BR112017007650B1 - Método para operar um dispositivo médico e conjunto de baterias secundário - Google Patents

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Abstract

A presente invenção se refere a um método para operar um dispositivo médico que compreende conectar um conjunto de baterias secundário ao dispositivo médico. O conjunto de baterias secundário inclui um processador configurado para emular pelo menos uma característica elétrica de um conjunto de baterias primário que têm pelo menos uma característica elétrica diferente do conjunto de baterias secundário. O método compreende adicionalmente receber uma entrada de interrogação do dispositivo médico com o processador do conjunto de baterias secundário. O método compreende adicionalmente enviar uma saída de resposta à interrogação do processador para o dispositivo médico. A saída de resposta emula uma saída de resposta esperada associada com a pelo menos uma característica elétrica diferente do conjunto de baterias primário. O método compreende adicionalmente iniciar um perfil operacional associado ao dispositivo médico.

Description

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[001] Em alguns casos, instrumentos cirúrgicos endoscópicos podem ser preferenciais em relação aos dispositivos para cirurgias abertas tradicionais, já que uma incisão menor pode reduzir o tempo de recuperação e as complicações no período pós-operatório. Consequentemente, alguns instrumentos cirúrgicos endoscópicos podem ser adequados para colocação de um atuador de extremidade distal em um sítio cirúrgico desejado por meio da cânula de um trocarte. Estes atuadores de extremidade distal podem engatar o tecido de várias formas para obter um efeito diagnóstico ou terapêutico, por exemplo, endocortador, garra, cortador, grampeador, aplicador de clipes, dispositivo de acesso, dispositivo de aplicação de fármaco/terapia gênica e dispositivo para aplicação de energia através do uso de vibração ultrassônica, RF, laser, etc.. Instrumentos cirúrgicos endoscópicos podem incluir um eixo de acionamento entre o atuador de extremidade e uma porção de cabo, que é manipulada pelo clínico. Tal eixo de acionamento pode possibilitar a inserção a uma profundidade desejada e rotação em torno do eixo geométrico longitudinal do eixo de acionamento, facilitando assim o posicionamento do atuador de extremidade no paciente. O posicionamento de um atuador de extremidade pode ser adicionalmente facilitado pela inclusão de uma ou mais juntas articuladas ou recursos, permitindo que o atuador de extremidade seja seletivamente articulado ou de outro modo defletido em relação ao eixo geométrico longitudinal do eixo de acionamento.
[002] Exemplos de instrumentos cirúrgicos endoscópicos incluem grampeadores cirúrgicos. Alguns desses grampeadores funcionam de modo a prender camadas de tecido, cortar através das camadas de tecido presas e fazer com que os grampos atravessem as camadas de tecido para selar substancialmente as camadas cortadas de tecido umas às outras, próximo a suas extremidades cortadas. Grampeadores cirúrgicos meramente exemplares são apresentados na patente US n° 4.805.823, intitulada "Pocket Configuration for Internal Organ Staplers", concedida em 21 de fevereiro de 1989; na patente US n° 5.415.334, intitulada "Surgical Stapler and Staple Cartridge", concedida em 16 de maio de 1995; na patente US n° 5.465.895, intitulada "Surgical Stapler Instrument", concedida em 14 de novembro de 1995; na patente US n° 5.597.107, intitulada "Surgical Stapler Instrument", concedida em terça-feira, 28 de janeiro de 1997; na patente US n° 5.632.432, intitulada "Surgical Instrument", concedida em 27 de maio de 1997; na patente US n° 5.673.840, intitulada "Surgical Instrument", concedida em terça-feira, 7 de outubro de 1997; na patente US n° 5.704.534, intitulada "Articulation Assembly for Surgical Instruments", concedida em 6 de janeiro de 1998; na patente US n° 5.814.055, intitulada "Surgical Clamping Mechanism", concedida em 29 de setembro de 1998; na patente US n° 6.978.921, intitulada "Surgical Stapling Instrument Incorporating an E-Beam Firing Mechanism", concedida em 27 de dezembro de 2005; na patente US n° 7.000.818, intitulada "Surgical Stapling Instrument Having Separate Distinct Closing and Firing Systems", concedida em 21 de fevereiro de 2006; na patente US n° 7.143.923, intitulada "Surgical Stapling Instrument Having a Firing Lockout for an Unclosed Anvil", concedida em 05 de dezembro de 2006; na patente US n° 7.303.108, intitulada "Surgical Stapling Instrument Incorporating a Multi-Stroke Firing Mechanism with a Flexible Rack", concedida em 4 de dezembro de 2007; na patente US n° 7.367.485, intitulada "Surgical Stapling Instrument Incorporating a Multistroke Firing Mechanism Having a Rotary Transmission", concedida em 6 de maio de 2008; na patente US n° 7.380.695, intitulada "Surgical Stapling Instrument Having a Single Lockout Mechanism for Prevention of Firing", concedida em 3 de junho de 2008; na patente US n° 7.380.696, intitulada "Articulating Surgical Stapling Instrument Incorporating a Two-Piece E-Beam Firing Mechanism", concedida em 3 de junho de 2008; na patente US n° 7.404.508, intitulada "Surgical Stapling and Cutting Device", concedida em 29 de julho de 2008; na patente US n° 7.434.715, intitulada "Surgical Stapling Instrument Having Multistroke Firing with Opening Lockout", concedida em 14 de outubro de 2008; na patente US n° 7.721.930, intitulada "Disposable Cartridge with Adhesive for Use with a Stapling Device", concedida em 25 de maio de 2010; na patente US n° 8.408.439, intitulada "Surgical Stapling Instrument with An Articulatable End Effector", concedida em 2 de abril de 2013; e na patente US n° 8.453.914, intitulada "Motor-Driven Surgical Cutting Instrument with Electric Actuator Directional Control Assembly", concedida 4 de junho de 2013. A descrição de cada uma das patentes US supracitadas está incorporada na presente invenção a título de referência.
[003] Embora os grampeadores cirúrgicos supracitados sejam descritos como usados em procedimentos endoscópicos, deve-se compreender que esses grampeadores cirúrgicos também podem ser usados em procedimentos abertos e/ou outros procedimentos não- endoscópicos. Somente a título de exemplo, um grampeador cirúrgico pode ser inserido através de uma toracotomia e, assim, entre as costelas do paciente, para alcançar um ou mais órgãos em um procedimento cirúrgico torácico que não utiliza um trocarte como conduto para o grampeador. Tais procedimentos podem incluir o uso do grampeador para cortar e fechar um vaso sanguíneo que leva a um pulmão. Por exemplo, os vasos que levam a um órgão podem ser cortados e fechados por um grampeador antes da remoção do órgão da cavidade torácica. Naturalmente, grampeadores cirúrgicos podem ser usados em vários outros cenários e procedimentos.
[004] Exemplos de grampeadores cirúrgicos que podem ser particularmente adequados, ou usados através de uma toracotomia são revelados na publicação de pedido de patente US n° 2014/0243801, intitulada "Surgical Instrument End Effector Articulation Drive with Pinion and Opposing Racks", publicado em 28 de agosto de 2014; publicação de pedido de patente US n° 2014/0239041, intitulada "Lockout Feature for Movable Cutting Member of Surgical Instrument," publicada em 28 de agosto de 2014; publicação de pedido de patente US n° 2014/0239042, intitulada "Integrated Tissue Positioning and Jaw Alignment Features for Surgical Stapler", publicada em 28 de agosto de 2014; publicação de pedido de patente US n° 2014/0239036, intitulada "Jaw Closure Feature for End Effector of Surgical Instrument", publicada em 28 de agosto de 2014; publicação de pedido de patente US n° 2014/0239040, intitulada "Surgical Instrument with Articulation Lock having a Detenting Binary Spring", publicada em 24 de agosto de 2014; publicação de pedido de patente US n° 2014/0239043, intitulada "Distal Tip Features for End Effector of Surgical Instrument", publicada em 28 de agosto de 2014; publicação de pedido de patente US n° 20140239037, intitulada "Staple Forming Features for Surgical Stapling Instrument", depositada em 28 de agosto de 2014; publicação de pedido de patente US n° 2014/0239038, intitulada "Surgical Instrument with Multi-Diameter Shaft", publicada em 28 de agosto de 2014; e publicação de pedido de patente US n° 0239044, intitulada "Installation Features for Surgical Instrument End Effector Cartridge", publicada em 28 de agosto de 2014. A divulgação de cada um dos Pedidos de Patente US supracitados está incorporada na presente invenção a título de referência.
[005] Apesar de vários tipos de instrumentos de grampeamento cirúrgico e componentes associados terem sido produzidos e usados, acredita-se que ninguém antes dos inventores tenha produzido ou usado a invenção descrita nas reivindicações em anexo.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[006] Os desenhos em anexo, que estão incorporados a este relatório descritivo e que constituem parte do mesmo, ilustram modalidades da invenção e, junto com a descrição geral fornecida acima, e a descrição detalhada das modalidades fornecidas abaixo, servem para explicar os princípios da presente invenção.
[007] A Figura 1 representa uma vista em perspectiva de um instrumento cirúrgico exemplificador incluindo um conjunto de eixo de acionamento intercambiável e um conjunto de cabo;
[008] A Figura 2 representa uma vista em perspectiva do instrumento da Figura 1, mostrando o conjunto de eixo de acionamento desmontado do conjunto de cabo do instrumento;
[009] A Figura 3A representa uma outra vista em perspectiva do instrumento da Figura 1, mostrando o conjunto de eixo de acionamento desmontado do conjunto de cabo do instrumento;
[0010] A Figura 3B representa uma vista esquemática de certos componentes do instrumento da Figura 1;
[0011] A Figura 4 é uma vista em perspectiva explodida de certas porções do conjunto de cabo do instrumento da Figura 1;
[0012] A Figura 5 representa uma vista frontal em perspectiva explodida de certas porções do conjunto de eixo de acionamento da Figura 1;
[0013] A Figura 6 representa uma vista em perspectiva do atuador de extremidade do instrumento da Figura 1, com o atuador de extremidade em uma configuração fechada;
[0014] A Figura 7 representa uma vista em perspectiva do atuador de extremidade da Figura 6, com o atuador de extremidade em uma configuração aberta;
[0015] A Figura 8 representa uma vista em perspectiva explodida do atuador de extremidade da Figura 6;
[0016] A Figura 9 representa uma vista em seção transversal da extremidade do atuador de extremidade da Figura 6, tomada ao longo da linha 9-9 da Figura 7;
[0017] A Figura 10A representa uma vista lateral em seção transversal do atuador de extremidade da Figura 6, tomada ao longo da linha 10-10 da Figura 7, com a barra de disparo em uma posição proximal;
[0018] A Figura 10B representa uma vista lateral em seção transversal do atuador de extremidade da Figura 6, tomada ao longo da linha 10-10 da Figura 7, com a barra de disparo em uma posição distal;
[0019] A Figura 11 representa uma vista em perspectiva do atuador de extremidade da Figura 6, posicionado no tecido e após ser acionado uma vez no tecido;
[0020] A Figura 12-1 representa uma primeira porção de um diagrama de circuito do instrumento cirúrgico da Figura 1;
[0021] A Figura 12-2 representa uma segunda porção de um diagrama de circuito do instrumento cirúrgico da Figura 1;
[0022] A Figura 13 representa um diagrama dos blocos do instrumento cirúrgico da Figura 1, mostrando as interfaces entre o conjunto de cabo e o conjunto de energia e as interfaces entre o conjunto de cabo e o conjunto de eixo de acionamento;
[0023] A Figura 14 representa um módulo de gerenciamento de energia do instrumento cirúrgico da Figura 1;
[0024] A Figura 15 representa um diagrama de blocos do instrumento cirúrgico da Figura 1 mostrando uma interface entre o conjunto de trabalho intercambiável e o conjunto de energia;
[0025] A Figura 16 representa um diagrama de blocos mostrando um módulo do instrumento cirúrgico da Figura 1;
[0026] A Figura 17 representa um diagrama de circuito exemplificador de um conjunto de energia exemplificador alternativo do instrumento cirúrgico da Figura 1;
[0027] A Figura 18 representa um diagrama de circuito alternativo exemplificador do conjunto de energia do instrumento cirúrgico da Figura 1;
[0028] A Figura 19 representa um diagrama de circuito exemplificador do conjunto de trabalho intercambiável do instrumento cirúrgico da Figura 1;
[0029] A Figura 20 representa um diagrama de blocos mostrando um módulo exemplificador do instrumento cirúrgico da Figura 1;
[0030] A Figura 21A representa uma representação gráfica de um sinal de tensão gerado por um controlador de conjunto de trabalho do conjunto de trabalho intercambiável do instrumento cirúrgico da Figura 1.
[0031] A Figura 21B representa uma representação gráfica de um sinal de corrente gerado por um controlador de conjunto de trabalho do conjunto de trabalho intercambiável do instrumento cirúrgico da Figura 1.
[0032] A Figura 21C representa uma representação gráfica de deslocamento efetivo de motor de um motor do conjunto de trabalho intercambiável da Figura 1 em resposta ao sinal de tensão gerado pelo controlador de conjunto de trabalho da Figura 21A;
[0033] A Figura 22 representa um diagrama de circuito para um conjunto de energia exemplificador do instrumento da Figura 1;
[0034] A Figura 23 representa um gráfico de tensão versus resistência para o conjunto de baterias da Figura 22;
[0035] A Figura 24 representa um diagrama esquemático de um circuito exemplificador para um conjunto de energia alternativo exemplificador do instrumento da Figura 1;
[0036] A Figura 25 representa um fluxograma mostrando as etapas executadas durante um ou mais métodos exemplificadores de utilização do circuito da Figura 24;
[0037] A Figura 26 representa um diagrama esquemático de um outro circuito exemplificador para um outro conjunto de energia alternativo exemplificador do instrumento da Figura 1.
[0038] A Figura 27 representa um fluxograma mostrando as etapas executadas durante um ou mais métodos exemplificadores de utilização do circuito da Figura 26;
[0039] A Figura 28-1 representa uma primeira porção de um fluxograma mostrando as etapas executadas durante um ou mais métodos exemplificadores de utilização do circuito da Figura 26;
[0040] A Figura 28-2 representa uma segunda porção de um fluxograma mostrando as etapas executadas durante um ou mais métodos exemplificadores de utilização do circuito da Figura 26;
[0041] A Figura 29 representa um diagrama esquemático de um outro circuito exemplificador para uma porção de um conjunto de energia alternativo exemplificador do instrumento da Figura 1; e
[0042] A Figura 30 representa um fluxograma mostrando as etapas executadas durante um ou mais métodos exemplificadores de utilização do circuito da Figura 29.
[0043] De modo algum, os desenhos destinam-se a ser limitantes e contempla-se que várias modalidades da invenção possam ser executadas em uma variedade de outras maneiras, incluindo aquelas não necessariamente representadas nos desenhos. Os desenhos em anexo incorporados e que constituem uma parte do relatório descritivo ilustram vários aspectos da presente invenção e, juntamente com a descrição, servem para explicar os princípios da invenção; entendendo-se, entretanto, que esta invenção não se limita especificamente às disposições mostradas.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0044] A descrição a seguir de exemplos específicos da invenção não deve ser usada para limitar o escopo da presente invenção. Outros exemplos, características, aspectos, modalidades e vantagens da invenção ficarão evidentes aos versados na técnica a partir da descrição a seguir, que é, a título de ilustração, um dos melhores modos contemplados para executar a invenção. Conforme será compreendido, a invenção pode ter outros aspectos diferentes e óbvios, todos sem que se afaste da invenção. Consequentemente, os desenhos e as descrições devem ser considerados como de natureza ilustrativa e não restritiva.
Instrumento cirúrgico exemplificador
[0045] As Figuras 1 a 6 representam um instrumento cirúrgico de corte e fixação acionado por motor 10 que pode ou não ser reutilizado. Na modalidade ilustrada, o instrumento 10 inclui um compartimento 12 que compreende um conjunto de cabo 14 que é configurado para ser pego, manipulado e acionado pelo médico. O compartimento 12 é configurado para fixação operacional a um conjunto de eixo intercambiável 200 que tem um atuador de extremidade cirúrgico 300 operacionalmente acoplado ao mesmo que é configurado para executar uma ou mais tarefas ou procedimentos cirúrgicos. Conforme a presente descrição detalhada prossegue, será compreendido que várias disposições únicas e inovadoras das várias formas de conjuntos de eixo intercambiáveis aqui apresentados podem também ser eficazmente empregadas em relação a sistemas cirúrgicos controlados roboticamente. Dessa forma, o termo "compartimento" também pode abranger um compartimento ou porção similar de um sistema robótico que aloja ou sustenta de qualquer modo ao menos um sistema de acionamento configurado para gerar e aplicar ao menos um movimento de controle que possa ser usado para acionar os conjuntos de eixos intercambiáveis descritos na presente invenção e seus respectivos equivalentes. O termo "estrutura" pode referir-se a uma porção de um instrumento cirúrgico de mão. O termo "estrutura" também pode representar uma porção de um instrumento cirúrgico controlado roboticamente e/ou uma porção do sistema robótico que podem ser usadas para controlar operacionalmente o instrumento cirúrgico. Por exemplo, os conjuntos de eixo intercambiáveis aqui revelados podem ser empregados com vários sistemas robóticos, instrumentos, componentes e métodos revelados na publicação de pedido de patente US n° 2012/0298719, intitulada "Surgical Stapling Instruments With Rotatable Staple Deployment Arrangements", publicada em 29 de novembro de 2012, aqui incorporada em sua totalidade, a título de referência.
[0046] O compartimento 12 ilustrado nas Figuras 1 a 3A é mostrado em conexão com um conjunto de eixo intercambiável 200 que inclui um atuador de extremidade 300 compreendendo um dispositivo cirúrgico de corte e fixação que é configurado para sustentar operacionalmente um cartucho de grampos cirúrgicos 1070 em seu interior. O compartimento 12 pode ser configurado para uso em conexão com os conjuntos de eixo intercambiáveis que incluem os atuadores de extremidade que são adaptados para suportar diferentes tamanhos e tipos de cartuchos de grampos, têm diferentes comprimentos, tamanhos, e tipos de eixo, etc. Além disso, o compartimento 12 pode, também, ser empregado eficazmente com uma variedade de outros conjuntos de eixo intercambiáveis inclusive aqueles conjuntos que são configurados para aplicar outros movimentos e formas de energia como, por exemplo, energia de radiofrequência RF, energia ultrassônica e/ou movimento a disposições de atuadores de extremidade adaptados para uso em várias aplicações e procedimentos cirúrgicos. Além disso, os atuadores de extremidade, os conjuntos de eixos, os punhos, os instrumentos cirúrgicos e/ou os sistemas de instrumentos cirúrgicos podem usar quaisquer um ou mais prendedores adequados para fixar os tecidos. Por exemplo, um cartucho de grampos que compreenda uma pluralidade de grampos armazenada de modo removível em seu interior pode ser inserido e/ou fixado de modo removível ao atuador de extremidades de um conjunto de eixo.
Conjunto de cabo exemplificador
[0047] A Figura 1 ilustra o conjunto de cabo 14 com um conjunto de eixo intercambiável 200 operacionalmente acoplado ao mesmo. As Figuras 2 e 3A ilustram a fixação do conjunto de eixo intercambiável 200 ao compartimento 12 do conjunto de cabo 14. Como pode ser visto na Figura 4, o conjunto de cabo 14 pode compreender um par de segmentos interconectáveis do compartimento do cabo 16, 18 que podem ser interconectados por parafusos, elementos de encaixe por pressão, adesivo, etc. Na disposição ilustrada, os segmentos do compartimento do cabo 16, 18 cooperam para formar uma porção da empunhadura da pistola 19 que pode ser empunhada e manipulada pelo clínico. Como será discutido em mais detalhes abaixo, o conjunto de cabo 14 suporta operacionalmente, em seu interior, uma pluralidade de sistemas de acionamento, que são configurados para gerar e aplicar vários movimentos de controle às porções correspondentes do conjunto de eixo intercambiável que está operacionalmente fixado ao mesmo.
[0048] O conjunto de cabo 14 pode incluir, também, uma estrutura 20 que suporta operacionalmente uma pluralidade de sistemas de acionamento. Por exemplo, a estrutura 20 pode suportar operacionalmente um "primeiro" sistema de acionamento ou sistema de acionamento de fechamento, designado, de modo geral, como 30, que pode ser empregado para aplicar movimentos de fechamento e abertura ao conjunto de eixo intercambiável 200 que está fixado ou acoplado operacionalmente à mesma. Em ao menos um exemplo, o sistema de acionamento de fechamento 30 pode incluir um atuador sob a forma de um gatilho de fechamento 32, sustentado de modo pivotante pela estrutura 20. Mais especificamente, conforme ilustrado na Figura 4, o gatilho de fechamento 32 é acoplado de modo pivotante ao compartimento 14 por um pino 33. Essa disposição possibilita que o gatilho de fechamento 32 seja manipulado por um médico, de modo que, quando o médico empunha a porção da empunhadura da pistola 19 do conjunto de cabo 14, o gatilho de fechamento 32 possa ser facilmente girado de uma posição inicial ou "não atuada" para uma posição "atuada" e, mais particularmente, para uma posição completamente comprimida ou completamente atuada. O gatilho de fechamento 32 pode ser deslocado para a posição não atuada por uma mola ou outra disposição de deslocamento (não mostrada). Em vários exemplos, o sistema de acionamento de fechamento 30 inclui adicionalmente um conjunto de articulação de fechamento 34, que é acoplado de modo pivotante ao gatilho de fechamento 32. O conjunto de articulação de fechamento 34 pode incluir um primeiro elo de fechamento 36 e um segundo elo de fechamento 38 que são acoplados de modo pivotante ao gatilho de fechamento 32 por um pino 35. O segundo elo de fechamento 38 pode, também, ser chamado de "elemento de fixação" e incluir um pino de fixação transversal 37.
[0049] Ainda com referência à Figura 4, pode ser observado que o primeiro elo de fechamento 36 pode ter uma parede ou extremidade de travamento 39 sobre o mesmo que é configurada para cooperar com um conjunto de liberação de fechamento 60 que é acoplado de modo pivotante à estrutura 20. Em ao menos um exemplo, o conjunto de liberação de fechamento 60 pode compreender um conjunto de botão de liberação 62 que tem uma lingueta de travamento que se projeta distalmente 64 formada sobre o mesmo. O conjunto de botão de liberação 62 pode ser pivotado em sentido anti-horário por uma mola de liberação (não mostrada). Quando o médico pressiona o gatilho de fechamento 32 de sua posição não atuada em direção à porção da empunhadura da pistola 19 do conjunto de cabo 14, o primeiro elo de fechamento 36 gira para cima, para um ponto em que a lingueta de travamento 64 cai em um engate de retenção com a parede de travamento 39 no primeiro elo de fechamento 36 impedindo, assim, que o gatilho de fechamento 32 retorne para a posição não atuada. Desse modo, o conjunto de liberação de fechamento 60 serve para travar o gatilho de fechamento 32 na posição completamente atuada. Esses recursos de travamento podem ser liberados pela atuação do conjunto de botão de liberação 62. O conjunto de botão de liberação 62 é configurado e posicionado para ser atuado pelo polegar da mão do operador que segura a empunhadura da pistola 19. Em outras palavras, o operador pode segurar a empunhadura da pistola 19 com uma mão, atuar o gatilho de fechamento 32 com um ou mais dedos da mesma mão e, em seguida, atuar o conjunto do botão de liberação 62 com o polegar da mesma mão, sem precisar liberar o aperto da empunhadura da pistola 19 com a mesma mão. Quando o médico deseja destravar o gatilho de fechamento 32 para possibilitar que o mesmo seja levado de volta resilientemente para a posição não atuada, o mesmo simplesmente gira o conjunto do botão de liberação de fechamento 62 de modo que a lingueta de travamento 64 seja movida para fora de engate com a parede de travamento 39 no primeiro elo de fechamento 36. Quando a lingueta de travamento 64 tiver sido movida para fora de engate com o primeiro elo de fechamento 36, o gatilho de fechamento 32 pode girar de volta para a posição não atuada. Outras disposições para travamento e liberação do gatilho de fechamento também podem ser empregadas.
[0050] Além do descrito acima, a Figura 1 ilustra o gatilho de fechamento 32 em sua posição não acionada que está associada a uma configuração aberta ou não grampeada do conjunto de eixo 200 na qual o tecido pode ser posicionado entre as garras do conjunto de eixo 200. Será reconhecido que o gatilho de fechamento 32 pode ser movido ou atuado para uma posição atuada (não mostrada) que está associada com uma configuração fechada ou grampeada do conjunto de eixo 200 na qual o tecido é grampeado entre as garras do conjunto de eixo 200. Será também reconhecido que, quando o gatilho de fechamento 32 é movido de sua posição não atuada para sua posição atuada, o botão de liberação de fechamento 62 é girado entre uma primeira posição e uma segunda posição. A rotação do botão de liberação de fechamento 62 pode ser chamada de uma rotação ascendente. Entretanto, ao menos uma porção do botão de liberação de fechamento 62 está sendo girada em direção à placa de circuito 100.
[0051] Com referência à Figura 4, o botão de liberação de fechamento 62 pode incluir um braço 61 que se estende a partir do mesmo e um elemento magnético 63, como um magneto permanente, por exemplo, montado no braço 61. Quando o botão de liberação de fechamento 62 é girado de sua primeira posição para sua segunda posição, o elemento magnético 63 pode mover-se em direção à placa de circuito 100. A placa de circuito 100 pode incluir ao menos um sensor configurado para detectar o movimento do elemento magnético 63. Em ao menos uma modalidade, um sensor de Efeito Hall (não mostrado), por exemplo, pode ser montado na superfície inferior da placa de circuito 100. O sensor de Efeito Hall pode ser configurado para detectar alterações em um campo magnético que circunda o sensor de Efeito Hall causadas pelo movimento do elemento magnético 63. O sensor de Efeito Hall pode estar em comunicação de sinal com um microcontrolador, por exemplo, que pode determinar se o botão de liberação de fechamento 62 está na sua primeira posição, que está associada com a posição não atuada do gatilho de fechamento 32 e a configuração aberta do atuador de extremidade, sua segunda posição, que está associada com a posição atuada do gatilho de fechamento 32 e a configuração fechada do atuador de extremidade, e/ou qualquer posição entre a primeira posição e a segunda posição.
[0052] Em ao menos um exemplo, o conjunto de cabo 14 e a estrutura 20 podem sustentar operacionalmente um outro sistema de acionamento aqui chamado de sistema de acionamento de disparo 80, que é configurado para aplicar movimentos de disparo às porções correspondentes do conjunto de eixo intercambiável fixado ao mesmo. O sistema de acionamento de disparo 80 também pode ser chamado, na presente invenção, de "segundo sistema de acionamento". O sistema de acionamento de disparo 80 pode empregar um motor elétrico 82 situado na porção da empunhadura da pistola 19 do conjunto de cabo 14. Em várias formas, o motor 82 pode ser um motor de acionamento com escovas de corrente contínua, com uma rotação máxima de, aproximadamente, 25.000 RPM, por exemplo. Em outras disposições, 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. O motor 82 pode ser energizado por uma fonte de energia 90 que, em um exemplo, pode compreender uma unidade de carga removível 92. Por exemplo, a unidade de carga 92 pode compreender uma porção do compartimento proximal 94 que é configurada para fixação a uma porção do compartimento distal 96. A porção do compartimento proximal 94 e a porção do compartimento distal 96 são configuradas para suportar operacionalmente uma pluralidade de baterias 98. As baterias 98 podem compreender, cada uma, por exemplo, uma bateria de íons de lítio "LI" ou outra bateria adequada. A porção do compartimento distal 96 está configurada para fixação operacional removível a um conjunto da placa de circuito de controle 100 que também está operacionalmente acoplada ao motor 82. Várias baterias 98, que podem ser conectadas em série, podem ser usadas como a fonte de energia para o instrumento cirúrgico 10. Além disso, a fonte de energia 90 pode ser substituível e/ou recarregável. Várias formas alternativas que a fonte de energia 90 pode assumir serão descritas com mais detalhes abaixo.
[0053] Como descrito acima em relação a outros vários exemplos, o motor elétrico 82 pode incluir um eixo giratório (não mostrado), que, de modo operacional, faz interface com um conjunto redutor de engrenagem 84, que está montado em engate de acoplamento com um conjunto ou cremalheira, de dentes de acionamento 122 em um elemento de acionamento longitudinalmente móvel 120. Em uso, uma polaridade de tensão fornecida pela fonte de energia 90 pode operar o motor elétrico 82 em sentido horário. A polaridade de tensão aplicada ao motor elétrico pela bateria pode ser revertida a fim de operar o motor elétrico 82 em sentido anti-horário. Quando o motor elétrico 82 é girado em uma direção, o elemento de acionamento 120 será acionado axialmente na direção distal "DD". Quando o motor 82 é acionado em uma direção giratória oposta, o elemento de acionamento 120 será acionado axialmente na direção proximal "PD". O conjunto de cabo 14 pode incluir uma chave que pode ser configurada para reverter a polaridade aplicada ao motor elétrico 82 pela fonte de energia 90. Assim como com as outras formas descritas na presente invenção, o conjunto de cabo 14 também pode incluir um sensor que é configurado para detectar a posição do elemento de acionamento 120 e/ou a direção em que o elemento de acionamento 120 está sendo movido.
[0054] O acionamento do motor 82 pode ser controlado por um gatilho de disparo 130 suportado de modo pivotante no conjunto de cabo 14. O gatilho de disparo 130 pode ser girado entre uma posição não atuada e uma posição atuada. O gatilho de disparo 130 pode ser forçado para a posição não atuada por uma mola 132 ou outra disposição de deslocamento de modo que quando o médico libera o gatilho de disparo 130, o mesmo possa ser girado ou retornado de outro modo para a posição não atuada pela mola 132 ou disposição de deslocamento. Em ao menos uma forma, o gatilho de disparo 130 pode ser posicionado "distante" do gatilho de fechamento 32, como discutido acima. No presente exemplo, um botão de segurança do gatilho de disparo 134 é montado de forma pivotante ao gatilho de fechamento 32 pelo pino 35. O botão de segurança 134 é posicionado entre o gatilho de disparo 130 e o gatilho de fechamento 32 e tem um braço de pivô 136 que se projeta a partir do mesmo. Vide Figura 4. Quando o gatilho de fechamento 32 está na posição não atuada, o botão de segurança 134 está contido no conjunto de cabo 14, onde o médico não pode acessá-lo prontamente e movê-lo entre uma posição de segurança, que impede a atuação do gatilho de disparo 130, e uma posição de disparo na qual o gatilho de disparo 130 pode ser disparado. Quando o médico pressiona o gatilho de fechamento 32, o botão de segurança 134 e o gatilho de disparo 130 pivotam para baixo, para uma posição onde possam ser manipulados pelo clínico.
[0055] Como indicado acima, em ao menos uma forma, o elemento de acionamento móvel longitudinalmente 120 tem uma cremalheira de dentes 122 formada no mesmo para o engate por engrenamento com a engrenagem de acionamento correspondente 86 do conjunto do redutor de engrenagem 84. Ao menos uma forma inclui também um conjunto de "ejeção" atuável manualmente 140 que é configurado para possibilitar que o médico retraia manualmente o elemento de acionamento móvel longitudinalmente 120 caso o motor 82 desligue. O conjunto de ejeção 140 pode incluir uma alavanca ou um conjunto de cabo de ejeção 142 que é configurado para ser girado manualmente para engate da catraca com o conjunto de dentes 124 que também é fornecido no elemento de acionamento 120. Dessa forma, o clínico pode retrair manualmente o elemento de acionamento 120 usando o conjunto de cabo de ejeção 142 para engrenar o elemento de acionamento 120 na direção proximal "DP". Somente a título de exemplo, o conjunto de ejeção 140 pode ser construído e operável de acordo com ao menos alguns dos ensinamentos da publicação de patente US n° 2010/0089970, intitulada "Powered Surgical Cutting and Stapling Apparatus with Manually Retractable Firing System", publicada em 15 de abril de 2010, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência.
[0056] Em adição ou em substituição ao supracitado, o conjunto de cabo 14 e/ou outros recursos do instrumento 10 podem ser construídos e operáveis de acordo com ao menos alguns dos ensinamentos do pedido de patente US n° 14/226.142, intitulado "Surgical Instrument Comprising a Sensor System", publicado em 26 de março de 2014, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência.
B. Conjunto de eixo exemplificador
[0057] Agora com relação às Figuras 1, e 6 a 11, o conjunto de eixo intercambiável 200 inclui um atuador de extremidade cirúrgico 300 que compreende uma garra inferior 1050 que é configurada para suportar operacionalmente em seu interior um cartucho de grampos 1070. O atuador de extremidade 300 pode incluir adicionalmente uma bigorna 1060 que é sustentada de modo pivotante em relação à garra inferior 1050. O conjunto de eixo intercambiável 200 pode adicionalmente incluir uma junta de articulação 270 e uma trava de articulação 350 (Figura 5) que podem ser configuradas para prender de modo liberável o atuador de extremidade 300 em uma posição desejada em relação a um eixo geométrico SA-SA do eixo de acionamento. Somente a título de exemplo, o atuador de extremidade 300, a junta de articulação 270 e/ou a trava de articulação 350 podem ser construídos e operáveis de acordo com ao menos alguns dos ensinamentos do pedido de patente US n° 13/803.086, intitulado "Articulatable Surgical Instrument Comprising an Articulation Lock" depositado em 14 de março de 2013, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência. Como um outro exemplo meramente ilustrativo, a junta de articulação 270 e os recursos que acionam a junta de articulação podem ser construídos e operados de acordo com ao menos alguns dos ensinamentos do Pedido de Patente n° 2014/0243801, intitulado "Surgical Instrument End Effector Articulation Drive with Pinion and Opposing Racks", publicado em 28 de agosto de 2014, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência.
[0058] Como é possível observar nas Figuras 1 a 3 e 5, o conjunto de eixo intercambiável 200 pode incluir adicionalmente um compartimento ou bocal proximal 201 composto pelas porções de bocal 202 e 203. O conjunto de eixo intercambiável 200 pode incluir adicionalmente um tubo de fechamento 260 que pode ser usado para fechar e/ou abrir a bigorna 1060 do atuador de extremidade 300. Com referência principalmente à Figura 5, o conjunto de eixo 200 pode incluir uma coluna 210, que pode ser configurada para suportar fixamente a porção de estrutura de eixo 212, da trava de articulação 350. A coluna 210 também pode ser configurada para suportar de modo deslizante um elemento de disparo 220 no seu interior; e suporta de maneira deslizante o tubo de fechamento 260 que se estende em torno da coluna 210. A coluna 210 também pode ser configurada para suportar de modo deslizante um acionador de articulação proximal 230. O acionador de articulação 230 tem uma extremidade distal 231 que é configurada para engatar, de modo operável, a trava de articulação 350. A trava de articulação 350 faz interface com uma estrutura de articulação 352 que é adaptada para engatar, de modo operável, um pino de acionamento (não mostrado) na estrutura do atuador de extremidade (não mostrada). Conforme indicado acima, a trava de articulação 350 e a estrutura da articulação podem ser construídas e operáveis de acordo com ao menos alguns dos ensinamentos da publicação de pedido de patente U.S. n°. 2014/0263541, intitulada "Articulatable Surgical Instrument Comprising an Articulation Lock" publicada em 18 de setembro de 2014, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência. Em várias circunstâncias, a coluna 210 pode compreender uma extremidade proximal 211 que é suportada de maneira giratória em um chassi 240. Em uma disposição, por exemplo, a extremidade proximal 211 da coluna 210 tem uma rosca 214 formada na mesma para fixação rosqueada a um rolamento da coluna central (não mostrado) configurado para ser suportado dentro do chassi 240. Essa disposição facilita a fixação giratória da coluna 210 ao chassi 240, de modo que a coluna 210 possa ser girada seletivamente ao redor de um eixo geométrico SA-SA do eixo de acionamento em relação ao chassi 240.
[0059] Referindo-se principalmente às Figuras 3 a 5, o conjunto de eixo intercambiável 200 inclui adicionalmente um elemento de transporte de fechamento 250 que é suportado de maneira deslizante dentro do chassi 240 de modo que possa ser movido axialmente em relação ao mesmo. Como pode ser visto na Figura 3, o elemento de transporte de fechamento 250 inclui um par de ganchos em projeção proximal 252 que é configurado para ser fixado ao pino de fixação 37 que é fixado à segunda conexão de fechamento 38, como será discutido de modo mais detalhado abaixo. Uma extremidade proximal 261 do tubo de fechamento 260 é acoplada ao elemento de transporte de fechamento 250 para rotação relativa em relação ao mesmo. Por exemplo, um conector em forma de U (não mostrado) é inserido em uma fenda anular 262 na extremidade proximal 261 do tubo de fechamento 260 e é retido dentro das fendas verticais não mostradas no elemento de transporte de fechamento 250. Essa disposição serve para fixar o tubo de fechamento 260 ao elemento de transporte de fechamento 250 para deslocamento axial com o mesmo, ao mesmo tempo em que se possibilita que o tubo de fechamento 260 gire em relação ao elemento de transporte de fechamento 250 ao redor do eixo geométrico SA-SA do eixo de acionamento. Uma mola de fechamento é assentada sobre o tubo de fechamento 260 e serve para inclinar o tubo de fechamento 260 na direção proximal "DP", o que pode servir para girar o gatilho de fechamento para a posição não atuada quando o conjunto de eixo é operacionalmente acoplado ao conjunto de cabo 14.
[0060] Conforme observado acima, o conjunto de eixo intercambiável 200 pode incluir, também, uma junta articulada 270. Outros conjuntos de eixo intercambiável, entretanto, podem não ser capazes de articulação. No presente exemplo, a junta de articulação 270 permite o movimento longitudinal a ser transmitido do tubo de fechamento 260 para o atuador de extremidade 300, mesmo quando a junta de articulação 270 está em um estado articulado. Em particular, conforme mostrado nas Figuras 5 a 6, um anel de fechamento do atuador de extremidade 1036 inclui uma abertura de ferradura 275 e uma aba 276 para engatar uma aba de abertura na bigorna 1060 nas várias maneiras descritas na publicação de pedido de patente U.S. n° 2014/0263541, que foi aqui incorporado a título de referência. Conforme descrito em mais detalhes aqui, a abertura da ferradura 275 e a aba 276 engatam uma aba na bigorna 1060 quando a bigorna 1060 é aberta. Um elo de articulação dupla superior 277 inclui os pinos de articulação distal e proximal que se projetam para cima que engatam, respectivamente, um orifício distal superior no terminal de conexão superior que se projeta proximalmente (não mostrado) e um orifício proximal superior em um terminal de conexão superior que se projeta distalmente 264 no tubo de fechamento 260. Um elo de articulação dupla inferior 278 inclui pinos de articulação distal e proximal que se projetam para cima que engatam, respectivamente, um orifício distal inferior no terminal de conexão inferior que se projeta proximalmente 274 e um orifício proximal inferior no terminal de conexão inferior que se projeta distalmente 265.
[0061] Em uso, o tubo de fechamento 260 é transladado distalmente para fechar a bigorna 1060, por exemplo, em resposta à atuação do gatilho de fechamento 32. A bigorna 1060 é fechada trasladando distalmente o tubo de fechamento 260 e, dessa forma, o conjunto de luva de fechamento do eixo 272, fazendo com que atinja uma superfície proximal na bigorna 1060, da maneira descrita na referência anteriormente mencionada da publicação de pedido de patente US n° 2014/0263541. Conforme também foi descrito em detalhes nesta referência, a bigorna 1060 é aberta transladando-se proximalmente o tubo de fechamento 260 e o conjunto de luva de fechamento do eixo 272, fazendo com que a aba 276 e a abertura de ferradura 275 entrem em contato e empurrem contra a aba da bigorna para levantar a bigorna 1060. Na posição aberta da bigorna, o tubo de fechamento do eixo 260 é movido para sua posição proximal. Deve-se compreender que as configurações das travas 264, 265 e das ligações 277, 278 possibilitam o movimento longitudinal a ser transmitido a partir do tubo de fechamento 260 para o anel de fechamento 1036 independentemente da junta de articulação 270 estar em um estado linear ou articulado.
[0062] Conforme indicado acima, o instrumento cirúrgico 10 pode adicionalmente incluir uma trava de articulação 350 (Figura 5) dos tipos e construção descritos mais detalhadamente na publicação do pedido de patente U.S. n° de série 2014/0263541, que pode ser configurada e operada para travar, de modo seletivo, um atuador de extremidade 300 em uma posição linear ou em qualquer posição articulada selecionada. Essa disposição permite que o atuador de extremidade 300 seja girado ou articulado, em relação ao tubo de fechamento de eixo 260 quando a trava de articulação 350 estiver em seu estado destravado. Em tal estado destravado, o atuador de extremidade 300 pode ser posicionado e forçado contra o tecido mole e/ou osso, por exemplo, que circunda o sítio cirúrgico no paciente, de forma a fazer com que o atuador de extremidade 300 se articule em relação ao tubo de fechamento 260. O atuador de extremidade 300 pode também ser articulado em relação ao tubo de fechamento 260 através de um acionador de articulação 230 (Figura 5).
[0063] Referindo-se ainda à Figura 5, o conjunto de eixo intercambiável 200 inclui adicionalmente um elemento de disparo 220 que é sustentado para realizar um deslocamento axial na coluna do eixo 210. O elemento de disparo 220 inclui uma porção intermediária de eixo de disparo 222, que é configurada para se conectar a uma porção de corte distal ou barra de disparo 1082. O elemento de disparo 220 pode também ser chamado, na presente invenção, de um "segundo eixo" e/ou um "segundo conjunto de eixo". Como pode ser visto na Figura 5, a porção intermediária do eixo de disparo 222 pode incluir uma fenda longitudinal 223 em sua extremidade distal, a qual pode ser configurada para receber uma aba 284 na extremidade proximal 282 da barra de disparo distal 1082. A fenda longitudinal 223 e a extremidade proximal 282 podem ser dimensionadas e configuradas para possibilitar o movimento relativo entre as mesmas e podem compreender uma junta deslizante 286. A junta deslizante 286 pode permitir que uma porção intermediária de eixo de disparo 222 do acionamento de disparo 220 seja movida para articular o atuador de extremidade 300 sem mover, ou ao menos sem mover substancialmente, a barra de disparo 1082. Quando o atuador de extremidade 300 tiver sido adequadamente orientado, a porção intermediária do eixo de disparo 222 pode ser deslocada distalmente até uma parede lateral proximal da fenda longitudinal 223 entrar em contato com a aba 284 de modo a avançar a barra de disparo 1082 e disparar o cartucho de grampos posicionado dentro da garra inferior 1050 (Figuras 10A a 10B). Conforme pode ser adicionalmente visto na Figura 5, a coluna do eixo 210 tem uma abertura ou janela alongada 213 na mesma para facilitar a montagem e a inserção da porção intermediária do eixo de disparo 222 na estrutura do eixo de acionamento 210. Quando a porção intermediária do eixo de disparo 222 tiver sido inserida na mesma, um segmento superior da estrutura 215 pode ser engatado na estrutura do eixo de acionamento 212 para fechar a porção intermediária do eixo de disparo 222 e a barra de disparo 1082. O elemento de disparo 220 pode ser adicionalmente construído e operável de acordo com ao menos alguns dos ensinamentos da publicação de pedido de patente US n° 2014/0263541;
[0064] Além do exposto acima, o conjunto de eixo 200 pode incluir um conjunto de embreagem 400, que pode ser configurado para acoplar de modo seletivo e liberável o acionador de articulação 230 ao elemento de disparo 220. Em uma forma, o conjunto de embreagem 400 inclui um colar de trava, ou luva 402, posicionados ao redor do elemento de disparo 220. A luva de travamento 402 pode ser girada entre uma posição engatada, em que a luva de bloqueio 402 acopla o acionador de articulação 360 ao elemento de disparo 220; e uma posição desengatada, em que o acionador de articulação 360 não está acoplado operacionalmente ao elemento de disparo 200. Quando a luva de travamento 402 está na sua posição engatada, o movimento distal do elemento de disparo 220 pode mover o acionador da articulação 360 distalmente; e, de modo correspondente, o movimento proximal do elemento de disparo 220 pode mover o acionador de articulação 230 proximalmente. Quando a luva de travamento 402 está em sua posição desengatada, o movimento do elemento de disparo 220 não é transmitido ao acionador de articulação 230; e, como resultado, o elemento de disparo 220 pode se mover independentemente do acionador de articulação 230. Em várias circunstâncias, o acionador de articulação proximal 230 pode ser mantido em posição pela trava de articulação 350 quando o acionador de articulação 230 não estiver sendo movido nas direções proximal ou distal pelo elemento de disparo 220.
[0065] A luva de travamento 402 pode compreender um corpo cilíndrico, ou ao menos substancialmente cilíndrico, incluindo uma abertura longitudinal (não mostrada) definida nele, configurada para receber o elemento de disparo 220. A luva de travamento 402 pode compreender protuberâncias de travamento diametralmente opostas voltadas para dentro 404 e um elemento de travamento voltado para fora 406. As protuberâncias de travamento 404 podem ser configuradas para serem seletivamente engatadas ao elemento de disparo 220. Mais particularmente, quando a luva de travamento 402 está em sua posição engatada, as protuberâncias de travamento 404 são posicionadas em um entalhe de acionamento 224 definido no elemento de disparo 220, de modo que uma força de compressão distal e/ou uma força de tração proximal possam ser transmitidas do elemento de disparo 220 para a luva de travamento 402. Quando a luva de travamento 402 está em sua posição engatada, o segundo elemento de travamento 406 é recebido no interior de um entalhe de acionamento 232 definido no acionador de articulação 230, de modo que a força de compressão distal e/ou a força de tração proximal aplicada à luva de travamento 402 possa ser transmitida ao acionador de articulação 230. Com efeito, o elemento de disparo 220, a luva de travamento 402 e o acionador de articulação 230 se moverão em conjunto quando a luva de travamento 402 estiver em sua posição engatada. Por outro lado, quando a luva de travamento 402 estiver em sua posição desengatada, as protuberâncias de travamento 404 podem ser posicionadas dentro do entalhe do acionador 224 do elemento de disparo 220; e, como resultado, uma força de propulsão distal e/ou uma força de tração proximal podem ser transmitidas a partir do elemento de disparo 220 para a luva de travamento 402. Correspondentemente, a força de propulsão distal e/ou a força de tração proximal podem não ser transmitidas ao acionador de articulação 230. Nessas circunstâncias, o elemento de disparo 220 pode ser deslizado proximalmente e/ou distalmente em relação à luva de travamento 402 e o acionador de articulação proximal 230.
[0066] Em um exemplo, em referência à Figura 5, o conjunto de eixo 200 inclui adicionalmente um tambor de chaveamento 500 que é recebido de forma giratória no tubo de fechamento 260. O tambor de chaveamento 500 compreende um segmento de eixo oco (não mostrado) que tem uma saliência de eixo 504 formada no mesmo, destinada a receber em seu interior um pino de atuação 410 que se projeta para fora. Em várias circunstâncias, o pino de atuação 410 estende-se através de uma fenda 267 para dentro de uma fenda longitudinal 408 fornecida na luva de travamento 402 para facilitar o movimento axial da luva de travamento 402 quando está engatada ao acionador de articulação 230. Uma mola de torção giratória 420 é configurada para engatar a saliência 504 no tambor de chaveamento 500 e uma porção do compartimento do bocal 203 para aplicar uma força de impulsão ao tambor de chaveamento 500. O tambor de chaveamento 500 pode compreender adicionalmente ao menos aberturas parcialmente circunferenciais 506 definidas no mesmo, que podem ser configuradas para receber engastes circunferenciais (não mostrados) estendendo-se a partir das metades do bocal 202, 203 e permitir a rotação relativa, mas não translação, entre o tambor de chaveamento 500 e o bocal proximal 201. Os engastes (não mostrados) também se estendem através das aberturas não mostradas no tubo de fechamento 260 para serem assentados em reentrâncias 211 na coluna do eixo de acionamento 210. Entretanto, a rotação do bocal 201 até um ponto em que os engastes atingem a extremidade de suas respectivas fendas 506 no tambor de chaveamento 500 resultará na rotação do tambor de chaveamento 500 ao redor do eixo geométrico SA-SA do eixo de acionamento. A rotação do tambor de chaveamento 500 resultará, por fim, na rotação do pino de atuação 410 e da luva de travamento 402 entre suas posições engatada e desengatada. Dessa forma, em essência, o bocal 201 pode ser empregado para engatar e desengatar operacionalmente o sistema de acionamento de articulação com o sistema de acionamento de disparo nas várias maneiras descritas mais detalhadamente na publicação de pedido de patente US n° 2014/0263541.
[0067] Conforme também mostrado na Figura 5, o conjunto de eixo 200 pode compreender um conjunto de anel de deslizamento 600 que pode ser configurado para conduzir a energia elétrica para e/ou do atuador de extremidade 300 e/ou transmitir sinais para e/ou do atuador de extremidade 300, por exemplo. O conjunto de anel deslizante 600 pode compreender um flange do conector proximal 604 montado em um flange de chassi (não mostrado) que se estende a partir do chassi (não mostrado) e um flange do conector distal 601 posicionado no interior de uma fenda definida nos compartimentos do bocal 202, 203. O flange do conector proximal 604 pode compreender uma primeira face e o flange do conector distal 601 pode compreender uma segunda face, que está posicionada adjacentemente e que é móvel em relação à primeira face. O flange do conector distal 601 pode girar em relação ao flange do conector proximal 604 ao redor do eixo geométrico SA-SA do eixo de acionamento. O flange do conector proximal 604 pode compreender uma pluralidade de condutores concêntricos ou ao menos substancialmente concêntricos 602, definidos na sua primeira face. Um conector 607 pode ser montado no lado proximal do flange do conector 601 e pode ter uma pluralidade de contatos (não mostrados). Cada contato do flange do conector 601 corresponde a e está em contato elétrico com um dos condutores 602. Essa disposição permite a rotação relativa entre o flange do conector proximal 604 e o flange do conector distal 601, enquanto a continuidade elétrica é mantida entre os mesmos. O flange do conector proximal 604 pode incluir um conector elétrico 606 que pode colocar os condutores 602 em comunicação de sinal com uma placa de circuito de eixo (não mostrada) que é montada no chassi de eixo 240, por exemplo. Em ao menos um caso, um chicote elétrico compreendendo uma pluralidade de condutores pode se estender entre o conector elétrico 606 e a placa de circuito do eixo. O conector elétrico 606 pode se estender proximalmente através de uma abertura do conector definida no flange de montagem do chassi. A publicação de pedido de patente US n° 2014/0263552, intitulada "Staple Cartridge Tissue Thickness Sensor System" publicada em 18 de setembro de 2014, e a publicação de pedido de patente US n° 2014/0263551, intitulada "Staple Cartridge Tissue Thickness Sensor System" publicada em 18 de setembro de 2014 são aqui incorporadas a título de referência em suas totalidades. Detalhes adicionais com relação ao conjunto do anel de deslizamento 600 podem ser encontrados na publicação de pedido de patente US n° 2014/0263541 supracitada.
[0068] Conforme discutido acima, o conjunto de eixo 200 pode incluir uma porção proximal que é montada de forma fixável ao conjunto de cabo 14, e uma porção distal que é giratória em torno de um eixo longitudinal. A porção giratória distal do eixo pode ser girada em relação à porção proximal ao redor do conjunto do anel de deslizamento 600, conforme discutido acima. O flange do conector distal 601 do conjunto de anel deslizante 600 pode ser posicionado na porção de eixo giratório distal. Além disso, além do exposto acima, o tambor de chaveamento 500 também pode ser posicionado dentro da porção giratória distal do eixo de acionamento. Quando a porção de eixo giratório distal é girada, o flange do conector distal 601 e o tambor de chaveamento 500 podem ser girados, de forma síncrona, entre si. Além disso, o tambor de chaveamento 500 pode ser girado entre uma primeira posição e uma segunda posição em relação ao flange do conector distal 601. Quando o tambor de chaveamento 500 está na sua primeira posição, o sistema de acionamento de articulação pode ser desengatado operacionalmente do sistema de acionamento de disparo e, dessa forma, o funcionamento do sistema de acionamento de disparo pode não articular o atuador de extremidade 300 do conjunto de eixo 200. Quando o tambor de chaveamento 500 está na sua segunda posição, o sistema de acionamento de articulação pode ser engatado operacionalmente com o sistema de acionamento de disparo e, dessa forma, o funcionamento do sistema de acionamento de disparo pode articular o atuador de extremidade 300 do conjunto de eixo 200. Quando o tambor de chaveamento 500 é movido entre sua primeira posição e sua segunda posição, o tambor de chaveamento 500 é movido em relação ao flange do conector distal 601. Em vários casos, o conjunto de eixo 200 pode compreender ao menos um sensor configurado para detectar a posição do tambor de chaveamento 500. Por exemplo, o flange do conector distal 601 pode compreender um sensor de Efeito Hall (não mostrado), por exemplo, e o tambor de chaveamento 500 pode compreender um elemento magnético, como um magneto permanente (não mostrado), por exemplo. O sensor de Efeito Hall pode ser configurado para detectar a posição do magneto permanente. Quando o tambor de chaveamento 500 é girado entre sua primeira posição e sua segunda posição, o magneto permanente pode mover-se em relação ao sensor de Efeito Hall. Em várias circunstâncias, o sensor de Efeito Hall pode detectar alterações em um campo magnético criado quando o magneto permanente 505 é movido. O sensor de Efeito Hall pode estar em comunicação de sinais com a placa de circuito do eixo e/ou com a placa de circuito do cabo 100, por exemplo. Com base no sinal do sensor de Efeito Hall, um microcontrolador na placa de circuito do eixo e/ou a placa de circuito do cabo 100 pode determinar se o sistema de acionamento de articulação está engatado ou desengatado do sistema de acionamento de disparo.
[0069] Novamente com referência às Figuras 2 e 3A e 3B, o conjunto de cabo 14 pode incluir um conector elétrico 4000 compreendendo uma pluralidade de contatos elétricos 4001a-f. Em particular, o conector elétrico 4000 do presente exemplo compreende um primeiro contato 4001a, um segundo contato 4001b, um terceiro contato 4001c, um quarto contato 4001d, um quinto contato 4001e e um sexto contato 4001f. Os contatos elétricos 4001a-f são configurados e dispostos para entrar em contato com os contatos complementares 4011a-f, na extremidade proximal do conjunto de eixo de acionamento 200, quando o conjunto de eixo de acionamento 200 é acoplado ao conjunto de cabo 14, de modo que os contatos 4001a-f, 4011a-f forneçam trajetórias para comunicação elétrica entre o conjunto de cabo 14 e o conjunto de eixo 200. Os detalhes exemplificadores de tal comunicação elétrica são aqui descritos em outro local. Embora o exemplo ilustrado use seis contatos, são concebidas outras modalidades que usam mais de seis contatos ou menos. Como ilustrado na Figura 3B, o primeiro contato 4001a está em comunicação elétrica com um transístor 4008, cada um dos contatos 4001b-e pode estar em comunicação elétrica com um microcontrolador 7004, e o sexto contato 4001f está em comunicação elétrica com um terra. Em certos casos, um ou mais dos contatos elétricos 4001b-e podem estar em comunicação elétrica com um ou mais canais de saída do microcontrolador 7004 e podem ser energizados ou ter uma diferença de tensão aplicada a eles quando o conjunto de cabo 14 está em estado energizado.
[0070] Em adição ou em alternativa, um ou mais dos contatos elétricos 4001b-e pode estar em comunicação elétrica com um ou mais canais de entrada do microcontrolador 7004 e, quando o conjunto de cabo 14 está em estado energizado, o microcontrolador 7004 pode ser configurado para detectar quando é aplicada uma diferença de tensão a esses contatos elétricos 4001b-e. Quando o eixo de acionamento 200 não é acoplado ao conjunto de cabo 14, os contatos elétricos 4001a-f podem ser expostos e podem estar propensos a serem acidentalmente colocados em comunicação elétrica entre si. Essas circunstâncias podem surgir quando um ou mais dos contatos 4001a-f entram em contato com um material condutor de eletricidade. Quando isso ocorre, o microcontrolador 7004 pode receber uma entrada incorreta e/ou o conjunto de eixo 200 pode receber uma saída incorreta, por exemplo. Para resolver este problema, em várias circunstâncias, o conjunto de cabo 14 pode ser configurado para permanecer em um estado desligado quando o conjunto de cabo 14 não está acoplado a um conjunto de eixo, como o conjunto de eixo 200. Em tais circunstâncias, o microcontrolador 7004 pode ser configurado para ignorar as entradas ou potenciais de tensão, aplicados aos contatos 4001a-f em comunicação elétrica com o microcontrolador 7004 até o conjunto de eixo 14 ser fixado ao conjunto de cabo 14. Embora o microcontrolador 7004 possa ser energizado com energia para operar outras funcionalidades do conjunto de cabo 14 nessas circunstâncias, o conjunto de cabo 14 pode estar em um estado desenergizado. De certo modo, o conector elétrico 4000 pode estar em um estado desenergizado, pois as diferenças de tensão aplicadas aos contatos elétricos 4001b a 4001e não afetam a operação do conjunto de cabo 14. Será reconhecido que os contatos elétricos 4001a e 4001f, que não estão em comunicação elétrica com o microcontrolador 7004 no exemplo mostrado, podem estar ou não em um estado desenergizado independentemente do estado dos contatos 4001b-e. Por exemplo, em um exemplo, o sexto contato 4001f pode permanecer em comunicação elétrica com um terra, independentemente de o conjunto de cabo 14 estar em estado energizado ou desenergizado.
[0071] Além disso, o transistor 4008, e/ou qualquer outra disposição adequada de transistores, como o transístor 4010, por exemplo, e/ou chaves, podem ser configurados para controlar o fornecimento de energia proveniente de uma fonte de energia 4004 (por exemplo, a unidade de carga 92) para o primeiro contato elétrico 4001a independentemente de se o conjunto de cabo 14 está em um estado energizado ou desenergizado. Em várias circunstâncias, o conjunto de eixo 200 pode ser configurado para alterar o estado do transistor 4008 quando o conjunto de eixo 200 está engatado ao conjunto de cabo 14. Em certas circunstâncias, além do que é mencionado abaixo, um sensor de Efeito Hall 4002 pode ser configurado para comutar o estado do transístor 4010, o que, como resultado, pode comutar o estado do transistor 4008 e, por fim, fornecer a energia proveniente da fonte de energia 4004 ao primeiro contato 4001a. Desse modo, tanto os circuitos de energia como os circuitos de sinais para o conector 4000 podem ser desenergizados quando um conjunto de eixo 200 não está acoplado ao conjunto de cabo 14 e energizados quando um conjunto de eixo 200 está acoplado ao cabo 14.
[0072] Em vários exemplos, novamente com referência à Figura 3B, o conjunto de cabo 14 inclui o sensor de Efeito Hall 4002, que pode ser configurado para detectar um elemento detectável, como um elemento magnético 4007 Figura 3 no conjunto do eixo 200 quando o conjunto de eixo 200 é acoplado ao conjunto de cabo 14. O sensor de Efeito Hall 4002 está em comunicação com uma fonte de energia 4006 (por exemplo, como uma unidade de carga 92), que está configurada para amplificar o sinal de detecção do sensor de Efeito Hall 4002 e comunicar-se com um canal de entrada do microcontrolador 7004 por meio do circuito ilustrado na Figura 3B. Quando o microcontrolador 7004 tiver recebido uma entrada indicando que um conjunto de eixo 200 foi ao menos parcialmente acoplado ao conjunto de cabo 14 tal que os contatos elétricos 4001a-f não estejam mais expostos, o microcontrolador 7004 pode entrar em seu estado normal, ou energizado. Em tal estado operacional, o microcontrolador 7004 avaliará os sinais transmitidos a um ou mais dos contatos 4001b-e a partir do conjunto de eixo e/ou transmitirá sinais para o conjunto de eixo 200 por meio de um ou mais dos contatos 4001b-e em seu uso normal. Em várias circunstâncias, o conjunto de eixo 200 pode precisar ser assentado completamente antes que o sensor de Efeito Hall 4002 possa detectar o elemento magnético 4007. Embora um sensor de Efeito Hall 4002 seja utilizado para detectar a presença do conjunto de eixo 200 no presente exemplo, deve-se compreender que qualquer outro sistema adequado de sensores e/ou chaves pode ser utilizado para detectar se o conjunto de eixo 200 foi acoplado ao conjunto do cabo 14, como aqueles descritos a seguir. Em adição ou em substituição ao supracitado, o conjunto de eixo 200 e/ou outros recursos do instrumento 10 podem ser construídos e operáveis de acordo com ao menos alguns dos ensinamentos do pedido de patente US n° 14/226.142, intitulado "Surgical Instrument Comprising a Sensor System", publicado em 26 de março de 2014, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência.
C. Atuador de Extremidade Exemplificador
[0073] Como mostrado nas Figuras 6 a 11, o atuador de extremidade 300 do presente exemplo inclui uma garra inferior 1050 e uma bigorna articulada 1060. A bigorna 1060 inclui um par de pinos 1066 integrais que se estendem para fora que estão dispostos em fendas curvas correspondentes 1054 da garra inferior 1050. A bigorna 1060 é pivotante em direção à garra inferior 1050 e na direção oposta entre uma posição aberta (mostrada na Figura 7) e uma posição fechada (mostrada nas Figuras 6, 10A e 10B). O uso do termo "pivotante" (e termos similares com "pivô" como a base) não devem ser lidos como necessariamente necessitando de movimento pivotante em torno de um eixo fixo. Por exemplo, no presente exemplo, a bigorna 1060 gira em torno de um eixo que é definido pelos pinos 1066, que deslizam ao longo das fendas curvas 1054 da garra inferior 1050 à medida que a bigorna 1060 se move para a garra inferior 1050. Em tais versões, o eixo de pivô traslada ao longo da trajetória definida pelas fendas 1054 enquanto a bigorna 1060 gira simultaneamente em torno deste eixo. Além disso ou de maneira alternativa, o eixo de pivô pode deslizar ao longo das fendas 1054, com a bigorna 1060 então pivotando em torno do eixo de pivô depois que o eixo de pivô deslizou até uma certa distância ao longo das fendas 1054. Deve-se compreender que tal movimento pivotante deslizante/traslado é abrangido dentro de termos como "pivô", "pivôs", "pivotante". "giratório", "articulado" e similares. Naturalmente, algumas versões podem proporcionar movimento pivotante da bigorna 1060 em torno de um eixo que permanece fixo e não traslada dentro de uma fenda ou canaleta, etc.
[0074] Como melhor visto na Figura 8, a garra inferior 1050 do presente exemplo define uma canaleta 1052 que é configurada para receber um cartucho de grampos 1070. O cartucho de grampos 1070 pode ser inserido na canaleta 1052, o atuador de extremidade 300 pode ser atuado e, em seguida, o cartucho de grampos 1070 pode ser removido e substituído por um outro cartucho de grampos 1070. A garra inferior 1050, assim retém de modo liberável o cartucho de grampos 1070 em alinhamento com a bigorna 1060 para a atuação do atuador de extremidade 300. Em algumas versões, a garra inferior 1050 é construída de acordo com ao menos alguns dos ensinamentos da publicação de pedido de patente US n° 2014/0329044, intitulada "Installation Features for Surgical Instrument End Effector Cartridge", publicada em 28 de agosto de 2014, a descrição da mesma estando aqui incorporada a título de referência. Outras formas adequadas que a garra inferior 1050 pode tomar serão evidentes para os versados na técnica com base nos ensinamentos da presente invenção.
[0075] Como melhor visto nas Figuras 7 a 9, cartucho de grampos 1070 do presente exemplo compreende um corpo de cartucho 1071 e uma bandeja 1076 ficada ao lado inferior do corpo do cartucho 1071. O lado superior do corpo do cartucho 1071 apresenta uma plataforma 1073, contra a qual o tecido pode ser comprimido quando a bigorna 1060 está em uma posição fechada pelo avanço distal do tubo de fechamento 260 e o anel de fechamento 1036. O corpo de cartucho 1071 define, ainda, uma canaleta que se estende longitudinalmente 1072 e uma pluralidade de bolsos de grampos 1074. Um grampo 1077 está posicionado em cada bolso de grampos 1074. Um acionador de grampos 1075 também está posicionado em cada bolso de grampos 1074, sob um grampo correspondente 1077, e acima da bandeja 1076. Como será descrito com mais detalhes abaixo, os acionadores de grampos 1075 são operáveis para transladar para cima em bolsos de grampos 1074 para, assim, acionar grampos 1077 para cima através dos bolsos de grampos 1074 e para engate com a bigorna 1060. Os acionadores de grampos 1075 são movidos para cima por um deslizador em cunha 1078, que é capturado entre o corpo de cartucho 1071 e a bandeja 1076, e que se translada longitudinalmente através do corpo de cartucho 1071 em resposta ao avanço distal do elemento de faca 1080. O deslizador em cunha 1078 inclui um par de superfícies de came obliquamente anguladas 1079, que são configuradas para engatar acionadores de grampos 1075 e, desse modo, acionar os acionadores de grampos 1075 para cima, à medida que o deslizador em cunha 1078 translada longitudinalmente através do cartucho 1070. Por exemplo, quando o deslizador em cunha 1078 está em uma posição proximal, como mostrado na Figura 10A, os acionadores de grampos 1075 estão em posições descendentes e os grampos 1077 estão localizados em bolsos de grampos 1074. À medida que o deslizador em cunha 1078 é acionado para a posição distal mostrada na Figura 10B através de uma translação do elemento de faca 1080, o deslizador em cunha 1078 aciona os acionadores de grampos 1075 para cima, desse modo, acionando os grampos 1077 para fora dos bolsos de grampos 1074 e nos bolsos de formação de grampos 1064. Dessa forma, os acionadores de grampos 1075 transladam ao longo de uma dimensão vertical à medida que o deslizador em cunha 1078 translada ao longo de uma dimensão horizontal.
[0076] Deve-se compreender que a configuração do cartucho de grampos 1070 pode ser variada de inúmeras maneiras. Por exemplo, o cartucho de grampos 1070 do presente exemplo inclui duas linhas que se estendem longitudinalmente de bolsos de grampos 1074 de um lado da canaleta 1072; e um outro conjunto de duas linhas que se estendem longitudinalmente de bolsos de grampos 1074 sobre o outro lado da canaleta 1072. No entanto, em algumas outras versões, o cartucho de grampos 1070 inclui três, um, ou algum outro número de bolsos de grampos 1074 em cada lado da canaleta 1072. Em algumas versões, o cartucho de grampos 1070 é construído e operável de acordo com ao menos alguns dos ensinamentos da publicação de pedido de patente U.S. N° 2014/0239042, intitulada "Integrated Tissue Positioning and Jaw Alignment Features for Surgical Stapler" publicada em 28 de agosto de 2014, a descrição da qual está aqui incorporado a título de referência. Além disso ou em alternativa, o cartucho de grampos 1070 pode ser construído de acordo com ao menos alguns dos ensinamentos da publicação de pedido de patente US n° 2014/0239044, intitulada "Installation Features for Surgical Instrument End Effector Cartridge", publicada em 28 de agosto de 2014, cuja revelação está incorporada à presente invenção a título de referência. Outras formas adequadas que o cartucho de grampos 1070 pode assumir serão evidentes aos versados na técnica, tendo em vista os ensinamentos da presente invenção.
[0077] Como melhor visto na Figura 7, a bigorna 1060 do presente exemplo compreende uma canaleta que se estende longitudinalmente 1062 e uma pluralidade de bolsos de formação de grampos 1064. A canaleta 1062 está configurada para se alinhar com a canaleta 1072 do cartucho de grampos 1070 quando a bigorna 1060 está em uma posição fechada. Cada bolso de formação de grampos 64 está posicionado para se situar sobre um bolso de grampos correspondente 1074 de cartucho de grampos 1070 quando a bigorna 1060 está em uma posição fechada. Os bolsos de formação de grampos 1064 estão configurados para deformar as pernas de grampos 1077 quando os grampos 1077 são acionados através do tecido e para dentro da bigorna 1060. Em particular, os bolsos de formação de grampos 1064 estão configurados para flexionar as pernas de grampos 1077 para prender os grampos 1077 formados no tecido. A bigorna 1060 pode ser construída de acordo com ao menos alguns dos ensinamentos da publicação de pedido de patente U.S. n° 2014/0239042, intitulada "Integrated Tissue Positioning and Jaw Alignment Features for Surgical Stapler" publicada em 28 de agosto de 2014; ao menos alguns dos ensinamentos da publicação de pedido de patente U.S. n° 2014/0239036, intitulado "Jaw Closure Feature for End Effector of Surgical Instrument" publicada em 28 de agosto de 2014; e/ou ao menos alguns dos ensinamentos da publicação do pedido de patente U.S. n° 2014/0239037, intitulada "Staple Forming Features for Surgical Stapling Instrument" publicada em 28 de agosto de 2014, a descrição da qual está aqui incorporado a título de referência. Outras formas adequadas que a bigorna 1060 pode adquirir serão evidentes para os versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.
[0078] No presente exemplo, o elemento de faca 1080 está configurado para transladar através do atuador de extremidade 300. Como melhor visto nas Figuras 8 e 10A-10B, um membro de faca 1080 é preso à extremidade distal de uma barra de disparo 1082, que se estende através de uma porção de conjunto de eixo 200. Como melhor visto nas Figuras 7 e 9, um membro de faca 1080 está posicionado em canaletas 1062, 1072 da bigorna 1060 e do cartucho de grampos 1070. O elemento de faca 1080 inclui um gume cortante distalmente apresentado 1084 que é configurado para cortar o tecido que é comprimido entre a bigorna 1060 e a plataforma 1073 do cartucho de grampos 1070 à medida que o elemento de faca 1080 traslada distalmente através do atuador de extremidade 300. Conforme observado acima e conforme mostrado nas Figuras 10A- 10B, o membro de faca 1080 também aciona o deslizador em cunha 1078 distalmente à medida que o membro de faca 1080 translada distalmente através do atuador de extremidade 300, assim, acionando os grampos 1077 através do tecido e contra a bigorna 1060 para a formação. Em algumas versões, o atuador de extremidade 300 inclui recursos de travamento que estão configurados para impedir que o membro de faca 1080 avance distalmente através do atuador de extremidade 300, quando um cartucho de grampos 1070 não é inserido na garra inferior 1050. Além disso ou alternativamente, o atuador de extremidade 300 pode incluir recursos de travamento que são configuradas para impedir que o membro de faca 1080 avance distalmente através do atuador de extremidade 300, quando o cartucho de grampos 1070 que já foi atuado uma vez (por exemplo, com todos os grampos 1077 implantados a partir do mesmo) é inserido na garra inferior 1050. Somente a título de exemplo, tais recursos de travamento podem ser configurados de acordo com ao menos alguns dos ensinamentos da publicação de pedido de patente US n° 2014/0239041, intitulada "Lockout Feature for Movable Cutting Member of Surgical Instrument", publicada em 28 de agosto de 2014, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência; e/ou ao menos alguns dos ensinamentos do pedido de patente US n° 14/314.108, intitulado "Method of Using Lockout Features for Surgical Stapler Cartridge", depositado em 25 de junho de 2014, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência. Outras formas adequadas que os recursos de travamento podem adquirir serão evidentes para os versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção. Alternativamente, o atuador de extremidade 300 pode simplesmente omitir tais recursos de travamento.
[0079] No presente exemplo, a bigorna 1060 é acionada para a garra inferior 1050 através do avanço do anel de fechamento 1036 distalmente em relação ao atuador de extremidade 300. O anel de fechamento 1036 coopera com a bigorna 1060 através de uma ação de came 1060 em direção à garra inferior 1050 em resposta à translação distal do anel de fechamento 1036 em relação ao atuador de extremidade 300. Do mesmo modo, o anel de fechamento 1036 pode cooperar com a bigorna 1060 para abrir a bigorna 1060 para longe da garra inferior 1050 em resposta à translação proximal do anel de fechamento 1036 em relação ao atuador de extremidade 300. Somente a título de exemplificação, o anel de fechamento 1036 e a bigorna 1060 podem interagir de acordo com ao menos alguns dos ensinamentos da publicação de pedido de patente US n° 2014/0239036, intitulada "Jaw Closure Feature for End Effector of Surgical Instrument" depositada em 28 de agosto de 2014, cuja revelação é incorporada à presente invenção por referência; e/ou pode ser configurado de acordo com pelo menos alguns dos ensinamentos do Pedido de Patente US n° 14/314.164, intitulado "Jaw Opening Feature for Surgical Stapler", depositado em 25 de junho de 2014, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência. Como observado acima, conjunto de cabo 14 inclui uma empunhadura de pistola 19 e um gatilho de fechamento 32. Como também observado acima, a bigorna 1060 é fechada em direção à garra inferior 1050 em resposta ao avanço distal do anel de fechamento 1036. No presente exemplo, o gatilho de fechamento 32 é pivotante em direção à empunhadura de pistola 19 para acionar o tubo de fechamento 260 e o anel de fechamento 1036 distalmente. Vários componentes adequados que podem ser usados para converter o movimento pivotante do gatilho de fechamento 32 em direção à empunhadura da pistola 19 para a translação distal do tubo de fechamento 260 e o anel de fechamento 1036 em relação ao conjunto de cabo 14 são descritos em detalhes abaixo. De forma similar, outros recursos adequados que podem ser usados para atuar a bigorna 1060 serão evidentes para os versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.
[0080] A Figura 11 mostra o atuador de extremidade 300 após ter sido acionado através de uma única passada através do tecido 1090. Conforme mostrado, o gume cortante 1084 (omitido na Figura 11) corta através do tecido 1090, enquanto os acionadores de grampos 1075 conduzem duas fileiras alternadas de grampos 1077 através do tecido 1090 em cada lado da linha de corte produzida pelo gume cortante 1084. Os grampos 1077 são todos orientados substancialmente paralelos à linha de corte neste exemplo, embora deve-se compreender que os grampos 1077 podem ser posicionados em quaisquer orientações adequadas. No presente exemplo, o atuador de extremidade 300 é removido do trocarte depois de o primeiro curso ser completado, o cartucho de grampos consumido 1070 é substituído por um novo cartucho de grampos 1070, e o atuador de extremidade 300 é, então, novamente inserido através do trocarte para alcançar o local do grampeamento para corte e grampeamento adicionais. Esse processo pode ser repetido até que a quantidade desejada de cortes e grampos 1077 tenha sido fornecida. Pode ser necessário fechar a garra fixa 1060 para facilitar a inserção e a remoção através do trocarte; e pode ser necessário abrir a garra fixa 1060 para facilitar a substituição do cartucho de grampos 1070.
[0081] Deve-se compreender que o gume cortante 1084 pode cortar o tecido de modo substancialmente contemporâneo à condução dos grampos 1077 através do tecido durante cada curso de acionamento. No presente exemplo, o gume cortante 1084 tem um pequeno atraso em relação à condução dos grampos 1077, de modo que um grampo 1077 é conduzido através do tecido pouco antes de o gume cortante 1084 passar pela mesma região do tecido, embora deve-se compreender que essa ordem pode ser reversa ou que o gume cortante 1084 pode estar diretamente sincronizado com os grampos adjacentes. Enquanto a Figura 11 mostra o atuador de extremidade 300 sendo atuado em duas camadas 1092 e 1094 de tecido 1090, deve-se compreender que o atuador de extremidade 300 pode ser atuado através de uma camada única de tecido 1090 ou mais que duas camadas 1092 e 1094 de tecido. Deve-se compreender também que a formação e posicionamento dos grampos 1077 adjacentes à linha de corte produzida pelo gume cortante 1084 pode selar substancialmente o tecido na linha de corte, reduzindo ou evitando, assim, sangramento e/ou vazamento de outros fluidos corporais na linha de corte. Além disso, enquanto a Figura 11 mostra o atuador de extremidade 300 sendo atuado em duas camadas planares justapostas 1092, 1094 de tecido substancialmente planas, deve-se compreender que o atuador de extremidade 300 pode também ser atuado ao longo de uma estrutura tubular como um vaso sanguíneo, uma seção do trato gastrointestinal, etc. A Figura 11 não deve, portanto, ser vista como uma demonstração de qualquer limitação dos usos contemplados para o atuador de extremidade 300. Vários cenários e procedimentos adequados nos quais o instrumento 10 pode ser usado serão aparentes aos versados na técnica com base nos ensinamentos da presente invenção.
[0082] Deve também ser compreendido que outros componentes ou recursos do instrumento 10 podem ser configurados e operados de acordo com as várias referências citadas na presente invenção. Modificações exemplificadoras adicionais que podem ser fornecidas para o instrumento 10 serão descritas com mais detalhes abaixo. Várias formas adequadas através das quais os ensinamentos abaixo podem ser incorporados ao instrumento 10 serão aparentes aos versados na técnica. De modo similar, várias formas adequadas através das quais os ensinamentos abaixo podem ser combinados com os vários ensinamentos das referências citadas na presente invenção serão aparentes aos versados na técnica. Deve-se entender também que os ensinamentos abaixo não se limitam ao instrumento 10 ou aos dispositivos ensinados nas referências citadas na presente invenção. Os ensinamentos abaixo podem ser prontamente aplicados a vários outros tipos de instrumentos, incluindo instrumentos que não seriam classificados como grampeadores cirúrgicos. Vários outros dispositivos e cenários adequados aos quais os ensinamentos abaixo podem ser aplicados serão aparentes aos versados na técnica com base nos ensinamentos da presente invenção.
II. Circuitos Elétricos Exemplificadores e Componentes para o Instrumento Cirúrgico A. Circuito de Controle e Componentes Exemplificadores
[0083] As Figuras 12-1 e 12-2 mostram um circuito elétrico e uma disposição de componentes exemplificadores que podem ser incorporados em um instrumento cirúrgico, como o instrumento 10. A título de exemplo apenas, ao menos uma porção do circuito mostrado nas Figuras 12-1 e 12-2 pode ser incorporada na placa de circuito 100 descrita acima. Conforme mostrado, o conjunto de cabo 2002, que pode ser configurado de acordo com o conjunto de cabo 200, por exemplo, inclui um motor 2014 que pode ser controlado por um acionador de motor 2015. O motor 2014 é configurado para ser empregado pelo sistema de disparo do instrumento cirúrgico 2000, como o sistema de disparo aqui descrito com relação ao instrumento 10. O motor 2014 pode ainda ser configurado e/ou ser operável de forma similar ou idêntica ao motor 82 descrito acima. Em certos casos, o acionador do motor 2015 pode compreender um transístor de efeito de campo de ponte-H (FET) 2019, conforme ilustrado na Figura 12-2. O motor 2014 pode ser energizado por um conjunto de energia 2006 (Figura 13) que pode ser montado de modo liberável ao conjunto de cabo 2002, sendo que o conjunto de energia 2006 é configurado para fornecer energia de controle ao instrumento cirúrgico 2000. O conjunto de energia 2006 pode compreender uma bateria 2007 (Figura 13) que pode incluir várias células de bateria conectadas em série, as quais podem ser usadas como a fonte de energia para ligar o instrumento cirúrgico 2000. Nessa configuração, o conjunto de energia 2006 pode ser chamado de conjunto de baterias. O conjunto de energia 2006 pode ser configurado de acordo com a fonte de energia 90 aqui descrita. Em determinadas circunstâncias, as células de bateria do conjunto de energia 2006 podem ser substituíveis e/ou recarregáveis. Em ao menos um exemplo, as células de bateria podem ser baterias de íon de lítio que podem ser acopladas de forma removível ao conjunto de energia 2006.
[0084] Exemplos de sistemas de acionamento e de sistemas de fechamento adequados para uso com o instrumento cirúrgico 2000 são revelados no pedido de patente provisório US n° de série 61/782.866, intitulado "Control System of a Surgical Instrument" e depositado em 14 de março de 2013, cuja revelação está aqui incorporada, a título de referência, em sua totalidade. Por exemplo, conforme o motor 82 descrito acima, o motor elétrico 2014 deste exemplo pode incluir um eixo giratório (não mostrado) que pode se conectar operacionalmente por interface com um conjunto redutor de engrenagem que pode ser montado em engate por engrenamento com um conjunto, ou cremalheira, de dentes de acionamento em um elemento de acionamento móvel longitudinalmente. Em uso, uma polaridade de tensão fornecida pela bateria 2007 (Figura 13) pode operar o motor elétrico 2014 para acionar o elemento de acionamento longitudinalmente móvel para acionar o atuador de extremidade 2008. Por exemplo, o motor 2014 pode ser configurado para acionar o elemento de acionamento longitudinalmente móvel para avançar um mecanismo de disparo para disparar grampos no tecido capturado pelo atuador de extremidade 2008 a partir de um cartucho de grampos montado com o atuador de extremidade 2008 e/ou para avançar um elemento de corte para cortar o tecido capturado pelo atuador de extremidade 2008, por exemplo, de uma maneira similar descrita no que diz respeito ao atuador de extremidade 300.
[0085] Em certos casos, o instrumento cirúrgico 2000 pode compreender um mecanismo de travamento para impedir que um usuário acople conjuntos de cabo e conjuntos de energia incompatíveis. Por exemplo, o conjunto de energia 2006 pode incluir um elemento acoplável. Em certos casos, o elemento acoplável pode ser uma aba que se estende a partir do conjunto de energia 2006. Em certos casos, o conjunto de cabo 2002 pode compreender um elemento acoplável correspondente (não mostrado) para engate acoplável com o elemento acoplável. Tal disposição pode ser útil para impedir que um usuário acople conjuntos de cabo e conjuntos de energia incompatíveis.
[0086] Referindo-se ainda às Figuras 12-1 e 12-2, o conjunto de eixo 2004 pode incluir um controlador de conjunto de eixo 2022 que pode se comunicar com o controlador de gerenciamento de energia 2016 através de uma interface 2024 enquanto o conjunto de eixo 2004 e o conjunto de energia 2006 estão acoplados ao conjunto de cabo 2002. Por exemplo, a interface 2024 pode compreender uma primeira porção de interface 2025 que pode incluir um ou mais conectores elétricos 2026 (por exemplo, conectores eléctricos 4001a-f, como mostrado nas Figuras 3A-3B) para engate por acoplamento com os conectores elétricos correspondentes do conjunto de eixo 2028 (por exemplo, conectores eléctricos 4011a-f como mostrado na Figura 3A) e uma segunda porção de interface 2027 que pode incluir um ou mais conectores elétricos 2030 para engate por acoplamento com os conectores elétricos correspondentes do conjunto de energia 2032 para permitir a comunicação elétrica entre o controlador de conjunto de eixo 2022 e o controlador de gerenciamento de energia 2016 enquanto o conjunto de eixo 2004 e o conjunto de energia 2006 estão acoplados ao conjunto de cabo 2002. Um ou mais sinais de comunicação podem ser transmitidos através da interface 2024 para transmitir um ou mais dos requisitos de energia do conjunto de eixo intercambiável 2004 fixado ao controlador de gerenciamento de energia 2016. Em resposta, o controlador de gerenciamento de energia pode modular a saída de energia da bateria 2007 do conjunto de energia 2006, conforme descrito abaixo em mais detalhes, de acordo com os requisitos de energia do conjunto de eixo fixado 2004. Em certos casos, um ou mais dos conectores elétricos 2026, 2028, 2030 e/ou 2032 podem compreender chaves que podem ser ativadas após engate por acoplamento mecânico do conjunto de cabo 2002 ao conjunto de eixo 2004 e/ou ao conjunto de energia 2006 para possibilitar a comunicação elétrica entre o controlador do conjunto de eixo 2022 e o controlador de gerenciamento de energia 2016.
[0087] Em determinadas circunstâncias, a interface 2024 pode facilitar a transmissão de um ou mais sinais de comunicação entre o controlador de gerenciamento de energia 2016 e o controlador do conjunto de eixo 2022 por rotear estes sinais de comunicação através de um controlador principal 2017 residente no conjunto de cabo 2002, por exemplo. Em outros casos, a interface 2024 pode facilitar uma linha de comunicação direta entre o controlador de gerenciamento de energia 2016 e o controlador do conjunto de eixo 2022 através do conjunto de cabo 2002, enquanto o conjunto de eixo 2004 e o conjunto de energia 2006 estão acoplados ao conjunto de cabo 2002.
[0088] Em um caso, o microcontrolador principal 2017 pode ser qualquer processador de núcleo único ou de múltiplos núcleos, como aqueles conhecidos sob o nome comercial de ARM Cortex pela Texas Instruments. Em um caso, o instrumento cirúrgico 2000 pode compreender um controlador de gerenciamento de energia 2016 como, por exemplo, uma plataforma de microcontrolador de segurança que compreende duas famílias à base de microcontroladores, como TMS570 e RM4x conhecidas sob o nome comercial de Hercules ARM Cortex R4, também pela Texas Instruments. Entretanto, outros substitutos adequados para microcontroladores e processadores de segurança podem ser empregados, sem limitação. Em uma modalidade, o processador de segurança 1004 pode ser configurado especificamente para as aplicações críticas de segurança IEC 61508 e ISO 26262, dentre outras, para fornecer recursos avançados de segurança integrados enquanto proporciona desempenho, conectividade e opções de memória escalonáveis.
[0089] Em determinados casos, o microcontrolador 2017 pode ser um LM 4F230H5QR, disponível junto à Texas Instruments, por exemplo. Em ao menos um exemplo, o LM4F230H5QR da Texas Instruments é um núcleo processador ARM Cortex-M4F que compreende uma memória integrada de memória flash de ciclo único de 256 KB, ou outra memória não volátil, até 40 MHz, um buffer de transferência para otimizar o desempenho acima de 40 MHz, uma memória de acesso aleatório seriada de ciclo único de 32 KB (SRAM), memória só de leitura interna (ROM) carregada com o programa StellarisWare®, memória só de leitura programável eletricamente apagável (EEPROM) de 2KB, um ou mais módulos de modulação da largura de pulso (PWM), um ou mais análogos de entrada do codificador de quadratura (QEI), um ou mais conversores analógico em digital (ADC) de 12-bit com 12 canais de entrada analógicos, dentre outros recursos que são prontamente disponíveis para a ficha de dados do produto. A presente revelação não deve ser limitada neste contexto.
B. Circuito e Método de Gerenciamento de Saída de Energia Exemplificador
[0090] Referindo-se agora principalmente às Figuras 13 e 14, o conjunto de energia 2006 pode incluir um circuito de gerenciamento de energia 2034 que pode compreender o controlador de gerenciamento de energia 2016, um modulador de energia 2038 e um circuito sensor de corrente 2036. O circuito de gerenciamento de energia 2034 pode ser configurado para modular a energia de saída da bateria 2007 com base nos requisitos de energia do conjunto de eixo 2004 enquanto o conjunto de eixo 2004 e o conjunto de energia 2006 são acoplados ao conjunto de cabo 2002. Por exemplo, o controlador de gerenciamento de energia 2016 pode ser programado para controlar o modulador de energia 2038 da energia de saída do conjunto de energia 2006, e o circuito sensor de corrente 2036 pode ser empregado para monitorar a energia de saída do conjunto de energia 2006 para fornecer retroinformação ao controlador de gerenciamento de energia 2016 sobre a energia de saída da bateria 2007 para que o controlador de gerenciamento de energia 2016 possa ajustar a energia de saída do conjunto de energia 2006 para manter uma saída desejada, conforme ilustrado na Figura 14.
[0091] É digno de nota que o controlador de gerenciamento de energia 2016 e/ou o controlador do conjunto de eixo 2022 podem compreender, cada um, um ou mais processadores e/ou unidades de memória que podem armazenar vários módulos de software. Embora certos módulos e/ou blocos do instrumento cirúrgico 2000 possam ser descritos a título de exemplo, pode ser entendido que um número maior ou menor de módulos e/ou blocos pode ser usado. Adicionalmente, embora vários casos possam ser descritos em termos de módulos e/ou blocos para facilitar a descrição, estes módulos e/ou blocos podem ser implementados por um ou mais componentes de hardware, por exemplo, processadores, processadores de sinal digital (DSPs), dispositivos de lógica programável (PLDs), circuitos integrados específicos da aplicação (ASICs), circuitos, registros e/ou componentes de software, por exemplo, programas, sub-rotinas, lógicas e/ou combinações de componentes de hardware e software.
[0092] Em certos casos, o instrumento cirúrgico 2000 pode compreender um dispositivo de saída 2042 que pode incluir um ou mais dispositivos para fornecer uma retroinformação sensorial a um usuário. Esses dispositivos podem compreender, por exemplo, dispositivos de retroinformação visual (por exemplo, um monitor com tela de LCD, indicadores de LED), dispositivos de retroinformação auditiva (por exemplo, um alto-falante, uma campainha) e/ou dispositivos de retroinformação tátil (por exemplo, atuadores hápticos). Em certas circunstâncias, o dispositivo de saída 2042 pode compreender uma tela que pode estar incluída no conjunto de cabo 2002. O controlador do conjunto de eixo 2022 e/ou o controlador de gerenciamento de energia 2016 podem fornecer retroinformação a um usuário do instrumento cirúrgico 2000 através do dispositivo de saída 2042. A interface 2024 pode ser configurada para conectar o controlador do conjunto de eixo 2022 e/ou o controlador de gerenciamento de energia 2016 ao dispositivo de saída 2042. Os versados na técnica entenderão que o dispositivo de saída 2042 pode, em vez disso, ser integrado com o conjunto de energia 2006. Nestas circunstâncias, a comunicação entre o dispositivo de saída 2042 e o controlador do conjunto de eixo 2022 pode ser feita através da interface 2024 enquanto o conjunto de eixo 2004 é acoplado ao conjunto de cabo 2002.
[0093] Em determinados casos, o microcontrolador 2017 pode ser um LM 4F230H5QR, disponível junto à Texas Instruments, por exemplo. Em ao menos um exemplo, o LM4F230H5QR da Texas Instruments é um núcleo processador ARM Cortex-M4F que compreende uma memória integrada de memória flash de ciclo único de 256 KB, ou outra memória não volátil, até 40 MHz, um buffer de transferência para otimizar o desempenho acima de 40 MHz, uma memória de acesso aleatório seriada de ciclo único de 32 KB (SRAM), memória só de leitura interna (ROM) carregada com o programa StellarisWare®, memória só de leitura programável eletricamente apagável (EEPROM) de 2KB, um ou mais módulos de modulação da largura de pulso (PWM), um ou mais análogos de entrada do codificador de quadratura (QEI), um ou mais conversores analógico em digital (ADC) de 12-bit com 12 canais de entrada analógicos, dentre outros recursos que são prontamente disponíveis para a ficha de dados do produto. A presente revelação não deve ser limitada neste contexto.
[0094] Ainda com referência às Figuras 13 e 14, o conjunto de energia 2006 pode incluir um circuito de gerenciamento de energia 2034 que pode compreender o controlador de gerenciamento de energia 2016, um modulador de energia 2038 e um circuito sensor de corrente 2036. O circuito de gerenciamento de energia 2034 pode ser configurado para modular a saída de energia da bateria 2007 com base nos requisitos de energia do conjunto de eixo 2004 blocos 2039a, 2039b enquanto o conjunto de eixo 2004 e o conjunto de energia 2006 são acoplados ao conjunto de cabo 2002. Por exemplo, o controlador de gerenciamento de energia 2016 pode ser programado para controlar o modulador de energia 2038 da saída de energia do conjunto de energia 2006. O circuito sensor de corrente pode ser empregado 2036 para monitorar a saída de energia do conjunto de energia 2006 para fornecer retroenergia para o controlador de gerenciamento de energia 2016 sobre a saída de energia da bateria 2007 bloco 2039c de modo que o controlador de gerenciamento e energia 2016 possa ajustar a saída de energia do conjunto de energia 2006, para manter uma saída desejada bloco 2039d.
C. Circuito e Método de Estado de Carga Exemplificador
[0095] A Figura 15 mostra um outro circuito elétrico exemplificador e a disposição do componente que pode ser incorporado ao instrumento 10. Somente a título de exemplo, ao menos uma porção do circuito mostrado na Figura 15 pode ser incorporada na placa de circuito 100 descrita acima. Conforme mostrado, a disposição inclui um conjunto de trabalho 2054 e um conjunto de energia 2056. O conjunto de trabalho 2054 deste exemplo compreende um conjunto de cabo (por exemplo, como o conjunto de cabo 14 descrito acima, etc.) e um conjunto de eixo (por exemplo, como o conjunto de eixo 200 descrito acima, etc) que se estende entre o conjunto de cabo e um atuador de extremidade 2052 (o qual pode compreender um atuador de extremidade 300 conforme descrito acima, etc.). Em certos casos, o instrumento cirúrgico 2050 pode incluir um conjunto de energia 2056 (por exemplo, similar à fonte de energia 90 descrita acima, etc.) que pode ser empregado com uma pluralidade de conjuntos de trabalho intercambiáveis como, por exemplo, o conjunto de trabalho intercambiável 2054. Tais conjuntos de trabalho intercambiáveis 2054 podem compreender atuadores de extremidade cirúrgicos como, por exemplo, o atuador de extremidade 2052 que pode ser configurado para executar uma ou mais tarefas ou procedimentos cirúrgicos, similar ao atuador de extremidade 300 aqui descrito. Em certos casos, o conjunto de cabo 2053 e o eixo de acionamento 2055 podem ser integrados em uma única unidade. Em certas circunstâncias, o conjunto de cabo 2053 e o eixo de acionamento 2055 podem ser fixados entre si de modo removível. O conjunto de energia 2056 pode ser fornecido como uma variação da fonte de energia 90 descrita acima.
[0096] Similar ao instrumento cirúrgico 2000, o instrumento cirúrgico 2050 pode suportar operacionalmente uma pluralidade de sistemas de acionamento que podem ser energizados pelo conjunto de energia 2056, enquanto o conjunto de energia 2056 está acoplado ao conjunto de trabalho intercambiável 2054. Por exemplo, o conjunto de trabalho intercambiável 2054 pode suportar operacionalmente um sistema de acionamento de fechamento, que pode ser empregado para aplicar movimentos de fechamento e abertura ao atuador de extremidade 2052. Em ao menos um exemplo, o conjunto de trabalho intercambiável 2054 pode sustentar operacionalmente um sistema de acionamento de disparo que pode ser configurado para aplicar movimentos de disparo ao atuador de extremidade 2052. Exemplos de sistemas de acionamento apropriados para uso com o instrumento cirúrgico 2050 são descritos no pedido de patente provisório US n° de série 61/782.866, intitulado "Control System of a Surgical Instrument", e depositado em 14 de março de 2013, cuja revelação está aqui incorporada em sua totalidade, a título de referência.
[0097] Com referência à Figura 15, o conjunto de energia 2056 do instrumento cirúrgico 2050 pode ser acoplado de modo removível a um conjunto de trabalho intercambiável como, por exemplo, o conjunto de trabalho intercambiável 2054. Vários meios de acoplamento podem ser usados para acoplar de modo liberável o conjunto de energia 2056 ao conjunto de trabalho intercambiável 2054. Mecanismos de acoplamento exemplificadores são descritos aqui e são descritos no pedido de patente provisório U.S. n° de série 61/782.866 supracitado. Ainda com referência à Figura 15, o conjunto de energia 2056 pode incluir uma fonte de energia 2058 como, por exemplo, uma bateria que pode ser configurada para ligar o conjunto de trabalho intercambiável 2054 enquanto acoplada ao conjunto de energia 2056. Em certos casos, o conjunto de energia 2056 pode incluir uma memória 2060 que pode ser configurada para receber e armazenar informações sobre a bateria 2058 e/ou sobre o conjunto de trabalho intercambiável 2054 como, por exemplo, o estado de carga da bateria 2058, o número de ciclos de tratamento realizados usando a bateria 2058, e/ou as informações de identificação para os conjuntos de trabalho intercambiáveis acoplados ao conjunto de energia 2056 durante o ciclo de vida da bateria 2058. Adicionalmente ao descrito acima, o conjunto de trabalho intercambiável 2054 pode incluir um controlador 2062 que pode ser configurado para fornecer à memória 2060 tais informações sobre a bateria 2058 e/ou sobre o conjunto de trabalho intercambiável 2054.
[0098] Ainda com referência à Figura 15, o conjunto de energia 2056 pode incluir uma interface 2064, que pode ser configurada para facilitar a comunicação elétrica entre a memória 2060 do conjunto de energia 2056 e um controlador de um conjunto de trabalho intercambiável que é acoplado ao conjunto de energia 2056 como, por exemplo, o controlador 2062 do conjunto de trabalho intercambiável 2054. Por exemplo, a interface 2064 pode compreender um ou mais conectores 2066 para engate por acoplamento com os conectores do conjunto de trabalho correspondentes 2068 para possibilitar a comunicação elétrica entre o controlador 2062 e a memória 2060, enquanto o conjunto de trabalho intercambiável 2054 é acoplado ao conjunto de energia 2056. Em determinadas circunstâncias, um ou mais dos conectores elétricos 2066 e/ou 2068 podem compreender chaves que podem ser ativadas após engate por acoplamento do conjunto de trabalho intercambiável 2054 e do conjunto de energia 2056 para possibilitar a comunicação elétrica entre o controlador 2062 e a memória 2060.
[0099] Ainda com referência à Figura 15, o conjunto de energia 2056 pode incluir um circuito de monitoramento do estado de carga 2070. Em certas circunstâncias, o circuito de monitoramento do estado de carga 2070 pode compreender um contador de Coulomb. O controlador 2062 pode estar em comunicação com o circuito de monitoramento do estado de carga 2070, enquanto o conjunto de trabalho intercambiável 2054 é acoplado ao conjunto de energia 2056. O circuito de monitoramento do estado de carga 2070 pode ser operável para fornecer um monitoramento preciso dos estados de carga da bateria 2058.
[00100] A Figura 16 mostra um fluxograma representando um método exemplificador de uso de um controlador de um conjunto de trabalho intercambiável como, por exemplo, o controlador 2062 do conjunto de trabalho intercambiável 2054 enquanto acoplado ao conjunto de energia 2056. Por exemplo, o controlador 2062 pode compreender um ou mais processadores e/ou unidades de memória que podem armazenar vários módulos de software como, por exemplo, o módulo 2072. Embora certos módulos e/ou blocos do instrumento cirúrgico 2050 possam ser descritos a título de exemplo, pode ser entendido que um número maior ou menor de módulos e/ou blocos pode ser usado. Adicionalmente, embora vários casos possam ser descritos em termos de módulos e/ou blocos para facilitar a descrição, esses módulos e/ou blocos podem ser implementados por um ou mais componentes de hardware, por exemplo, processadores, processadores de sinal digital (DSPs), dispositivos de lógica programável (PLDs), circuitos integrados específicos da aplicação (ASICs), circuitos, registros e/ou componentes de software, por exemplo, programas, sub-rotinas, lógicas e/ou combinações de componentes de hardware e software.
[00101] Mediante o acoplamento do conjunto de trabalho intercambiável 2054 ao conjunto de energia 2056, a interface 2064 pode facilitar a comunicação entre o controlador 2062 e a memória 2060 e/ou o circuito de monitoramento de estado de carga 2070 para executar o módulo 2072, como ilustrado na Figura 16. Por exemplo, o controlador 2062 do conjunto de trabalho intercambiável 2054 pode usar o circuito de monitoramento de estado de carga 2070 para medir o estado de carga da bateria 2058 bloco 2072a. O controlador 2062 pode, então, acessar a memória 2060 e determinar se um valor anterior para o estado de carga da bateria 2058 está armazenado na memória 2060 bloco 2072b. Quando um valor anterior for detectado, o controlador 2060 pode comparar o valor medido com o valor anteriormente armazenado bloco 2072c. Quando o valor medido for diferente do valor anteriormente armazenado, o controlador 2060 pode atualizar o valor anteriormente armazenado bloco 2072d. Quando nenhum valor tiver sido anteriormente registrado, o controlador 2060 pode armazenar o valor medido na memória 2060. Em determinadas circunstâncias, o controlador 2060 pode fornecer retroinformação visual a um usuário do instrumento cirúrgico 2050 quanto ao estado de carga de bateria medido 2058. Por exemplo, o controlador 2060 pode exibir o valor medido do estado de carga da bateria 2058 em um monitor com tela LCD que, em algumas circunstâncias, pode ser integrado ao conjunto de trabalho intercambiável 2054 bloco 2072e.
[00102] Adicionalmente ao descrito acima, o módulo 2072 também pode ser executado por outros controladores mediante acoplamento do conjunto de trabalho intercambiável desses outros controladores ao conjunto de energia 2056. Por exemplo, um usuário pode desconectar o conjunto de trabalho intercambiável 2054 do conjunto de energia 2056. O usuário pode, então, conectar um outro conjunto de trabalho intercambiável compreendendo um outro controlador ao conjunto de energia 2056. Esse controlador pode, por sua vez, usar um circuito de contagem de Coulomb 2070 para medir o estado de carga da bateria 2058 e pode, então, acessar a memória 2060 e determinar se um valor anterior para o estado de carga da bateria 2058 está armazenado na memória 2060 como, por exemplo, um valor inserido pelo controlador 2060 enquanto o conjunto de trabalho intercambiável 2054 estava acoplado ao conjunto de energia 2056. Quando um valor anterior for detectado, o controlador pode comparar o valor medido com o valor anteriormente armazenado. Quando o valor medido for diferente do valor anteriormente armazenado, o controlador pode atualizar o valor anteriormente armazenado.
D. Circuito e Método de Modulação de Energia Exemplificadores
[00103] As Figuras 17 a 19 mostram um diagrama de circuito exemplificador de um conjunto de energia alternativo exemplificador 2096 que pode ser usado com um conjunto de trabalho 2094 para formar um instrumento como o instrumento 10. O conjunto de trabalho 2094 deste exemplo compreende um conjunto de cabo (por exemplo, como o conjunto de cabo 14 descrito acima, etc.) e um conjunto de eixo (por exemplo, como o conjunto de eixo 200 descrito acima, etc) que se estende entre o conjunto de cabo e o atuador de extremidade (por exemplo, similar a um atuador de extremidade 300 descrito acima, etc.). O conjunto de trabalho intercambiável 2094 deste exemplo também inclui um motor 2014 (por exemplo, similar ao motor 82 descrito acima, etc.) e um acionador de motor 2015 que pode ser empregado para impulsionar o sistema de acionamento de fechamento e/ou o sistema de acionamento de disparo do conjunto de trabalho intercambiável 2094, por exemplo. O motor 2014 pode ser energizado por uma bateria 2098 que pode residir no conjunto de energia 2096. O conjunto de energia 2096 pode ser fornecido como uma variação da fonte de energia 90 descrita acima.
[00104] Como ilustrado nas Figuras 17 e 18, a bateria 2098 pode incluir várias células de bateria conectadas em série, as quais podem ser usadas como uma fonte de energia para ligar o motor 2014. Em certos casos, as células de bateria do conjunto de energia 2096 podem ser substituíveis e/ou recarregáveis. As células de bateria podem ser baterias de íons de lítio que podem ser fixadas de modo removível ao conjunto de energia 2096, por exemplo. Em uso, uma polaridade de tensão fornecida pelo conjunto de energia 2096 pode operar o motor 2014 para acionar um elemento de acionamento longitudinalmente móvel para acionar um atuador de extremidade, como um atuador de extremidade 300 aqui descrito. Por exemplo, o motor 2014 pode ser configurado para acionar o elemento de acionamento longitudinalmente móvel para avançar um elemento de corte para cortar o tecido capturado pelo atuador de extremidade 300 e/ou um mecanismo de disparo para disparar grampos de um cartucho de grampos montado com o atuador de extremidade 300, por exemplo. Os grampos podem ser disparados no tecido capturado pelo atuador de extremidade 300, por exemplo.
[00105] Ainda com referência às Figuras 17 a 19, o conjunto de trabalho intercambiável 2094 pode incluir um controlador de conjunto de trabalho 2102; e o conjunto de energia 2096 pode incluir um controlador do conjunto de energia 2100. O controlador de conjunto de trabalho 2102 pode ser configurado para gerar um ou mais sinais para comunicação com o controlador de conjunto de energia 2100. Em certos casos, o controlador de conjunto de trabalho 2102 pode gerar um ou mais sinais para comunicação com o controlador de conjunto de energia 2100 mediante modulação da transmissão de energia do conjunto de energia 2096 para o conjunto de trabalho intercambiável 2094, enquanto o conjunto de energia 2096 está acoplado ao conjunto de trabalho intercambiável 2094.
[00106] Além disso, o controlador de conjunto de energia 2100 pode ser configurado para executar uma ou mais funções em resposta ao recebimento de um ou mais sinais gerados pelo controlador de conjunto de trabalho 2102. Por exemplo, o conjunto de trabalho intercambiável 2094 pode impor uma necessidade de energia e o controlador de conjunto de trabalho 2102 pode ser configurado para gerar um sinal para instruir o controlador de conjunto de energia 2100 a selecionar uma energia de saída da bateria 2098, de acordo com a necessidade de energia do conjunto de trabalho intercambiável 2094; O sinal pode ser gerado, como descrito acima, por modulação da transmissão de energia do conjunto de energia 2096 para o conjunto de trabalho intercambiável 2094 enquanto o conjunto de energia 2096 está acoplado ao conjunto de trabalho intercambiável 2094. Em resposta à recepção do sinal, o controlador de conjunto de energia 2100 pode ajustar a energia de saída da bateria 2098 para se acomodar à necessidade de energia do conjunto de trabalho intercambiável 2094. Os versados na técnica entenderão que vários conjuntos de trabalho intercambiáveis podem ser usados com o conjunto de energia 2096. Os vários conjuntos de trabalho intercambiáveis podem impor várias necessidades de energia e podem gerar sinais exclusivos para atender aos seus requisitos de energia durante seu engate por acoplamento com o conjunto de energia 2096 para alertar o controlador de conjunto de energia 2100 para que este ajuste a energia de saída da bateria 2098, de acordo com seus requisitos de energia.
[00107] Referindo-se ainda às Figuras 17 e 18, o conjunto de energia 2096 pode incluir um controle de modulador de energia 2106 que pode compreender, por exemplo, um ou mais transistores de efeito de campo (FETs), matrizes de Darlington, um amplificador ajustável, e/ou qualquer outro modulador de energia. O controlador de conjunto de energia 2100 pode acionar o controle de modulador de energia 2106 para ajustar a energia de saída da bateria 2098 à necessidade de energia do conjunto de trabalho intercambiável 2094, em resposta ao sinal gerado pelo controlador de conjunto de trabalho 2102, enquanto o conjunto de trabalho intercambiável 2094 está acoplado ao conjunto de energia 2096.
[00108] O controlador de conjunto de energia 2100 pode ser configurado para monitorar a transmissão de energia do conjunto de energia 2096 para o conjunto de trabalho intercambiável 2094 para um ou mais sinais gerados pelo controlador de conjunto de trabalho 2102 do conjunto de trabalho intercambiável 2094, enquanto o conjunto de trabalho intercambiável 2094 está acoplado ao conjunto de energia 2096. Conforme ilustrado na Figura 17, o controlador de conjunto de energia 2100 pode usar um mecanismo de monitoramento de tensão para monitorar a tensão na bateria 2098 para detectar um ou mais sinais gerados pelo controlador de conjunto de trabalho 2102, por exemplo. Em certas circunstâncias, um condicionador de tensão pode ser usado para escalonar a tensão da bateria 2098 para que possa ser lida pelo Conversor Analógico/Digital ADC do controlador de conjunto de energia 2100. Como ilustrado na Figura 17, o condicionador de tensão pode compreender um divisor de tensão 2108 que pode criar uma tensão de referência ou um sinal de baixa tensão proporcional à tensão da bateria 2098, que podem ser medidos e relatados ao controlador de conjunto de energia 2100 através do ADC, por exemplo.
[00109] Em outras circunstâncias, conforme ilustrado na Figura 18, o conjunto de energia 2096 pode compreender um mecanismo de monitoramento de corrente para monitorar a corrente transmitida ao conjunto de trabalho intercambiável 2094 para detectar um ou mais sinais gerados pelo controlador de conjunto de trabalho 2102, por exemplo. Em certos casos, o conjunto de energia 2096 pode compreender um sensor de corrente 2110 que pode ser usado para monitorar a corrente transmitida ao conjunto de trabalho intercambiável 2094. A corrente monitorada pode ser relatada ao controlador de conjunto de energia 2100 através de um ADC, por exemplo. Em outras circunstâncias, o controlador de conjunto de energia 2100 pode ser configurado para monitorar simultaneamente tanto a corrente transmitida ao conjunto de trabalho intercambiável 2094 quanto a tensão correspondente da bateria 2098 para detectar um ou mais sinais gerados pelo controlador de conjunto de trabalho 2102. Os versados na técnica entenderão que vários outros mecanismos para monitorar a corrente e/ou a tensão podem ser usados pelo controlador de conjunto de energia 2100 para detectar um ou mais sinais gerados pelo controlador de conjunto de trabalho 2102; todos esses mecanismos são contemplados pela presente revelação.
[00110] Como ilustrado na Figura 19, o controlador de conjunto de trabalho 2102 pode ser configurado para gerar um ou mais sinais para comunicação com o controlador de conjunto de energia 2100 acionando-se o acionador de motor 2015 para modular a energia transmitida ao motor 2014 a partir da bateria 2098. Como resultado, a tensão através da bateria 2098 e/ou a corrente drenada da bateria 2098 para ligar o motor 2014 pode incluir padrões ou formas de onda distintos que representam um ou mais sinais. Como descrito acima, o controlador de conjunto de energia 2100 pode ser configurado para monitorar a tensão da bateria 2098 e/ou a corrente drenada da bateria 2098 para um ou mais sinais gerados pelo controlador de conjunto de trabalho 2102.
[00111] Quando um sinal é detectado, o controlador de conjunto de energia 2100 pode ser configurado para trabalhar em uma ou mais funções que correspondem ao sinal detectado. Em ao menos um exemplo, ao detectar um primeiro sinal, o controlador de conjunto de energia 2100 pode ser configurado para ativar o controle de modulador de energia 2106 para ajustar a saída de energia da bateria 2098 ao primeiro ciclo de trabalho. Em ao menos um exemplo, ao detectar um segundo sinal, o controlador de conjunto de energia 2100 pode ser configurado para ativar o controle de modulador de energia 2106 para ajustar a saída da bateria 2098 a um segundo ciclo de trabalho diferente do primeiro ciclo de trabalho.
[00112] Agora com referência às Figuras 17 e 18, o conjunto de energia 2096 pode compreender uma chave 2104 que pode ser comutável entre uma posição aberta e uma posição fechada. A chave 2104 pode ser transacionada da posição aberta para a posição fechada quando o conjunto de energia 2096 estiver acoplado com o conjunto de trabalho intercambiável 2094, por exemplo. Em certos casos, a chave 2104 pode ser transacionada manualmente da posição aberta para a posição fechada após o conjunto de energia 2096 ser acoplado ao conjunto de trabalho intercambiável 2094, por exemplo. Enquanto a chave 2104 estiver na posição aberta, os componentes do conjunto de energia 2096 podem drenar energia suficientemente baixa ou nenhuma energia para manter a capacidade da bateria 2098 para uso clínico. A chave 2104 pode ser um mecanismo mecânico, com palhetas, Hall ou qualquer outro mecanismo de comutação apropriado. Além disso, em certas circunstâncias, o conjunto de energia 2096 pode incluir uma fonte de energia opcional 2105 que pode ser configurada para fornecer energia suficiente para vários componentes do conjunto de energia 2096 durante o uso da bateria 2098. De modo similar, o conjunto de trabalho intercambiável 2094 pode também incluir uma fonte de energia opcional 2107 que pode ser configurada para fornecer energia suficiente para vários componentes do conjunto de trabalho intercambiável 2094.
[00113] Em um método exemplificador, como ilustrado na Figura 20, o conjunto de energia 2096 pode ser acoplado ao conjunto de trabalho intercambiável 2094 bloco 2101. Em certos casos, como descrito acima, a chave 2104 pode ser transacionada para a configuração fechada para conectar eletricamente o conjunto de trabalho intercambiável 2094 ao conjunto de energia 2096. Como resposta, o conjunto de trabalho intercambiável 2094 pode ligar e, ao menos inicialmente, pode drenar a corrente relativamente baixa da bateria 2098 bloco 2101a-1. