, um circuito integrado, cartão ou outro tipo de meio de armazenamento, como estará patente aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção. Também é preciso compreender que o dispositivo de armazenamento pode estar situado em qualquer local adequado no interior do sistema. Somente a título de exemplo, o dispositivo de armazenamento pode estar situado em um cartucho removível, como os vários cartuchos removíveis descritos no pedido de patente US n° de série 13/426.760, intitulado "Method and Apparatus for Programming Modular Surgical Instrument,"depositado em 22 de março de 2012, cuja descrição está incorporada à presente invenção por meio da referência, cuja descrição está incorporadaà presente invenção por meio da referência. Ainda como outro exemplo meramente ilustrativo, o dispositivo de armazenamento pode estar incorporado em um servidor remoto virtual que esteja em comunicação com o instrumento cirúrgico e/ou o gerador, etc., como o do sistema descrito no pedido de patente US n° de série 13/426.792 intitulado"Surgical Instrument Usage Data Management", depositado em 22 de março de 2012, cuja descrição está incorporada à presente invenção por meio da referência, cuja descrição está incorporada à presente invenção por meio da referência. E também como outro exemplo meramente ilustrativo, o dispositivo de armazenamento pode estar incluído como um componente integrado ou um componente removível do atuador de extremidade, haste, empunhadura, cabo e/ou outra parte do instrumento cirúrgico. Várias outras localizações adequadas para o dispositivo de armazenamento estarão patentes aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção. Também é preciso compreender que o dispositivo de armazenamento pode armazenar dados sobre o uso do cirurgião, dados do paciente e/ou outros tipos de dados, conforme descritos na presente invenção, de modo que o dispositivo de armazenamento pode receber dados adicionais durante o uso do instrumento cirúrgico.

[00104] Em algumas versões, um fabricante ou vendedor dos ins-trumentoscirúrgicos disponibiliza o instrumento cirúrgico como um instrumento para uso único, com o software/firmware/informações adequados pré-carregados no dispositivo de armazenamento para o uso único. Em tais versões, o software/firmware/informações não pode ser acessado ou operado depois de o instrumento cirúrgico ter sido usado um número predeterminado de vezes. Por exemplo, se o instrumento for projetado para um número específico de usos, o softwa- re/firmware/informações pode ser ao menos parcialmente excluído ou desabilitado em algum momento depois que a vida útil pré-definida no projeto foi ultrapassada. Nos casos em que o fabricante ou outro envolvido escolher reprocessar/reesterilizar o dispositivo além da vida útil pré-definida no projeto, é possível que o instrumento cirúrgico reproce- ssado/reesterilizado seja pelo menos parcialmente operável, mas com funcionalidade reduzida. Por exemplo, um cirurgião pode ser ainda capaz de usar o instrumento cirúrgico reprocessado/reesterilizado adequadamente, mas o instrumento pode não ter a funcionalidade aperfeiçoada (p. ex., atenuação ativa, reconhecido dos gestos do cirurgião, resposta ao usuário aperfeiçoada, etc.) que fora originalmente disponibilizada por meio do software/firmware/informações armazenadas no dispositivo de armazenamento. Em algumas versões, o dispositivo de armazenamento permite que o fabricante ou o vendedor segmente o desempenho do instrumento de acordo com as necessidades funcionais do cliente. Se o cliente precisar apenas de funcionalidade limitada para realizar cirurgias específicas, como colecistectomia, então o dispositivo de armazenamento será carregado com o softwa- re/firmware/informações adequados. Se o cliente precisar do desempenho aprimorado para cirurgias difíceis, ou para expandir o desempenho operacional potencial do dispositivo se a cirurgia se mostrar mais difícil que o esperado, o dispositivo de armazenamento pode ser carregado adequadamente. Em ambos os casos, algumas versões podem permitir que o fabricante ou o vendedor ajuste a funcionalidade do instrumento cirúrgico, de modo a atender as necessidades de um cliente usando a funcionalidade definida pelo cliente disponível no software/firmware/informações no dispositivo de armazenamento e a atender um conjunto diferente de necessidades definidas pelo cliente sem a funcionalidade aperfeiçoada.

