BR112015009030B1

BR112015009030B1 - Instrumento cirúrgico ultrassônico articulável, instrumento cirúrgico e instrumento cirúrgico robótico

Info

Publication number: BR112015009030B1
Application number: BR112015009030-3A
Authority: BR
Inventors: Kevin L. Houser; Daniel W. Price; William A. Olson; Jeffrey D. Messerly; Foster B. Stulen
Original assignee: Ethicon Endo-Surgery, Inc
Priority date: 2012-10-22
Filing date: 2013-10-09
Publication date: 2022-01-11
Also published as: US20150157355A1; US20140114334A1; US20180098785A1; CA2889108A1; EP3847981A1; CA2889108C; KR101782814B1; CN104736076B; AU2013335118A1; US9795405B2; US20220071655A1; EP2908741B1; JP2016500536A; JP6430387B2; BR112015009030A2; AU2013335118B2; US11179173B2; EP2908741A1; CN104736076A; KR20150079715A

Abstract

lâminas/guias de ondas harmônicas flexíveis para instrumentos cirúrgicos. em uma modalidade, um instrumento cirúrgico compreende um guia de onda harmônica articulável. o guia de onda harmônica articulável compreende uma primeira seção de acionamento que compreende uma extremidade proximal e uma extremidade distal. a extremidade proximal da primeira seção de acionamento pode ser configurada para se conectar a um transdutor ultrassônico. o guia de onda harmônica articulável compreende adicionalmente um primeiro guia de onda flexível acoplado à extremidade distal da primeira seção de acionamento. um atuador de extremidade se estende distalmente a partir do primeiro guia de onda flexível. o instrumento cirúrgico compreende adicionalmente um atuador de articulação para flexionar o primeiro guia de onda flexível.

Description

REFERÊNCIA REMISSIVA A PEDIDOS RELACIONADOS

[001] O presente pedido está relacionado aos seguintes pedidos de patente US depositados simultaneamente, os quais estão aqui incorporados a título de referência em sua totalidade: Pedido de patente US n° de série , intitulado "Surgeon Feedback Sensing and Display Methods", n° do documento do procurador END7046USNP/110391.

[002] O presente pedido está relacionado aos seguintes pedidos de patente US anteriormente depositados, os quais estão aqui incorporados a título de referência em sua totalidade: Pedido de patente US n° de série 13/539.096, intitulado "Haptic Feedback Devices for Surgical Robot", n° do documento do procurador END7042USNP/110388; Pedido de patente US n° de série 13/539.110, intitulado "Lockout Mechanism for Use with Robotic Electrosurgical Device", n° do documento do procurador END7043USNP/110389; Pedido de patente US n° de série 13/539.117, intitulado "Closed Feedback Control for Electrosurgical Device", n° do documento do procurador END7044USNP/110390; Pedido de patente US n° de série 13/538.588, intitulado "Surgical Instruments with Articulating Shafts", n° do documento do procurador END6423USNP/110392; Pedido de patente US n° de série 13/538.601, intitulado "Ultrasonic Surgical Instruments with Distally Positioned Transducers", n° do documento do procurador END6819USNP/110393; Pedido de patente US n° de série 13/538.700, intitulado "Surgical Instruments with Articulating Shafts", n° do documento do procurador END7047USNP/110394; Pedido de patente US n° de série 13/538.711, intitulado "Ultrasonic Surgical Instruments with Distally Positioned Jaw Assemblies", n° do documento do procurador END7048USNP/110395; Pedido de patente US n° de série 13/538.720, intitulado "Surgical Instruments with Articulating Shafts", n° do documento do procurador END7049USNP/110396; e Pedido de patente US n° de série 13/538.733, intitulado "Ultrasonic Surgical Instruments with Control Mechanisms", n° do documento do procurador END7050USNP/110397.

ANTECEDENTES

[003] Várias modalidades são direcionadas a dispositivos cirúrgicos incluindo vários guias de onda harmônica articuláveis.

[004] Os dispositivos cirúrgicos ultrassônicos, como bisturis ultrassônicos, são usados em muitas aplicações em procedimentos cirúrgicos, em razão de suas características de desempenho exclusivas. Dependendo de configurações e parâmetros operacionais específicos do dispositivo, os dispositivos cirúrgicos ultrassônicos podem oferecer, de maneira substancialmente simultânea, transecção de tecidos e homeostase por coagulação, desejavelmente minimizando o trauma do paciente. Um dispositivo cirúrgico ultrassônico compreende um transdutor ultrassônico proximalmente posicionado e um instrumento acoplado ao transdutor ultrassônico, com um atuador de extremidade distalmente montado compreendendo uma lâmina ultrassônica para cortar e cauterizar tecidos. O atuador de extremidade é tipicamente acoplado a um punho e/ou a um implemento cirúrgico robótico por meio de uma haste. A lâmina é acusticamente acoplada ao transdutor por meio de um guia de onda estendendo-se através da haste. Os dispositivos cirúrgicos ultrassônicos dessa natureza podem ser configurados para uso em procedimentos cirúrgicos abertos, laparoscópicos ou endoscópicos, inclusive procedimentos roboticamente assistidos.

[005] A energia ultrassônica corta e coagula tecidos com o uso de temperaturas mais baixas que aquelas usadas em procedimentos eletrocirúrgicos. Vibrando em altas frequências (por exemplo, 55.500 vezes por segundo), a lâmina ultrassônica desnatura a proteína presente nos tecidos para formar um coágulo pegajoso. A pressão exercida sobre os tecidos pela superfície da lâmina achata os vasos sanguíneos e permite que o coágulo forme um selo hemostático. Um cirurgião pode controlar a velocidade de corte e coagulação por meio da força aplicada aos tecidos pelo atuador de extremidade, do tempo durante o qual a força é aplicada e do nível de excursão selecionado para o atuador de extremidade.

[006] Além disso, dispositivos eletrocirúrgicos são usados em muitas aplicações cirúrgicas. Os dispositivos eletrocirúrgicos aplicam energia elétrica aos tecidos de modo a tratar os mesmos. Um dispositivo eletrocirúrgico pode compreender um instrumento com um atuador de extremidade distalmente montado, compreendendo um ou mais eletrodos. O atuador de extremidade pode ser posicionado contra o tecido, de modo que a corrente elétrica seja introduzida no tecido. Os dispositivos eletrocirúrgicos podem ser configurados para funcionamento bipolar ou monopolar. Durante o funcionamento bipolar, a corrente é introduzida no tecido e retornada a partir do mesmo pelos eletrodos ativos e de retorno, respectivamente, do atuador de extremidade. Durante o funcionamento monopolar, a corrente é introduzida no tecido por um eletrodo ativo do atuador de extremidade e retornada através de um eletrodo de retorno (por exemplo, uma placa de aterramento) separadamente situada no corpo do paciente. O calor gerado pelo fluxo da corrente através do tecido pode formar selos hemostáticos no interior do tecido e/ou entre tecidos e, dessa forma, pode ser particularmente útil para cauterização de vasos sanguíneos, por exemplo. O atuador de extremidade de um dispositivo eletrocirúrgico às vezes compreende, também, um elemento de corte que é capaz de mover-se em relação ao tecido e aos eletrodos, para transeccionar o tecido.

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

[008] Em muitos casos, é desejável o uso de uma lâmina ultrassônica que seja curva ou, de outro modo, assimétrica. Atualmente, lâminas assimétricas são usinadas de modo a se obter um estado curvo. Seria desejável ter uma lâmina hârmonica articulável que pode ser operada em uma configuração reta ou em uma configuração curva, e que pode ser movida entre as configurações reta e curva.

SUMÁRIO

[009] Várias modalidades aqui descritas são direcionadas a instrumentos cirúrgicos que compreendem um guia de onda harmônica articulável. Em uma modalidade, um instrumento cirúrgico compreende um guia de onda harmônica articulável. O guia de onda harmônica articulável compreende uma primeira seção de acionamento que compreende uma extremidade proximal e uma extremidade distal. A extremidade proximal da primeira seção de acionamento pode ser configurada para se conectar a um transdutor ultrassônico. O guia de onda harmônica articulável compreende adicionalmente um primeiro guia de onda flexível acoplado à extremidade distal da primeira seção de acionamento. Um atuador de extremidade se estende distalmente a partir do primeiro guia de onda flexível. O instrumento cirúrgico compreende adicionalmente um atuador de articulação para flexionar o primeiro guia de onda flexível.

DESENHOS

[0010] Os aspectos das várias modalidades são apresentados com particularidade nas reivindicações em anexo. As várias modalidades, porém, no que se refere tanto à organização como aos métodos de operação, juntamente com vantagens dos mesmos, podem ser melhor compreendidas com referência à descrição apresentada a seguir, considerada em conjunto com os desenhos em anexo como a seguir:

[0011] A Figura 1 ilustra uma modalidade de um sistema cirúrgico que inclui um instrumento cirúrgico e um gerador ultrassônico.

[0012] A Figura 2 ilustra uma modalidade do instrumento cirúrgico mostrado na

[0013] Figura 1.

[0014] A Figura 3 ilustra uma modalidade de um atuador de extremidade ultrassônico.

[0015] A Figura 4 ilustra outra modalidade de um atuador de extremidade ultrassônico.

[0016] A Figura 5 ilustra uma vista explodida de uma modalidade do instrumento cirúrgico mostrado na Figura 1.

[0017] A Figura 6 ilustra uma vista em recorte de uma modalidade do instrumento cirúrgico mostrado na Figura 1.

[0018] A Figura 7 ilustra vários componentes internos de uma modalidade exemplificadora do instrumento cirúrgico mostrado na Figura 1

[0019] A Figura 8 ilustra uma vista superior de uma modalidade de um sistema cirúrgico que inclui um instrumento cirúrgico e um gerador ultrassônico.

[0020] A Figura 9 ilustra uma modalidade de um conjunto de rotação incluído em uma modalidade exemplificadora do instrumento cirúrgico da Figura 1.

[0021] A Figura 10 ilustra uma modalidade de um sistema cirúrgico que inclui um instrumento cirúrgico tendo um atuador de extremidade com elemento único.

[0022] A Figura 11 é uma vista em perspectiva de uma modalidade de um instrumento cirúrgico acionado por energia elétrica.

[0023] A Figura 12 é uma vista lateral de um punho de uma modalidade do instrumento cirúrgico da Figura 11, com uma metade de um corpo do punho removida para ilustrar alguns dos componentes em seu interior.

[0024] A Figura 13 ilustra uma vista em perspectiva de uma modalidade do atuador de extremidade do instrumento cirúrgico da Figura 11, com as mandíbulas abertas e a extremidade distal de um elemento axialmente móvel em uma posição retraída.

[0025] A Figura 14 ilustra uma vista em perspectiva de uma modalidade do atuador de extremidade do instrumento cirúrgico da Figura 11, com as mandíbulas fechadas e a extremidade distal de um elemento axialmente móvel em uma posição parcialmente avançada.

[0026] A Figura 15 ilustra uma vista em perspectiva de uma modalidade do elemento axialmente móvel do instrumento cirúrgico da Figura 11.

[0027] A Figura 16 ilustra uma seção transversal de uma modalidade do atuador de extremidade do instrumento cirúrgico da Figura 11.

[0028] A Figura 17 ilustra uma seção de uma vista em perspectiva de uma modalidade de um instrumento cirúrgico sem fio acionado por energia elétrica.

[0029] A Figura 18A ilustra uma vista lateral de um punho de uma modalidade do instrumento cirúrgico da Figura 17, com uma metade do corpo do punho removida para ilustrar vários componentes em seu interior.

[0030] A Figura 18C ilustra os componentes principais do controlador, de acordo com uma modalidade.

[0031] A Figura 18C ilustra os componentes principais do controlador, de acordo com uma modalidade.

[0032] A Figura 19 ilustra um diagrama de blocos de uma modalidade de um sistema cirúrgico robótico.

[0033] A Figura 20 ilustra uma modalidade de um carro de braço robótico.

[0034] A Figura 21 ilustra uma modalidade do manipulador robótico do carro de braço robótico da Figura 20.

[0035] A Figura 22 ilustra uma modalidade de um carro de braço robótico com uma estrutura de junta de configuração alternativa.

[0036] A Figura 23 ilustra uma modalidade de um controlador que pode ser usado em conjunto com um carro de braço robótico, como os carros de braço robótico das Figuras de 19 a 22.

[0037] A Figura 24 ilustra uma modalidade de um instrumento cirúrgico ultrassônico adaptado para uso com um sistema robótico.

[0038] A Figura 25 ilustra uma modalidade de um instrumento eletrocirúrgico adaptado para uso com um sistema robótico.

[0039] A Figura 26 ilustra uma modalidade de um conjunto de acionamento do instrumento, que pode ser acoplado a manipuladores cirúrgicos para receber e controlar o instrumento cirúrgico mostrado na Figura 24.

[0040] A Figura 27 ilustra outra vista da modalidade de conjunto de acionamento do instrumento da Figura 26, que inclui o instrumento cirúrgico da Figura 24.

[0041] A Figura 28 ilustra outra vista da modalidade de conjunto de acionamento do instrumento da Figura 26, que inclui o instrumento eletrocirúrgico da Figura 25.

[0042] As Figuras de 29 a 31 ilustram vistas adicionais da porção de adaptador da modalidade de conjunto de acionamento do instrumento da Figura 26.

[0043] As Figuras de 32 a 34 ilustram uma modalidade da porção de montagem de instrumento das Figuras 24 a 25, mostrando componentes destinados a converter o movimento dos elementos acionados em movimento do instrumento cirúrgico.

[0044] As Figuras de 35 a 37 ilustram uma modalidade alternativa da porção de montagem de instrumento das Figuras 24 a 25, mostrando um mecanismo exemplificador alternativo para converter a rotação dos elementos acionados em movimento giratório ao redor do eixo geométrico da haste, e um mecanismo exemplificador alternativo para gerar translação reciprocante de um ou mais elementos ao longo do eixo geométrico da haste 538.

[0045] As Figuras de 38 a 42 ilustram uma modalidade alternativa da porção de montagem de instrumento das Figuras 24 a 25, mostrando outro mecanismo exemplificador alternativo para converter a rotação dos elementos acionados em movimento giratório ao redor do eixo geométrico da haste.

[0046] As Figuras de 43 a 46A ilustram uma modalidade alternativa da porção de montagem de instrumento, mostrando um mecanismo exemplificador alternativo para translação diferencial de elementos ao longo do eixo geométrico da haste (por exemplo, para articulação).

[0047] As Figuras de 46B a 46C ilustram uma modalidade de uma porção de montagem de instrumento que compreende fontes internas de potência e energia.

[0048] A Figura 47 ilustra uma modalidade de um guia de onda harmônica articulável.

[0049] As Figuras de 48A a 48C ilustram uma modalidade de um guia de onda harmônica articulável que compreende um guia de onda flexível em formato de laço.

[0050] A Figura 49 ilustra uma modalidade de um guia de onda harmônica articulável que compreende um atuador de extremidade oco.

[0051] A Figura 50 ilustra uma modalidade de um guia de onda harmônica articulável que compreende um guia de onda flexível circular e um atuador de extremidade sólido.

[0052] A Figura 51 ilustra uma modalidade de um guia de onda harmônica articulável que compreende um guia de onda flexível em formato de laço com uma ou mais fendas formadas no mesmo.

[0053] As Figuras de 52A a 52B ilustram uma modalidade de um guia de onda harmônica articulável que compreende uma primeira seção de acionamento, um primeiro guia de onda flexível, uma segunda seção de acionamento, e um segundo guia de onda flexível.

[0054] As Figuras de 53A a 53B ilustram uma modalidade de um guia de onda harmônica articulável que compreende uma seção de amplificação de ondas.

[0055] A Figura 54 ilustra uma modalidade do guia de onda harmônica articulável das Figuras de 53A a 53B em uma posição flexionada.

[0056] As Figuras de 55A a 55B ilustram uma modalidade de um atuador de articulação.

[0057] A Figura 56 ilustra uma modalidade de um atuador de articulação com dois cabos.

[0058] A Figura 57 ilustra uma modalidade de um instrumento cirúrgico ultrassônico que compreende um guia de onda harmônica articulável e um limitador de curvatura total.

[0059] A Figura 58 ilustra uma modalidade de um instrumento cirúrgico ultrassônico que compreende um guia de onda harmônica articulável e um limitador de curvatura total elétrico em dois estágios.

[0060] A Figura 59 ilustra uma modalidade de um guia de onda harmônica articulável que compreende um limitador de curvatura total.

[0061] A Figura 60 ilustra uma modalidade de um instrumento cirúrgico ultrassônico que compreende um guia de onda harmônica articulável e um limitador de curvatura total que compreende uma janela de visualização.

[0062] A Figura 61 ilustra uma modalidade de um guia de onda harmônica articulável que compreende um guia de onda flexível centralizado ao redor de um antinodo.

[0063] A Figura 62 ilustra uma modalidade de um instrumento cirúrgico ultrassônico robótico que compreende um guia de onda harmônica articulável.

[0064] A Figura 63 ilustra uma modalidade de um instrumento cirúrgico semelhante a uma pinça baioneta.

[0065] As Figuras de 64A a 64B ilustram uma modalidade de um instrumento de cisalhamento ultrassônico flexível que compreende um guia de onda harmônica articulável.

[0066] As Figuras de 65A a 65B ilustram uma modalidade de um instrumento de cisalhamento ultrassônico flexível.

[0067] As Figuras de 66A a 66B ilustram uma modalidade de um instrumento de cisalhamento ultrassônico flexível que compreende uma bainha flexível com um pluralidade de recursos de flexão. DESCRIÇÃO

[0068] Várias modalidades são direcionadas a um instrumento cirúrgico ultrassônico incluindo um guia de onda harmônica articulável. A lâmina ultrassônica pode compreender uma seção de acionamento reta situada em posição proximal que se estende ao longo de um eixo longitudinal e um guia de onda flexível situado em posição distal acoplado à seção de acionamento reta e flexível em um ângulo a partir do eixo longitudinal. O guia de onda flexível pode ser articulado para definir um raio de curvatura e pode subtender um primeiro ângulo. O ponto de tangência entre o guia de onda flexível e a seção de acionamento pode ser em um nodo, um antinodo, ou entre um nodo e um antinodo do guia de onda harmônica articulável. O guia de onda harmônica articulável pode ser equilibrado, por exemplo, com base nas propriedades do guia de onda flexível. Um guia de onda harmônica articulável equilibrado pode ter modos vibratórios que são puramente e/ou substancialmente longitudinais (por exemplo, na direção do eixo longitudinal). Para se alcançar equilíbrio, o guia de onda harmônica articulável pode ser construído, conforme descrito acima, de modo que um nodo e/ou antinodo ocorre no ponto de tangência quando o guia de onda harmônica articulável é movido a uma frequência de ressonância.

[0069] Algumas modalidades são direcionadas a um instrumento cirúrgico que compreende um atuador de extremidade e um guia de onda harmônica articulável que se estendem ao longo de um eixo longitudinal. O guia de onda harmônica articulável é acoplado acusticamente ao atuador de extremidade e se estende de maneira proximal do atuador de extremidade através da haste. O guia de onda harmônica articulável pode compreender uma porção de guia de onda flexível posicionada no eixo longitudinal. O guia de onda pode compreender, também, um primeiro e um segundo flanges posicionados em nodos do guia de onda. O primeiro flange pode estar posicionado em posição distal da porção de guia de onda flexível, com o segundo flange posicionado de maneira proximal da porção de guia de onda flexível. Um primeiro membro de controle pode estar acoplado ao primeiro flange e se estender proximalmente através do segundo flange e da haste. A translação proximal do primeiro membro de controle pode puxar proximalmente o primeiro flange, fazendo com que a haste e o guia de onda se revolvam de modo a se afastarem do eixo longitudinal, em direção ao primeiro membro de controle.

[0070] Agora será feita referência, com detalhes, a várias modalidades, inclusive modalidades que mostram implementações exemplificadoras de instrumentos cirúrgicos manuais e robóticos com atuadores de extremidade que compreendem elementos ultrassônicos e/ou eletrocirúrgicos. Sempre que possível, números de referência similares ou semelhantes podem ser usados nas figuras, e podem indicar funcionalidades similares ou semelhantes. As figuras representam modalidades exemplificadoras dos instrumentos cirúrgicos e/ou métodos de uso apresentados, somente para propósitos ilustrativos. O versado na técnica reconhecerá prontamente, a partir da descrição a seguir, que modalidades exemplificadoras alternativas das estruturas e dos métodos aqui ilustrados podem ser usadas sem que se afaste dos princípios aqui descritos.

[0071] A Figura 1 é uma vista do lado direito de uma modalidade de um instrumento cirúrgico ultrassônico 10. Na modalidade ilustrada, o instrumento cirúrgico ultrassônico 10 pode ser usado em vários procedimentos cirúrgicos, inclusive procedimentos cirúrgicos endoscópicos ou abertos tradicionais. Em uma modalidade exemplificadora, o instrumento cirúrgico ultrassônico 10 compreende um conjunto de punho 12, um conjunto de haste alongada 14 e um transdutor ultrassônico 16. O conjunto de punho 12 compreende um conjunto de gatilho 24, um conjunto de rotação distal 13 e um conjunto de chave 28. O conjunto de haste alongada 14 compreende um conjunto de atuador de extremidade 26, o qual compreende elementos para dissecar tecidos ou mutuamente agarrar, cortar e coagular vasos sanguíneos e/ou tecidos, e elementos atuadores para acionar o conjunto de atuador de extremidade 26. O conjunto de punho 12 está adaptado para receber o transdutor ultrassônico 16 na extremidade proximal. O transdutor ultrassônico 16 está mecanicamente engatado ao conjunto de haste alongada 14 e a porções do conjunto de atuador de extremidade 26. O transdutor ultrassônico 16 está eletricamente acoplado a um gerador 20, por meio de um cabo 22. Embora a maioria dos desenhos represente um conjunto com múltiplos atuadores de extremidade 26, para uso em conjunto com procedimentos cirúrgicos laparoscópicos, o instrumento cirúrgico ultrassônico 10 pode ser usado em procedimentos cirúrgicos abertos mais tradicionais e, em outras modalidades, pode ser configurado para uso em procedimentos endoscópicos. Para os propósitos da presente invenção, o instrumento cirúrgico ultrassônico 10 é descrito em termos de um instrumento endoscópico, entretanto, contempla-se que uma versão aberta e/ou laparoscópica do instrumento cirúrgico ultrassônico 10 também pode incluir componentes e recursos operacionais iguais ou similares, conforme descrito aqui.

[0072] Em várias modalidades, o gerador 20 compreende vários elementos funcionais, como módulos e/ou blocos. Diferentes elementos ou módulos funcionais podem ser configurados para acionar diferentes tipos de dispositivos cirúrgicos. Por exemplo, um módulo gerador ultrassônico 21 pode acionar um dispositivo ultrassônico, como o instrumento cirúrgico ultrassônico 10. Em algumas modalidades exemplificadoras, o gerador 20 compreende, também, um módulo gerador para eletrocirurgia/RF 23 para acionar um dispositivo eletrocirúrgico (ou uma modalidade eletrocirúrgica do instrumento cirúrgico ultrassônico 10). Em várias modalidades, o gerador 20 pode ser formado integralmente no interior do conjunto de punho 12. Nessas implementações, uma bateria estaria co-localizada no interior do conjunto de punho 12, para agir como a fonte de energia. A Figura 18A e as descrições em anexo apresentam um exemplo dessas implementações.

[0073] Em algumas modalidades, o módulo gerador para eletrocirurgia/RF 23 pode ser configurado para gerar um nível de energia terapêutico e/ou sub-terapêutico. Na modalidade exemplificadora ilustrada na Figura 1, o gerador 20 inclui um sistema de controle 25 integral com o gerador 20, e um pedal comutador 29 conectado ao gerador por meio de um cabo 27. O gerador 20 pode compreender, também, um mecanismo de ativação para ativar um instrumento cirúrgico, como o instrumento 10. O mecanismo de ativação pode incluir um interruptor de energia (não mostrado), bem como um pedal comutador 29. Quando ativado pelo pedal comutador 29, o gerador 20 pode fornecer energia para acionar o conjunto acústico do instrumento cirúrgico 10 e para acionar o atuador de extremidade 18 em um nível de excursão predeterminado. O gerador 20 aciona ou excita o conjunto acústico em qualquer frequência de ressonância adequada do conjunto acústico, e/ou deriva a energia eletromagnética ou de RF terapêutica/sub-terapêutica.

[0074] Em uma modalidade, o módulo gerador eletrocirúrgico/de RF 23 pode ser implementado como uma unidade de eletrocirurgia (ESU) capaz de fornecer energia suficiente para executar eletrocirurgia bipolar com o uso de energia de radiofrequência (RF). Em uma modalidade, o ESU pode ser um equipamento ERBE ICC 350 bipolar, disponível junto à ERBE USA, Inc. de Marietta, GA, EUA. Em aplicações de eletrocirurgia bipolar, conforme anteriormente discutido, pode ser usado um instrumento cirúrgico com um eletrodo ativo e um eletrodo de retorno, em que o eletrodo ativo e o eletrodo de retorno podem ser posicionados contra, ou adjacentes a, o tecido a ser tratado, de modo que a corrente possa fluir do eletrodo ativo para o eletrodo de retorno através do tecido. Consequentemente, o gerador do módulo eletrocirúrgico/RF 23 pode ser configurado para propósitos terapêuticos mediante a aplicação, ao tecido T, de energia elétrica suficiente para tratar o tecido (por exemplo, cauterização).

[0075] Em uma modalidade, o módulo gerador eletrocirúrgico/de RF 23 pode ser configurado para fornecer um sinal de RF sub- terapêutico para implementar um módulo de medição da impedância do tecido. Em uma modalidade, o módulo gerador eletrocirúrgico/de RF 23 compreende um gerador de radiofrequência bipolar, conforme descrito abaixo com mais detalhes. Em uma modalidade, o módulo gerador eletrocirúrgico/de RF 12 pode estar configurado para monitorar a impedância elétrica Z do tecido T, e para controlar as características do tempo e nível de potência com base no tecido T, por meio de um eletrodo de retorno disposto sobre um elemento de pinça do conjunto de atuador de extremidade 26. Consequentemente, o módulo gerador eletrocirúrgico/de RF 23 pode ser configurado para propósitos sub-terapêuticos para medição da impedância ou outras características elétricas do tecido T. As técnicas e as configurações de circuito para medição da impedância ou outras características elétricas do tecido T são discutidas em maiores detalhes na publicação de patente US cedida à mesma requerente n° 2011/0015631, intitulada "Electrosurgical Generator for Ultrasonic Surgical Instruments", cuja revelação está aqui incorporada a título de referência, em sua totalidade.

[0076] Um módulo gerador ultrassônico 21 adequado pode ser configurado para operar funcionalmente de modo similar ao equipamento GEN300, disponível junto à Ethicon Endo-Surgery, Inc. de Cincinnati, Ohio, EUA, conforme apresentado em uma ou mais dentre as seguintes patentes US, todas as quais estão aqui incorporadas, a título de referência: patente US n° 6.480.796 (Method for Improving the Start Up of an Ultrasonic System Under Zero Load Conditions), patente US n° 6.537.291 (Method for Detecting Blade Breakage Using Rate and/or Impedance Information), patente US n° 6.662.127 (Method for Detecting Presence of a Blade in an Ultrasonic System), patente US n° 6.678.899 (Method for Detecting Transverse Vibrations in an Ultrasonic Surgical System), patente US n° 6.977.495 (Detection Circuitry for Surgical Handpiece System), patente US n° 7.077.853 (Method for Calculating Transducer Capacitance to Determine Transducer Temperature), patente US n° 7.179.271 (Method for Driving an Ultrasonic System to Improve Acquisition of Blade Resonance Frequency at Startup), e patente US n° 7.273.483 (Apparatus and Method for Alerting Generator Function in an Ultrasonic Surgical System).

[0077] Deve-se compreender que, em várias modalidades, o gerador 20 pode ser configurado para funcionar em vários modos. Em um modo, o gerador 20 podem estar configurado de modo que o módulo gerador ultrassônico 21 e o módulo gerador eletrocirúrgico/de RF 23 possam ser independentemente operados.

[0078] Por exemplo, o módulo gerador ultrassônico 21 pode ser ativado para aplicar energia ultrassônica ao conjunto de atuador de extremidade 26 e, subsequentemente, energia de RF terapêutica ou sub-terapêutica pode ser aplicada ao conjunto de atuador de extremidade 26 pelo módulo gerador eletrocirúrgico/de RF 23. Conforme anteriormente discutido, a energia eletrocirúrgica/de RF terapêutica pode ser aplicada ao tecido pinçado entre elementos de pinça do conjunto de atuador de extremidade 26 para medir impedância do tecido, de modo a controlar a ativação, ou modificar a ativação, do módulo gerador ultrassônico 21. A retroinformação quanto à impedância do tecido proveniente da aplicação de energia sub- terapêutica pode, também, ser usada para ativar um nível terapêutico do módulo gerador eletrocirúrgico/de RF 23 para cauterizar o tecido (por exemplo, vaso sanguíneo) pinçado entre elementos de pinça do conjunto de atuador de extremidade 26.

[0079] Em outra modalidade, o módulo gerador ultrassônico 21 e o módulo gerador eletrocirúrgico/de RF 23 podem ser ativados simultaneamente. Em um exemplo, o módulo gerador ultrassônico 21 é simultaneamente ativado com um nível de energia de RF sub- terapêutico para medir a impedância do tecido enquanto, simultaneamente, a lâmina ultrassônica do conjunto de atuador de extremidade 26 corta e coagula o tecido (ou vaso sanguíneo) pinçado entre os elementos de pinça do conjunto de atuador de extremidade 26. Essa retroinformação pode ser usada, por exemplo, para modificar a saída de acionamento do módulo gerador ultrassônico 21. Em outro exemplo, o módulo gerador ultrassônico 21 pode ser acionado simultaneamente ao módulo gerador eletrocirúrgico/de RF 23 de modo que a porção de lâmina ultrassônica do conjunto de atuador de extremidade 26 seja usada para cortar o tecido danificado, enquanto a energia eletrocirúrgica/de RF é aplicada a porções de eletrodo do conjunto de pinça do atuador de extremidade 26 para cauterizar o tecido (ou vaso sanguíneo).

[0080] Quando o gerador 20 é ativado por meio do mecanismo de ativação, em uma modalidade a energia elétrica é continuamente aplicada pelo gerador 20 a uma pilha ou conjunto de transdutores do conjunto acústico. Em outra modalidade, a energia elétrica é intermitentemente aplicada (por exemplo, pulsada) pelo gerador 20. Um circuito de fase sincronizada no sistema de controle do gerador 20 pode monitorar a retroinformação proveniente do conjunto acústico. O circuito de fase sincronizada ajusta a frequência da energia elétrica enviada pelo gerador 20 para que corresponda à frequência de ressonância do modo de vibração longitudinal selecionado do conjunto acústico. Além disso, um segundo circuito de retroinformação no sistema de controle 25 mantém a corrente elétrica fornecida ao conjunto acústico em um nível constante previamente selecionado, de modo a se obter uma excursão substancialmente constante no atuador de extremidade 18 do conjunto acústico. Em ainda outra modalidade, um terceiro circuito de retroinformação no sistema de controle 25 monitora a impedância entre os eletrodos situados no conjunto de atuador de extremidade 26. Embora as Figuras de 1 a 9 mostrem um instrumento cirúrgico ultrassônico de funcionamento manual, deve-se compreender que os instrumentos cirúrgicos ultrassônicos podem, também, ser usados em aplicações robóticas, por exemplo, conforme aqui descrito, bem como em combinações de aplicações manuais e robóticas.

[0081] No modo de operação ultrassônico, o sinal elétrico fornecido ao conjunto acústico pode fazer com que a extremidade distal do atuador de extremidade 18 vibre longitudinalmente na faixa de, por exemplo, aproximadamente 20 kHz a 250 kHz. De acordo com várias modalidades, a lâmina 22 pode vibrar na faixa de cerca de 54 kHz a 56 kHz, por exemplo a cerca de 55,5 kHz. Em outras modalidades, a lâmina 22 pode vibrar em outras frequências incluindo, por exemplo, cerca de 31 kHz ou cerca de 80 kHz. A excursão das vibrações na lâmina pode ser controlada, por exemplo, mediante o controle da amplitude do sinal elétrico aplicado ao conjunto transdutor do conjunto acústico pelo gerador 20. Conforme observado acima, o mecanismo de ativação do gerador 20 permite que um usuário ative o gerador 20 de modo que a energia elétrica possa ser fornecida de maneira contínua ou intermitente ao conjunto acústico. O gerador 20 tem, também, uma linha de transmissão de energia elétrica para inserção em uma unidade eletrocirúrgica ou em uma tomada eléctrica convencional. Contempla-se que o gerador 20 possa, também, ser alimentado por uma fonte de corrente contínua (CC), como uma bateria. O gerador 20 pode compreender qualquer gerador adequado, como o modelo n° GEN04 e/ou o modelo n° GEN11, disponíveis junto à Ethicon Endo-Surgery, Inc.

[0082] A Figura 2 é uma vista em perspectiva esquerda de uma modalidade exemplificadora do instrumento cirúrgico ultrassônico 10, mostrando o conjunto de punho 12, o conjunto de rotação distal 13, o conjunto de haste alongada 14, e o conjunto de atuador de extremidade 26. Na modalidade ilustrada, o conjunto de haste alongada 14 compreende uma extremidade distal 52 dimensionada para engatar-se mecanicamente ao conjunto de atuador de extremidade 26, e uma extremidade proximal 50 que se engata mecanicamente ao conjunto de punho 12 e ao conjunto de rotação distal 13. A extremidade proximal 50 do conjunto de haste alongada 14 é recebida no interior do conjunto de punho 12 e do conjunto de rotação distal 13. Mais detalhes relacionados às conexões entre a conjunto de haste alongada 14, o conjunto de punho 12 e o conjunto de rotação distal 13 são fornecidos na descrição das Figuras 5 e 7.

[0083] Na modalidade ilustrada, o conjunto de gatilho 24 compreende um gatilho 32 que funciona em conjunto com um punho fixo 34. O punho fixo 34 e o gatilho 32 são ergonomicamente formados e adaptados para oferecer uma interface confortável ao usuário. O punho fixo 34 está integralmente associado ao conjunto de punho 12. O gatilho 32 é capaz de se mover de forma articulada em relação ao punho fixo 34, conforme explicado abaixo com mais detalhes em relação ao funcionamento do instrumento cirúrgico ultrassônico 10. O gatilho 32 é capaz de se mover de forma articulada na direção 33A, em direção ao punho fixo 34, quando o usuário aplica uma força de aperto contra o gatilho 32. Um elemento de mola 98 (Figura 5) faz com que o gatilho 32 se mova de forma articulada na direção 33B quando o usuário libera a força de aperto contra o gatilho 32.

[0084] Em uma modalidade exemplificadora, o gatilho 32 compreende um gancho de gatilho alongado 36, o qual define uma abertura 38 entre o gancho de gatilho alongado 36 e o gatilho 32. A abertura 38 é adequadamente dimensionada para receber, através da mesma, um ou mais dedos do usuário. O gatilho 32 pode, também, compreender uma porção resiliente 32a moldada sobre o substrato do gatilho 32. A porção resiliente sobremoldada 32a é formada para proporcionar uma superfície de contato mais confortável para controle do gatilho 32 em uma direção para fora 33B. Em uma modalidade exemplificadora, a porção resiliente sobremoldada 32a pode estar disposta sobre uma porção do gancho de gatilho alongado 36. A superfície proximal do gancho de gatilho alongado 32 permanece não revestida ou revestida com um substrato não resiliente para permitir que o usuário deslize facilmente seus dedos para dentro e para fora da abertura 38. Em outra modalidade, a geometria do gatilho forma uma laçada totalmente fechada, a qual define uma abertura adequadamente dimensionada para receber, através da mesma, um ou mais dedos do usuário. O gatilho com laçada totalmente fechada pode, também, compreender uma porção resiliente moldada sobre o substrato do gatilho.

[0085] Em uma modalidade exemplificadora, o punho fixo 34 compreende uma superfície de contato proximal 40 e uma âncora de preensão ou superfície côncava 42. A superfície côncava 42 repousa sobre a membrana da mão onde o polegar e o dedo indicador se unem. A superfície de contato proximal 40 tem um contorno de empunhadura de pistola que recebe a palma da mão em uma empunhadura de pistola normal, sem anéis ou aberturas. A curva de perfil da superfície de contato proximal 40 pode ser contornada para acomodar ou receber a palma da mão. Uma cauda de estabilização 44 está situada em direção a uma porção mais proximal do conjunto de punho 12. A cauda de estabilização 44 pode ficar em contato com a parte mais superior da porção de membrana da mão, situada entre o polegar e o dedo indicador, para estabilizar o conjunto de punho 12 e torná-lo mais controlável.

[0086] Em uma modalidade exemplificadora, o conjunto de chave 28 pode compreender uma chave biestável 30. A chave biestável 30 pode ser implementada sob a forma de um componente único com um pivô central 304, situado no interior do conjunto de punho 12, para eliminar a possibilidade de ativação simultânea. Em uma modalidade exemplificadora, a chave biestável 30 compreende um primeiro botão saliente 30a e um segundo botão saliente 30b para selecionar o ajuste de potência do transdutor ultrassônico 16 entre um nível de potência mínimo (por exemplo, MIN) e um nível de potência máximo (por exemplo, MAX). Em outra modalidade, a chave biestável pode pivotar entre um ajuste convencional e um ajuste especial. O ajuste especial pode permitir que um ou mais programas especiais sejam implementados pelo dispositivo. A chave biestável 30 gira em torno do pivô central conforme são acionados o primeiro botão saliente 30a e o segundo botão saliente 30b. Os um ou mais botões salientes, 30a e 30b, são acoplados a um ou mais braços que se movem através de um pequeno arco e fazem com que os contatos elétricos fechem ou abram um circuito elétrico para energizar ou desenergizar eletricamente o transdutor ultrassônico 16, de acordo com a ativação do primeiro ou do segundo botões salientes, 30a e 30b. A chave biestável 30 é acoplada ao gerador 20 para controlar a ativação do transdutor ultrassônico 16. A chave biestável 30 compreende uma ou mais chaves de configuração de energia elétrica para ativar o transdutor ultrassônico 16 de modo a definir uma ou mais configurações de energia para o transdutor ultrassônico 16. As forças necessárias para ativar a chave biestável 30 são dirigidas substancialmente em direção ao ponto côncavo 42, evitando assim qualquer tendência do instrumento a girar na mão, quando a chave biestável 30 é ativada.

[0087] Em uma modalidade exemplificadora, o primeiro e o segundo botões salientes, 30a e 30b, estão situados sobre a extremidade distal do conjunto de punho 12, de modo que os mesmos possam ser facilmente acessados pelo usuário para ativar a energia com um reposicionamento mínimo, ou substancialmente nulo, da empunhadura, o que é adequado para manter o controle e manter a atenção focalizada no sítio cirúrgico (por exemplo, um monitor em um procedimento laparoscópico) durante a ativação da chave biestável 30. Os botões salientes, 30a e 30b, podem ser configurados de modo a dar a volta na lateral do conjunto de punho 12 até um certo ponto, para serem mais facilmente acessíveis a comprimentos de dedo variáveis, e para permitir uma maior liberdade de acesso para ativação em posições desconfortáveis ou para dedos mais curtos.

[0088] Na modalidade ilustrada, o primeiro botão saliente 30a compreende uma pluralidade de elementos táteis 30c, por exemplo, protuberâncias ou "saliências" texturizadas na modalidade ilustrada, para permitir que o usuário diferencie o primeiro botão saliente 30a do segundo botão saliente 30b. Será entendido pelos versados na técnica que várias características ergonômicas podem ser incorporadas ao conjunto de punho 12. Tais características ergonômicas são descritas na publicação de pedido de patente US n° 2009/055750 intitulada "Ergonomic Surgical Instruments", aqui incorporada em sua totalidade, a título de referência.

[0089] Em uma modalidade exemplificadora, a chave biestável 30 pode ser operada pela mão do usuário. O usuário pode facilmente acessar o primeiro e o segundo botões salientes, 30a e 30b, a qualquer ponto, enquanto também evita a ativação inadvertida ou não intencional a qualquer tempo. A chave biestável 30 pode ser prontamente operada com um dedo para controlar o fornecimento de energia ao conjunto ultrassônico 16 e/ou o conjunto ultrassônico 16. Por exemplo, o dedo indicador pode ser usado para ativar a primeira porção de contato 30a, para ligar o conjunto ultrassônico 16 em um nível de potência máximo (MAX). O dedo indicador pode ser usado para ativar a segunda porção de contato 30b, para ligar o conjunto ultrassônico 16 em um a nível de potência mínimo (MIN). Em outra modalidade, a chave biestável pode alternar o instrumento 10 entre um ajuste convencional e um ajuste especial. O ajuste especial pode permitir que um ou mais programas especiais sejam implementados pelo instrumento 10. A chave biestável 30 pode ser operada sem que o usuário precise olhar para o primeiro ou o segundo botão saliente, 30a ou 30b. Por exemplo, o primeiro botão saliente 30a ou o segundo botão saliente 30b pode compreender uma textura ou saliências para diferenciar tatilmente entre o primeiro e o segundo botões salientes, 30a e 30b, sem olhar.

[0090] Em outras modalidades, o gatilho 32 e/ou a chave biestável 30 podem ser usados para acionar o módulo gerador eletrocirúrgico/de RF 23, individualmente ou em combinação com a ativação do módulo gerador ultrassônico 21.

[0091] Em uma modalidade exemplificadora, o conjunto de rotação distal 13 é giratório sem limitação em qualquer direção em torno de um eixo longitudinal "T". O conjunto de rotação distal 13 é engatado mecanicamente ao conjunto de haste alongada 14. O conjunto de rotação distal 13 está situado sobre uma extremidade distal do conjunto de punho 12. O conjunto de rotação distal 13 compreende um cubo cilíndrico 46 e um botão rotativo 48 formado sobre o cubo 46. O cubo 46 se engata mecanicamente ao conjunto de haste alongada 14. O botão rotativo 48 pode compreender recursos poliméricos estriados, e pode ser manipulado por um dedo (por exemplo, um dedo indicador) para girar o conjunto de haste alongada 14. O cubo 46 pode compreender um material moldado sobre a estrutura principal para formar o botão rotativo 48. O botão rotativo 48 pode ser sobremoldado ao cubo 46. O cubo 46 compreende uma porção de tampão 46a que fica exposta na extremidade distal. A porção de tampão 46a do cubo 46 pode entrar em contato com a superfície de um trocarte durante procedimentos laparoscópicos. O cubo 46 pode ser formado por um plástico rígido durável, como policarbonato, para aliviar qualquer atrito que possa ocorrer entre a porção de tampão 46a e o trocarte. O botão rotativo 48 pode compreender "canelados" ou estrias formados por nervuras elevadas 48a e porções côncavas 48b situadas entre as nervuras 48a, para proporcionar uma preensão rotacional mais precisa. Em uma modalidade exemplificadora, o botão rotativo 48 pode compreender uma pluralidade de estrias (por exemplo, três ou mais estrias). Em outras modalidades, pode-se usar qualquer número adequado de estrias. O botão rotativo 48 pode ser formado a partir de um material polimérico mais macio, sobremoldado ao material de plástico rígido. Por exemplo, o botão rotativo 48 pode ser formado a partir de materiais poliméricos maleáveis, resilientes e flexíveis, inclusive ligas de TPE Versaflex®, disponíveis junto à GLS Corporation, por exemplo. Esse material sobremoldado mais macio pode proporcionar uma melhor preensão e um controle mais preciso do movimento do botão rotativo 48. Deve-se compreender que quaisquer materiais que ofereçam resistência adequada para esterilização, sejam biocompatíveis e proporcionem resistência friccional adequada a luvas cirúrgicas podem ser usados para formar o botão rotativo 48.

[0092] Em uma modalidade exemplificadora, o conjunto de punho 12 é formado a partir de duas (2) porções de carcaça, ou invólucros, compreendendo uma primeira porção 12a e uma segunda porção 12b. Da perspectiva de um usuário observando o conjunto de punho 12 a partir da extremidade distal e em direção à extremidade proximal, a primeira porção 12a é considerada a porção direita, e a segunda porção 12b é considerada a porção esquerda. Cada uma dentre a primeira e segunda porções 12a, 12b inclui uma pluralidade de interfaces 69 (Figura 5) dimensionadas para se alinhar mecanicamente e engatar-se uma a outra para formar o conjunto de punho 12 e circundar os componentes funcionais internos do mesmo. O punho fixo 34, que está integralmente associado ao conjunto de punho 12, toma forma mediante a montagem da primeira e da segunda porções 12a e 12b do conjunto de punho 12. Uma pluralidade de interfaces adicionais (não mostrada) pode estar disposta em vários pontos em torno da periferia da primeira e da segunda porções, 12a e 12b, do conjunto de punho 12, para propósitos de soldagem ultrassônica, por exemplo, pontos de direção/deflexão de energia. A primeira e a segunda porções, 12a e 12b (bem como os outros componentes descritos a seguir) podem ser montadas uma à outra de qualquer maneira conhecida na técnica. Por exemplo, pinos de alinhamento, interfaces de encaixe por pressão, interfaces de lingueta e sulco, abas travantes e portas adesivas podem todos ser usados, por si sós ou em combinação, para propósitos de montagem.

[0093] Em uma modalidade exemplificadora, o conjunto de haste alongada 14 compreende uma extremidade proximal 50 adaptada para engatar-se mecanicamente ao conjunto de punho 12 e ao conjunto de rotação distal 13, e uma extremidade distal 52 adaptada para engatar- se mecanicamente ao conjunto de atuador de extremidade 26. O conjunto de haste alongada 14 compreende uma bainha tubular externa 56 e um elemento atuador tubular reciprocante 58 situado no interior da bainha tubular externa 56. A extremidade proximal do elemento atuador tubular reciprocante 58 é mecanicamente engatada ao gatilho 32 do conjunto de punho 12 para mover-se na direção 60A ou 60B em resposta ao acionamento e/ou liberação do gatilho 32. O gatilho 32 móvel de maneira pivotante pode gerar movimento reciprocante ao longo do eixo longitudinal "T". Tal movimento pode ser usado, por exemplo, para atuar as mandíbulas ou o mecanismo de pinçamento do conjunto de atuador de extremidade 26. Uma série de articulações converte a rotação pivotante do gatilho 32 em movimento axial de um balancim acoplado a um mecanismo de acionamento, que controla a abertura e fechamento das mandíbulas do mecanismo de pinçamento do conjunto de atuador de extremidade 26. A extremidade distal do elemento atuador tubular reciprocante 58 é mecanicamente engatada ao conjunto de atuador de extremidade 26. Na modalidade ilustrada, uma extremidade distal do elemento atuador tubular reciprocante 58 é mecanicamente engatada a um conjunto de braço de pinça 64, que é pivotante ao redor de um ponto de pivô 70, para abrir e fechar o conjunto de braço de pinça 64 em resposta ao acionamento e/ou liberação do gatilho 32. Por exemplo, na modalidade ilustrada, o conjunto de braço de pinça 64 é capaz de mover-se na direção 62A, de uma posição aberta para uma posição fechada, em redor de um ponto de pivô 70, quando o gatilho 32 é apertado na direção 33A. O conjunto de braço de pinça 64 é capaz de mover-se na direção 62B, de uma posição fechada para uma posição aberta, em redor do ponto de pivô 70, quando o gatilho 32 é liberado ou empurrado para fora na direção 33B.

[0094] Em uma modalidade exemplificadora, o conjunto de atuador de extremidade 26 está conectado à extremidade distal 52 do conjunto de haste alongada 14 e inclui um conjunto de braço de pinça 64 e uma lâmina 66. As mandíbulas do mecanismo de pinçamento do conjunto de atuador de extremidade 26 são formadas pelo conjunto de braço de pinça 64 e pela lâmina 66. A lâmina 66 é atuável por ultrassom, e está acusticamente acoplada ao transdutor ultrassônico 16. O gatilho 32 no conjunto de punho 12 está, por fim, conectado a um conjunto de acionamento, com o qual coopera mecanicamente para obter o movimento do conjunto de braço de pinça 64. Apertar o gatilho 32 na direção 33A move o conjunto de braço de pinça 64 na direção 62A de uma posição aberta, na qual o conjunto de braço de pinça 64 e a lâmina 66 estão dispostos em uma relação espaçada um em relação ao outro, para uma posição pinçada ou fechada, na qual o conjunto de braço de pinça 64 e a lâmina 66 cooperam para prender o tecido entre os mesmos. O conjunto de braço de pinça 64 pode compreender um bloco de pinça 69 para prender o tecido entre a lâmina 66 e o braço de pinça 64. A liberação do gatilho 32 na direção 33B move o conjunto de braço de pinça 64 na direção 62B, de uma relação fechada para uma posição aberta, na qual o conjunto de braço de pinça 64 e a lâmina 66 estão dispostos em uma relação espaçada um em relação ao outro.

[0095] A porção proximal do conjunto de punho 12 compreende uma abertura proximal 68 para receber uma extremidade distal do conjunto ultrassônico 16. O conjunto ultrassônico 16 é inserido na abertura proximal 68, e é mecanicamente engatado ao conjunto de haste alongada 14.

[0096] Em uma modalidade exemplificadora, a porção de gancho de gatilho alongado 36 do gatilho 32 oferece uma alavanca de gatilho mais longa, com um curso de extensão e rotação mais curto. A alavanca mais longa do gancho de gatilho alongado 36 permite que o usuário empregue múltiplos dedos dentro da abertura 38, para operar o gancho de gatilho alongado 36 e fazer com que o gatilho 32 revolva na direção 33B para abrir as mandíbulas do conjunto de atuador de extremidade 26. Por exemplo, o usuário pode inserir três dedos (por exemplo, os dedos médio, anular e mínimo) na abertura 38. O uso de múltiplos dedos permite que o cirurgião exerça maiores forças de entrada no gatilho 32 e no gancho de gatilho alongado 36 para ativar o conjunto de atuador de extremidade 26. O curso de extensão e rotação mais curto cria uma preensão mais confortável quando se está fechando ou apertando o gatilho 32 na direção 33A, ou quando se está abrindo o gatilho 32 no movimento de abertura para fora, na direção 33B, diminuindo a necessidade de estender os dedos mais para fora. Isso diminui substancialmente a fadiga e o esforço da mão, associados ao movimento de abertura para fora do gatilho 32 na direção 33B. O movimento de abertura para fora do gatilho pode ser assistido por mola pelo elemento de mola 98 (Figura 5) para ajudar a aliviar a fadiga. A força da mola de abertura é suficiente para auxiliar na facilidade de abertura, mas não é forte o bastante para afetar adversamente a retroinformação tátil da tensão do tecido durante a propagação da dissecção.

[0097] Por exemplo, durante um procedimento cirúrgico, o dedo indicador pode ser usado para controlar a rotação do conjunto de haste alongada 14, de modo a posicionar as mandíbulas do conjunto de atuador de extremidade 26 em uma orientação adequada. O dedo médio e/ou os outros dedos menores podem ser usados para apertar o gatilho 32 e prender o tecido entre as mandíbulas. Uma vez que a mandíbulas estejam situadas na posição desejada e tenham pinçado o tecido, o dedo indicador pode ser usado para ativar a chave biestável 30 de modo a ajustar o nível de energia do transdutor ultrassônico 16 para tratar o tecido. Uma vez que o tecido tenha sido tratado, o usuário pode liberar o gatilho 32, empurrando para fora na direção distal contra o gancho de gatilho alongado 36, com o dedo médio e/ou os dedos menores, para abrir as mandíbulas do conjunto de atuador de extremidade 26. Esse procedimento básico pode ser realizado sem que o usuário precise ajustar sua preensão no conjunto de punho 12.

[0098] As Figuras de 3 a 4 ilustram a conexão do conjunto de haste alongada 14 em relação ao conjunto de atuador de extremidade 26. Conforme anteriormente descrito, na modalidade ilustrada o conjunto de atuador de extremidade 26 compreende um conjunto de braço de pinça 64 e uma lâmina 66 para formar as mandíbulas do mecanismo de pinçamento. A lâmina 66 pode ser uma lâmina atuável por ultrassom, acusticamente acoplada ao transdutor ultrassônico 16. O gatilho 32 está mecanicamente conectado a um conjunto de acionamento. Juntos, o gatilho 32 e o conjunto de acionamento cooperam mecanicamente para mover o conjunto de braço de pinça 64 para uma posição aberta na direção 62A, em que o conjunto de braço de pinça 64 e a lâmina 66 estão dispostos em relação espaçada um em relação ao outro, e para uma posição pinçada ou fechada na direção 62B, em que o conjunto de braço de pinça 64 e a lâmina 66 cooperam para prender o tecido entre os mesmos. O conjunto de braço de pinça 64 pode compreender um bloco de pinça 69 para prender o tecido entre a lâmina 66 e o braço de pinça 64. A extremidade distal do elemento atuador tubular reciprocante 58 é mecanicamente engatada ao conjunto de atuador de extremidade 26. Na modalidade ilustrada, uma extremidade distal do elemento atuador tubular reciprocante 58 é mecanicamente engatada ao conjunto de braço de pinça 64, que é pivotante ao redor do ponto de pivô 70, para abrir e fechar o conjunto de braço de pinça 64 em resposta ao acionamento e/ou liberação do gatilho 32. Por exemplo, na modalidade ilustrada, o conjunto de braço de pinça 64 é capaz de mover-se de uma posição aberta para uma posição fechada na direção 62B, em redor de um ponto de pivô 70, quando o gatilho 32 é apertado na direção 33A. O conjunto de braço de pinça 64 é capaz de mover-se de uma posição fechada para uma posição aberta na direção 62A, em redor do ponto de pivô 70, quando o gatilho 32 é liberado ou empurrado para fora na direção 33B.

