BR112015021098B1 - Cobertura para uma junta de articulação e instrumento cirúrgico - Google Patents
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Abstract
instrumentos cirúrgicos articuláveis com vias condutoras para comunicação por sinal. a presente invenção refere-se a uma cobertura para uma junta de articulação, que é suportada em um conjunto de haste alongada de um instrumento cirúrgico, que é acoplado de forma operacional a um atuador de extremidade cirúrgico, que inclui pelo menos um condutor do efetor de extremidade no mesmo. a cobertura inclui pelo menos uma trajetória eletricamente condutiva, que se estende a partir da extremidade distal da cobertura para formar uma trajetória eletricamente condutiva a partir do condutor do efetor de extremidade até um condutor de haste no conjunto de haste alongada, enquanto facilita a operação da junta de articulação. várias disposições do condutor, facilitando a passagem da corrente elétrica entre um efetor de extremidade até um sistema de controle, através da junta de articulação, também são reveladas.
Description
[0001] A presente invenção refere-se a instrumentos cirúrgicos e, em várias modalidades, a instrumentos cirúrgicos de corte e grampeamento e cartuchos de grampos para os mesmos, que são projetados para cortar e grampear tecidos.
[0002] Os grampeadores cirúrgicos são usados frequentemente para posicionar grampos em tecidos moles para reduzir ou eliminar o sangra- mento do tecido mole, especialmente quando o tecido está sendo cortado transversalmente, por exemplo. Os grampeadores cirúrgicos, como um endocortador, por exemplo, podem compreender um efetor de extremidade que pode ser movido, ou articulado, em relação a um conjunto de haste alongada. Os efetores de extremidade são configurados frequentemente para prender o tecido mole entre o primeiro e o segundo membros de garra, onde o primeiro membro de garra inclui frequentemente um cartucho de grampos que é configurado para armazenar, de forma removível, grampos no mesmo, e o segundo membro de garra inclui frequentemente uma bigorna. Esses grampeadores cirúrgicos podem incluir um sistema de fechamento para articular a bigorna em relação ao cartucho de grampos.
[0003] Os grampeadores cirúrgicos, conforme descrito acima, po dem ser configurados para pivotar a garra fixa do efetor de extremidade em relação ao cartucho de grampos para capturar o tecido mole entre os mesmos. Em várias circunstâncias, a garra fixa pode ser configurada para aplicar uma força preensora ao tecido mole para segurar firmemente o tecido mole entre a garra fixa e o cartucho de grampos. Se um cirurgião não estiver satisfeito com o efetor de extremidade, entretanto, o cirurgião precisa ativar tipicamente um mecanismo de liberação no grampeador cirúrgico para pivotar a garra fixa em uma posição aberta e então reposi- cionar o efetor e extremidade. Consequentemente, os grampos são apli-cados tipicamente a partir do cartucho de grampos por um acionador que atravessa uma canaleta dentro do cartucho de grampos, e faz com que os grampos sejam deformados em contato com a garra e prendam as camadas do tecido mole. Frequentemente, como é conhecido na técnica, os grampos são posicionados em várias linhas ou filas de grampos, para prender de forma mais segura as camadas de tecido. O efetor de extremidade também inclui um elemento de corte como uma faca, por exemplo, que é avançado entre duas filas de grampos para seccionar o tecido mole após as camadas de tecido mole terem sido grampeadas.
[0004] Tais grampeadores cirúrgicos e efetores podem ser dimen sionados e configurados para serem inseridos em uma cavidade corporal através de um trocarte ou outra abertura de acesso. O efetor de extremidade é tipicamente acoplado a uma haste alongada que é dimensionada para passar através do trocarte ou abertura. O conjunto da haste alongada é frequentemente acoplado, de modo operável, a um cabo que dá suporte aos sistemas de controle e/ou ativa o controle da operação do efetor de extremidade. Para facilitar a localização e orientação apropriadas do efetor de extremidade dentro do corpo, muitos instrumentos cirúrgicos são configurados para facilitar a articulação do efetor de extremidade em relação a uma porção da haste alongada.
[0005] A discussão anteriormente mencionada se destina somente a ilustrar vários aspectos da técnica relacionada no campo da invenção no momento, e não deve ser tomada como uma negação do escopo das reivindicações.
[0006] Os recursos e vantagens desta invenção, e a maneira de obtê-los, se tornarão mais aparentes, e a invenção em si será mais bem compreendida, por meio da referência à descrição a seguir de modalidades da invenção, consideradas em conjunto com os desenhos anexos, sendo que:
[0007] A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um instrumento de grampeamento cirúrgico de uma forma da presente invenção;
[0008] A Figura 2 é uma outra vista em perspectiva do instrumen to cirúrgico da Figura 1 com uma porção da estrutura do cabo removida;
[0009] A Figura 3 é uma vista do conjunto explodida de uma disposi ção de efetor da presente invenção;
[00010] A Figura 4 é uma vista em seção transversal parcial de uma porção do efetor de extremidade e conjunto de haste alongada do instrumento cirúrgico das Figuras 1 e 2 com o conjunto da bigorna na posição aberta;
[00011] A Figura 5 é uma outra vista em seção transversal parcial do efetor de extremidade e uma porção do conjunto de haste alongada da Figura 4 com o conjunto de bigorna em uma posição fechada antes de disparar;
[00012] A Figura 6 é uma outra vista em seção transversal parcial do efetor de extremidade e do conjunto de haste alongada das Figuras 4 e 5 após o elemento de corte do tecido ter sido avançado para a posição mais distal dentro do efetor de extremidade;
[00013] A Figura 7 é uma vista em perspectiva de uma disposição de conjunto de acoplador da presente invenção;
[00014] A Figura 8 é uma vista do conjunto explodida do conjunto de acoplador da Figura 7;
[00015] A Figura 9 é uma vista em perspectiva da extremidade proximal do efetor de extremidade e da extremidade distal do conjunto de haste alongada e do conjunto de acoplador a ele afixada;
[00016] A Figura 10 é uma vista em elevação de uma vista proxi- mal do efetor de extremidade da figura 9;
[00017] A Figura 11 é uma vista em elevação da extremidade distal do conjunto de acoplador da figura 9;
[00018] A Figura 12 é uma vista em perspectiva do conjunto de uma porção do efetor de extremidade e do conjunto de haste alongada antes do acoplamento do efetor de extremidade a ele;
[00019] A Figura 13 é uma outra vista em perspectiva de uma porção de conjunto de efetor de extremidade e da haste alongada após o efetor de extremidade ter sido inicialmente engatado a uma porção do conjunto de acoplador do conjunto da haste alongada;
[00020] A Figura 14 é uma outra vista em perspectiva de componentes apresentados na Figura 13 após o efetor de extremidade ter sido acoplado à porção do conjunto de acoplador do conjunto da haste alongada;
[00021] A Figura 15 é uma vista em perspectiva de uma disposição de controle de articulação da presente invenção;
[00022] A Figura 16 é uma vista em perspectiva de uma porção de uma disposição de segmento da haste de articulação;
[00023] A Figura 17 é uma vista em perspectiva explodida de uma disposição de junta de articulação da presente invenção;
[00024] A Figura 18 é uma vista em perspectiva de uma disposição de junta de articulação da Figura 17;
[00025] A Figura 19 é uma vista superior de uma disposição de junta de articulação das Figuras 17 e 18;
[00026] A Figura 20 é uma vista em corte transversal dos componentes ilustrados na Figura 19;
[00027] A Figura 21 é uma outra vista em corte transversal da junta de articulação das Figuras 19 e 20;
[00028] A Figura 22 é uma outra vista em corte transversal da junta de articulação da Figura 21 em uma configuração articulada;
[00029] A Figura 23 é uma vista em perspectiva de uma disposição de sistema de disparo da presente invenção;
[00030] A Figura 24 é uma vista em perspectiva de um sistema de rotação do efetor de extremidade da presente invenção;
[00031] A Figura 25 é uma vista em perspectiva de uma porção de uma junta de articulação e conjunto acoplador da presente invenção;
[00032] A Figura 26 é uma vista em perspectiva de uma disposição de sistema de rotação de haste da presente invenção;
[00033] A Figura 27 é uma vista em perspectiva explodida do instrumento cirúrgico das Figuras 1 e 2;
[00034] A Figura 28 é uma vista explodida de uma disposição de montagem de atuador removível da presente invenção;
[00035] A Figura 28A é uma vista em elevação da extremidade de uma porção da disposição de montagem do atuador removível da Figura 28 fixada a uma disposição de conjunto de montagem de um motor;
[00036] A Figura 28B é uma vista em perspectiva de uma porção da disposição de montagem do atuador removível e da disposição do conjunto de montagem do motor da Figura 28A;
[00037] A Figura 29 é uma vista em corte transversal de uma porção de uma disposição de conjunto de cabo;
[00038] A Figura 30 é uma vista de conjunto explodida de uma montagem de atuador removível e conjunto de montagem de motor dentro das porções de estrutura do cabo;
[00039] A Figura 31 é uma vista do conjunto explodida de uma disposição de conjunto de montagem de motor;
[00040] A Figura 32 é uma outra vista de conjunto em corte transversal explodida da montagem do atuador removível e conjunto de montagem de motor dentro das porções de estrutura de cabo;
[00041] A Figura 33 é uma vista em elevação lateral de uma por- ção do conjunto de cabo com vários componentes omitidos por clareza;
[00042] A Figura 34 é uma vista em perspectiva inferior de uma disposição de interruptor da presente invenção;
[00043] A Figura 35 é uma vista do conjunto explodida da disposição de interruptor da Figura 34;
[00044] A Figura 36 é uma vista em corte transversal da porção da disposição de interruptor das Figuras 34 e 35 montada com o conjunto de cabo, sendo que a porção de controle do joy stick está em uma posição não ativada;
[00045] A Figura 37 é uma outra vista em corte transversal da disposição de interruptor da Figura 36 com a porção de controle do joy stick na posição ativada;
[00046] A Figura 38 é uma vista em corte transversal da disposição de interruptor da Figura 36;
[00047] A Figura 39 é uma vista em corte transversal da disposição de interruptor da Figura 37;
[00048] A Figura 40 é uma vista em elevação lateral da disposição de interruptor das Figuras 34-39;
[00049] A Figura 41 é uma vista em elevação frontal da disposição de interruptor das Figuras 34-40;
[00050] A Figura 42 é uma outra vista do conjunto explodida da disposição de interruptor das Figuras 34-41;
[00051] A Figura 43 é vista em elevação posterior de uma disposição de conjunto de controle com pá giratório em uma posição ativada;
[00052] A Figura 44 é uma outra vista em elevação posterior da disposição de conjunto de controle com pá giratório em uma outra posição ativada;
[00053] A Figura 45 é uma outra vista em seção transversal parcial de um efetor de extremidade e uma disposição de conjunto de haste alongada;
[00054] A Figura 46 é uma vista em perspectiva aumentada de uma porção de uma disposição de junta de articulação e disposição de conjunto acoplador com um efetor a ele acoplado;
[00055] A Figura 47 é uma vista em perspectiva de uma porção da disposição do conjunto de cabo com uma porção da estrutura do cabo removida;
[00056] A Figura 48 é uma vista em perspectiva de uma porção de um conjunto de cabo ilustrando uma disposição de acoplamento do condutor;
[00057] A Figura 49 é uma vista em perspectiva explodida de uma porção de uma outra disposição de conjunto de acoplador e disposição de junta de articulação;
[00058] A Figura 50 é uma vista em perspectiva de uma outra disposição da junta de articulação da presente invenção;
[00059] A Figura 51 é uma vista do conjunto explodida da disposição de junta de articulação da Figura 50;
[00060] A Figura 52 é uma vista em corte transversal da disposição da junta de articulação das Figuras 50 e 51;
[00061] A Figura 53 é uma outra vista em perspectiva em corte transversal da disposição da junta de articulação das Figuras 50-52;
[00062] A Figura 54 é uma vista em perspectiva de uma outra disposição da junta de articulação da presente invenção;
[00063] A Figura 55 é uma vista do conjunto explodida da disposição de junta de articulação da Figura 54;
[00064] A Figura 56 é uma vista em corte transversal parcial da disposição da junta de articulação das Figuras 54 e 55;
[00065] A Figura 57 é uma outra vista em corte transversal parcial da disposição da junta de articulação das Figuras 54-56;
[00066] A Figura 58 é uma outra vista em perspectiva em corte trans- versal parcial da disposição da junta de articulação das Figuras 54-57;
[00067] A Figura 59 é uma outra vista em perspectiva em corte transversal parcial da disposição da junta de articulação das Figuras 54-58 com a junta em uma orientação articulada;
[00068] A Figura 60 é uma outra vista em perspectiva em corte transversal parcial da disposição da junta de articulação das Figuras 54-59 com a junta em uma outra orientação articulada;
[00069] A Figura 61 é uma vista em perspectiva de uma outra disposição da junta de articulação da presente invenção;
[00070] A Figura 62 é uma outra vista em perspectiva da disposição da junta de articulação da Figura 60 em uma orientação articulada;
[00071] A Figura 63 é uma vista do conjunto explodida da junta de articulação das Figuras 61 e 62;
[00072] A Figura 64 é uma vista em corte transversal da disposição da junta de articulação das Figuras 61-63;
[00073] A Figura 65 é uma outra vista em perspectiva em corte transversal da disposição da junta de articulação das Figuras 61 -64;
[00074] A Figura 66 é uma outra vista em perspectiva em corte transversal da disposição da junta de articulação das Figuras 61-65 com a junta em uma orientação articulada;
[00075] A Figura 67 é uma vista em perspectiva de uma outra disposição de conjunto de montagem de motor da presente invenção;
[00076] A Figura 68 é uma vista em elevação frontal da disposição do conjunto de montagem do motor da Figura 67;
[00077] A Figura 69 é uma vista do conjunto explodida da disposição do conjunto de montagem do motor das Figuras 67 e 68;
[00078] A Figura 70 mostra uma vista em perspectiva de algumas formas de um efetor de extremidade eletrocirúrgico para uso com o instrumento cirúrgico;
[00079] A Figura 71 mostra uma vista em perspectiva de algumas formas de efetor de extremidade da Figura 70 com as garras fechadas e a extremidade distal de um elemento axialmente móvel em uma posição parcialmente avançada;
[00080] A Figura 72 é uma vista em perspectiva de algumas formas de elemento axialmente móvel do efetor de extremidade da Figura 70;
[00081] A Figura 73 é uma vista em corte de algumas formas do efe- tor de extremidade da Figura 70;
[00082] A Figura 74-75 ilustra uma forma de um efetor de extremidade ultrassônico para uso com o instrumento cirúrgico;
[00083] As Figuras 76-77 mostram vistas adicionais de uma forma do elemento axialmente móvel do efetor de extremidade da Figura 74;
[00084] A Figura 78 ilustra uma forma de um efetor de extremidade de grampo linear que pode ser usado com o instrumento cirúrgico;
[00085] A Figura 79 ilustra uma forma de um efetor de extremidade de grampo circular que pode ser usado com o instrumento cirúrgico;
[00086] A Figura 80 ilustra vários fios de energia exemplificadores para uso com o instrumento cirúrgico;
[00087] A Figura 81 ilustra várias hastes exemplificadoras para uso com o instrumento cirúrgico;
[00088] A Figura 82 é um diagrama de blocos do conjunto de cabo do instrumento cirúrgico mostrando vários elementos de controle;
[00089] A Figura 83 ilustra uma forma de várias porções de implemento de efetor de extremidade que compreendem circuitos como aqui descrito;
[00090] A Figura 84 é um diagrama em bloco apresentando uma forma de uma configuração de controle a ser implementada pelo circuito de controle para controlar o instrumento cirúrgico;
[00091] A Figura 85 é um fluxograma mostrando uma forma exempli- ficadora de um fluxo de processo para a implementação do algoritmo de controle da Figura 84;
[00092] A Figura 86 é um diagrama em bloco apresentando uma outra forma de uma configuração de controle a ser implementada pelo circuito de controle para controlar o instrumento cirúrgico;
[00093] A Figura 87 é um fluxograma mostrando uma forma exempli- ficadora de um fluxo de processo para a implementação do algoritmo de controle da Figura 86;
[00094] A Figura 88 ilustra uma forma de um instrumento cirúrgico que compreende uma estação retransmissora no cabo;
[00095] A Figura 89 ilustra uma forma de um efetor de extremidade com um módulo de sensor configurado para transmitir um sinal disposto nele;
[00096] A Figura 90 é um diagrama de bloco mostrando uma forma de um módulo de sensor;
[00097] A Figura 91 é um diagrama de bloco mostrando uma forma de uma estação retransmissora;
[00098] A Figura 92 é um diagrama de bloco mostrando uma forma de uma estação retransmissora configurada para converter um sinal de baixa potência recebido;
[00099] A Figura 93 é um fluxograma de uma forma de um método de retransmissão de um sinal indicativo de uma condição em um efetor de extremidade;
[000100] A Figura 94 ilustra uma porção distal de um instrumento que compreende uma parada mecânica como ilustrado na Figura 1, de acordo com certos aspectos aqui descritos;
[000101] A Figura 95 é um diagrama de um sistema adaptável para uso com uma parada eletromecânica que compreende uma fonte de energia, um sistema de controle e um motor de acionamento, de acordo com certos aspectos aqui descritos;
[000102] A Figura 96 é uma ilustração gráfica descrevendo a altera- ção em uma corrente com o passar do tempo, associada a um instrumento que compreende uma parada eletromecânica sem uma parada suave de acordo com certos aspectos aqui descritos;
[000103] A Figura 97 ilustra uma porção distal de um instrumento equipado com uma parada mecânica que compreende uma parada suave sendo que o elemento acionador é ativado para uma posição anterior para entrar em contato com a parada suave em uma segunda posição de uma extremidade do curso, de acordo com certos aspectos aqui descritos;
[000104] A Figura 98 ilustra o instrumento mostrado na Figura 97 sendo que o elemento acionado é ativado através da primeira posição da extremidade do curso até a segunda posição da extremidade do curso, de acordo com certos aspectos aqui descritos;
[000105] A Figura 99 é uma ilustração gráfica descrevendo a alteração em uma corrente com o passar do tempo, associada a um instrumento que compreende uma parada eletromecânica sem uma parada suave de acordo com certos aspectos aqui descritos;
[000106] A Figura 100 é uma vista em perspectiva de um conjunto de montagem de motor alternativo que emprega um conjunto de montagem direcionado por engrenagem de transmissão;
[000107] A Figura 101 é uma outra vista em perspectiva do conjunto de montagem do motor da Figura 100 com a estrutura da haste distal omitida para clareza;
[000108] A Figura 102 é uma outra vista em perspectiva do conjunto de montagem do motor das Figuras 100 e 101;
[000109] A Figura 103 é uma vista em corte transversal do conjunto de montagem do motor das Figuras 100-102; e
[000110] A Figura 104 é uma vista do conjunto de montagem do motor das Figuras 100-103.
[000111] A Figura 105 ilustra uma forma de um instrumento cirúrgico que compreende um efetor de extremidade esticado com sensor em um estado articulado.
[000112] A Figura 106 ilustra o instrumento cirúrgico da Figura 105 em um estado esticado.
[000113] A Figura 107 ilustra uma forma de um efetor de extremidade esticado com sensor inserido no sobre tubo.
[000114] A Figura 108 ilustra uma forma de um efetor de extremidade esticado com sensor inserido em um sobre tubo cirúrgico em um estado articulado.
[000115] A Figura 109 ilustra uma forma de um efetor de extremidade esticado com sensor em um estado articulado.
[000116] A Figura 110 ilustra uma forma de um efetor de extremidade esticado com sensor da Figura 109 em um estado esticado.
[000117] A Figura 111 ilustra uma forma de um anel magnético para usar com um efetor de extremidade esticado com sensor.
[000118] A Figura 112 ilustra uma forma de um efetor de extremidade esticado com sensor compreendendo um sensor magnético.
[000119] A Figura 113 ilustra uma forma de sensor de lingueta magnético.
[000120] A Figura 114 ilustra uma forma de uma plataforma de controle de motor modular.
[000121] A Figura 115 ilustra uma forma de uma plataforma de controle de motor modular que compreende múltiplos pares de controlador por motor.
[000122] A Figura 116 ilustra uma forma de uma plataforma de controle de motor modular que compreende um controlador mestre e um controlador escravo.
[000123] A Figura 117 ilustra uma forma de um processo de controle implementável por um instrumento cirúrgico controlado por motor múltiplo.
[000124] A requerente do presente pedido também é a autora dos seguintes pedidos de patente que foram depositados na mesma data do presente pedido e que estão, todos, incorporados em sua totalidade à presente invenção por meio da referência: - Pedido de patente US intitulado "Rotary Powered Surgical Instruments With Multiple Degrees of Freedom", n° do documento do procurador END7195USNP/120287; - Pedido de patente US intitulado "Rotary Powered Articula-tion Joints For Surgical Instruments", n° do documento do procurador END7188USNP/120280; - Pedido de patente US intitulado "Thumbwheel Switch Arrangements For Surgical Instruments", n° do documento do procurador END7189USNP/120281; - Pedido de patente US intitulado "Joystick Switch Assemblies For Surgical Instruments", n° do documento do procurador END7192USNP/120284; - Pedido de patente US intitulado "Electromechanical Soft Stops For Surgical Instruments", n° do documento do procurador END7196USNP/120288; - Pedido de patente US intitulado "Electromechanical Surgical Device With Signal Relay Arrangement", n° do documento do procurador END7190USNP/120282; - Pedido de patente US intitulado "Sensor Straightened End Effector During removal Through Trocar, n° do documento do procurador END7193USNP/120285; - Pedido de patente US intitulado "Multiple Processor Motor Control For Modular Surgical Device", n° do documento do procurador END7091USNP/120283; e - Pedido de patente US intitulado "Control Methods for Sur- gical Instruments with Removable Implement Portions", n° do documento do procurador END7194USNP/120286.
[000125] Certas modalidades exemplificadoras serão agora descritas para propiciar o entendimento geral dos princípios da estrutura, da função, da fabricação e do uso dos dispositivos e métodos descritos aqui. Um ou mais exemplos destas modalidades estão ilustrados nos desenhos anexos. Os elementos versados na técnica entenderão que os dispositivos e os métodos especificamente descritos na presente invenção e ilustrados nos desenhos anexos são modalidades exemplificadoras não limitadoras, e que o escopo das várias modalidades da presente invenção é definido somente pelas reivindicações. As características ilustradas ou descritas em relação a uma modalidade exemplificadora podem ser combinadas com as características de outras modalidades. Tais modificações e variações se destinam a estar incluídas no escopo da presente invenção.
[000126] Os termos "compreender" (e qualquer forma de compreender como "compreende" e "compreendendo"), "ter" (e qualquer forma de ter, como "tem" e "tendo"), "incluir" (e qualquer forma de incluir, como "inclui" e "incluindo") e "conter" (e qualquer forma de conter, como "contém" e "contendo") são verbos de ligação aberta. Como resultado, um sistema, dispositivo ou aparelho cirúrgico que "compreende", "tem", "inclui" ou "contém" um ou mais elementos possui aquele um ou mais elementos, mas não está limitado a possuir apenas aquele um ou mais elementos. Da mesma forma, um elemento de um sistema, dispositivo ou aparelho cirúrgico que "compreende", "tem", "inclui" ou "contém" um ou mais elementos possui aquele um ou mais elementos, mas não está limitado a possuir apenas aquele um ou mais elementos.
[000127] Os termos "proximal" e "distal" são usados na presente invenção com referência a um clínico manipulando a porção de cabo do instrumento cirúrgico. O termo "proximal" se refere à porção mais pró- xima ao médico, e o termo "distal" se refere à porção situada mais distante do clínico. Também será entendido que, por uma questão de conveniência e clareza, termos espaciais como "vertical", "horizontal", "para cima" e "para baixo" podem ser usados na presente invenção com relação aos desenhos. Entretanto, os instrumentos cirúrgicos podem ser usados em muitas orientações e posições, e não se pretende que esses termos sejam limitadores e/ou absolutos.
[000128] São fornecidos vários dispositivos e métodos exemplificado- res para a realização de procedimentos cirúrgicos laparoscópicos e mi-nimamente invasivos. Entretanto, aqueles versados na técnica entenderão prontamente que os vários métodos e dispositivos aqui descritos podem ser usados em inúmeros procedimentos cirúrgicos e aplicações incluindo, por exemplo, aqueles em conjunto com procedimentos cirúrgicos abertos. À medida que a presente descrição detalhada avança, elementos versados na técnica entenderão adicionalmente que os vários instrumentos apresentados na presente invenção podem ser inseridos em um corpo de qualquer modo, como através de um orifício natural, através de uma incisão ou perfuração formada no tecido, etc. As porções funcionais ou porções de efetor de extremidade dos instrumentos podem ser inseridas diretamente no corpo de um paciente ou podem ser inseridas por meio de um dispositivo de acesso que tenha um canal de trabalho através do qual o efetor de extremidade e a haste alongada de um instrumento cirúrgico podem ser avançados.
[000129] Passando para os desenhos em que números iguais indicam componentes iguais ao longo das várias vistas, as Figura 1-3 demonstram um instrumento cirúrgico 10 que é capaz de aplicar movimentos de ativação giratórios para uma porção de implementação 100 acoplada de forma operacional a ela. Como será discutido em mais detalhes abaixo, o instrumento 10 pode ser efetivamente empregado com uma variedade de diferentes implementações que podem ser intercambiáveis acopla- das ao instrumento 10. A disposição das Figuras 1 e 2, por exemplo, é mostrada acoplada a um efetor de extremidade 102 que é configurado para cortar e grampear o tecido. Entretanto, outas disposições de implementação também podem ser operadas pelo instrumento 10.
[000130] O efetor de extremidade 102 apresentado nas Figuras 1-6 inclui um elemento de canal alongado 110 que pode ser configurado para dar suporte de forma operacional e removível a um cartucho de grampo 130. O cartucho de grampo 130 pode incluir uma superfície superior ou deck de cartucho 132 que inclui uma pluralidade de bolsos de grampos 134 que são dispostos em linhas de maneira escalonada em cada lado de uma fenda alongada 136. Consulte a Figura 3. Uma pluralidade de grampos cirúrgicos 140 é suportada nos acionadores de grampos correspondentes 138 que são suportados de forma operável dentro dos bolsos de grampos 134. Como pode ser visto na Figura 3, em uma forma, o efetor de extremidade 102 inclui uma base de extremidade 150 que é configurado para ser acoplado a uma extremidade proximal do cartucho de grampos 130 e posicionado dentro de uma extremidade proximal do canal alongado 110. Por exemplo, a base de extremidade 150 pode ser formada por abas com travas que se estendem distalmente 152 que são configuradas para serem recebidas em fendas de trava correspondentes 142 no deck do cartucho 132. Além disso, a base de extremidade 150 pode ser fornecida com ressaltos de fixação se estendendo lateralmente 154 para fixar a base de extremidade 150 ao canal alongado 110. Por exemplo, os ressaltos de fixação 154 podem ser configurados para serem recebidos nos orifícios de fixação correspondentes 112 no canal alongado 110.
[000131] Em uma forma, a base de extremidade 150 inclui uma fenda disposta centralmente 156 que é configurada para suportar um elemento de corte de tecido 160 e deslizador 170. O elemento de cor- te de tecido 160 pode incluir uma porção do corpo 162 que tem uma porção de corte de tecido 164 nele ou de outra forma fixado a ele. A porção do corpo 162 pode ser rosqueada em um parafuso de acionamento de efetor de extremidade 180 que é montado de forma giratória dentro do canal alongado 110. O deslizador 170 é suportado para trajetória axial em relação ao parafuso de acionamento do efetor de extremidade 180 e pode ser configurado para fazer interface com a porção do corpo 162 do elemento de corte de tecido 160. À medida de o elemento de corte de tecido 160 é direcionado distalmente, o deslizador 170 é direcionado distalmente pelo elemento de corte de tecido 160. À medida que o deslizador 170 é direcionado distalmente, as cunhas 172 formadas nele servem para avançar os acionadores 138 para cima dentro do cartucho de grampos 130.
[000132] O efetor de extremidade 102 pode adicionalmente incluir um conjunto de bigorna 190 que é suportado para movimento seletivo em relação ao cartucho de grampos 130. Em pelo menos uma forma, o conjunto da bigorna 190 pode compreender uma primeira porção da bigorna 192 que é acoplada a uma porção posterior da bigorna 194 e uma porção superior da bigorna 196. A porção posterior da bigorna 194 pode ter um par de moentes emergindo lateralmente 198 que são configurados para serem recebidos em orifícios ou cavidade de mo- entes correspondentes 114 no canal alongado 110 para facilitar o trajeto móvel ou giratório do conjunto da bigorna 190 em relação ao canal alongado 110 e o cartucho do grampo 130 nele suportado.
[000133] O elemento de corte do tecido 160 pode ser fornecido com uma parte de abas ativadoras emergindo lateralmente 166 que são configuradas para serem recebidas de forma deslizante dentro das fendas 199 no conjunto da bigorna 190. Além disso, o elemento de corte de tecido 160 pode adicionalmente ter um pé 168 que é dimensionado para engatar uma porção inferior do canal alongado 110 de modo que, à me- dida que o elemento de corte do tecido 160 é distalmente ativado, as abas 166 e pé 168 fazem com que o conjunto da bigorna 190 se mova para uma posição fechada. As abas 166 e o pé 168 podem servir para espaçar o conjunto de bigorna 190 em relação ao cartucho de grampos 130 em um espaçamento desejado quando o tecido é cortado e grampeado. A primeira porção da bigorna 192 pode ter uma formação de grampo na parte inferior 193 nela para formar os grampos cirúrgicos 140 à medida que são direcionados para entrar em contato com eles. A Figura 4 ilustra a posição do conjunto da bigorna 190 e o elemento de corte 160 quando o conjunto da bigorna 190 está em uma posição aberta. A Figura 5 ilustra a posição do conjunto da bigorna 190 e o elemento de corte 160 após o conjunto da bigorna 190 foi fechado, mas antes do elemento de corte de tecido 160 avançou distalmente ou "disparou". A Figura 6 ilustra a posição do elemento de corte de tecido 160 após ser avançado para sua posição mais distal dentro do cartucho de grampos 130.
[000134] O parafuso de acionamento do efetor de extremidade 180 pode ser suportado de forma giratória dentro do canal alongado 110. Em uma forma, por exemplo, o parafuso de acionamento do efetor de extremidade 180 pode ter uma extremidade proximal 182 que é acoplada a um elemento de fixação do eixo de acionamento 184 que é configurado para fazer a interface com um conjunto acoplador 200. O elemento de fixação do eixo de acionamento 184 pode ser configurado para ser fixado à extremidade proximal 182 do parafuso de acionamento do efetor de extremidade 180. Por exemplo, o elemento de fixação do eixo de acionamento 184 pode ter uma protrusão em formato hexagonal 186 se estendendo a partir dele que é adaptado para ser recebido de forma não giratória em um soquete hexagonal que compreende uma porção de um sistema de disparo de forma geral designado como 500. A rotação do parafuso de acionamento do efe- tor de extremidade 180 em uma primeira direção faz o elemento de corte do tecido 160 se mover na direção distal. Em várias formas, o cartucho de grampos 130 pode ser adaptado com um par de amortecedores 174 que servem para amortecer o deslizador 170 à medida que alcança sua posição mais distal dentro do canal alongado 110. Os amortecedores 174 podem, cada um, ter uma mola 176 para fornecer ao amortecedor uma quantidade desejada de amortecedor. Conjunto de Acoplador de Efetor de Extremidade
[000135] Várias formas de implementações 100 podem ser acoplador de forma operacional ao instrumento cirúrgico 10 por meio de um conjunto de acoplador 200. Uma forma de conjunto de acoplador 200 é ilustrada nas Figuras 7-14. O conjunto de acoplador 200 pode incluir um segmento de estrutura do acoplador 202 que é configurado para suportar de forma operacional de um conjunto de engrenagem de transmissão, coletivamente designada como 220. Em pelo menos uma forma, o conjunto de engrenagem de transmissão 220 inclui uma engrenagem de entrada 222, uma engrenagem de transferência 228 e uma engrenagem de saída 232. Consulte a Figura 8. A engrenagem de entrada 222 é montada ou formada em uma haste de entrada 224 que é suportada de forma giratória pelos primeiro e segundo elementos de anteparo 204, 206. A haste de entrada 224 tem uma extremidade proximal 226 que é configurada para combinar com o segmento de haste de disparo distal 510 que compreende uma porção de um sistema de disparo exclusivo e novo 500 que será descrito em mais detalhes abaixo. Por exemplo, a extremidade proximal 226 pode ser confi-gurada com um formato em corte transversal hexagonal para inserção não giratória em um soquete em formato hexagonal 512 formado em uma extremidade distal de um segmento de haste de disparo 510. A engrenagem de transferência 228 pode ser montada ou formada em uma haste de transferência 230 que é suportada de forma giratória pe- los primeiro e segundo elementos de anteparo 204, 206. A engrenagem de saída 232 pode ser montada ou formada em um eixo de acionamento de saída 234 que é suportado de forma giratória pelos primeiro e segundo elementos defletores 204, 206. Para propósitos de conjunto, a extremidade distal 236 do eixo de transmissão de saída 234 pode ser configurada para ser fixada de modo não giratório a um so- quete de saída 238 que emerge distalmente para fora através de uma tampa da extremidade distal 210. Em uma disposição, a tampa da extremidade distal 210 pode ser fixada à estrutura de acoplador 202 por prendedores 208 ou quaisquer outras disposições de prendedor adequadas. O soquete de saída 238 pode ser preso por um pino à extremidade distal 236 do eixo de transmissão de saída 234. O soquete de saída 238 pode ser configurado para combinar de forma não giratória com o elemento de fixação do eixo de transmissão 184. Por exemplo, o soquete de saída 238 pode ser configurado com um formato hexagonal de modo que possa combinar com a protrusão hexagonal 186 no elemento de fixação do eixo de transmissão 184. Além disso, para facilitar a fixação operacional do implemento 100 ao conjunto do acoplador 200, um ressalto de fixação pode ser formado ou fixado à tampa da extremidade 210.
[000136] Uma disposição do conjunto do acoplador 200 pode adicio-nalmente incluir um conjunto de travamento em geral designado como 240. Em pelo menos uma forma, o conjunto de travamento 240 inclui um elemento de travamento de compressão de mola ou pino 242 que é suportado de forma móvel em uma fenda de travamento 214 formada no segmento de estrutura do acoplador 202. O pino de travamento 242 pode ser configurado para se mover axialmente dentro da fenda de travamento 214 de modo que sua extremidade de travamento 244 emerja através de um orifício 211 na tampa da extremidade 210. Consulte a Figura 8. Uma mola de travamento 246 é envolva no pino de travamento 242 para comprimir o pino 242 dentro da fenda de trava- mento 214 na direção distal "DD". Um braço ativador 248 pode ser formado sobre ou fixado ao pino de travamento 242 para possibilitar que o usuário aplica um movimento de destravamento ao pino de tra- vamento 242 na direção proximal "DP".
[000137] Como pode ser visto nas Figuras 3, 9 e 10, o canal alongado 110 do efetor de extremidade 102 pode ter uma parede de extremidade proximal 116 que tem uma abertura de acoplamento 118 formada nela para receber o ressalto de fixação 212. Em uma disposição, por exemplo, o ressalto de fixação 212 pode incluir uma porção de gargalo 213 que tem uma cabeça de fixação em forma de cogumelo 215 formada nele. A abertura de acoplamento 118 pode ter uma primeira porção circular 120 dimensionada para possibilitar que a cabeça de fixação 215 seja inserida nela. A abertura de acoplamento 118 pode adicionalmente ter ima fenda estreita 122 nela formada que é dimensionada para capacitar que o gargalo 213 seja recebido nela. A parede da extremidade proximal 116 pode adicionalmente ter um orifício de tra- vamento 124 para receber a extremidade distal 244 do pino de trava- mento 242 nele.
[000138] Um método de fixação de um efetor de extremidade 102 ao conjunto de acoplamento 200 do instrumento cirúrgico 10 pode ser en-tendido a partir da referência às Figuras 12-14. Por exemplo, para fixar o efetor de extremidade 102 ao conjunto de acoplamento 200, o usuário pode alinhar a protrusão hexagonal 186 no elemento de fixação do eixo de transmissão 184 com o soquete de saída hexagonal 238. Da mesma forma, a cabeça em formato de cogumelo 215 pode ser alinhada com a porção de abertura circular 120 da abertura de acoplamento 118, como ilustrado nas Figuras 9 e 12. O usuário pode, então, inserir axialmente a protrusão 186 no soquete 238 e a cabeça de fixação 215 na abertura de acoplamento 118, como mostrado na Figura 13. Depois disso, o usuário pode girar o efetor de extremidade 102 (representado pela seta "R" na Figura 14) para fazer o gargalo 213 entrar na fenda 122 e possibilitar que a extremidade distar 244 do pino de travamento 242 se encaixe no orifício de travamento 124 para evitar rotação relativa adicional entre o efetor de extremidade 102 e o conjunto de acoplamento 200. Tal disposição serve para acoplar de forma operacional o efetor de extremidade 102 ao instrumento cirúrgico 10.
[000139] Para separar o efetor de extremidade 102 do conjunto de acoplamento 200, o usuário pode aplicar um movimento de destrava- mento ao braço ativador 246 para comprimir o pino de travamento na direção proximal "DP". Tal movimento do pino de travamento 242 faz a extremidade distal 244 do pino de travamento 242 se mover para fora do orifício de travamento 124 na parede da extremidade 116 do canal alongado 110. O usuário fica, então, livre para girar o efetor de extremidade 102 em relação ao conjunto de acoplamento na direção oposta para mover a porção do gargalo 213 do botão de fixação 212 para fora da fenda 122 para possibilitar que a cabeça de fixação 215 seja axialmente puxada para fora da abertura de acoplamento 118 no efetor de extremidade 102 para dessa forma separar o efetor de extremidade 102 do conjunto de acoplamento 200. Como pode ser visto pelo acima exposto, o conjunto de acoplamento 200 fornece uma disposição exclusiva e nova para acoplar de forma operacional um implemento cirúrgico 100 que é operável através da aplicação de movimento(s) de acionamento rotativo ao instrumento cirúrgico 10. Em particular, o conjunto de acoplamento 200 possibilita uma variedade de diferentes implementos cirúrgicos 100 ou efetores de extremidade 102 a serem acoplados de forma operacional ao conjunto de haste alongada 30 do instrumento cirúrgico 10.
[000140] Como pode ser visto nas Figuras 1 e 2, o conjunto de haste alongada 30 pode definir um eixo da haste A-A. Em pelo menos uma forma, o conjunto de haste alongada 30 pode incluir um sistema de articulação 300 para articular de forma seletiva o efetor de extremidade 102 ao redor de um eixo de articulação B-B que é substancialmente transversal ao eixo da haste A-A. Uma forma de sistema de articulação 300 é mostrada nas Figuras 15 e 16. Como pode ser visto nestas Figuras, o sistema de articulação 300 pode incluir uma junta de articulação energi- zada 310. Em pelo menos uma disposição, a junta de articulação 310 inclui uma porção de junta distal ou uma forquilha distal 312 que é suportada de forma giratória em uma porção de polo se estendendo de forma proximal 203 do segmento da estrutura do acoplador 202 por uma engrenagem de estrutura distal 314. Consulte a Figura 20. A forquilha distal 312 pode ser fixada de forma articulada à porção da junta proximal ou forquilha proximal 330 por meio de um pino articulado 332 que define o eixo de articulação B-B. Consulte a Figura 18. A forquilha distal 312 pode incluir um polo de fixação emergindo distalmente 316 que é dimensionado para ser recebido dentro da extremidade proximal do segmento da estrutura do acoplador 202. O polo de fixação 316 pode ter uma ranhura anular 318 nele que é configurado para receber os pinos de fixação 320 nele. Consulte a Figura 8. Os pinos de fixação 320 servem para fixar o segmento de estrutura de acoplador 202 à forquilha distal 312 de modo que o segmento da estrutura do acoplador 202 possa girar em relação à forquilha distal 312 ao redor do eixo da haste A-A. Como pode ser visto na Figura 20, o segmento da haste de disparo distal 510 se estende através da porção do polo 203 do segmento de estrutura de acoplador 202 e é suportado de forma giratória em relação a ele por uma engrenagem de haste de disparo distal 322 montado dentro da porção do polo 203.
[000141] Para facilitar a aplicação de um movimento de acionamento giratório ou de disparo ao efetor da extremidade 102, bem como para facilitar a rotação do efetor de extremidade 102 em relação à haste alongada 30 ao redor do eixo da haste A-A ao mesmo tempo que mantém a habilidade de articular o efetor de extremidade 102 em relação ao conjunto da haste alongada 30 ao redor do eixo de articulação B-B, a junta de articulação 310 pode incluir um conjunto de engrenagem "aninhada" exclusiva e nova, genericamente designada como 350 e que está localizada dentro de uma área de engrenagem 351 entre a forquilha distal 312 e a forquilha proximal 330. Consulte as Figuras 1820. Em pelo menos uma forma, por exemplo, o conjunto de engrenagens aninhado 350 pode incluir um trem de engrenagens de eixo de acionamento interno ou "primeiro trem de engrenagens" 360 que é "aninhado" com um trem de engrenagens de efetor de extremidades externo ou "segundo trem de engrenagens" 380. Como usado aqui, o termo "aninhado" pode significar que nenhuma porção do primeiro trem de engrenagens 360 se estende radialmente para fora além de qualquer porção do segundo trem de engrenagens 380. Tal disposição de engrenagem exclusiva e nova é compacta e facilita a transferência dos movimentos de controle giratório para o efetor de extremidade enquanto também capacita a porção da forquilha distal para se articular em relação à porção da forquilha proximal. Como será discutido em mais detalhes abaixo, o trem de engrenagens do eixo acionador interno 360 facilita a aplicação dos movimentos de disparo ou acionamento giratório a partir de um segmento da haste de disparo proximal 520 para o segmento de haste de disparo distal 510 através da junta de articulação 310. Da mesma forma, o trem de engrenagens do efetor de extremidade externo 380 facilita a aplicação dos movimentos de controle giratório ao conjunto de acoplador 200 a partir de um sistema de rotação de efetor de extremidade 550 como será discutido em mais detalhes abaixo.
[000142] Em pelo menos uma forma, por exemplo, o trem de engrenagens do eixo de acionamento 360 pode incluir uma engrenagem cô- nica do eixo de acionamento distal 362 que pode ser fixado à extremidade proximal do segmento de haste de disparo distal 510 por um parafuso 364. Consulte a Figura 17. O trem de engrenagens do eixo de acionamento interno 360 também pode incluir uma engrenagem cônica do eixo de acionamento 366 que é fixada ao segmento de haste de disparo proximal 520 por um parafuso 368. Consulte a Figura 20. Além disso, o trem de engrenagens do eixo de acionamento interno 360 pode adicionalmente incluir uma engrenagem de transferência de eixo de acionamento 370 que é montada em um rolamento de engrenagem de transferência 374 que é montado em um de transmissão transversal 372. Consulte a Figura 17. Tal trem de engrenagens de eixo de acionamento 360 pode facilitar a transferência dos movimentos de acionamento giratório a partir do segmento da haste de disparo proximal 520 através da junta de articulação 310 ao segmento de haste de disparo distal 510.
[000143] Como indicado acima, o conjunto de engrenagens aninhado 350 também inclui um trem de engrenagens 380 de efetor de extremidade externo que facilita a aplicação dos movimentos de controle giratórios para o conjunto acoplador 200 a partir do sistema de rotação do efetor de extremidade 550 através da junta de articulação 310. Em pelo menos uma forma, o trem de engrenagens do efetor de extremidade 380 pode, por exemplo, incluir uma engrenagem cônica de saída 382 que é não giratória (por exemplo, chaveado) na porção de polo que se estende pro- ximalmente 203 do segmento de estrutura do acoplador 202. O trem de engrenagens do efetor de extremidade externo 380 pode adicionalmente incluir uma engrenagem cônica de entrada 384 que é fixada de forma não giratória (por exemplo, chaveada em) a um segmento da haste de rotação proximal 552 do sistema de rotação do efetor de extremidade 550. Além disso, o trem de engrenagens do efetor de extremidade externo 380 pode adicionalmente incluir uma engrenagem de transferência de haste de rotação 388 que é montada em um rolamento de engrenagem de transferência externo 386 que é suportado no pino articulado se estendendo transversalmente 332. Consulte a Figura 17. O pino articulado 332 se estende através do eixo de transmissão transversal oco 372 e serve para prender a forquilha distal 312 à forquilha proximal 330 para articulação ao redor do eixo de articulação transversal B-B. A haste de articulação 332 pode ser retida na posição por clipes de mola 334. A junta de articulação exclusiva e nova 310 e o conjunto de engrenagens aninhado 350 facilitam a transferência de vários movimentos de controle do conjunto do cabo 20 através do conjunto da haste alongada 30 para o efetor de extremidade 102 ao mesmo tempo que capacita o efetor de extremidade 102 a girar ao redor do eixo da haste alongada A-A e articular ao redor do eixo de articulação B-B.
[000144] A articulação do efetor de extremidade 102 ao redor do eixo de articulação B-B em relação ao conjunto da haste alongada 30 pode ser realizada por um sistema de controle de articulação 400. Em várias formas, o sistema de controle de articulação 400 pode incluir um motor de controle de articulação 402 que é suportado de forma operacional no conjunto de cabo 20. Consulte a Figura 15. O motor de controle de articulação 402 pode ser acoplado a um conjunto de acionamento de articulação 410 que é suportado de forma operável em uma montagem de acoplamento separável 700 que é suportado de forma removível no conjunto do cabo 20 como será discutido em mais detalhes abaixo. Em pelo menos uma forma, o conjunto de acionamento de articulação 410 pode incluir um segmento de eixo de acionamento de articulação proximal 412 que é suportado de forma giratória em um conjunto de estrutura de haste 710 da montagem de acionamento separável 700. Consulte as Figuras 27 e 28. Por exemplo, o segmento de haste de acionamento de articulação proximal 412 pode ser suportado de forma giratória dentro de uma porção da estrutura da haste distal 712 por meio de engrenagens de articulação 414. Além disso, o segmento de haste de acionamento de articulação proximal 412 pode ser suportado de forma giratória em uma porção de estrutura de haste proximal 714 por meio de engrenagens 415. Consulte a Figura 28. O sistema de controle de articulação 400 pode adicionalmente compreender um segmento de eixo de articulação proximal 420 que é direcionado de forma rotativa ao redor do eixo da haste A-A pelo motor de controle de articulação 402. Como pode ser visto na Figura 15, o conjunto de acionamento de articulação 410 também pode incluir um par de polias de acionamento de articulação 416, 417 que servem para acionar a coreia de acionamento da articulação 418. Dessa forma, a ativação do motor de controle de articulação 402 pode resultar na rotação do segmento da haste de articulação proximal 420 ao redor do eixo da haste A-A. Consulte a Figura 15.
[000145] Como pode ser visto nas Figuras 15 e 16, o segmento da haste de articulação proximal 420 tem uma porção rosqueada 422 que é adaptada para combinar de forma rosqueada com uma ligação de acionamento de articulação 424. A rotação do segmento da haste de acionamento da articulação distal 420 em uma primeira direção pode ativar axialmente a ligação de acionamento da articulação 424 na direção distal "DD" e a rotação do segmento da haste de acionamento da articulação distal 420 em uma direção oposta ou segunda direção pode fazer a ligação do acionamento da articulação 424 se mover axialmente na direção proximal "DP". A ligação do acionamento da articulação 424 pode ser presa a uma barra de articulação 426 por um pino 428. A barra de articulação 426 pode, por sua vez, ser presa à forquilha distal 312 pelo pino 429. Consulte a Figura 17. Dessa forma, quando o médico deseja articular o efetor de extremidade 102 ou o implemento 100 ao redor do eixo de articulação B-B em relação ao conjunto de haste alongada 30, o médico ativa o motor de controle da articulação 402 para fazer o motor de controle de articulação 402 girar o segmento da haste de articulação proximal 420 para, dessa forma, ativar a barra de articulação 426 na direção desejada para pivotar a forquilha distal 312 (e efetor de extremidade 102 ali fixado) na direção desejada. Consulte as Figuras 21 e 22. Sistema de Disparo
[000146] Como indicado acima, o efetor de extremidade 102 pode ser operado por movimentos controlados giratórios aplicados ao parafuso de acionamento do efetor de extremidade 180 por meio de um sistema de disparo 500 que inclui o segmento de haste de disparo distal 510 e segmento de haste de disparo proximal 520. Consulte a Figura 23. O segmento de haste de disparo proximal 520 compreende uma porção do conjunto de haste alongada 30 e pode ser suportado de forma giratória dentro de um segmento da haste de rotação proximal oca 552 por meio de um mancal de engrenagens distal 522. Consulte a Figura 20. Novamente em referência à Figura 23, em pelo menos uma forma, o sistema de disparo 500 inclui um motor de disparo 530 que é suportado de forma operacional no conjunto de cabo 20. Uma extremidade proximal do segmento de haste de disparo proximal 520 pode ser suportada de forma giratória dentro da montagem de acionamento separável 700 e ser configurada para ser acoplada ao motor de disparo 530 da forma discutida em mais detalhes abaixo. Como pode ser visto na Figura 30, a extremidade proximal do segmento da haste de disparo proximal 520 pode ser suportada de forma giratória em um rolamento de pressão 524 montado com a placa de anteparo distal 722 do conjunto de anteparo de montagem de acionamento 720. O acionamento do motor de disparo 530 finalmente resultará na rotação do parafuso de acionamento do efe- tor de extremidade 180 para aplicar o movimento de controle giratório ao efetor de extremidade 102. Sistema de Rotação do Efetor de Extremidade
[000147] Em várias formas, o instrumento cirúrgico 10 pode também incluir um sistema de rotação do efetor de extremidade ou "sistema de rolagem distal" 550 para girar seletivamente o efetor de extremidade 102 em relação ao conjunto da haste alongada 30 ao redor do eixo da haste A-A. O sistema de rotação do efetor de extremidade 550 pode incluir o segmento de haste de rotação proximal 552 que também compreende uma porção do conjunto de haste alongada 30. Como pode ser visto na Figura 20, o segmento de haste de rotação proximal 552 pode ser suportado de forma giratória dentro da forquilha proximal 330 por uma engrenagem distal 554 e uma engrenagem proximal 556. Além disso, o segmento de haste de rotação proximal 552 pode ser suportado de forma giratória do segmento da haste de articulação proximal 420 por uma manga de engrenagem distal 558 e uma engrenagem proximal 559. Consulte as Figuras 20 e 30. A extremidade proximal do segmento da haste de rotação proximal 552 também pode ser suportada de forma giratória dentro de um conjunto de anteparo de montagem de acionamento 720 por uma engrenagem proximal 555, como pode ser visto na Figura 30.
[000148] Em pelo menos uma forma, o sistema de de rotação do efe- tor de extremidade 550 pode incluir um motor de rotação do efetor de extremidade ou "rolagem distal" 560 que é suportado de forma operacional no conjunto de cabo 20. Consulte a Figura 24. O motor de rotação do efetor de extremidade 560 pode ser acoplado a um conjunto de acionamento de rotação 570 que é suportado de forma operacional na montagem de acionamento separável 700. Em pelo menos uma forma, o conjunto de acionamento de rotação 570 inclui um segmento de eixo de acionamento de rotação proximal 572 que é suportado de forma giratória no conjunto de estrutura da haste 710 da montagem de acionamento separável 700. Consulte a Figura 27. Por exemplo, o seg- mento de haste de acionamento de rotação proximal 572 pode ser suportado de forma giratória dentro de uma porção da estrutura da haste distal 712 por meio de engrenagens 576. Além disso, o segmento de haste de acionamento de articulação proximal 572 pode ser suportado de forma giratória em uma porção de estrutura proximal 714 por meio de engrenagens 577. Consulte a Figura 28. Como pode ser visto nas Figuras 24 e 28, o conjunto de acionamento de rotação 570 também pode incluir um par de polias de acionamento de rotação 574, 575 que servem para acionar uma correia de acionamento 578. Dessa forma, o acionamento do motor de rotação do efetor de extremidade 560 resultará na rotação do segmento da haste de rotação proximal 552 ao redor do eixo da haste A-A. A rotação do segmento da haste de rotação proximal 552 resulta na rotação do conjunto do acoplador 200 e finalmente do efetor de extremidade 102 a ele acoplado.
[000149] Várias formas do instrumento cirúrgico 10 podem também incluir um sistema de rotação de haste genericamente designada como 600. O sistema de rotação da haste também pode ser mencionado aqui como "sistema de rolagem proximal". Em pelo menos uma forma, o sistema de rotação da haste 600 inclui um segmento de haste externa proximal 602 que também compreende uma porção do conjunto de haste alongada 30. O segmento da haste externa proximal 602 tem uma extremidade distal 604 que é acoplado de forma não giratória à forquilha proximal 330. Como pode ser visto nas Figuras 19 e 26, a extremidade distal 604 tem um entalhe de alívio 606 nele para permitir o acionamento da barra de articulação 426 em relação a ele. O sistema de rotação da haste 600 pode incluir um motor de rotação de haste ou "rolagem proximal" 610 que é suportado de forma operacional em conjunto do cabo 20. O motor de rotação da haste 610 pode ser acoplado a um conjunto de acionamento de haste 620 que é suportado de forma operacio- nal na montagem de acionamento separável 700. Em pelo menos uma forma, o conjunto de acionamento da haste 620 inclui um segmento de eixo de acionamento proximal 622 que é suportado de forma giratória na porção da estrutura da haste distal 712 da montagem de acionamento separável 700 por meio de engrenagens 624. Consulte a Figura 28. Além disso, o segmento de haste de acionamento proximal 622 é suportado de forma giratória na porção de estrutura de eixo de acionamento proximal 714 por meio de engrenagem 626. Como pode ser visto nas Figuras 26 e 28, o conjunto de acionamento de haste 620 também pode incluir um par de polias de acionamento de rotação 630, 632 que servem para acionar uma correia de acionamento 634. A polia de acionamento 632 é fixada de forma não giratória ao segmento do eixo de acionamento proximal 602 de modo que a rotação da polia de acionamento 632 resulta na rotação do segmento do eixo de acionamento proximal 602 e o efetor de extremidade 102 fixado a ela ao redor do eixo da haste A-A. Como pode ser visto adicionalmente nas Figuras 28 e 30, o segmento do eixo de acionamento proximal 602 é suportado de forma giratória dentro da porção da estrutura da haste distal 712 por meio de um par de mancais de deslizamento 607 e 608.
[000150] As disposições do sistema de articulação exclusivas e novas da presente invenção propicia múltiplos graus de liberdade de liberdade ao efetor de extremidade ao mesmo tempo que facilita a aplicação dos movimentos de controle giratório a ele. Por exemplo, em conexão com algumas operações cirúrgicas, o posicionamento do efetor de extremidade em uma posição que seja coplanar com o tecido alvo pode ser necessário. Várias disposições da presente invenção oferecem pelo menos três graus de liberdade a um efetor de extremidade ao mesmo tempo em que satisfaz as limitações de tamanho frequentemente encontradas ao se realizar procedimentos cirúrgicos laparoscópicos, por exemplo.
[000151] Várias formas do presente instrumento cirúrgico facilita a destreza, precisão e eficiência aprimoradas do usuário no posicionamento do efetor de extremidade em relação ao tecido alvo. Por exemplo, as juntas de articulação da haste convencionais usadas para transmissão de potência frequentemente empregam junta(s) uni- versal(ais), acoplamentos compatíveis articulados de forma flexional e vertebral. Todos esses métodos podem tender a sofrer com limitações de desempenho incluindo limites no raio de flexão e características de comprimento excessivo. Várias formas dos conjuntos de haste alongada exclusivos e novos e os sistemas de acionamento aqui revelados, por exemplo, permitem que a distância entre o eixo de articulação e o efetor de extremidade seja minimizada quando comparada a outras disposições de articulação convencional. Os conjuntos da haste alongada e as disposições da junta de articulação aqui revelados facilitam a transferência de pelo menos um movimento de controle giratório para o efetor de extremidade ao mesmo tempo em que também propicia múltiplos graus de liberdade para o efetor de extre-midade para capacitar que o efetor de extremidade seja precisamente posicionado em relação ao tecido alvo.
[000152] Após o efetor de extremidade 102 ou o implemento 100 ter sido usado, pode ser separado do conjunto do acoplador 200 do instrumento cirúrgico 10 e ser descartado ou reprocessado separadamente e esterilizado com o uso de métodos de esterilização apropriados. O instrumento cirúrgico 10 pode ser usado múltiplas vezes em conexão com efetores de extremidade/implementos novos. Dependendo da aplicação específica, pode ser desejável para o instrumento cirúrgico 10 a ser re- esterilizado. Por exemplo, o instrumento 10 pode ser re-esterilizado antes de ser usado para concluir um outro procedimento cirúrgico.
[000153] Os instrumentos cirúrgicos devem estar estéreis antes do uso. Um método popular para esterilizar dispositivos médicos envolve expor o dispositivo a vapor úmido em uma temperatura desejada por um período de tempo desejado. Tais procedimentos de esterilização, apesar de eficaz, são em geral pouco adequados para esterilizar os instrumentos cirúrgicos que empregam componentes elétricos devido a altas temperaturas geradas quando se usa os métodos de esterilização a vapor. Tais dispositivos são comumente esterilizados pela exposição dos mesmos a gás como, por exemplo, Óxido de Etileno.
[000154] Várias formas de instrumento cirúrgico 10 podem ser esterilizadas utilizando métodos de esterilização convencionais. Em pelo menos uma forma, por exemplo, o conjunto de haste alongada 30 pode ser fabricado a partir de componente e materiais que podem ser eficazmente esterilizados utilizando os métodos que empregam temperaturas de esterilização relativamente altas. Pode ser desejável, entretanto, usar métodos de esterilização que tenham temperaturas de operação mais baixas quando esterilizam o conjunto de cabo, por exemplo, para evitar possíveis danos aos componentes elétricos. Dessa forma, pode ser desejável esterilizar o conjunto do cabo 20, que abriga vários componentes elétricos, além do conjunto de haste alongada 30. Para facilitar o uso de tais procedimentos de esterilização separados, o conjunto de haste alongada 30, em pelo menos uma forma, é separável do conjunto do cabo 20. Conjunto de Montagem de Acionamento Separável
[000155] Mais especificamente e com referência à Figura 28, o conjunto de montagem de acionamento separável 700 é suportado de forma operacional dentro de uma porção do conjunto do cabo 20. Em uma forma, por exemplo, o conjunto de montagem de acionamento separável 700 pode ser montado dentro dos segmentos de estrutura do cabo distal 21 e 22 que podem ser incrementados por meio de recursos de encaixe, parafusos ou outras disposições de prendedores. Os segmentos de estrutura do cabo distal 21 e 22, quando acoplados juntos, podem ser mencionados aqui como uma "porção de estrutura de cabo distal" ou "estrutu- ra" 25. O conjunto de montagem de acionamento separável 700 pode, por exemplo, incluir um conjunto de estrutura de haste 710 que compreende uma estrutura de haste distal 712 e uma estrutura de haste proximal 714. O conjunto de montagem de acionamento separável 700 pode adicionalmente compreender um conjunto de anteparo de montagem de acionamento 720 que inclui uma placa de anteparo distal 722 e uma placa de anteparo de acoplador proximal 724. Como foi descrito acima, em pelo menos uma forma, o conjunto de montagem de acionamento separável 700 pode suportar de forma operacional o conjunto de acionamento de articulação 410, a extremidade proximal do segmento da haste de disparo proximal 520, o conjunto de acionamento de rotação 570 e conjunto de acionamento de haste 620. Para facilitar o rápido acoplamento do segmento da haste de disparo 520, o conjunto de acionamento de articulação 410, o conjunto de acionamento de rotação 570 e o conjunto de acionamento da haste 620 para o motor de disparo 530, o motor de controle de articulação 402, o motor de rotação do efetor de extremidade 560 e o motor de rotação de haste 610, respectivamente, uma disposição de acoplador exclusiva e nova pode ser empregada.
[000156] Em pelo menos uma forma, por exemplo, o conjunto de montagem de acionamento separável 700 pode ser configurado para ser acoplado de forma removível a um conjunto de montagem de motor genericamente designado como 750. O conjunto de montagem do motor 750 pode ser suportado dentro dos segmentos da estrutura do cabo 23 e 24 que são acopláveis juntos por recursos de encaixe, parafusos, etc. e servem para forma uma porção de punho tipo pistola 26 do conjunto do cabo 20. Consulte a Figura 1. Os segmentos de estrutura do cabo 23 e 24, quando acoplados juntos, podem ser mencionados aqui como uma "porção de estrutura de cabo proximal" ou "estrutura" 28. Com referência às Figuras 29-32, o conjunto de montagem do motor 750 pode compreender uma montagem de motor 752 que é suportado de modo removível dentro dos segmentos de estrutura do cabo 23 e 24. Em pelo menos uma forma, por exemplo, a montagem do motor 752 pode ter uma placa de fundo 754 e um conjunto de anteparo de motor se estendendo verticalmente 756. A placa de fundo 754 pode ter uma aba de prendedor 758 formada nele que é configurada para combinar com retenção para ser recebida com uma porção da placa de fundo 730 da montagem de acionamento separável 700. Além disso, um pino localizador direito 772 e de um pino localizador esquerdo 774 são montados no conjunto de anteparo do motor 756 e emerge distalmente através dele nos tubos de soquete direito e esquerdo correspondentes 716, 718 formados na porção de estrutura da haste proximal 714. Consulte a Figura 32.
[000157] Em pelo menos uma configuração, o conjunto de montagem de acionamento separável 700 pode ser acoplado de forma removível ao conjunto de montagem do motor 750 por meio de disposições de travas liberáveis 760. Como pode ser visto na Figura 31, por exemplo, uma dis-posição de trava liberável 760 pode estar localizada em cada lateral do conjunto de montagem do motor 750. Cada disposição de trava liberável 760 pode incluir um braço de trava 762 que é fixada de forma articulável ao conjunto de anteparo do motor 756 por um pino correspondente 764. Cada braço de trava 762 pode emergir através de um ressalto de prendedor 766 formado no lado distal do conjunto de anteparo do motor 756. Os ressaltos de prendedor 766 podem ser configurados para serem recebidos de forma deslizante dentro dos elementos de recepção correspondentes 726 que emerge proximalmente da placa de anteparo de acoplador proximal 724. Consulte as Figuras 30 e 32. Quando o conjunto de montagem de acionamento 700 é colocado em engate combinado com o conjunto de montagem do motor 750, os ressaltos de prendedor 766 são encaixados nos elementos de recepção 726 de modo que os braços de trava 762 engatam com retenção uma porção da trava 728 do elemento de recepção correspondente 726. Cada braço de trava 762 tem uma mola de trava correspondente 768 associada a ele para comprimir o braço de trava 762 no engate com retenção com a porção de trava correspondente 728 para reter o conjunto de montagem de acionamento separável 700 acoplado ao conjunto de montagem do motor 750. Além disso, em pelo menos uma forma, cada disposição de trava 760 inclui adicionalmente um botão de liberação 770 que é acoplado de forma móvel ao anteparo do motor 756 e é orientado para contato seletivo com ele. Cada botão de liberação 770 pode incluir uma mola de liberação 771 que comprime o botão 770 do contato com seu braço de trava correspondente 762. Quando o médico deseja separar o conjunto de montagem de acionamento separável 700 do conjunto de montagem do motor 750, o médico simplesmente empurra cada botão 770 para dentro para comprimir os braços de trava 762 do engate de retenção com as porções da trava 728 nos elementos de recepção 726 e então empurra o conjunto de montagem do acionamento separável 700 para fora do engate que combina com o conjunto de montagem do motor 750. Outras disposições da trava liberável podem ser empregadas para acoplar de forma liberável o conjunto de montagem de acionamento separável 700 pode ser acoplado de forma removível ao conjunto de montagem do motor 750.
[000158] Pelo menos uma forma do instrumento cirúrgico 10 também pode empregar conjuntos de acoplador para acoplar os motores de controle aos respectivos conjuntos de acionamento que são montados suportados de forma operacional na montagem de acionamento separável 700. Mais especificamente e com referência às Figuras 28-32, um conjunto de acoplador 780 é empregada para acoplar de forma removível o conjunto de acionamento de articulação 410 ao motor de controle de articulação 402. O conjunto de acoplador 780 pode incluir uma porção de acoplador proximal 782 que é acoplado de forma ope- racional à haste de acionamento 404 de motor de controle de articulação 402. Além disso, o conjunto de acoplador 780 pode adicionalmente incluir uma porção de acoplador distal 784 que é fixada à haste de acionamento de articulação proximal 412. Consulte as Figuras 28 e 32. Cada porção do acoplador distal 784 pode ter uma pluralidade de (três são mostradas) protusões de acoplador 786 que são designadas para assentar de forma não giratória com as áreas recortadas correspondentes 788 formadas na porção de acoplador proximal 782. Consulte a Figura 30. De forma similar, uma outra porção do acoplador distal 784 pode ser fixada à haste de acionamento de rotação proximal 572 do conjunto de acionamento de rotação 570 e uma porção de acoplador proximal correspondente 782 é fixada da haste de acionamento de motor de rotação 562. Além disso, uma outra porção do acoplador distal 784 pode ser fixada ao segmento de haste de disparo proximal 520 e uma porção de acoplador proximal correspondente 782 é fixada à haste de acionamento de motor de disparo 532. Ainda uma outra porção do acoplador distal 784 pode ser fixada ao segmento da haste de acionamento proximal 622 do conjunto de acionamento da haste 620 e uma porção de acoplador proximal correspondente 782 é fixada ao eixo de acionamento 612 do motor de rotação da haste 610. Tais conjuntos de acoplador 780 facilitam o acoplamento dos motores de controle a seis respectivos conjuntos de acionamento independente das posições dos eixos de acionamento e hastes do motor.
[000159] As várias formas de disposição do conjunto de cabo exclusivo e novo descritas acima capacitam o conjunto de haste alongada 30 a serrem facilmente removidos da porção restante do conjunto de cabo 20 que abriga os motores 402, 530, 560 e 610 e os vários componentes elétricos que compreendem um sistema de controle, genericamente designado como 800. Como tal, o conjunto de haste alongada 30 e a porção de montagem de acionamento separável 700 podem ser esterilizados separadamente a partir da porção restante do conjunto de cabo que abriga os motores e o sistema de controle que pode ser danificado com o uso de métodos de esterilização que empregam altas temperaturas. Tal disposição de montagem de acionamento separável exclusiva e nova pode também ser empregada em conexão com disposições sendo que o sistema de acionamento (motores e componentes de controle) compreende uma porção de um sistema robótico que pode ou não ser seguro na mão. Disposição da Montagem de Acionamento Movido por Engrenagem
[000160] As Figuras 100-103 ilustram uma montagem de acionamento alternativa 5700 que emprega uma coleção de acionamentos por engrenagem para transmitir os movimentos de acionamento dos motores às suas hastes respectivas. Como pode ser visto na Figura 100, a montagem de acionamento 5700 pode incluir um conjunto de estrutura de haste distal 5710 que inclui uma estrutura de haste distal 5712 que suporta de forma operacional uma pluralidade de disposições de trem de engrenagens. A estrutura da haste distal 5712 é configurada para ser montada de forma removível à placa de anteparo de acoplador proximal 5724 que tem um par de soquetes de montagem 5725 para receber os ressaltos de montagem 5713 emergindo da estrutura da haste distal 5712, como pode ser visto na Figura 100. Como nas disposições descritas acima, a haste de disparo ou motor de transecção 530 é diretamente acoplada ao segmento de haste de disparo proximal 5520 por meio de um conjunto de acoplador 5780 como pode ser visto na Figura 103. O segmento de haste rotacional proximal 5552 do sistema de rotação do efetor de extremidade 550 é girado por um trem de engrenagens, genericamente retratado como 5565. Em pelo menos uma for-ma, por exemplo, o trem de engrenagens 5565 inclui uma engrenagem acionada 5566 que é fixada ao segmento da haste rotacional proximal 5552 e é suportada em engate articulado com uma engrenagem de transmissão 5567. Como pode ser mais particularmente visto na Figura 103, a engrenagem de transmissão 5567 é montada a uma haste dentada 5568 que é suportada de forma giratória na estrutura da haste distal 5712. A haste dentada 5568 é acoplada à haste do motor de rolagem distal ou de rotação do efetor de extremidade 560 por meio de um conjunto de acoplador 5780.
[000161] O segmento de haste de articulação proximal 5420 é girado por um trem de engrenagens, genericamente retratado como 5430. Em pelo menos uma forma, por exemplo, o trem de engrenagens 5430 inclui uma engrenagem acionada 5432 que é fixada ao segmento da haste de articulação proximal 5420 e é suportada em engate articulado com uma engrenagem de transmissão 5434. Como pode ser mais particularmente visto na Figura 102, a engrenagem de transmissão 5434 é montada a uma haste dentada 5436 que é suportada de forma giratória na estrutura da haste distal 5712. A haste dentada 5436 é acoplada à haste do motor de controle de articulação 402 por um conjunto de acoplador 5780.
[000162] O segmento de haste externa proximal 5602 é girado por um trem de engrenagens, genericamente retratado como 5640. Em pelo menos uma forma, por exemplo, o trem de engrenagens 5640 inclui uma engrenagem acionada 5642 que é fixada ao segmento da haste externa proximal 5602 e é suportada em engate articulado com uma engrenagem cônica composta 5644 que é suportada de forma giratória dentro da estrutura de haste distal 5712. A engrenagem cônica composta 5644 está em engate articulado com um conjunto de engrenagem cônica de acionamento 5646 que é montada a uma haste dentada 5648 que também é suportado de forma rotacional na estrutura da haste distal 5712. A haste dentada 5648 é acoplada à haste de rotação da haste ou motor de rolagem proximal 610 por um conjunto de acoplador 5780. Consulte a Figura 101. Os motores e os trens de engrenagens da montagem de acionamento alternativa 5700 podem ser usados para energizar e controlar o instrumento cirúrgico das maneiras aqui descritas. Sistemas de Energia e Controle
[000163] Em várias formas, o instrumento cirúrgico 10 pode empregar um sistema de controle genericamente designado como 800 para controlar os vários motores empregados pelo instrumento. Os motores 402, 530, 560 e 610 e seus componentes de controle relacionados também podem ser referidos aqui como "sistema de acionamento", genericamente designados como 398. Em uma forma, o sistema de acionamento 398 serve para "gerar eletricamente" uma pluralidade de movimentos de controle. O termo "gerar eletricamente" se refere para o uso dos sinais elétricos para ativar um motor ou outro dispositivo eletricamente energizado e pode ser distinguido dos movimentos de controle que são manualmente ou de outra forma mecanicamente gerado sem o uso de corrente elétrica. Em uma forma, o sistema de acionamento 398 pode ser suportado de forma operacional dentro de um conjunto de cabo que pode ser segurado na mão ou mãos do médico. Em outras formas, entretanto, o sistema de acionamento 398 pode compreender uma parte de e/ou ser operado por e/ou ser suportado por um sistema robótico.
[000164] Em uma forma, os motores 402, 530, 560 e 610 e seus com-ponentes de controle relacionados podem receber energia de uma bateria 802 que é abrigado dentro da porção de punho tipo pistola 26 do conjunto de cabo 20. Em outras disposições. a bateria pode ser suportada por um sistema robótico, por exemplo. Em outras modalidades, entretanto, o conjunto do cabo 20 pode ter um cabo de alimentação (não mostrado) emergindo daí para fornecer energia de outra fonte de energia elétrica. Em ainda outras disposições, o motor e os componentes elétricos podem receber energia e sinais de controle de um sistema robótico. O sistema de controle 800 pode compreender vários componentes do sistema de controle que pode inclui, por exemplo, uma placa de circuito distal 810 que é suportada na montagem de acionamento separável 700. A placa de circuito distal 810 pode incluir conectores elétricos 812 e/ou componentes elétricos que podem ser esterilizados utilizando técnicas de esterilização a vapor convencionais, bem como por outros métodos de esterilização com temperaturas mais baixas. O sistema de controle 800 pode adicionalmente incluir uma placa de circuito proximal 820 que é suportado na porção do conjunto do cabo 20 formado pelos segmentos da estrutura do cabo 23 e 24. A placa de circuito proximal 820 é configurada para ser eletricamente acoplada à placa de circuito distal 810 quando a montagem de acionamento separável 700 é acoplado ao conjunto de montagem do motor 750.
[000165] Várias formas do instrumento cirúrgico 10 pode empregar uma disposição de interruptor de controle exclusivo e novo 830 que pode ser abrigado de forma operacional ou suportado pela porção do punho tipo pistola 26 do conjunto do cabo 20. Por exemplo, em pelo menos uma forma, a disposição do interruptor de controle 830 pode incluir um controle de joystick exclusivo e novo 840 que possibilita que o usuário maximize o controle funcional de vários aspectos do instrumento cirúrgico 10 através de uma interface única. Mais especificamente e com referência às Figuras 33-39, uma forma de controle tipo joystick 840 pode incluir uma vareta de controle tipo joystick 842 que é fixada de forma operacional ao conjunto de interruptor de joystick 850 que é abrigado de forma móvel dentro de um conjunto de estrutura de interruptor 844. O conjunto de estrutura do interruptor 844 pode ser montado dentro da porção de punho tipo pistola 26 do conjunto do cabo 20. Em pelo menos uma forma, por exemplo, o conjunto de estrutura do interruptor 844 pode incluir um corpo de estrutura 846 e uma placa de estrutura posterior 848. Como pode ser particularmente visto nas Figuras 35-39, uma placa de circuito impresso de joystick 852 pode ser suportado de forma operacional no conjunto de interruptor de joystick 850 por uma placa de montagem posterior 854. A placa de montagem posterior 854 pode ser configurada para se mover como uma unidade com o conjunto de interruptor de joystick 850 e a placa de circuito impresso de joystick 852 dentro da estrutura do interruptor 844. Uma mola de joystick 856 pode ser suportada entre a placa de estrutura posterior 848 e a placa de montagem posterior 854 para comprimir o conjunto de interruptor de joystick 850 e vareta de controle de joystick 842 na direção para frente ou distal. Consulte as Figuras 36 e 38.
[000166] O controle tipo joystick 840 pode ser eletricamente acoplado à placa de circuito proximal 820 e bateria 802 do sistema de controle 800 através de vários cabos conectores 864 para fornecer energia de controle para vários motores 402, 530, 560 e 610 do instrumento cirúrgico 10. Por exemplo, balançando ou de outra forma ativando a vareta de controle tipo joystick 842, o usuário pode controlar o motor de controle de articulação 402 e/ou o motor de rolagem distal 560 e/ou o motor de rolagem proximal 610.
[000167] O conjunto de interruptor de controle tipo joystick 850 pode ser referido aqui como "primeiro interruptor" para controlar um ou mais dos motores do sistema de acionamento. O controle de joystick 840 pode adicionalmente incluir um primeiro sensor 860 que pode compreender, por exemplo, um imã, que pode ser montado à placa de circuito impresso do joystick 852 para viajar de forma móvel ao longo dela. Além disso, um segundo sensor ou estacionário 862 pode ser montado dentro da placa de estrutura posterior 848. O segundo sensor 862 pode compreender, por exemplo, um sensor de "efeito hall" ou dispositivo sensor similar. Em pelo menos uma disposição, por exemplo, o sensor 862 pode ser configurado para se comunicar com o motor de disparo 530. Os primeiro e segundo sensores, 860, 862, podem ser referidos aqui como um "segundo interruptor" genericamente designado como 858. A disposição descrita acima permite que o conjunto de interruptor de joystick 850 para se mover axialmente para dentro e para fora quando o usuário pressiona a vareta de controle do joystick 842. Ao alavancar o movimento para dentro e para fora do conjunto inteiro do interruptor do joystick 850, em pelo menos uma forma, o design consiste essencialmente em um interruptor dentro de um interruptor. Em uma posição inativada, a mola do joystick 856 comprime o conjunto de interruptor do joystick 850 na direção para frente (distal). Quando o médico empurra o joystick 842 para dentro (proximalmente), o primeiro sensor 860 é movida para mais perto do segundo sensor 862. Mover o primeiro sensor 860 para mais perto do segundo sensor 862 pode resultar no acionamento do chamado segundo interruptor 858 que pode resultar no acionamento do motor de transecção ou de disparo 530.
[000168] Quando realiza um procedimento usando um efetor de extremidade 102, o médico pode desejar abrir e fechar o conjunto de bigorna 190 para manipular o tecido alvo em uma posição desejada sem atravessar ou cortar o tecido. Em uma forma, quando o médico inicialmente pressiona a vareta de controle do joystick 842, o segundo interruptor 858 faz o motor de disparo 530 ser ativado para, dessa forma, fazer o elemento de corte do tecido 160 começar a se mover distalmente. Em várias formas, o elemento de corte do tecido 160 é disposto dentro do efetor de extremidade 102 de modo que o movimento inicial do elemento de corte do tecido 160 na direção distal faz o conjunto de bigorna 190 fechar (ou seja, articulam em direção do cartucho de grampos 130 sem cortar o tecido ou disparar os grampos cirúrgicos). Quando o médico libera a vareta de controle do joystick 842, a mola do joystick 856 comprimirá o conjunto do joystick 850 distalmente para, desse modo, mover o primeiro sensor 860 para longe do segundo sensor 862. O movimento do sensor 860 para longe do segundo sensor 862 pode reduzir a velocidade rotacional do motor de disparo 530 até o motor de disparo 530 seja finalmente parado ou desativado. Em pelo menos uma forma, esta segunda disposição de interruptor 858 pode ser configurada de forma que a velocidade rotacio- nal do motor de disparo 530 seja diretamente proporcional à velocidade em que o usuário pressiona a vareta de controle do tipo joystick 842.
[000169] Assim que o médico tiver posicionado e capturado o tecido desejado dentro do efetor de extremidade 102, o efetor de extremidade 102 pode ser ativado ou "disparado" pressionando totalmente a vareta de controle do joystick 842. Em várias formas, o conjunto de interruptor de joystick 850 também pode ter um terceiro interruptor de compressão 866 integralmente formado nele e que também se comunica com o sistema de controle 800. O pressionamento completo da vareta de controle do joystick 842 pode resultar no acionamento do terceiro interruptor 866. Em pelo menos uma forma, quando o terceiro interruptor 866 é ativado, o motor de disparo 530 permanecerá ativado mesmo quando o médico libera a vareta de controle do joystick 842. Após o curso do disparo ter sido concluído (ou seja, o elemento de corte do tecido 160 tiver sido direcionado para sua posição mais distal no efetor de extremidade 102), o usuário pode novamente pressionar totalmente a vareta de controle do joystick 842 para liberar o terceiro interruptor 866 e dessa forma retornar o controle do motor de disparo 530 ao segundo interruptor 858. Dessa forma, se o médico libera a vareta de controle de joystick 842 após concluir o pressionamento pela segunda vez, a mola do joystick 856 comprimirá o conjunto de interruptor de joystick 850 para a posição inicial. O sistema de controle 800 fará o motor de disparo 530 girar em uma direção oposta até o elemento de corte de tecido 160 voltar a sua posição inicial onde o conjunto da bigorna 190 é novamente movido para uma posição aberta para possibilitar que o efetor de extremidade 102 libere o tecido atravessado.
[000170] Em várias formas, a disposição do interruptor 830 pode também empregar um conjunto de controle giratório exclusivo e novo 870. Como pode ser visto na Figura 42, o conjunto de controle giratório 870 pode ser montado de forma giratória em uma porção de polo emergindo distalmente 845 do conjunto de estrutura de interruptor 844 de modo que o conjunto de controle giratório 870 seja articulável ao redor do eixo do interruptor SA-SA. Tal posição convenientemente coloca um elemento ativador giratório 872 do conjunto de controle giratório 870 em uma posição em que o médico pode articulá-lo com o dedo polegar e/ou indicador ao mesmo tempo em que segura a porção de punho tipo pistola 26 do conjunto de cabo 20. O elemento ativador giratório 872 pode ser fixado a um colar giratório 874 que é recebido na porção do polo 845 e pode ser retido de forma giratória na posição por um flange de montagem 27 formado pelos segmentos do cabo 23 e 24. Um sensor esquerdo (imã) 876 e um sensor rígido (imã) 878 são montados ao colar giratório 874, como mostrado na Figura 41. Os sensores 876 e 878 podem ter polaridades opostas. Um sensor estacionário 880 pode ser montado ao conjunto de estrutura de interruptor 844 de modo que seja centralmente disposto entre o sensor esquerdo 876 e o sensor direito 878. O sensor estacionário 880 pode compreender, por exemplo, um sensor de "efeito hall" e ser acoplado à placa de circuito proximal 820 do sistema de controle 800 para controlar um dos motores de controle. Por exemplo, o conjunto de controle giratório 870 pode ser usado para controlar, por exemplo, a rolagem proximal ou o motor de rotação da haste 610. Em outras disposições, o conjunto de controle giratório 870 pode ser usado para controlar o motor de rolagem distal 560 para girar o efetor de extremidade ao redor do eixo da haste em relação ao conjunto da haste alongada. Um par de molas centralizadas 882 pode ser empregado para comprimir o colar giratório 874 em uma posição central ou neutra. Quando o colar giratório 874 está na posição neutra como mostrado na Figura 41, o motor de rotação da haste ou de rolagem proximal 610 (ou motor de rolagem distal 560 - qualquer que seja o caso) é desativado.
[000171] À medida que o usuário articula o ativador giratório 872 na direção horária para uma posição mostrada na Figura 43, o sistema de controle 800 pode fazer o motor de rotação da haste 610 girar o conjunto da haste alongada 30 ao redor do eixo da haste A-A em uma direção horária. Da mesma forma, quando o usuário articula o ativador giratório 872 na direção anti-horária para a posição mostrada na Figura 44, o sistema de controle 800 pode fazer o motor de rotação da haste 610 girar o conjunto da haste alongada 30 na direção anti-horária ao redor do eixo da haste A-A. Uma outra forma declarada, à medida que o usuário articula o ativador giratório 872 no sentido horário ou anti- horário, o sensor estacionário 880 controla a direção rotacional do conjunto da haste alongada 30 com base na proximidade dos sensores esquerdo e direito 876, 878 em relação ao sensor estacionário 880. A resposta do sensor estacionário 880 pode ser configurada de forma que, à medida que o usuário aumenta a rotação do ativador giratório 872, a velocidade relativa que o motor 610 gira o conjunto da haste alongada 30 aumenta. Com pode ser visto nas Figuras 41-44, um polo de parada 847 pode ser formado no conjunto da estrutura do interruptor 844 para cooperar com um nó 875 no colar giratório para evitar o contato entre os sensores móveis 876, 878 e o sensor estacionário 880. Os versados na técnica entenderão que o conjunto de controle giratório 870 pode ser usado para controlar qualquer um dos outros controles do instrumento cirúrgico 10. Similarmente, o controle tipo joystick 840 pode ser configurado para controlar qualquer um ou mais dos motores no instrumento cirúrgico 10. As disposições do conjunto de controle giratório exclusivo e novo, aqui apresentadas, possibilitam que o usuário tenha controle funcional através da rotação de uma interface de acionamento giratória ergonômica. Em formas alternativas, os sensores móveis 876, 878 podem compreender os sensores do efe- tor hall com que cada um se comunica com o motor. O sensor estacionário 880 pode compreender um imã.
[000172] Em várias formas, cada um dos motores do instrumento ci- rúrgico 10 pode ser fornecido com um codificador correspondente que se comunica com um chip microprocessador na placa de circuito proximal 820. Por exemplo, o motor de controle de articulação 402 pode ter um codificador 404 acoplado de forma operacional a ele que se comunica com a placa de circuito proximal 820. O motor de disparo ou transecção 530 pode ter um codificador 534 acoplado de forma operacional a ele que se comunica com a placa de circuito proximal 820. O motor de rolagem distal ou de rotação do efetor de extremidade 560 pode ter um codificador 564 acoplado de forma operacional que se comunica com a placa de circuito proximal 820. O motor de rolagem proximal ou de rotação de haste 610 pode ter um codificador 614 acoplado de forma operacional a ele que se comunica com a placa de circuito proximal 820. Os codificadores podem servir para fornecer os chips microprocessadores correspondentes com o feedback quanto ao número de rotação e direção da rotação para cada um dos motores. Em algumas formas, além dos codificadores, o conjunto de acionamento de rotação 570 pode empregar as disposições de sensor para rastrear a rotação dos vários segmentos da haste. Por exemplo, como pode ser visto nas Figuras 15, 28 e 29, a polia de acionamento da articulação 417 pode ter um primeiro sensor de articulação 419 montado nele que é adaptado para ser detectado por um segundo sensor de articulação 421 que pode compreender, por exemplo, um sensor de efeito hall, que é montado na placa de circuito distal 810. Os primeiro e segundo sensores de articulação 419, 421 servem para fornecer um meio adicional de feedback do rastreamento da posição giratória da haste de articulação proximal 420. Da mesma forma, a polia de rolagem distal 575 do conjunto de acionamento de rotação 570 pode ter um primeiro sensor de rolagem distal 580 montado nele que é adaptado para ser detectado por um segundo sensor de rolagem distal 582 que é montado na placa de circuito distal 810. Vide as figuras 24, 28 e 29. Os primeiro e segundo sensores de rolagem distais 580, 582 servem para fornecer um meio adicional de feedback do rastreamento da posição giratória do segmento da haste de rotação proximal 552. Além disso, a polia 632 do conjunto de acionamento da rolagem proximal 620 pode ter um primeiro sensor de rolagem proximal 634 que é adaptado para ser detectado por um segundo sensor de rolagem proximal 636 montado à placa de circuito distal 810. Vide as figuras 26, 28 e 29. Os primeiro e segundo sensores de rolagem proximais 634, 636 servem para fornecer um meio adicional de feedback do rastreamento da posição giratória do segmento da haste externa proximal 602. Vias Condutivas do Efetor de Extremidade para o Conjunto de Cabo
[000173] Como aqui discutido, várias formas do instrumento cirúrgico 10 podem ser eficazmente empregadas com uma variedade de efetores de extremidade diferentes ou implementos cirúrgicos que requerem ou empregam movimentos giratório ou outros para a opera- ção/manipulação do efetor de extremidade/implemento. Por exemplo, uma forma de efetor de extremidade 102 requer movimentos de controlo giratório para abrir ou fechar o conjunto de bigorna 190, acionar os grampos cirúrgicos e tecido atravessado. Uma forma de efetor de extremidade 102 pode também ser equipada com uma disposição de sensor distal para sentir um grau ou quantidade de fechamento atingido pelo conjunto da bigorna 190 em relação ao cartucho de grampo cirúrgico 130. Por exemplo, o conjunto de bigorna 190 pode incluir um primeiro sensor de bigorna 890 que é montado na extremidade distal dele. Consulte a Figura 3. O sensor de bigorna 890 pode compreender, por exemplo, um sensor do efetor hall que é configurado para detectar um segundo sensor de cartucho de grampos (imã) 892 montado na extremidade distal do cartucho de grampo cirúrgico 130. Em pelo menos uma forma, o primeiro sensor da bigorna 890 pode se comunicar com pelo menos um condutor de efetor de extremidade 894 que é montada no conjunto de bigorna 190, como mostrado. Em uma forma, por exem- plo, o condutor de efetor de extremidade 894 compreende uma tira de metal plana que tem um gancho flexível 896 formado na extremidade proximal dele. Como genericamente usado aqui, o termo "condutor" ou "condutivo" se refere a um elemento ou componente que é capaz de conduzir eletricamente por todo ele. Um condutor, por exemplo, pode compreender fio ou fios, tiras condutoras flexíveis ou traços metálicos, cabo em fita condutiva de multicanais, etc. Como usado aqui, os termos "eletricamente em contato" e "se comunica eletricamente com" significa que os componentes são configurados para passar a corrente elétrica ou sinais entre eles.
[000174] Com referência agora às Figuras 45 e 46, pode ser visto que o gancho flexível 896 pode ser orientado para entrar em contato com a extremidade distal 244 do pino de travamento 242. O pino de travamento 242 pode, por exemplo, ser construído a partir do material condutivo elétrico e ser revestido com um revestimento isolante (por exemplo, polímero, etc.) para isolar eletricamente o pino de trava- mento 242 a partir do segmento de estrutura do acoplador 202, mas tem uma ponta exposta configurada para fazer contato elétrico com o gancho 896. Adicionalmente, a mola de travamento 246 também pode ser fabricada a partir de material condutor elétrico (por exemplo, metal). A mola de travamento 246 pode ser fixada (por exemplo, soldada, etc.) ao pino de travamento 242, de modo que o pino de trava- mento 242 e a mola de travamento 246 formam uma via de acoplador eletricamente condutos para conduzir a corrente elétrica através do conjunto de acoplador 200. A mola de travamento 246 também pode ser revestida com um revestimento isolante para isolá-la eletricamente do segmento de estrutura de acoplador 202. O pino de travamento 242 e a mola de travamento 246 podem ser coletivamente referidos aqui como um "conjunto de pino de travamento" 249. A mola de tra- vamento 246 pode terminar em uma extremidade proximal 247 que é configurada para entrar em contato elétrico deslizável com um conjunto de condutor proximal 250 que é montado na forquilha distal 312 da junta de articulação 310.
[000175] Como pode ser visto na Figura 8, uma forma de conjunto de condutor proximal 250 pode incluir o fio/fios/traço condutores 252 e um condutor elétrico anular na forma de, por exemplo, uma porca condutora 254. Como pode ser visto na Figura 46, o condutor 252 se comunica com uma porção do condutor proximal 256 que emerge para fora através da forquilha distal 312 para se comunicar com um condutor de junta de arti-culação 258 suportado por uma cobertura de junta flexível 900 que se estende pela junta da articulação 310. Em pelo menos uma forma, a co-bertura da junta 900 inclui um corpo oco 902 que tem uma extremidade proximal aberta 904 e uma extremidade distal aberta 906 e uma passagem de recepção de junta 908 que se estende entre elas. O corpo oco 902 pode conter uma pluralidade de nervuras 910 e ser fabricado a partir de um polímero ou material não eletricamente condutora similar que é extensível omni-direcionalmente para acomodar o movimento dos componentes da junta de articulação. Entretanto, a cobertura da junta 900 também poderia ser fabricada a partir de outros materiais e disposições adequados como tubos com microcortes flexíveis, etc. O condutor da junta de articulação 258 pode compreender, por exemplo, um cabo em fita condutivo, fio, fios, traços, etc. Como pode ser visto adicionalmente na Figura 46, uma extremidade proximal do condutor da junta de articulação 258 é eletricamente acoplada a um condutor de haste 260 no segmento da haste externa proximal 602.
[000176] Agora com referência às Figuras 47 e 48, em pelo menos uma forma, a extremidade proximal do condutor de haste 260 pode ser orientada para contato deslizante com um anel condutor anular 262 que é montado no conjunto de cabo 20. Tal disposição pode capacitar a corrente elétrica a fluir entre o condutor de haste 260 e o anel condu- tor 262 à medida que o conjunto da haste alongada 30 é girado ao redor do eixo da haste A-A em relação ao conjunto do cabo 20. Como pode ser adicionalmente visto nas Figuras 47 e 48, um condutor 264 é acoplado ao anel condutor 262 e se estende proximalmente através da estrutura do cabo 20. O condutor 264 pode compreender um fio ou outro condutor elétrico adequado e ter uma extremidade proximal 266 que é configurada para entrar em contato de forma flexível com a ponta do pino fixador esquerdo 774. Em particular, por exemplo, a extremidade proximal 266 pode se estender através da parede do soquete fixador esquerdo 718 de modo que quando o pino fixador esquerdo 774 é inserido nele, a porção da extremidade proximal 266 do condutor 264 entra em contato com o pino fixador esquerdo 774. Em pelo menos uma forma, o pino fixador esquerdo 774 é fabricado a partir de material eletricamente condutivo (metal) de modo que, quando a ex-tremidade proximal 266 do condutor 264 entra em contato com ele, a corrente elétrica pode fluir entre esses componentes. Além disso, um condutor de fixação 776 serve para acoplar eletricamente o pino fixador esquerdo 774 ao conjunto da placa de circuito proximal 820 para facilitar a transferência da corrente elétrica entre eles.
[000177] A disposição acima descrita facilita a passagem da corrente elétrica entre o efetor de extremidade ou o implemento cirúrgico que foi fixado ao conjunto de haste alongada 30 do instrumento cirúrgico 10 e os componentes do sistema de controle localizado no conjunto de cabo 20 do instrumento cirúrgico 10. A via condutiva é mantida ao mesmo tempo em que também mantém a capacidade de girar o efetor de extremidade em relação ao conjunto da haste alongada, articular o efetor de extremidade em relação ao conjunto de haste alongada e girar o efetor de extremidade e conjunto da haste alongada como uma unidade. A cobertura da junta 900 pode fornecer uma via de comunicação elétrica entre a haste alongada e o efetor de ex- tremidade. A cobertura da junta 900 pode conter uma tira, fio, traço, etc. flexíveis elétricos para conduzir mais de um sinal para comunicação elétrica. Dessa forma, uma pluralidade de sensores diferentes ou componentes elétricos podem ser empregados no efetor de extremidade para fornecer várias formas de feedback ao usuário. Por exemplo, os sensores podem ser empregados para determinar o número de ciclos de uso, rastrear o progresso do instrumento de corte dentro do efetor de extremidade durante o disparo, fornecer feedback ao sistema de controle para controlar automaticamente os vários motores no conjunto de cabo, etc.
[000178] A Figura 49 ilustra uma junta de articulação alternativa 310' que é configurada para permitir a passagem da corrente elétrica ou os sinais através da mesma. Nesta forma, um condutor de junta elétrica distal 270 é fornecido através da forquilha distal 312' para entrar em contato com uma porca de metal distal 272 embutida nela, como mostrado. A forquilha proximal 330' pode ter uma porca de metal proximal 274 montada nela para entrar em contato rotacional com a porca de metal distal 272, quando a forquilha distal 312' for acoplada à forquilha proximal 330", da maneira descrita acima. A porca de metal proximal 274 pode ser curva ou chanfrada para manter o contato deslizante entre as porcas 272, 274. Um condutor de junta elétrica proximal 276 na forma de, por exemplo, uma tira, fio ou traço condutor é fixado à porca 274 e é configurado para entrar em contato elétrico com o condutor da haste 260 no segmento de haste externa proximal 602. Dessa forma, tal disposição facilita a passagem da corrente elétrica/sinais do efetor de extremidade 102 através do pino de travamento 242, mola de tra- vamento 242 (ou seja, o conjunto do pino de travamento 249), o anel condutor 252, o condutor de junta elétrica distal 270, as porcas 272, 274 e o condutor da junta elétrica proximal 276 ao condutor da haste 260. Disposições da Junta de Articulação Alternativa
[000179] Uma outra forma de junta de articulação 1000 é mostrada nas Figuras 50-53. Tal junta de articulação 1000 pode facilitar a articulação e rotação de um efetor de extremidade ou implemento cirúrgico acoplado a ele em relação ao eixo da haste A-A da haste alongada à qual a junta de articulação 1000 é fixada. A junta de articulação também pode facilitar tal movimento do efetor de extremidade ou implemento cirúrgico ao mesmo tempo que também fornece um movimento de controle giratório ao efetor de extremidade/implemento para acionamento ou manipulação do mesmo. A junta de articulação 1000 pode ser acoplada a um conjunto de haste alongada que é similar na construção ao conjunto de haste alongada 30 descrito acima ou pode ser acoplado a outros conjuntos de haste adequados. O conjunto de haste alongada pode ser acoplado a um conjunto de cabo que abriga uma pluralidade de motores. Um motor pode ser usado para aplicar movimentos de controle a um elemento de cabo flexível 1010 que se estende através do conjunto de haste alongada e que é acoplado de forma operacional a uma junta de articulação 1000. Por exemplo, o cabo flexível 1010 pode ser fixado a um conjunto de roldana ou polia que é fixado de forma operacional ou se comunica com a haste de um motor correspondente de modo que a operação do motor faça o cabo 1010 ser ativado. O conjunto de cabo também pode incluir um motor de disparo que é fixado de forma operacional a uma haste de disparo proximal 1030 que se estende através do conjunto de haste alongada à interface com a junta de articulação 1000 como será discutido em mais detalhes abaixo. O conjunto de haste também pode incluir um motor que faça interface de modo operável com um efetor de extremidade ou haste de rolamento distal 1040 que transmite um movimento de controle giratório à junta de articulação 1000 que pode ser usada para girar o efetor de extremidade ou o implemento cirúrgico ao redor do eixo da haste A-A em relação à haste alongada. O conjunto do cabo também pode incluir um motor de rolamento proximal que é empregado para girar o conjunto de haste alongada ao redor do eixo da haste A-A da maneira descrita acima.
[000180] Em pelo menos uma forma, a junta de articulação 1000 pode incluir um conjunto de forquilha proximal 1020 que é fixado a ou formado na extremidade do conjunto da hasta alongada. Na disposição mostrada nas Figuras 50-53, o conjunto de forquilha proximal 1020 é formado em uma extremidade distal do conjunto de haste alongada 30'. Como pode ser visto nessas Figuras, o conjunto de forquilha proximal 1020 tem uma parede de extremidade distal 1022 e um par de braços de forquilha espaçados 1024, 1026. A forquilha proximal 1020 está configurada para ser acoplada de forma articulada a uma forquilha distal 1050 por meio de uma haste articulada 1051 que serve para definir o eixo de articulação BB. O eixo de articulação B-B pode ser substancialmente transversal ao eixo da haste A-A.
[000181] A forquilha distal 1050 tem um soquete 1052 formado nela e um par de braços de forquilha distais 1054, 1056. A haste articulada 1051 se estende centralmente através dos braços de forquilha 1024, 1054, 1056 e 1026, como mostrado na Figura 53. O braço da forquilha 1054 pode ter uma polia de cabo 1058 formada nele ao qual o cabo flexível 1010 é fixado. Dessa forma, a rotação do cabo 1010 por seu motor correspondente resultará na rotação da forquilha distal 1050 em relação à forquilha proximal 1020 ao redor do eixo de articulação B-B.
[000182] Em várias formas, a junta de articulação 1000 pode adicionalmente incluir um polo de montagem giratório que pode ser girado 1060 que é recebido de forma giratória dentro do soquete 1052. O polo de montagem 1060 pode ter uma engrenagem em anel 1062 fixada nele que é adaptada para engate articulado com um pinhão de rolagem distal 1064. O pinhão de rolagem distal 1064 é fixado a uma haste de pinhão 1066 que é suportado de forma giratória em uma parede de extremidade 1053 da forquilha distal 1050. A haste de pinhão 1066 tem uma engrenagem de saída de rolagem distal 1068 fixada nela. A engrenagem de saída de rolagem distal 1068 é suportada em engate articulado com a engrenagem de transferência de rolagem distal 1070 que é envolvida de forma giratória na haste articulada 1051 e está em engate articulado com a engrenagem de entrada de rolagem distal 1072. A engrenagem de entrada de rolagem distal 1072 é montada à haste de rolagem distal 1040. A engrenagem de saída de rolagem distal 1068, a engrenagem de transferência de rolagem distal 1070 e a engrenagem de entrada de rolagem distal 1072 são referidas aqui como o "trem de engrenagens de rolagem distal", genericamente designado como 1069. A engrenagem de transferência de rolagem distal 1070 tem "rotação livre" na haste articulada 1051 de modo que a rotação da haste de rolagem distal 1040 finalmente resulta na rotação da engrenagem pinhão de rolagem distal 1064 sem girar a haste articulada 1051. A rotação da engrenagem de pinhão de rolagem distal 1064 dentro da engrenagem em anel 1062 resulta na rotação do polo de montagem 1060 ao redor do eixo de haste A-A. Em várias formas, um efetor de extremidade ou implemento cirúrgico pode ser diretamente acoplado ao polo de montagem 1060 de modo que a rotação do polo de montagem 1060 resulta na rotação do efetor de extremida- de/implemento. Por exemplo, o polo de montagem 1060 pode ser formado com um soquete de polo 1061 que é dimensionado para receber com retenção uma porção do efetor de extremidade/implemento nele. Em dis-posições alternativas, o polo de montagem 1060 pode compreender uma parte integrante do efetor de extremidade ou o efetor de extremidade por ser fixado ao polo de montagem 1060 por outras disposições de prendedores. Por exemplo, o polo de montagem 1060 pode ser fixado a um conjunto de acoplamento do tipo e construção descrito acima e, então, o efetor de extremidade/implemento pode ser fixado de forma separável ao conjunto de acoplamento.
[000183] A junta de articulação 1000 também pode facilitar a transferência de um movimento de controle giratório através da junta 1000 para o efetor de extremidade/implemento fixado a ela. Como pode ser visto nas Figuras 52 e 53, uma extremidade distal do eixo de disparo proximal 1030 é suportada de forma giratória pela parede da extremidade distal 1022 do conjunto de forquilha proximal 1020 e tem uma engrenagem de disparo de entrada 1080 fixada a ela. Esta engrenagem de disparo de entrada 1080 está em engate articulado com uma engrenagem de transferência de disparo 1082 que é envolta na haste articulável 1051. A engrenagem de transferência de disparo 1082 está em engate articulado com uma engrenagem de saída de disparo 1084 que é montada em uma haste de saída de disparo 1090 que é montada na parede de extremidade 1053 da forquilha distal 1050. A haste de saída de disparo 1090 pode ser configurada para acionar o engate com um elemento de acionamento ou haste correspondente no efetor de extremidade/implemento. Por exemplo, a extremidade distal 1092 da haste de saída de disparo 1090 pode ser formado com um formato hexagonal de forma que pode ser recebida em um soque- te hexagonal correspondente em um flange de montagem 1094 que pode ser configurado para ser fixado ao eixo de acionamento do efe- tor de extremidade/implemento. A engrenagem de entrada de disparo 1080, a engrenagem de transferência de disparo 1082 e engrenagem de saída de disparo 1084 são mencionadas aqui como "trem de engrenagens da haste de disparo", genericamente designado com 1081. A engrenagem de transferência de rolagem distal 1082 tem "rotação livre" na haste articulada 1051 de modo que a rotação da haste de disparo proximal 1030 finalmente resulta na rotação da haste de saída de disparo 1090 sem girar a haste articulada 1051. O trem de engrenagens de rolagem distal 1069 e o trem de engrenagens da haste de disparo 1081 são essencialmente "aninhados" juntos para facilitar a articulação do efetuador de extremidade/implemento em relação ao conjunto da haste alongada ao mesmo tempo que facilita a transferência dos movimentos de controle giratório para o efetor de extremidade e ao mesmo tempo facilitando a rotação do efetor de extremidade ao redor do eixo da haste A-A.
[000184] As figuras 54-60 ilustram uma outra disposição de junta de articulação alternativa 1100. Em pelo menos uma forma, a junta de ar-ticulação 1100 pode incluir uma forquilha proximal 1110, uma forquilha central 1130 e uma forquilha distal 1150. A junta de articulação 1100 pode ser configurada para facilitar a articulação de um efetor de extremidade ou implemento cirúrgico acoplado a ele ao redor de dois eixos de articulação diferentes B-B e C-C que são substancialmente transversais um ao outro, bem como ao eixo da haste A-A de um conjunto de haste alongada 30" ao qual é fixado. Por exemplo, a junta de articulação 1100 pode ser configurada de modo que a forquilha central 1130 possa ser articulada ao redor do primeiro eixo de articulação B-B em relação à primeira forquilha 1110 e a forquilha distal 1150 pode ser seletivamente articulada ao redor de um segundo eixo de articulação C-C em relação à forquilha central 1130. A junta de articulação 1100 também pode facilitar tal movimento do efetor de extremidade ou implemento cirúrgico ao mesmo tempo que também fornece um movimento de controle giratório ao efetor de extremidade/implemento para acionamento ou manipulação do mesmo.
[000185] A junta de articulação 1100 pode ser acoplada a um conjunto de haste alongada que é similar na construção ao conjunto de haste alongada 30 descrito acima ou pode ser acoplado a outros conjuntos de haste adequado. Em uma disposição, a forquilha proximal 1110 é integralmente formada com o tubo externo do conjunto de haste alongada 30". Como pode ser visto nas Figuras 54-60, a forquilha proximal 1110 tem um braço de forquilha proximal superior 1112 e um braço de forquilha proximal inferior 1114. A forquilha central 1130 também tem um braço de forquilha central superior 1132 e um braço de forquilha central inferior 1134. O braço de forquilha proximal superior é acoplado de forma articulada ao braço de forquilha central superior 1132 por um pino articulado proximal 1116. O pino articulado 1116 também se acopla de forma articulada ao braço da forquilha proximal inferior 1114 ao braço da forquilha central inferior 1134. O pino articulado proximal 1116 serve para definir o primeiro eixo de articulação B-B.
[000186] Também em pelo menos uma disposição, a forquilha central 1130 tem um braço de forquilha central direito 1136 e um braço de forquilha central esquerdo 1138. A forquilha distal 1150 tem um braço de forquilha distal direito 1152 e um braço de forquilha distal esquerda 1154. O braço de forquilha central direita 1136 é acoplado de forma articulada ao braço de forquilha distal direita 1152 por um pino articulado distal 1156. O braço de forquilha central esquerda 1138 é acoplado de forma articulada ao braço de forquilha distal esquerdo 1154 por um pino articulado distal 1156. O pino articulado distal 1156 define o segundo eixo de articulação C-C. Em uma modalidade, o pino articulado distal 1156 é fixado de forma não articulada aos braços de forquilha distal direito e esquerdo 1152, 1154 de modo que o pino articulado distal 1156 gira com a forquilha distal 1150 em relação à forquilha central 1130.
[000187] O conjunto de haste alongada 30" pode ser acoplado a um conjunto de cabo que abriga uma pluralidade de motores. Um motor pode ser usado para aplicar movimentos de controle a um primeiro elemento de cabo flexível 1170 que se estende através do conjunto de haste alongada 30" e que é acoplado de forma operacional a uma junta de articulação 1100. Por exemplo, o primeiro cabo flexível 1170 pode ser fixado a um primeiro conjunto de roldana ou polia que é fixado de forma operacional ou se comunica com a haste de um motor cor-respondente, de modo que a operação do motor faça o cabo 1170 ser ativado.
[000188] Em uma disposição, o primeiro cabo flexível 1170 pode ser empregado para seletivamente articular a forquilha central 1130 em relação à forquilha proximal 1110 ao redor do primeiro eixo de articulação B-B. Em tal disposição, por exemplo, o primeiro cabo 1170 se estende ao redor de uma primeira polia ou roldana 1180 que é fixada à forquilha central 1130. Por exemplo, a primeira polia 1180 é fixada ao braço de forquilha central superior 1132 e envolta de forma articulada no pino articulado proximal 1116. O acionamento do primeiro cabo 1170 fará a forquilha central 1130 articular em relação à forquilha proximal 1110 ao redor do primeiro eixo de articulação B-B.
[000189] A junta de articulação 1100 também pode empregar um segundo cabo flexível 1190 que é recebido em um conjunto de polia ou roldana que é fixado de forma operacional a ou se comunica com a haste do motor correspondente dentro do conjunto do cabo de modo que a operação do motor faz o segundo cabo 1190 ser ativado. O segundo cabo 1190 pode ser empregado para articular seletivamente a forquilha distal 1150 em relação à forquilha central 1130 ao redor do segundo eixo de articulação C-C. Em tal disposição, por exemplo, o segundo cabo 1190 se estende ao redor de uma segunda polia ou roldana 1158 que é fixado de forma não giratória ao pino articulado distal 1156. O acionamento do segundo cabo 1190 resultará na rotação do pino articulado distal 1156 e a forquilha distal 1150 fixada a ele ao redor do segundo eixo de articulação C-C em relação à forquilha central 1130.
[000190] A junta de articulação 1100 também pode facilitar a transferência de um movimento de controle giratório através da junta 1100 para o efetor de extremidade/implemento fixado a ela. A haste de dis- paro giratória proximal 1200 pode se estender através do conjunto de haste alongada 30" e ser de forma operacional acoplada a um motor de disparo no conjunto do cabo para aplicar um movimento de disparo giratório a ele. Em uma disposição, a haste de disparo proximal 1200 pode ser oca, de modo que o segundo cabo 1190 pode se estender por ele. A haste de disparo proximal 1200 pode fazer a interface de forma operacional com um trem de engrenagens de disparo proximal 1210 suportado de forma operacional na junta de articulação 1100. Por exemplo, em uma disposição, o primeiro trem de engrenagens de disparo 1210 pode incluir uma engrenagem de disparo de entrada proximal 1212 que é fixado à haste de disparo proximal 1200. A engrenagem de disparo de entrada proximal 1212 é orientada no engate articulado com uma engrenagem de transferência de disparo proximal 1214 que é envolta na haste articulável proximal 1116 de modo que possa ser livremente girada nela. A engrenagem de transferência de disparo proximal 1212 é orientada em engate articulado com uma engrenagem de saída de disparo proximal 1216 que é acoplado a uma haste de disparo central 1218 passa através de uma manta central 1131 da forquilha central 1130.
[000191] A junta de articulação 1100 pode adicionalmente incluir um trem de engrenagens de disparo distal 1220 que coopera com o trem de engrenagens de disparo proximal 1210 para transferir o movimento de controle ou de disparo giratório através da junta de articulação 1100. O trem de engrenagens de disparo distal 1220 pode incluir uma engrenagem de entrada de disparo distal 1222 que é montada na haste de disparo central 1216. A engrenagem de entrada de disparo distal 1222 está em engate articulado com uma engrenagem de transferência de disparo digital 1224 que é montada de forma giratória no pino articulado distal 1156 de modo que possa ser livremente girado nela. A engrenagem de transferência de disparo distal 1224 está em engate articulado com uma engrenagem de saída de disparo 1226 que é suportada de forma giratória dentro da forquilha distal 1150. A engrenagem de saída de disparo distal 1226 pode ser configurada para acionar o engate com um elemento ou haste de acionamento correspondente no efetor de extremidade/implemento.
[000192] Uma outra forma de junta de articulação 1300 é mostrada nas Figuras 61-66. Tal junta de articulação 1300 pode facilitar a articulação e rotação de um efetor de extremidade ou implemento cirúrgico acoplado a ele em relação ao eixo da haste A-A da haste alongada à qual a junta de articulação 1300 é fixada. A junta de articulação também pode facilitar tal movimento do efetor de extremidade ou implemento cirúrgico ao mesmo tempo que também fornece um movimento de controle giratório ao efetor de extremidade/implemento para acionamento ou manipulação do mesmo. A junta de articulação 1300 pode ser acoplada a um conjunto de haste alongada que é similar na construção ao conjunto de haste alongada 30 descrito acima ou pode ser acoplado a outros conjuntos de haste adequados. O conjunto de haste alongada pode ser acoplado a um conjunto de cabo que abriga uma pluralidade de motores. Um motor pode ser usado para aplicar movimentos de controle a um cabo flexível 1310 que se estende através do conjunto de haste alongada e que é acoplado de forma operacional a uma junta de articulação 1300. Por exemplo, o cabo flexível 1310 pode ser fixado a um conjunto de roldana ou polia que é fixado de forma operacional ou se comunica com a haste de um motor correspondente, de modo que a operação do motor faça o cabo 1310 ser ativado. O conjunto de cabo também pode incluir um motor de disparo que é fixado de forma operacional a uma haste de disparo proximal 1330 que se estende através do conjunto de haste alongada à interface com a junta de articulação 1300 como será discutido em mais detalhes abaixo. O conjunto de haste também pode incluir um motor que faça interface de modo operável com uma haste de rolamento distal flexível 1340 que transmite um mo-vimento de controle giratório à junta de articulação 1300 que pode ser usada para girar o efetor de extremidade ou o implemento cirúrgico ao redor do eixo da haste A-A em relação à haste alongada. O conjunto do cabo também pode incluir um motor de rolamento proximal que é empregado para girar o conjunto de haste alongada ao redor do eixo da haste A-A da maneira descrita acima.
[000193] Em pelo menos uma forma, a junta de articulação 1300 pode incluir um conjunto de forquilha proximal 1320 que é fixado a ou formado na extremidade do conjunto da hasta alongada. Na disposição mostrada nas Figuras 61-66, o conjunto de forquilha proximal 1320 é formado em uma extremidade distal de um tubo externo, formando uma porção do conjunto da haste alongada 30". Como pode ser visto nessas Figuras, o conjunto de forquilha proximal 1320 tem uma parede de extremidade distal 1322 e um par de braços de forquilha espaçados 1324, 1326. A forquilha proximal 1320 está configurada para ser acoplada de forma articulada a uma forquilha distal 1350 por meio de uma haste articulada superior 1351 e uma haste articulada inferior 1353 que serve para definir o eixo de articulação B-B. O eixo de articulação B-B é substancialmente transversal ao eixo da haste A-A.
[000194] A forquilha distal 1350 tem um soquete 1352 formado nela e um par de braços de forquilha distal 1354, 1356. A haste articulada superior 1351 se estende centralmente através dos braços da forquilha 1324 e 1354. A haste articulada inferior 1353 se estende através dos braços de forquilha 1356 e 1026, como mostrado na Figura 64. O braço da forquilha 1356 tem adicionalmente um cabo de polia 1358 formado nele ou fixado a ele. O cabo flexível 1310 é fixado ao cabo de polia 1358 de modo que o acionamento do cabo 1310 resultará em articulação da forquilha distal 1350 ao redor do eixo de articulação B-B em relação à forquilha proximal 1320.
[000195] Em várias formas, a junta de articulação 1300 pode adicionalmente incluir um polo de montagem giratório que pode ser girado 1360 que é recebido de forma giratória dentro do soquete 1052. O polo de montagem 1060 pode ter uma engrenagem acionada 1362 fixada nele que é adaptada para engate articulado com um pinhão de rolagem distal 1364. O pinhão de rolagem distal 1364 é fixado a uma haste de pinhão 1366 que é suportada de forma giratória em uma parede de extremidade 1355 da forquilha distal 1350. Em pelo menos uma disposição, o pinhão de rolagem distal 1364 é operado pela haste de rolagem distal flexível 1340, que se estende através de uma haste de suporte proximal 1342, se estendendo através do conjunto da haste alongada 30". Em várias formas, um efetor de extremidade ou implemento cirúrgico pode ser diretamente acoplada ao polo de montagem 1360 de modo que a rotação do polo de montagem 1360 resulta na rotação do efetor de extremida- de/implemento. Por exemplo, o polo de montagem 1360 pode ser formado com um soquete de polo 1361 que é dimensionado para receber com retenção uma porção do efetor de extremidade/implemento nele. Em disposições alternativas, o polo de montagem 1360 pode compreender uma parte integrante do efetor de extremidade ou o efetor de extremidade por ser fixado ao polo de montagem 1360 por outras disposições de prendedores. Por exemplo, o polo de montagem 1360 pode ser fixado a um conjunto de acoplamento do tipo e construção descrito acima e, então, o efetor de extremidade/implemento pode ser fixado de forma separável ao conjunto de acoplamento.
[000196] A junta de articulação 1300 também pode facilitar a transferência de um movimento de controle giratório através da junta 1300 para o efetor de extremidade/implemento fixado a ela. Como pode ser visto nas Figuras 63 e 64, uma extremidade distal do eixo de disparo proximal 1330 é suportada de forma giratória pela parede da extremidade distal 1322 do conjunto de forquilha proximal 1320 e tem uma engrenagem de entrada de disparo 1380 fixada a ela. Esta engrenagem de disparo de entrada 1380 está em engate articulado com uma engrenagem de trans-ferência de disparo 1382 que é envolta na haste articulável inferior 1353. A engrenagem de transferência de disparo 1382 está em engate articulado com uma engrenagem de saída de disparo 1384 que é montada em uma haste de saída de disparo 1390 que se estende através da parede de extremidade 1355 da forquilha distal 1350 e a parede de extremidade 1370 do polo de montagem 1360. A haste de saída de disparo 1390 pode ser configurada para se engatar a um elemento ou haste de acionamento correspondente no efetor de extremidade/implemento. Por exemplo, a extremidade distal 1392 da haste de saída de disparo 1390 pode ser formado com um formato hexagonal de forma que pode ser recebida em um soquete hexagonal correspondente em um flange de montagem 1394 que pode ser configurado para ser fixado ao eixo de acionamento do efetor de extremidade/implemento. A engrenagem de entrada de disparo 1380, a engrenagem de transferência de disparo 1382 e a engrenagem de saída de disparo 1384 são mencionadas aqui como trem de engrenagens da haste de disparo, genericamente designado com 1381. A engrenagem de transferência de disparo 1382 tem "rotação livre" na haste articulada inferior 1353 de modo que a rotação da haste de disparo proximal 1330 finalmente resulta na rotação da haste de saída de disparo 1390 sem girar a haste articulada inferior 1353. O trem de engrenagens de rolagem distal 1369 e o trem de engrenagens da haste de disparo 1381 facilitam a articulação do efetor de extremidade/implemento em relação ao conjunto de haste alongada ao mesmo tempo que facilita a transferência de movimentos de controle giratórios para o efetor de extremidade e ao mesmo tempo facilita a rotação do efetor de extremidade ao redor do eixo da haste A-A.
[000197] As Figuras 67-69 ilustram um conjunto de montagem de mo- tor alternativo, genericamente designado como 1750. O conjunto de montagem do motor 1750 pode ser suportado dentro dos segmentos da estrutura do cabo 23 e 24 que são acopláveis juntos por recursos de encaixe, parafusos, etc. e servem para forma uma porção de punho tipo pistola 26 do conjunto do cabo 20. Em pelo menos uma forma, o conjunto da montagem de motor 1750 pode compreender uma estrutura de motor 1752 que é suportada de forma removível dentro dos segmentos de estrutura de cabo 23 e 24. Em pelo menos uma forma, por exemplo, a estrutura do motor 1752 tem um conjunto de anteparo de motor 1756 fixado a ela. A estrutura do motor 1752 serve para dar suporte aos motores 402, 530, 560 e 610. Cada motor tem sua própria placa de controle de circuito 1780 fixada a ele para controlar a operação de cada motor em várias maneiras aqui descritas.
[000198] Em algumas formas, a porção do implemento 100 pode compreender um efetor de extremidade eletrocirúrgico que utiliza energia elétrica para tratar o tecido. Efetores de extremidade eletroci- rúrgicos exemplificadores e instrumentos associados são descritos no pedido de patente US n° 13/536.393, intitulado "Surgical End Effector Jaw and Electrode Configurations", n° do documento do procurador END7137USNP/120141 e pedido de patente US n° 13/536.417, intitulado "Electrode Connections for Rotar Drive Surgical Tools" n° do documento do procurador END7149USNP/120153, ambos aqui incorporados a título de referência em sua totalidade. As Figuras 70-73 ilustram um efetor de extremidade 3156 fazendo uma porção de implemento alternativa 100. O efetor de extremidade 3156 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 rádio frequência (RF)). A primeira garra 3160A e a segunda garra 3160B podem se fechar para, assim, capturar ou engatar o tecido ao redor de um eixo longitudinal 3194, defini- do por um elemento móvel de forma axial 3182. A primeira garra 3160A e a segunda garra 3160B podem, também, aplicar compressão ao tecido.
[000199] A Figura 70 mostra uma vista em perspectiva de algumas formas de um efetor de extremidade eletrocirúrgico 3156 para uso com o instrumento cirúrgico 10. A Figura 70 mostra o efetor de extremidade 3156 com as garras 3160A, 3160B abertas. A Figura 71 mostra uma vista em perspectiva de algumas formas de um efetor de extremidade 3156 com as garras 3160A, 3160B abertas. Conforme observado acima, o efe- tor de extremidade 3156 pode compreender a primeira garra superior 3160A e a segunda garra inferior 3160B, as quais podem ser retas ou curvas. Cada uma dentre a primeira garra 3160A e a segunda garra 3160B pode compreender uma fenda alongada ou canaleta, 3162A e 3162B (Figura 70), respectivamente, disposta para fora ao longo de suas respectivas porções centrais. Adicionalmente, a primeira garra 3160A e a segunda garra 3160B podem, cada uma, ter elementos de preensão de tecido, como dentes 3198, dispostos nas porções internas da primeira garra 3160A e da segunda garra 3160B. A primeira garra 3160A pode compreender um primeiro corpo de garra superior 3200A com uma primeira superfície superior voltada para fora 3202A e uma primeira superfície superior de aplicação de energia 3204A. A segunda garra 3160B pode compreender um segundo corpo de garra inferior 3200B com uma segunda superfície inferior voltada para fora 3202B e uma segunda superfície inferior de aplicação de energia 3204B. A primeira superfície de aplicação de energia 3204A e a segunda superfície de aplicação de energia 3204B podem se estender em um formato de "U" ao redor da extremidade distal do efetor de extremidade 3156. Será entendido que o efetor de extremidade 3156 pode ser giratório ou articulável de maneira similar à descrita aqui com relação ao efetor de extremidade 102.
[000200] A Figura 72 mostra uma forma de um elemento móvel de forma axial 3182 do efetor de extremidade 3156. O elemento móvel de forma axial 3182 é ativado por uma haste de acionamento rosqueada 3151. (Figura 70). Uma extremidade proximal da haste de acionamento rosqueada 3151 pode ser configurada para ser acoplada de forma não giratória ao soquete de saída 238 e, dessa forma, receber movimento ro- tacional fornecido pelo motor 530. O elemento móvel de forma axial 3182 pode compreender uma porca rosqueada 3153 para receber a haste de acionamento rosqueada 3151 de modo que a rotação da haste de acionamento rosqueada 3151 faça o elemento móvel de forma axial 3182 transladar distalmente e proximalmente ao longo do eixo 3194. (Figura 72) O elemento axialmente móvel 3182 pode compreender uma ou várias peças, mas, de qualquer modo, pode ser móvel ou transladável em relação à haste alongada 158 e/ou às garras 3160A e 3160B. Além disso, em ao menos algumas formas, o elemento axialmente móvel 3182 pode ser produzido a partir de aço inoxidável 17-4 endurecido por precipitação. A extremidade distal do elemento axialmente móvel 3182 pode compreender um perfil em "I" flangeado, configurado para deslizar no interior das canaletas 3162A e 3162B, nas garras 3160A e 3160B. O elemento axialmente móvel 3182 pode deslizar no interior das canaletas 3162A e 3162B para abrir e fechar a primeira garra 3160A e a segunda garra 3160B. A extremidade distal do elemento axialmente móvel 3182 pode compreender também um flange superior ou uma porção em formato de "c" 3182A e um flange inferior ou uma porção em formato de "C" 3182B. Os flanges 3182A e 3182B definem respectivamente as superfícies de came internas 3206A e 3206B que se engatam às superfícies voltadas para fora da primeira garra 3160A e da segunda garra 3160B. A abertura e o fechamento das garras 3160A e 3160B 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 3182, e as superfícies voltadas para fora, 3208A e 3208B, das garras 3160A e 3160B.
[000201] Mais especificamente, agora com referência às Figuras de 70-72, coletivamente, as superfícies de came internas 3206A e 3206B da extremidade distal do elemento axialmente móvel 3182 podem ser adaptadas para engatar de maneira deslizante com a primeira superfície voltada para fora 3208A e a segunda superfície voltada para fora 3208B da primeira garra 3160A e da segunda garra 3160B, respectivamente. O canal 3162A, no interior da primeira garra 3160A, e o canal 3162B, no interior da segunda garra 3160B, podem ser dimensionados e configurados para acomodar o movimento do elemento axialmente móvel 3182, que pode compreender um elemento de corte de tecidos 3210, por exemplo, que compreende uma borda distal afiada. A Figura 71, por exemplo, mostra a extremidade distal do elemento axialmente móvel 3182, avançada ao menos parcialmente através das canaletas 3162A e 3162B (Figura 70). O avanço do elemento axialmente móvel 3182 pode fechar o efetor de extremidade 3156 quando na configuração aberta mostrada na Figura 70. Na posição fechada, mostrada pela Figura 71, a primeira garra superior 3160A e a segunda garra inferior 3160B definem um vão ou uma dimensão D entre a primeira superfície de aplicação de energia 3204A e a segunda superfície de aplicação de energia 3204B da primeira garra 3160A e da segunda garra 3160B, respectivamente. Em várias formas, a dimensão D pode ser igual a de cerca de 0,0005" a cerca de 0,040", por exemplo e, em algumas formas, entre cerca de 0,001" e cerca de 0,010", por exemplo. Além disso, as bordas da primeira superfície aplicadora de energia 3204A e da segunda superfície aplicadora de energia 3204B podem ser arredondadas para impedir a dissecção do tecido.
[000202] A Figura 73 é uma vista em corte de algumas formas do efetor de extremidade 3156. A superfície de interação, ou que entra em contato com tecidos, 3204B, da garra inferior 3160B está adapta- da 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. Pelo menos uma dentre as garras superior e inferior, 3160A e 3160B, pode ter pelo menos um eletrodo 3212 configurado para fornecer a energia, a partir de um gerador 3164, ao tecido capturado. A superfície de engate ou que entra em contato com o tecido 3204A da garra superior 3160A pode ter uma matriz condutiva-resistiva similar (por exemplo, um material com PTC) ou, em algumas formas, a superfície pode ser um eletrodo con- dutivo ou uma camada isolante, por exemplo. Alternativamente, as superfícies de engate das garras podem ter qualquer dos componentes de aplicação de energia revelados na patente US n° 6.773.409, depositada em 22 de outubro de 2001, intitulada "ELECTROSURGI- CAL JAW STRUCTURE FOR CONTROLLED ENERGY DELIVERY", cuja descrição está aqui incorporada, a título de referência.
[000203] A primeira superfície de aplicação de energia 3204A e a segunda superfície de aplicação de energia 3204B podem, cada uma, estar em comunicação elétrica com o gerador 3164. O gerador 3164 está conectado ao efetor de extremidade 3156 por meio de um meio de transmissão adequado, como condutores 3172, 3174. Em algumas formas, o gerador 3164 é acoplado a um controlador, como uma unidade de controle 3168, por exemplo. Em várias formas, a unidade de controle 3168 pode ser formada como parte integrante do gerador 3164 ou pode ser fornecida como um dispositivo ou módulo de circuito separado acoplado eletricamente ao gerador 3164 (mostrado em linha tracejada para ilustrar essa opção). O gerador 3164 pode ser implementado como uma peça externa do equipamento e/ou pode ser implementado integralmente ao instrumento cirúrgico 10.
[000204] A primeira superfície aplicadora de energia 3204A e a segunda superfície aplicadora de energia 3204B podem ser configuradas para entrar em contato com o tecido e aplicar energia eletrocirúrgica ao tecido capturado, sendo adaptadas para vedar ou cauterizar o tecido. A unidade de controle 3168 regula a energia elétrica fornecida pelo gerador elétrico 3164, que, por sua vez, fornece energia eletrocirúrgica para a primeira superfície aplicadora de energia 3204A e a segunda superfície aplicadora de energia 3204B. A unidade de controle 3168 pode regular a energia gerada pelo gerador 3164 durante o acionamento.
[000205] Como mencionado acima, a energia eletrocirúrgica fornecida pelo gerador elétrico 3164 e regulada, ou de outro modo controlada, pela unidade de controle 3168 pode compreender energia de radiofrequência (RF) ou outras formas adequadas de energia elétrica. Adicionalmente, a primeira e segunda superfícies de aplicação de energia opostas, 3204A e 3204B, podem ter corpos com coeficiente positivo de temperatura (PTC) variável resistivo, que estão em comunicação elétrica com o gerador 3164 e a unidade de controle 3168. Detalhes adicionais referentes a efe- tores de extremidade eletrocirúrgicos, mecanismos de fechamento de garras e superfícies aplicadoras de energia eletrocirúrgica são descritos nas seguintes patentes US e pedidos de patente publicados: publicação de patente 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 6.500.176; e publicação de pedido de patente US n°s 2010/0036370 e 2009/0076506, todos os quais estão incorporados à presente invenção em sua totalidade e são parte integrante do presente relatório descritivo.
[000206] Um gerador adequado 3164 está disponível sob número de modelo GEN11, junto à Ethicon Endo-Surgery, Inc., de Cincinnati, Ohio, EUA. Também em algumas formas, o gerador 3164 pode ser implementado na forma de uma unidade eletrocirúrgica (ESU) capaz de fornecer energia suficiente para a realização de uma eletrocirurgia bi polar usando energia de radiofrequência (RF). Em algumas formas, o ESU pode ser um ERBE ICC 350 bipolar, comercializado por ERBE EUA, Inc., de Marietta, Geórgia, EUA. Em algumas formas, como para as aplicações de eletrocirurgia bipolar, um instrumento cirúrgico tendo um eletrodo ativo e um eletrodo de retorno pode ser utilizado, sendo que o eletrodo ativo e o eletrodo de retorno podem ser posicionados opostos, adjacentes e/ou em comunicação elétrica com o tecido a ser tratado, de modo que a corrente possa fluir do eletrodo ativo, através dos corpos de coeficiente positivo de temperatura (PTC) e o eletrodo de retorno através do tecido. Dessa forma, em várias formas, o instrumento cirúrgico 10 utilizando o efetor de extremidade 3156 cria uma trajetória de suprimento e uma trajetória de retorno, sendo que o tecido capturado, que está sendo tratado, completa ou fecha o circuito. Em algumas formas, o gerador 3164 pode ser um ESU de RF monopolar e a ferramenta eletrocirúrgica 10 pode compreender um efetor de extremidade monopolar em que um ou mais eletrodos ativos estejam integrados. Para tal sistema, o gerador 3164 pode utilizar uma placa de retorno em contato íntimo com o paciente em local distante do sítio cirúrgico e/ou de outra trajetória de retorno adequada. A placa de retorno pode ser conectada por meio de um cabo ao gerador 3164.
[000207] Durante o funcionamento do instrumento eletrocirúrgico 150, o usuário geralmente prende o tecido, aplica energia ao tecido capturado para formar uma cauterização ou um vedação e, então, direciona um elemento de corte de tecidos 3210 na extremidade distal do elemento axialmente móvel 3182, através do tecido capturado. De acordo com várias formas, a translação do movimento axial do elemento axialmente móvel 3182 pode ser cadenciada, ou de outro modo controlada, para auxiliar na condução do elemento axialmente móvel 3182 com uma velocidade de deslocamento adequada. Com o controle da velocidade do deslocamento, aumenta-se a probabilidade de que o tecido capturado seja vedado apropriada e funcionalmente antes da realização da transeção com o elemento de corte 3210.
[000208] Em algumas formas, a porção do implemento 100 pode compreender um efetor de extremidade ultrassônico que utiliza energia ultrassônica ou harmônica para tratar o tecido. A Figura 74 ilustra uma forma de um efetor de extremidade ultrassônico 3026 para uso com o instrumento cirúrgico 10. O conjunto de efetor de extremidade 3026 compreende um conjunto de braço de pinça 3064 e uma lâmina 3066 para formar as garras do mecanismo de pinçamento. A lâmina 3066 pode ser uma lâmina atuável por ultrassom, acusticamente acoplada ao um transdutor ultrassônico 3016 posicionado no interior do efetor de extremidade 3026. Exemplos de transdutores de pequeno porte e efetores de extremidade que compreendem transdutores são fornecidos nos pedidos de patente US copendentes n° de série 13/538.601, intitulado Ultrasonic Surgical Instruments with Distally Positioned Transducers e publicação de pedido de patente US n° 2009/0036912. O transdutor 3016 pode ser acusticamente acoplado (por exemplo, direta ou diretamente acoplado mecanicamente) à lâmina 3066 através de um guia de ondas 3078.
[000209] Um elemento de acionamento tubular 3058 pode mover o conjunto do braço de pinça 3064 para uma posição aberta na direção 3062A, sendo que o conjunto do braço de pinça 3064 e a lâmina 3066 estão dispostos em relação espaçada em relação um ao outro e para uma posição pinçada ou fechada na direção 3062B, sendo que o conjunto do braço de pinça 3064 e a lâmina 3066 cooperam para prender o tecido entre eles. A extremidade distal do elemento atuador tubular re- ciprocante 3058 é mecanicamente engatada ao conjunto de efetor de extremidade 3026. Na forma ilustrada, uma extremidade distal do elemento atuador tubular reciprocante 3058 é mecanicamente engatada ao conjunto de braço de pinça 3064, que é pivotante ao redor do ponto de pivô 3070, para abrir e fechar o conjunto de braço de pinça 3064. Por exemplo, na forma ilustrada, o conjunto de braço de pinça 3064 é capaz de mover-se de uma posição aberta para uma posição fechada na direção 3062B ao redor de um ponto de pivô 3070, quando o elemento atu- ador tubular reciprocante 3058 é retraído proximalmente. Por exemplo, na forma ilustrada, o conjunto de braço de pinça 3064 é capaz de mover-se de uma posição aberta para uma posição fechada na direção 3062A ao redor de um ponto de pivô 3070, quando o elemento atuador tubular reciprocante 3058 é retraído proximalmente. (Figura 75).
[000210] O elemento atuador tubular 3058 pode ser transladado proximal e distalmente devido à rotação de uma haste de acionamento rosqueada 3001. Uma extremidade proximal da haste de acionamento rosqueada 3001 pode ser configurada para ser acoplada de forma não giratória ao soquete de saída 238 e, dessa forma, receber movimento rotacional fornecido pelo motor 530. O elemento atuador tubular 3058 pode compreender uma porca rosqueada 3059 para receber a haste de acionamento rosqueada 3001 de modo que a rotação da haste de acionamento rosqueada 3001 faça o elemento atu- rador tubular 3058 transladar distalmente e proximalmente. As Figuras 76-77 mostram vistas adicionais de uma forma do elemento axi-almente móvel 3058 e porca tubular 3059. Em algumas formas, o elemento de acionamento tubular 3058 define uma cavidade 3003. O guia de inda 3078 e/ou uma porção da lâmina 3066 podem se estender através da cavidade 3003, como ilustrado na Figura 74.
[000211] Em uma forma exemplificadora, a extremidade distal do guia de ondas de transmissão ultrassônica 3078 pode estar acoplada à extremidade proximal da lâmina 3066 por uma conexão rosqueada interna, de preferência em um antinó ou próximo ao mesmo. Contempla-se que a lâmina 3066 possa ser fixada ao guia de ondas de transmissão ultrassônica 3078 por quaisquer meios adequados, como uma junta soldada ou similar. Embora a lâmina 3066 possa ser removível do guia de ondas de transmissão ultrassônica 3078, contempla- se também que o efetor de extremidade com elemento único (por exemplo, a lâmina 3066) e o guia de ondas de transmissão ultrassô- nica 3078 podem ser formados como uma peça unitária única.
[000212] O transdutor ultrassônico 3016, que é conhecido como uma "pilha de Langevin", em geral oscila em resposta a um sinal elétrico fornecido por um gerador 3005 (Figura 74). Por exemplo, o transdutor 3016 pode compreender uma pluralidade de elementos piezoelétricos ou outros elementos para converte um sinal elétrico do gerador 3005 em energia mecânica que resulta em, primeiramente, em uma onda acústica estacionária de movimento vibratório longitudinal do transdutor ultrassônico 3016 e a lâmina 3066 porção do conjunto de efetor de extremidade 3026 em frequências ultrassônicas. O transdutor ultras- sônico 3016 pode, mas não precisa, ter um comprimento igual a um número inteiro de metade dos comprimentos de onda do sistema (nÀ/2; onde "n" é qualquer número inteiro par; por exemplo, n = 1, 2, 3...) de comprimento. Uma faixa de frequências vibracionais adequada para o transdutor 3016 e 3066 pode ser ao redor de 20 Hz a 32 kHz e uma faixa de frequência vibracional bem adequada pode ser de cerca de 30-10 kHz. Uma frequência vibracional operacional adequada pode ser de aproximadamente 55,5 kHz, por exemplo.
[000213] O gerador 3005 pode ser qualquer tipo adequado de gerador localizado interna ou externamente a partir do instrumento cirúrgico 10. Um gerador adequado está disponível sob número de modelo GEN11, junto à Ethicon Endo-Surgery, Inc., de Cincinnati, Ohio, EUA. Quando o transdutor 3016 é energizado, uma onda estacionária de movimento vibratório é gerada através do guia de onda 3078 e lâmina 3066. O efetor de extremidade 3026 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 transdutor 3016, comprimento de onda 3078 e lâmina 3066 depende da localização ao longo desses componentes em que o movimento vibratório é medido. Uma passagem por valor mínimo ou zero na onda estacionária de movimento vibratório é geralmente denominada um nó (isto é, onde o movimento é mínimo), e um máximo ou pico de valor absoluto local, na onda estacionária é geralmente denominado um antinó (por exemplo, onde o movimento local é máximo). A distância entre um antinó e seu nó mais próximo é um quarto do comprimento de onda (À/4).
[000214] Em uma forma exemplificadora, a lâmina 3066 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 3066 pode estar disposta junto a um antinó, de modo a fornecer um máximo de excursão longitudinal da extremidade distal. Quando o conjunto transdutor é energizado, a extremidade distal da lâmina 3066 pode ser configurada para se mover 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.
[000215] Em uma forma exemplificadora, a lâmina 3066 pode estar acoplada ao guia de ondas de transmissão ultrassônica 3078. A lâmina 3066 e o guia de ondas de transmissão ultrassônica 3078, conforme ilus-trado, 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 3066 pode ser separável (e ter composição diferente) do guia de ondas de transmissão ultrassônica 3078, e ser acoplada, por exemplo, por um parafuso prisioneiro, solda, cola, conexão rápida ou outros métodos conhecidos adequados. O com-primento do guia de ondas de transmissão ultrassônica 3078 pode ser substancialmente igual a um número integral de metade dos comprimentos de onda (nÀ/2), por exemplo. O guia de ondas de transmissão ultras- sônica 3078 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.
[000216] Em algumas formas, o instrumento cirúrgico 10 pode também ser utilizado com outros efetores de extremidade do tipo grampeador. Por exemplo, a Figura 78 ilustra uma forma de um efetor de extremidade de grampo linear 3500 que pode ser usado com o instrumento cirúrgico 10. O efetor de extremidade 3500 compreende uma porção de bigorna 3502 e uma canaleta de grampos transladável 3514. A canaleta de grampos transladável 3514 é transladável nas direções distal e proximal, como indicado pela seta 3516. Uma haste de acionamento rosqueada 3506 pode ser acoplada ao soquete de saída 238, por exemplo, como descrito acima para receber o movimento rotacional fornecido pelo motor 530. A haste de acionamento rosqueada 3506 pode ser acoplada a uma porca rosqueada 3508 acoplada de forma fixa à canaleta de grampo 3514 de modo que a rotação da haste de ativação rosqueada 3506 faça a translação da canaleta do grampo 3514 nas direções indicadas pela seta 3516. A porca 3508 também pode ser acoplada a um acionador 3510, que pode, por sua vez, entrar em contato com um cartucho de grampos 3512. À medida que translada distalmente, o acionador 3510 pode empurrar os grampos do cartucho dos grampos 3512 contra a bigorna 3502, dessa forma dirigindo os grampos através de qualquer tecido posicionado ente a canaleta dos grampos 3514 e a bigorna 3502.
[000217] Também, em algumas formas, o instrumento cirúrgico pode ser utilizado com um efetor de extremidade de grampo circular. A Figura 79 ilustra uma forma de um efetor de extremidade de grampo circular 3520 que pode ser usado com o instrumento cirúrgico 10. O efetor de extremidade 3520 compreende uma bigorna 3522 e uma porção de grampos 3524. Uma haste de acionamento rosqueada 3530 se estende da bigorna 3522 até a porção de grampos 3524. Uma haste de acionamento rosqueada 3530 pode ser acoplada ao soquete de saída 238, por exemplo, como descrito acima para receber o movimento rotacional for-necido pelo motor 530. Uma porca rosqueada 3532 pode ser acoplada à porção de grampos 3524 de modo que a rotação da haste de acionamento rosqueada 3530 translade alternativamente a porção de grampos 3524 distal e proximalmente, como indicado pela seta 3534. A haste rosqueada também pode ser acoplada a um acionador 3528 de modo que o movimento distal da porção de grampos 3524 empurre o aciona- dor 3528 distalmente para um cartucho de grampos 3526 para direcionar os grampos do cartucho 3526 para qualquer tecido posicionado ente a bigorna 3522 e a porção de grampos 3524. Em algumas modalidades, o efetor de extremidade 3520 também pode compreender uma faca ou implemento de corte 3535 para cortar o tecido antes do grampe- amento.
[000218] Além dos efetores de extremidade diferentes, será entendido que outras porções de implemento podem ser intercambiáveis com relação ao instrumento cirúrgico 10. Por exemplo, algumas formas de instrumento cirúrgico 10 utilizam diferentes fios de energia. A Figura A ilustra vários fios de energia exemplificadores 3540, 3542, 3544 para uso com o instrumento cirúrgico. Cada um dos fios de energia 3540, 3542, 3544 compreende um soquete 3546 para acoplar ao instrumento cirúrgico 10. Os fios de energia 3540, 3542, 3544 podem ser utilizados para conectar o instrumento cirúrgico 10 a várias fontes de energia. Por exemplo, os fios de energia 3540 e 3542 compreendem soquetes 3550, 3552 a serem recebidos pelos geradores, como o gerador número de modelo GEN11 da Ethicon Endo-Surgery, Inc. de Cincinnati, Ohio, EUA. Tal gerador pode fornecer energia ao instrumento 10 e/ou pode fornecer um sinal para direcionar um efetor de extremidade eletrocirúrgico e/ou ultrassônico. O fio de energia 3544 compreende um plugue 3548 que pode ser conectado em uma tomada de parede para fornecer energia para o instrumento 10 (por exemplo, no lugar da bateria 802).
[000219] Em algumas formas, o instrumento cirúrgico pode também compreender porções de implemento intercambiáveis que incluem hastes diferentes. A Figura 81 ilustra várias hastes exemplificadoras 3554, 3556, 3558 que podem ser usadas com o instrumento cirúrgico 10. Cada haste 3554, 3556, 3558 compreende uma porção de montagem de acionamento separável 700', 700", 700"' similar à porção da montagem de acionamento separável 700 que pode ser recebido pelo instrumento 10, como descrito acima. Cada haste 3554, 3556, 3558 também compreende um conjunto acoplador 3557 para receber um efetor de extremidade similar ao conjunto acoplador 200, descrito acima. Em algumas modalidades, hastes diferentes são configuradas para receber diferentes tipos de efeto- res de extremidade no conjunto do acoplador 3557. As hastes 3554, 3556, 3558 podem, cada uma, compreender diferentes características, incluindo, por exemplo, diferentes comprimentos, a presença ou ausência de articulação, articulação passiva ou ativa, diferentes graus de articulação, diferentes diâmetros, diferentes curvaturas, etc. Por exemplo, a haste 3554 define uma curva 3559 para fora do eixo central da haste. A haste 3558 define uma junta de articulação 3560 que pode ser articulada de uma maneira similar ao da descrita aqui acima com relação à junta de articulação 310.
[000220] Será entendido que tipos diferentes de porções de implemento 100 (por exemplo, fios de energia, hastes, efetores de extremidade, etc.) requerem que vários motores e outros componentes do instrumento cirúrgico 10 operam de maneiras diferentes. Por exemplo, efetores de extremidade energizados, como o efetor de extremidade eletrocirúrgico 3156 e o efetor de extremidade ultrassônico 3026, requerem um sinal de energia para energizar os eletrodos e/ou lâminas ultrassônicas. Efetores de extremidade diferentes também podem requerer movimento diferente de vários motores 402, 560, 530, 610 para acionamento, incluindo, por exemplo, a acionamento de motores diferentes, a provisão de quantidades diferentes de torque, etc. Em várias formas, as porções de implemento 100 podem fornecer ao instrumento cirúrgico 10 parâmetros de controle.
[000221] A Figura 82 é um diagrama de blocos do conjunto de cabo 20 do instrumento cirúrgico 10 mostrando vários elementos de controle. Os elementos de controle mostrados na Figura 82 são configurados para receber parâmetros de controle de várias porções de implemento e controle do instrumento cirúrgico 10 com base nos parâmetros de controle recebidos e baseados em um ou mais sinais de controle de entrada recebidos do médico (por exemplo, através de controle de joystick 840 ou outro dispositivo de acionamento adequado). Os elementos de controle podem compreender um circuito de controle 3702 para controlar o instrumento cirúrgico 10. Em várias formas, o circuito de controle 3702 pode executar um algoritmo de controle para operar o instrumento cirúrgico 10 incluindo quaisquer porções de implemento instaladas. Em algumas formas, o circuito de controle 3702 é implementado na placa de circuito proximal 820 descritos aqui acima. O cir-cuito de controle 3702 compreende um microprocessador 3706 e memória associada e/ou armazenamento de dados 3708. Em algumas formas, o circuito de controle 3702 também pode compreender um circuito gerador 3704 para fornecer um sinal de energia a um dispositivo ultrassônico e/ou eletrocirúrgico. O circuito gerador 3704 pode operar como um componente independente ou em conjunto com um gerador externo.
[000222] A Figura 82 também mostra motores 3714, que pode corresponder aos motores 402, 560, 530, 610 descritos acima. Uma bateria 3713 pode corresponder à bateria 802 descrita acima. A entrada para o circuito de controle 3702 pode ser fornecida pelo controle do joystick 840 ou outro dispositivo de acionamento adequado. As várias porções de implemento cirúrgico 100 aqui descritas podem ser acopladas ao cabo 20 em soquetes respectivos 3710, 3712. O soquete 3712 pode receber uma haste, como as hastes 3554, 3556, 3558. Por exemplo, o soquete 3712 pode receber uma haste de maneira similar à maneira que o cabo 20 recebe a montagem derivada separável 700, como descrito acima. O soquete 3710 pode ser configurado para receber um soquete de fio, como os soquetes 3546 descritos acima.
[000223] O circuito de controle 3702 em conjunto com vários outros elementos de controle como os soquetes 3710, 3712 podem receber parâmetros de controle de várias porções de implemento instaladas. Os parâmetros de controle podem compreender, por exemplo, os dados descrevendo propriedades de porções de implemento, dados descrevendo algoritmos para a operação do instrumento 10 com as porções de implemento instaladas, etc. Soquetes 3710, 3712 podem se acoplar mecânica e comunicativamente a várias porções de implemento. Por exemplo, várias porções de implemento podem compreender circuitos 3720 para armazenar parâmetros de controle. Tais circuitos 3720 são mostrados em conjunto com os fios de energia 3540, 3542, 3544 na Figura 80 e em conjunto com as hastes 3554, 3556, 3558 da Figura 81. Além disso, a Figura 83 ilustra uma forma de várias porções de implemento de efetor de extremidade 3730, 3732, 3734, 3736, 3738 que compreendem circuitos 3720 como aqui descrito. Os circuitos 3720 podem compreender um ou mais componentes de armazenamento de dados para armazenar parâmetros de controle para provisão do circuito de controle 3702. Tais componentes de armazenamento de dados podem incluir qualquer tipo de dispositivo de memória (por exemplo, memória somente para leitura programável eletricamente apagável (EEPROM), registrador digital, qualquer outro tipo de memória, etc.). Os dispositivos de memória também podem incluir molas ou outros componentes de hardware configurados para modular os parâmetros de controle predeterminados, por exemplo, em resposta a um sinal de interrogação de rádio frequência (RFID). Em algumas formas, os circuitos 3720 fazem uma conexão por fio direta ao circuito de controle 3702, por exemplo, através dos soquetes respectivos 3710, 3712. Consequentemente, o circuito de controle 3702 pode se comunicar diretamente com os vários circuitos 3720 para receber parâmetros de controle.
[000224] Em algumas formas, os circuitos 3720 compreendem dispositivos de RFID passivos ou ativos. O cabo 20 pode compreender uma ou mais antenas 3716, 3718, que pode ser posicionada nos soquetes respectivos 3710, 3712 ou próximo aos mesmos. Utilizando as antenas 3716, 3718, o circuito de controle 3702 pode interrogar os circuitos 3720 nas porções de implemento instaladas para recuperar os parâmetros de controle. Em algumas formas, o circuito de controle 3702 é programado para interrogar as várias porções de implemento quando do início e/ou mediante uma indicação que uma porção do implemento foi instalada e/ou removida. Em resposta ao circuito de controle 3702 pode receber um sinal refletido do dispositivo RFID. O sinal refletido pode indicar os parâmetros de controle relevantes. Em algumas formas, os circuitos 3720 podem compreender dispositivos de RFID ativos que transmitem os dados descrevendo suas porções de implemento associadas, por exemplo, mediante instalação.
[000225] Como ilustrado na Figura 81, algumas formas de haste podem compreender antenas 3719 em porções distais. As antenas 3719 podem estar em comunicação com o circuito de controle 3702 através de condutores (não mostrados) se estendendo através das hastes respectivas, permitindo que o circuito de controle 3702 para interrogar os circuitos de dispositivo de RFID 3720 nos efetores de extremidade, como os efetores de extremidade 3730, 3732, 3734, 3736, 3738. Em algumas formas, as antenas 3718 posicionadas no cabo, podem receber e transmitir energia suficiente assim como interrogar um circuito de dispositivo RFID 3720 e um efetor de extremidade sem precisar de uma antena separada 379 na haste. Em algumas disposições, os circuitos 3720 podem ser configurados para fazer uma conexão com fio ao circuito de controle 3702. Por exemplo, as antenas 3716, 3718, 3719 podem ser omitidas.
[000226] A Figura 84 é um diagrama em bloco apresentando uma forma de uma configuração de controle 3800 a ser implementada pelo circuito de controle 3702 para controlar o instrumento cirúrgico 10. De acordo com a configuração 3800. o circuito de controle 3702 é programado com um algoritmo de controle 3802. O algoritmo de controle 3802 recebe parâmetros de controle das porções de implemento instaladas na forma de variáveis de entrada 3801. As variáveis de entrada 3801 pode descrever as propriedades da porção de implemento instalada. O algoritmo de controle 3802 também recebe um ou mais sinais de controle de entrada 3818 (por exemplo, a partir do controle de joystick 840, um sistema robó- tico ou outro dispositivo de acionamento adequado operado por um médico). Com base nas variáveis de entrada 3801, o algoritmo de controle 3802 pode operar o instrumento cirúrgico 10 por translação de um ou mais sinais de controle de entrada 3818 para um sinal de controle do motor de saída 3814 para controlar os motores 3714 e um sinal de controle de energia de saída opcional 3816 para controlar um efetor de extremidade ultrassônica e/ou eletrocirúrgica. Será entendido que nem todas as formas do instrumento cirúrgico 10 precisa receber variáveis de entrada de todas as porções de implemento listadas. Por exemplo, algumas formas de instrumento cirúrgico compreendem uma haste única e/ou efetor de extremidade fixado. Também, algumas formas do instrumento cirúrgico (ou configurações do mesmo) podem omitir um fio de energia.
[000227] O algoritmo de controle 3802 pode implementar uma pluralidade de módulos funcionais 3804, 3806, 3810, 3812 relacionados a diferentes aspectos do instrumento cirúrgico 10. Um módulo de disparo 3804 pode transladar o um ou mais sinais de controle 3818 para um ou mais sinais de controle do motor de saída 3814 para controlar os motores respectivos 3714 para disparar o instrumento 10. Um módulo de articulação 3806 pode transladar o um ou mais sinais de controle de entrada 3818 para um ou mais sinais de controle do motor de saída 3814 para articular a haste do instrumento 10. O módulo de energia 3812 pode rotear a energia para vários componentes do instrumento cirúrgico 10, conforme requerido por um fio de energia instalada. Para formas do instrumento 10 utilizando a energia no efetor de extremidade (por exemplo, instrumentos ultrassônicos e/ou eletrocirúrgico), um módulo de energia 3810 pode transladar o um ou mais sinais de controle de entrada 3818 nos sinais de energia de saída 3816 a ser fornecido ao efe- tor de extremidade. Os sinais de energia 3816 podem ser produzidos pelo gerador 3704 e/ou por um gerador externo (não mostrado na Figura 84) e pode ser fornecido para um transdutor 3016 e/ou superfícies de acionamento de energia 3204A, 3204B no efetor de extremidade.
[000228] Os vários módulos 3804, 3806, 3810, 3812 do algoritmo de controle 3802 podem utilizar parâmetros de controle na forma de variáveis de entrada 3801 para transladar o um ou mais sinais de controle de entrada 3818 em sinais de saída 3814, 3816. Por exemplo, as variáveis de entrada 3801 recebidas de diferentes porções de implemento podem afetar o algoritmo de controle 3802 de diferentes formas. As variáveis de entrada 3801 recebidas do fio de energia, como 3540, 3542, 3544 podem incluir, por exemplo, um tipo de fio, estando o fio conectado a um objeto externo como um gerador ou tomada de energia, a identidade do objeto externo ao qual o fio é conectado, etc. Um tipo de fio de energia, como fio 3544, pode ser configurado para receber energia de uma tomada de energia externa, como uma tomada de parede. Quando o circuito de controle 3702 determina que um fio deste tipo seja instalado (por exemplo, na tomada 3710), o módulo de energia 3812 pode ser programado para configurar o circuito de controle 3702 para energizar os motores 3714 e/ou elementos de energia da energia fornecida através do implemento do fio instalado. A energia fornecida através do implemento de fio instalado pode ser usada em adição a ou em vez de energia fornecida pela bateria 3713.
[000229] Um outro tipo de fio, como 3540 e 3542, pode ser configurado para se comunicar com um gerador externo. O módulo de energia 3812 e/ou o módulo de energia 3810 pode configurar o circuito de controle 3702 para energizar o elemento de energia com base em um sinal de energia através do fio de energia. Além disso, o módulo de energia 3810 pode configurar o circuito de controle 3702 para fornecer a entrada ao gerador através do fio de energia instalada. Tal entrada pode incluir, por exemplo, um sinal de controle de entrada 3818 indicando que o médico solicitou energia. Em algumas formas, as variáveis de entrada 3801 recebidas do fio de energia também podem indicar um tipo de gerador no qual os fios de energia são configurados e/ou ao qual são acoplados. Geradores exemplificadores podem incluir geradores eletrocirúrgicos autônomos, geradores eletrocirúrgi- cos/ultrassônicos combinados, etc. Em algumas formas, as variáveis de entrada 3801 recebidas do fio também podem indicar um tipo de gerador com que o fio é configurado para acoplar. Em algumas formas, o tipo de gerador indicado por afetar a operação do algoritmo de controle 3802. Por exemplo, diferentes tipos de gerador podem ter interfaces de controle diferentes e esperam diferentes formas de instruções do instrumento cirúrgico 10 e/ou fornecer saídas em diferentes formas.
[000230] Quando a haste, como uma das hastes 3554, 3556, 3558, é uma porção de implemento removível, as variáveis de entrada 3801 recebidas da haste podem indicar várias propriedades da haste. Tais propriedades podem incluir, por exemplo, um comprimento de haste, uma posição e grau de curvatura da haste (caso haja), parâmetros descrevendo uma junta de articulação da haste (caso haja), etc. O comprimento da haste e a posição e grau de curvatura da haste pode ser utilizada, por exemplo, pelo módulo de disparo 3804 e/ou pelo módulo de articulação 3806 do algoritmo de controle 3802 para determinar os requisitos de torque e/ou tolerâncias. Os parâmetros descrevendo a junta de articulação da haste podem indicar, ou permitir que o módulo de articulação 3806 derive, vários movimentos de motor requeridos para articular a haste em diferentes direções. E algumas modalidades, as variáveis de entrada 3801 também podem indicar um grau de articulação permitida, que o módulo de articulação 3806 pode transladar em um movimento de motor ao máximo permitido. Em algumas formas, as variáveis de entrada 3801 recebidas a partir da haste também podem indicar se a haste instalada suporta a rotação da haste e/ou do efetor de extremidade. Tais variáveis 3801 podem ser utilizadas pelo algoritmo de controle 3802 para derivar qual motor ou motores 3714 devem ser ativados para a rotação da haste e/ou efetor de extremidade, o torque e o número de rotações indicados para cada motor 3714, etc.
[000231] As variáveis de entrada 3801 recebidas das porções de implemento do efetor de extremidade podem ser de diferentes formas com base no tipo de efetor de extremidade usado. Por exemplo, en- docortadores e outros efetores de extremidade grampeadores, como o efetor de extremidade 102 descrito acima na presente invenção, podem fornecer valores variáveis indicando o comprimento do efetor de extremidade (por exemplo, 45 mm ou 60 mm), se a bigorna e a canaleta alongada são retas ou curvas, o motor 3714 ao qual um eixo de acionamento, como o eixo de acionamento 180, é acoplado, etc. Tais variáveis de entrada 3801 podem ser utilizadas pelo módulo de disparo 3804 para transladar os sinais de controle de entrada 3818 requerendo disparo do instrumento 10 para os sinais de controle do motor de saída 3814. Por exemplo, o comprimento, a curvatura, etc. do efetor de extremidade podem determinar o motor 3714 a ser ativado, a quantidade de força ou torque que deve ser fornecido, o número de rotações necessário para disparar, etc. Similarmente, as variáveis 3818 recebidas dos efetores de extremidade do grampeador circular ou linear, como o 3500 ou 3520, podem ser usadas pelo algoritmo de disparo 3804 para determinar o motor 3714 a ser ativado para disparar, a quantidade de força ou torque necessária a ser fornecida em resposta a diferentes níveis do sinal de controle de entrada 3818 relacionado ao disparo, o número de rotações do motor necessário para disparar, etc.
[000232] Quando o efetor de extremidade de energia, como o efetor de extremidade eletrocirúrgico 3156 ou o efetor de extremidade ultras- sônico 3026, as variáveis de entrada recebidas 3801 podem descrever as informações relacionadas ao movimento de fechamento do efetor de extremidade, bem como as informações descrevendo os elementos de energia incluindo, por exemplo, o período de provisão de energia no contexto do curso de disparo. As informações descrevendo o movimento de fechamento podem ser utilizadas, por exemplo, pelo módulo de disparo 3804 para determinar qual motor ou motores 3714 devem ser ativados para disparar e/ou retrair, o torque e o número de rotações indicados para cada motor 3714, etc. As informações descrevendo os elementos de energia podem ser utilizadas, por exemplo, pelo módulo de energia 3810 para gerar o sinal de energia de saída 3816. Por exemplo, o módulo de energia 3810 pode determinar qual tipo de sinal de energia de saída 3816 é requerido (por exemplo, voltagem, corrente, etc.), se o sinal pode ser gerado por um gerador interno 3704, se há bloqueios a serem implementados com o sinal. Os bloqueios exemplifi- cadores podem evitar o movimento de disparo a menos que a energia esteja sendo fornecida e/ou pode evitar que a energia seja fornecida a menos que o movimento de disparo esteja ocorrendo. Em algumas modalidades, o módulo de energia 3810 também pode derivar o período do sinal de energia de saída 3816 no contexto do curso de disparo do instrumento. Por exemplo, com referência ao efetor de extremidade eletro- cirúrgico 3156, o módulo de energia 3810 pode derivar por quanto tempo as superfícies de aplicação de energia 3204A, 3204B devem ser ativadas antes que o elemento de corte de tecido 3210 seja avançado.
[000233] A Figura 85 é um fluxograma mostrando uma forma exem- plificadora de um fluxo de processo 3600 para a implementação do al-goritmo de controle da Figura 3802 com o circuito de controle 3702. Em 3602, o circuito de controle 3702 pode receber uma indicação de presença de uma porção de implemento (por exemplo, um fio de energia, haste, efetor de extremidade, etc.). A indicação pode ser gerada automaticamente mediante a instalação da porção de implemento. Por exemplo, nas formas onde a porção de implemento compreende uma RFID ativa, a indicação da presença da porção de implemento pode ser fornecida pela RFID ativa. Também, em algumas modalidades, o soquete 3710, 3712 pelo qual a porção de implemento é conectada ao instrumento 10 pode compreender um interruptor que indica a presença da porção de implemento. Em 3604, o circuito de controle 3702 pode interrogar a porção de implemento quanto às variáveis de entrada 3801. Quando a porção de implemento compreende um dispositivo de RFID passivo, a interrogação pode compreender iluminar o dispositivo de RFID com um sinal de rádio frequência. Quando a porção de implemento está em comunicação por fio com o circuito de controle 3702, a interrogação pode compreender o envio de uma solicitação a um dispositivo de memória associado à porção de implemento.
[000234] Em 3606, o circuito de controle 3702 pode receber variáveis de entrada 3801 da porção de implemento. As variáveis de entrada 3801 podem ser recebidas de qualquer maneira adequada. Por exemplo, quando a porção de implemento compreende um dispositivo de RFID passivo, as variáveis de entrada 3801 podem ser derivadas por desmo- dulação de um sinal de retorno do dispositivo de RFID. Quando há uma conexão por fio entre a porção de implemento e o circuito 3702, as variáveis de entrada 3801 podem ser recebidas diretamente de um dispositivo de memória na porção de implemento, etc. Em 3608, o circuito de controle 3702 pode aplicar as variáveis de entrada 3801 ao algoritmo de controle 3802, por exemplo, como descrito acima na presente invenção. Isto pode ter o efeito de configurar o algoritmo pré-existente 3802 para operar o instrumento 10 com qualquer que seja a porção ou porções do implemento esteja instalada.
[000235] A Figura 86 é um diagrama em bloco apresentando uma outra forma de uma configuração de controle 3900 a ser implementada pelo circuito de controle 3702 para controlar o instrumento cirúrgico 10. Na configuração 3900, os parâmetros de controle recebidos de várias porções de implemento compreendem algoritmos para controle de porções de implemento respectivas. O circuito de controle 3702 implementa um algoritmo de controle de escudo 3902 compreendendo um sistema operacional 3904. O sistema operacional 3904 é programado para interrogar as porções de implemento instaladas para receber parâmetros de controle, na forma de algoritmos de implemento 3906. Cada algoritmo de implemento 3906 pode descrever uma maneira de transladar os sinais de controle de entrada 3908 nos sinais de controle de motor de saída 3910 e sinais de energia de saída 3912. Mediante o recebimento dos algoritmos do implemento 3906, o sistema operacional 3904 pode executar os algoritmos 3906 para operar o instrumento 10.
[000236] Em algumas modalidades, o sistema operacional 3904 também pode reconciliar os vários algoritmos 3906. Por exemplo, um algoritmo de implemento 3906 recebido de um efetor de extremidade de energia pode assumir diferentes configurações com base em se o instrumento está em comunicação ou não com um gerador externo ou utiliza o gerador interno 3704. Consequentemente, o sistema operacional 3904 pode configurar um algoritmo de implemento 3906 para um efetor de extremidade de energia com base em se um algoritmo de implemento 3906 foi recebido de um fio de energia correspondente configurado para se acoplar com um gerador externo. Também, em algumas formas, as tolerâncias e/ou número de rotações necessárias para disparar um efetor de extremidade podem depender da configuração da haste. Consequentemente, o sistema operacional 3904 pode ser configurado para modificar o algoritmo do implemento 3906 recebido de um efetor de extremidade com base em um algoritmo de implemento correspondente 3906 recebido de uma haste.
[000237] A Figura 87 é um fluxograma mostrando uma forma exem- plificadora de um fluxo de processo 3400 para a implementação do al-goritmo de controle da Figura 3902 utilizando o circuito de controle 3702. Em 3402, o circuito de controle 3702 pode executar o sistema operacional 3904. O sistema operacional 3904 pode programar o circuito de controle 3702 para assumir várias outras ações aqui descritas com relação à configuração de controle 3900. Em 3404, o circuito de controle 3702 pode interrogar uma ou mais porções de implemento instalada com o instrumento cirúrgico 10, por exemplo, como descrito na presente invenção. Em 3406, o circuito de controle 3702 pode receber algoritmos de implemento 3906 como descrito na presente invenção. Em 3408, o circuito de controle 3702 pode aplicar os algoritmos recebidos 3906 para operar o instrumento cirúrgico. Aplicar os algoritmos recebidos 3906 pode incluir, por exemplo, reconciliar os algoritmos 3906, como descrito acima.
[000238] As Figuras 88 e 89 ilustram uma forma de um instrumento cirúrgico 4010 que compreende um módulo de sensor 4004 localizado no efetor de extremidade 4002. Em algumas formas, o instrumento cirúrgico 4010 pode ser similar ao instrumento cirúrgico 10 e o efetor de extremidade 4002 pode ser similar ao efetor de extremidade 102 descrito acima. O módulo de sensor 4004 pode ser configurado para medir uma ou mais condições no efetor de extremidade 4002. Por exemplo, em uma modalidade, o módulo sensor 4004 pode compreender um módulo de sensor de espessura de tecido que sente a espessura do tecido preso no efetor de extremidade 4002 entre o cartucho de grampos 130 e o conjunto da bigorna 190. O módulo de sensor 4004 pode ser configurado para gerar um sinal sem fio indicativo de uma ou mais condições medidas no efetor de extremidade 4002. De acordo com uma disposição mostrada na Figura 89, o módulo de sensor 4004 pode estar localizado em uma extremidade distal do efetor de extremidade 4002 de modo que o módulo de sensor 4004 fique fora da trajetória dos grampos do cartucho de grampos 130 quando estes são disparados. Em várias formas, o módulo de sensor 4004 pode compreender um sensor, um módulo de rádio e uma fonte de energia. Consulte a Figura 90. O sensor pode estar disposto na extremidade distal do efetor de extremidade 4002 (como mostrado na Figura 89), na junta da articulação energizada 310 ou qualquer outra porção adequada da porção de implemento 100.
[000239] Em várias disposições, o sensor pode compreender qualquer sensor adequado para detectar uma ou mais condições no efetor de ex- tremidade 4002. Por exemplo, e sem limitação, um sensor localizado na extremidade distal do efetor de extremidade 4002 pode compreender um sensor de espessura de tecido como um sensor de efeito Hall ou um sensor de interruptor reed, um sensor óptico, um sensor de pressão, um sensor de filme piezorresistivo sensor ultrassônico, um sensor de corrente parasita, um acelerômetro, um sensor de oximetria de pulso, um sensor de temperatura, um sensor configurado para detectar uma característica elétrica de uma trajetória de tecido (como capacitância ou resistência) ou qualquer combinação dos mesmos. Como um outro exemplo, e sem limitação, um sensor localizado na junta de articulação energizada 310 pode compreender um potenciômetro, um sensor capacitivo (poten- ciômetro deslizante), sensor de filme piezorresistivo, um sensor de pressão ou qualquer outro tipo de sensor adequado. Em algumas disposições, o módulo de sensor 4004 pode compreender uma pluralidade de sensores localizados em múltiplos locais no efetor de extremidade 4002. O módulo de sensor 4004 pode adicionalmente compreender um ou mais marcadores visuais para fornecer uma indicação visual, como através de um vídeo, a um usuário da condição corrente no efetor de extremidade 4002.
[000240] O módulo de sensor 4004 pode compreender um módulo de rádio configurado para gerar e transmitir um sinal sem fio indicativo da condição medida no efetor de extremidade 4002. Consulte a Figura 90. O módulo de rádio pode compreender uma antena configurada para transmitir o sinal sem fio em uma primeira frequência. A energia de transmissão do módulo de sensor 4004 pode ser limitada pelo tamanho da antena e pela fonte de energia localizável no módulo de sensor 4004. O tamanho do efetor de extremidade 4002 pode reduzir o espaço disponível para colocação de uma antena ou uma fonte de energia poderosa o suficiente para transmitir um sinal de um módulo de sensor 4004 a um local remoto como, por exemplo, um monitor de vídeo 4014. Devido ao tamanho restrito da antena e à energia fraca oferecida pela fonte de energia ao módulo de sensor 4004, o módulo de sensor 4004 pode produzir um sinal de energia fraca 4006 capaz de transmitir por pequenas distâncias. Por exemplo, em algumas formas, o módulo de sensor 4004 pode transmitir um sinal de um efetor de extremidade 4002 à estação retransmissora 4008 localizada proximal- mente a partir do efetor de extremidade 4002. Por exemplo, a estação retransmissora 4008 pode estar localizada no cabo 4020 do instrumento 4010, na haste 4030 (por exemplo, uma porção proximal da haste 4030) e/ou em um dispositivo implantável posicionado sobre ou dentro do paciente.
[000241] A estação retransmissora 4008 pode ser configurada para receber o sinal de energia fraca 4006 do módulo de sensor 4004. O sinal de energia fraca 4006 é limitado pelo tamanho da antena e da fonte de energia que pode estar localizada no efetor de extremidade 4002 como parte do módulo de sensor 4004. A estação retransmissora 4008 pode ser configurada para receber o sinal de energia fraca 4006 e retransmitir o sinal recebido como um sinal de alta potência 4012. O sinal de alta potência 4012 pode ser transmitido para a rede ou dispositivo remoto, como um monitor de vídeo 4014 configurado para exibir uma representação gráfica da condição medida no efetor de extremidade 4002. Embora o módulo de sensor 4004 e a estação de transmissão 4008 têm sido descritos de forma geral em relação ao instrumento cirúrgico 4010, os versados na técnica reconhecerão que a disposição de módulo de sensor 4004 e estação retransmissora 4008 pode ser usada com qualquer sistema cirúrgico adequado como, por exemplo, um sistema cirúrgico robó- tico. Por exemplo, a estação retransmissora 4008 pode estar posicionada em uma haste e/ou porção de instrumento do instrumento cirúrgico robó- tico. Um sistema cirúrgico robótico adequado é descrito no pedido de patente US n° 13/538.700, intitulado "Surgical Instruments with Articulating Shafts", que está aqui incorporada a título de referência, em sua totalidade.
[000242] Em algumas formas, o monitor de vídeo 4014 pode compreender uma unidade autônoma para apresentar a condição medida no efetor de extremidade 4002, um monitor de visualização padrão para uso em laparoscopia endoscópica ou cirurgia aberta ou qualquer outro monitor adequado. A representação gráfica apresentada pode ser exibida sobre um vídeo ou outra informação apresentada no monitor de vídeo. Em algumas formas, o sinal de alta potência 4012 pode interromper a exibição do monitor de vídeo 4014 e pode fazer o monitor de vídeo apresentar apenas a representação gráfica da condição medida no efetor de extremidade 4002. Um módulo receptor 4015 pode fazer interface com o monitor de vídeo 4014 para permitir que o monitor de vídeo 4014 receba o sinal de alta potência 4012 a partir da estação retransmissora 4008. Em algumas disposições, o módulo receptor 4015 pode ser formado integralmente com o monitor de vídeo 4014. O sinal de alta potência 4012 pode ser transmitido sem fio, atra-vés de uma conexão com fio, ou ambos. O sinal de alta potência 4012 pode ser recebido por uma rede de longa distância (WAN), uma rede local (LAN) ou qualquer outra rede ou dispositivo adequado.
[000243] Em algumas formas, o monitor de vídeo 4014 pode apresentar imagens baseadas nos dados contidos no sinal de alta potência recebido 4012. Por exemplo, o médico pode consultar em tempo real os dados referentes à espessura do tecido fixado durante todo o procedimento envolvendo o instrumento 4010. O monitor de vídeo 4014 pode compreender um monitor, como um monitor de tubo de raios catódicos (CRT), um monitor de plasma, um monitor de cristal líquido (LCD) ou qualquer outro monitor de exibição adequado. O monitor de vídeo 4014 pode exibir uma representação gráfica da condição no efetor de extremidade 4002 com base nos dados conti- dos no sinal de alta potência recebido 4012. O monitor de vídeo 4014 pode exibir a condição no efetor de extremidade 4002 de qualquer maneira adequada como, por exemplo, sobrepondo uma representação gráfica da condição no efetor de extremidade sobre um vídeo ou outros dados exibidos no monitor de vídeo 4014. Em algumas formas, o monitor de vídeo 4014 pode ser configurado para exibir apenas os dados recebidos do sinal de alta potência 4012. Do mesmo modo, o sinal de alta potência 4012 pode ser recebido por um sistema computadorizado (não mostrado). O sistema computadorizado pode compreender um módulo de rádio frequência (como, por exemplo, módulo receptor 4015) para comunicação com a estação retransmissora 4008. O sistema de computador pode armazenar os dados do sinal de alta potência 4012 em uma unidade de memória (por exemplo, uma ROM ou um drive de disco rígido) e pode processar os dados com um processador.
[000244] Em algumas formas, a estação retransmissora 4008 amplifica a energia do sinal de baixa potência 4006 para um sinal de alta potência 4012, mas não altera, de outra forma, o sinal de baixa potência 4006. A estação retransmissora 4008 pode ser configurada para retransmitir o sinal de baixa potência 4012 para uma rede ou dispositivo remoto. Em algumas disposições, a estação retransmissora 4008 pode alterar ou processar o sinal de energia baixa recebido 4006 antes de retransmitir o sinal de alta potência 4012. A estação retransmissora 4008 pode ser configurada para converter o sinal recebido de uma primeira frequência transmitida pelo módulo de sensor 4004 em uma segunda frequência recebível por uma rede ou dispositivo remoto, como o monitor de vídeo 4014. Por exemplo, em uma disposição, o módulo de sensor 4004 pode transmitir o sinal de baixa potência 4006 usando uma primeira frequência que compreende uma frequência permeável ao tecido humano. Uma frequência permeável ao tecido humano pode compreender uma frequência configurada para passar através do tecido humano com atenuação mínima do sinal. Por exemplo, uma frequência pode ser escolhida fora de uma banda de absorção de água para limitar a atenuação do sinal pelo tecido humano (que pode compreender uma alta porcentagem de água). Por exemplo, o módulo de sensor 4004 pode usar a banda de frequência do Medical Implant Communication Service (MICS) (402-405 MHz), uma banda de rádio industrial, científica e médica (ISM) adequada (como a frequência central 433 MHz ou frequência central 915 Mhz), uma banda de comunicação near field (13,56 MHz), uma banda de comunicação Bluetooth (2,4 GHz), uma frequência ultrassônica ou qualquer outra frequência permeável ao tecido humano adequada ou banda de frequência. A estação retransmissora 4008 pode receber o sinal de baixa potência 4006 na primeira frequência. A estação re- transmissora 4008 pode converter o sinal de baixa potência 4006 da primeira frequência para uma segunda frequência que é adequada para transmissão através do ar por longas faixas. A estação retrans- missora 4008 pode usar qualquer frequência adequada para transmitir o sinal de alta potência 4012 como, por exemplo, uma frequência Wi-Fi (2,4 GHz ou 5 GHz).
[000245] Em algumas formas, a estação retransmissora 4008 pode converter o sinal de baixa potência recebido 4006 de um primeiro protocolo de comunicação para um segundo protocolo de comunicação antes da transmissão do sinal de alta potência 4012. Por exemplo, o módulo de sensor 4004 pode transmitir o sinal de baixa potência 4006 usando um primeiro protocolo de comunicação como, por exemplo, um protocolo de comunicação near field (NFC), um protocolo de comunicação Bluetooth, um protocolo de comunicação proprietário ou qualquer outro protocolo de comunicação adequado. A estação retransmissora 4008 pode receber o sinal de baixa potência 4006 no primeiro protocolo de comunicação. A estação retransmissora 4008 pode compreender um módulo de conversão de protocolo para converte o sinal recebido do primeiro protocolo de comunicação para um segundo protocolo de comunicação como, por exemplo, TCP/IP, UDP ou qualquer outro protocolo de comunicação adequado.
[000246] A Figura 90 é um diagrama de bloco apresentando um módulo de sensor 4104 que representa uma disposição exemplifica- dora do módulo de sensor 4004 descrito acima na presente invenção. O módulo de sensor 4104 pode compreender um sensor 4116, um controlador 4118, um módulo de rádio 4124 e uma fonte de energia 4126. O controlador 4118 pode compreender uma unidade de processamento 4120 e uma unidade de memória 4122. O sensor 4116 pode estar disposto na extremidade distal do efetor de extremidade 4002 (como mostrado na Figura 89), na junta da articulação 310 ou qualquer outra porção adequada da porção de implemento 100. Em várias formas, o sensor 4116 pode compreender qualquer sensor adequado para detectar uma ou mais condições no efetor de extremidade.
[000247] Em algumas disposições, o sensor 4116 pode compreender um sensor de espessura de tecido como, por exemplo, um sensor de efeito Hall. O sensor de espessura do tecido pode detectar a espessura do tecido preso no efetor de extremidade 4002 com base no campo magnético gerado por um imã 4042 localizado, por exemplo, na extremidade distal do conjunto da bigorna 190. Consulte a Figura 89. Quando o médico fecha o conjunto da bigorna 190, o ímã 4042 gira para baixo mais perto do módulo de sensor 4004, variando assim o campo magnético detectado pelo módulo de sensor 4004 quando a conjunto da bigorna 190 gira para a posição fechada (ou fixada). A resistência do campo magnético do ímã 4042 detectada pelo módulo de sensor 4004 é indicativa da distância entre a canaleta 130 e o conjunto da bigorna 190, a qual é indi- cativa da espessura do tecido fixado entre a canaleta 130 e o conjunto da bigorna 190 quando o efetor de extremidade 4002 está em uma posição fechada (ou fixada).
[000248] O módulo de sensor 4104 pode ser configurado para gerar um sinal sem fio indicativo da condição medida no efetor de extremidade. O sinal sem fio pode ser gerado pelo módulo de rádio 4124. Em algumas formas, a energia de transmissão do módulo de rádio 4124 é limitada pelo tamanho de uma antena incluída no módulo de rádio 4124 e o tamanho de uma fonte de energia 4126 localizada no módulo de sensor 4104. O tamanho do efetor de extremidade 4002 pode reduzir o espaço disponível para colocação de uma antena ou uma fonte de energia 4126 poderosa o suficiente para transmitir um sinal de um sensor 4116 a um local remoto como, por exemplo, um monitor de vídeo 4014. Devido às limitações da antena e da baixa potência da fonte de energia 4126, o módulo de rádio 4124 pode apenas produzir um sinal de baixa potência 4006 capaz da transmissão por curtas distâncias como a distância até a extremidade proximal da haste 4030. Por exemplo, em uma forma, o módulo de rádio 4124 pode transmitir o sinal de baixa potência 4006 do efetor de ex-tremidade 4002 ao cabo 4020 do instrumento cirúrgico 4010. Em algumas disposições, uma fonte de energia 4126 capaz de oferecer níveis de energia mais altos pode gerar um sinal de baixa potência 4006 para prolongar a operação do instrumento cirúrgico 4010.
[000249] A unidade de memória 4122 do controlador 4118 pode com-preender uma ou mais memórias de leitura em estado sólido (ROM) e/ou unidades de memória de acesso aleatório (RAM). Em várias disposições, o processador 4120 e a(s) unidade(s) de memória 4122 pode(m) ser integrado(s) a um circuito integrado unitário (IC), ou múltiplos ICs. A(s) unidade(s) de memória ROM pode(m) compreender memória flash. A(s) unidade(s) de memória ROM pode(m) armazenar instruções codificadas para serem executadas pelo processador 4120 do controlador 4118. Além disso, a(s) unidade(s) de memória ROM 4122 pode(m) ar-mazenar dados indicativos do tipo de cartucho do cartucho 130. Ou seja, a(s) unidade(s) de memória ROM 4122 pode(m) armazenar dados indicativos do tipo de modelo do cartucho de grampos 130. Em algumas disposições, um controlador no cabo 4020 do instrumento cirúrgico 4010 pode utilizar as informações de condição e o tipo de modelo do cartucho de grampos 130 para detectar a operação apropriada do instrumento cirúrgico 4010. Por exemplo, o módulo de sensor 4004 pode ser configurado para medir a espessura do tecido. As informações da espessura do tecido e do tipo de modelo do cartucho podem ser usadas para determinar se o tecido preso no efetor de extremidade 4002 é espesso demais ou delgado demais, com base na faixa de espessura de tecido especificada para o cartucho de grampos específico 130. O módulo de rádio 4124 pode ser um módulo de rádio bidirecional de baixa energia que se comunica sem fio, com o uso de um protocolo de comunicação de dados sem fio, com a estação retransmissora 4008 no cabo 4020 do instrumento cirúrgico 4010. O módulo de rádio 4124 pode compreender qualquer antena adequada para transmissão do sinal de baixa potência 4006. Por exemplo, o módulo de rádio 4124 pode compreender uma antena dipolo, uma antena dipolo de meia onda, uma antena monopolo, uma antena de comunicação near field ou qualquer outra antena adequada para transmissão do sinal de baixa potência 4006. O tamanho da antena e, portanto, a energia e frequências de transmissão disponíveis, podem ser limitados pelo tamanho do efetor de extremidade 4002.
[000250] De acordo com várias formas, o módulo de rádio 4124 pode se comunicar com a estação retransmissora 4008 usando uma frequência permeável a tecido humano. Por exemplo, as comunicações entre o módulo de rádio 4124 e a estação retransmissora 4008 pode usar a banda de frequência do Medical Implant Communication Service (MICS) (402-405 MHz), uma banda de rádio industrial, científica e médica (ISM) adequada (como a frequência central 433 MHz ou frequência central 915 Mhz), uma banda de comunicação near field (13,56 MHz), uma banda de comunicação Bluetooth (2,4 GHz), uma frequência ultrassôni- ca ou qualquer outra frequência permeável ao tecido humano adequada ou banda de frequência. A fonte de energia 4126 pode compreender uma célula de bateria adequada para energizar os componentes do módulo de sensor 4004 como uma bateria de lítio-íon ou alguma outra célula de bateria adequada.
[000251] Em algumas formas, os componentes do módulo de sensor 4104 podem estar localizados no efetor de extremidade 4002, na haste 4030 ou em qualquer outro local adequado do instrumento cirúrgico 4010. Por exemplo, o sensor 4116 pode ser localizado na extremidade distal do efetor de extremidade 4002. O controlador 4118, o módulo de rádio 4124 e a fonte de energia 4126 podem estar localizados na haste 4030. Um ou mais fios pode conectar o sensor 4116 ao controlador 4118, o módulo de rádio 4124 e a fonte de energia 4126. Em algumas formas, as funções do efetor de extremidade 4002 e a haste 4030 podem limitar a colocação do módulo de sensor 4104. Por exemplo, na forma ilustrada, o efetor de extremidade 4002 é articulável e rotatório através da junta de articulação energizada 310. A colocação de fios na junta de articulação energizada 310 pode resultar na torção ou friso dos fios e pode interferir com a operação da junta de articulação energizada 310. A colocação dos componentes do módulo de sensor 4004 pode estar limitada a um local distal da junta de articulação energizada 310 para evitar questões operacionais da junta de articulação 310 ou do módulo de sensor 4004.
[000252] Em algumas disposições, o módulo de sensor 4104 pode compreender um conversor de analógico para digital (ACD) 4123. O sensor 4116 pode gerar um sinal analógico representativo de uma condição no efetor de extremidade 4002. A transmissão do sinal representante de uma condição no efetor de extremidade 4002 sem fio pode requerer con-versão do sinal analógico para um sinal digital. O sinal analógico produzido pelo sensor 4116 pode ser convertido em um sinal digital pelo ADC 4123 antes da geração e transmissão de sinal a baixa potência 4006. O ADC 4123 pode ser incluído no controlador 4118 ou pode compreender um controlador separado como, por exemplo, um microprocessador, uma matriz de porta programável ou qualquer outro circuito ADC adequado.
[000253] A Figura 91 é um diagrama de bloco apresentando uma estação retransmissora 4208 que representa uma disposição exem- plificadora da estação retransmissora 4008 descrita acima na presente invenção. A estação retransmissora 4208 pode estar localizada proximal à haste como, por exemplo, em proximidade com a bateria 4226 e espaçada do módulo de sensor 4004 no efetor de extremidade 4002, por exemplo, pela haste 4030. Por exemplo, a estação re- transmissora 4208 pode estar localizada no cabo 4020 do instrumento cirúrgico 4010. Como tal, a estação retransmissora 4208 pode receber um sinal sem fio do módulo de sensor 4004. A estação re- transmissora 4208 pode compreender um módulo liberável que pode fazer seletivamente a interface com o cabo 4020 do instrumento cirúrgico 4002.
[000254] Como mostrado na Figura 91, a estação retransmissora 4208 pode compreender um módulo de rádio 4228 e um módulo de amplificação 4230. Em algumas disposições, o módulo de rádio 4228 é configurado para receber o sinal de baixa potência 4006. O sinal de baixa potência 4006 pode ser transmitido do módulo de sensor 4004 e é indicativo de uma condição no efetor de extremidade 4002. O módulo de rádio 4228 da estação retransmissora 4208 recebe o sinal de baixa potência 4006 e fornece o sinal de baixa potência 4006 a um módulo de amplificação 4230. O módulo de amplificação 4230 pode amplificar o sinal de baixa potência 4006 para um sinal de alta energia 4012 adequado para a transmissão por uma faixa mais longa do que o sinal de baixa potência 4006. Após amplificar o sinal de baixa potência recebido 4006 para um sinal de alta potência 4012, o módulo de amplificação 4230 pode fornecer o sinal de alta potência 4012 para o módulo de rádio 4228 para transmissão para uma rede ou dispositivo remota como, por exemplo, o monitor de vídeo 4014. O módulo de amplificação 4230 pode compreender qualquer circuito de amplificação adequado, por exemplo, um transistor, um amplificador operacional (op-amp), um amplificador totalmente diferencial ou qualquer outro amplificador de sinal adequado.
[000255] A Figura 92 é um diagrama de bloco apresentando uma estação retransmissora 4308 que representa uma outra disposição exemplificadora da estação retransmissora 4008 descrita acima na presente invenção. Na forma ilustrada, a estação retransmissora 4308 compreende um módulo de rádio 4328, um módulo de amplificação 4330 e um módulo de processamento 4336. O módulo de amplificação 4330 pode amplificar o sinal de baixa potência recebida 4006 antes do processamento pelo módulo de processamento 4336, após o módulo de processamento 4336 ter processado o sinal de baixa potência recebida 4006 ou ambos antes e após o processamento pelo módulo de processamento 4336. O módulo de rádio 4328 pode compreender um módulo receptor 4332 e um módulo transmissor 4334. Em algumas formas, o módulo de recepção 4332 e o módulo transmissor 4334 podem ser combinados em um módulo transcep- tor de sinal (não mostrado). O módulo receptor 4332 pode ser configurada para receber o sinal de energia fraca 4006 do módulo de sensor 4004. O módulo receptor 4332 pode fornecer o sinal de baixa potência recebida 4006 para o módulo de processamento 4336.
[000256] Na disposição ilustrada, o módulo de processamento 4336 compreende um módulo de conversão de frequência 4338 e um mó- dulo de conversão de protocolo 4340. O módulo de conversão de frequência 4338 pode ser configurado para converter o sinal de baixa potência recebido 4006 de uma primeira frequência para uma segunda frequência. Por exemplo, o módulo de sensor 4004 pode transmitir o sinal de baixa potência 4006 usando uma primeira frequência que é adequada para a transmissão através do tecido humano, como uma frequência MICS ou ISM. O módulo receptor 4332 pode receber o sinal de baixa potência 4006 na primeira frequência. O módulo de conversão de frequência 4338 pode converter o sinal de baixa potência 4006 da primeira frequência para uma segunda frequência que é adequada para transmissão através do ar por longas faixas. O módulo de conversão de frequência 4338 pode converte o sinal de baixa potência recebido 4006 em qualquer frequência adequada para transmissão do sinal de alta potência como, por exemplo, uma frequência de Wi-Fi (frequências 2,4 GHz ou 5 GHz).
[000257] O módulo de conversão de protocolo 4340 pode ser configurado para converter o sinal recebido de um primeiro protocolo de comunicação para um segundo protocolo de comunicação. Por exemplo, o módulo de sensor 4004 pode transmitir o sinal de baixa potência 4006 usando um primeiro protocolo de comunicação como, por exemplo, um protocolo de comunicação near field (NFC), um protocolo de comunicação Bluetooth, um protocolo de comunicação proprietário ou qualquer outro protocolo de comunicação adequado. A estação retransmissora 4308 pode receber o sinal de baixa potência 4006 usando o primeiro protocolo de comunicação. A estação retransmissora 4308 pode compreender um módulo de conversão de protocolo 4340 para converter o sinal de baixa potência recebida 4006 do primeiro protocolo de comunicação para um segundo protocolo de comunicação como, por exemplo, um protocolo TCP/IP, um protocolo Bluetooth ou qualquer outro protocolo de comunicação adequado. O módulo de processamento 4336 in- cluindo o módulo da conversão de frequência 4338 e o módulo de con-versão de protocolo 4340 pode compreender um ou mais microproces-sadores, matriz de porta programável, circuitos integrados ou qualquer outro controlador adequado ou qualquer combinação dos mesmos.
[000258] Em algumas formas, o módulo de conversão de frequência 4338 e/ou o módulo de conversão de protocolo 4340 pode ser programável. Redes, monitores de vídeo ou outros equipamentos de recepção podem ser configurados para receber sinais em uma frequência específica e em um protocolo específico. Por exemplo, uma rede local (LAN) pode ser configurada para receber um sinal sem fio usando o padrão sem fio 802.11, requerendo uma transmissão em uma frequência de 2,4 GHz ou 5 GHz e usando um protocolo de comunicação TCP/IP. Um usuário pode selecionar o padrão de comunicação sem fio 802.11 a partir de uma pluralidade de padrões de comunicação armazenado por uma estação retransmissora 4308. Um módulo de memória pode ser incluído na estação retransmissora 4308 para armazena r a pluralidade dos padrões de comunicação. Um usuário pode selecionar um padrão de comunicação para o sinal de alta potência 4012 a partir da pluralidade dos padrões de comunicação armazenados pelo módulo de memória. Por exemplo, um usuário pode selecionar o padrão de comunicação 802.11 como o padrão de comunicação para a transmissão do sinal de alta potência 4012. Quando um padrão de comunicação é selecionado por um usuário, o módulo de conversão de frequência 4338 ou o módulo de conversão de protocolo 4340 pode ser programado pelo módulo de memória para converter o sinal de baixa potência recebido 4006 em padrão de comunicação selecionado pela conversão da frequência ou protocolo de comunicação do sinal de baixa potência 4006. Em algumas disposições, a estação retransmis- sora 4308 pode detectar a frequência apropriada e protocolo de comunicação para receber o sinal de baixa potência 4006 ou transmitir o si- nal de alta potência 4012. Por exemplo, a estação retransmissora 4308 pode detectar uma rede de comunicação sem fio do hospital. A estação retransmissora 4308 pode automaticamente programar o módulo de conversão de frequência 4338 e o módulo de conversão de protocolo 4340 para converter o sinal de baixa potência recebido 4006 em frequência apropriada e protocolo para comunicação do sinal de alta potência 4012 para a rede de comunicação sem fio do hospital.
[000259] Na forma ilustrada, o módulo de processamento 4336 pode fornecer o sinal processado a um módulo de amplificação 4330 para amplificação do sinal processado para um sinal de alta potência 4012 antes da transmissão. O módulo de amplificação 4330 pode amplificar o sinal processado para um nível adequado para a transmissão por um módulo de transmissão 4334. O módulo de amplificação 4330 pode compreender qualquer circuito de amplificação adequado, por exemplo, um transistor, um amplificador operacional (opamp), um amplificador totalmente diferencial ou qualquer outro amplificador de sinal adequado. O módulo de amplificação 4330 pode compreender uma bateria (não mostrada) ou pode ser conectado a uma fonte de energia 4326 localizada dentro do cabo 4020 do instrumento cirúrgico 4010. O módulo de amplificação 4330 pode ser programável para fornecer um ou mais níveis de amplificação em resposta à seleção de um tipo de comunicação específico.
[000260] O módulo de amplificação 4330 pode fornecer o sinal de alta potência 4012 para o módulo de transmissão 4334 para transmissão. Embora o módulo de rádio 4328, o módulo de processamento 4336 e o módulo de amplificação 4330 são mostrados como módulos separados, os versados na técnica reconhecerão que todos ou qualquer dos módulos ilustrados podem ser combinados em um circuito de sinal integrado ou circuitos integrados múltiplos.
[000261] A Figura 93 ilustra uma modalidade de um método para re- transmitir um sinal indicativo de uma condição em um efetor de extremidade 4400. O método 4400 pode compreender a geração 4402 por um módulo de sensor (por exemplo, o módulo de sensor 4004 descrito aqui), um sinal indicativo de uma condição em um efetor de extremidade, como um efetor de extremidade 4002. O sinal pode representar qualquer condição mensurável no efetor de extremidade 4002 como, por exemplo, a espessura do tecido preso no efetor de extremidade 4002. O módulo de sensor pode gerar o sinal usando um sensor como, por exemplo, o sensor 4116 do módulo de sensor 4104 mostrado na Figura 90. O método 4400 pode adicionalmente compreender transmissão 4404, por um módulo de rádio o sinal gerado como um sinal de baixa potência. Por exemplo, o módulo de rádio 4124 mostrado na Figura 90 pode transmitir um sinal de baixa potência 4006. Na prática, a energia de transmissão do módulo de rádio pode ser limitada pelo tamanho da antena e pela fonte de energia que pode ser disposta no efetor de extremidade 4002. Dado o espaço limitado, a energia de transmissão do módulo de rádio pode ser limitara a um sinal de baixa potência 4006. O sinal de baixa potência 4006 pode ser transmitido com o uso do módulo de rádio em um nível de potência que permite que o sinal de baixa potência 4006 seja recebido por uma estação de retransmissão 4008 no cabo 4020 do instrumento cirúrgico 4010.
[000262] O método para retransmitir o sinal indicativo de uma condição em um efetor de extremidade 4400 pode adicionalmente compreender o recebimento 4406 de sinal de baixa potência pela estação re- transmissora como, por exemplo, estação retransmissora 4008 Após receber o sinal de baixa potência, a estação de retransmissão pode converter 4408 o sinal de baixa potência para sinal de alta potência como, por exemplo, o sinal de alta potência 4012. A conversão do sinal de baixa potência para sinal de alta potência pode compreender a amplificação do sinal de baixa potência por um módulo de amplificação como o módulo de amplificação 4230 mostrado na Figura 91. A conversão do sinal de baixa potência para sinal de alta potência também pode compreender a conversão do padrão de comunicação do sinal de baixa potência para um padrão de comunicação adequado para a transmissão do sinal de alta potência. Por exemplo, o método 4400 pode compreender a conversão 4408, com o uso de um módulo de processamento, o sinal de baixa potência recebido a partir da primeira frequência para uma segunda frequência.
[000263] Após a conversão 4408 do sinal de baixa potência para sinal de alta potência, o método 4400 pode adicionalmente compreender a transmissão 4410, pela estação retransmissora, o sinal de alta potência para um local remoto como, por exemplo, uma tela de visualização da sala de cirurgia ou uma rede hospitalar. O sinal de alta potência pode ser recebido 4412 pela tela de visualização, que pode exibir uma representação gráfica da condição no efetor de extremidade para um usuário. Em algumas disposições, o método pode compreender, sendo selecionado pelo usuário, uma frequência e/ou um protocolo de comunicação para o sinal de alta potência antes da conversão do sinal de alta potência. A frequência e o protocolo de comunicação podem ser selecionados a partir de uma pluralidade de frequências armazenadas em um módulo de memória da estação de retransmissão. Parada Eletromecânica Suave
[000264] Em várias formas, o instrumento cirúrgico pode empregar uma parada mecânica adaptada para parar ou desacelerar um elemento movido a motor em ou próximo a uma extremidade de um curso de acionamento. De acordo com várias formas, a parada mecânica pode compreender uma parada abrupta estruturada para terminar abruptamente o movimento de um elemento movido a motor e/ou uma parada suave estruturada para desacelerar o elemento movido a motor na ou próximo ao final do curso. Como descrito em mais detalhes abaixo, em certas formas, tais instrumentos podem incluir uma parada eletromecâ- nica compreendendo a parada mecânica e um sistema de controle configurado para medir e/ou monitorar a corrente fornecida a um motor usado para ativar o elemento movido a motor. Em uma forma, o sistema de controle é configurado para terminar a energia ao motor ou de outra forma desengatar o movimento de acionamento do elemento movido a motor mediante a determinação da ocorrência de uma corrente satisfazendo os parâmetros predeterminados.
[000265] Deve ser entendido que para brevidade e facilidade de en-tendimento, os vários aspectos das paradas mecânicas e eletromecâni- cas descritos aqui são de modo geral descritos com relação aos instrumentos cirúrgicos e elementos de acionamento associados que compreendem dispositivos de corte e fixação. Entretanto, aqueles versados na técnica entenderão que a presente revelação não é assim limitada, e que as várias paradas mecânicas e relacionados a características ele- tromecânicas revelados aqui podem encontrar uso em uma variedade dos outros dispositivos conhecidos na técnica. Por exemplo, apesar de usos adicionais se tornarão aparentes abaixo, várias paradas mecânicas reveladas aqui podem ser empregadas em qualquer dispositivo que compreende um motor eletricamente controlado e/ou sistema de controle ou acionamento, por exemplo, bem como instrumentos cirúrgicos não endoscópicos, como instrumentos laparoscópicos. Com referência novamente às Figuras 1-6, que ilustra um instrumento cirúrgico eletrome- cânico 10 equipado na forma de uma parada mecânica de acordo com um aspecto. O conjunto de cabo 20 é operativamente acoplado ao conjunto de haste alongada 30, uma porção distal de que é operativamente fixada ao efetor de extremidade 102. O efetor de extremidade 102 compreende uma extremidade proximal 103 e uma extremidade distal 104. Como descrito acima, o elemento de canaleta alongada 110 pode ser configurado para suportar de forma operacional e removível o cartucho de grampos 130 e o conjunto de bigorna 190 podem ser seletivamente móvel em relação ao cartucho de grampos 130 entre uma posição aberta (consulte a Figura 4) e uma posição aberta (consulte a Figura 6) para capturar o tecido entre eles.
[000266] Em certas formas, o instrumento 10 compreende um elemento acionador, que pode ser qualquer porção ou componente do instrumento 10 que é móvel por ação de um motor. Em várias formas, o elemento de acionamento pode incluir um conjunto de haste alongado 30, o efetor de extremidade 102 ou uma ou mais porções ou componentes dele, como o deslizador 170 ou elemento de corte de tecido 160, a porção do corpo 162 de que pode ser envolvido de forma rosqueada no parafuso de acionamento do efetor de extremidade 180 de modo que seja montado de forma giratória dentro da canaleta alongada 110. Como descrito acima, o deslizador 170 pode ser suportado por trajetória axial em relação ao parafuso de acionamento do efetor de extremidade 180 e pode ser configurado para fazer a interface com a porção de corpo 162 do elemento de corte de tecido 160. O parafuso de acionamento do efetor de extremidade 180 pode ser suportado de forma giratória dentro do canal alongado 110, como descrito acima. A rotação do parafuso de acionamento do efetor de extremidade 180 em uma primeira direção faz o elemento de corte do tecido 160 se mover na direção distal através de um curso de acionamento. À medida que o elemento de corte de tecido 160 é direcionado distalmente através do curso de acionamento, o desli- zador 170 é direcionado distalmente pelo elemento de corte de tecido 160. Em várias formas, o cartucho de grampos 130 pode ser adaptado com uma parada mecânica que compreende uma parada suave. De acordo com um aspecto, a parada suave compreende um ou mais amortecedores 174 para amortecer o deslizador 170 à medida que alcança o final do curso perto da posição mais distal dentro da canaleta alongada 110. Os amortecedores 174 podem, cada um, ser associado a um ele- mento de resistência 175, como uma mola 176 para fornecer ao amorte-cedor uma quantidade desejada de amortecedor.
[000267] Como descrito em mais detalhes acima, o deslizador 170 e o elemento de corte de tecido 160 são móveis através de um curso de acionamento ao longo do eixo de haste A-A se estendendo entre a extremidade proximal 103 e a extremidade distal 104 do efetor de ex-tremidade 102 para cortar e fixar simultaneamente o tecido. Apesar do efetor de extremidade 102 ilustrado ser configurado para atuar como um endocortador para fixar, separar e grampear o tecido, em outros aspectos, diferentes tipos de efetores de extremidade podem ser usados como efetores de extremidade para outros tipos de dispositivos cirúrgicos, como garras, cortadores, grampeadores, aplicado- res de clipes, dispositivos de acesso, dispositivos de terapia por fár- macos e/ou gênica, ultrassom, dispositivos a laser ou RF, etc.
[000268] Com referência à Figura 94, que ilustra a extremidade distal 104 do efetor de extremidade 102 mostrado nas Figuras 1-6, um elemento de acionamento 158 compreende o deslizador 170 e o elemento de corte 160 é móvel através de um curso de acionamento definido ao longo do eixo da haste A-A entre uma posição inicial proximal e uma extremidade distal da posição do curso. Em um aspecto, o final da posição do curso é definido entre a primeira e segunda posições S1, S2 (consulte as Figuras 97 e 78). Em várias formas, pelo menos uma dentre a posição inicial e o final do curso inclui uma parada mecânica como uma parada abrupta ou parada suave, que pode fisicamente impedir, por exemplo, bloquear ou limitar, movimento longitudinal adicional abaixo da respectiva da posição de parada. Em uma forma, ambos, a posição inicial e o final do curso compreendem uma parada mecânica. Como ilustrado, o elemento acionador 158 é distalmente disposto antes ou adjacente ao final do curso.
[000269] Como descrito acima, o instrumento cirúrgico 10 pode em- pregar um sistema de controle para controlar um ou mais motores e componentes de acionamento relacionados como descrito acima. A Figura 95 é um diagrama descrevendo uma forma de um sistema que compreende um sistema de controle 1400, motor de acionamento 1402 e fonte de energia 1404 para uso com um instrumento cirúrgico empregando uma parada eletromecânica, que pode incluir uma parada sua ou abrupta mecânica, de acordo om vários aspectos. O sistema cirúrgico compreende uma fonte de energia 1404 acoplada de forma operacional ao motor de acionamento 1402 através do sistema de controle 1400. A fonte de energia 1404 pode ser configurada para fornecer energia elétrica ao motor de acionamento 1402 para acionar um elemento de acionamento, como o elemento de acionamento 158. Em certos aspectos, a fonte de energia 1404 pode compreender qualquer fonte conveniente de energia, como uma bateria, tomada a/c, gerador ou similares. O sistema de controle 1400 pode compreender vários módulos ou circuitos e pode ser operacional para controlar vários componentes de sistema, por exemplo, o elemento acionador 158, fonte de energia 1404 ou uma interface do usuário. O sistema de controle 1400 pode ser configurado para controlar, monitorar ou medir várias operações do instrumento 10, sinais, entradas, saídas ou parâmetros, por exemplo.
[000270] Em várias formas, o sistema de controle 1400 pode ser similar para controlar o sistema 800 descrito acima. Por exemplo, em vários aspectos, o sistema de controle 1400 pode ser configurado para “gerar eletricamente" uma pluralidade de movimentos de controle O termo "gerar eletricamente" se refere para o uso dos sinais elétricos para ativar ou de outra forma controlar um motor 1402, por exemplo, motores 402, 530, 560 e 610 ou outro dispositivo eletricamente energizado e pode ser distinguido dos movimentos de controle que são manual ou mecanicamente gerados sem o uso da corrente elétrica. Por exemplo, o sistema de con- trole 1400 pode gerar eletricamente um movimento de controle, como um movimento de controle giratório, que compreende aplicar energia ao motor de acionamento, que pode ser em resposta a uma instrução do usuário como um sinal elétrico fornecido para o sistema de controle através do acionamento de um atuador, como um acionador ou gatilho de disparo associado ao conjunto do cabo 20. Em certos aspectos, o sistema de controle 1400 pode gerar eletricamente um movimento de controle giratório que compreende a terminação da aplicação de energia ao motor de acionamento 1402, que pode ser em resposta a um usuário ou comprimir o mecanismo retornando o atuador ou gatilho de disparo para uma posição aberta. Em pelo menos um aspecto, o sistema de controle 1400 pode gerar eletricamente um movimento de controle giratório que compreende a terminação ou redução da aplicação de energia ao motor de acionamento 1402 devido a um parâmetro elétrico medido que alcança um valor predeterminado. Por exemplo, o sistema de controle 1400 pode terminar a aplicação de energia ao motor de acionamento 1402 quando a corrente medida atinge um limiar predeterminado.
[000271] Com referência geral à figura 1 e Figuras 94 e 95, em várias formas, o instrumento cirúrgico 10 compreende um conjunto de cabo 20 equipado com uma interface de usuário configurada para transmitir um sinal de acionamento do usuário, por exemplo, um médico, para o sistema de controle 1400 para gerar eletricamente um movimento de controle com relação ao conjunto da haste alongada 30, o efetor de extremidade 102 ou o elemento de acionamento 158. Por exemplo, em certos aspectos, a interface do usuário compreende um conjunto de gatilho que compreende um ativador ou gatilho operacional para fornecer um sinal de entrada para o sistema de controle 1400 para controlar um fornecimento de energia para o motor de acionamento 1402 como o motor de disparo 530 (consulte Figura 23). O conjunto pode compreender um gatilho de fechamento para fechar e/ou travar o conjunto de bigorna 190 e um gatilho de disparo para ativar o efetor de extremidade 102, por exemplo, ativar o elemento de acionamento 158 através do curso do acionamento. Em operação. o gatilho de fechamento pode ser ativado primeiro, trazendo assim o conjunto da bigorna 190 para a posição mais próxima, por exemplo, capturando o tecido entre o cartucho de grampos 130 e o conjunto de bigorna 190. Assim que o médico fica satisfeito com o posicionamento do efetor de extremidade 102, o médico pode retrair o gatilho de fechamento para a posição completamente fechada e travada. O gatilho de disparo pode, então, ser ativado a partir de uma posição aberta para uma posição fechada para ativar o elemento de acionamento 158 através do curso de acionamento. Em vários aspectos, o gatilho de disparo pode retornar para a posição aberta quando o médico re-move a pressão ou pode ser mecanicamente reajustável para a posição aberta através da conexão operacional para o acionamento do elemento de acionamento 158 ou um mecanismo separado. Em um aspecto, o gatilho de disparo pode ser um gatilho de posição média por meio do qual, quando o elemento de acionamento 158 atingiu uma posição em ou próximo ao final do curso, o gatilho de disparo pode ser ativado a partir da segunda posição aberta para uma segunda posição fechada para ativar o elemento de atuação 158 proxi- malmente em direção à posição inicial. Em alguns aspectos, a primeira e segunda posições aberta e fechada podem ser substancialmente as mesmas. Dependendo da configuração desejada, em certos aspectos, um botão ou trava de liberação pode ser configurado para liberar o gatilho de fechamento da posição fechada. Como explicado em mais detalhes abaixo, após acionamento do gatilho de disparo da posição aberta para a posição fechada, o gatilho de disparo pode ser operacionalmente desengatado, por exemplo, o acionamento do gatilho de disparo pode fornecer um sinal de entrada de acionamento ini- cial que pode ser roteado para o sistema de controle 1400 para instruir o sistema de controle 1400 a iniciar o acionamento do elemento de acionamento 158. Em certas configurações, sem um recurso de substituição do usuário, o acionamento do elemento de acionamento 158 terminará na ou próximo à extremidade do curso pela ação iniciada pelo sistema de controle, por exemplo, desengatando ou interrompendo a aplicação de energia ao motor de acionamento, mesmo quando o gatilho de disparo está na posição fechada.
[000272] Em uma forma, o conjunto de gatilho compreende um controle de joystick, que pode ser similar ao controle de joystick 840 descrito acima. Por exemplo, como mostrado nas Figuras 33-39, o controle de joystick pode capacitar de forma benéfica o usuário para maximizar o controle funcional de vários aspectos do instrumento cirúrgico 10 através de uma interface única. Em um aspecto, a vareta de controle do joystick 842 pode ser afixada de forma operacional ao conjunto de interruptor do joystick 850 que é abrigado de forma móvel dentro do conjunto de alojamento de interruptor 844 de modo que o conjunto de alojamento do interruptor 844 é montado dentro do punho tipo pistola 26 do conjunto do cabo 20. O conjunto de alojamento do interruptor 844 pode incluir um elemento de compressão 856 para comprimir o conjunto de interruptor do joystick 850 e a vareta de controle do joystick 842 em uma posição desejada quando não sujeito a posicionamento externo, por exemplo, pelo usuário. O controle do joystick 840 pode ser eletricamente acoplado ao sistema de controle 1400 para fornecer instruções de controle para o sistema de controle 1400. Por exemplo, a manipulação da vareta de controle do joystick 842, como em movimento de pressionamento ou direcional, pode permitir que o usuário possa controlar vários movimentos de controle associados com o instrumento cirúrgico 10, que pode incluir a ativação do elemento de acionamento 158.
[000273] Como descrito acima, várias formas de instrumento cirúrgico 10 compreendem um ou mais motores eletricamente operados ou ener- gizados, como os motores 402, 530, 560 e 610. O um ou mais motores podem, por exemplo, estar localizados em uma porção do conjunto de cabo 20 ou conjunto de haste alongada 30 do instrumento 10 e ser operacional para acionar o elemento de acionamento 158 entre a posição inicial e o final do curso. Em uma forma, o motor pode incluir um motor sem escovas, um motor sem fio, um motor síncrono, um motor de passo ou qualquer outro motor elétrico adequado. Em certas disposições, o motor pode operar em um modo de ativação giratório ou linear, por exemplo, um ativador linear e pode incluir um acoplamento de transmissão entre o motor de acionamento 1402 e o elemento de acionamento 158 para converter o movimento giratório do motor de acionamento 1402 para movimento linear ou acoplar o movimento giratório entre os múltiplos componentes. Em várias formas, um acoplamento de transmissão compreendendo uma ou mais engrenagens ou elementos de intertravamento como as correias ou polias é operacional para transmitir movimento giratório do motor de acionamento 1400 para um ou mais segmentos do conjunto de haste alongada 30 para ativar o efetor de extremidade 102. Por exemplo, a rotação do parafuso de acionamento do efetor de extremidade 180 em uma primeira direção faz o elemento de acionamento 158 se mover em uma primeira direção, por exemplo, uma direção distal ao longo do eixo da haste A-A. Em vários aspectos, a rotação do parafuso de acionamento do efetor de extremidade 180 em uma segunda direção oposta à primeira, faz com que o elemento de acionamento 158 se mova em uma segunda direção, por exemplo, uma direção proximal ao longo do eixo da haste A-A. Em um aspecto, o motor de acionamento 1400 aciona o elemento de acionamento 158 dis- talmente em direção ao final do curso e é reversível para acionar o elemento de acionamento 158 proximalmente em direção à posição inicial. Por exemplo, o motor de acionamento 1402 pode ser reversível, por exemplo, revertendo a polaridade do fornecimento de voltagem, dessa forma produzindo a rotação reversa ou movimento do motor e, consequentemente, o movimento reverso do elemento de acionamento 158. Como tal, o elemento de acionamento 158 pode ser movido entre as posições ao longo do curso de acionamento em ambas as direções, proximal e distal, por meio de métodos convencionais ou métodos como os revelados no pedido de patente US n° de série 12/235.782, aqui incorporado na íntegra, a título de referência. Particularmente, embora os instrumentos 10 aqui descritos em geral refiram-se a instrumentos manuais compreendendo um cabo, em várias formas, os instrumentos 10 compreendem paradas mecânicas que podem operar como parte de uma parada eletromecânica, podem ser adaptados para uso em robótica ou dispositivos similares usados por sistemas robóticos.
[000274] Em certos aspectos, o instrumento cirúrgico 10 compreende um motor reversível e inclui uma parada mecânica proximal e uma parada mecânica distal. Em vários aspectos, como descrito acima, o ativar o acionamento dos sinais de gatilho de disparo do elemento de acionamento 158 através do curso de acionamento. Quando o elemento de acionamento 158 atinge o final do curso de acionamento, por exemplo, quando o elemento de corte 160 atinge a extremidade distal de seu curso de corte, uma extremidade do curso ou interruptor de direção, por exemplo, pode ser movido para uma posição fechada, revertendo a polaridade da voltagem aplicada ao motor 1402 para, dessa forma, reverter a direção de rotação do motor 1402. Tal interruptor pode ser associado ao sistema de controle 1400 e pode ser em adição a ou como alternativa à terminação da aplicação de energia ao motor de acionamento 1402. Particularmente, entretanto, em ou-tros aspectos, um interruptor de retorno manual pode ser fornecido para reverter o motor 1402 e retornar o elemento de acionamento 158 para sua posição original ou inicial.
[000275] Uma parada mecânica está disposta em ou próximo ao final do curso e é estruturada para aumentar a resistência ao movimento do elemento de acionamento 158 através do final do curso. A parada mecânica inclui uma parada suave que compreende um par de amortecedores 174, cada um operacionalmente acoplado a um elemento de resistência 175. Os amortecedores 174 são configurados para entrar em contato com o elemento de acionamento 158 em ou próximo ao final do curso. Por exemplo, os amortecedores 174 mostrados na Figura 94 são estruturados para entrar em contato com uma superfície de contato 173 de pelo menos uma cunha 172. Em vários aspectos, os amortecedores 174 podem ser dimensionados para complementar uma dimensão da superfície de contato 173. Por exemplo, em pelo menos um aspecto, os amortecedores 174 podem ser dimensionados para apresentar uma superfície angulada substancialmente equivalente à superfície de contato 173. Desta forma, a estabilidade do contato entre os amortecedores 174 e as cunhas 172 pode ser aumentada, e a força aplicada à superfície de contato 173 pode ser distribuída ao longo de uma área estrutural maior das cunhas 174. Similarmente, em um aspecto, os amortecedores 174 compreendem uma superfície flexível, como um elástico ou uma almofada para receber a superfície de contato 173 e reduzir a quebra de componentes. Em uma forma, os elementos de resistência 175 compreendem, cada um, uma mola 176 posicionada entre um amortecedor 174 e uma parada abrupta 178 para fornecer resistência e desaceleração do elemento de acionamento 158 em ou próximo ao final do curso 158.
[000276] Será entendido que os vários aspectos dos instrumentos cirúrgicos 10 podem ser adaptados com múltiplos amortecedores 174 e elementos de resistência 175 e que os amortecedores 174 e os elementos de resistência 175 podem ser estruturados para entrar em contato com outras porções do elemento de acionamento 158. Por exemplo, o instrumento 10 pode compreender uma parada adicional, que pode ser em adição a ou ao invés da parada abrupta acima 178 e/ou as disposições da parada suave. Assim, em uma forma, com referência à Figura 94, o parafuso de acionamento 180 pode ser adaptado com uma parada que pode incluir uma parada suave que compreende um amortecedor 290 associado a um elemento de resistência 291 posicionado ao longo do curso de acionamento e oposto a uma superfície de contato 292 do elemento de acionamento 158. Em uma forma, o elemento de resistência 291 compreende um material elastomérico que pode ser compressível entre o amortecedor 292 e uma parada abrupta 294 para absorver a força longitudinal do elemento de acionamento 158. Em certos aspectos, múltiplas paradas suaves podem ser configuradas para entrar em contato com o elemento acionador 158 em diferentes posições predeterminadas. Por exemplo, em uma forma, o elemento acio- nador 158 entra em contato com o amortecedor 290 antes dos amortecedores 174, por exemplo, para fornecer um pico de corrente mais identificável, por exemplo, para produzir um pico de corrente que compreende dois componentes de pico de corrente distintos, a magnitude e/ou a separação temporal os quais podem ser usados para aumentar a se-gurança de uma ocorrência de um pico de corrente.
[000277] Em várias formas, os elementos de resistência 175 compreende uma porção compressível que pode ou não estar associada a uma parada abrupta 178. Por exemplo, em um aspecto, um elemento de resistência 175 pode ser abrigado entre a parada abrupta 178 e o amortecedor 174 e pode incluir uma porção compressível, como uma mola 176, material elastomérico, como um polímero, espuma ou gel. Em operação, o amortecedor 174 pode ser acelerado em direção à porção compressível mediante contato com o elemento de acionamento 158 por meio do qual a porção compressível comprime em um certo grau. Em vários aspectos, o elemento de resistência 175 pode compreender uma porção de desaceleração, como um freio. Em um aspecto, o elemento de desaceleração compreende uma célula compressível, como uma célula pneumática hidráulica através da qual o contato com o elemento de acionamento 158 pode comprimir um pistão posicionado dentro da célula para transmitir um aumento na pressão configurada para desacelerar ou frear o elemento de acionamento 158. Em certos aspectos, a parada suave pode ser estruturada para aplicar uma resistência suave ou gradual e/ou desaceleração com relação ao tempo e/ou distância. Por exemplo, uma ou mais molas helicoidais tendo as mesmas ou diferentes propriedades de compressibilidade podem ser estruturadas ou dispostas para controlar precisamente a desaceleração ou fre- nagem do elemento de desaceleração, por exemplo, de maneira gradual ou em etapas. Em uma forma, a parada suave pode ser estruturada para aplicar uma resistência progressiva ao movimento distal dos elementos de acionamento 158.
[000278] Em várias formas, uma parada suave inclui um elemento de compressão configurado para comprimir o elemento de contato para longe da parada abrupta. Será entendido que, em alguns aspectos, o elemento de compressão pode ser o mesmo ou compartilhar componentes similares com os elementos de resistência 175. Dessa forma, em algumas formas, um elemento de compressão pode ser estruturado para se comprimir entre o amortecedor 174 e a parada abrupta 178 por meio de força de acionamento longitudinal do elemento de acionamento 158 e, então, voltar para um estado pré-comprimido mediante a remoção da força. Em certos aspectos, o elemento de compressão pode ser acionável, móvel e/ou comprimível para conter o movimento de acionamento do elemento de acionamento 158. Particularmente, comprimir ou de outra forma conter uma compressão associada a elementos de resistência 175 pode resultar em uma transferência de energia que pode, pe- lo menos temporariamente, ser armazenada ou retida por uma parada suave em uma posição de energia potencial. Em algum aspecto, os elementos de resistência 175 podem ser mantidos em uma posição de energia potencial por meio de uma trava, gancho ou obstrução, por exemplo, que possa evitar um ou mais elementos de resistência 175 de retornar a um estado pré-comprimido. De forma benéfica, a energia armazenada pode ser liberada, por exemplo, pelo usuário e/ou sistema de controle 1400 pelo qual pelo menos uma porção da energia armazenada é aplicada para retornar o elemento de acionamento 158 à posição inicial.
[000279] Em vários aspectos, os elementos de resistência 175 podem compreender configurações adicionais. Por exemplo, em um aspecto, um ou mais imãs, como imãs permanentes, pode ser posicionado para repelir um imã permanente oposto associado ao elemento de acionamento 158. Por exemplo, um ou mais imãs pode ser rotativo ou móvel para ajustar o tamanho de campos magnéticos repulsores opostos ao movimento longitudinal. Vários outros aspectos podem empregar imãs helicoidais eletricamente acoplados ao sistema de controle para acionamento antes ou após a desaceleração bem sucedida dos elementos de acionamento 158. Elementos de resistência adicionais 175 podem compreender estruturas alternativas incluindo disposições implementando polias e/ou engrenagens, por exemplo.
[000280] Em vários aspectos, uma parada mecânica compreendendo uma parada suave pode ou não ser associada a uma parada abrupta 178. Por exemplo, em algumas formas, a parada suave inclui uma parada abrupta 178, enquanto em outras formas, a parada suave não inclui uma parada abrupta ou a parada abrupta 178 pode operar como uma parada auxiliar. Em algumas formas, a parada suave pode compreender uma parada abrupta acionada por mola 178 para fornecer uma resistência gradual e/ou progressiva para o curso de acionamento ou desaceleração do elemento de acionamento 158. Por exemplo, a parada suave pode ser configurada para diminuir gradualmente a velocidade do elemento de acionamento 158 fornecendo resistência à força proximal ou distal aplicada ao elemento de acionamento 158 pelo motor de acionamento 1402 ou presente na inércia do sistema. Em pelo menos uma forma, a magnitude da resistência fornecida pela parada suave para conter ou desacelerar o acionamento ou o movimento de acionamento pode ser seletivamente ajus- tável. Por exemplo, o instrumento 10 pode ser adaptado com uma ou mais paradas suaves que podem ser seletivamente deslizar ou girar para múltiplas posições ao longo do curso de acionamento. Como tal, um usuário pode personalizar a posição de uma parada suave por uma aplicação específico. Em uma forma, um dispositivo eletromecâ- nico compreende uma parada suave pode incluir um seletor ajustável para ajustar a resistência fornecida pela parada suave ao longo do fim do curso. Em algumas formas, o ajuste do seletor pode simultaneamente ajustar a distância longitudinal englobada pela parada suave e, consequentemente, o final do curso, bem como os valores de limiar associados com a determinação de um pico de corrente, como explicado em mais detalhes abaixo. Em uma forma, um sinal de aviso pode ser fornecido para o usuário quando um ajuste manual é estabelecido além de uma tolerância mecânica predeterminada.
[000281] Novamente com referência à Figura 95, em várias formas, o sistema de controle 1400 é configurado para formular e/ou responder informações de feedback que podem, pelo menos em parte, ser derivadas das informações medidas pelo sistema de controle 1400 ou obtidas a partir de outros componentes do sistema. Por exemplo, em um aspecto, o sistema de controle 1400 pode ser configurado para iniciar a aplicação de energia aos componentes do sistema em resposta a um sinal de entrada, como uma instrução fornecida por um usuário. Em certos aspectos, o sistema de controle 1400 pode gerar ou fornecer informações, como um aviso ou estado de instrumento, a um usuário através da interface de usuário, como um display de áudio ou visual. Os sinais ou entradas gerados pelo sistema de controle 1400 podem ser, por exemplo, em resposta a outros sinais ou entradas fornecidos por um usuário, componentes do instrumento ou podem ser uma função de uma ou mais medições associada ao instrumento 10. Em certos aspectos, o sistema de controle 1400 pode ser configurado para monitorar ou receber várias medições e daí em diante interpretar, calcular e/ou decodificar as informações e responder de uma forma predeterminada.
[000282] Em um aspecto, o sistema de controle 1400 inclui ou pode ser seletivamente associado a um semicondutor, chip ou memória de computador. Como declarado acima, as entradas fornecidas para ou do sistema de controle 1400, como aquelas fornecidas pelo usuário ou produzidas pelo sistema de controle 1400 em resposta a instruções, sinais ou parâmetros medidos podem ser análogos ou digitais. Consequentemente, em algumas formas, o sistema de controle 1400 pode ser configurado para enviar ou receber entradas ou sinais analógicos ou digitais para e dos componentes do instrumento. Em vários aspectos, o sistema de controle 1400 pode usar softwares que pode empregar um ou mais algoritmos para formular adicionalmente os sinais de entrada para controlar e monitorar os componentes do instrumento. Tais sinais de entrada formulados podem ser uma função de critérios medidos e/ou calculados pelo sistema de controle 1400 ou, em alguns casos, fornecidos para o sistema de controle 1400 por um outro componente do instrumento, um usuário ou um sistema separado em comunicação operacional com o sistema de controle 1400. Por exemplo, o sistema de controle 1400 pode responder pelo acionamento ou não acionamento do motor de acionamento 1402, terminando, iniciando a energia para o motor de acionamento 1402 ou para os componentes do sistema adicionais ou pelo fornecimento de instruções ou entradas adicionais para aquelas ou outras operações. Em vários aspectos, o sistema de controle 1400 pode compreender circuitos, por exemplo, transistores ou interruptores, configurados para monitorar parâmetros elétricos associados à operação do instrumento 10. Por exemplo, o circuito do sistema de controle pode ser configurado para ativar ou desativar o motor de acionamento 1402 ou abrir ou fechar um trajeto de aplicação de energia para o motor de acionamento 1402 quando os parâmetros elétricos associados a operações do instrumento 10 atinge um valor de limiar, por exemplo, um pico de corrente, como determinado pela configuração do circuito.
[000283] Em certas formas, os instrumento cirúrgicos 10 e os sistemas empregando uma parada mecânica podem operar em uma alça aberta. Por exemplo, em uma forma, os instrumentos podem operar sem assistência de um dispositivo de feedback de posição configurado para fornecer ao sistema de controle 1400 informações sobre como o instrumento 10 está respondendo às entradas, de modo que o sistema de controle 1400 pode modificar a saída. Em vários aspectos, como introduzido acima, o sistema de controle 1400 pode monitorar a aplicação de energia a um motor de acionamento 1402 para determinar a posição de final do curso do elemento de acionamento 158. Isto é, por exemplo, o sistema de controle 1400 através de várias técnicas de monitoramento de tensão de cada corrente, chamadas de picos de corrente, pode ser determinado ou, pelo menos em parte, podem ser apuradas com o uso de uma parada mecânica. Por exemplo, um sistema de controle 1400 pode monitorar a tensão para determinar a corrente com relação à aplicação da energia a um motor de acionamento 1402 e, consequentemente, o elemento de aciona- mento 158, como descrito acima. A resistência ao curso de acionamento aumenta o torque no motor de acionamento 1402 resultando em picos de corrente separáveis com relação à energia aplicada ao motor de acionamento 1402. Assim, um grande pico de corrente pode ser medido pelo sistema de controle 1400 quando o elemento de acionamento 158 entra em contato com uma parada mecânica em que o tempo do sistema de controle 1400 pode responder pelo término da aplicação de energia ao motor de acionamento 1402. Consequentemente, a parada mecânica fornece força física para desacelerar o elemento de acionamento 158 e produzir o pico de corrente que pode ser apurado pelo sistema de controle 1400 para iniciar o desengate do motor de acionamento 1400.
[000284] Como introduzido acima, em certos aspectos, o sistema de controle 1400 é configurado para controlar várias operações do instrumento 10. Por exemplo, em certos aspectos, o sistema de controle 1400 compreende um circuito de controle 1406 acoplado de forma operacional a um circuito de acionamento 1408. A fonte de energia 1408 pode ser configurada para aplicar energia da fonte de energia 1404 ao motor de acionamento 1402 para acionar o elemento de acionamento 158. O circuito de controle 1406 pode ser configurado para aplicar a energia ao circuito de acionamento 1408. Consequentemente, o circuito de controle 1406 pode ser configurado para controlar o motor de acionamento 1402 através do controle sobre a aplicação de energia para o circuito de acionamento 1408. O circuito de controle 1406 pode ser configurado adicionalmente para monitorar, por exemplo, amostra ou medição, a energia aplicada ao motor de acionamento 1402. Por exemplo, o circuito de controle 1406 pode amostrar a tensão de entrada/saída e/ou corrente em um ou mais pontos do circuito de acionamento 1408 através do que o motor de acionamento 1402 recebe energia para ativar o elemento de acionamento 158. Em vários as- pectos, o circuito de controle 1406 pode incluir ou ser acoplado ao circuito de acionamento 1408 através do qual pode monitorar a tensão de entrada/saída, por exemplo, através de um resistor acoplado a uma trajetória de corrente associada ao circuito de acionamento 1408, por exemplo. Como os versados na técnica entenderão, a descrição acima é apenas uma maneira de medir e/ou monitorar a corrente fornecida ao motor de acionamento 1402 e adicionalmente reconhecerá que a corrente pode, similarmente, ser medida e/ou monitorada pelos métodos alternativos conhecidos na técnica e, portanto, tais métodos estão dentro do escopo da presente revelação. Em algumas formas, quando o circuito de controle 1406 detecta um pico na corrente fornecida ao motor de acionamento 1402, o sistema de controle 1400 termina a aplicação de energia ao motor de acionamento 1402 através do circuito de acionamento 1408. Em vários aspectos, o sistema de controle 1400 também pode desengatar o acoplamento operacional, por exemplo, transmissão, entre o motor de acionamento 1402 e o elemento de acionamento 158, pelo menos momentaneamente, em respostas a um pico de corrente medido.
[000285] Em certas configurações, quando as paradas eletromecâ- nicas compreendem uma parada abrupta projetada para terminar abruptamente o curso de acionamento, o instrumento 10 pode ser suscetível à falha mecânica devido a, por exemplo, um lapso de tempo entre a detecção do pico de corrente e o subsequente alívio da força de ativação fornecida pelo motor de acionamento 1402. Adicionalmente, devido à inércia do sistema, por exemplo, o elemento de acionamento 158 também pode continuar a ser ativado ou acionado após atingir o final do curso, apesar do término da aplicação de energia ao motor de acionamento 1402. Em alguns exemplos, o retardo no alívio do elemento de acionamento 158 da força de ativação pode acionar o elemento de acionamento 158, motor de acionamento 1402, parafuso de acionamento 180 ou outro acoplamento de transmissão à falha mecânica.
[000286] A Figura 96 é uma ilustração gráfica descrevendo a corrente com o passar do tempo de um instrumento 10 empregando uma parada eletromecânica que compreende uma parada abrupta 178 sem uma parada suave. A corrente entre o tempo A, correspondendo a uma posição do elemento de acionamento 158 proximal ao final do curso, e o tempo B, correspondendo a uma posição do elemento de acionamento 158 mediante contato com a parada abrupta 178 em um fim de curso, é relativamente baixo ou estável. Entretanto, no tempo B, os picos de corrente, representa o contato entre o elemento de acionamento 158 e a parada abrupta que está posicionada no final do curso. Devido ao lapso de tempo entre a detecção do pico de corrente em algum ponto após o tempo B e o término da aplicação de energia ao motor de acionamento 1402, o motor de acionamento 1402 continua a acionar o elemento de acionamento 158, embora sem sucesso, contra a parada abrupta 178 até o tempo C, quando a aplicação de energia ao elemento de acionamento 158 é terminada. Embora não mostrado, a inércia do sistema também pode continuar a ativar o elemento de acionamento 158 contra a parada abrupta 178 por um período de tempo após o tempo C.
[000287] Como declarado acima, ao mesmo tempo que fornece a conveniência de uma operação de alça aberta, instrumentos cirúrgicos operando como demonstrado na Figura 76 pode ser suscetível a falha mecânica devido a, por exemplo, o lapso de tempo entre a detecção do pico de corrente e subsequente alívio do movimento de ativação. De acordo com várias formas, referindo-se às Figuras 97 e 98, os instrumentos 10 revelados aqui podem compreender paradas ele- tromecânicas compreendendo uma estrutura de parada suave para entrar em contato e desacelerar o elemento de acionamento 158 antes de atingir o final do curso para induzir um pico de corrente identi- ficável, assim aumentando o tempo que o sistema de controle 1400 tem para detectar e responder ao pico de corrente. O instrumento cirúrgico 10 inclui vários recursos similares aos ilustrados nas Figuras 1 e 70; dessa forma, como os recursos são identificados usando identificadores numéricos similares e, a título de brevidade, não será descrito novamente. O instrumento 10 inclui uma parada eletromecânica compreendendo uma parada suave para opor-se ao movimento de um elemento de acionamento 158 em ou próximo ao final do curso de acionamento ou segmento do mesmo, como em uma posição inicial proximal ou uma extremidade distal do curso estendendo-se entre uma primeira posição de parada suave S1 e uma segunda posição de parada suave S2 ao longo do eixo da haste A-A. A parada eletrome- cânica adicionalmente compreende uma parada abrupta 178 disposta na posição H. A parada suave compreende um amortecedor 174 e um elemento de resistência 175 disposto em ou próximo ao final do curso, por exemplo, pelo menos parcialmente dentro da primeira posição de parada suave S1 e segunda posição de parada suave S2. O amortecedor 174 e o elemento de resistência 175 funcionam para fornecer resistência ao elemento de acionamento 158 dentro do final do curso definido entre a primeira posição suave S 1 e a segunda posição de parada suave S2. Em várias formas, o amortecedor 174 e o elemento de resistência 175 também funcionam para desacelerar o elemento de acionamento 158 a partir da primeira posição de parada suave S1 para a segunda posição de parada suave S2. Em certas formas, uma parada suave pode ser posicionada em qualquer local preferido onde seja desejável fornecer resistência a ou começar a desacelerar o elemento de acionamento 158.
[000288] A Figura 97 descreve o elemento de acionamento 158 no processo de extensão através do curso de acionamento em uma posição proximal à primeira posição de parada suave S1. A Figura 98 descreve o elemento de acionamento 158 após totalmente se estender através do curso de acionamento além da primeira posição de parada suave S1 do final do curso, de modo que está posicionado em uma segunda posição de parada suave S2 da extremidade do curso. Consequentemente, a parada suave é posicionada para entrar em contato com o elemento de acionamento 158 em uma primeira posição de parada suave S1 e, daí em diante, comprimir distalmente em direção à segunda posição de parada suave S2 devido à interação compressora com a parada abrupta na posição H. Consequentemente, a segunda posição de parada suave S2 compreende uma posição de parada abrupta H* com relação ao elemento de acionamento e o terminal distal extremo do final do curso. Em vários as-pectos, o elemento de acionamento 158 pode completa ou apreciavelmente acelerar antes de atingir a posição de parada abrupta H* na segunda posição de parada suave S2. Dessa forma, em tais aspectos, uma parada árdua, se estiver presente, pode compreender um recurso redundante ou de segurança.
[000289] A resistência ao movimento de ativação fornecido pela parada mecânica, que pode ser acompanhado por uma força de desaceleração ou freio, pode ser gradual, progressiva ou em etapas com relação à distância e/ou tempo, por exemplo. Ou seja, em alguns aspectos, uma parada suave apresenta uma trajetória de resistência aumentada entre uma primeira posição de parada suave S1 e a segunda posição de parada suave S2. Particularmente, o fim do curso não implica necessariamente que a operação funcional do elemento de acionamento continua por todo o final do curso, por exemplo, até a segunda posição de parada suave S2. Por exemplo, em uma forma, o fim do curso está posicionado no ou levemente proximal ao grampo mais distal. Em uma outra forma, a posição de contato inicial com a parada suave, por exemplo, na primeira posição de parada suave S1, é distal ao grampo mais distal. Ou seja, o elemento de acionamento 158 pode não entrar em contato ou sofre resistência significativa ao movimento longitudinal através do curso de acionamento até o grampo mais distal ter sido ejetado quando a resistência aumentada e/ou a desaceleração pode ocorrer. Desta forma, o movimento do elemento de acionamento não será prematuramente limitado pela ação do sistema de controle 1400.
[000290] A Figura 75 é uma ilustração gráfica descrevendo a corrente com o passar do tempo de um instrumento 10 empregando uma parada eletromecânica que compreende uma parada suave de acordo com vários aspectos. A corrente entre o tempo A*, correspondendo a uma posição do elemento de acionamento 158 proximal ao final do curso, e o tempo B*0, correspondendo a uma posição do elemento de acionamento 158 mediante contato com a parada suave, por exemplo em um amortecedor 174, a corrente é relativamente baixa ou estável. Entretanto, após o tempo B*0, a corrente gradualmente começa a formar pico aumentando a resistência para o movimento longitudinal do elemento de acionamento. Em vários aspectos, o aumento gradual na resistência pode aumentar de maneira vantajosa o tempo no qual o pico de corrente ocorre, por exemplo, entre os tempos B*0 e B*2, diminuindo efetivamente o tempo de resposta para dar ao sistema de controle 1400 tempo para reagir, assim minimizando os efeitos adversos do lapso de tempo explicado acima em relação à Figura 96. Em certos aspectos, o sistema de controle 1400 pode monitorar a voltagem e medir a corrente fornecida ao motor de acionamento 1402, como descrito acima. O sistema de controle 1400 pode ser configurado para responder de forma predeterminada às alterações na corrente. Por exemplo, ao atingir uma corrente de limiar, por exemplo, no tempo B*1, o sistema de controle 1400 pode terminar o fornecimento de energia para o motor de acionamento 1402. Em uma configuração, a corrente de limiar pode compreender um componente de tempo. Por exemplo, a corrente de limiar pode incluir um diferencial de corrente por um período de tempo específico. Em certas configurações, um pico de corrente pode compreender um de múltiplos limiares de corrente prede-terminados, cada um definido por uma razão de um diferencial de corrente por um período de tempo. Como pode ser visto na Figura 99, o aumento gradual na resistência também pode reduzir de maneira vantajosa a carga de impacto no efetor de extremidade 102 mediante o contato com uma parada abrupta no tempo B*2, bem como reduzir o período de tempo de B*2 a C* em que o motor de acionamento 1402 continua a ativar o elemento de acionamento 158 contra a parada abrupta 178 após o movimento distal ter cessado.
[000291] Em certos aspectos, o sistema de controle 1400 pode determinar se um limiar de corrente predeterminado, como medido por um aumento ou declínio da corrente com o passar do tempo, por exemplo, foi atingido e pode, daí em diante, terminar o sinal de entrada de energia fornecida ao motor de acionamento 1402. Por exemplo, em uma configuração, o sistema de controle 1400 pode monitorar a corrente e, dessa forma, terminar a aplicação de energia ao motor de acionamento 1402 quando uma magnitude da corrente aumenta uma quantia predeterminada durante um determinado período de tempo. Em vários aspectos, esses ou outros valores, como valores de limiar, podem ser ajustados pelo usuário manualmente ou acessando o protocolo integrado através de um link administrativo, como através de um computador. Em pelo menos uma configuração, o circuito de acionamento 1408 ou o circuito de controle 1406 compreende um resistor variável de modo que o usuário pode variar a corrente fornecida ao motor de acionamento 1402 variando a extensão da ativação com relação ao gatilho. Por exemplo, a rotação do motor de disparo 530 pode ser proporcional à pressão ou movimento que o usuário aplica ao ativador ou gatilho. Em uma forma, o circuito de controle 1406 pode se comunicar com o circuito de acionamento 1408 de modo que os valores de limiar possam ser elevados ou indiferentes.
[000292] Em certas configurações, uma pluralidade de sensores ou componentes elétricos podem ser empregados no efetor de extremidade 102 para fornecer várias formas de feedback ao usuário. Em um aspecto, os sensores podem fornecer feedback ao sistema de controle 1400 para controlar automaticamente os vários motores associados ao instrumento. Por exemplo, em um aspecto, o instrumento cirúrgico compreende motores como os motores 402, 530, 560 e/ou 610, que são acionáveis por um ou mais sistemas de controle como os sistemas 800 e 1400, para gerar eletricamente os movimentos de controle. Os sistemas de controle podem ser configurados para controlar de forma operacional os motores e receber feedback de posicionamento de uma pluralidade de sensores configurados para monitorar as informações de posição. Em certos aspectos, os sistemas de controle podem usar as informações de posicionamento para os movimentos de controle alterados ou modulados de geração elétrica através do controle de aplicação de energia para um ou mais motores ou podem fornecer várias informações de posicionamento ao usuário, por exemplo. Em vários aspectos, os sistemas de controle podem ser operáveis em um sistema de alça aberta/fechada híbrida. Por exemplo, o sistema de controle 1400 pode ser configurado para operar o motor de acionamento 1402, como o motor de disparo 530 em uma alça aberta, como descrito aqui, ao mesmo tempo em que também opera vários outros motores, como o motor de rotação de haste 610, por exemplo, em uma alça fechada. Em um aspecto, o sistema de controle 1400 pode ser configurado de modo que o usuário pode seletivamente escolher quais motores do sistema de controle 1400 pode operar em uma alça aberta ou fechada para, por exemplo, personalizar as várias operações do instrumento 10 como pode ser desejado.
[000293] Será entendido que uma ou mais entradas podem ser fornecidas pelo usuário que pode ou não estar sujeito a avaliação pelo sis- tema de controle 1400. Por exemplo, o sistema de controle 1400 pode incluir um modo de substituição em que uma ou mais entradas fornecidas ao sistema de controle 1400 por um ou mais usuários ou outros sistemas de controle em comunicação com o sistema de controle 1400 pode ser enviado e/ou fornecido ao instrumento 10. Por exemplo, quando o elemento de acionamento 158 está na posição inicial 1400 pode travar, evitar ou ignorar as instruções para acoplar a aplicação da energia ao motor de acionamento 1402 ou de outra forma engatar o motor de acionamento 1402 para gerar eletricamente o movimento de ativação do elemento de acionamento 158. Em pelo menos um aspecto, o travamento ocorre ou está no estado ou condição padrão do sistema até a ocorrência de um ou mais eventos, como fechamento da bigorna 190 ou feedback mecânico ou elétrico, como, por exemplo, trava de componentes, substituição iniciada pelo usuário, alteração no parâmetro e, perto ou ao longo da trajetória ou elemento de acionamento.
[000294] Em vários aspectos, uma ou mais paradas mecânicas incluindo conjuntos de parada suave, de acordo com a presente revelação, podem ser fornecidos em um kit. O kit pode ter aplicação específica para um ou mais dispositivos selecionados ou pode ser universal ou modificável para aplicação universal a uma série de dispositivos. Por exemplo, um kit de conjunto de parada suave pode conter um elemento de desaceleração de substituição como elementos de resistência e/ou elementos de contato, como amortecedores. Em uma forma, um kit inclui a substituição ou buchas de reposição que podem ser usadas como ou serem inseridas dentro de um alojamento dimensionado para suportar um elemento de resistência para aumentar a resistência fornecida pela parada suave em um ou mais locais ao longo do curso de acionamento. Em várias formas, calços podem ser fornecidos para ajustar a folga entre uma parada e o corpo do dispositivo. Em alguns aspectos, o elemento de contato pode incluir uma guarda de contato permanente ou temporária, como substituível ou modificável ou aprimorável, estruturada para ser disposta entre o elemento de acionamento e o amortecedor, o elemento de resistência e/ou parada abrupta. A guarda de contato pode ser formada a partir de um material elástico ou de outro tipo que é, pelo menos, parcialmente compressível quando entrou em contato pela massa acelerada do elemento de acionamento ou impactado mediante a parada suave ou abrupta. Um aspecto de uma guarda pode ser um polímero que pode deslizar, correr ou ser moldado em uma porção, como uma superfície de contato do elemento de acionamento 158. Em um outro aspecto, uma guarda pode ser adaptada ou ajustável em uma face do amortecedor 174. Em ainda outros aspectos, o amortecedor 174 pode compreender um contato configurado para entrar em contato e pelo menos absorver parcialmente a força da massa acelerada do elemento de acionamento 158 para evitar ou parcialmente limitar a extensão do dano físico ou falha mecânica ao elemento acionador 158, motor de acionamento 1402, parafuso de acionamento 180 ou componentes associados.
[000295] Em algumas formas, a remoção de um instrumento cirúrgico como instrumento cirúrgico 10 mostrado nas Figuras 1 e 2, a partir do paciente pode ser difícil, como o efetor de extremidade 102 pode estar em uma posição articulada ou girada, evitando que o efetor de extremidade 102 passe através de um trocarte ou outro ponto de acesso em um paciente. Um médico pode não estar ciente do estado da articulação corrente do efetor de extremidade 102, como, por exemplo, articulado ao longo do eixo de articulação B-B e pode tentar remover o instrumento cirúrgico 10 sem o primeiro estiramento do efetor de extremidade 102. Em várias formas, um instrumento cirúrgico será configurado de modo que seu efetor de extremidade seja estirado com base na entrada de um sensor (por exemplo, o instrumento pode ter um efetor de extremidade com sensor estirado). Desta forma, o médico pode assegurar que o efetor de extremidade 102 está estirado em relação ao eixo B-B da articulação antes de remover o efetor de extremidade 102 a partir de um paciente como, por exemplo, através de um trocarte. Em várias formas, um sensor pode ser configurado para disparar um evento de estiramento energizado à medida que o efetor de extremidade é removido do paciente.
[000296] A Figura 105 ilustra uma forma de um instrumento cirúrgico 5810 que compreende um efetor de extremidade estirado por sensor 5802. Um sensor 5826a, 5826b pode detectar um movimento proximal bruto do instrumento cirúrgico 5810. O movimento proximal bruto pode indicar que o instrumento cirúrgico 5810 está sendo removido do paciente como através de um trocarte ou um sobretubo. Um movimento proximal de limiar mínimo pode ser estabelecido para evitar o efetor de extremidade 5802 do estiramento devido a um ajuste leve proximal do instrumento cirúrgico 5810 durante o tratamento. Em várias formas, quando o movimento proximal bruto do instrumento cirúrgico 5810 excede um limiar mínimo, o sensor 5826a, 5826b pode enviar um sinal para um motor como, por exemplo, o motor de controle de articulação 402 para fazer o motor estirar o efetor de extremida-de 5802.
[000297] Em algumas formas, o sensor 5826a, 5826b pode estar localizado na haste 5831, o efetor de extremidade 5802, o cabo 5820 ou qualquer outro local adequado para detectar um movimento proximal bruto do instrumento cirúrgico 5810. Em várias formas, o sensor 5826a, 5826b pode compreender qualquer sensor adequado para detectar o movimento do instrumento cirúrgico 5810. Por exemplo, o sensor 5826a, 5826b pode compreender um sensor configurado para medir a aceleração, como um acelerômetro. Quando o acelerômetro detecta a aceleração na direção proximal acima de um limiar predeterminado, o acelerômetro pode enviar um sinal para o motor de controle de articulação 402 para ativar um processo de estiramento. Como um outro exemplo, o sensor 5826a, 5826b pode compreender um sensor de proximidade, como um sensor magnético, um sensor de efeito Hall, um sensor de interruptor de lingueta ou qualquer outro sensor de proximidade adequado. Em várias formas, o sensor de proximidade pode ser configurado para medir a proximidade do sensor 5826a, 5826b a um ponto fixo, como um trocarte 5858 ou um sobretubo 5960. À medida que o instrumento cirúrgico 5810 é retirado em uma direção proximal, a proximidade entre o sensor 5826a, 5826b e o ponto fixo podem diminuir, fazendo o sensor 5826a, 5826b enviar um sinal para o motor de controle de articulação 402 para ativar um processo de estiramento do efetor de extremidade 5802. Em várias formas, sensores múltiplos podem ser incluídos para fornecer uma verificação redundante para o processo de estiramento.
[000298] Em uma forma, um primeiro sensor 5826a e um segundo sensor 5826b podem estar dispostos no instrumento cirúrgico 5810. O primeiro sensor 5826a pode estar localizado em uma porção proximal da haste 5831 e o segundo sensor 5826b pode estar localizado em uma porção distal da haste 5831. Os versados na técnica reconhecerão que o primeiro e segundo sensores 5826a, 5826b podem estar localizados em qualquer porção adequada do instrumento cirúrgico 5810, por exemplo, o cabo 5820, um módulo cirúrgico separável, a haste 5831 ou o efetor de extremidade estirado por sensor 5802. Em algumas formas, o primeiro sensor 5826a pode compreender um acelerômetro configurado para detectar um movimento proximal bruto do instrumento cirúrgico 5810. Em algumas formas, o segundo sensor 5826b pode compreender um sensor de proximidade configurado para detectar uma distância entre o segundo sensor 5826b e um ponto fixo como, por exemplo, o trocarte 5858. Na forma ilustrada, o trocarte 5858 compreende uma pluralidade de imãs 5822. A pluralidade dos imãs 5822 pode gerar um campo magnético constante. O segundo sensor 5826b pode ser confi- gurado para detectar um aumento na intensidade do campo magnético, indicando o movimento do segundo sensor 5826b e, portanto, o sensor do efetor de extremidade estirada 5802 na direção do trocarte 5858.
[000299] Em uma forma, o primeiro sensor 5826a e o segundo sensor 5826b podem ser configurados para ativar um processo de estiramento energizado do efetor de extremidade estirado se sensor 5802. Em operação, o primeiro sensor 5826a pode detectar um movimento proximal bruto do instrumento cirúrgico 5810 pela detecção de uma aceleração proximal acima de um limiar predeterminado. O primeiro sensor 5826a pode enviar um primeiro sinal para o motor de controle de articulação 402 para ativar o processo de estiramento energizado. Em algumas formas, o segundo sensor 5826b também pode detectar o movimento proximal bruto do efetor de extremidade pela detecção de uma alteração na intensidade a campo magnético entre o sensor 5826b e um ponto fixo, como um trocarte 5858. O segundo sensor 5826b pode enviar um segundo sinal para o motor de controle de articulação 402 para ativar o processo de estiramento energizado.
[000300] Como mostrado na Figura 105, o efetor de extremidade estirado por sensor 5802 foi articulado no eixo de articulação B-B (mostrado na Figura 1). O efetor de extremidade estirado por sensor 5802 pode ser acoplado a uma haste 5831. Um operador pode mover o instrumento cirúrgico 5810 em uma direção proximal, fazendo a haste 5831 e o efetor de extremidade de sensor estirado 5802 para se mover em uma direção proximal. O movimento proximal pode ser detectado por um primeiro sensor 5826a. O primeiro sensor 5826a pode compreender um acelerômetro. O primeiro sensor 5826a pode enviar um sinal para o motor de controle de articulação de modo que, por exemplo, õ motor de controle de articulação 402 para ativar um processo de estiramento energizado. O movimento proximal também pode ser detectado por um segundo sensor 5826b. O segundo sensor 5826b pode compreender um sensor de proximidade magnético como, por exemplo, um sensor de efeito Hall ou um sensor de interruptor de lingueta. O segundo sensor 5826b pode enviar um segundo sinal para o motor de controle de articulação 402 para ativar o processo de estiramento energizado. O segundo sensor 5826b pode enviar um segundo sinal para o motor de controle de articulação 402 independentemente do primeiro sensor 5826a.
[000301] À medida que o médico remove o instrumento cirúrgico 5810 a partir do trocarte 5858, o processo de estiramento energizado estira o efetor de extremidade do sensor estirado 5802. Após a conclusão do processo de estiramento energizado, o efetor de extremidade estirado por sensor 5802 está em uma configuração estirada, como mostrado na Figura 106. O efetor de extremidade do sensor estirado 5802 pode ser removido através do trocarte 5858 sem danificar o paciente ou o trocarte 5858 e sem que o médico precise estirar manualmente o efetor de extremidade de sensor 5802. Em algumas formas, o instrumento cirúrgico 5810 pode fornecer um sinal de feedback ao usuário para indicar a ativação ou progresso de um processo de estiramento energizado. Por exemplo, em algumas formas, o diodo de emissão de luz (LED) pode estar localizado no cabo 5820. O LED pode ser iluminado durante o processo de estiramento energiza- do para fornecer ao usuário uma indicação visual que o processo de estiramento energizado está ocorrendo.
[000302] Em algumas formas, o primeiro e segundo sensores 5826a, 5826b podem funcionar como verificações redundantes no processo de estiramento. Por exemplo, em algumas formas, ambos, o primeiro e o segundo sensores 5826a, 5826b, podem fornecer um sinal ao motor de controle de articulação 402 para ativar o processo de estiramento. Um sinal do primeiro sensor 5826a ou do segundo sensor 5826b pode fazer o motor do controle de articulação 402 estirar o efetor de extremidade do sensor estirado 5802. Em algumas formas, o processo de estiramento energizado não pode ser executado até um sinal ter sido recebido do primeiro sensor 5826a e do segundo sensor 5826b. Em algumas formas, o primeiro sensor 5826a ou o segundo sensor 5826b pode independen-temente ativar o processo de estiramento energizado, mas o processo pode ser abortado se um sinal não for recebido de ambos, o primeiro e o segundo sensores 5826a, 5826b dentro de um limite de tempo predeterminado. Por exemplo, o processo de estiramento energizado pode ser iniciado por um sinal a partir do primeiro sensor 5826a. Se um sinal não for recebido do segundo sensor 5826b dentro de um limite de tempo predeterminado, o processo de estiramento energizado pode ser abortado pelo instrumento cirúrgico 5810.
[000303] Em algumas formas, o instrumento cirúrgico 5810 pode com-preender um sensor de parada. O sensor de parada pode detectar o contato entre o efetor de extremidade do sensor estirado 5802 e uma seção de tecido durante o processo de estiramento. Se o sensor de parada detectar o contato entre o efetor de extremidade estirado por sensor 5802 e uma seção de tecido, o sensor de parada pode enviar um sinal para o motor de controle de articulação 402 para desativar o processo de estiramento para evitar dano ao paciente. Em algumas formas, quando o sensor de parada determina que o efetor de extremidade estirado por sensor 5802 não está mais em contato com uma porção do tecido, o sensor de parada pode enviar um sinal para o motor de controle de articulação 402 para continuar o processo de estiramento. Em algumas formas, o sensor de parada pode enviar um sinal para o operador, por exemplo, através de um dispositivo de feedback, para notificar o usuário de que o efetor de extremidade de sensor estirado 5802 entrou em contato com a seção do tecido e que o processo de estiramento foi desativado. O sensor de parada pode compreender, por exemplo, um sensor de pressão disposto no efetor de extremidade estirado por sensor 5802.
[000304] As Figuras 107 e 108 ilustram uma forma de um efetor de extremidade do sensor estirado 5902. Em algumas formas, o efetor de extremidade estirado por sensor 5902 pode ser inserido em um paciente através de um sobretubo 5960. O sobretubo 5960 pode compreender um anel magnético 5922 localizado na extremidade distal do sobretubo 5960. Um primeiro sensor 5926a e um segundo sensor 5926b podem ser configurados para detectar o movimento do efe- tor de extremidade estirado por sensor 5902 quando a haste 5931 é retirada do sobretubo 5960. Em algumas formas, o primeiro sensor 5926a pode compreender um acelerômetro e o segundo sensor 5926b pode compreender um sensor magnético de proximidade. O segundo sensor 5926b pode detectar uma alteração na força do campo magnético à medida que o segundo sensor 5926b é movido em uma direção proximal em direção ao anel magnético 5922. À medida que o segundo sensor 5926b se aproxima ao anel magnético 5922, o segundo sensor 5926b pode gerar um sinal para iniciar um processo de estiramento energizado do efetor de extremidade 5902. O segundo sensor 5926b pode compreender qualquer sensor adequado para detectar um campo magnético em alteração como, por exemplo, um sensor de interruptor de lingueta ou um sensor de efeito Hall. Como discutido acima, o primeiro sensor 5926a e o segundo sensor 5926b pode fornecer uma face redundante para o processo de estiramento energizado. Os versados na técnica reconhecerão que em algumas formas, apenas o primeiro sensor 5926a ou o segundo sensor 5926b pode estar incluído. Em algumas formas, sensores adicionais podem ser incluídos para detectar um movimento proximal bruto do instrumento cirúrgico 5910.
[000305] As Figuras 109 e 110 ilustram uma forma de um efetor de extremidade estirado por sensor 6002 transicionando de um estado arti-culado a um estado estirado durante a remoção de um trocarte 6058. Na Figura 109, o efetor de extremidade estirado por sensor 6002 está em uma posição articulado com relação à haste 6031. Um médico pode começar a retirar o efetor de extremidade estirado por sensor 6002 através do trocarte 6058 em uma direção proximal, como indicado pela seta "A". O movimento proximal pode ser detectado por um primeiro sensor 6026a, um segundo sensor 6026b ou ambos, o primeiro e segundo sensores 6026a, 6026b. O primeiro sensor 6026a pode compreender um acelerômetro configurado para detectar um movimento proximal bruto da haste 6031. O segundo sensor 6026b pode compreender um sensor magnético configurado para detectar uma alteração em um campo magnético entre o segundo sensor 6026b e um ponto fixo como, por exemplo, o trocarte 6058. O trocarte 6058 pode compreender um imã 6022 para gerar um campo magnético. À medida que a haste 6031 é retirada através do trocarte 6058, a força do campo magnético detectado pelo sensor magnético 6026b alterará proporcionalmente à distância entre o sensor magnético 6026b e o imã 6022. O primeiro sensor 6026a ou o segundo sensor 6026b pode gerar um sinal para o motor de controle de articulação 402 para ativar um processo de estiramento energizado para estirar o efetor de extremidade do sensor estirado 6002 com respeito à haste 6831.
[000306] Após o processo de estiramento energizado ter sido concluído, o efetor de extremidade estirado por sensor 6002 está em um estado estirado como mostrado na Figura 110. No estado estirado, o efetor de extremidade do sensor estirado 6002 pode ser retirado através do trocar- te 6058 sem danificar o paciente, o trocarte 6058 e sem o médico precisar estirar manualmente o efetor de extremidade 6002. Em algumas formas, um médico pode ser capaz de substituir o processo de estiramento energizado e manter o efetor de extremidade de sensor estirado 6002 em um estado articulado durante a remoção do trocarte 6058.
[000307] A Figura 111 ilustra uma forma de um anel magnético 6121 que pode ser fixado a um trocarte 5858, 6058 ou um sobretubo 5960. O anel magnético 6121 pode compreender uma pluralidade de imãs 6122 que pode gerar um campo magnético. O campo magnético pode ser detectado por um sensor magnético disposto em um instrumento cirúrgico como, por exemplo, o segundo sensor 6026b. O sensor magnético 6026b pode ser configurado para manter um efetor de extremidade estirado por sensor como efetor de extremidade 6002 em um estado estirado quando o sensor magnético detecta o campo magnético gerado pelo anel magnético 6121. Por exemplo, em uma forma, o sensor magnético 6026b pode ser configurado para gerar um sinal de travamento que evita que a articulação de um efetor de extremidade se o sensor magnético 6026b detecta um campo magnético acima de um limiar predeterminado. O limiar predeterminado pode ser determinado com base na força do campo magnético gerado pelo anel magnético 6121 em uma distância específica correspondendo ao eixo de articulação B-B sendo localizado fora do trocarte 5858 ou o sobretubo 5960. Em algumas formas, o sensor magnético 6026b pode ativar um processo de estiramento ener- gizado quando a força do campo magnético detectada excede o limiar predeterminado e pode gerar um sinal de travamento para evitar a articulação do efetor de extremidade estirado por sensor 6002 até a força do campo magnético detectada cair abaixo do limiar predeterminado.
[000308] As Figuras 112 e 113 ilustram uma forma de um sensor magnético 6226 compreendendo um sensor de interruptor de lingueta. Um interruptor de lingueta pode compreender um interruptor elétrico 6250 operado por um campo magnético aplicado. Um par de contatos pode ser disposto em linguetas de metal ferroso em um envelope de vidro hermeticamente fechado. Os contatos podem estar normalmente abertos, fechando quando um campo magnético está presente ou normalmente fechado e abrindo quando um campo magnético é aplicado.
[000309] Agora, com referência às Figuras 105 e 106, um método para controlar um efetor de extremidade estirado por sensor é revela- do Embora o método para controlar um efetor de extremidade estirado por sensor é descrito aqui com referência ás Figuras 105 e 106, os versados na técnica reconhecerão que o método pode ser usado com qualquer das formas do efetor de extremidade estirado por sensor aqui revelado como, por exemplo, as formas ilustradas nas Figuras 107-113. Em uma forma, o método pode compreender a detecção por um primeiro sensor 5826a, um movimento proximal bruto de um instrumento cirúrgico 5810. O instrumento cirúrgico 5810 pode compreender um efetor de extremidade estirado por sensor 5802. Um médico pode articular o efetor de extremidade estirado por sensor 5802 durante o tratamento. Assim que o tratamento estiver completo, o médico pode começar a retirar o instrumento cirúrgico 5810 do paciente, movendo o instrumento cirúrgico 5810 em uma direção proximal. O movimento proximal do instrumento cirúrgico 5810 pode ser detectado pelo primeiro sensor 5826a. Em algumas formas, o primeiro sensor 5826a pode compreender um acelerômetro configurado para detectar um movimento proximal bruto do instrumento cirúrgico 5810. O método pode adicionalmente compreender a geração, pelo primeiro sensor 5826a, um sinal indicando que um movimento proximal bruto foi detectado. O sinal pode ser transmitido pelo primeiro sensor 5826a para um controlador para o motor de controle de articulação 402 como, por exemplo, um circuito de controle como o circuito de controle 3702 mostrado na Figura 82. Controladores de motor adicionais são fornecidos e descritos com relação às Figuras 84, 114116, etc. O método pode adicionalmente compreender o recebimento, pelo motor de controle de articulação 402, o sinal do primeiro sensor 5826a e ativação, pelo motor de controle de articulação 402, um pro-cesso de estiramento energizado para estirar o ângulo de articulação do efetor de extremidade estirado por sensor 5802 em resposta ao sinal recebido. O processo de estiramento energizado pode retornar o efetor de extremidade estirado por sensor 5802 a um estado de articulação zero.
[000310] Em algumas formas, o método pode compreender adicionalmente a detecção por um segundo sensor 5826b, um movimento proximal bruto de um instrumento cirúrgico 5810. Em algumas formas, o segundo sensor 5826b pode compreender um sensor de proximidade magnético como, por exemplo, um sensor de efeito Hall ou um sensor de interruptor de lingueta. O segundo sensor 5826b pode ser configurado para detectar a distância entre o segundo sensor 5826b e um ponto fixo, como um trocarte 5858 ou um sobretubo 5960. O método para controlar um efetor de extremidade estirado por sensor 5802 pode adicionalmente compreender a geração, pelo segundo sensor 5826b, um sinal indicando que o movimento proximal bruto foi detectado. O segundo sinal pode ser transmitido para o motor de controle de articulação 402. O método pode compreender adicionalmente o recebimento, pelo motor de controle de articulação 402, o segundo sinal e ativar, por meio do motor de controle de articulação 402, o processo de estiramento energizado para estirar o ângulo de articulação do efetor de extremidade estirado por sensor 5802. Em algumas formas, o segundo sensor 5826b pode gerar o segundo sinal independente do primeiro sensor 5826a.
[000311] Em algumas formas, o primeiro e o segundo sensores 5826a, 5826b podem funcionar como verificações redundantes no processo de estiramento. Por exemplo, em algumas formas, ambos, o primeiro e o segundo sensores 5826a, 5826b, podem fornecer um sinal ao motor de controle de articulação 402 para ativar o processo de estiramento. Um sinal do primeiro sensor 5826a ou do segundo sensor 5826b pode fazer o motor do controle de articulação 402 estirar o efetor de extremidade do sensor estirado 5802. Em algumas formas, o processo de estiramento energizado não pode ser executado até um sinal ter sido recebido de ambos, primeiro sensor e segundo sensor 5826a, 5826b. Em algumas formas, o primeiro sensor 5826a ou o segundo sensor 5826b pode inde-pendentemente ativar o processo de estiramento energizado, mas o pro-cesso pode ser abortado se um sinal não for recebido de ambos, o primeiro e o segundo sensores 5826a, 5826b dentro de um limite de tempo predeterminado. Por exemplo, o processo de estiramento energizado pode ser iniciado por um sinal a partir do primeiro sensor 5826a. Se um sinal não for recebido do segundo sensor 5826b dentro de um limite de tempo predeterminado, o processo de estiramento energizado pode ser abortado pelo instrumento cirúrgico 5810.
[000312] Em uma forma, vários instrumentos cirúrgicos podem utilizar uma plataforma de controle de motor modular. Por exemplo, a plataforma de controle modular pode ser implementada pelo circuito de controle 3702. A Figura 114 mostra uma forma de uma plataforma de controle de motor modular 6300 que compreende um controlador mestre 6306 e um ou mais pares de controlador de motor 6309a- 6309c. A plataforma 6300 pode controlar um ou mais motores 6318a, 6318b, 6318c. Os motores 6318a, 6318b, 6318c podem ser quaisquer motores utilizados em um instrumento cirúrgico. Por exemplo, em algumas formas, um ou mais dos motores 6318a, 6318b, 6318c pode corresponder a um ou mais motores de articulação 402, o motor de disparo 530, o motor de rotação do efetor 560 e/ou o motor de ro-tação da haste 610.
[000313] Em várias formas, os controladores respectivos 6306, 6309a- 6309c podem ser implementados utilizando um ou mais processadores (por exemplo, processadores implementados no circuito de controle 3702). A plataforma de controle de motor modular 6300 pode ser adequada para controlar um instrumento cirúrgico controlado por motor como, por exemplo, o instrumento cirúrgico 10 ilustrado nas Figuras 1 e 2. Em várias formas, o controlador mestre 6306 pode ser montado na placa de circuito distal 810 ou uma placa de circuito proximal 820. Um primeiro controlador de motor 6314a é acoplado de forma operacional a um primeiro motor 6318a para fornecer um ou mais sinais de controle ao primeiro motor 6318a. Um segundo controlador de motor 6314b pode ser acoplado de forma operacional ao segundo motor 6318b e um terceiro controlado de motor 6314c pode ser acoplado de forma operacional ao terceiro motor 6318c. Os controladores de motor 6314a-6314c estão em comunicação elétrica com o controlador mestre 6306. O controlador mestres 6306 fornece sinais de controle aos controladores de motor 6314a- 6314c com base em um processo de controle principal para controlar uma ou mais funções do efetor de extremidade 6302. O processo de controle principal pode ser um processo predefinido, um processo definido pelo usuário ou um processo gerado pelo dispositivo.
[000314] Em uma forma, o processo de controle principal pode definir um ou mais procedimentos cirúrgicos que podem ser realizados pelo instrumento cirúrgico 10 que compreende uma ou mais funções da haste 30 e o efetor de extremidade 102. Por exemplo, em uma forma, o processo de controle principal pode definir uma operação de corte e selagem do instrumento cirúrgico 10. A operação de corte e cauterização pode compreender funções múltiplas do instrumento cirúrgico como 10, por exemplo, uma função de pinçamento, grampe- amento, corte e de remoção de pinçamento. O usuário pode indicar o início de uma operação de corte e cauterização de qualquer maneira adequada como, por exemplo, pressionar um botão ou interruptor no cabo 20. Os versados na técnica entenderão que qualquer método de entrada adequado pode ser usado para ativar uma ou mais funções do instrumento cirúrgico 10.
[000315] Em uma forma, quando o médico indica o início da operação de corte e cauterização como, por exemplo, pressionando um botão no cabo 20, o controlador mestre 6306 pode gerar uma série de sinais de controle e fornecer os sinais de controle a um ou mais controladores de motor 6314a-6314c. Por exemplo, no tempo t0, uma operação de corte e cauterização pode ser iniciada. O controlador mestre 6306 pode gerar um primeiro sinal de controle indicando que uma função de pinçamento deve ser realizada. O primeiro sinal de controle pode ser transmitido para um primeiro controlador de motor 6314a acoplado a um primeiro motor 6318a configurado para controlar um movimento de punçamento do efetor de extremidade 6302. O primeiro controlador do motor 6314a pode, por sua vez, fornecer um ou mais sinais ao primeiro motor 6318a, ativando o primeiro motor 6318a para articular o conjunto da bigorna 190 do efetor de extremidade 102 para pinçar o tecido localizado entre o conjunto de bigorna 190 e o cartucho 130. O controlador mestre 6306 pode captar o primeiro controlador de motor 6314a quanto a um sinal de status até o primeiro controlador de motor 6314a indicar que a operação de pinçamento está concluída. No tempo t1, o primeiro controlador de motor 6314a pode fornecer um sinal para o controlador mestre 6306 indicando que a função de pinçamento está concluída.
[000316] No tempo t2, um segundo sinal de controle pode ser transmitido do controlador mestre 6306 indicando que a operação de grampe- amento e corte deve ser realizada. O segundo sinal de controle pode ser enviado a um segundo controlador de motor 6314b acoplado a um segundo motor 6318b. O segundo motor 6318b pode ser configurado para controlar o movimento proximal e distal da porção de corte 164 e/ou o deslizador 170 disposto dentro do efetor de extremidade 102. Um sinal de controle de operação de grampeamento e corte pode resultar em um segundo controlador de motor 6314b ativando o segundo motor 6318b para avançar a porção de corte 164 e/ou o deslizador 170 em uma direção distal fazendo com que o cartucho de grampos 130 dispare e a porção de corte 164 corte o tecido pinçado pelo conjunto de bigorna 190, como discutido em mais detalhes acima. No tempo t3, a porção de corte 164 atinge um ponto mais distal e o segundo controlador de motor 6314b pode fornecer um sinal para o controlador mestre 6306 indicando que a operação de grampeamento e corte foi concluída. O segundo controlador de motor 6314b pode automaticamente gerar um sinal de controle para o segundo motor 6318b para reverter a direção da porção de corte 164 até a porção de corte 164 ser totalmente retraída.
[000317] Após receber o sinal do segundo controlador de motor 6314b no tempo t3, o controlador mestre 6306 pode fornecer um terceiro sinal de controle para o primeiro controlador de motor 6314a indicando que uma função de liberação deve ser realizada. O primeiro controlador de motor 6314a pode gear um sinal de controle para o primeiro motor 6318a para fazer o primeiro motor 6318a reverter a operação de pinçamento anterior e para soltar o conjunto de bigorna 190. A função de liberação pode ser realizada pelo primeiro controlador de motor 6314a e o primeiro motor 6318a simultaneamente com a reversão do segundo motor 6318b para retrair a porção de corte 164 para sua posição inicial. O uso de um controlador mestre 6306 e os controladores de motor individuais 6314a, 6314b permite que o instrumento cirúrgico 10 realize múltiplas operações simultaneamente sem estressar demais qualquer dos controladores individuais 6306, 6314a, 6314b.
[000318] Os controladores de motor 6314a-6314c podem compreender um ou mais processos independentes para monitorar e controlar as operações cirúrgicas como, por exemplo, movimento de um motor. Em algumas formas, os controladores de motor 6314a-6314c podem ser configurados para operar um ou mais mecanismos de alça de feedback de controle. Por exemplo, em algumas formas, os controladores de motor 6314a-6314c podem ser configurados como controladores de alça fechada, como controladores SISO (entrada única saída única) ou MIMO (entrada múltipla saída múltipla). Em algumas formas, os controladores de motor 6314a-6314c podem operar como controladores PID (proporcional-integral-derivativo). Um controlador PID pode operar uma alça de controle usando três termos de ajuste, um termo de ganho pro-porcional, um termo de ganho integral e um termo de ganho derivativo. Um controlador PID pode compreender um processo de controle configurado para medir uma variável específica e comparar o valor medido da variável especificada a um valor esperado ou ponto de ajuste da variável especificada. O controlador PID pode ajustar uma variável de controle baseada na diferença entre o valor medido e o valor esperado da variável especificada. Em algumas formas, os controladores de motor 6314a-6314c podem compreender um controlador de velocidade PID. Por exemplo, um primeiro controlador de motor 6314a pode medir uma variável especificada, como a posição de um motor 6314a. O primeiro controlador do motor 6314a pode ajustar uma variável de controle, como a velocidade do motor 6314a com base na diferença entre a posição medida do motor 6314a e um ponto de ajuste ou posição esperada do motor 6314a.
[000319] Em algumas formas, os controladores de motor 6314a- 6314c podem ser configurados como controladores de detecção de falha. Um controlador detector de falha pode operar um processo de detecção de falha. Em algumas formas, o controlador de detecção de falha pode operar um processo de falha de reconhecimento de padrão direto compreendendo o monitoramento de um ou mais sensores configurados para indicar diretamente uma falha, que pode ser referido como um processamento de sinal baseado em detecção de falha. Em algumas formas, um valor de sensor fornecido por um sensor é comparado a um valor esperado do sensor derivado de um modelo do processo cirúrgico controlado pelo controlador de detecção de falha, que pode ser referido como detecção de falha baseado em modelo. Os versados na técnica reconhecerão que uma combinação de processamento de sinal e detecção de falha baseada em modelo pode ser empregada por um controlador de motor.
[000320] Em algumas formas, os controladores de motor 6314a- 6314c podem ser configurados como controladores de limitação de corrente/força. Um controlador de limitação de corrente/força pode ser configurado para limitar um valor medido, como a corrente aplicada a um motor ou força exercida por um motor, a um valor predeterminado. Por exemplo, em uma forma, um primeiro controlador de motor 6314a pode ser configurado para limitar a força exercida durante uma operação de pinçamento a um valor predeterminado. Um sensor de força pode monitorar a força fornecida por um primeiro motor 6318a configurado para controlar uma operação de pinçamento de um instrumento cirúrgico. Quando o valor da força medida pelo sensor de força combina o valor predeterminado, o primeiro controlador de motor 6314a pode parar a operação do primeiro motor 6318a. Em algu-mas formas, os controladores 6314a-6314c podem ser configurados para monitorar a corrente aplicada a um motor 6318a-6318c. A corrente puxada pelo motor 6318a-6318c pode ser indicativa de uma ou mais funções do motor 6318a-6318c, como a velocidade do motor ou a força exercida pelo motor durante uma operação cirúrgica. Se a corrente puxada pelo motor 6318a-6318c excede a um limiar predeterminado, o controlador do motor 6314a-6314c pode interromper a operação do motor para evitar danos a um paciente e ao instrumento cirúrgico.
[000321] Em algumas formas, os controladores de motor 6314a- 6314c pode fornecer uma verificação independente do processo de controle principal pelo controlador mestre 6306. Por exemplo, os controladores de motor 6314a-6314c podem verificar se a ação solicitada pelo controlador mestre 6306 é uma ação válida antes da execução da ação solicitada. Em algumas formas, o controlador do motor 6314a-6314c pode usar as informações de estado para verificar que a ação solicitada é válida. Por exemplo, em uma forma, um primeiro controlador de motor 6314a pode receber uma instrução do controlador mestre 6306 para realizar uma operação de corte e grampeamen- to. O primeiro controlador de motor 6314a pode verificar o estado atual do instrumento cirúrgico como, por exemplo, verificar se o conjunto de bigorna 190 está em uma posição pinçada. Se as informações de estado combinam um estado válido para executar uma operação de corte ou grampeamento, o primeiro controlador de motor 6314a pode realizar a operação de corte e grampeamento. Entretanto, se as informações de estado não combinam um estado válido para corte e grampeamento, o primeiro controlador de motor 6314a pode indicar uma falha no controlador mestre 6306 ou o processo de controle principal. Os versados na técnica reconhecerão que os con-troladores de motor 6314a-6314c podem compreender um ou mais processos de controle e um ou mais tipos de processos de controle.
[000322] A Figura 115 ilustra uma forma de uma plataforma de controle de motor modular 6400 que compreende um controlador mestre 6406 e quatro pares de controlador de motor 6409a-6409d. A plataforma de controle de motor modular 6400 pode também ser implementada pelo circuito de controle 3702 descrito acima na presente revelação, por exemplo, utilizando um ou mais processadores. A plataforma de controle de motor modular 6400 pode ser configurada para controlar vários motores. Por exemplo, um motor de rolagem distal 6418a pode operar de maneira similar à descrita aqui com relação ao motor de rotação de efetor de extremidade 560. Um motor de articulação 6418b pode operar de maneira similar à descrita aqui com relação ao motor de articulação 402. Um motor de rolagem proximal 6418c pode operar de maneira similar à descrita aqui com relação ao motor de rotação de haste 610. Um motor de transação 6418d pode operar de maneira similar à descrita aqui com relação ao motor de disparo 530.
[000323] O controlador mestre 6406 pode ser eletricamente acoplado a um ou mais controladores 6414a-6414d. O controlador mestre 6406 pode ser acoplado a um ou mais controladores de motor 6414a-6414d através de uma conexão com fio ou sem fio. Em algumas formas, os motores 6418a-6418d podem compreender codificadores de motor associados 6416a-6416d configurados para fornecer um sinal indicativo da posição da haste do motor. Em algumas formas, os codificadores de motor 6416a-6416d podem ser omitidos. Em alguma forma, o controlador mestre 6406 pode ser configurado para se comunicar com qualquer elemento dos controladores de motor 6414a-6414d como, por exemplo, um a dez codificadores de motor. Em algumas formas, o controlador mestre 6406 pode ser configurado para se comunicar com um ou mais controladores periféricos adicionais (não mostrados) sendo que os controladores periféricos são configurados para controlar uma ou mais funções cirúrgicas não motorizadas como, por exemplo, funções ultrassônicas, funções eletrocirúrgicas ou qualquer outra função adequada do instrumento cirúrgico.
[000324] Em uma forma, o controlador mestre 6406 pode se comunicar de forma síncrona com os controladores de motor 6414a-6414d. As comunicações do controlador mestre 6406 podem incluir, por exemplo, fornecimento de instruções para executar uma sub rotina específica ou função do controlador de motor 6414a-6414d, consultando o controlador de motor 6414a-6414d sobre atualização de status e recebendo informações de feedback dos controladores de motor 6414a-6414d. A comunicação síncrona pode ser comunicação direta entre o controlador mestre 6406 e os controladores de motor 6414a- 6414d onde as comunicações são sincronizados por tempo. Por exemplo, na forma ilustrada na Figura 114, o controlador mestre 6406 pode se comunicar com cada um dos controladores de motor 6414a- 6414d durante as janelas de tempo predefinidas. Em uma outra forma, um sinal pode ser passado entre os controladores de motor 6414a-6414d para permitir que o controlador do motor 6414a-6414d no momento mantendo o sinal para comunicar com o controlador mestre 6406 durante um período de tempo predeterminado.
[000325] Em uma forma, o controlador mestre 6406 pode executar um processo de controle principal. O processo de controle principal pode monitorar as entradas do usuário, executar operações do instrumento ci-rúrgico 10, fornecer feedback ao usuário ou realizar quaisquer outras funções do instrumento cirúrgico 10. Por exemplo, em uma forma, um controlador mestre 6406 pode executar um processo de controle principal que compreende uma operação de corte e cauterização. Em algumas formas, o processo de controle principal pode fornecer sinais de controle para cada um dos controladores de motor 6414a-6414d. A execução das funções individuais dos motores 6418a-6418d pode ser controlada pelos controladores de motor 6414a-6414d. Em algumas formas, o processo de controle mestre pode ativar ou desativar um ou mais dos motores 6418-6418d com base na fixação ou remoção de um componente cirúrgico de módulo, como uma haste modular 30 ou porção de implemento 100. O controlador mestre 6406 pode fornecer sinais de controle aos controladores de motor 6414a-6414d e pode receber sinais de status dos controladores de motor 6414a-6414d. Os sinais de status podem incluir, por exemplo, um sinal de conclusão de função, um sinal de falha, um sinal de ociosidade ou um sinal de feedback.
[000326] Em algumas formas, o sinal de função pode indicar o status de operação ou conclusão de uma função realizável pelos pares de controlador de motor 6409a-6409d. Por exemplo, o sinal de função pode indicar que uma operação de pinçamento está ocorrendo ou foi concluída. O sinal de função também pode indicar o sucesso da operação como, por exemplo, indicar a quantidade de força aplicada pelo tecido pinçado durante a operação de pinçamento. Um controlador de motor 6414a-6414d pode gerar um sinal de falha se o controlador de motor 6414a-6414d detecta um erro em um motor associado 6418a- 6418d ou na conclusão de uma operação cirúrgica. O sinal de falha pode fazer o controlador mestre 6406 gerar um sinal de falha para o operador como, por exemplo, um indicador visual ou um indicador audível. O sinal de falha também pode fazer o controlador mestre 6406 enviar sinais de controle para os controladores de motor 6414a- 6414d para interromper quaisquer funções atualmente sendo executadas.
[000327] Um sinal de ociosidade pode ser fornecido pelos controladores de motor 6414a-6414d ao controlador mestre 6406 para indicar que um motor associado 6418a-6418d está ocioso e pode ser utilizado para realizar uma função associada do instrumento cirúrgico 10. Em uma forma, um sinal de ociosidade pode indicar que uma função foi realizada por um motor 6418a-6418d. Por exemplo, em uma forma, um primeiro controlador de motor 6414a pode receber sinal de controle do controlador mestre 6406 para realizar uma operação de pinçamento. O primeiro controlador de motor 6414a pode converter o sinal de controle do controlador mestre 6406 em um ou mais sinais de controle para o motor 6418a. Assim que o motor 6418a realizou a função indicada, o controlador do motor 6414a pode transmitir um sinal de ociosidade para o controlador mestre 6406, indicando que o motor 6418a concluiu a função solicitada.
[000328] Em várias formas, um sinal de feedback pode ser fornecido pelos controladores de motor 6414a-6414d para o controlador mestre 6406. O controlador mestre 6406 pode ter um ou mais dispositivos de feedback associados (não mostrados) para fornecer feedback ao operador. Os sinais de feedback dos controladores de motor 6414a-6414d podem ser convertidos em sinais de controle para os dispositivos de feedback pelo controlador mestre 6406. Em algumas formas, os controladores de motor 6414a-6414d pode fornecer sinais de feedback di- retamente ao dispositivo de feedback.
[000329] Em algumas formas, a comunicação síncrona entre o controlador mestre 6406 e os controladores de motor 6414a-6414d podem ser interrompidos por um sinal de substituição. O sinal de substituição pode fazer o controlador mestre 6406 parar a comunicação síncrona e se comunicar com o controlador de motor 6414a gerando o sinal de substi-tuição. Em várias formas, o sinal de substituição pode ser gerado por um controlador de motor 6414a como resultado da falha de um motor, um sinal de entrada do usuário ou com base em um limiar predeterminado em um ou mais sinais de feedback. O sinal de substituição pode fazer o controlador mestre 6406 enviar um sinal para cada um dos controladores de motor 6414a-6414d para parar toda a operação dos motores 6418a-6418d até que a condição que causou a geração do sinal de substituição tenha sido solucionada. Em uma forma, o controlador mestre 6406 pode gerar um sinal para um dispositivo de feedback para notificar o operador sobre o sinal de substituição.
[000330] A Figura 116 ilustra uma forma de uma plataforma de controle de motor modular com controlador duplo 6500. A plataforma 6500 também pode ser implementada pelo circuito de controle 3702, como descrito aqui. A plataforma de controle de motor modular com controlador duplo 6500 compreende um controlador mestre 6506, um controlador escravo 6507 e quatro pares de controlador de motor 6509a-6509d. A plataforma de controle de motor modular 6400 pode ser configurada para os motores 6518a, 6518b, 6518c, 6518d. Por exemplo, um motor de rolagem distal 6518a pode operar de maneira similar à descrita aqui com relação ao motor de rotação de efetor de extremidade 560. Um motor de articulação 6518b pode operar de maneira similar à descrita aqui com relação ao motor de articulação 402. Um motor de rolagem proximal 6518c pode operar de maneira similar à descrita aqui com relação ao motor de rotação de haste 610. Um motor de transação 6518d pode operar de maneira similar à descrita aqui com relação ao motor de disparo 530.
[000331] A plataforma de controle de motor modular 6400 pode ser configurada para controlar o motor de articulação 402, o motor de disparo 530, o motor de "rolagem distal" ou de rotação do efetor de extremidade 560 e o motor de "rolagem proximal" ou de rotação da haste 610. O controlador mestre 6506 e o controlador escravo 6507 podem, cada um, estar associados a um subconjunto de controladores de motor disponíveis. Por exemplo, na forma ilustrada, o controlador mestre 6506 está associado com o primeiro e o segundo controladores de motor 6526a-6526b e o controlador escravo 6507 está associado ao terceiro e quarto controladores de motor 6526c-6526d. O controlador mestre 6506 e o controlador escravo 6507 podem estar em comunicação elétrica. Em algumas formas, o controlador mestre 6507 pode estar localizado na placa de circuito distal 810 ou na placa de circuito proximal 820. O controlador escravo 6507 pode reduzir a carga no controlador mestre 6506 através da redução do número dos controladores de motor 6526a-6526d com que o controlador mestre 6506 precisa se comunicar e controlar. O controlador mestre 6506 e o controlador escravo 6507 podem receber uma ou mais entradas do controlador 6508.
[000332] Em uma forma, o controlador mestre 6506 pode fornecer sinais de controle diretamente para um primeiro controlador de motor 6526a e um segundo controlador do motor 6526. O controlador mestre 6506 também pode fornecer sinais de controle ao controlador escravo 6507. O controlador escravo pode fornecer sinais de controle para um terceiro controlador de motor 6526a e um quarto controlador do motor 6526d. Ao reduzir o número de controladores de motor 6526a-6526d que o controlador mestre 6506 precisa consultar e controlar, a plataforma de controle de motor modular com controlador duplo 6500 pode aumentar os tempos de resposta ou a cargas de processamento adicional dedica do do controlador mestre 6506 para outas tarefas. Em uma forma, o con-trolador mestre 6506 pode executar um processo de controle principal e o controlador escarvo 6507 pode executar um processo de controle escravo para gerar um ou mais sinais para os controladores de motor 6526a-6526d com base na entrada do controlador mestre 6506. Em uma forma, o controlador escravo 6507 pode receber entradas do controlador de um ou mais controles de usuários como, por exemplo, um botão de pinçamento ou um interruptor de disparo. Em uma forma, o controlador mestre 6506 pode se comunicar com um ou mais controladores escravos 6507 e não pode fornecer nenhum sinal de controle diretamente para os controladores de motor 6526a-6526d.
[000333] Em uma forma, controladores escravos adicionais 6507 podem ser adicionados ao sistema para controlar controladores de motor adicionais ou módulos cirúrgicos. Em uma forma, o controlador escravo 6507 apenas pode ser utilizado quando um limiar predefinido dos controladores do motor é necessário. Por exemplo, em uma forma mostrada na Figura 115, quatro controladores de motor 6526a-6526d estão conectados à plataforma de controle de motor modular com controlador duplo 6500. O controlador mestre 6506 e o controlador escravo 6507 estão, cada um, associados a dois controladores de motor 6526a-6526d. A desativação de um ou mais motores como, por exemplo, pela substituição da haste 30 por uma haste diferente requerendo apenas dois motores para articulação, pode resultar na desativação do controlador escravo 6507, como energia de processamento adicional do controlador escravo 6507 não é requerido para reduzir a carga de processamento no controlador mestre 6506. Em algumas formas, a desativação de um ou mais controladores de motor 6526a-6526d pode resultar nos controladores de motor remanescentes sendo designado como sendo um controlador escavo ocioso 6507. Por exemplo, a desativação dos terceiro e quarto motores 6518c, 6518d resultaria no controlador escravo 6507 ficando ocio- so. O segundo controlador do motor 6526b pode ser desconectado do controlador mestre 6506 e conectado ao controlador escravo 6507 para diminuir a carga de processamento do controlador mestre 6506. Um ou mais processos de balanceamento de carga pode ser executado como parte do processo de controle principal para assegurar a distribuição otimizada do controle entre o controlador mestre 6506 e um ou mais controladores escravos 6507.
[000334] Com referência, agora, novamente às Figuras 114-116, um método para controlar um instrumento cirúrgico modular 10 que compreende múltiplos controladores de motor pode ser revelado. Embora o método para controlar um instrumento cirúrgico modular 10 seja discutido com relação às Figuras 114-116, os versados na técnica reconhecerão que o método pode ser empregado em relação a qualquer modalidade do instrumento cirúrgico ou as várias plataformas de controle aqui descritas. O método pode compreender a geração, por um controlador mestre 6506, um processo de controle principal compreendendo um ou mais sinais de controle. O método pode adicionalmente compreender a transmissão do controlador mestre 6506 a um ou mais controladores 6526a- 6526d, os sinais de controle gerado. Os controladores de motor 6526a- 6526d pode receber os sinais de controle transmitidos. Em algumas formas, o subconjunto dos sinais de controle recebidos por um primeiro controlador de motor 6526a pode compreender os sinais de controle transmitidos pelo controlador mestre 6506 durante um período de tempo específico em que o controlador mestre 6506 e o primeiro controlador de motor 6526a estão em comunicação síncrona. O método pode adicionalmente compreender o controle, por meio dos controladores de motor 6526a-6526d, um ou mais motores associados 6518a-6518d com base nos sinais de controle recebidos do controlador mestre 6506.
[000335] Em algumas formas, o método pode compreender a transmissão, pelo controlador mestre 6506, um ou mais sinais de controle para um controlador escravo 6507. O controlador escravo 6507 pode estar em comunicação elétrica com um ou mais controladores de motor 6526a-6536d. O controlador escravo 6507 pode executar um processo de controle escravo compreendendo a geração de um ou mais sinais de controle de motor com base na entrada recebida a partir do controlador mestre 6506. O processo de controlo escravo pode adicionalmente a transmissão, pelo controlador escravo 6507, os sinais de controle escravo para um ou mais controladores de motor eletricamente acoplado 6526c-6526d. O método pode adicionalmente compreender o controle, por meio dos controladores de motor 6526a-6526d, um ou mais motores associados em resposta aos sinais de controle de motor recebidos. Em várias formas, um subconjunto de sinais de controle de motor gerado pode ser transmitido de maneira síncrona para cada um dos controladores 6526c-6526d durante um período de tempo predeterminado.
[000336] A Figura 117 ilustra uma forma de um processo de controle principal 6600 que pode ser executado por um controlador mestre como, por exemplo, os controladores mestre mostrados nas Figuras 114-116 ou qualquer outro controlador mestre adequado. Em uma forma, o instrumento cirúrgico 10 pode compreender quatro motores como, por exemplo, o motor de articulação 402, o motor de disparo 530, o motor de rotação de efetor de extremidade ou de "rolagem distal" 560 e o motor de rotação da haste ou de "rolagem proximal" 610 e um joystick 842. O instrumento cirúrgico 10 pode ser configurado para realizar uma função de rotação distal, uma função de pega, uma função de pinçamento e uma função de disparo. O instrumento cirúrgico 10 pode compreender um ou mais botões para controlar as várias operações do instrumento cirúrgico 10 como, por exemplo, um botão inicial, um botão de descarga, um botão de pega, um botão de pinçamento ou um botão de disparo. O instrumento cirúrgico 10 pode adicionalmente compreende um diodo emissor de luz (LED) para fornecer feedback visual para o usuário em relação à ope- ração do instrumento cirúrgico 10.
[000337] Em algumas formas, quando o instrumento cirúrgico 10 é ativado, o controlador mestre 6406 coloca o dispositivo em um modo padrão. No processo de controle principal ilustrado 6600, o modo padrão está em estado de articulação 6602. O estado de articulação 6602 pode compreender a ativação de três dos quatro motores disponíveis. Os motores ativados podem controlar a rotação da haste 30 (por exemplo, motor de rotação da haste 610), o efetor de extremidade 102 (por exemplo, o motor de rotação do efetor de extremidade 560) e/ou a articulação do efetor de extremidade 102 (por exemplo, o motor de articulação 410). No modo de articulação padrão, o joystick 842 pode estar ativo. No estado de articulação 6602, o joystick 842 pode ser usado para controlar a articulação ou a rotação da haste 30 e o efetor de extremidade 102. A função de rotação distal pode estar ativa (ou disponível) ao mesmo tempo em que as funções de pega, pinçamento e disparo não estão disponíveis. O botão inicial também pode ser ativado no estado padrão. O LED pode ser verde para indicar o instrumento cirúrgico 10 está em um estado durante o qual o instrumento cirúrgico 10 pode ser movido com segurança.
[000338] O usuário pode pressionar o botão inicial 6604 fazendo o instrumento cirúrgico 10 voltar a um estado inicial 6606, por exemplo, um estado inicial em que o efetor de extremidade 102 é estirado com relação à haste 30 e a haste 30 e o efetor de extremidade 102 são retornadas a um estado de rotação zero. O estado inicial 6606 pode ser útil para mover de uma operação para outra ou pode permitir que um usuário reoriente rapidamente o instrumento cirúrgico 10 durante a operação. Assim que o estado inicial 6606 tenha sido alcançado, o processo de controle mestre 6600 pode retornar 6605 para o estado de articulação padrão 6602.
[000339] Em uma forma, o efetor de extremidade 102 ilustrado nas Figuras 1 e 2 pode ser conectado de forma liberável à haste 30 para permitir que diferentes implementos sejam fixado à haste 30. A haste 30 pode ser conectada de forma liberável ao cabo 20 para permitir que várias hastes sejam fixadas ao instrumento cirúrgico 10. Em uma forma, o controlador mestre 6406 pode detectar a ejeção 6608 de um efetor de extremidade 102 ou uma haste 30 a partir de um instrumento cirúrgico 10 e pode desabilitar a operação do instrumento cirúrgico 10 até uma nova haste ou porção de implemento tenha sido fixada ao instrumento cirúrgico 10 e o instrumento cirúrgico 10 tenha sido retornado a um estado inicial 6606. Após o processo de controle mestre 6600 ter detectado um novo efetor de extremidade 102 e ter retornado ao estado inicial 6606, o processo de controle mestre 6600 pode entrar no estado padrão 6602.
[000340] Em uma forma, o instrumento cirúrgico 10 pode ter um efetor de extremidade 102 fixado. O efetor de extremidade 102 pode ser configurado para realizar uma função de pega. A função de pega pode compreender pegar uma área do tecido entre o conjunto de bigorna 190 e o cartucho 130 do efetor de extremidade 102. O instrumento cirúrgico 10 pode compreender um botão de pega para ativar a função de pega. Quando o usuário pressiona 6614 o botão de pega, o instrumento cirúrgico 10 pode entrar em um modo de pega 6616, travando o movimento do efetor de extremidade 102, como rotação ou articulação com relação à haste 30. O modo de pega 6616 pode ativar um quarto motor (por exemplo, o motor de disparo 530) para fazer uma porção do efetor de extremidade 102 pegar uma seção de tecido como, por exemplo, mover o conjunto de bigorna 190 de uma posição aberta a uma posição fechada. Um botão de pinçamento pode ser ativado quando o instrumento cirúrgico 10 entra em um estado de pega.
[000341] Em algumas formas, um médico 6620 pode pressionar um botão de pega, fazendo com que o instrumento cirúrgico 10 entre em um estado de pinçamento 6622. No modo de pinçamento 6622, o ins-trumento cirúrgico 10 pode travar o quarto motor para evitar a liberação da seção de tecido durante uma operação subsequente. O modo de pega 6622 pode ativar um botão de disparo localizado no cabo 20. Assim que o instrumento cirúrgico 10 entra no modo de pega 6622, o controlador mestre 6406 pode alterar o LED para azul para indicar ao médico que o tecido foi pego no conjunto de bigorna 190 e que o instrumento cirúrgico 10 pode ser disparado para fazer uma operação de grampeamento e corte.
[000342] Um médico pode pressionar 6626 um botão de disparo, fazendo com que o instrumento cirúrgico 10 entre em um estado de disparo 6628. No modo de disparo 6628, o instrumento cirúrgico 10 pode desativar os motores configurados para controlar o movimento do instrumento cirúrgico 10 como, por exemplo, motores 1-3. O modo de disparo 6628 ativa o quarto motor que pode ser configurável para controlar uma operação de grampeamento e corte, como descrito acima. O botão de disparo pode ser mantido pressionado, fazendo com que o controlador mestre 6406 para gerar sinais de controle para o controlador do motor associado ao quarto motor ativar a operação de grampeamento e corte, fazendo uma porção de corte 164 e/ou um deslizador 170 para avançar dentro do cartucho de grampos 130 localizado no efetor de extremidade 102. Durante a sequência de disparo, o LED pode ser ajustado para ler pelo controlador mestre 6406 para alertar o médico de que o instrumento cirúrgico 10 está disparando. Uma "etiqueta de disparo" pode ser definida como verdadeira pelo controlador mestre 6406, indicando que o instrumento cirúrgico foi disparado e pode não ser disparado novamente. O controlador mestre 6406 ou o controlador de motor associado ao quarto motor pode retrair automaticamente a porção de corte 164 quando a porção de corte 164 alcança a extremidade distal do efetor de extremidade 102. Assim que a porção de corte 164 concluiu o curso reverso e retor- nou à sua posição inicial, o processo de controle mestre 6600 pode retornar 6630 para o estado de pega 6622.
[000343] Um médico pode desativar 6624 o estado de pega 6622 pressionando o botão de pega. O processo de controle mestre 6600 gerará um ou mais sinais de controle para retornar ao estado de pega 6616 quando o estado de pega 6622 é desativado. O médico pode, então, liberar 6618 o estado de pega 6616 e transição no estado de articulação 6602 ou qualquer outro estado padrão adequado. Os versados na técnica reconhecerão que o processo de controle mestre 6600 pode ser modificado para acomodar qualquer operação cirúrgica ou função realizável pelo instrumento cirúrgico 10 ou qualquer módulo cirúrgico fixado. Em algumas formas, o processo de controle mestre 6600 pode ser automaticamente configurado com base nas hastes afixadas, efetores de extremidade ou módulos de energia.
[000344] De acordo com uma forma geral, um instrumento cirúrgico é fornecido compreendendo um conjunto de cabo que é configurado para simultânea, independente e eletricamente gerar pelo menos dois movimentos de controle giratório distintos. O instrumento cirúrgico pode adicionalmente incluir um conjunto de haste alongada que faz interface, de modo operacional, com o conjunto de cabo para independente e simultaneamente receber e transmitir os pelo menos dois movimentos de controle giratório distintos para um efetor de extremidade acoplado de forma operacional ao conjunto de haste alongada.
[000345] De acordo com uma outra forma geral, um instrumento cirúrgico é fornecido compreendendo um conjunto de cabo que é configurado para simultânea e independentemente gerar pelo menos três movimentos de controle giratório distintos. O instrumento cirúrgico pode adicionalmente incluir um conjunto de haste alongada que faz interface, de modo operacional, com o conjunto de cabo para independente e simultaneamente receber e transmitir os, pelo menos, três movimen- tos de controle giratório distintos para um efetor de extremidade acoplado de forma operacional ao conjunto de haste alongada.
[000346] De acordo com uma outra forma geral, um instrumento cirúrgico é fornecido compreendendo sistema de acionamento que é configurado para gerar eletricamente uma pluralidade de movimento de controle giratórios. O instrumento cirúrgico pode adicionalmente incluir um conjunto de haste alongada que é acoplado de forma operacional ao sistema de acionamento para receber um primeiro movimento de controle giratório a partir daí para girar o conjunto de haste alongada ao redor do eixo da haste. O conjunto de haste alongada pode ser configurado para receber e transmitir um segundo movimento de controle giratório do sistema de acionamento para um atuador de extremidade cirúrgico que é acoplado de forma operacional ao conjunto de haste alongada para fazer o atuador de extremidade cirúrgico girar ao redor do eixo da haste em relação ao conjunto de haste alongada. O conjunto de haste alongada pode ser adicionalmente configurado para receber e transmitir um terceiro movimento de controle giratório do sistema de acionamento para uma junta de articulação que se comunica com o conjunto de haste alongada e o atuador de extremidade cirúrgico para articular o atuador de extremidade cirúrgico ao redor de um eixo de articulação que é substancialmente transversal ao eixo da haste.
[000347] De acordo com ainda outra forma geral, uma junta de articulação é fornecida para um instrumento cirúrgico que inclui um conjunto de haste alongada e um sistema de acionamento que é configurado para gerar e aplicar uma pluralidade de movimentos de controle giratórios para o conjunto de haste alongada. Em pelo menos uma forma, a junta de articulação compreende uma porção de junta proximal que é acoplada ao conjunto de haste alongada e uma porção de junta distal que é acoplada de forma móvel à porção da junta proximal e está configurada para fazer a interface com um atuador de extremidade cirúrgico. Um primeiro trem de engrenagens pode fazer a interface de forma operacional com uma porção da haste de disparo proximal do conjunto da haste alongada. Uma haste de disparo distal pode fazer a interface de modo operacional com o atuador de extremidade cirúrgico para transmitir um movimento de disparo giratório da haste de disparo proximal para o atuador de extremidade cirúrgico ao mesmo tempo em que facilita a articulação da porção de junta distal em relação à porção de junta proximal. Um segundo trem de engrenagens pode fazer a interface de modo operacional com uma porção da haste de rotação proximal do conjunto de haste alongada para transmitir um movimento de controle rotacional distal ao atuador de extremidade cirúrgico para fazer o atuador de extremidade cirúrgico girar em relação ao conjunto de haste alongada ao mesmo tempo em que facilita a articulação da porção da junta distal em relação à porção da junta proximal.
[000348] De acordo com uma outra forma geral, uma junta de articulação é fornecida para um instrumento cirúrgico que tem um conjunto de haste alongada e um sistema de acionamento que é configurado para gerar e aplicar uma pluralidade de movimentos de controle giratórios para o conjunto de haste alongada. Em pelo menos uma forma, a junta de articulação inclui uma forquilha proximal que é acoplada ao conjunto de haste alongada e uma forquilha distal que é presa com um pino de forma articulada à forquilha proximal para um trajeto articulado seletivo em relação a ela que é substancialmente transversal a um eixo de haste que é definido pelo conjunto da haste alongada. Um primeiro trem de engrenagens pode ser suportado em uma área de engrenagens definida entre as forquilhas proximal e distal, de modo que nenhuma porção do primeiro trem de engrenagens se estenda radialmente para fora além de qualquer porção da junta de articulação. O primeiro trem de engrenagens pode fazer a interface de forma operacional com uma por- ção da haste de disparo proximal do conjunto da haste alongada. Uma haste de disparo distal pode fazer a interface de modo operacional com o atuador de extremidade cirúrgico para transmitir um movimento de disparo giratório da haste de disparo proximal para o atuador de extremidade cirúrgico ao mesmo tempo em que facilita a o trajeto articulado da forquilha distal em relação à forquilha proximal. Um segundo trem de engrenagens pode ser suportado em uma área de engrenagens, de modo que nenhuma porção do primeiro trem de engrenagens se estenda radialmente para fora além de qualquer porção da junta de articulação. O segundo trem de engrenagens pode fazer a interface de modo operacional com uma porção da haste de rotação proximal do conjunto de haste alongada para transmitir um movimento de controle rotacional distal ao atuador de extremidade cirúrgico para fazer o atuador de extremidade cirúrgico girar em relação ao conjunto de haste alongada ao mesmo tempo em que facilita a articulação da forquilha distal em relação à forquilha proximal.
[000349] De acordo com uma outra forma geral, um instrumento cirúrgico é fornecido que inclui um sistema de acionamento que é configurado para gerar uma pluralidade de movimentos de controle rotatórios. Um conjunto de haste alongada que faz a interface de forma operacional com o sistema de acionamento e pode compreender um segmento de haste externo que faz interface de forma operacional com o sistema de acionamento para receber movimento de controle giratório. Uma haste de articulação pode fazer a interface de forma operacional com o sistema de acionamento para receber movimentos de articulação giratórios a partir dele. O conjunto de haste alongada pode adicionalmente incluir um segmento de haste de disparo proximal que faz a interface de modo operacional com o sistema de acio-namento para receber os movimentos de disparo giratórios a partir dele. O instrumento cirúrgico pode adicionalmente incluir uma junta de articulação que pode incluir uma forquilha proximal que está acoplada ao conjunto da haste alongada e uma forquilha distal que é presa por pino de maneira articulada à forquilha proximal para o trajeto articulado seletivo em relação a ele ao redor do eixo de articulado que é substancialmente transversal ao eixo da haste definido por um conjunto de haste alongada. Um conjunto de acoplamento pode fazer a interface de forma giratória com a forquilha distal e ser configurado para fixação a um atuador de extremidade cirúrgico. Um segmento de haste de disparo distal pode ser suportado de forma operacional pelo conjunto de acoplamento e ser configurado para fazer a interface com uma porção da haste de acionamento do atuador de extremidade cirúrgico. Um primeiro trem de engrenagens pode fazer interface de forma operacional com o segmento de haste de disparo proximal e o segmento de haste de disparo distal para transmitir os movimentos de disparo giratório do segmento de haste de disparo proximal ao segmento de haste de disparo distal ao mesmo tempo em que possibilita que a forquilha distal seja seletivamente articulada em relação à forquilha proximal. Um segundo trem de engrenagens pode fazer a interface de forma operacional com uma haste de rotação proximal para transmitir os movimentos de controle giratório ao conjunto de acoplamento ao mesmo tempo em que possibilita que a forquilha distal seja seletivamente articulada em relação à forquilha proximal. Uma ligação de acionamento de articulação pode fazer a interface com a haste de articulação e a forquilha distal e ser limitada a se mover axialmente em relação à junta de articulação em resposta a aplicações dos movimentos de articulação giratória à haste de articulação.
[000350] De acordo com ainda outra forma geral, uma cobertura para uma junta de articulação é fornecida que é suportada em um conjunto de haste alongada de um instrumento cirúrgico que é acoplado de forma operacional a um atuador de extremidade cirúrgico que tem pelo menos um condutor de efetor de extremidade nele. Em pelo menos uma forma, a cobertura compreende um corpo oco não eletricamente condutivo que tem uma extremidade distal e uma extremidade proximal aberta e uma passagem que recebe uma junta que se estende entre ela. O corpo oco é configurado para permitir que porções da junta de articulação sejam seletivamente articuladas em relação uma a outra ao mesmo tempo em que substancialmente contendo as porções dentro do corpo oco. Pelo menos uma trajetória eletricamente condutiva se estende da extremidade distal do corpo oco à extremidade proximal do corpo oco. Cada uma das pelo menos uma trajetória eletricamente condutiva tem uma porção de extremidade distal que é configurada para entrar em contato eletricamente com um condutor de efetor de extremidade correspondente quando o efetor de extremidade é acoplado a um conjunto de haste alongada e uma porção de extremidade proximal que é configurada para entrar em contato eletricamente com um condutor de haste correspondente no conjunto de haste alongada.
[000351] De acordo com uma outra forma geral, um instrumento cirúrgico é fornecido que inclui um conjunto de haste alongada que tem pelo menos um condutor de haste elétrico nele e uma junta de articulação. Em pelo menos uma forma, a junta de articulação inclui uma porção de junta proximal que é acoplada ao conjunto de haste alongada. Uma porção da junta distal é acoplada de forma móvel à porção de junta proximal para articulação seletiva em relação a ela. Um conjunto de acoplador é acoplado de forma giratória à porção de junta distal para rotação seletiva em relação a ela. O conjunto de acoplador pode ser configurado para ser acoplado de forma separável ao atuador de extremidade cirúrgico e formar uma trajetória de acoplador eletricamente conduti- vo a partir de um condutor de efetor de extremidade no efetor de extre- midade até a junta de articulação. O instrumento cirúrgico pode adicio-nalmente incluir um condutor de junta de articulação que entra em contato com a trajetória de acoplador condutivo e atravessa a junta de articulação para entrar em contato com o condutor de haste correspondente para formar uma trajetória eletricamente condutiva entre eles.
[000352] De acordo com uma outra forma geral, um instrumento cirúrgico é fornecido que inclui um sistema de controle que contém pelo menos um componente de controle elétrico. O instrumento cirúrgico inclui adicionalmente um conjunto de haste alongada que tem um condutor de haste elétrico que se comunica de forma operacional com pelo menos um dos componentes de controle elétrico. O instrumento cirúrgico pode adicionalmente incluir uma junta de articulação que inclui uma forquilha proximal que é acoplada ao conjunto de haste alongada. Uma forquilha distal é acoplada de forma articulada à forquilha proximal para trajeto ar-ticulado seletivo à mesma O instrumento cirúrgico pode adicionalmente incluir um conjunto acoplador que é acoplado à forquilha distal e um atu- ador de extremidade cirúrgico que é acoplado de forma liberável ao conjunto acoplador. O atuador de extremidade cirúrgico pode incluir um condutor de efetor de extremidade que é disposto para entrar em contato elétrico com uma trajetória de acoplador condutivo eletricamente formado no conjunto de acoplador quando o atuador de extremidade cirúrgico é acoplado ao conjunto do acoplador. Um condutor de junta de articulação pode atravessar a junta de articulação e estar em contato elétrico com a trajetória condutiva através do conjunto de acoplador e o condutor da haste.
[000353] De acordo com ainda uma outra forma geral, um instrumento cirúrgico é fornecido que inclui um conjunto de cabo que tem um conjunto de haste acoplado de forma operacional a ele e configurado para fixar-se de forma operacional a um atuador de extremidade cirúrgico. Um motor é suportado pelo conjunto de cabo e é configurado pa ra aplicar um movimento giratório a um dentre a haste alongada ou o atuador de extremidade cirúrgico a ele acoplado. Um conjunto de controle giratório é suportado de forma operacional no conjunto de cabo e se comunica com o motor, de modo que, quando uma porção do ati- vador do conjunto de controle giratório é articulada em uma primeira direção, o motor aplica um movimento giratório em um conjunto de haste alongada e no efetor de extremidade na primeira direção e quando a porção do ativador é articulada em uma segunda direção, o motor aplica o movimento giratório a um conjunto de haste alongada e no efetor de extremidade na segunda direção.
[000354] De acordo com ainda uma outra forma geral, um instrumento cirúrgico é fornecido que inclui um conjunto de cabo que tem um conjunto de haste acoplado de forma giratória a ele e configurado para fixar-se de forma operacional a um atuador de extremidade cirúrgico. Um motor é suportado pelo conjunto de cabo e é configurado para aplicar um movimento giratório ao conjunto de haste alongada para rotação seletiva ao redor de um eixo de haste. O instrumento cirúrgico adicionalmente inclui um conjunto de controle giratório que inclui um elemento ativador giratório que é suportado de forma articulada em relação ao conjunto do cabo. Um primeiro imã é suportado no elemento ativador giratório e um segundo imã é suportado no elemento ativador giratório. Um sensor estacionário é centralmente disposto entre os primeiro e segundo imãs quando o elemento ativador giratório está em uma posição inativada. O sensor estacionário se comunica com o motor de modo que quando o ativador giratório é articulado em uma primeira direção, o motor aplica um movimento giratório ao conjunto de haste alongada na primeira direção e quando o elemento atuador giratório é articulado em uma segunda direção, o motor aplica o movimento giratório ao conjunto de haste alongada na segunda direção.
[000355] De acordo com uma outra forma geral, um instrumento ci- rúrgico é fornecido que inclui um conjunto de cabo que tem um conjunto de haste acoplado de forma giratória a ele e configurado para fixar- se de forma operacional a um atuador de extremidade cirúrgico de modo que o efetor de extremidade pode ser girado seletivamente ao redor do eixo da haste em relação ao conjunto de haste alongada. Um motor é suportado pelo conjunto de cabo e é configurado para aplicar um movimento giratório ao efetor de extremidade ou porção de acoplador do conjunto de haste alongada ao qual o efetor de extremidade é acoplado para rotação seletiva do mesmo ao redor do eixo de haste. O instrumento cirúrgico adicionalmente inclui um conjunto de controle giratório que inclui um elemento ativador giratório que é suportado de forma articulada em relação ao conjunto do cabo. Os primeiro e segundo imãs são suportados no elemento ativador giratório. Um sensor estacionário é centralmente disposto entre os primeiro e segundo imãs quando o elemento ativador giratório está em uma posição inativada. O sensor estacionário se comunica com o motor de modo que quando o ativador giratório é articulado em uma primeira direção, o motor aplica um movimento giratório ao efetor de extremidade ou posição de acoplador na primeira direção e quando o elemento ativador giratório é articulado em uma segunda direção, o motor aplica o movimento giratório ao efetor de extremidade ou porção de acoplador na segunda direção.
[000356] De acordo com ainda uma outra forma geral, um instrumento cirúrgico é fornecido que inclui um alojamento que suporta uma pluralidade de motores. O instrumento cirúrgico adicionalmente inclui um conjunto de controle de joystick que inclui um primeiro conjunto de interruptor que é suportado de forma móvel pelo alojamento e inclui um joystick que é montado de forma móvel a ele de modo que o movimento articulado do joystick em relação ao primeiro conjunto de interruptor faz com que pelo menos um sinal de controle correspondente seja enviado para pelo menos um dos motores que se comunicam entre si. O conjunto de joystick inclui adicionalmente um segundo conjunto de interruptor que compreende um primeiro sensor e um segundo sensor que é móvel com o primeiro conjunto de interruptor de modo que o movimento do segundo sensor em relação ao primeiro sensor faça com que pelo menos um outro sinal de controle seja enviado para um outro dentre os motores que se comunicam entre si.
[000357] De acordo com uma outra forma geral, um instrumento cirúrgico é fornecido que inclui um conjunto de cabo que tem um conjunto de haste alongada suportada de forma giratória em relação a ele. Um motor de rolagem proximal é suportado pelo conjunto de cabo e é configurado para aplicar movimentos giratórios ao conjunto de haste alongada para fazer o conjunto de haste alongada girar em relação ao conjunto de cabo ao redor do eixo da haste. Um atuador de extremidade cirúrgico é acoplado de forma operacional ao conjunto de haste alongada e é configurado para realizar um procedimento cirúrgico mediante a aplicação de pelo menos um movimento de disparo a ele. Um motor de disparo é suportado pelo conjunto de cabo e é configurado para aplicar um movimento de disparo a uma porção do conjunto de haste alongada para transferir ao atuador de extremidade cirúrgico. O instrumento cirúrgico adicionalmente inclui um conjunto de controle de joystick que compreende um primeiro conjunto de interruptor que é suportado de forma móvel pelo conjunto do cabo e inclui um joystick que é montado de forma móvel a ele de modo que o movimento articulado do joystick em relação ao primeiro conjunto de interruptor faz com que pelo menos um sinal de controle correspondente seja enviado para o motor de rolagem proximal. O conjunto de controle de joystick inclui adicionalmente um segundo conjunto de interruptor que compreende um primeiro sensor e um segundo sensor que é móvel com o primeiro conjunto de interruptor de modo que o movimento do segundo sensor em relação ao primeiro sensor faça com que pelo menos um outro sinal de controle seja enviado para o motor de disparo.
[000358] De acordo com uma outra forma geral, um instrumento cirúrgico é fornecido que inclui um conjunto de cabo que tem um conjunto de haste alongada suportada de forma giratória em relação a ele. O instrumento cirúrgico inclui adicionalmente uma junta de articulação que compreende uma porção de junta proximal que é acoplada ao conjunto de haste alongada e uma porção de junta distal que é acoplada de forma móvel à porção da junta proximal. Um motor de articulação é suportado pelo conjunto de cabo e é configurado para aplicar os movimentos de articulação à junta de articulação para fazer com que a porção da junta distal se mova em relação à porção da junta proximal. Um atuador de extremidade cirúrgico é acoplado de forma operacional ao conjunto de haste alongada e é configurado para realizar um procedimento cirúrgico mediante a aplicação de pelo menos um movimento de disparo a ele. Um motor de disparo é suportado pelo conjunto de cabo e é configurado para aplicar um movimento de disparo a uma porção do conjunto de haste alongada para transferir ao atu- ador de extremidade cirúrgico. O instrumento cirúrgico adicionalmente inclui um conjunto de controle de joystick que compreende um primeiro conjunto de interruptor que é suportado de forma móvel pelo conjunto do cabo e inclui um joystick que é montado de forma móvel a ele de modo que o movimento articulado do joystick em relação ao primeiro conjunto de interruptor faz com que pelo menos um sinal de controle correspondente seja enviado para o motor de articulação. O conjunto de joystick inclui adicionalmente um segundo conjunto de interruptor que compreende um primeiro sensor e um segundo sensor que é móvel com o primeiro conjunto de interruptor de modo que o movimento do segundo sensor em relação ao primeiro sensor faça com que pelo menos um outro sinal de controle seja enviado para o motor de dispa- ro.
[000359] De acordo com uma outra forma geral, um instrumento cirúrgico é fornecido para atuar em um tecido. O instrumento compreende pelo menos um processador e memória associada de forma operacional, pelo menos um motor em comunicação com o processador e pelo menos um dispositivo de ativação. O processador é programado para receber de uma porção de implemento removível uma primeira variável descrevendo o implemento removível. O processador também é programado para aplicar a primeira variável a um algoritmo de controle de instrumento. Adicionalmente, o processador é programado para receber um sinal de controle de entrada do dispositivo de ativação e controlar o pelo menos um motor para operar o ins-trumento cirúrgico em conjunto com o implemento removível de acordo com o algoritmo de controle de instrumento considerando o sinal de controle de entrada.
[000360] De acordo com uma forma geral adicional, o processador pode ser programado para receber de um implemento removível, um algoritmo de controle de implemento descrevendo a operação do instrumento cirúrgico em conjunto com o implemento removível. O processador também pode ser programado para receber um sinal de controle de entrada do dispositivo de ativação e controlar o pelo menos um motor para operar o instrumento cirúrgico em conjunto com o implemento removível de acordo com o algoritmo de controle de implemento considerando o sinal de controle de entrada.
[000361] De acordo com uma outra forma geral, um instrumento cirúrgico configurado para retransmitir um sinal de baixa potência de um efetor de extremidade para um dispositivo remoto pode ser revelado. O instrumento cirúrgico pode compreender um cabo, uma haste que se estende distalmente do cabo e um efetor de extremidade fixado à extremidade distal da haste. Um sensor pode estar disposto no efetor de extremidade. O sensor pode gerar um sinal indicativo de uma condição no efetor de extremidade. Um transmissor pode estar localizado no efetor de extremidade. O transmissor pode transmitir o sinal do sensor em um primeiro nível de potência. O sinal pode ser recebido por uma estação de retransmissão localizada no cabo do instrumento cirúrgico. A estação de retransmissão é configurada para amplificar e retransmitir o sinal em um segundo nível de potência, sendo que o segundo nível de potência é maior do que o primeiro nível de potência.
[000362] De acordo com uma outra forma geral adicional, uma estação de retransmissão para retransmitir um sinal de um efetor de extremidade de um instrumento cirúrgico para um dispositivo remoto pode ser revelada. A estação de retransmissão compreende um receptor configurado para receber um sinal de um sensor disposto em um efetor de extremidade. O sinal é transmitido em um primeiro nível de potência. A estação de retransmissão adicionalmente compreende um amplificador configurado para amplificar o sinal para um segundo nível de potência. Um transmissor é configurado para transmitir o sinal no segundo nível de energia. O segundo nível de energia é maior do que o primeiro nível de energia.
[000363] De acordo com uma forma geral, um método para retransmitir um sinal recebido de um módulo sensor em um efetor de extremidade pode ser revelado. O método compreende gerar, por meio de um sensor, um primeiro sinal indicativo de uma condição em um atuador de extremidade cirúrgico. Um sensor está localizado no efetor de extremidade. O método adicionalmente compreende a transmissão, com o uso de um transmissor, o primeiro sinal em um primeiro nível de potência e recebimento do sinal transmitido, com o uso de um receptor, em uma estação de retransmissão. O primeiro sinal é amplificado pela estação de retransmissão usando um amplificador a um sinal de alta potência que compreende um segundo nível de potência. O segundo nível de potência é maior do que o primeiro nível de potência. O sinal de alta potência é transmitido, com o uso da estação de retransmissão, no segundo nível de potência. O sinal de alta potência é recebido por um dispositivo remoto, como um monitor de vídeo. O monitor de vídeo exibe uma representação gráfica da condição no atuador de extremidade cirúrgico.
[000364] Algumas porções do acima mencionado são apresentadas em termos de métodos e representações simbólicas das operações em bits de dados dentro de uma memória de computador. Essas descrições e representações são os meios usados pelos versados na técnica para transportar efetivamente a substância do trabalho para outros versados na técnica. Um método é aqui, e de forma genérica, concebido para ser uma sequência autoconsistente de ações (instruções) levando a um resultado desejado. As ações são aquelas requerendo manipulações físicas das quantidades físicas. Normalmente, embora não necessariamente, essas quantidades assumem a forma de sinais elétricos, magnéticos ou ópticos que podem ser armazenados, transferidos, combinados, comparados e de outra forma manipulados. É conveniente, às vezes, principalmente por razões de uso comum, se referir a esses sinais como bits, valores, elementos, símbolos, caracteres, termos, números ou similares. Além disso, também é conveniente, às vezes, se referir a certas disposições de ações requerendo manipulações físicas de quantidades físicas como módulos ou dispositivos de códigos, sem perda da generalidade.
[000365] Certos aspectos da presente invenção incluem etapas e instruções de processo descritos aqui na forma de um método. Deve ser observado que as etapas e instruções do processo da presente invenção podem ser incorporadas no software, firmware ou hardware e, quando incorporado no software, pode ser baixado para residir e ser operado a partir de diferentes plataformas usadas por uma variedade de sistemas de operação.
[000366] A presente invenção também refere-se a um aparelho para realizar as operações da presente invenção. Este aparelho pode ser especificamente construído para os propósitos requeridos ou pode compreender um computador de propósito geral seletivamente ativado ou reconfigurado por um programa de computador nele armazenado. Tal programa de computador pode ser armazenado em um meio de armazenamento legível por computador, como, mas sem se limitar a, qualquer tipo de disco, incluindo disquetes, discos ópticos, CD-ROMs, discos ópticos magnéticos, memórias somente para leitura (ROMs), memórias de acesso aleatório (RAMs), EPROMs, EEPROMs, cartões ópticos, circuitos integrados de aplicação específica (ASICs) ou qualquer tipo de mídia adequada para armazenar instruções eletrônicas, e cada um acoplado a um barramento de sistema de computador. Além disso, os computadores e os sistemas de computador mencionados no relatório descritivo podem incluir um processador único ou pode ter arquiteturas empregando designs de processadores múltiplos para capacidade de computação aumentada.
[000367] Os métodos e os visores apresentados aqui não estão ine-rentemente relacionados a qualquer computador específico ou outro aparelho. Vários sistemas de propósito geral podem também ser usados com programas de acordo com os ensinamentos desta invenção ou pode ser conveniente para construir aparelhos mais especializados para realizar as ações do método requerido. A estrutura requerida para uma variedade desses sistemas aparecerá a partir da descrição acima. Além disso, a presente invenção não é descrita com referência a qualquer linguagem de programação específica. Será observado que uma variedade de linguagens de programação pode ser usada para implementar os ensinamentos da presente invenção como descrito aqui, e quaisquer referências acima para linguagens específicas são fornecidas para revelar a habilitação e o melhor modo da presente invenção.
[000368] Em várias formas, um instrumento cirúrgico configurado para retransmitir um sinal de baixa potência de um efetor de extremidade para um dispositivo remoto pode ser revelado. O instrumento cirúrgico pode compreender um cabo, uma haste que se estende dis- talmente do cabo e um efetor de extremidade fixado à extremidade distal da haste. Um sensor pode estar disposto no efetor de extremidade. O sensor pode gerar um sinal indicativo de uma condição no efetor de extremidade. Um transmissor pode estar localizado no efe- tor de extremidade. O transmissor pode transmitir o sinal do sensor em um primeiro nível de potência. O sinal pode ser recebido por uma estação de retransmissão localizada no cabo do instrumento cirúrgico. A estação de retransmissão é configurada para amplificar e re-transmitir o sinal em um segundo nível de potência, sendo que o segundo nível de potência é maior do que o primeiro nível de potência.
[000369] Em várias formas, uma estação de retransmissão para retransmitir um sinal de um efetor de extremidade de um instrumento cirúrgico para um dispositivo remoto é revelado. A estação de retransmissão compreende um receptor configurado para receber um sinal de um sensor disposto em um efetor de extremidade. O sinal é transmitido em um primeiro nível de potência. A estação de retransmissão adicionalmente compreende um amplificador configurado para amplificar o sinal para um segundo nível de potência. Um transmissor é configurado para transmitir o sinal no segundo nível de potência. O segundo nível de potência é maior do que o primeiro nível de potência.
[000370] Em várias formas, um método para retransmitir um sinal recebido de um módulo sensor em um efetor de extremidade é revelado. O método compreende gerar, por meio de um sensor, um primeiro sinal indicativo de uma condição em um atuador de extremidade cirúrgico. O sensor está localizado no efetor de extremidade. O método adicional- mente compreende a transmissão, com o uso de um transmissor, do primeiro sinal em um primeiro nível de potência e recebimento do sinal transmitido, com o uso de um receptor, em uma estação de retransmissão. O primeiro sinal é amplificado pela estação de retransmissão usando um amplificador a um sinal de alta potência que compreende um segundo nível de potência. O segundo nível de potência é maior do que o primeiro nível de potência. O sinal de alta potência é transmitido, com o uso da estação de retransmissão, no segundo nível de potência. O sinal de alta potência é recebido por um dispositivo remoto, como um monitor de vídeo. O monitor de vídeo exibe uma representação gráfica da condição no atuador de extremidade cirúrgico.
[000371] Em várias formas, um efetor de extremidade estirado por sensor é revelado. O efetor de extremidade estirado por sensor pode compreender um efetor de extremidade acoplado a uma haste em um ponto de articulação. O efetor de extremidade pode ser articulável em um ângulo com relação à haste. Um sensor pode ser disposto no efe- tor de extremidade estirado por sensor, como na haste ou no efetor de extremidade. O sensor é configurado para detectar um movimento proximal bruto do instrumento cirúrgico. Quando detecta um movimento proximal bruto, o sensor pode gerar um sinal para controlar um motor para estirar o efetor de extremidade com relação à haste.
[000372] Em várias formas, um instrumento cirúrgico que compreende um efetor de extremidade estirado por sensor é revelado. O instrumento cirúrgico pode compreender um cabo. Uma haste pode se estender distalmente a partir do cabo. Um motor pode estar disposto dentro do cabo para controlar uma articulação do instrumento cirúrgico. Um efetor de extremidade de articulação está disposto na extremidade distal da haste. Um sensor pode estar disposto no cabo, na haste ou no efetor de extremidade. O sensor pode ser configurado para detectar um movimento proximal bruto do instrumento cirúrgico. Quando o sensor detecta o movimento proximal bruto, o sensor pode ativar um processo de estiramento energizado, fazendo com que o motor estire o efetor de extremidade articulado. Em algumas formas, sensores múltiplos podem fornecer verificações redundantes para o processo de estiramento.
[000373] Em várias formas, um método para operar um instrumento cirúrgico compreende um efetor de extremidade estirado por sensor é revelado. O método pode compreender a detecção por um primeiro sensor, um movimento proximal de um instrumento cirúrgico. O primeiro sensor pode estar localizado em qualquer seção adequada do instrumento cirúrgico, como o cabo, haste ou efetor de extremidade. O primeiro sensor pode ser um acelerômetro, um sensor magnético ou qualquer outro tipo de sensor adequado. O sensor pode gerar um sinal indicando que um movimento proximal bruto foi detectado. O método pode adicionalmente compreender a recepção, por meio de um motor, do sinal gerado a partir do primeiro sensor. O motor pode estirar um ângulo de articulação do efetor de extremidade articulante controlado por motor em resposta ao sinal recebido. Um segundo sensor pode gerar um segundo sinal para fornecer uma verificação redundante.
[000374] Em várias formas, a presente revelação é direcionada para um instrumento cirúrgico movido por motor compreendendo uma plataforma de controle de motor modular. Um controlador mestre pode executar um processo de controle principal para controlar uma ou mais operações do instrumento cirúrgico. Um primeiro controlador de motor e um segundo controlador de motor podem ser acoplados de forma operacional ao controlador mestre. O primeiro controlador de motor pode ter um primeiro motor associado e o sendo controlador de motor pode ter um segundo motor associado. O processo de controle principal pode gerar sinais de controle para os primeiro e segundo controladores de motor. O primeiro e o segundo controladores de motor podem operar o primeiro e o segundo motores em resposta aos sinais de controle. Em algumas formas, o sistema de controle de motor modular pode compreender um controlador escravo para controlar um ou mais controladores de motor com base em um ou mais sinais de controle recebidos pelo controlador escravo do controlador mestre.
[000375] Em várias formas, um sistema de controle de motor modular pode compreender um ou mais controladores, cada um tendo um motor associado. O um ou mais controladores de motor podem estar em comu-nicação com um controlador mestre. O controlador mestre pode ser con-figurado para fornecer sinais de controle para os controladores de motor como parte de um processo de controle principal. Os controladores de motor podem controlar os motores associados em resposta aos sinais de controle recebidos. Em algumas formas, o um ou mais controladores de motor e os motores associados podem estar localizados dentro de um cabo adaptado para receber uma haste modular, um efetor de extremidade modular e um fornecimento de energia modular. O cabo pode fornecer uma interface entre os motores e a haste modular e o efetor de extremidade.
[000376] Em várias formas, um instrumento cirúrgico pode incluir um sistema de controle de motor modular. O instrumento cirúrgico pode compreender um controlador mestre. O instrumento cirúrgico pode ser configurado para receber componentes cirúrgicos modulares, como uma haste modular e porção de implemento. O instrumento cirúrgico pode ter um ou mais motores e controladores de motor associados montados nele. Os controladores de motor podem ser acoplados de forma operacional aos motores. Os motores podem ser configurados para controlar um ou mais movimentos de uma haste afixada ou porção de implemento. O controlador mestre e os controladores de motor podem estar em comunicação elétrica. O controla- dor mestre pode ser configurado para fornecer um ou mais sinais de controle para os controladores de motor como parte de um processo de controle. Os controladores de motor podem controlar os motores em resposta aos sinais de controle recebidos.
[000377] Em várias formas, um método para controlar um instrumento cirúrgico ativado por motor é revelado. O método pode compreender a geração, por um controlador mestre, de um ou mais sinais de controle. O primeiro sinal de controle pode ser transmitido a um primeiro controlador de motor configurado para controlar um primeiro motor. O primeiro controlador de motor pode operar o primeiro motor em resposta ao primeiro sinal de controle recebido de um controlador mestre. O segundo sinal de controle pode ser transmitido a um segundo controlador de motor configurado para controlar um segundo motor. O segundo controlador de motor pode operar o segundo motor em resposta ao segundo sinal de controle recebido do controlador mestre. Em algumas formas, o segundo sinal de controle pode ser gerado por um controlador escravo.
[000378] De acordo com uma forma geral, um instrumento cirúrgico é fornecido compreendendo um motor de acionamento e um elemento de acionamento que é móvel pelo motor de acionamento através de um curso de acionamento entre uma posição inicial e uma extremidade da posição de curso. O final da posição do curso se estende entre uma primeira posição e uma segunda posição. Uma parada mecânica pode estar disposta em ou próxima à posição de final do curso e é estruturada para aumentar a resistência ao movimento do elemento de acionamento através do final do curso a partir da primeira posição para a segunda posição. A parada mecânica pode compreender um amortecedor e um elemento de resistência. O amortecedor pode ser móvel a partir da primeira posição para a segunda posição e estar configurado para entrar em contato com o elemento de acionamento na primeira posição. O elemento de resistência pode ser acoplado de forma operacional ao amortecedor e configurado para aumentar a resistência ao movimento do elemento de acionamento a partir da primeira posição para a segunda posição. O elemento de resistência pode ser configurado para desacelerar o elemento de acionamento antes de o elemento de acionamento atuar na segunda posição. Em uma forma, o elemento de resistência é estruturado para ser compressível para aumentar progressivamente a resistência ao movimento do elemento de acionamento entre a primeira posição e a segunda posição. O elemento de resistência pode, em uma forma, compreender uma mola. Os amortecedores podem compreender superfícies que são dimensionadas para complementar uma dimensão de um elemento de acionamento em contato da superfície em sua primeira posição.
[000379] Em uma forma, um sistema de controle é configurado para detectar um pico de corrente associado com a resistência aumentada ao movimento de um elemento de acionamento. O sistema de controle pode monitorar a voltagem associada com a aplicação de energia ao motor de acionamento para detectar o pico de corrente. O pico de corrente pode compreender uma corrente de limiar predeterminado. A corrente de limiar predeterminado pode compreender pelo menos um diferencial de corrente de limiar predeterminado pelo menos por um período de tempo definido. Quando o sistema de controle detecta o pico de corrente, a aplicação de energia ao motor de acionamento pode ser interrompida. Em uma forma, a parada mecânica pode adicionalmente compreender uma parada abrupta que pode evitar o movimento do elemento de acionamento além da segunda posição.
[000380] De acordo com uma forma geral, uma parada mecânica é fornecida para uso em um instrumento cirúrgico para produzir um pico de corrente detectável associado a uma parada eletromecânica. Por exemplo, a parada mecânica pode estar disposta em ou próximo ao final do curso associado com um curso de acionamento de um elemento de aci-onamento. O final do curso pode se estender ente uma primeira posição e uma segunda posição. A parada mecânica pode compreender um ou mais amortecedores e um ou mais elementos de resistência. Os amortecedores podem ser móveis a partir da primeira posição para a segunda posição e podem estar configurados para entrar em contato com o elemento de acionamento na primeira posição. Os elementos de resistência podem ser acoplados de forma operacional aos amortecedores e configurados para aumentar a resistência ao movimento do elemento de acionamento a partir da primeira posição para a segunda posição. Os elementos de resistência podem ser configurados para desacelerar o elemento de acionamento antes de o elemento de acionamento atuar na segunda posição. Um ou mais elementos de resistência pode ser estruturado para ser compressível para aumentar progressivamente a resistência ao movimento do elemento de acionamento entre a primeira posição e a segunda posição. Um ou mais elementos também podem ser estruturados para serem compressíveis e podem compreender pelo menos uma mola. Os amortecedores podem compreender superfícies de contato que são dimensionadas para complementar uma dimensão de uma superfície de elemento de acionamento que está em contato na primeira posição. O pico de corrente associado à resistência aumentada pode ser detectável por um sistema de controle associado ao instrumento cirúrgico eletrome- cânico. O sistema de controle pode ser configurado para monitorar a tensão associada à aplicação de energia a um motor de acionamento e para interromper a aplicação de energia ao motor de acionamento quando o pico de corrente compreende pelo menos uma corrente de limiar predeterminado. Pelo menos uma corrente de limiar pode compreender um diferencial de corrente por pelo menos um período de tempo definido. Em uma forma, a parada mecânica adicionalmente compreende uma parada abrupta que pode evitar o movimento do elemento de acionamento além da segunda posição.
[000381] Os dispositivos aqui descritos podem ser projetados para descarte após um único uso, ou os mesmos podem ser projetados para uso múltiplas vezes. Em qualquer dos casos, entretanto, o dispositivo pode ser recondicionado para reuso após, ao menos, um uso. O re- condicionamento pode incluir qualquer combinação das etapas de desmonte do dispositivo, seguido pela limpeza ou substituição de peças específicas e remontagem subsequente. Em particular, o dispositivo pode ser desmontado e quaisquer peças ou partes específicas do dispositivo podem ser seletivamente trocadas ou removidas, em qualquer combinação. Na limpeza e/ou substituição de partes específicas, o dispositivo pode ser remontado para uso subsequente na instalação de recondicionamento ou por uma equipe cirúrgica imediatamente antes de um procedimento cirúrgico. Os versados na técnica entenderão que o recondicionamento de um dispositivo pode usar uma variedade de técnicas para desmontagem, limpeza/troca e remontagem. O uso de tais técnicas e do dispositivo recondicionado resultante está dentro do escopo do presente pedido.
[000382] De forma preferencial, a presente invenção descrita aqui será processada antes da cirurgia. Primeiramente, um instrumento novo ou usado é obtido e, se necessário, limpo. O instrumento pode ser, então, esterilizado. Em uma técnica de esterilização, o instrumento é disposto em um recipiente fechado e vedado, tal como uma bolsa plástica ou de TYVEK. O recipiente e o instrumento são então colocados em um campo de radiação que pode penetrar no recipiente, tal como radiação gama, raios X ou elétrons de alta energia. A radiação extermina bactérias no instrumento e no recipiente. O instrumento esterilizado pode ser, então, armazenado em um recipiente estéril. O recipiente vedado mantém o instrumento estéril até que este seja aberto na instalação médica.
[000383] 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 revelados nesta descrição. Desse modo, e até onde for necessário, a revelação, como explicitamente aqui apresentada, substitui qualquer material conflitante incorporado aqui a título de referência. Qualquer material, ou porção do mesmo, tido como aqui incorporado a título de referência, mas que entra em conflito com as definições, declarações, ou outros materiais de descrição existentes aqui apresentados estará aqui incorporado ape-nas na medida em que não haja conflito entre o material incorporado e o material de descrição existente.
[000384] Embora esta invenção tenha sido descrita como tendo projetos exemplificadores, a presente invenção pode ser modificada adicionalmente dentro do espírito e do escopo da revelação. Pretende- se, portanto, que este pedido cubra quaisquer variações, usos ou adaptações da invenção com o uso de seus princípios gerais. Adicionalmente, este pedido tem por objetivo abranger desvios da presente revelação que possam ocorrer com a prática conhecida ou costumeira na técnica à qual esta invenção está relacionada.
Claims (14)
1. Cobertura (900) para uma junta de articulação (310) que é suportada em um conjunto de haste alongada (30) de um instrumento cirúrgico (10) que é acoplado de forma operacional a um atua- dor de extremidade (102) cirúrgico que inclui pelo menos um condutor de efetor de extremidade (894) no mesmo, a cobertura (900) compre-endendo: um corpo oco não-eletricamente condutivo (902) incluindo uma extremidade distal aberta (906), e uma extremidade proximal aberta (904), e uma passagem recebendo uma junta (908) que se es-tende entre elas para receber a junta de articulação (310) na mesma, sendo o corpo oco (902) configurado para permitir que porções da junta de articulação (310) sejam seletivamente articuladas em relação uma a outra, ao mesmo tempo em que engloba substancialmente as porções dentro do corpo oco (902); caracterizada pelo fato de que a cobertura ainda compre-ende: pelo menos uma trajetória eletricamente condutiva (258) que se estende da extremidade distal (906) do corpo oco (908) até a extremidade proximal (904) do corpo oco (908), cada uma das trajetó-rias eletricamente condutivas (258) tendo uma porção de extremidade distal configurada para entrar em contato eletricamente com um con-dutor de efetor de extremidade (894) correspondente, quando o efetor de extremidade (102) é acoplado ao conjunto de haste alongada (30) e uma porção de extremidade proximal configurada para entrar eletri-camente em contato com um condutor de haste (260) correspondente no conjunto de haste alongada (30) em que pelo menos uma das pelo menos uma trajetória eletricamente condutiva (258) está incorporada dentro do corpo oco (902).
2. Cobertura (900), de acordo com a reivindicação 1, caracte- rizada pelo fato de que o corpo oco (902) é fabricado a partir de material que é uni-direcionalmente estirável sobre as porções de junta de articulação (310).
3. Cobertura (900), de acordo com a reivindicação 1, carac-terizada pelo fato de que o corpo oco (902) é fabricado a partir de tubos com microcortes flexíveis.
4. Cobertura (900), de acordo com qualquer uma das rei-vindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o corpo oco (902) inclui uma pluralidade de nervuras (910) formadas no mesmo.
5. Cobertura (900), de acordo com qualquer uma das rei-vindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a pelo menos uma dentre as trajetórias eletricamente condutivas (258) é selecionada do grupo de trajetórias eletricamente condutivas consistindo de fio con- dutivo, tiras condutivas flexíveis e cabo de fita condutivo de multica- nais.
6. Instrumento cirúrgico (10), caracterizado pelo fato de que compreende: uma cobertura (900) de acordo com qualquer uma das rei-vindicações 1 a 5; um conjunto de haste alongada (30) incluindo pelo menos um condutor de haste (260) no mesmo; uma junta de articulação (310) que compreende: uma porção de junta proximal (330) acoplada ao conjunto de haste alongada (30); uma porção da junta distal (312) acoplada, de modo móvel, à porção de junta proximal (330) para articulação seletiva em relação a ela; um conjunto de acoplador (200) acoplado, de forma giratória, à porção de junta distal (312) para rotação seletiva em relação a ela, o conjunto acoplador (200) configurado para ser acoplado, de forma separável, ao atuador de extremidade (102) cirúrgico e formar uma trajetória de acoplador eletricamente condutivo; e a partir do condutor de efetor de extremidade no efetor de extremidade à junta de articulação; e em que a trajetória eletricamente condutiva é configurada para contatar a trajetória do acoplador eletricamente condutivo e o condutor de haste (260).
7. Instrumento cirúrgico (10), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o conjunto de acoplador ainda compreende um conjunto de pino de travamento móvel (249) configurado para travar, de forma liberável, o atuador de extremidade (102) nele, o conjunto de pino de travamento (249) formando uma trajetória de acoplador eletricamente condutivo a partir do condutor do atuador de extremidade (849) até o condutor da junta de articulação (258).
8. Instrumento cirúrgico (10), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um condutor elétrico anular (254) na porção da junta distal (312) e de se comunicar com o condutor da junta de articulação (258) e o conjunto do pino de travamento (249), de modo que, quando o conjunto de acoplador (200) gira em relação à porção da junta distal (312), o conjunto do pino de travamento (249) permanece em contato com o condutor elétrico anular (254).
9. Instrumento cirúrgico (10), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o conjunto do pino de travamento (249) é comprimido em uma posição travada pela mola de travamento (246) alojada dentro do conjunto de acoplador (200) e formando a trajetória eletricamente condutiva entre o conjunto do pino de travamento (249) e o condutor elétrico anular (254).
10. Instrumento cirúrgico (10), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o condutor de junta de articulação (258) compreende: um condutor de junta elétrica distal (270) que se estende através da porção da junta distal (312); e um condutor de junta elétrica proximal (276) que se estende através da porção da junta proximal (330) e configurado para entrar em contato elétrico contínuo com o condutor de junta elétrica distal (270) à medida que a porção da junta distal (312) é articulada em relação à porção da junta proximal (330), o condutor de junta elétrico proximal (276) estando em contato elétrico com o condutor de haste (260).
11. Instrumento cirúrgico (10), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a porção de junta distal (312) compreende uma forquilha distal (312’) que inclui um par de braços de forquilha distal (1054, 1056) e sendo que a porção de junta proximal (330) compreende uma forquilha proximal (330') que inclui um par de braços de forquilha proximal (1024, 1026), que é preso por meio de pino articulado aos braços de forquilha distal (1054, 1056) por um pino articulado (1051) e sendo que o instrumento cirúrgico (10) ainda compreende: um condutor anular distal (272) em um dos braços da forquilha distal (1054, 1056) e em contato elétrico com o condutor de junta elétrico distal (270); e um condutor anular proximal (274) em um correspondente dentre os braços de forquilha proximal (1024, 1026) e configurado para entrar em contato elétrico contínuo com o condutor anular distal (272) à medida que a forquilha distal (312') articula em relação à forquilha proximal (330’), o condutor anular proximal (274) em contato elétrico com o condutor da junta elétrica proximal (276).
12. Instrumento cirúrgico (10), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dentre o condutor anular proximal (274) e o condutor anular distal (272) compre- ende uma mola de travamento fabricada a partir de material eletricamente condutivo.
13. Instrumento cirúrgico (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 12, caracterizado pelo fato de que o conjunto de haste alongada (30) faz interface giratória com um alojamento que suporta pelo menos um componente de sistema de controle nele, e sendo que o instrumento cirúrgico (10) ainda compreende um anel eletricamente condutivo que é suportado pelo alojamento e está em contato elétrico contínuo com o condutor de haste elétrica à medida que a haste alongada gira em relação ao alojamento, o anel eletricamente condutivo se co-municando com pelo menos um dentre os componentes do sistema de controle no alojamento.
14. Instrumento cirúrgico (10), de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o conjunto de haste alongada (30) e o anel eletricamente condutivo são suportados, de forma operacional, por uma montagem de acionamento separável que se separa do alojamento, e sendo que o instrumento cirúrgico (10) ainda compreende um condutor de alojamento acoplado a um anel eletricamente condutivo e configurado para entrar eletricamente em contato com uma porção de condutor correspondente do pelo menos um componente do sistema de controle quando a montagem de acionamento separável é acoplada ao alojamento.
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