[00105] Finalmente, deve-se compreender que o softwa- re/firmware/informações no dispositivo de armazenamento conforme descrito na presente invenção não precisam ser necessariamente influenciados por qualquer tipo de sensor no instrumento cirúrgico. Por exemplo, o instrumento cirúrgico pode simplesmente não ter sensores, ou o dispositivo de armazenamento pode não estar em comunicação com os sensores.

[00106] Deve-se compreender que qualquer um ou mais dos ensi-namentos,expressões, modalidades, exemplos, etc. aqui descritos podem ser combinados com qualquer um ou mais dos outros ensinamentos,expressões, modalidades, exemplos, etc. que são aqui descritos. Portanto, os ensinamentos, as expressões, as modalidades, os exemplos, etc. descritos acima não devem ser vistos de forma isolada em relação um ao outro. Várias maneiras adequadas, pelas quais os ensinamentos da presente invenção podem ser combinados, serão prontamente aparentes aos versados na técnica tendo em vista os ensinamentos da presente invenção. Essas modificações e variações são destinadas a estarem incluídas no escopo das reivindicações anexas.

[00107] Versões dos dispositivos descritos acima podem ter aplicação em tratamentos médicos convencionais e procedimentos conduzidos por um profissional médico, assim como aplicação em tratamentos e procedimentos médicos assistidos por robótica. Somente a título de exemplo, vários ensinamentos da presente invenção podem ser prontamente incorporados a sistemas cirúrgicos robóticos como o sistema DAVINCI™ da Intuitive Surgical, Inc., de Sunnyvale, CA, EUA.

[00108] As versões descritas acima podem ser projetadas para serem descartadas após um único uso, ou podem ser projetadas para serem usadas múltiplas vezes. As versões podem, em qualquer um ou em ambos os casos, ser recondicionadas para reutilização após pelo menos um uso. O recondicionamento pode incluir qualquer combinação das etapas de desmontagem do dispositivo, seguido de limpeza ou substituição de peças particulares, e remontagem subsequente. Em particular, algumas versões do dispositivo podem ser desmontadas, em qualquer número de peças particulares ou partes do dispositivo pode ser seletivamente substituídas ou removidas em qualquer combinação. Com a limpeza e/ou substituição de partes particulares, algumasversões do dispositivo podem ser remontadas para uso subsequente em uma instalação de recondicionamento, ou por um usuário imediatamente antes de um procedimento cirúrgico. Aqueles versados na técnica entenderão que o recondicionamento de um dispositivo pode utilizar uma variedade de técnicas para desmontagem, limpe- za/substituição, e remontagem. O uso de tais técnicas, e o dispositivo recondicionado resultante estão todos dentro do escopo do presente pedido.

[00109] Apenas a título de exemplo, as versões aqui descritas podem ser esterilizadas antes e/ou depois de um procedimento. Em uma técnica de esterilização, o dispositivo é colocado em um recipiente fechado e vedado, como um saco plástico ou de TYVEK. O recipiente e o dispositivo podem então ser colocados em um campo de radiação, como radiação gama, raios X ou elétrons de alta energia, que pode penetrar no recipiente. A radiação pode exterminar bactérias no dispositivo e no recipiente. O dispositivo esterilizado pode então ser guardado em um recipiente estéril para uso posterior. O dispositivo pode também ser esterilizado com o uso de qualquer outra técnica conhecida, incluindo, mas não se limitando a, radiação beta ou gama, óxido de etileno ou vapor d'água.

[00110] Diante da apresentação e descrição de várias versões na presente divulgação, podem ser realizadas adaptações adicionais dos métodos e sistemas descritos no presente documento através de modificações adequadas feitas por um elemento versado na técnica, sem que se afaste do escopo da presente invenção. Várias dessas possíveismodificações foram mencionadas, e outras estarão evidentes aos elementos versados na técnica. Por exemplo, os exemplos, as versões, a geometria, os materiais, as dimensões, as proporções, as etapas e similares discutidos acima são apenas ilustrativos e não são obrigatórios. Consequentemente, o escopo da presente invenção deve ser considerado de acordo com os termos das reivindicações a seguir e entende-se que ele não está limitado aos detalhes da estrutura e operação mostrados e descritos no relatório descritivo e nos desenhos.

Claims (8)

1. Aparelho, caracterizado pelo fato de que compreende: (a) um conjunto de corpo (600) compreendendo: i. um componente de energía (620), em que o componente de energia é operável em uma pluralidade de configurações de energia, e ii. um módulo de controle; e iii. um revestimento (602) (b) um conjunto de sensor de forças direcionais, em que o conjunto de sensor de forças direcionais está associado ao componente de energia, em que o conjunto de sensor de forças direcionais está acoplado comunicativamente ao módulo de controle, em que o conjunto do sensor de forças direcionais compreende um elemento piezore- sistivo (612), e em que o elemento piezoresistivo está disposto no revestimento; e (c) um atuador de extremidade (650), em que o atuador de extremidade está acoplado de modo separável ao componente de energia e ao revestimento, e em que o atuador de extremidade compreende um dedo (656) operável para comprimir o elemento piezore- sistivo em resposta a uma força aplicada ao atuador de extremidade; em que o conjunto de sensor de forças direcionais é operá- vel para detectar uma força aplicada no atuador de extremidade em relação ao conjunto de corpo, em que o módulo de controle é configurado para operar o componente de energia em uma primeira configuração de energia em resposta à saída do conjunto de sensor de forças direcionais a detectar uma primeira força.

2. Aparelho, caracterizado pelo fato de que compreende: (a) um conjunto de corpo (600) compreendendo: i. um componente de energía (620), em que o componente de energia é operável em uma pluralidade de configurações de ener- gia, e ii. um módulo de controle; e iii. um revestimento (602) (b) um conjunto de sensor de forças direcionais, em que o conjunto de sensor de forças direcionais está associado ao componente de energia, em que o conjunto de sensor de forças direcionais é acoplado de forma comunicativa ao módulo de controle, em que o conjunto de sensor de forças direcionais compreende um elemento piezo- resistivo (612); e (c) um atuador de extremidade (650), em que o atuador de extremidade é acoplado de forma desmontável ao componente de energia e ao revestimento, e em que o elemento piezoresistivo é disposto no atuador de extremidade e no revestimento que compreende um dedo (656) operável para comprimir o piezoresistivo elemento em resposta a uma força aplicada ao atuador de extremidade; em que o conjunto de sensor de forças direcionais é operá- vel para detectar uma força aplicada ao atuador de extremidade em relação ao conjunto de corpo, em que o módulo de controle está configurado para operar o componente de energia em uma primeira configuração de energia em resposta à saída do conjunto do sensor de forças direcionais que detecta uma primeira força.

3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a primeira configuração de energia é um estado sem energia.

4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o componente de energia compreende um transdutor ultrassônico.

5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o atuador de extremidade compreende um eletrodo RF.

6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o atuador de extremidade compreende um conjunto acionador de grampos.

7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o módulo de controle é configurado para operar o componente de energia em uma segunda configuração de energia em resposta à saída do conjunto de sensor de forças direcionais ao detectar uma segunda força.

8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um recurso de ativação operável pelo usuário, em que o módulo de controle é ope- rável para operar o componente de energia em uma primeira configuração de energia em resposta à saída do conjunto de sensor de forças direcionais ao detectar uma primeira força e à operação do recurso de ativação pelo usuário.

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