[0099] Conforme anteriormente discutido, o conjunto de braço de pinça 64 pode compreender eletrodos eletricamente acoplados ao módulo gerador eletrocirúrgico/de RF 23 para receber energia terapêutica e/ou sub-terapêutica, em que a energia eletrocirúrgica/de RF pode ser aplicada aos eletrodos, seja simultaneamente ou não simultaneamente, com a energia ultrassônica sendo aplicada à lâmina 66. Essas ativações de energia podem ser aplicadas em quaisquer combinações adequadas para se obter um efeito desejado sobre o tecido, em cooperação com um algoritmo ou outra lógica de controle.

[00100] A Figura 5 é uma vista explodida do instrumento cirúrgico ultrassônico 10 mostrado na Figura 2. Na modalidade ilustrada, a vista explodida mostra os elementos internos do conjunto de punho 12, o conjunto de punho 12, o conjunto de rotação distal 13, o conjunto de chave 28, e o conjunto de haste alongada 14. Na modalidade ilustrada, a primeira e a segunda porções, 12a e 12b, se encaixam para formar o conjunto de punho 12. Cada uma dentre a primeira e a segunda porções, 12a e 12b, compreende uma pluralidade de interfaces 69, dimensionadas para se alinhar e engatar mecanicamente uma à outra para formar o conjunto de punho 12 e conter os componentes funcionais internos do instrumento cirúrgico ultrassônico 10. O botão rotativo 48 é mecanicamente engatado à bainha tubular externa 56, de modo que possa ser girado na direção circular 54 até 360°. A bainha tubular externa 56 está situada sobre o elemento atuador tubular reciprocante 58, o qual está mecanicamente engatado ao, e retido no interior do, conjunto de punho 12 por meio de uma pluralidade de elementos acopladores 72. Os elementos acopladores 72 podem compreender um anel de vedação 72a, uma tampa do colarinho do tubo 72b, uma arruela distal 72c, uma arruela proximal 72d e um colarinho do tubo rosqueado 72e. O elemento atuador tubular reciprocante 58 está situado no interior de um balancim reciprocante 84, o qual é retido entre a primeira e a segunda porções, 12a e 12b, do conjunto de punho 12. O balancim 84 faz parte de um conjunto de balancim reciprocante 88. Uma série de articulações converte a rotação pivotante do gancho de gatilho alongado 32 no movimento axial do balancim reciprocante 84, que controla a abertura e o fechamento das mandíbulas do mecanismo de pinçamento do conjunto de atuador de extremidade 26 na extremidade distal do instrumento cirúrgico ultrassônico 10. Em uma modalidade exemplificadora, um design com quatro elos oferece vantagem mecânica em uma extensão de rotação relativamente curta, por exemplo.

[00101] Em uma modalidade exemplificadora, um guia de onda de transmissão ultrassônica 78 está disposto dentro do elemento atuador tubular reciprocante 58. A extremidade distal 52 do guia de onda de transmissão ultrassônica 78 está acusticamente acoplada (por exemplo, direta ou indiretamente mecanicamente acoplada) à lâmina 66, e a extremidade proximal 50 do guia de onda de transmissão ultrassônica 78 é recebida no interior do conjunto de punho 12. A extremidade proximal 50 do guia de onda de transmissão ultrassônica 78 é adaptada para acoplar-se acusticamente à extremidade distal do transdutor ultrassônico 16, conforme discutido com mais detalhes abaixo. O guia de onda de transmissão ultrassônica 78 é isolado dos outros elementos do conjunto de haste alongada 14 por meio de uma bainha protetora 80 e uma pluralidade de elementos isolantes 82, como anéis de silicone. A bainha tubular externa 56, o elemento atuador tubular reciprocante 58 e o guia de onda de transmissão ultrassônica 78 são mecanicamente engatados por um pino 74. O conjunto de chave 28 compreende a chave biestável 30 e elementos elétricos 86a,b para energizar eletricamente o transdutor ultrassônico 16, de acordo com a ativação do primeiro ou do segundo botões salientes, 30a ou 30b.

[00102] Em uma modalidade exemplificadora, a bainha tubular externa 56 isola o usuário ou o paciente das vibrações ultrassônicas do guia de onda de transmissão ultrassônica 78. A bainha tubular externa 56 geralmente inclui um cubo 76. A bainha tubular externa 56 é rosqueada sobre a extremidade distal do conjunto de punho 12. O guia de onda de transmissão ultrassônica 78 se estende através da abertura da bainha tubular externa 56, e os elementos isolantes 82 isolam o guia de onda de transmissão ultrassônica 24 da bainha tubular externa 56. A bainha tubular externa 56 pode ser fixada ao guia de onda 78 com o pino 74. O orifício para receber o pino 74 no guia de onda 78 pode ocorrer nominalmente em um nodo de deslocamento. O guia de onda 78 pode ser rosqueado ou encaixado no interior do conjunto de punho 12 do manípulo por meio de um parafuso prisioneiro. As porções planas no cubo 76 podem permitir que o conjunto seja submetido a torque até um nível necessário. Em uma modalidade exemplificadora, a porção de cubo 76 da bainha tubular externa 56 é, de preferência, construída em plástico, e a porção alongada tubular da bainha tubular externa 56 é fabricada em aço inoxidável. Alternativamente, o guia de onda de transmissão ultrassônica 78 pode compreender material polimérico circundando o mesmo, para isolamento contra contato externo.

[00103] Em uma modalidade exemplificadora, a extremidade distal do guia de onda de transmissão ultrassônica 78 pode estar acoplada à extremidade proximal da lâmina 66 por uma conexão rosqueada interna, de preferência em um antinodo ou próximo ao mesmo. Contempla-se que a lâmina 66 possa ser fixada ao guia de onda de transmissão ultrassônica 78 por quaisquer meios adequados, como uma junta soldada ou similar. Embora a lâmina 66 possa ser removível do guia de onda de transmissão ultrassônica 78, contempla-se também que o atuador de extremidade com elemento único (por exemplo, a lâmina 66) e o guia de onda de transmissão ultrassônica 78 possam ser formados como um peça unitária única.

[00104] Em uma modalidade exemplificadora, o gatilho 32 está acoplado a um mecanismo de articulação para converter o movimento giratório do gatilho 32, nas direções 33A e 33B, no movimento linear do elemento atuador tubular reciprocante 58, nas direções 60A e 60B correspondentes. O gatilho 32 compreende um primeiro conjunto de flanges 98 com aberturas formadas em seu interior para receber um primeiro pino de balancim 92a. O primeiro pino de balancim 92a está, também, posicionado através de um conjunto de aberturas formadas na extremidade distal do balancim 84. O gatilho 32 compreende, também, um segundo conjunto de flanges 96 para receber uma primeira extremidade 92a de um elo 92. Um pino do gatilho 90 é recebido nas aberturas formadas no elo 92 e no segundo conjunto de flanges 96. O pino do gatilho 90 é recebido nas aberturas formadas no elo 92 e no segundo conjunto de flanges 96, e está adaptado para ser acoplado às primeira e segunda porções, 12a e 12b, do conjunto de punho 12, para formar um ponto de pivô para o gatilho 32. Uma segunda extremidade 92b do elo 92 é recebida em uma fenda 384 formada em uma extremidade proximal do balancim 84, e é retida em seu interior por um segundo pino de balancim 94b. Conforme o gatilho 32 é girado de forma articulada em redor do ponto de pivô 190 formado pelo pino do gatilho 90, o balancim translada horizontalmente ao longo do eixo longitudinal "T", em uma direção indicada pelas setas 60A,B.

[00105] A Figura 8 ilustra uma modalidade exemplificadora de um instrumento cirúrgico ultrassônico 10. Na modalidade ilustrada, uma vista em seção transversal do transdutor ultrassônico 16 é mostrada no interior de uma vista em recorte parcial do conjunto de punho 12. Uma modalidade exemplificadora do instrumento cirúrgico ultrassônico 10 compreende o gerador de sinal ultrassônico 20 acoplado ao transdutor ultrassônico 16, compreendendo uma carcaça do manípulo 99 e um conjunto de atuador de extremidade 26 com um ou mais elementos atuável por ultrassom. Conforme anteriormente discutido, o conjunto de atuador de extremidade 26 compreende a lâmina atuável por ultrassom 66 e o braço de pinça 64. O transdutor ultrassônico 16, que é conhecido como uma "pilha de Langevin", inclui de modo geral uma porção de transdução 100, uma primeira porção de ressonador ou sino posterior 102, e uma segunda porção de ressonador ou sino anterior 104, bem como componentes auxiliares. A construção total desses componentes consiste em um ressonador. O transdutor ultrassônico 16 é, de preferência, um número inteiro de metade dos comprimentos de onda (nÀ/2, onde "n" é qualquer número inteiro positivo; por exemplo, n = 1, 2, 3...) em comprimento, conforme será descrito em maiores detalhes mais tarde. Um conjunto acústico 106 inclui o transdutor ultrassônico 16, um cone de nariz 108, um transformador de velocidade 118 e uma superfície 110.

[00106] Em uma modalidade exemplificadora, a extremidade distal do sino posterior 102 está conectada à extremidade proximal da porção de transdução 100, e a extremidade proximal do sino anterior 104 está conectada à extremidade distal da porção de transdução 100. O sino anterior 104 e o sino posterior 102 têm um comprimento determinado por um certo número de variáveis, inclusive uma espessura da porção de transdução 100, a densidade e o módulo de elasticidade do material usado para fabricar o sino posterior 102 e o sino anterior 22, e a frequência de ressonância do transdutor ultrassônico 16. O sino anterior 104 pode ser afunilado para dentro, de sua extremidade proximal a sua extremidade distal, para amplificar a amplitude da vibração ultrassônica como o transformador de velocidade 118 ou, alternativamente, pode não ter qualquer amplificação. Uma faixa de frequências vibracionais adequada pode ser de cerca de 20 Hz a 32 kHz, e uma faixa de frequências vibracionais bem adequada pode ser de cerca de 30 a 10 kHz. Uma frequência vibracional operacional adequada pode ser de aproximadamente 55,5 kHz, por exemplo.

[00107] Em uma modalidade exemplificadora, os elementos piezoelétricos 112 podem ser fabricados a partir de qualquer material adequado como, por exemplo, zirconato-titanato de chumbo, meta- niobato de chumbo, titanato de chumbo, titanato de bário ou outro material cerâmico piezoelétrico. Cada um dos eletrodos positivos 114, eletrodos negativos 116 e elementos piezoelétricos 112 tem um orifício estendendo-se através do centro. Os eletrodos positivos e negativos 114 e 116 estão eletricamente acoplados aos fios 120 e 122, respectivamente. Os fios 120 e 122 estão encerrados no interior do cabo 22 e são eletricamente conectáveis ao gerador de sinal ultrassônico 20.

[00108] O transdutor ultrassônico 16 do conjunto acústico 106 converte o sinal elétrico proveniente do gerador de sinal ultrassônico 20 em energia mecânica que resulta primariamente em uma onda acústica estacionária de movimento vibratório longitudinal do transdutor ultrassônico 16 e da porção de lâmina 66 do conjunto de atuador de extremidade 26 em frequências ultrassônicas. Em outra modalidade, o movimento vibratório do transdutor ultrassônico pode agir em uma direção diferente. Por exemplo, o movimento vibratório pode compreender um componente longitudinal local com um movimento mais complexo da ponta do conjunto de haste alongada 14. Um gerador adequado está disponível sob número de modelo GEN11, junto à Ethicon Endo-Surgery, Inc., de Cincinnati, Ohio, EUA. Quando o conjunto acústico 106 é energizado, uma onda estacionária de movimento vibratório é gerada através do mesmo. O instrumento cirúrgico ultrassônico 10 é projetado para funcionar a uma ressonância tal que seja produzido um padrão de onda estacionária acústica com amplitude predeterminada. A amplitude do movimento vibratório em qualquer ponto ao longo do conjunto acústico 106 depende da localização ao longo do conjunto acústico 106 na qual é medido o movimento vibratório. Uma passagem por valor mínimo ou zero na onda estacionária de movimento vibratório é geralmente denominada um nodo (isto é, onde o movimento é mínimo), e um máximo ou pico de valor absoluto local, na onda estacionária é geralmente denominado um antinodo (por exemplo, onde o movimento local é máximo). A distância entre um antinodo e seu nodo mais próximo é um-quarto do comprimento de onda (À/4).

[00109] Os fios 120 e 122 transmitem um sinal elétrico do gerador de sinal ultrassônico 20 aos eletrodos positivos 114 e aos eletrodos negativos 116. Os elementos piezoelétricos 112 são energizados pelo sinal elétrico fornecido a partir do gerador de sinal ultrassônico 20 em resposta a um atuador 224, como um pedal comutador, por exemplo, para produzir uma onda estacionária acústica no conjunto acústico 106. O sinal elétrico causa, nos elementos piezoelétricos 112, perturbações sob a forma de pequenos deslocamentos repetidos, resultando em grandes forças de compressão e tensão alternadas no interior do material. Os pequenos deslocamentos repetidos fazem com que os elementos piezoelétricos 112 se expandam e contraiam de maneira contínua ao longo do eixo geométrico do gradiente de tensão, produzindo ondas longitudinais de energia ultrassônica. A energia ultrassônica é transmitida através do conjunto acústico 106 para a porção de lâmina 66 do conjunto de atuador de extremidade 26 por meio de um componente de transmissão ou uma porção de guia de onda de transmissão ultrassônica 78 do conjunto de haste alongada 14.

[00110] Em uma modalidade exemplificadora, para que o conjunto acústico 106 forneça energia à porção de lâmina 66 do conjunto de atuador de extremidade 26, todos os componentes do conjunto acústico 106 precisam estar acusticamente acoplados à lâmina 66. A extremidade distal do transdutor ultrassônico 16 pode estar acusticamente acoplada, na superfície 110, à extremidade proximal do guia de onda de transmissão ultrassônica 78, por meio de uma conexão rosqueada, como um parafuso prisioneiro 124.

[00111] Em uma modalidade exemplificadora, os componentes do conjunto acústico 106 são, de preferência, acusticamente afinados de modo que o comprimento de qualquer conjunto seja um número inteiro de metade dos comprimentos de onda (nÀ/2), em que o comprimento de onda À é o comprimento de onda de uma frequência de acionamento de vibração longitudinal fd pré-selecionada ou funcional do conjunto acústico 106. É contemplado, também, que o conjunto acústico 106 possa incorporar qualquer disposição adequada de elementos acústicos.

[00112] Em uma modalidade exemplificadora, a lâmina 66 pode ter um comprimento substancialmente igual a um múltiplo integral de metade dos comprimentos de onda do sistema (nÀ/2). Uma extremidade distal da lâmina 66 pode estar disposta junto a um antinodo, de modo a fornecer um máximo de excursão longitudinal da extremidade distal. Quando o conjunto transdutor é energizado, a extremidade distal da lâmina 66 pode ser configurada para mover-se na faixa de, por exemplo, aproximadamente 10 a 500 mícrons de pico a pico e, de preferência, na faixa de cerca de 30 a 64 mícrons a uma frequência vibracional predeterminada de 55 kHz, por exemplo.

[00113] Em uma modalidade exemplificadora, a lâmina 66 pode estar acoplada ao guia de onda de transmissão ultrassônica 78. A lâmina 66 e o guia de onda de transmissão ultrassônica 78, conforme ilustrado, são formados como uma construção em unidade única a partir de um material adequado para transmissão de energia ultrassônica. Os exemplos desses materiais incluem Ti6Al4V (uma liga de titânio que inclui alumínio e vanádio), alumínio, aço inoxidável ou outros materiais adequados. Alternativamente, a lâmina 66 pode ser separável (e ter composição diferente) do guia de onda de transmissão ultrassônica 78, e ser acoplada, por exemplo, por um parafuso prisioneiro, solda, cola, conexão rápida ou outros métodos conhecidos adequados. O comprimento do guia de onda de transmissão ultrassônica 78 pode ser substancialmente igual a um número integral de metade dos comprimentos de onda (nÀ/2), por exemplo. O guia de onda de transmissão ultrassônica 78 pode ser, de preferência, fabricado a partir de uma haste de núcleo sólido construída de material adequado para propagação eficiente de energia ultrassônica, como a liga de titânio discutida acima (isto é, Ti6Al4V) ou qualquer liga de alumínio adequada, ou outras ligas, por exemplo.

[00114] Em uma modalidade exemplificadora, o guia de onda de transmissão ultrassônica 78 compreende uma coluna de fixação projetando-se longitudinalmente em uma extremidade proximal, para ser acoplada à superfície 110 do guia de onda de transmissão ultrassônica 78 por meio de uma conexão rosqueada, como o parafuso prisioneiro 124. O guia de onda de transmissão ultrassônica 78 pode incluir uma pluralidade de anéis de silicone estabilizandores ou suportes maleáveis 82 (Figura 5) posicionados em uma pluralidade de nodos. Os anéis de silicone 82 amortecem vibração indesejada e isolam a energia ultrassônica de uma bainha protetora externa 80 (Figura 5), assegurando o fluxo de energia ultrassônica em uma direção longitudinal até a extremidade distal da lâmina 66 com eficiência máxima.

[00115] A Figura 9 ilustra uma modalidade exemplificadora do conjunto de rotação proximal 128. Na modalidade ilustrada, o conjunto de rotação proximal 128 compreende o botão rotativo proximal 134 inserido sobre o cubo cilíndrico 135. O botão rotativo proximal 134 compreende uma pluralidade de projeções radiais 138 que são recebidas em fendas correspondentes 130 formadas sobre uma extremidade proximal do cubo cilíndrico 135. O botão rotativo proximal 134 define uma abertura 142 para receber a extremidade distal do transdutor ultrassônico 16. As projeções radiais 138 são formadas de um material polimérico flexível e definem um diâmetro que é subdimensionado em relação ao diâmetro externo do transdutor ultrassônico 16, para criar um encaixe por interferência de atrito com a extremidade distal do transdutor ultrassônico 16. As projeções radiais poliméricas 138 projetam-se radialmente para dentro da abertura 142, para formar nervuras "de encaixe" que prendem firmemente a carcaça externa do transdutor ultrassônico 16. Portanto, o botão rotativo proximal 134 prende firmemente o transdutor ultrassônico 16.

[00116] A extremidade distal do cubo cilíndrico 135 compreende um rebordo circunferencial 132 e uma superfície de apoio circunferencial 140. O rebordo circunferencial se engata a um sulco formado na carcaça 12, e a superfície de apoio circunferencial 140 se engata à carcaça 12. Dessa forma, o cubo cilíndrico 135 é mecanicamente retido no interior das duas porções de carcaça (não mostradas) da carcaça 12. O rebordo circunferencial 132 do cubo cilíndrico 135 fica situado ou "aprisionado" entre a primeira e a segunda porções de carcaça, 12a e 12b, e é livre para girar em seu lugar no interior do sulco. A superfície de apoio circunferencial 140 se apóia contra porções internas da carcaça para ajudar na rotação adequada. Dessa forma, o cubo cilíndrico 135 fica livre para girar em seu lugar no interior da carcaça. O usuário interage com as estrias 136 formadas sobre o botão rotativo proximal 134, com o dedo ou o polegar, para girar o cubo cilíndrico 135 no interior da carcaça 12.

[00117] Em uma modalidade exemplificadora, o cubo cilíndrico 135 pode ser formado de um plástico durável, como policarbonato. Em uma modalidade exemplificadora, o cubo cilíndrico 135 pode ser formado de um material de policarbonato siliconado. Em uma modalidade exemplificadora, o botão rotativo proximal 134 pode ser formado de materiais poliméricos maleáveis, resilientes e flexíveis, inclusive ligas de TPE Versaflex®, disponíveis junto à GLS Corporation. O botão rotativo proximal 134 pode ser formado de materiais elastoméricos, de borracha termoplástica conhecida como Santoprene®, de outros vulcanizados termoplásticos (TPVs) ou de elastômeros, por exemplo. As modalidades, entretanto, não estão limitadas neste contexto.

[00118] A Figura 10 ilustra uma modalidade exemplificadora de um sistema cirúrgico 200 que inclui um instrumento cirúrgico 210 com atuador de extremidade com elemento único 278. O sistema 200 pode incluir um conjunto transdutor 216 acoplado ao atuador de extremidade 278 e uma bainha 256 posicionada em torno das porções proximais do atuador de extremidade 278, conforme mostrado. O conjunto transdutor 216 e o atuador de extremidade 278 podem funcionar de maneira similar àquela do conjunto transdutor 16 e do atuador de extremidade 18, descrita acima, para produzir energia ultrassônica que pode ser transmitida ao tecido por meio da lâmina 226'.

[00119] As Figuras de 11 a 18C ilustram várias modalidades de instrumento cirúrgico que usam níveis terapêuticos e/ou sub- terapêuticos de energia elétrica para tratar e/ou destruir tecidos, ou para fornecer retroinformação aos geradores (por exemplo, instrumentos eletrocirúrgicos). As modalidades das Figuras de 11 a 18C são adaptadas para uso de modo manual ou operado à mão, embora instrumentos eletrocirúrgicos possam, também, ser usados em aplicações robóticas. A Figura 11 é uma vista em perspectiva de uma modalidade exemplificadora de um sistema de instrumento cirúrgico 300 que compreende um instrumento cirúrgico acionado por energia elétrica 310. O instrumento eletrocirúrgico 310 pode compreender um punho proximal 312, uma extremidade de trabalho ou um atuador de extremidade distal 326, e um introdutor ou uma haste alongada 314 disposto entre os mesmos.

[00120] O sistema eletrocirúrgico 300 pode ser configurado para fornecer energia, como energia elétrica, energia ultrassônica, energia térmica ou qualquer combinação das mesmas, aos tecidos de um paciente, seja independentemente ou simultaneamente conforme descrito, por exemplo, em relação à Figura 1, por exemplo. Em uma modalidade exemplificadora, o sistema eletrocirúrgico 300 inclui um gerador 320 em comunicação elétrica com o instrumento eletrocirúrgico 310. O gerador 320 está conectado ao instrumento eletrocirúrgico 310 por meio de um meio de transmissão adequado, como um cabo 322. Em uma modalidade exemplificadora, o gerador 320 está acoplado a um controlador, como uma unidade de controle 325, por exemplo. Em várias modalidades, a unidade de controle 325 pode ser formada integralmente com o gerador 320, ou pode ser fornecida sob a forma de um módulo de circuito separado ou um dispositivo acoplado eletricamente ao gerador 320 (mostrado em linha tracejada para ilustrar esta opção). Embora na modalidade aqui revelada o gerador 320 seja mostrado separado do instrumento eletrocirúrgico 310, em uma modalidade exemplificadora o gerador 320 (e/ou a unidade de controle 325) pode ser formado integralmente com o instrumento eletrocirúrgico 310 para formar um sistema eletrocirúrgico unitário 300, onde uma bateria situada no interior do instrumento eletrocirúrgico 310 é a fonte de energia, e um circuito acoplado à bateria produz a energia elétrica, energia ultrassônica ou energia térmica adequada. Um exemplo como esse é descrito mais adiante neste documento, em relação às Figuras de 17 a 18C.

[00121] O gerador 320 pode compreender um dispositivo de entrada 335 situado em um painel frontal do console do gerador 320. O dispositivo de entrada 335 pode compreender qualquer dispositivo adequado que gere sinais adequados para programar o funcionamento do gerador 320, como um teclado ou uma porta de entrada, por exemplo. Em uma modalidade exemplificadora, vários eletrodos na primeira mandíbula 364A e na segunda mandíbula 364B podem ser acoplados ao gerador 320. O cabo 322 pode compreender múltiplos condutores elétricos para a aplicação de energia elétrica a eletrodos positivos (+) e negativos (-) do instrumento eletrocirúrgico 310. A unidade de controle 325 pode ser usada para ativar o gerador 320, que pode servir como uma fonte de eletricidade. Em várias modalidades, o gerador 320 pode compreender uma fonte de RF, uma fonte ultrassônica, uma fonte de corrente contínua e/ou qualquer outro tipo adequado de fonte de energia elétrica, por exemplo, que pode ser ativada independentemente ou simultaneamente.

[00122] Em várias modalidades, o sistema eletrocirúrgico 300 pode compreender pelo menos um condutor de alimentação 331 e pelo menos um condutor de retorno 333, em que a corrente pode ser fornecida ao instrumento eletrocirúrgico 300 através do condutor de alimentação 331, e em que a corrente pode fluir de volta ao gerador 320 através do condutor de retorno 333. Em várias modalidades, o condutor de alimentação 331 e o condutor de retorno 333 podem compreender fios metálicos isolados e/ou qualquer outro tipo adequado de condutor. Em certas modalidades, conforme descrito abaixo, o condutor de alimentação 331 e o condutor de retorno 333 podem estar contidos no interior do, e/ou podem compreender o, cabo 322 estendendo-se entre, ou pelo menos parcialmente entre, o gerador 320 e o atuador de extremidade 326 do instrumento eletrocirúrgico 310. De qualquer modo, o gerador 320 pode ser configurado para aplicar um diferencial de tensão suficiente entre o condutor de alimentação 331 e o condutor de retorno 333 para que uma corrente suficiente possa ser fornecida ao atuador de extremidade 110.

[00123] A Figura 12 é uma vista lateral de uma modalidade exemplificadora do punho 312 do instrumento cirúrgico 310. Na Figura 12, o punho 312 é mostrado com metade de um primeiro corpo do punho 312A (consulte a Figura 11) removida para ilustrar vários componentes no interior do segundo corpo do punho 312B. O punho 312 pode compreender um braço de alavanca 321 (por exemplo, um gatilho) que pode ser puxado ao longo de uma trajetória 33. O braço de alavanca 321 pode ser acoplado a um elemento axialmente móvel 378 (Figuras de 13 a 16) disposto dentro da haste alongada 314 por uma lançadeira 384 engatada operacionalmente a uma extensão 398 do braço de alavanca 321. A lançadeira 384 pode, adicionalmente, estar conectada a um dispositivo de propensão, como uma mola 388, o qual pode, também, estar conectado ao segundo corpo do punho 312B, para propender a lançadeira 384 e, portanto, o elemento axialmente móvel 378 em uma direção proximal, induzindo assim as mandíbulas 364A e 364B a uma posição aberta, conforme visto na Figura 11. Além disso, com referência às Figuras de 11 a 12, um elemento travante 190 (consulte a Figura 12) pode ser movido por uma chave de travamento 328 (consulte a Figura 11) entre uma posição travada, onde a lançadeira 384 é substancialmente impedida de mover-se distalmente, conforme ilustrado, e um posição destravada, onde a lançadeira 384 pode ser deixada mover-se livremente na direção distal, em direção à haste alongada 314. O punho 312 pode ser qualquer tipo de empunhadura de pistola, ou outro tipo de punho conhecido na técnica, que seja configurado para ostentar alavancas, gatilhos ou elementos deslizantes de atuação para acionar a primeira mandíbula 364A e a segunda mandíbula 364B. A haste alongada 314 pode ter uma seção transversal cilíndrica ou retangular, por exemplo, e pode compreender uma luva tubular de parede delgada, que se estende a partir do punho 312. A haste alongada 314 pode incluir um orifício que se estende através da mesma para transportar mecanismos atuadores, por exemplo o elemento axialmente móvel 378, para acionar as mandíbulas e para transportar condutores elétricos para fornecimento de energia elétrica a componentes eletrocirúrgicos do atuador de extremidade 326.

[00124] O atuador de extremidade 326 pode ser adaptado para capturar e transeccionar tecidos, e para simultaneamente cauterizar o tecido capturado com a aplicação controlada de energia (por exemplo, energia de RF). A primeira mandíbula 364A e a segunda mandíbula 364B podem fechar-se para, assim, capturar o tecido, ou interagir com o mesmo, em torno de um eixo longitudinal "T" definido pelo elemento axialmente móvel 378. A primeira mandíbula 364A e a segunda mandíbula 364B podem, também, aplicar compressão ao tecido. Em algumas modalidades, a haste alongada 314, juntamente com a primeira mandíbula 364A e a segunda mandíbula 364B, podem ser giradas por um total de 360°, conforme mostrado pela seta 196 (consulte a Figura 11), em relação ao punho 312. Por exemplo, um botão rotativo 348 pode ser capaz de girar em torno do eixo longitudinal da haste 314, e pode ser acoplado à haste 314 de modo que a rotação do botão 348 cause a correspondente rotação da haste 314. A primeira mandíbula 364A e a segunda mandíbula 364B podem permanecer passíveis de abertura e/ou fechamento enquanto são giradas.

[00125] A Figura 13 ilustra uma vista em perspectiva de uma modalidade exemplificadora do atuador de extremidade 326 com as mandíbulas 364A e 364B abertas, enquanto a Figura 14 ilustra uma vista em perspectiva de uma modalidade exemplificadora do atuador de extremidade 326 com as mandíbulas 364A e 364B fechadas. Conforme observado acima, o atuador de extremidade 326 pode compreender a primeira mandíbula superior 364A e a segunda mandíbula inferior 364B, as quais podem ser retas ou curvas. Cada uma dentre a primeira mandíbula 364A e a segunda mandíbula 364B pode compreender uma fenda alongada ou canaleta, 362A e 362B, respectivamente, disposta para fora ao longo de suas respectivas porções centrais. Adicionalmente, cada uma dentre a primeira mandíbula 364A e a segunda mandíbula 364B pode ter elementos de preensão de tecido, como dentes 363, dispostos nas porções internas da primeira mandíbula 364A e da segunda mandíbula 364B. A primeira mandíbula 364A pode compreender um primeiro corpo de mandíbula superior 200A com uma primeira superfície superior voltada para fora 202A e uma primeira superfície superior de fornecimento de energia 365A. A segunda mandíbula 364B pode compreender um segundo corpo de mandíbula inferior 200B com uma segunda superfície inferior voltada para fora 202B e uma segunda superfície inferior de fornecimento de energia 365B. Tanto a primeira superfície de fornecimento de energia 365A como a segunda superfície de fornecimento de energia 365B podem se estender em um formato de "U" em redor da extremidade distal do atuador de extremidade 326.

[00126] O braço de alavanca 321 do punho 312 (Figura 12) pode ser adaptado para atuar o elemento axialmente móvel 378, que pode também funcionar como um mecanismo de fechamento de mandíbula. Por exemplo, o elemento axialmente móvel 378 pode ser forçado distalmente conforme o braço de alavanca 321 é puxado proximalmente ao longo da trajetória 33, por meio da lançadeira 384, conforme mostrado na Figura 12 e discutido acima.

[00127] A Figura 15 é uma vista em perspectiva de uma modalidade exemplificadora do elemento axialmente móvel 378 do instrumento cirúrgico 310. O elemento axialmente móvel 378 pode compreender uma ou várias peças mas, de qualquer modo, pode ser móvel ou transladável em relação à haste alongada 314 e/ou às mandíbulas 364A e 364B. Além disso, em pelo menos uma modalidade exemplificadora, o elemento axialmente móvel 378 pode ser produzido a partir de aço inoxidável 17-4 endurecido por precipitação. A extremidade distal do elemento axialmente móvel 378 pode compreender um "perfil em i" flangeado, configurado para deslizar no interior das canaletas 362A e 362B, nas mandíbulas 364A e 364B. O elemento axialmente móvel 378 pode deslizar no interior das canaletas 362A e 362B para abrir e fechar a primeira mandíbula 364A e a segunda mandíbula 364B. A extremidade distal do elemento axialmente móvel 378 pode compreender, também, um flange superior ou porção em formato de "C" 378A, e um flange inferior ou porção em formato de "C" 378B. Os flanges 378A e 378B, respectivamente, definem as superfícies de came internas 367A e 367B, para engate a superfícies voltadas para fora da primeira mandíbula 364A e da segunda mandíbula 364B. A abertura e o fechamento das mandíbulas 364A e 364B pode aplicar forças de compressão muito altas sobre o tecido, mediante o uso de mecanismos de came que podem incluir o "perfil em i" móvel do elemento axialmente móvel 378, e as superfícies voltadas para fora, 369A e 369B, das mandíbulas 364A e 364B.

[00128] Mais especificamente, agora com referência às Figuras de 13 a 15, coletivamente, as superfícies de came internas 367A e 367B da extremidade distal do elemento axialmente móvel 378 podem ser adaptadas para interagir de maneira deslizante com a primeira superfície voltada para fora 369A e a segunda superfície voltada para fora 369B da primeira mandíbula 364A e da segunda mandíbula 364B, respectivamente. O canal 362A no interior da primeira mandíbula 364A e o canal 362B no interior da segunda mandíbula 364B podem ser dimensionados e configurados para acomodar o movimento do elemento axialmente móvel 378, que pode compreender um elemento de corte de tecidos 371, por exemplo, que compreende uma borda distal afiada. A Figura 14, por exemplo, mostra a extremidade distal do elemento axialmente móvel 378 avançada ao menos parcialmente através das canaletas 362A e 362B (Figura 13). O avanço do elemento axialmente móvel 378 pode fechar o atuador de extremidade 326, a partir da configuração aberta mostrada na Figura 13. Na posição fechada, mostrada pela Figura 14, a primeira mandíbula superior 364A e a segunda mandíbula inferior 364B definem um vão ou uma dimensão D entre a primeira superfície de fornecimento de energia 365A e a segunda superfície de fornecimento de energia 365B da primeira mandíbula 364A e da segunda mandíbula 364B, respectivamente. Em várias modalidades, a dimensão D pode ser igual a de cerca de 0,01 mm a cerca de 1,0 mm (de cerca de 0,0005" a cerca de 0,040"), por exemplo, e em algumas modalidades, entre de cerca de 0,03 mm a cerca de 0,25 mm (de cerca de 0,001" a cerca de 0,010"), por exemplo. Além disso, as bordas da primeira superfície de fornecimento de energia 365A e da segunda superfície de fornecimento de energia 365B podem ser arredondadas para evitar a dissecção de tecidos.

[00129] A Figura 16 é uma vista em corte de uma modalidade exemplificadora do atuador de extremidade 326 do instrumento cirúrgico 310. A superfície de interação, ou que entra em contato com tecidos, 365B, da mandíbula inferior 364B está adaptada para fornecer energia ao tecido, pelo menos em parte, através de uma matriz condutiva-resistiva, como um corpo com coeficiente positivo de temperatura (PTC) resistivo variável, conforme discutido com mais detalhes abaixo. Pelo menos uma dentre as mandíbulas superior e inferior, 364A e 364B, pode ostentar pelo menos um eletrodo 373 configurado para fornecer a energia, a partir do gerador 320, ao tecido capturado. A superfície de interação, ou que entra em contato com tecidos, 365A, da mandíbula superior 364A pode ostentar uma matriz condutiva-resistiva similar (ou seja, um material com PTC) ou, em algumas modalidades, a superfície pode ser um eletrodo condutivo ou uma camada isolante, por exemplo. Alternativamente, as superfícies de engate das mandíbulas podem ostentar qualquer dos componentes de fornecimento de energia revelados na patente US n° 6.773.409, depositada em 22 de outubro de 2001, intitulada "ELECTROSURGICAL JAW STRUCTURE FOR CONTROLLED ENERGY DELIVERY", cuja descrição está aqui incorporada, a título de referência, em sua totalidade.

[00130] Cada uma dentre a primeira superfície de fornecimento de energia, 365A, e a segunda superfície de fornecimento de energia, 365B, pode estar em comunicação elétrica com o gerador 320. A primeira superfície de fornecimento de energia 365A e a segunda superfície de fornecimento de energia 365B podem estar configuradas para entrar em contato com tecidos e fornecer ao tecido capturado uma energia eletrocirúrgica que está adaptada para selar ou cauterizar o tecido. A unidade de controle 325 regula a energia elétrica fornecida pelo gerador elétrico 320 que, por sua vez, fornece energia eletrocirúrgica à primeira superfície de fornecimento de energia 365A e à segunda superfície de fornecimento de energia 365B. O fornecimento de energia pode ser iniciada por um botão de ativação 328 (Figura 12) engatado operacionalmente ao braço de alavanca 321 e em comunicação elétrica com o gerador 320 através do cabo 322. Em uma modalidade exemplificadora, o instrumento eletrocirúrgico 310 pode ser energizado pelo gerador 320 por meio de um pedal comutador 329 (Figura 11). Quando atuado, o pedal comutador 329 aciona o gerador 320 para que forneça energia elétrica ao atuador de extremidade 326, por exemplo. A unidade de controle 325 pode regular a potência gerada pelo gerador 320 durante a ativação. Embora o pedal comutador 329 possa ser adequado sob muitas circunstâncias, podem ser usados outros tipos adequados de chaves.

[00131] Conforme mencionado acima, a energia eletrocirúrgica fornecida pelo gerador elétrico 320 e regulada ou, de outro modo, controlada pela unidade de controle 325 pode compreender energia de radiofrequência (RF), ou outras formas adequadas de energia elétrica. Adicionalmente, as primeira e segunda superfícies de fornecimento de energia opostas, 365A e 365B, podem ostentar corpos com coeficiente positivo de temperatura (PTC) variável resistivo, que estão em comunicação elétrica com o gerador 320 e a unidade de controle 325. Detalhes adicionais referentes a atuadores de extremidade eletrocirúrgicos, mecanismos para fechamento de mandíbulas, e superfícies de fornecimento de energia eletrocirúrgica são descritos nos seguintes patentes e pedidos de patente publicados: patentes US n°s 7.087.054, 7.083.619, 7.070.597, 7.041.102, 7.011.657, 6.929.644, 6.926.716, 6.913.579, 6.905.497, 6.802.843, 6.770.072, 6.656.177, 6.533.784 e 6.500.312, e publicações de pedido de patente n°s 2010/0036370 e 2009/0076506, todos os quais estão aqui incorporados em sua totalidade a título de referência, e feitos parte deste relatório descritivo.

[00132] Em uma modalidade exemplificadora, o gerador 320 pode ser implementado sob a forma de uma unidade de eletrocirurgia (ESU) capaz de fornecer potência suficiente para executar eletrocirurgia bipolar mediante o uso de energia de radiofrequência (RF). Em uma modalidade exemplificadora, a ESU pode ser um equipamento ERBE ICC 350 bipolar, disponível junto à ERBE USA, Inc. de Marietta, Georgia, EUA. Em algumas modalidades, como para aplicações de eletrocirurgia bipolar, pode ser usado um instrumento cirúrgico com um eletrodo ativo e um eletrodo de retorno, em que o eletrodo ativo e o eletrodo de retorno podem estar posicionados contra, adjacente a e/ou em comunicação elétrica com, o tecido a ser tratado, de modo que a corrente possa fluir do eletrodo ativo, através dos corpos com coeficiente positivo de temperatura (PTC) e para o eletrodo de retorno através do tecido. Em várias modalidades, portanto, o sistema eletrocirúrgico 300 pode compreender uma trajetória de fornecimento e uma trajetória de retorno, em que o tecido capturado sendo tratado completa, ou fecha, o circuito. Em uma modalidade exemplificadora, o gerador 320 pode ser uma ESU de RF monopolar e o instrumento eletrocirúrgico 310 podem compreender um atuador de extremidade monopolar 326 em que estão integrados um ou mais eletrodos ativos. Para um sistema como esse, o gerador 320 pode exigir um bloco de retorno em contato íntimo com o paciente, em um local distante do sítio cirúrgico e/ou outra trajetória de retorno adequada. O bloco de retorno pode estar conectado por meio de um cabo ao gerador 320. Em outras modalidades, o operador 20 pode aplicar níveis sub- terapêuticos de energia de RF com o propósito de avaliar as condições do tecido e oferecer retroinformação ao sistema eletrocirúrgico 300. Essa retroinformação pode ser usada para controlar a saída de energia de RF terapêutica do instrumento eletrocirúrgico 310.

[00133] Durante o funcionamento do instrumento eletrocirúrgico 300, o usuário geralmente prende o tecido, aplica energia ao tecido capturado para formar uma cauterização ou um selo (por exemplo, mediante o acionamento do botão 328 e/ou do pedal 216) e, então, insere um elemento de corte de tecidos 371, situado na extremidade distal do elemento axialmente móvel 378, através do tecido capturado. De acordo com várias modalidades, a translação do movimento axial do elemento axialmente móvel 378 pode ser regulada ou, de outro modo, controlada para auxiliar no acionamento do elemento axialmente móvel 378 a uma velocidade de deslocamento adequada. Mediante o controle da velocidade de deslocamento, aumenta a probabilidade de que o tecido capturado tenha sido adequadamente e funcionalmente cauterizado antes da transecção com o elemento de corte 371.

[00134] A Figura 17 é uma vista em perspectiva de uma modalidade exemplificadora de um sistema de instrumento cirúrgico que compreende um instrumento cirúrgico sem fio acionado por energia elétrica 410. O sistema eletrocirúrgico é similar ao sistema eletrocirúrgico 300. O sistema eletrocirúrgico pode ser configurado para fornecer energia, como energia elétrica, energia ultrassônica, energia térmica ou qualquer combinação das mesmas, aos tecidos de um paciente, seja independentemente ou simultaneamente conforme descrito, por exemplo, em relação às Figuras 1 e 11. O instrumento eletrocirúrgico pode usar o atuador de extremidade 326 e a haste alongada 314 aqui descrita em conjunto com um punho proximal sem fio 412. Em uma modalidade exemplificadora, o punho 412 inclui um circuito gerador 420 (consulte a Figura 18A). O circuito gerador 420 desempenha uma função substancialmente similar àquela do gerador 320. Em uma modalidade exemplificadora, o circuito gerador 420 está acoplado a um controlador, como um circuito de controle. Na modalidade ilustrada, o circuito de controle está integrado ao circuito gerador 420. Em outras modalidades, o circuito de controle pode estar separado do circuito gerador 420.

[00135] Em uma modalidade exemplificadora, vários eletrodos no atuador de extremidade 326 (incluindo as mandíbulas 364A e 364B do mesmo) podem estar acoplados ao circuito gerador 420. O circuito de controle pode ser usado para ativar o gerador 420, que pode servir como uma fonte de eletricidade. Em várias modalidades, o gerador 420 pode compreender uma fonte de RF, uma fonte ultrassônica, uma fonte de corrente contínua e/ou qualquer outro tipo adequado de fonte de energia elétrica, por exemplo. Em uma modalidade exemplificadora, um botão 328 pode ser usado para ativar o circuito gerador 420, de modo a fornecer energia aos atuadores de extremidade 326 e 326.

[00136] A Figura 18A é uma vista lateral de uma modalidade exemplificadora do punho 412 do instrumento cirúrgico sem fio 410. Na Figura 18A, o punho 412 é mostrado com metade de um primeiro corpo do punho removida para ilustrar vários componentes no interior do segundo corpo do punho 434. O punho 412 pode compreender um braço de alavanca 424 (por exemplo, um gatilho) que pode ser puxado ao longo de uma trajetória 33 em torno de um ponto de pivô. O braço de alavanca 424 pode estar acoplado a um elemento axialmente móvel 478 disposto no interior da haste alongada 314 por uma lançadeira operacionalmente engatada a uma extensão do braço de alavanca 424. Em uma modalidade exemplificadora, o braço de alavanca 424 define um formato de gancho de pastor, compreendendo um elemento distal 424a e um elemento proximal 424b.

[00137] Em uma modalidade exemplificadora, o instrumento eletrocirúrgico sem fio compreende uma bateria 437. A bateria 437 fornece energia elétrica ao circuito gerador 420. A bateria 437 pode ser qualquer bateria adequada para acionar o circuito gerador 420 nos níveis de energia desejados. Em uma modalidade exemplificadora, a bateria 437 é uma bateria de polímero de íon de lítio de célula tripla de 100 mAh. A bateria pode ser totalmente carregada antes do uso em um procedimento cirúrgico, e pode reter uma tensão de cerca de 12,6 V. A bateria 437 pode ter dois fusíveis adaptados ao instrumento eletrocirúrgico sem fio 410, dispostos em linha com cada terminal da bateria. Em uma modalidade exemplificadora, uma porta de carregamento 439 é usada para conectar a bateria 437 a uma fonte de corrente contínua (não mostrada).

[00138] O circuito gerador 420 pode ser configurado de qualquer maneira adequada. Em algumas modalidades, o circuito gerador compreende um circuito de acionamento e controle de RF 440 e um circuito controlador 482. A Figura 18B ilustra um circuito de acionamento e controle de RF 440, de acordo com uma modalidade. A Figura 18B é parte ilustração esquemática, parte diagrama de blocos, que ilustra o circuito de acionamento e controle de RF 440 usado nesta modalidade para gerar e controlar a energia elétrica de RF fornecida ao atuador de extremidade 326. Conforme será explicado com mais detalhes abaixo, nesta modalidade o conjunto de circuitos de acionamento 440 consiste em um amplificador de RF em modo ressonante, que compreende uma rede ressonante paralela na saída do amplificador de RF, e os circuitos de controle funcionam de modo a controlar a frequência operacional do sinal de acionamento, para que o mesmo seja mantido na frequência de ressonância do circuito de acionamento que, por sua vez, controla a quantidade de potência fornecida ao atuador de extremidade 326. A maneira como isso é conseguido ficará evidente com a descrição a seguir.

[00139] Conforme mostrado na Figura 18B, o circuito de acionamento e controle de RF 440 compreende a bateria 437 acima descrita, disposta de modo a suprir, neste exemplo, trilhos com cerca de 0 V e cerca de 12 V. Um capacitor de entrada (Cen) 442 está conectado entre o trilho de 0 V e o de 12 V para oferecer uma baixa impedância de fonte. Um par de chaves FET 443-1 e 443-2 (que, nessa modalidade, são ambas de canal N para reduzir as perdas de energia) é conectado em série entre a fonte de tensão de 0 V e a fonte de tensão de 12 V. É usado um circuito de acionamento de porta lógica FET 805 que gera dois sinais de acionamento - um para acionar cada um dos dois FETs 443. O circuito de acionamento de terminal FET 445 gera sinais de acionamento que fazem com que o FET superior (443-1) esteja ligado quando o FET inferior (443-2) está desligado e vice-versa. Isso faz com que o nodo 447 seja alternadamente conectado ao trilho de 12 V (quando o FET 443-1 está ligado) e ao trilho de 0 V (quando o FET 443-2 está ligado). A Figura 18B mostra, também, os diodos parasíticos internos 448-1 e 448-2 dos FETs 443 correspondentes, que conduzem durante quaisquer períodos durante os quais os FETs 443 estejam abertos.

[00140] Conforme mostrado na Figura 18B, o nodo 447 é conectado a um circuito ressonante indutor-indutor 450 formado pelo indutor Ls 452 e o indutor Lm 454. O circuito de acionamento de porta lógica FET 445 está disposto de modo a gerar sinais de acionamento em uma frequência de acionamento (fd) que abre e cruza as chaves FET 443 na frequência de ressonância do circuito paralelo ressonante 450. Como um resultado da característica de ressonância do circuito ressonante 450, a tensão de onda quadrada no nodo 447 fará com que uma corrente substancialmente senoidal à frequência de acionamento (fd) flua no interior do circuito ressonante 450. Conforme ilustrado na Figura 18B, o indutor Lm 454 é o primário de um transformador 455, cujo secundário é formado pelo indutor Lsec 456. O indutor Lsec 456 do secundário do transformador 455 é conectado a um circuito paralelo ressonante indutor-capacitor-capacitor 457, formado pelo indutor L2 458, o capacitor C4 460, e o capacitor C2 462. O transformador 455 converte para cima a tensão de acionamento (Vd) através do indutor Lm 454 para a tensão que é aplicada ao circuito paralelo ressonante de saída 457. A tensão de carga (VL) é emitida pelo circuito paralelo ressonante 457, e é aplicada à carga (representada pela resistência de carga Rcarga 459 na Figura 18B) correspondente à impedância das mandíbulas do fórceps e qualquer tecido ou vaso sanguíneo capturado pelo atuador de extremidade 326. Conforme mostrado na Figura 18B, um par de capacitores de bloqueio de corrente contínua CbI 480-1 e 480-2 é usado para evitar que qualquer sinal em CC seja aplicado à carga 459.

[00141] Em uma modalidade, o transformador 455 pode ser implementado com um Diâmetro do núcleo (mm), um Diâmetro do fio (mm) e um Vão entre enrolamentos secundários de acordo com as seguintes especificações: Diâmetro do núcleo, D (mm) D = 19,9 x 10-3 Diâmetro do fio, W (mm) para fio 22 AWG W = 7,366 x 10-4 Vão entre enrolamentos secundários, no vão = 0,125 G = vão/25,4

[00142] Nesta modalidade, a quantidade de energia elétrica fornecida ao atuador de extremidade 326 é controlada mediante a variação da frequência dos sinais de chaveamento usados para comutar os FETs 443. Isso funciona porque o circuito ressonante 450 age como um atenuador dependente da frequência (sem perdas). Quanto mais próximo o sinal de acionamento estiver da frequência de ressonância do circuito ressonante 450, menos atenuado será o sinal de acionamento. De modo similar, conforme a frequência do sinal de acionamento se afasta da frequência de ressonância do circuito 450, maior é a atenuação do sinal de acionamento e, portanto, menor é a energia fornecida à carga. Nessa modalidade, a frequência dos sinais de chaveamento gerados pelo circuito de acionamento de terminal FET 445 é controlada por um controlador 481, com base em uma potência desejada a ser fornecida à carga 459 e nas medições da tensão de carga (VL) e da corrente de carga (IL) obtidas por um circuito de detecção de tensão 483 e um circuito de detecção de corrente 485 convencionais. A maneira como o controlador 481 funciona será descrita com mais detalhes a seguir.

[00143] Em uma modalidade, o circuito de detecção de tensão 483 e o circuito de detecção de corrente 485 podem ser implementados por amplificadores trilho a trilho de alta velocidade e alta largura de banda (por exemplo, LMH6643, disponível junto à National Semiconductor). Entretanto, esses amplificadores consomem uma corrente relativamente alta quando estão em funcionamento. Consequentemente, um circuito de economia de energia pode ser usado para reduzir a tensão de fornecimento dos amplificadores quando os mesmos não estão sendo usados no circuito de detecção de tensão 483 e no circuito de detecção de corrente 485. Em uma modalidade, um regulador redutor (por exemplo, LT3502, disponível junto à Linear Technologies) pode ser usado pelo circuito de economia de energia para reduzir a tensão de fornecimento dos amplificadores trilho a trilho e, portanto, estender a duração da bateria 437.

[00144] A Figura 18C ilustra os componentes principais do controlador 481, de acordo com uma modalidade. Na modalidade ilustrada na Figura 18C, o controlador 481 pode compreender uma unidade de processamento, como um controlador baseado em microprocessador e, portanto, a maioria dos componentes ilustrados na Figura 16 consiste em componentes baseados em software. Ainda assim, em vez disso pode-se usar um controlador 481 baseado em hardware. Conforme mostrado, o controlador 481 inclui um circuito de amostragem 491 sincronizado I,Q que recebe os sinais detectados de tensão e de corrente enviados pelos circuitos de detecção 483 e 485 e obtém amostras correspondentes que são passadas para um módulo de cálculo 493 de potência, tensão Vrms e corrente Irms. O módulo de cálculo 493 usa as amostras recebidas para calcular a tensão RMS e a corrente RMS aplicadas à carga 459 (Figura 18B; atuador de extremidade 326 e tecido/vaso sanguíneo preso ao mesmo) e deles a potência que está sendo atualmente suprida à carga 459. Os valores determinados são, então, passados para um módulo de controle de frequência 495 e para um módulo de controle do dispositivo médico 497. O módulo de controle do dispositivo médico 497 usa os valores para determinar a impedância atual da carga 459 e com base nessa impedância calculada e em um algoritmo predefinido, determina qual potência de ponto de ajuste (Paju) deve ser aplicada ao módulo de controle de frequência 495. O módulo de controle do dispositivo médico 497 é, por sua vez, controlado por sinais recebidos de um módulo de entrada de dados pelo usuário 499, que recebe ações do usuário (por exemplo, pressionando botões ou ativando as alavancas de controle 114 ou 110 no punho 104), e controla também dispositivos de saída (luzes, uma tela, um alto-falante ou similares) no punho 104 por meio de um módulo de saída de dados para o usuário 461.

[00145] O módulo de controle de frequência 495 usa os valores obtidos do módulo de cálculo 493, do ponto de ajuste de potência (Paju) obtido do módulo de controle do dispositivo médico 497 e dos limites predefinidos do sistema (a ser explicado mais adiante), para determinar se a frequência aplicada deve ou não ser aumentada ou diminuída. O resultado dessa decisão é, então, enviado para um módulo de geração de onda quadrada 463 que, nesta modalidade, incrementa ou decrementa em 1 kHz a frequência de um sinal de onda quadrada gerado pelo mesmo, dependendo da decisão recebida. Conforme será compreendido pelos versados na técnica, em uma modalidade alternativa, o módulo de controle de frequência 495 pode determinar não apenas se a frequência deve ser aumentada ou diminuída, mas também a quantidade de alteração de frequência necessária. Nesse caso, o módulo de geração de onda quadrada 463 geraria o sinal de onda quadrada correspondente com a alteração de frequência desejada. Nessa modalidade, o sinal de onda quadrada gerado pelo módulo de geração de onda quadrada 463 é enviado para o circuito de acionamento de terminal FET 445, que amplifica o sinal e, então, o aplica ao FET 443-1. O circuito de acionamento de terminal FET 445 também inverte o sinal aplicado ao FET 443-1 e aplica o sinal invertido ao FET 443-2.

[00146] O instrumento eletrocirúrgico 410 pode compreender recursos adicionais conforme discutido em relação ao sistema eletrocirúrgico 300. Os versados na técnica reconhecerão que o instrumento eletrocirúrgico 410 pode incluir um botão rotativo 348, uma haste alongada 314, e um atuador de extremidade 326. Esses elementos funcionam de maneira substancialmente similar àquela discutida acima em relação ao sistema eletrocirúrgico 300. Em uma modalidade exemplificadora, o instrumento eletrocirúrgico sem fio 410 pode incluir indicadores visuais 435. Os indicadores visuais 435 podem oferecer um sinal de indicação visual a um operador. Em uma modalidade exemplificadora, o sinal de indicação visual pode alertar um operador que o dispositivo está ligado, ou que o dispositivo está aplicando energia ao atuador de extremidade. Os versados na técnica reconhecerão que os indicadores visuais 435 podem ser configurados para fornecer informações em múltiplos estados do dispositivo.

[00147] Ao longo dos anos, uma variedade de sistemas robóticos minimamente invasivos (ou "telecirúrgicos") foi desenvolvida para aumentar a destreza cirúrgica, assim como para permitir que um cirurgião operasse um paciente de maneira intuitiva. Os sistemas cirúrgicos robóticos podem ser usados com muitos tipos diferentes de instrumentos cirúrgicos inclusive, por exemplo, instrumentos ultrassônicos ou eletrocirúrgicos, conforme aqui descrito. Sistemas robóticos exemplificadores incluem aqueles produzidos pela Intuitive Surgical, Inc., de Sunnyvale, California, EUA. Tais sistemas, bem como sistemas robóticos de outros fabricantes, são revelados nas seguintes patentes US que estão, cada uma, aqui incorporadas por referência em suas respectivas totalidades: patente US n° 5.792.135, intitulada "Articulated Surgical Instrument For Performing Minimally Invasive Surgery With Enhanced Dexterity and Sensitivity", patente US n° 6.231.565, intitulada "Robotic Arm DLUS For Performing Surgical Tasks", patente US n° 6.783.524, intitulada "Robotic Surgical Tool With Ultrasound Cauterizing and Cutting Instrument", patente US n° 6.364.888, intitulada "Alignment of Master and Slave In a Minimally Invasive Surgical Apparatus", patente US n° 7.524.320, intitulada "Mechanical Actuator Interface System For Robotic Surgical Tools", patente US n° 7.691.098, intitulada "Platform Link Wrist Mechanism", patente US n° 7.806.891, intitulada "Repositioning and Reorientation of Master/Slave Relationship in Minimally Invasive Telesurgery", e patente US n° 7.824.401, intitulada "Surgical Tool With Writed Monopolar Electrosurgical End Effectors". Muitos desses sistemas, entretanto, no passado não conseguiram gerar a magnitude de forças necessária para cortar e unir tecido efetivamente.

[00148] As Figuras de 19 a 46C ilustram as modalidades exemplificadoras dos sistemas cirúrgicos robóticos. Em algumas modalidades, os sistemas cirúrgicos robóticos apresentados podem usar os instrumentos ultrassônicos ou eletrocirúrgicos aqui descritos. Os versados na técnica compreenderão que os sistemas cirúrgicos robóticos ilustrados não se limitam somente àqueles instrumentos aqui descritos, e podem usar quaisquer instrumentos cirúrgicos compatíveis. Os versados na técnica compreenderão, adicionalmente, que embora várias modalidades aqui descritas possam ser usadas com os sistemas cirúrgicos robóticos descritos, a descrição não está limitada aos mesmos, e pode ser usada com qualquer sistema cirúrgico robótico compatível.

[00149] As Figuras de 19 a 25 ilustram a estrutura e o funcionamento de vários sistemas cirúrgicos robóticos exemplificadores, e componentes dos mesmos. A Figura 19 mostra um diagrama de blocos de um sistema cirúrgico robótico exemplificador 500. O sistema 500 compreende ao menos um controlador 508 e pelo menos um carro do braço 510. O carro do braço 510 pode ser mecanicamente acoplado a um ou mais manipuladores ou braços robóticos, indicados pela caixa 512. Cada um dos braços robóticos 512 pode compreender um ou mais instrumentos cirúrgicos 514 para realização de várias tarefas cirúrgicas em um paciente 504. O funcionamento do carro do braço 510, inclusive dos braços 512 e instrumentos 514, pode ser comandado por um médico 502 a partir de um controlador 508. Em algumas modalidades, um segundo controlador 508', operado por um segundo médico 502' pode também direcionar a operação do carro do braço 510 em conjunto com o primeiro médico 502'. Por exemplo, cada um dos médicos 502, 502' pode controlar braços diferentes 512 do carro ou, em alguns casos, controle completo do carro do braço 510 pode ser passado entre os médicos 502, 502'. Em algumas modalidades, carros do braço adicionais (não mostrados) podem ser usados no paciente 504. Estes carros do braço adicionais podem ser controlados por um ou mais controladores 508, 508'. O(s) carro(s) do braço 510 e os controladores 508, 508' podem estar em comunicação um com o outro através de uma ligação de comunicação 516, que pode ser qualquer tipo adequado de ligação de comunicação com fio ou sem fio que transporta qualquer tipo de sinal adequado (por exemplo, elétrico, óptico, infravermelho, etc.) de acordo com qualquer protocolo de comunicação adequado. Implementações exemplificadoras de sistemas cirúrgicos robóticos, como o sistema 5000, são revelados na patente US n° 7.524.320, que foi aqui incorporada por referência. Dessa forma, vários detalhes desses dispositivos não serão descritos com detalhes neste documento para além do que possa ser necessário para entender várias modalidades do dispositivo reivindicado.

[00150] A Figura 20 mostra uma modalidade exemplificadora de um carro de braço robótico 520. O carro de braço robótico 520 está configurado para acionar uma pluralidade de instrumentos cirúrgicos, ou instrumentos, genericamente designados como 522 dentro de um envelope de trabalho 519. Vários sistemas e métodos de cirurgia robótica que empregam arranjos de controlador mestre e carro de braço robóti- co são revelados na patente US n° 6.132.368, intitulada "MultiComponent Telepresence System and Method", cuja descrição é aqui incorporada na íntegra por referência. Sob várias formas, o carro de braço robótico 520 inclui uma base 524 a partir da qual, na modalidade ilustrada, são suportados três instrumentos cirúrgicos 522. Sob várias formas, cada um dos instrumentos cirúrgicos 522 é suportado por uma série de articulações manualmente articuláveis, genericamente denominadas juntas de configuração 526, e um manipulador robótico 528. Essas estruturas são ilustradas na presente invenção com coberturas protetoras que se estendem sobre muito da articulação robótica. Essas coberturas protetoras podem ser opcionais, e podem ser limitadas em tamanho ou inteiramente eliminadas em algumas modalidades para minimizar a inércia que é encontrada pelos servomecanismos usados para manipular tais dispositivos, para limitar o volume de componentes móveis com a finalidade de evitar colisões, e para limitar o peso total do carro 520. O carro 520 tem, em geral, dimensões adequadas para seu transporte entre salas de operação. O carro 520 pode ser configurado para se ajustar tipicamente a portas de sala de cirurgia e a elevadores convencionais de hospital. Sob várias formas, o carro 520 teria, de preferência, um peso e incluiria um sistema de rodas (ou outro transporte) que permita que o carro 520 seja posicionado adjacente a uma mesa de operação por um único atendente.

[00151] A Figura 21 mostra uma modalidade exemplificadora do manipulador robótico 528 do carro de braço robótico 520. No exemplo mostrado na Figura 21, os manipuladores robóticos 528 podem incluir uma articulação 530 que restringe o movimento do instrumento cirúrgico 522. Em várias modalidades, a articulação 530 inclui elos rígidos acoplados um ao outro por juntas rotacionais em uma disposição em paralelogramo, de modo que o instrumento cirúrgico 522 gire em torno de um ponto no espaço 532, conforme mais completamente descrito na patente concedida US n° 5.817.084, cuja descrição completa está aqui incorporada, a título de referência. A disposição em paralelogramo restringe a rotação ao giro em torno de um eixo 534a, às vezes chamado de eixo de arfagem. As ligações que suportam articulação em paralelogramo são montadas de maneira articulada para configurar juntas 526 (Figura 20), de modo que o instrumento cirúrgico 522 gira adicionalmente em torno do eixo 534b, às vezes chamado de eixo de guinada. Os eixos de arfagem e guinada, 534a e 534b, se interseccio- nam no centro remoto 536, que está alinhado ao longo de uma haste 538 do instrumento cirúrgico 522. O instrumento cirúrgico 522 pode ter graus adicionais de liberdade acionados, conforme suportado pelo manipulador 540, incluindo movimento deslizante do instrumento cirúrgico 522 ao longo do eixo longitudinal do instrumento "LT-LT". Conforme o instrumento cirúrgico 522 desliza ao longo do eixo do instrumento LT-LT em relação ao manipulador 540 (seta 534c), o centro remoto 536 permanece fixo em relação à base 542 do manipulador 540. Consequentemente, a totalidade do manipulador 540 é geralmente movida para reposicionar o centro remoto 536. A articulação 530 do manipulador 540 é acionada por uma série de motores 544. Esses motores 544 movem ativamente a articulação 530 em resposta a comandos provenientes de uma unidade de processamento de um sistema de controle. Conforme será discutido com mais detalhes abaixo, os motores 544 também são usados para manipular o instrumento cirúrgico 522.

[00152] A Figura 22 mostra uma modalidade exemplificadora de um carro de braço robótico 520' que tem uma estrutura alternativa de junta de configuração. Nesta modalidade exemplificadora, um instrumento cirúrgico 522 é suportado por uma estrutura de manipulador 528' alternativa entre dois instrumentos de manipulação de tecidos. Os versados na técnica compreenderão que várias modalidades do dispositivo reivindicado podem incorporar uma ampla variedade de estruturas robóticas alternativas, inclusive aquelas descritas na patente US n° 5.878.193, cuja descrição completa está aqui incorporada, a título de referência. Adicionalmente, embora a comunicação de dados entre um componente robótico e a unidade de processamento do sistema cirúrgico robótico seja primariamente descrita aqui com referência à comunicação entre o instrumento cirúrgico 522 e o controlador, deve-se compreender que comunicações similares podem ocorrer entre o conjunto de circuitos de um manipulador, uma junta de configuração, um endoscópio ou outro dispositivo de captura de imagem ou similares, e a unidade de processamento do sistema cirúrgico robótico para verificação de compatibilidade de componentes, identificação do tipo de componente, comunicação para calibração de componente (como deslocamento ou similares), confirmação de acoplamento do componente ao sistema cirúrgico robótico, ou similares.

[00153] A Figura 23 mostra uma modalidade exemplificadora de um controlador 518 que pode ser usado em conjunto com um carro de braço robótico, como os carros de braço robótico 520 e 520', representados nas Figuras de 20 a 22. O controlador 518 inclui, em geral, controladores mestres (genericamente representados como 519 na Figura 23), que são empunhados pelo médico e manipulados no espaço, enquanto o médico observa o procedimento por meio de uma tela estereoscópica 521. Um medidor de retroinformação do cirurgião 515 pode ser visto através da tela 521, e proporcionar ao cirurgião uma indicação visual da quantidade de força sendo aplicada ao instrumento de corte ou ao elemento de pinçamento dinâmico. Os controladores mestres 519 geralmente compreendem dispositivos de entrada manual que, de preferência, se movem com múltiplos graus de liberdade, e que frequentemente têm, adicionalmente, um punho ou gatilho para atuação dos instrumentos (por exemplo, para fechar serras de pinça- mento, aplicar um potencial elétrico a um eletrodo, ou similares).

[00154] A Figura 24 mostra uma modalidade exemplificadora de um instrumento cirúrgico ultrassônico 522 adaptado para uso com um sistema cirúrgico robótico. Por exemplo, o instrumento cirúrgico 522 pode ser acoplado a um dos manipuladores cirúrgicos, 528 e 528', descritos anteriormente neste documento. Como pode ser visto na Figura 24, o instrumento cirúrgico 522 compreende um atuador de extremidade cirúrgico 548 que compreende uma lâmina ultrassônica 550 e um braço de pinça 552, que podem estar acoplados a um conjunto de haste alongada 554 que, em algumas modalidades, pode compreender uma junta articulada 556. A Figura 25 mostra outra modalidade exemplifica- dora que tem um instrumento eletrocirúrgico 523 em lugar do instrumento cirúrgico ultrassônico 522. O instrumento cirúrgico 523 compreende um atuador de extremidade cirúrgico 548 que compreende mandíbulas fecháveis, 551A e 551B, com superfícies de fornecimento de energia, 553A e 553B, para prender e aplicar energia elétrica ao tecido entre as mandíbulas 551A e 551B. Um elemento de corte de tecidos, ou bisturi 555, pode ser posicionado na extremidade distal de um elemento axialmente móvel 557, que pode se estender através do conjunto de haste alongada 554 até a porção de montagem de instrumento 558. A Figura 26 mostra uma modalidade exemplificadora de um conjunto de acionamento do instrumento 546 que pode ser acoplado a um dos manipuladores cirúrgicos, 528 e 528', para receber e controlar os instrumentos cirúrgicos 522 e 523. O conjunto de acionamento do ins-trumento 546 pode, também, ser acoplado de modo operacional ao controlador 518 para receber entradas do médico para controlar o ins-trumento, 522 e 523. Por exemplo, o acionamento (por exemplo, abertura e fechamento) do braço de pinça 552, o acionamento (por exemplo, abertura e fechamento) das mandíbulas, 551A e 551B, o acionamento da lâmina ultrassônica 550, a extensão do bisturi 555 e o acionamento das superfícies de fornecimento de energia 553A, 553B, entre outros, podem ser controlados por meio do conjunto de acionamento do instrumento 546, com base nas entradas provenientes do médico, fornecidas através do controlador 518. O instrumento cirúrgico 522 está operacionalmente acoplado ao manipulador por uma porção de montagem de instrumento, genericamente designada como 558. Os instrumentos cirúrgicos 522 incluem, ainda, uma interface 560 que acopla mecânica e eletricamente a porção de montagem de instrumento 558 ao manipulador.

[00155] A Figura 27 mostra outra vista do conjunto de acionamento do instrumento da Figura 26, que inclui o instrumento cirúrgico ultras- sônico 522. A Figura 28 mostra outra vista do conjunto de acionamento do instrumento da Figura 26, que inclui o instrumento eletrocirúrgico 523. A porção de montagem de instrumento 558 inclui uma placa de montagem do instrumento 562 que suporta operacionalmente uma pluralidade de (quatro são mostrados na Figura 26) porções de corpo giratório, discos ou elementos acionados 564, cada um dos quais incluindo um par de pinos 566, que se estendem a partir de uma superfície do elemento acionado 564. Um pino 566 é mais próximo a um eixo de rotação de cada um dos elementos acionados 564 do que o outro pino 566 no mesmo elemento acionado 564, o que ajuda a assegurar um alinhamento angular positivo do elemento acionado 564. Os elementos acionados 564 e pinos 566 podem estar posicionados em um lado do adaptador 567 da placa de montagem do instrumento 562.

[00156] A interface 560 inclui, também, uma porção de adaptador 568 que está configurada para engatar-se à placa de montagem 562, conforme será adicionalmente discutido abaixo. A porção de adaptador 568 pode incluir uma matriz de pinos de conexão elétrica 570, que podem estar acoplados a uma estrutura de memória por uma placa de circuito no interior da porção de montagem de instrumento 558. Embora a interface 560 seja aqui descrita com referência a elementos de acoplamento mecânico, elétrico e magnético, deve-se compreender que pode ser usada uma ampla variedade de modalidades de telemetria, inclusive infravermelho, acoplamento indutivo ou similares.

[00157] As Figuras de 29 a 31 mostram vistas adicionais da porção de adaptador 568 do conjunto de acionamento do instrumento 546 da Figura 26. A porção de adaptador 568 em geral inclui um lado do instrumento 572 e um lado do suporte 574 (Figura 29). Em várias modalidades, uma pluralidade de corpos giratórios 576 são montados em uma placa flutuante 578, a qual tem um intervalo limitado de movimento em relação à estrutura de adaptador circundante normal às superfícies principais do adaptador 568. O movimento axial da placa flutuante 578 ajuda a desacoplar os corpos giratórios 576 da porção de montagem de instrumento 558 quando as alavancas 580 ao longo dos lados da carcaça da porção de montagem de instrumento 582 são atuados (vide Figuras 24, 25). Outros mecanismos/disposições podem ser empregados para acoplar de modo liberável a porção de montagem de instrumento 558 ao adaptador 568. Em pelo menos uma forma, corpos giratórios 576 são resilientemente montados na placa flutuante 578 por meio de elementos radiais resilientes que se estendem em uma indentação circunferencial ao redor dos corpos giratórios 576. Os corpos giratórios 576 podem se mover axialmente em relação à placa 578, mediante a deflexão dessas estruturas resilientes. Quando dispostos em uma primeira posição axial (em direção ao lado do instrumento 572), os corpos giratórios 576 estão livres para girar sem limitação angular. Entretanto, conforme os corpos giratórios 576 se movem axialmente em direção ao lado do instrumento 572, as abas 584 (estendendo-se radialmente a partir dos corpos giratórios 576) se engatam lateralmente a detentores sobre as placas flutuantes, de modo a limitar a rotação angular dos corpos giratórios 576 em torno de seus eixos. Essa rotação limitada pode ser usada para ajudar a engatar para acionamento os corpos giratórios 576 aos pinos de acionamento 586 de uma porção de suporte do instrumento 588 correspondente do sistema robótico, já que os pinos de acionamento 586 empurrarão os corpos giratórios 576 para a posição de rotação limitada até que os pinos 586 estejam alinhados com as aberturas 590 (e deslizem para dentro das mesmas).

[00158] As aberturas, 590 no lado do instrumento 572 e as aberturas, 590 no lado do suporte 574 dos corpos giratórios 576 são configurados para alinhar de maneira precisa os elementos acionados 564 (Figuras 27, 28) da porção de montagem de instrumento 558 com os elementos acionados 592 do suporte do instrumento 588. Conforme descrito acima em relação a pinos internos e externos 566 de elementos acionados 564, as aberturas 590 estão a diferentes distâncias do eixo de rotação em seus respectivos corpos giratórios 576, de modo a assegurar que o alinhamento não esteja a 33 graus de sua posição pretendida. Adicionalmente, cada uma das aberturas 590 pode ser ligeiramente alongada radialmente, de modo a receber corretamente os pinos 566 na orientação circunferencial. Isso permite que os pinos 566 deslizem radialmente no interior das aberturas 590 e acomodem algum desalinhamento axial entre o instrumento, 522 e 523, e o suporte do instrumento 588, ao mesmo tempo em que minimiza qualquer desali- nhamento angular ou solavanco entre os elementos acionadores e acionados. As aberturas 590 no lado do instrumento 572 podem estar deslocadas em cerca de 90 graus a partir das aberturas 590 (mostradas em linhas tracejadas) no lado do suporte 574, conforme pode ser visto mais claramente na Figura 31.

[00159] Várias modalidades podem incluir, também, uma matriz de pinos do conector elétrico 570 situados no lado do suporte 574 do adaptador 568, e o lado do instrumento 572 do adaptador 568 pode incluir fendas 594 (Figura 31) para receber uma matriz de pinos (não mostrada) da porção de montagem de instrumento 558. Em adição aos sinais elétricos transmitidos entre o instrumento cirúrgico 522, 523 e o suporte do instrumento 588, ao menos algumas destas conexões elétricas podem ser acopladas a um dispositivo adaptador de memória 596 (Figura 30) por uma placa de circuito do adaptador 568.

[00160] Uma disposição de trava removível 598 pode ser usada para fixar de modo liberável o adaptador 568 ao suporte do instrumento 588. Para uso na presente invenção, o termo "conjunto de acionamento do instrumento", quando usado no contexto do sistema robótico, abrange pelo menos várias modalidades do adaptador 568 e do suporte do instrumento 588, que foi genericamente designado como 546 na Figura 26. Como pode ser visto na Figura 26, por exemplo, o suporte do instrumento 588 pode incluir uma primeira disposição de pino de trava 600 que está dimensionada para ser recebida em fendas de manilha 602 correspondentes, dispostas no adaptador 568. Além disso, o suporte do instrumento 588 pode, adicionalmente, ter segundos pinos de trava 604 que estão dimensionados para serem retidos em manilhas de trava 606 correspondentes, no adaptador 568. Vide a Figura 30. Em pelo menos uma forma, um conjunto de trava 608 é sustentado de forma móvel no adaptador 568 e pode ser forçado entre uma primeira posição travada, na qual os pinos de trava 604 são retidos no interior das respectivas manilhas de trava 606, e uma posição não travada, na qual os segundos pinos de trava 600 podem estar dentro ou fora das manilhas de trava 606. Uma ou mais molas (não mostrado) são empregadas para forçar o conjunto de trava até a posição travada. Um rebordo no lado do instrumento 572 do adaptador 568 pode receber de maneira deslizante as abas da carcaça de montagem do instrumento 582, que se estendem lateralmente.

[00161] Conforme descrito, os elementos acionados 564 podem estar alinhados aos elementos acionadores 592 do suporte do instrumento 588 de modo que o movimento giratório dos elementos acionadores 592 cause o movimento giratório correspondente dos elementos acionados 564. A rotação dos elementos acionadores 592 e elementos acionados 564 pode ser eletronicamente controlada, por exemplo, por meio do braço robótico 612, em resposta a instruções recebidas do médico 502 por meio de um controlador 508. A porção de montagem de instrumento 558 pode converter a rotação dos elementos acionados 564 em movimento do instrumento cirúrgico, 522 e 523.

[00162] As Figuras de 32 a 34 mostram uma modalidade exemplifi- cadora da porção de montagem de instrumento 558, que mostra componentes para converter o movimento dos elementos acionados 564 em movimento do instrumento cirúrgico, 522 e 523. As Figuras de 32 a 34 mostram a porção de montagem de instrumento com uma haste 538 que tem um atuador de extremidade cirúrgico 610 em uma extremidade distal da mesma. O atuador de extremidade 610 pode ser qualquer tipo de atuador de extremidade adequado para realização de uma tarefa cirúrgica em um paciente. Por exemplo, o atuador de extremidade pode ser configurado para aplicar energia de radiofrequência e/ou ultrassônica ao tecido em um sítio cirúrgico. A haste 538 pode ser rotacionalmente acoplada à porção de montagem de instrumento 558, e presa por um suporte de haste superior 646 e um suporte de haste inferior 648 em um acoplador 650 da haste 538.

[00163] Em uma modalidade exemplificadora, a porção de montagem de instrumento 558 compreende um mecanismo para converter a rotação dos vários elementos acionados 564 em rotação da haste 538, translação diferencial de elementos ao longo do eixo da haste (por exemplo, para articulação), e translação reciprocante de um ou mais elementos ao longo do eixo da haste 538 (por exemplo, para estender e retrair os elemento de corte de tecido como 555, sobretubos e/ou outros componentes). Em uma modalidade exemplificadora, os corpos giratórios 612 (por exemplo, carretéis giratórios) estão acoplados aos elementos acionados 564. Os corpos giratórios 612 podem ser formados integralmente com os elementos acionados 564. Em algumas modalidades, os corpos giratórios 612 podem ser formados separada- mente dos elementos acionados 564, desde que os corpos giratórios 612 e os elementos acionados 564 sejam acoplados de maneira fixa, de modo que o acionamento dos elementos acionados 564 cause a rotação dos corpos giratórios 612. Cada um dos corpos giratórios 612 está acoplado a um trem de engrenagens, ou mecanismo de engrenagens, para proporcionar articulação e rotação da haste, abertura e fechamento da mandíbula de pinça e acionamento do bisturi.

[00164] Em uma modalidade exemplificadora, a porção de montagem de instrumento 558 compreende um mecanismo para causar a translação diferencial de dois ou mais elementos ao longo do eixo da haste 538. No exemplo apresentado nas Figuras de 32 a 34, esse movimento é usado para manipular a junta articulada 556. Na modalidade ilustrada, por exemplo, a porção de montagem de instrumento 558 compreende um mecanismo de engrenagens de cremalheira para se obter a translação diferencial e, portanto, a funcionalidade de articulação da haste. Em uma modalidade exemplificadora, o mecanismo de engrenagens de cremalheira compreende uma primeira engrenagem de pinhão 614 acoplada a um corpo giratório 612, de modo que a rotação do elemento acionado correspondente 564 faça girar a primeira engrenagem de pinhão 614. Um mancal 616 é acoplado ao corpo giratório 612 e fica disposto entre o elemento acionado 564 e a primeira engrenagem de pinhão 614. A primeira engrenagem de pinhão 614 se engrena com uma primeira engrenagem de cremalheira 618, para converter o movimento giratório da primeira engrenagem de pinhão 614 em movimento linear da primeira engrenagem de cremalheira 618, de modo a controlar a articulação da seção de articulação 556 do conjunto de haste 538 em uma direção à esquerda 620L. A primeira engrenagem de cremalheira 618 está conectada a uma primeira banda de articulação 622 (Figura 32), de modo que o movimento linear da primeira engrenagem de cremalheira 618 em uma direção distal faça com que a seção de articulação 556 do conjunto de haste 538 se articule na direção à esquerda 620L. Uma segunda engrenagem de pinhão 626 está acoplada a outro corpo giratório 612, de modo que a rotação do elemento acionado correspondente 564 faça girar a segunda engrenagem de pinhão 626. Um mancal 616 é acoplado ao corpo giratório 612 e fica disposto entre o elemento acionado 564 e a segunda engrenagem de pinhão 626. A segunda engrenagem de pinhão 626 se engrena com uma segunda engrenagem de cremalheira 628, para converter o movimento giratório da segunda engrenagem de pinhão 626 em movimento linear da segunda engrenagem de cremalheira 628, de modo a controlar a articulação da seção de articulação 556 em uma direção à direita 620R. A segunda engrenagem de cremalheira 628 é fixada a uma segunda banda de articulação 624 (Figura 33) de modo que movimento linear da segunda engrenagem de cremalheira 628 em uma direção distal faz com que a seção de articulação 556 do conjunto de haste 538 se flexione na direção à direita 620R. Mancais adicionais podem ser dispostos entre os corpos giratórios e as engrenagens correspondentes. Quaisquer mancais adequados podem ser usados para apoiar e estabilizar a montagem, e para reduzir a fricção giratória da haste e das engrenagens, por exemplo.

[00165] Em uma modalidade exemplificadora, a porção de montagem de instrumento 558 compreende, adicionalmente, um mecanismo para converter a rotação dos elementos acionados 564 em movimento giratório ao redor do eixo da haste 538. Por exemplo, o movimento giratório pode ser rotação da própria haste 538. Na modalidade ilustrada, uma primeira engrenagem de rosca sem-fim em espiral 630 é acoplada a um corpo giratório 612, e a segunda engrenagem de rosca sem-fim em espiral 632 é acoplada ao conjunto de haste 538. Um mancal 616 (Figura 17) é acoplado a um corpo giratório 612 e fica disposto entre um elemento acionado 564 e a primeira engrenagem de rosca sem-fim em espiral 630. A primeira engrenagem de rosca sem- fim em espiral 630 se engrena com a segunda engrenagem de rosca sem-fim em espiral 632, que pode ser acoplada ao conjunto de haste 538 e/ou a outro componente do instrumento, 522 e 523, para o qual se deseja rotação longitudinal. A rotação pode ser causada em uma direção em sentido horário (CW) ou em sentido anti-horário (CCW), com base na direção rotacional da primeira e da segunda engrenagens de rosca sem-fim em espiral, 630 e 632. Consequentemente, a rotação da primeira engrenagem de rosca sem-fim espiral 630 em torno do primeiro eixo é convertida em rotação da segunda engrenagem de rosca sem-fim espiral 632 em torno do segundo eixo, que é ortogonal ao primeiro eixo. Conforme mostrado nas Figuras de 32 a 33, por exemplo, uma rotação em sentido horário da segunda engrenagem de rosca sem-fim em espiral 632 resulta em uma rotação em sentido horário do conjunto de haste 538 na direção indicada por 634CW. Uma rotação em sentido anti-horário da segunda engrenagem de rosca sem-fim em espiral 632 resulta em uma rotação em sentido anti- horário do conjunto de haste 538 na direção indicada por 634CCW. Mancais adicionais podem ser dispostos entre os corpos giratórios e as engrenagens correspondentes. Quaisquer mancais adequados podem ser usados para apoiar e estabilizar a montagem, e para reduzir a fricção giratória da haste e das engrenagens, por exemplo.

[00166] Em uma modalidade exemplificadora, a porção de montagem de instrumento 558 compreende um mecanismo para gerar translação reciprocante de um ou mais elementos ao longo do eixo geométrico da haste 538. Tal translação pode ser usada, por exemplo para acionar um elemento de corte de tecido, como o 555, acionar um so- bretubo para fechamento e/ou articulação do atuador de extremidade 610, etc.. Na modalidade ilustrada, por exemplo, um mecanismo de engrenagens de cremalheira pode proporcionar a translação recipro- cante. Uma primeira engrenagem 636 é acoplada a um corpo giratório 612 de modo que a rotação do elemento acionado correspondente 564 faça com que a primeira engrenagem 636 gire em uma primeira direção. Uma segunda engrenagem 638 é livre para girar em torno de uma coluna 640 formada na placa de montagem do instrumento 562. A primeira engrenagem 636 se engrena com a segunda engrenagem 638, de modo que a segunda engrenagem 638 gire em uma direção que é oposta à da primeira engrenagem 636. Em uma modalidade exemplifi- cadora, a segunda engrenagem 638 é uma engrenagem de pinhão engrenada com uma engrenagem de cremalheira 642, a qual se move em uma direção linear. A engrenagem de cremalheira 642 está acoplada a um bloco de translação 644, o qual pode transladar-se distal- mente e proximalmente com a engrenagem de cremalheira 642. O bloco de translação 644 pode ser acoplado a qualquer componente adequado do conjunto de haste 538 e/ou do atuador de extremidade 610, de modo a proporcionar um movimento longitudinal reciprocante. Por exemplo, o bloco de translação 644 pode ser mecanicamente acoplado ao elemento de corte de tecido 555 do dispositivo cirúrgico de radiofrequência 523. Em algumas modalidades, o bloco de translação 644 pode ser acoplado a um sobretubo, ou a outro componente do atuador de extremidade 610 ou da haste 538.

[00167] As Figuras de 35 a 37 ilustram uma modalidade alternativa da porção de montagem de instrumento 558, mostrando um mecanismo exemplificador alternativo para converter a rotação dos elementos acionados 564 em movimento giratório ao redor do eixo geométrico da haste 538 e um mecanismo exemplificador alternativo para gerar translação reciprocante de um ou mais elementos ao longo do eixo geométrico da haste 538. Agora com referência ao mecanismo rotacional alternativo, uma primeira engrenagem de rosca sem-fim em espiral 652 é acoplada a uma segunda engrenagem de rosca sem-fim em espiral 654, a qual é acoplada a uma terceira engrenagem de rosca sem-fim em espiral 656. Esse tipo de disposição pode ser usado por várias razões, inclusive para manutenção da compatibilidade com sistemas ro- bóticos 1000 existentes, e/ou onde o espaço possa ser limitado. A primeira engrenagem de rosca sem-fim em espiral 652 é acoplada a um corpo giratório 612. A terceira engrenagem de rosca sem-fim em espiral 656 se engrena com uma quarta engrenagem de rosca sem-fim em espiral 658 acoplada ao conjunto de haste 538. Um mancal 760 é acoplado a um corpo giratório 612 e fica disposto entre um elemento acionado 564 e a primeira engrenagem de rosca sem-fim em espiral 738. Outro mancal 760 é acoplado a um corpo giratório 612 e fica disposto entre um elemento acionado 564 e a terceira engrenagem de rosca sem-fim em espiral 652. A terceira engrenagem de rosca sem-fim em espiral 652 se engrena com a quarta engrenagem de rosca sem-fim em espiral 658, que pode ser acoplada ao conjunto de haste 538 e/ou a outro componente do instrumento, 522 e 523, para o qual se deseja rotação longitudinal. A rotação pode ser causada em uma direção em sentido horário ou em sentido anti-horário, com base na direção rotaci- onal das engrenagens de rosca sem-fim em espiral, 656 e 658. Consequentemente, a rotação da terceira engrenagem de rosca sem-fim espiral 656 em torno do primeiro eixo é convertida em rotação da quarta engrenagem de rosca sem-fim espiral 658 em torno do segundo eixo, que é ortogonal ao primeiro eixo. Conforme mostrado nas Figuras 36 e 37, por exemplo, a quarta engrenagem de rosca sem-fim em espiral 658 é acoplada à haste 538, e uma rotação em sentido horário da quarta engrenagem de rosca sem-fim em espiral 658 resulta em uma rotação em sentido horário do conjunto de haste 538 na direção indicada por 634CW. Uma rotação em sentido anti-horário da quarta engrenagem de rosca sem-fim em espiral 658 resulta em uma rotação em sentido anti-horário do conjunto de haste 538 na direção indicada por 634CCW. Mancais adicionais podem ser dispostos entre os corpos giratórios e as engrenagens correspondentes. Quaisquer mancais adequados podem ser usados para apoiar e estabilizar a montagem, e para reduzir a fricção giratória da haste e das engrenagens, por exemplo.

[00168] Agora com referência ao mecanismo exemplificador alternativo para geração de translação reciprocante de um ou mais elementos ao longo do eixo da haste 538, a porção de montagem de instrumento 558 compreende um mecanismo de engrenagens de cremalhei- ra para proporcionar translação reciprocante ao longo do eixo da haste 538 (por exemplo, translação de um elemento de corte de tecido 555 do dispositivo cirúrgico por radiofrequência 523). Em uma modalidade exemplificadora, uma terceira engrenagem de pinhão 660 é acoplada a um corpo giratório 612, de modo que a rotação do elemento acionado correspondente 564 faça a terceira engrenagem de pinhão 660 girar em uma primeira direção. A terceira engrenagem de pinhão 660 se engrena com uma engrenagem de cremalheira 662, a qual se move em uma direção linear. A engrenagem de cremalheira 662 é acoplada a um bloco de translação 664. O bloco de translação 664 pode ser acoplado a um componente do dispositivo, 522 e 523, por exemplo o elemento de corte de tecido 555 do dispositivo cirúrgico por radiofrequência, e/ou um sobretubo ou outro componente que se deseje que seja longitudinalmente transladado.

[00169] As Figuras de 38 a 42 ilustram uma modalidade alternativa da porção de montagem de instrumento 558, mostrando outro mecanismo exemplificador alternativo para converter a rotação dos elementos acionados 564 em movimento giratório ao redor do eixo da haste 538. Nas Figuras de 38 a 42, a haste 538 é acoplada ao restante da porção de montagem 558 por meio de um acoplador 676 e uma bucha 678. Uma primeira engrenagem 666 acoplada a um corpo giratório 612, uma coluna fixa 668 que compreende uma primeira e uma segunda aberturas 672, um primeiro e um segundo pinos giratórios 674 acoplados ao conjunto de haste, e um cabo 670 (ou corda). O cabo é enrolado em torno do corpo giratório 612. Uma extremidade do cabo 670 está situada através de uma abertura superior 672 da coluna fixa 668, e está fixamente acoplada a um pino giratório superior 674. Outra extremidade do cabo 670 está situada através de uma abertura inferior 672 da coluna fixa 668, e está fixamente acoplada a um pino giratório inferior 674. Esse tipo de disposição é usado por várias razões, inclusive para manutenção da compatibilidade com sistemas robóticos 1000 existentes, e/ou onde o espaço possa ser limitado. Consequentemente, a rotação do corpo giratório 612 causa a rotação em redor do conjunto de haste 538 em uma direção em sentido horário ou em sentido anti-horário, com base na direção rotacional do corpo giratório 612 (por exemplo, rotação da própria haste 538). Consequentemente, a rotação do corpo giratório 612 em torno do primeiro eixo é convertida em rotação do conjunto de haste 538 em torno do segundo eixo, que é ortogonal ao primeiro eixo. Conforme mostrado nas Figuras de 38 a 39, por exemplo, uma rotação em sentido horário do corpo giratório 612 resulta em uma rotação em sentido horário do conjunto de haste 538 na direção indicada por 634CW. Uma rotação em sentido anti-horário do corpo giratório 612 resulta em uma rotação em sentido anti-horário do conjunto de haste 538 na direção indicada por 634CCW. Mancais adicionais podem ser dispostos entre os corpos giratórios e as engrenagens correspondentes. Quaisquer mancais adequados podem ser usados para apoiar e estabilizar a montagem, e para reduzir a fricção giratória da haste e das engrenagens, por exemplo.

[00170] As Figuras de 43 a 46A ilustram uma modalidade alternativa da porção de montagem de instrumento 558, mostrando um mecanismo exemplificador alternativo para translação diferencial de elemen- tos ao longo do eixo geométrico da haste 538 (por exemplo, para arti-culação). Por exemplo, conforme ilustrado nas Figuras de 43 a 46A, a porção de montagem de instrumento 558 compreende um mecanismo de came duplo 680, para se obter a funcionalidade de articulação da haste. Em uma modalidade exemplificadora, o mecanismo de came duplo 680 compreende uma primeira e uma segunda porções de came, 680A e 680B. O primeiro e o segundo braços seguidores, 682 e 684, são acoplados de modo pivotante aos carretéis pivotantes 686 correspondentes. Conforme gira o corpo giratório 612 acoplado ao mecanismo de came duplo 680, a primeira porção de came 680A age sobre o primeiro braço seguidor 682, e a segunda porção de came 680B age sobre o segundo braço seguidor 684. Conforme gira o mecanismo de came 680, os braços seguidores, 682 e 684, revolvem-se em torno dos carretéis pivotantes 686. O primeiro braço seguidor 682 pode ser fixado a um primeiro elemento que se destina a ser diferenci-almente transladado (por exemplo, a primeira banda de articulação 622). O segundo braço seguidor 684 é fixado a um segundo elemento que se destina a ser diferencialmente transladado (por exemplo, a segunda banda de articulação 624). Conforme a porção de came superior 680A age sobre o primeiro braço seguidor 682, o primeiro e o segundo elementos são diferencialmente transladados. Na modalidade exemplificadora em que o primeiro e o segundo elementos são as respectivas bandas de articulação 622 e 624, o conjunto de haste 538 se articula em uma direção à esquerda 620L. Conforme a porção de came inferior 680B age sobre o segundo braço seguidor 684, o conjunto de haste 538 se articula em uma direção à direita 620R. Em algumas modalidades exemplificadoras, duas buchas separadas, 688 e 690, são montadas debaixo dos respectivos primeiro e segundo braços seguidores, 682 e 684, para permitir a rotação da haste sem afetar as posições articuláveis do primeiro e do segundo braços seguidores, 682 e 684. Para se obter o movimento de articulação, essas buchas reciprocam com o primeiro e o segundo braços seguidores, 682 e 684, sem afetar a posição giratória da mandíbula 902. A Figura 46A mostra as buchas 688 e 690 e o conjunto de came duplo 680, incluindo a primeira e a segunda porções de came, 680B e 680B, com o primeiro e o segundo braços seguidores, 682 e 684, removidos para proporcionar uma vista mais detalhada e clara.

[00171] Em várias modalidades, a porção de montagem de instrumento 558 pode, adicionalmente, compreender fontes de energia internas para acionar os componentes eletrônicos e fornecer os sinais ultrassônicos e/ou de radiofrequência desejados às ferramentas cirúrgicas. As Figuras de 46B a 46C ilustram uma modalidade de uma porção de montagem de instrumento 558' que compreende fontes internas de potência e energia. Por exemplo, os instrumentos cirúrgicos (por exemplo, os instrumentos 522 e 523) montados com o uso da porção de montagem de instrumento 558' não precisam ser ligados por fio a um gerador externo ou outra fonte de energia. Em vez disso, a funcionalidade dos vários geradores, 20 e 320, aqui descritos pode ser implementada de modo integrado à porção de montagem 558.

[00172] Conforme ilustrado nas Figuras de 46B a 46C, a porção de montagem de instrumento 558' pode compreender uma porção distal 702. A porção distal 702 pode compreender vários mecanismos para acoplamento da rotação dos elementos acionadores 612 aos atuado- res de extremidade dos vários instrumentos cirúrgicos, 522 e 523, por exemplo, conforme anteriormente descrito neste documento. Próximo à porção distal 702, a porção de montagem de instrumento 558' compreende uma fonte de energia de corrente contínua (CC) interna, e um circuito de acionamento e controle 704 interno. Na modalidade ilustrada, a fonte de energia compreende uma primeira e uma segunda baterias, 706 e 708. Em outros aspectos, a porção de montagem de ins- trumento 558' é similar às várias modalidades da porção de montagem de instrumento 558 anteriormente descritas neste documento.

[00173] O circuito de controle 704 pode funcionar de maneira similar àquela descrita acima em relação aos geradores 20 e 320. Por exemplo, quando é usado um instrumento ultrassônico 522, o circuito de controle 704 pode fornecer um sinal de acionamento ultrassônico de maneira similar àquela descrita acima em relação ao gerador 20. Além disso, por exemplo, quando é usado um instrumento de radiofrequência 523, ou um instrumento ultrassônico 522, capaz de fornecer um sinal de RF terapêutico ou não terapêutico, o circuito de controle 704 pode fornecer um sinal de acionamento de RF, por exemplo, conforme anteriormente descrito neste documento em relação ao módulo 23 do gerador 20 e/ou do gerador 300. Em algumas modalidades, o circuito de controle 704 pode ser configurado de maneira similar àquele do circuito de controle 440 anteriormente descrito neste documento no que se refere às Figuras de 18B a 18C.

[00174] Várias modalidades de um instrumento cirúrgico ultrassôni- co que compreende um guia de onda harmônica articulável são discutidas abaixo. Será entendido pelos versados na técnica que os termos "proximal" e "distal", conforme usados em referência ao instrumento cirúrgico ultrassônico, são definidos em relação a um médico segurando a empunhadura do instrumento. Dessa forma, o movimento na direção distal seria o movimento em uma direção que se afasta do médico. Deve-se reconhecer adicionalmente que, por uma questão de conveniência e clareza, termos espaciais como "topo" e "fundo" também são usados na presente invenção em relação ao médico segurando o conjunto de empunhadura. Entretanto, o instrumento cirúrgico ultrassônico pode ser usado em várias orientações e posições, e estes termos não se destinam a ser limitadores ou absolutos.

[00175] As várias modalidades serão descritas em combinação com o sistema cirúrgico robótico 500 descrito acima e o instrumento cirúrgico ultrassônico 10 descrito acima. Essa descrição é apresentada a título de exemplo, não de limitação, e não se destina a limitar o escopo e as aplicações da mesma. Por exemplo, conforme será entendido pelo versado na técnica, qualquer um dos guias de onda harmônica articuláveis descritos pode ser útil em combinação com vários dentre sistemas cirúrgicos robóticos ou de mão.

[00176] As Figuras 47 e de 48A a C ilustram uma modalidade de um guia de onda harmônica articulável 802. O guia de onda harmônica articulável 802 pode compreender uma seção de acionamento 804, um guia de onda flexível 806, e um atuador de extremidade 808. A função de articulação do guia de onda harmônica articulável 802 pode ser alcançada através do guia de onda flexível 806.

[00177] Em uma modalidade, o guia de onda harmônica articulável 802 pode compreender uma seção de acionamento 804. A seção de acionamento 804 pode se estender de maneira proximal para fornecer uma conexão do guia de onda harmônica articulável até um transdutor ultrassônico (não mostrado), como, por exemplo, um transdutor piezoelétrico ou magnetorestritivo. A seção de acionamento 804 pode compreender uma seção rígida. Em algumas modalidades, a seção de acionamento 804 pode compreender uma ou mais alterações na área da seção transversal. As alterações na área da seção transversal podem corresponder a um ganho associado em uma onda ultrassônica viajando através da seção de acionamento 804.

[00178] Em uma modalidade, um guia de onda flexível 806 pode conectar a seção de acionamento 804 e o atuador de extremidade 808. O guia de onda flexível 806 pode permitir que o atuador de extremidade 808 seja flexionado a um ângulo até um eixo longitudinal 814 da seção de acionamento 804. Em uma modalidade, o guia de onda flexível 806 pode ter rigidez à flexão igual em todos os planos que cruzam o eixo longitudinal 814 da seção de acionamento 804. Em outras modalidades, o guia de onda flexível 806 pode ser tensionado em um ou mais planos, como, por exemplo, tendo uma rigidez à flexão baixa em uma primeiro plano e uma rigidez à flexão elevada em todos os outros planos.

[00179] Em uma modalidade, o guia de onda flexível 806 pode compreender uma seção transversal circular. Em outra modalidade, a guia de onda flexível 806 pode compreender uma seção transversal não circular, como, por exemplo, um laço. A seção transversal do guia de onda flexível 806 pode ser escolhida para maximizar o diferencial de frequência entre as frequências de ressonância e anti-ressonância do sistema acústico. Em uma modalidade, o guia de onda flexível 806 pode compreender uma ou mais seções de geometria de seção transversal diferentes. Nesta modalidade, a junção entre as uma ou mais seções de geometria de seção transversal diferentes podem estar situadas em um nodo, um antinodo, ou entre um nodo e um antinodo.

[00180] Em uma modalidade, o guia de onda harmônica articulável 802 pode compreender um atuador de extremidade 808. O atuador de extremidade 808 está situado em posição distal em relação ao guia de onda flexível 806. O atuador de extremidade 808 pode compreender uma seção rígida. Em uma modalidade, o atuador de extremidade 808 pode compreender uma peça sólida. Em outra modalidade, o atuador de extremidade 808 pode ser oco. O atuador de extremidade oco pode ser preenchido com um material para aumentar a dureza radial. Em algumas modalidades, o atuador de extremidade 808 pode ser reto, curvo, ou qualquer combinação dos mesmos. Em outra modalidade, o guia de onda harmônica articulável 802 pode não ter um atuador de extremidade 808 distinto. Nesta modalidade, a função do atuador de extremidade 808 pode ser realizada pela extremidade distal do guia de onda flexível 806. Em algumas modalidades, o atuador de extremidade 808 pode compreender um revestimento de cerâmica ou outro para modificar o comportamento da superfície do atuador de extremidade 808 quando o atuador de extremidade 808 entra em contato com outros materiais.

[00181] Em uma modalidade, uma junção 810 entre a seção de acionamento 804 e o guia de onda flexível 806 está situada em um primeiro local predeterminado e uma junção 812 entre o guia de onda flexível 806 e o atuador de extremidade 808 está situada em um segundo local predeterminado. Em algumas modalidades, o primeiro e o segundo locais predeterminados podem ser os locais de um nodo, um antinodo, ou algum local intermediário. Em outra modalidade, os locais predeterminados podem ser posicionados de modo que um ponto central do guia de onda flexível está situado em um nodo, um antinodo, ou algum local intermediário. Os comprimentos respectivos da seção de acionamento 804, do guia de onda flexível 806, e do atuador de extremidade 808 podem ser determinados em relação a um formato de modo longitudinal acústico. Em outra modalidade, os comprimentos respectivos da seção de acionamento 804, do guia de onda flexível 806, e do atuador de extremidade 808 podem ser determinados em relação a um formato de modo torcional, um formato de modo transver-sal, ou alguma combinação dos mesmos. Em uma modalidade, o comprimento do guia de onda flexível 806 pode depender de um aumento na velocidade de fase de uma onda ultrassônica devido à curvatura do guia de onda harmônica articulável 802.

[00182] Em uma modalidade, a porção flexível 806 pode ter um comprimento igual a algum múltiplo de metades comprimentos de onda. Por exemplo, em uma modalidade, o guia de onda flexível 806 pode ter um comprimento de 2 metades de comprimentos de onda, ou um comprimento de onda. Em outra modalidade, o guia de onda flexível 806 pode ter um comprimento igual a três metades de comprimen- tos de onda. Os versados na técnica irão reconhecer que o comprimento do guia de onda flexível 806 pode compreender qualquer múltiplo adequado de metades de comprimentos de onda.

[00183] Em uma modalidade, o guia de onda harmônica articulável 802 pode compreender uma peça única. Em outra modalidade, a seção de acionamento 804, o guia de onda flexível 806, e o atuador de extremidade 808 podem ser fabricados individualmente e unidos por qualquer técnica adequada, como, por exemplo, fixação por rosquea- mento, brasagem, encaixe por pressão, adesivos, solda a laser, ligação por difusão, ou qualquer combinação dos mesmos.

[00184] Em uma modalidade, o guia de onda harmônica articulável 802 pode compreender um guia de onda flexível 806 que compreende um raio de curvatura configurado para reduzir o efeito de ondas flexu- rais (ambas transmitidas e refletidas). A curvatura local da seção do guia de onda flexível 806 pode resultar em ondas flexurais. Ondas fle- xurais podem ser transmitidas, refletidas, ou ambas, e podem deformar uma estrutura, como, por exemplo, o guia de onda flexível 806, conforme elas se propagam através da estrutura. Em uma modalidade, o guia de onda harmônica articulável é configurado para reduzir ondas flexurais. Para se assegurar que para uma onda extensional (longitudinal) o efeito das ondas flexurais devido à curvatura local seja pequeno, o guia de onda flexível 806 pode ser configurado para satisfazer a seguinte equação de raio de curvatura:

[00185] onde ‘r’ é o raio do guia de onda harmônica articulável 802 e R é o raio de curvatura local, por exemplo, o raio de curvatura do guia de onda flexível 806 em relação ao eixo longitudinal da seção de acionamento.

[00186] Em uma modalidade, o guia de onda harmônica articulável 802 pode compreender um limitador de curvatura total para impedir que o guia de onda flexível 806 se aproxime da frequência de corte do guia de onda harmônica articulável 802. Uma frequência de corte é um limite onde a energia passando através de um sistema, por exemplo, o guia de onda harmônica articulável 802, começa a ser reduzida ao invés de passar através do mesmo. Em uma modalidade, o raio de curvatura local, R, do guia de onda flexível 806 é limitado de modo que:

[00187] onde c é a velocidade do som em bar do material que compreende o guia de onda flexível 806 e f é a frequência de acionamento fornecida ao guia de onda harmônica articulável 802 por um transdutor ultrassônico.

[00188] Em uma modalidade, pode ser desejável minimizar o movimento transversal da seção de acionamento 804 para um modo acústico (longitudinal) específico. Em uma modalidade, o movimento transversal da seção de acionamento 804 pode ser reduzido escolhendo-se um comprimento para a seção de acionamento 804 que coloca a junção 810 entre a seção de acionamento 804 e o guia de onda flexível 806 em um nodo ou antinodo, e a junção 812 entre o guia de onda flexível 806 e o atuador de extremidade 808 em um nodo ou an- tinodo. Para uma onda estacionária de 1/2À dentro do guia de onda flexível 806, a relação entre o ângulo subtendido e o raio de curvatura é:

[00189] onde R é o raio de curvatura, θ é o ângulo subtendido, c é a velocidade de fase em bar, e f0 é a frequência do modo. Em uma mo-dalidade, para reduzir ou evitar deformação permanente (cedimento), o guia de onda flexível 806 pode compreender uma resistência à flexão menor que o limite elástico do material da seção.

[00190] As Figuras de 48A a 48C ilustram uma modalidade de um guia de onda harmônica articulável que compreende um guia de onda flexível 906. O guia de onda flexível 906 tem uma área da seção transversal em formato de laço que resulta em uma tendência a flexão na direção A. A Figura 48A mostra uma vista superior do guia de onda harmônica articulável 802. As Figuras 48B e 48C mostram uma vista lateral do guia de onda harmônica articulável 902. As Figuras 48A e 48B ilustram o guia de onda flexível semelhante a um laço 906 em um estado não flexionado, ou reto. O guia de onda flexível semelhante a um laço 906 tem uma tendência a flexão na direção A (vide Figura 48B). O guia de onda flexível 906 pode ser flexionado na direção A para fazer com que o atuador de extremidade 908 seja ativado em um ângulo ao eixo longitudinal 814 do guia de onda harmônica articulável 902. A Figura 48C mostra o guia de onda harmônica articulável 902 em um estado flexionado.

[00191] Em outra modalidade, o guia de onda flexível 906 pode ser semi-flexível. Nesta modalidade, o guia de onda flexível 906 pode ser flexionado em um ângulo ao eixo longitudinal do guia de onda harmônica articulável 902 e pode reter a configuração flexionada no ou próximo ao ângulo de flexão do eixo longitudinal.

[00192] As Figuras de 49 a 51 ilustram várias modalidades de um guia de onda harmônica articulável 802. A Figura 49 ilustra uma modalidade de um guia de onda harmônica articulável 1002 que compreende um guia de onda flexível em formato de laço 1006 e um atuador de extremidade oco 1008. O atuador de extremidade oco 1008 tem uma seção de tratamento de tecido 1010 e uma seção de amplificação de onda 1012. Em algumas modalidades, o atuador de extremidade oco 1008 pode ser preenchido com um material para aumentar a dureza radial.

[00193] A Figura 50 ilustra uma modalidade de um guia de onda harmônica articulável 1102 que compreende um guia de onda flexível circular 1106 e um atuador de extremidade sólido 1108. O guia de onda flexível circular 1106 compreende uma tendência de flexão igual em todas as direções. A Figura 51 ilustra uma modalidade de um guia de onda harmônica articulável 1202 que compreende um guia de onda flexível em formato de laço 1206 com uma ou mais fendas 1214 e um atuador de extremidade sólido 1208. O atuador de extremidade sólido 1208 compreende uma seção de tratamento de tecido 1210 e uma seção de amplificação de onda 1212.

[00194] As Figuras 52A e 52B ilustram uma modalidade de um guia de onda harmônica articulável 1302 que compreende um primeiro e um segundo guias de ondas flexíveis 1306A, 1306B. Uma primeira seção de acionamento 1304A se estende de maneira proximal e pode ser configurada para se acoplar a um transdutor ultrassônico em um instrumento cirúrgico de mão ou robótico. Uma segunda seção de acionamento conecta o primeiro guia de onda flexível 1306A ao segundo guia de onda flexível 1306B. O primeiro e o segundo guias de ondas flexíveis, 1360A, 1306B permitem que o guia de onda harmônica articulável 802 seja articulado em um primeiro plano e um segundo plano. Em uma modalidade, o primeiro e o segundo planos podem ser o mesmo plano. Na modalidade mostrada nas Figuras 52A e 52B, o pri-meiro e o segundo planos são perpendiculares. A Figura 52B mostra o guia de onda harmônica articulável 1302 articulado na direção A. O guia de onda harmônica articulável 1302 pode ser adicionalmente articulado por flexão do segundo guia de onda flexível 1306B no plano que se estende para o interior ou para fora da página.

[00195] As Figuras 53A e 53B ilustram outra modalidade de guias de onda harmônica articuláveis 2202A, 2202B. Os guias de onda harmônica articuláveis 2202A, 2202B compreendem primeiras seções de acionamento 2204A, 2204B que se estendem de maneira proximal e podem ser configuradas para se acoplar a um transdutor ultrassônico. Os primeiros guias de ondas flexíveis 2206A, 2206B são acoplados às primeiras seções de acionamento 2204A, 2204B. Os primeiros guias de ondas flexíveis 2206A, 2206B permitem que os guias de onda harmônica articuláveis 2202A, 2202B sejam articulados em um primeiro plano em relação ao eixo longitudinal 814. Os guias de onda harmônica articuláveis 2202A, 2202B compreendem adicionalmente atuadores de extremidade 2208A, 2208B. Os atuadores de extremidade 2208A, 2208B compreendem uma seção de tratamento de tecido 2210A, 2210B e uma seção de amplificação de onda 2012A, 2012B. A Figura 53B ilustra uma vista de perto dos primeiros guias de ondas flexíveis 2206A, 2206B. Os primeiros guias de ondas flexíveis 2206A, 2206B compreendem uma seção semelhante a um laço com uma baixa tendência a flexão em uma primeira direção e uma alta tendência a flexão em todas as outras direções. A Figura 54 ilustra o guia de onda harmônica articulável 2202A em uma posição flexionada. O guia de onda flexível 2206A é flexionado em um ângulo ao eixo longitudinal 814.

[00196] Em uma modalidade, o guia de onda harmônica articulável 802 pode compreender um atuador de articulação para permitir ao usuário flexionar o guia de onda flexível 806 em um ângulo em relação ao eixo longitudinal 814 da seção de acionamento 804. O atuador de articulação pode compreender um ou mais elementos de controle. As Figuras 53A e 53B ilustram uma modalidade de um guia de onda harmônica articulável 1402 que compreende um atuador de articulação 1416. O atuador de articulação 1416 permite ao usuário ativar o guia de onda harmônica articulável 1402 em uma posição ou configuração desejada. A Figura 55A ilustra o guia de onda harmônica articulável 1402 em uma posição não flexionada, ou mecânica de suporte. O atu- ador de articulação 1416 compreende um primeiro flange nodal 1418A e um segundo flange nodal 1418B. Os flanges nodais 1418A, 1418B podem estar situados em nodos ou antinodos do guia de onda harmô- nica articulável 1402. Em uma modalidade, o segundo flange nodal 1418B está situado em um nodo ou antinodo mais distal. Em uma modalidade, o primeiro e o segundo flanges nodais 1418A, 1418B podem estar situados nas junções entre a seção de acionamento 1404, o guia de onda flexível 1406, e o atuador de extremidade 1408. Um membro de controle, como, por exemplo, um cabo 1420, se estende do segundo flange nodal 1418B em uma direção proximal. O cabo 1420 passa através de um retentor de cabo (não mostrado) no primeiro flange nodal 1418A e continua de maneira proximal. O cabo 1420 pode ser atuado para flexionar a seção flexível 1406. O cabo 1420 pode ser conectado a um sistema cirúrgico robótico, como, por exemplo, o sistema cirúrgico robótico 500, um instrumento cirúrgico de mão, como, por exemplo, o instrumento cirúrgico ultrassônico 10, ou pode se estender de maneira proximal para permitir ao usuário manipular o cabo diretamente.

[00197] A Figura 55B ilustra o guia de onda harmônica articulável 1402 em um estado flexionado. Nesta modalidade, o cabo 1420 foi tensionado em uma direção proximal, fazendo com que o guia de onda flexível 1406 se flexione em relação ao eixo longitudinal 814 do guia de onda harmônica articulável 1402. O cabo 1420 permite que o guia de onda flexível 1406 se flexione em uma direção específica em relação ao eixo longitudinal 814 do guia de onda harmônica articulável 1402. Em uma modalidade, a direção de flexão do cabo 1420 corresponde à direção tensionada de flexão do guia de onda flexível 1406.

[00198] A Figura 56 ilustra uma modalidade de um guia de onda harmônica articulável 1502 que compreende um atuador de articulação de dois cabos 1516. O atuador de articulação de dois cabos 1516 compreende um primeiro flange nodal 1518A, um segundo flange nodal 1518B, e um primeiro e um segundo membro de controle, como, por exemplo, o primeiro e o segundo cabos 1520A, 1520B. O primeiro e o segundo cabos 1520A, 1520B podem ser diametralmente opostos e podem ser permanentemente fixados ao segundo flange nodal 1518B. O primeiro e o segundo cabos 1520A, 1520B podem se estender de maneira proximal do segundo flange nodal 1518B, passar através dos retentores de cabo no primeiro flange nodal 1518A e continuar em uma direção proximal. Em uma modalidade, os retentores de cabo podem compreender um ou mais orifícios formados no primeiro flange nodal 1518A. O primeiro e o segundo cabos 1520A, 1520B podem ser conectados a um sistema cirúrgico robótico, como, por exemplo, o sistema cirúrgico robótico 500, um instrumento cirúrgico de mão, como, por exemplo, o instrumento cirúrgico ultrassônico 10, ou podem se estender de maneira proximal para permitir ao usuário manipular o cabo diretamente.

[00199] Na modalidade ilustrada na Figura 56, o guia de onda flexível 1506 pode ser flexionado em uma primeira direção ‘A’ ou uma segunda direção ‘B'. O guia de onda flexível 1506 pode ser flexionado em uma primeira direção ‘A’ por tensionamento do primeiro cabo 1520A em uma direção proximal. Quando o primeiro cabo 1520A é tensionado para fazer com que o guia de onda flexível 1506 se flexione na primeira direção ‘A’, o segundo cabo 1520B pode ser afrouxado para permitir que o guia de onda flexível 1506 se flexione na primeira direção ‘A’. O guia de onda flexível 1506 pode ser flexionado em uma segunda direção ‘B’ por tensionamento do segundo cabo 1520B em uma direção proximal. Quando o segundo cabo 1520B é tensionado, o primeiro cabo 1520A pode ser afrouxado para permitir que o guia de onda flexível 1306 se flexione na segunda direção ‘B’. Em uma modalidade, um mecanismo pode ser usado para simultaneamente apertar o primeiro cabo 1520A e afrouxar o segundo cabo 1520B, ou para simul-taneamente apertar o segundo cabo 1520B e afrouxar o primeiro cabo 1520A. Em uma modalidade, uma ou mais bobinas podem ser usadas para permitir que um cabo seja enrolado enquanto o outro cabo é si-multaneamente afrouxado.

[00200] Em uma modalidade, os um ou mais elementos de controle podem compreender uma coluna delgada conectando um primeiro e segundo flanges nodais 1418A, 1418B. A coluna delgada pode ser "dobrada" em uma direção quando os flanges estão em uma posição alinhada, ou reta. A coluna delgada pode ser empurrada para "se encaixar" ao lado do guia de onda harmônica articulável 1402, fazendo com que a coluna delgada se flexione, o primeiro e o segundo flanges nodais 1418A, 1418B se tornem desalinhados, e o guia de onda flexível 1406 se flexione em relação ao eixo longitudinal 814. Em outra modalidade, o primeiro e o segundo cabos 1520A, 1520B podem ser substituídos por tiras bimetálicas que podem ser manipuladas para desalinhar os flanges e flexionar o guia de onda flexível 1406.

[00201] Em uma modalidade, o atuador de articulação 1416 pode compreender um mecanismo de macaco de rosca. O mecanismo de macaco de rosca pode ser acoplado ao primeiro e ao segundo flange nodal, 1418A, 1418B. O mecanismo de macaco de rosca pode ser ativado para empurrar o primeiro flange nodal 1418A para longe do segundo flange nodal 1418B. Ao se forçar o primeiro e o segundo flanges nodais 1418A, 1418B para longe um do outro, o mecanismo de macaco de rosca faz com que o guia de onda flexível 1406 se flexione em relação ao eixo longitudinal 814.

[00202] Em uma modalidade, o atuador de articulação pode compreender uma bainha externa articulável disposta sobre o guia de onda harmônica articulável 802. Nesta modalidade, o guia de onda harmônica articulável 802 pode compreender um ou mais elementos cruzados, como, por exemplo, um formador de fenda de silicone. Os um ou mais elementos cruzados podem estar dispostos ao longo do guia de onda harmônica articulável 802 para fornecer pontos de contato entre o guia de onda harmônica articulável 802 e a bainha externa articulável. Em uma modalidade, os um ou mais elementos cruzados podem agir como flanges para permitir a articulação do guia de onda harmônica articulável 802. Exemplos de bainhas externas articuláveis que podem ser usadas como um atuador de articulação são reveladas no pedido de patente US n° de série 13/538.588, intitulado "Surgical Instruments with Articulating Shafts", incorporado aqui a título de referência. Em várias modalidades, os elementos cruzados podem estar situados em um nodo, um antinodo, um ponto intermediário, ou qualquer combinação dos mesmos.

[00203] As Figuras de 55 a 58 ilustram várias modalidades de guias de onda harmônica articuláveis 1602, 1702, 1802, 1902 que compreendem um limitador de curvatura total. O limitador de curvatura total pode compreender uma trava mecânica ou elétrica para evitar que o guia de onda harmônica articulável 802 exceda uma ou mais condições predeterminadas, como, por exemplo, assegurar que a curvatura total do guia de onda harmônica articulável 802 não excede as limitações para transmissão acústica eficiente. Em uma modalidade, o guia de onda flexível 806 é uma haste de diâmetro pequeno ou dimensão lateral pequena. O guia de onda flexível 806 pode ser uma seção relativamente curta do guia de onda harmônica articulável 802. Por exemplo, o guia de onda flexível 806 pode ter entre 0,5 e 10 centímetros de comprimento. O guia de onda flexível 806 permite propagação acústica em torno de uma flexão ou canto.

[00204] O limitador de curvatura total pode ser operado para impedir que o guia de onda harmônica articulável 802 exceda um ou mais limites predeterminados. Em uma modalidade, os um ou mais limites predeterminados podem compreender limites de transmissão acústica. Em um guia de onda curvo, como, por exemplo, o guia de onda harmônica articulável 802 em um estado flexionado, a curvatura resulta em uma alteração na frequência de ressonância. A alteração na frequência de ressonância pode fazer com que a frequência de acionamento fornecida pelo transdutor ultrassônico se aproxime da frequência de corte do guia de onda. Para condições de curvatura local leve e onde as condições de corte locais não são obtidas, transmissão eficiente do movimento através do guia de onda dependem da curvatura quadrada média do guia de onda. Esta relação resulta em duas condições que podem constringir a curvatura do guia de onda harmônica articulável.

[00205] Em uma modalidade, o guia de onda harmônica articulável 802 pode compreender um guia de onda flexível 806 que compreende um raio de curvatura configurado para reduzir o efeito de ondas flexu- rais (ambas transmitidas e refletidas). A curvatura local da seção do guia de onda flexível 806 pode resultar em ondas flexurais. Ondas fle- xurais podem ser transmitidas, refletidas, ou ambas, e podem deformar uma estrutura, como, por exemplo, o guia de onda flexível 806, conforme elas se propagam através da estrutura. Em uma modalidade, o guia de onda harmônica articulável é configurado para reduzir as ondas flexurais ao alcançar uma primeira condição. Para se assegurar que para uma onda extensional (longitudinal) o efeito das ondas flexu- rais devido à curvatura local seja pequeno, o guia de onda flexível 806 pode ser configurado para satisfazer a primeira condição que exige:

[00206] onde ‘r’ é o raio do guia de onda harmônica articulável 802 e R é o raio de curvatura local, por exemplo, o raio de curvatura do guia de onda flexível 806 em relação ao eixo longitudinal da seção de acionamento.

[00207] Em uma modalidade, uma segunda condição pode limitar o raio de curvatura do guia de onda flexível 806 para impedir que o guia de onda harmônica articulável 802 se aproxime da frequência de corte. Uma frequência de corte é um limite onde a energia passando através de um sistema, por exemplo, o guia de onda harmônica articulável 802, começa a ser reduzida ao invés de passar através do mesmo. Em uma modalidade, o raio de curvatura local do guia de onda flexível 806 pode ser configurado para satisfazer a segunda condição, que exige:

[00208] onde R é o raio de curvatura local, c é a velocidade do som em bar do material que compreende o guia de onda flexível 806, e f é a frequência de acionamento fornecida ao guia de onda harmônica articulável 802 por um transdutor ultrassônico.

[00209] Em outra modalidade, os um ou mais limites predeterminados podem compreender um limite de tensão de flexão. A tensão de flexão pode ser aproximada para uma seção de fio flexionado uniformemente. Em uma modalidade, a tensão de flexão do guia de onda flexível 806 pode ser mantida a um valor menor que o limite elástico do material do guia de onda flexível 806. Para um guia de onda flexível 806 produzido a partir de um material com um módulo da elasticidade E, a tensão de flexão pode ser mantida de acordo com um terceiro limite, que exige:

[00210] Em outra modalidade, os um ou mais limites predeterminados podem compreender limites de acesso. Limites que englobam o acesso a alvos de tecido desejados podem estar relacionados à anatomia do local ou os dispositivos acessórios que fornecem a trajetória de fora do corpo para o ou até próximo ao alvo. Esta trajetória pode incluir, por exemplo, trocartes, endoscópios flexíveis, laparoscópios rígidos, etc.. Por exemplo, em uma modalidade, um endoscópio flexível pode encontrar um raio de curvatura de aproximadamente 6,99 centímetros (2,75 polegadas) conforme ele passa através da boca e faringe do paciente. Como outro exemplo, o cortador linear laparoscópico ETS-Flex de 35 mm disponível junto à Ethicon Endosurgery, Inc. fornece acesso à estruturas alvo por meio de uma junta articulada com um raio de curvatura de aproximadamente 2,87 centímetros (1,13 polegadas). Como um terceiro exemplo, uma porção retroflexível distal de um gastroscópio pode proporcionar um canal acessório em um ciclo justo com um raio de cerca de 2,8 centímetros (1,1 polegadas).

[00211] Em várias modalidades, os um ou mais limites predeterminados podem compreender limites adicionais, como, por exemplo, a frequência de ressonância do guia de onda harmônica articulável 802, o deslocamento de pico do atuador de extremidade 808, o perfil de deslocamento do atuador de extremidade 808, e a pressão de contato do atuador de extremidade 808, como, por exemplo, afiamento, força de pinçamento, ou outras forças aplicadas pelo atuador de extremidade a uma área de tecido alvo.

[00212] Em uma modalidade, o guia de onda harmônica articulável 802 pode compreender um limitador de curvatura total para maximizar a transmissão acústica e minimizar a tensão de flexão local minimizando-se a curvatura local (ou maximizando-se o raio de flexão local) do guia de onda flexível 806 e minimizando-se a curvatura de trajetória total do guia de onda harmônica articulável 802.

[00213] A Figura 57 ilustra uma modalidade de um instrumento cirúrgico ultrassônico 1600 que compreende um guia de onda harmônica articulável 1602 e um limitador de curvatura total 1628. Na modalidade mostrada na Figura 57, o limitador de curvatura total 1628 compreende um limitador de passada 1630 no punho 1622 do instrumento cirúrgico ultrassônico 1600. O limitador de passada 1630 pode compreender uma conexão elétrica telescópica acionada por mola 1636 colocada entre um suporte mecânico de referência 1634 e um membro de controle de deslocamento 1632. Conforme a curvatura total do guia de onda flexível 1606 se aproxima de um limite predeterminado além do qual operação eficaz não pode ser assegurada, como a curvatura total excedendo um dos limites acima, a conexão elétrica 1636 é interrompida pelo movimento do membro de controle de deslocamento 1632 até uma distância predeterminada do suporte mecânico 1634. Se a conexão elétrica 1636 entre o suporte mecânico 1634 e o membro de controle de deslocamento 1632 é interrompida, nenhuma energia é transmitida do gerador ultrassônico, como, por exemplo, o gerador 20, até o transdutor ultrassônico 1624 acoplado ao guia de onda harmônica articulável 1602.

[00214] A Figura 58 ilustra uma modalidade de um instrumento cirúrgico ultrassônico 1700 que compreende um guia de onda harmônica articulável 1702 e um limitador de curvatura total 1728. O limitador de curvatura total 1728 compreende uma conexão elétrica em dois estágios 1730 com um indicador de aviso de limite 1736. Conforme a curvatura total do guia de onda flexível 1706 se aproxima de um limite predeterminado, a continuidade de uma primeira conexão elétrica 1732 é interrompida, fazendo com que o indicador de aviso de limite 1736 forneça um aviso de limite ao usuário de que o guia de onda harmônica articulável 1702 está se aproximando de um dos limites predeterminados. Em várias modalidades, o aviso de limite pode compreender um aviso visual, um aviso audível, um aviso tátil, um aviso olfativo, ou qualquer combinação dos mesmos. Se a curvatura total aumenta além do limite de aviso, uma segunda conexão elétrica 1734 é interrompida, resultando em uma pausa na alimentação do gerador ultrassônico ao transdutor ultrassônico 1724 do instrumento cirúrgico ultrassônico 1700.

[00215] A Figura 59 ilustra uma modalidade de um guia de onda harmônica articulável 1802 que compreende um limitador de curvatura total 1828. O limitador de curvatura total 1828 compreende um rastre- ador de deslocamento da frequência de ressonância 1830. O rastrea- dor de deslocamento da frequência de ressonância 1830 é acoplado ao gerador ultrassônico (não mostrado) para fornecer um sinal de re- troinformação que corresponde à frequência de vibração do guia de onda harmônica articulável 1802. Em uma modalidade, o rastreador de deslocamento da frequência de ressonância 1830 está situado em um nodo. Conforme a ressonância do guia de onda harmônica articulável 1802 se aproxima de uma frequência de corte devido a alteração no raio de curvatura, o gerador pode proporcionar um aviso de limite ao usuário. Em várias modalidades, o aviso de limite pode compreender um aviso visual, um aviso audível, um aviso tátil, um aviso olfativo, ou qualquer combinação dos mesmos. Em algumas modalidades, operação contínua além do aviso de limite pode resultar em uma pausa na alimentação do transdutor ultrassônico 1624.

[00216] Em uma modalidade, ilustrado na Figura 60, o limitador de curvatura total 1928 pode compreender uma janela de visualização 1730 situada no interior do punho 1922. A janela de visualização 1730 pode compreender uma ou mais graduações 1934 que indicam perda de eficiência devido a aumento no raio de curvatura. Um usuário pode ver os elementos de controle de deslocamento (não mostrados) através da janela de visualização 1730 em relação às graduações 1934. As graduações 1934 podem indicar que o guia de onda harmônica articulável 1902 está se aproximando de seus limites operacionais. Os limites podem ser impressos no punho, indicando uma zona de operação segura, uma zona de aviso, e/ou uma zona de desligamento\.

[00217] Em uma modalidade, o guia de onda flexível 806 pode ter um ou mais limitadores de curvatura total formados no guia de onda flexível 806. O guia de onda flexível 806 pode compreender um ou mais limitadores de curvatura total, como, uma haste segmentada (como, por exemplo, uma haste gravada a laser), juntas de articulação com faixas fixas de flexão, tubos lateralmente rígidos, e/ou tubos de flexibilidade limitada. Em outra modalidade, o guia de onda harmônica articulável 802 pode ser manipulado para o pior caso de curvatura intencionado, de modo que condições de curvatura local não compatíveis não são encontradas.

[00218] Em uma modalidade, o guia de onda flexível 806 pode ser centralizado em torno de um antinodo. Na modalidade mostrada na Figura 61, o guia de onda flexível 2006 tem um ponto central 2009 situado em um antinodo. Ao se colocar o ponto central 2009 em um antino- do, transições a tensões internas baixas (idealmente zero) e nenhum impacto no ganho podem ser obtidas por um guia de onda flexível de comprimento limitado 2006 centralizado próximo ao antinodo. Na modalidade ilustrada, a junção 2010 entre a seção de acionamento 2004 e o guia de onda flexível 2006 e a junção 2012 entre o guia de onda flexível 2006 e o atuador de extremidade 2008 estão ambos situados a uma distância de À/8 do ponto central 2009, onde À é o comprimento de onda do sinal de acionamento ultrassônico. Usar um guia de onda flexível delgado 2006 permite uma flexão ou dobra mais apertada. A flexão pode ser suficientemente leve de modo que o guia de onda harmônica articulável 2002 pode ser alojado em um conjunto de tubos articulável. Em uma modalidade exemplificadora, a seção de acionamento 2004 pode compreender um diâmetro de 0,432 centímetros (0,170 polegadas), o guia de onda flexível 2006 pode compreender uma seção semelhante a um laço que tem uma espessura de 0,051 centímetros (0,020 polegadas), e que tem um comprimento de À/8.

[00219] A Figura 62 ilustra uma modalidade de uma ferramenta cirúrgica robótica 2100 que compreende uma porção de montagem de instrumento 2122 e um guia de onda harmônica articulável 2102. A porção de montagem de instrumento 2122 é configurada para interagir com o sistema cirúrgico robótico, como, por exemplo, o sistema cirúrgico robótico 500. Nesta modalidade, o atuador de articulação 2116, o limitador de curvatura total 2128, e outros controles do guia de onda harmônica articulável 2102 podem ser encapsulados na porção de montagem de instrumento 2122.

[00220] A Figura 63 ilustra uma modalidade de um instrumento cirúrgico do tipo pinça baioneta 2300 que compreende um mecanismo de cisalhamento 2350. O mecanismo de cisalhamento 2350 compreende um guia de onda harmônica articulável 2302 e um bloco cirúrgico 2354. O guia de onda harmônica articulável 2302 é similar ao guia de onda harmônica articulável 1302 discutido nas Figuras de 52 a 52B. Na modalidade mostrada na Figura 63, o guia de onda harmônica articulável 2302 compreende uma primeira seção de acionamento 2304A, um primeiro guia de onda flexível 2306A, uma segunda seção de acionamento 2304B, um segundo guia de onda flexível 2306B, um guia de onda não flexível 2312, e uma seção do atuador de extremidade 2308. O primeiro e o segundo guias de ondas flexíveis 2306A, 2306B têm ambos uma tendência a flexão no mesmo plano, permitindo que o guia de onda harmônica articulável 2302 assuma uma configuração de pin-ça baioneta. Uma ponta de bloco 2352 corre paralela ao guia de onda harmônica articulável 2302. Um bloco cirúrgico 2354 está disposto na extremidade distal da ponta de bloco 2352. O bloco cirúrgico 2354 e o atuador de extremidade 2308 podem ser usados para tratar uma seção de tecido situada entre os mesmos.

[00221] Em uma modalidade, o instrumento cirúrgico do tipo pinça baioneta 2300 compreende um transdutor ultrassônico para produzir um sinal ultrassônico mais alto que a média, como, por exemplo, um sinal de 80 kHz. O sinal ultrassônico de frequência mais alta permite que um transdutor ultrassônico menor seja usado. Nesta modalidade, apenas a porção mais distal do atuador de extremidade 2308 oposta ao bloco cirúrgico 2354 é usada para o tratamento de uma seção de tecido e, portanto, o comprimento de onda mais curto do sinal ultras- sônico de alta frequência não causa quaisquer problemas de retroin- formação no guia de onda harmônica articulável 2302. O instrumento cirúrgico do tipo pinça baioneta 2300 fornece ao usuário um dispositivo que imita exatamente a operação de um dispositivo de pinça tradicional. A construção desalinhada do atuador de extremidade 2308 também fornece excelente visibilidade ao local do tecido alvo quando o dispositivo é usado.

[00222] As Figuras de 64A a 66B ilustram várias modalidades de dispositivos cirúrgicos de cisalhamento ultrassônicos e flexíveis que compreendem um guia de onda harmônica articulável 802. As Figuras 64A e 64B ilustram uma modalidade de um dispositivo de cisalhamen- to flexível 2400 que compreende um guia de onda harmônica articulável 2402. A seção de acionamento 2404 está disposta dentro de uma bainha externa 2456. A primeira e segunda tiras flexíveis 2420A, 2420B estão dispostas dentro da bainha externa 2456 e conectadas à extremidade distal da bainha externa 2456. A primeira e segunda tiras flexíveis 2420A, 2420B estão conectadas a um atuador de articulação 2421 em sua extremidade proximal. O atuador de articulação 2421 pode ser pivotado fazendo com que a primeira tira flexível 2420A se mova de maneira proximal e simultaneamente fazendo com que a segunda tira flexível 2420B se mova distalmente. O movimento da primeira e da segunda tiras flexíveis faz com que a bainha externa 2456 se flexione na direção da tira flexível que foi transladada de maneira proximal, neste caso a primeira tira flexível 2420A. Em uma modalidade, o guia de onda flexível 2406 do guia de onda harmônica articulável 2402 pode ser flexionado junto com a bainha externa 2456. A flexão da bainha externa 2456 e do guia de onda harmônica articulável 2402 permite que o dispositivo de cisalhamento flexível 2400 pince e trate seções de tecido que seriam difíceis ou impossíveis de se tratar com cisalhamen- to tradicional e não flexível.

[00223] As Figuras 65A e 65B ilustram uma modalidade de um dispositivo de cisalhamento flexível 2500 com o guia de onda harmônica articulável 2402 removido. Na modalidade ilustrada, a primeira e a segunda tiras flexíveis 2420A, 2420B estão conectadas ao braço de pinça 2554. O movimento do atuador de articulação 2516 na direção proximal ou distal faz com que o braço de pinça 2554 gire de uma posição pinçada, mostrada na Figura 65A, para uma posição não pinçada, mostrada na Figura 65B. Nesta modalidade, o atuador de articulação 2516 pode ser pivotado para fazer com que a bainha externa 2556 seja articulada em um ângulo ao eixo longitudinal da bainha externa 2556.

[00224] As Figuras 66A e 66B ilustram uma modalidade de um dispositivo de cisalhamento flexível 2600. O dispositivo de cisalhamento flexível 2600 compreende um guia de onda harmônica articulável 2600 disposto dentro de uma bainha flexível 2656. A bainha flexível 2656 pode ter uma ou mais recursos de flexão, como, por exemplo, fendas de flexão 2657, formadas na bainha flexível 2656 para facilitar a articulação da bainha flexível 2656 em um ângulo ao eixo longitudinal da bainha flexível 2656. Um guia de onda flexível 2606 pode estar situado dentro da bainha flexível 2656 no local das uma ou mais fendas de flexão 2657 para facilitar a articulação da bainha flexível 2656 e do guia de onda harmônica articulável 2602. A bainha flexível 2656 pode ser articulada de uma maneira similar aquela discutida acima no que se refere às Figuras de 64A a 65B.

[00225] Uma unidade de processamento situada ou na porção de montagem de instrumento ou no controlador robótico ou no lado do carro do braço acoplado a interface pode ser empregada para controlar a operação de vários guias de onda harmônica articuláveis aqui descritos. A unidade de processamento pode ser responsável por executar vários programas de software como programas de sistema, programas de aplicações, e/ou módulos para fornecer operações de computação e processamento de quaisquer instrumentos cirúrgicos descritos acima, incluindo o controle da operação de vários guias de onda harmônica articuláveis aqui descritos. Uma unidade de processamento adequada pode ser responsável pela execução de várias tarefas e operações de comunicação de dados, como transmissão e comandos de máquina e informações de dados em um ou mais canais de comunicações com fio ou sem fio. Em várias modalidades, a unidade de processamento pode incluir uma arquitetura de processador único, ou pode incluir qualquer arquitetura de processador adequada, e/ou qualquer número adequado de processadores, de acordo com as modalidades descritas. Em uma modalidade, a unidade de processamento pode ser implementada mediante o uso de um único processador integrado.

[00226] A unidade de processamento pode ser implementada sob a forma de uma unidade de processamento central (CPU, de "central processing unit") hospedeira, mediante o uso de qualquer circuito processador ou dispositivo lógico (circuito) adequado, como um processador de uso geral e/ou uma máquina de estado. A unidade de processamento pode, também, ser implementada sob a forma de um multiprocessador de circuito integrado (CMP, de "chip multiprocessor"), um processador dedicado, processador integrado, processador de mídia, processador de entrada/saída (I/O, de "in/out"), co-processador, microprocessador, controlador, microcontrolador, circuito integrado para aplicação específica (ASIC, de "application specific integrated circuit"), matriz de portas lógicas programável em campo (FPGA, de "field programmable gate array"), dispositivo lógico programável (PLD, de "programmable logic device"), ou outro dispositivo de processamento de acordo com as modalidades descritas.

[00227] Em uma modalidade, a unidade de processamento pode ser acoplada a um ou mais componentes de memória e/ou armazenamento, por meio de um barramento situado ou na porção de montagem de instrumento, ou no lado do controlador/carro do braço. O bar- ramento de memória pode compreender qualquer interface adequada e/ou arquitetura de barramento para permitir que a unidade de processamento acesse os um ou mais componentes de memória e/ou armazenamento. Embora os um ou mais componentes de memória e/ou armazenamento possam ser separados da unidade de processamento, vale notar que, em várias modalidades, alguma porção ou a totalidade dos um ou mais componentes de memória e/ou armazenamento pode estar incluída no mesmo circuito integrado sob a forma da unidade de processamento. Alternativamente, alguma porção ou a totalidade dos um ou mais componentes de memória e/ou armazenamento pode estar disposta em um circuito integrado ou outro meio (por exemplo, memória flash, unidade de disco rígido) externo ao circuito integrado da unidade de processamento.

[00228] Os um ou mais componentes de memória e/ou armazenamento representam um ou mais meios legíveis por computador. Os um ou mais componentes de memória e/ou armazenamento podem ser implementados mediante o uso de quaisquer meios legíveis por computador capazes de armazenar dados, como memória volátil ou não volátil, memória removível ou não removível, memória apagável ou não apagável, memória gravável ou regravável, e assim por diante. Os um ou mais componentes de memória e/ou armazenamento pode compreender mídia volátil (por exemplo, memória de acesso aleatório (RAM, de "random access memory")) e/ou mídia não volátil (por exemplo, memória somente de leitura (ROM, de "read only memory"), memória flash, discos ópticos, discos magnéticos e similares). Os um ou mais componentes de memória e/ou armazenamento podem compreender mídia fixa (por exemplo, RAM, ROM, uma unidade de disco rígido fixa, etc.), bem como mídia removível (por exemplo, uma unidade de memória flash, uma unidade de disco rígido removível, um disco óptico, etc.). Os exemplos de meios de armazenamento legíveis por computador pode incluir, sem limitações, RAM, RAM dinâmica (DRAM, de "dynamic RAM"), DRAM com dupla taxa de dados (DDRAM, de "Double-Data-Rate DRAM"), DRAM síncrona (SDRAM, de "synchronous DRAM"), RAM estática (SRAM, de "static RAM"), memória somente de leitura (ROM, de "read-only memory"), ROM programável (PROM, de "programmable ROM"), ROM programável apagável (EPROM, de "erasable programmable ROM"), ROM programável eletricamente apagável (EEPROM, de "electrically erasable programmable ROM"), memória flash (por exemplo, memória flash de tipo NOR ou NAND), memória endereçável de conteúdo (CAM, de "content addressable memory"), memória de polímero (por exemplo, memória de polímero ferroelétrico), memória de mudança de fase, memória ovônica, memória ferroelétrica, memória de silício policristalino/dióxido de silí- cio/nitreto de silício/dióxido de silício/silício monocristalino (SONOS, de "silicon-oxide-nitride-oxide-silicon"), cartões magnéticos ou ópticos, ou qualquer outro tipo de mídia adequada para armazenamento de informações.

[00229] Um ou mais dispositivos de I/O permitem que um usuário envie comandos e informações à unidade de processamento, e também permite que as informações sejam apresentadas ao usuário e/ou a outros componentes ou dispositivos. Os exemplos de dispositivos de entrada incluem um teclado, um dispositivo de controle de cursor (por exemplo, um mouse), um microfone, um digitalizador e similares. Os exemplos de dispositivos de saída incluem um dispositivo de exibição (por exemplo, um monitor ou projetor, alto-falantes, uma impressora, uma placa de rede, etc.). A unidade de processamento pode ser acoplada a um teclado alfanumérico. O teclado pode compreender, por exemplo, um leiaute de teclas QWERTY e um teclado numérico integrado. Um dispositivo de exibição pode ser acoplado à unidade de processamento. O dispositivo de exibição pode compreender qualquer interface visual adequada para exibição de conteúdo a um usuário. Em uma modalidade, por exemplo, o dispositivo de exibição pode ser implementado por meio de uma tela de cristal líquido (LCD, de "liquid crystal display"), como uma tela de LCD colorida (por exemplo, com cores em 76 bits) do tipo transístor de filme fino (TFT, de "thin-film transistor"). A tela de LCD sensível ao toque pode ser usada com uma caneta e/ou com um programa de reconhecimento de escrita manual.

[00230] A unidade de processamento pode ser disposta de modo a fornecer recursos de processamento ou computação aos instrumentos cirúrgicos roboticamente controlados. Por exemplo, a unidade de processamento pode ser responsável pela execução de vários programas de software, inclusive programas de sistema, como um sistema operacional (OS, de "operating system") e programas aplicativos. Os programas de sistema geralmente podem ajudar no funcionamento dos instrumentos cirúrgicos roboticamente controlados, e podem ser diretamente responsáveis por controlar, integrar e gerenciar os componentes de hardware individuais do sistema de computador. O OS pode ser implementado, por exemplo, como um Microsoft® Windows OS, Symbian OSTM, Embedix OS, Linux OS, BREW OS (Binary Run-time Environment for Wireless), JavaOS, Android OS, Apple OS ou outros sistemas operacionais adequados, de acordo com as modalidades descritas. O dispositivo de computação pode compreender outros programas de sistema, como drivers de dispositivo, ferramentas de programação, programas utilitários, bibliotecas de software, interfaces de programação de aplicativo (APIs, de "application programming interfaces") e as- sim por diante.

[00231] Várias modalidades podem ser descritas aqui, no contexto geral de instruções executáveis por computador, como software, módulos de programa e/ou motores sendo executados por um computador. De modo geral, software, módulos de programa e/ou motores incluem qualquer elemento de software disposto de modo a executar operações específicas ou implementar tipos de dados abstratos específicos. Software, módulos de programa e/ou motores podem incluir rotinas, programas, objetos, componentes, estruturas de dados e similares, que realizam tarefas específicas ou implementam tipos de dados abstratos específicos. Uma implementação dos componentes e técnicas de software, módulos de programa e/ou motores pode ser armazenada em, e/ou transmitida por, alguma forma de meios legíveis por computador. Nesse sentido, meios legíveis por computador podem ser qualquer meio ou meios disponíveis, que podem ser usados para armazenar informações e que sejam acessíveis por um dispositivo de computação. Algumas modalidades podem, também, ser praticadas em ambientes de computação distribuída, onde as operações são realizadas por um ou mais dispositivos de processamento remoto, que estão ligados através de uma rede de comunicações. Em um ambiente de computação distribuída, o software, os módulos de programa e/ou os motores podem estar situados em meios de armazenamento em computador tanto locais como remotos, inclusive em dispositivos de armazenamento de memória.

[00232] Embora algumas modalidades possam ser ilustradas e descritas como compreendendo componentes funcionais, software, motores e/ou módulos executando várias operações, pode ser entendido que esses componentes ou módulos podem ser implementados por um ou mais componentes de hardware, componentes de software e/ou uma combinação dos mesmos. Os componentes funcionais, sof tware, motores e/ou módulos podem ser implementados, por exemplo, por lógica (por exemplo, instruções, dados e/ou código) a ser executada por um dispositivo lógico (por exemplo, processador). Essa lógica pode ser armazenada interna ou externamente em um dispositivo lógico, em um ou mais tipos de meios de armazenamento legíveis por computador. Em outras modalidades, os componentes funcionais, como software, motores e/ou módulos podem ser implementados por elementos de hardware que podem incluir processadores, microprocessadores, circuitos, elementos de circuito (por exemplo, transístores, resistores, capacitores, indutores e assim por diante), circuitos integrados, circuitos integrados para aplicações específicas (ASIC, de "application specific integrated circuits"), dispositivos lógicos programáveis (PLD, de "programmable logic devices"), processadores de sinal digital (DSP, de "digital signal processors"), matriz de portas lógicas programável em campo (FPGA, de "field programmable gate array"), portas lógicas, registros, dispositivo semicondutor, circuitos integrados, microchips, chipsets e assim por diante.

[00233] Os exemplos de software, motores e/ou módulos podem incluir componentes de software, programas, aplicativos, programas de computador, programas aplicativos, programas de sistema, programas de máquina, software de sistema operacional, middleware, firmware, módulos de software, rotinas, subrotinas, funções, métodos, procedimentos, interfaces de software, interfaces de programa de aplicação (API), conjuntos de instrução, código de computação, código de computador, segmentos de código, segmentos de código de computador, palavras, valores, símbolos ou qualquer combinação dos mesmos. A determinação quanto a se uma modalidade é implementada mediante o uso de elementos de hardware e/ou elementos de software pode variar de acordo com qualquer número de fatores, como velocidade computacional desejada, níveis de potência, tolerâncias a calor, provi- são do ciclo de processamento, taxas de dados de entrada, taxas de dados de saída, recursos de memória, velocidades de barramento de dados e outras restrições de design ou desempenho.

[00234] Em alguns casos, várias modalidades podem ser implementadas sob a forma de um artigo de manufatura. O artigo de manufatura pode incluir um meio de armazenamento legível por computador disposto de modo a armazenar lógica, instruções e/ou dados para realização de várias operações de uma ou mais modalidades. Em várias modalidades, por exemplo, o artigo de manufatura pode compreender um disco magnético, um disco óptico, memória flash ou firmware contendo instruções do programa de computador adequado para execução por um processador de uso geral ou processador específico para a aplicação. As modalidades, entretanto, não estão limitadas neste contexto.

[00235] O Requerente é, também, proprietário dos seguintes pedidos de patente, cada um dos quais está aqui incorporado, a título de referência, em sua respectiva totalidade: pedido de patente US n° de série 13/536.271, depositado em 28 de junho de 2012 e intitulado "Flexible Drive Member" (n° do documento do procurador END7131USNP/120135), pedido de patente US n° de série 13/536.288, depositado em 28 de junho de 2012 e intitulado "Multi-Functional Powered Surgical Device with External Dissection Features" (n° do documento do procurador END7132USNP/120136), pedido de patente US n° de série 13/536.295, depositado em 28 de junho de 2012 e intitulado "Rotary Actuatable Closure Arrangement for Surgical End Effector" (n° do documento do procurador END7134USNP/120138), pedido de patente US n° de série 13/536.326, depositado em 28 de junho de 2012 e intitulado "Surgical End Effectors Having Angled Tissue-Contacting Surfaces" (n° do documento do procurador END7135USNP/120139), pedido de patente US n° de série 13/536.303, depositado em 28 de junho de 2012 e intitulado "Interchangeable End Effector Coupling Arrangement" (n° do documento do procurador END7136USNP/120140), pedido de patente US n° de série 13/536.393, depositado em 28 de junho de 2012 e intitulado "Surgical End Effector Jaw and Electrode Configurations" (n° do documento do procurador END7137USNP/120141), pedido de patente US n° de série 13/536.362, depositado em 28 de junho de 2012 e intitulado "Multi-Axis Articulating and Rotating Surgical Tools" (n° do documento do procurador END7138USNP/120142), e pedido de patente US n° de série 13/536.417, depositado em 28 de junho de 2012 e intitulado "Electrode Connections for Rotary Driven Surgical Tools" (n° do documento do procurador END7149USNP/120153).

[00236] Deve-se compreender que os termos "proximal" e "distal" são usados ao longo do relatório descritivo com referência a um clínico manipulando uma extremidade de um instrumento usado para tratar um paciente. O termo "proximal" refere-se a porção do instrumento mais próxima do médico e o termo "distal" refere-se a porção localizada mais afastada do médico. Deve-se compreender, adicionalmente, que por questão de concisão e clareza, termos espaciais como "vertical", "horizontal", "para cima" ou "para baixo" podem ser usados na presente invenção em relação às modalidades ilustradas. Entretanto, instrumentos cirúrgicos podem ser usados em muitas orientações e posições, e esses termos não se destinam a ser limitadores ou absolutos.

[00237] Várias modalidades de instrumentos cirúrgicos e sistemas cirúrgicos robóticos são descritas no presente documento. Os versados na técnica compreenderão que as várias modalidades aqui descritas podem ser usadas com os instrumentos cirúrgicos e sistemas cirúrgicos robóticos descritos. As descrições são fornecidas somente para fins de exemplo, e os versados na técnica compreenderão que as modalidades apresentadas não se limitam somente aos dispositivos aqui descritos, podendo ser usadas com qualquer instrumento cirúrgico ou sistema cirúrgico robótico compatível.

[00238] Referências feitas ao longo do relatório descritivo quanto a "várias modalidades", "algumas modalidades", "uma modalidade exemplificadora" ou "uma modalidade" significam que um determinado elemento, estrutura ou característica descrito em conexão com a modalidade está incluído em pelo menos uma modalidade exemplificado- ra. Portanto, o aparecimento das frases "em várias modalidades", "em algumas modalidades", "em uma modalidade exemplificadora", ou "em uma modalidade" em lugares do início ao fim do relatório descritivo não estão necessariamente todos referindo-se à mesma modalidade. Além do mais, os recursos, estruturas ou características específicos ilustrados ou descritos em conexão com uma modalidade exemplifica- dora podem ser combinados, no todo ou em parte, com elementos, estruturas ou características de uma ou mais outras modalidades, sem limitação.

[00239] Embora várias modalidades da presente invenção tenham sido ilustradas mediante a descrição de várias modalidades, e embora as modalidades ilustrativas tenham sido descritas com considerável detalhamento, não é a intenção do Requerente restringir ou, de qualquer modo, limitar o escopo das reivindicações em anexo a esses detalhes. Vantagens e modificações adicionais podem mostrar-se facilmente disponíveis para os versados na técnica. Por exemplo, cada uma das modalidades apresentadas pode ser usada em procedimentos endoscópicos, procedimentos laparoscópicos, bem como procedimentos abertos, sem limitações a seu uso pretendido.

[00240] Deve-se entender que ao menos algumas das figuras e descrições aqui apresentadas foram simplificadas para ilustrar elementos que são relevantes para um entendimento claro das descrição, enquanto elimina, para propósitos de clareza, outros elementos. Elementos versados na técnica irão reconhecer, entretanto, que estes e outros elementos podem ser desejáveis. Entretanto, devido ao fato de que tais elementos são bem conhecidos na técnica e devido ao fato de que eles não facilitam um melhor entendimento da descrição, uma discussão de tais elementos não é fornecida aqui.

[00241] Embora várias modalidades tenham sido descritas, ficará evidente, porém, que várias modificações, alterações e adaptações a essas modalidades podem ocorrer aos versados na técnica, com a obtenção de algumas ou todas dentre as vantagens da descrição. Por exemplo, de acordo com várias modalidades, um único componente pode ser substituído múltiplos componentes, e múltiplos componentes podem ser substituídos por um único componente, para realizar uma ou mais funções determinadas. Esse pedido se destina, portanto, a cobrir todas essas modificações, alterações e adaptações, sem se afastar do escopo e do espírito da descrição, conforme definido pelas reivindicações em anexo.

[00242] Qualquer patente, publicação ou outro material de descrição, no todo ou em parte, que se diz ser incorporado à presente invenção a título de referência, é incorporado à presente invenção somente até o ponto em que os materiais incorporados não entrem em conflito com definições, declarações ou outro material de descrição existentes apresentados nesta descrição. Desse modo, e até onde for necessário, a descrição como explicitamente aqui determinada substi- tui qualquer material conflitante incorporado aqui a título de referência. Qualquer material, ou porção do mesmo, que são tidos como incorporados a título de referência na presente invenção, mas que entra em conflito com definições, declarações, ou outros materiais de descrição existentes aqui determinados serão aqui incorporados apenas até o ponto em que nenhum conflito surgirá entre o material incorporado e o material de descrição existente.

Claims

1. Instrumento cirúrgico ultrassônico articulável, caracterizado pelo fato de que compreende: um guia de onda harmônica articulável (802, 1402), com-preendendo: uma primeira seção de acionamento (1404) compre-endendo uma extremidade proximal e uma extremidade distal, a extremidade proximal configurada para se conectar a um transdutor ultrassônico (16); um primeiro guia de onda flexível (1406) acoplado à extremidade distal da primeira seção de acionamento (1404); um atuador de extremidade (1408) se estendendo distalmente do primeiro guia de onda flexível (1406); um atuador de articulação (1420) para flexionar o primeiro guia de onda flexível (1406); e um limitador de curvatura total configurado para impedir que o primeiro guia de onda flexível (1406) exceda uma condição predeterminada; em que a condição predeterminada compreende um raio de curvatura local para impedir uma transmissão de energia ultrassônica para o guia de onda harmônica articulável (802, 1402) quando o primeiro guia de onda flexível (1406) excede a condição predeterminada.

2. Instrumento cirúrgico ultrassônico articulável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: a extremidade distal da primeira seção de acionamento (1404) e uma extremidade proximal do primeiro guia de onda flexível (1406) estão localizadas em um antinodo; e em que uma extremidade distal do primeiro guia de onda flexível (1406) e uma extremidade proximal do atuador de extremidade (1408) estão localizadas em um antinodo.

3. Instrumento cirúrgico ultrassônico articulável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: a extremidade distal da primeira seção de acionamento (1404) e uma extremidade proximal do primeiro guia de onda flexível (1406) estão localizadas em um nodo; e em que uma extremidade distal do primeiro guia de onda flexível (1406) e uma extremidade proximal do atuador de extremidade (1408) estão localizadas em um nodo.

4. Instrumento cirúrgico ultrassônico articulável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um centro do primeiro guia de onda flexível (1406) está localizado em um antinodo.

5. Instrumento cirúrgico ultrassônico articulável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro guia de onda flexível (1406) compreende uma haste circular.

6. Instrumento cirúrgico ultrassônico articulável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro guia de onda flexível (1406) compreende um laço de metal (1206).

7. Instrumento cirúrgico ultrassônico articulável, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que compreende ao menos uma fenda (1214) formada no laço de metal (1206).

8. Instrumento cirúrgico ultrassônico articulável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: uma segunda seção de acionamento acoplada à extremidade distal do primeiro guia de onda flexível (1406A) ao longo do eixo longitudinal do guia de onda harmônica articulável (802, 1402); e um segundo guia de onda flexível (1406B) acoplado a uma extremidade distal da segunda seção de acionamento e uma extremidade proximal do atuador de extremidade (1408).

9. Instrumento cirúrgico ultrassônico articulável, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende: uma ponta de bloco (2352) compreendendo uma extremidade proximal e uma extremidade distal; e um bloco cirúrgico (2354) localizado na extremidade distal da ponta de bloco (2352); em que, a ponta de bloco (2352) compreende uma primeira curvatura de ponta e uma segunda curvatura de ponta, em que a primeira curvatura de ponta é igual a uma curvatura do primeiro guia de onda flexível (1406), e em que a segunda curvatura de ponta é igual a uma curvatura do segundo guia de onda flexível.

10. Instrumento cirúrgico ultrassônico articulável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o atuador de articulação (1420) compreende: um primeiro flange (1418B) localizado na extremidade distal do primeiro guia de onda flexível (1406); um segundo flange (1418A) localizado na extremidade proximal do primeiro guia de onda flexível (1406); e ao menos um membro de controle (1420) acoplando o primeiro flange (1418B) e o segundo flange (1418A).

11. Instrumento cirúrgico ultrassônico articulável, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que: o pelo menos um membro de controle (1420) compreende ao menos um cabo se estendendo de maneira proximal do primeiro flange (1418B), o pelo menos um cabo conectado ao primeiro flange (1418B) e ao segundo flange (1418A), em que tensionar o pelo menos um cabo em uma direção proximal faz com que o primeiro guia de onda flexível (1406) se flexione.

12. Instrumento cirúrgico ultrassônico articulável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o raio de curvatura local é limitado de modo que:

onde r é um raio do instrumento cirúrgico ultrassônico articulável e R é um raio de curvatura local.

13. Instrumento cirúrgico ultrassônico articulável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o raio de curvatura local é limitado de modo que:

onde R é um raio de curvatura local, c é uma velocidade de som em bar de um material compreendendo o primeiro guia de onda flexível (1406), e f é uma frequência de acionamento fornecida ao guia de onda harmônica articulável (802, 1402).

14. Instrumento cirúrgico ultrassônico articulável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o limitador de curvatura total compreende um limitador de passada elétrico (1630) para evitar a transmissão de energia ultrassônica ao guia de onda harmônica articulável (802, 1402) quando o primeiro guia de onda flexível (1406) excede a condição predeterminada.

15. Instrumento cirúrgico ultrassônico articulável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o limitador de curvatura total compreende uma janela de visualização (1730) compreendendo uma ou mais graduações, em que a janela de visualização (1730) fornece uma indicação visual de um raio de curvatura local atual em relação à condição predeterminada.

16. Instrumento cirúrgico ultrassônico articulável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o limitador de curvatura total compreende um rastreador de deslocamento da frequência de ressonância (1830) configurado para gerar um sinal de controle quando o primeiro guia de onda flexível (1406) excede a condição predeterminada, em que o sinal de controle evita a transmissão de energia ultrassônica ao guia de onda harmônica articulável (802, 1402).

17. Instrumento cirúrgico ultrassônico articulável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: uma bainha flexível disposta sobre o guia de onda harmônica articulável (802, 1402); um braço de pinça acoplada de maneira giratória ao guia de onda harmônica articulável (802, 1402); em que o atuador de articulação (1420) compreende: uma primeira tira flexível (2420A); uma segunda tira flexível (2420B); um membro de articulação (2421) compreendendo um primeiro lado e um segundo lado, em que as primeira e segunda tiras flexíveis (2420A, 2420B) são acopladas aos respectivos primeiro e segundo lados do membro de articulação (2421), em que as primeira e segunda tiras flexíveis (2420A, 2420B) são transladáveis em uma direção proximal e uma direção distal para revolver o braço de pinça, e em que o membro de articulação (2421) é giratório ao redor de um ponto central para articular a bainha flexível.

18. Instrumento cirúrgico ultrassônico articulável, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que compreende um ou mais recursos de flexão configurados para fornecer uma tendência à flexão.

19. Instrumento cirúrgico, caracterizado pelo fato de que compreende: um punho (12); um transdutor ultrassônico (16) localizado no punho (12); um guia de onda harmônica articulável (802, 1402) acoplado ao transdutor ultrassônico (16), o guia de onda harmônica articulável (802, 1402) compreendendo: uma primeira seção de acionamento (1404) compre- endendo uma extremidade proximal e uma extremidade distal, a extremidade proximal configurada para se conectar a um transdutor ultrassônico (16); um primeiro guia de onda flexível (1406) acoplado à extremidade distal da primeira seção de acionamento (1404); e um atuador de extremidade (1408) se estendendo distalmente do primeiro guia de onda flexível (1406); um atuador de articulação (1420) para flexionar o primeiro guia de onda flexível (1406), e um limitador de curvatura total configurado para impedir que o primeiro guia de onda flexível (1406) exceda uma condição predeterminada; em que a condição predeterminada compreende um raio de curvatura local para impedir uma transmissão de energia ultrassônica para o guia de onda harmônica articulável (802, 1402) quando o primeiro guia de onda flexível (1406) excede a condição predeterminada.

20. Instrumento cirúrgico ultrassônico articulável, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que: a extremidade distal da primeira seção de acionamento (1404) e uma extremidade proximal do primeiro guia de onda flexível (1406) estão localizadas em um antinodo; e em que uma extremidade distal do primeiro guia de onda flexível (1406) e uma extremidade proximal do atuador de extremidade (1408) estão localizadas em um antinodo.

21. Instrumento cirúrgico ultrassônico articulável, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que um centro do primeiro guia de onda flexível (1406) está localizado em um antinodo.

22. Instrumento cirúrgico robótico, caracterizado pelo fato de que compreende: uma porção de montagem de instrumento (558) configurada para montagem em um sistema cirúrgico robótico, a porção de montagem de instrumento (558) compreendendo uma interface para se conectar mecanicamente e eletricamente ao instrumento cirúrgico robóti- co adaptado para uso com o sistema cirúrgico robótico; um transdutor ultrassônico (16) localizado na porção de montagem de instrumento (558); um guia de onda harmônica articulável (802, 1402) acoplado ao transdutor ultrassônico (16), o guia de onda harmônica articulável (802, 1402) compreendendo: uma primeira seção de acionamento (1404) compre-endendo uma extremidade proximal e uma extremidade distal, a extremidade proximal configurada para se conectar a um transdutor ultrassônico (16); um primeiro guia de onda flexível (1406) acoplado à extremidade distal da primeira seção de acionamento (1404); e um atuador de extremidade (1408) se estendendo distalmente do primeiro guia de onda flexível (1406); e um atuador de articulação (1420) para flexionar o primeiro guia de onda flexível (1406); e um limitador de curvatura total configurado para impedir que o primeiro guia de onda flexível (1406) exceda uma condição predeterminada; em que a condição predeterminada compreende um raio de curvatura local para impedir uma transmissão de energia ultrassônica para o guia de onda harmônica articulável (802, 1402) quando o primeiro guia de onda flexível (1406) excede a condição predeterminada.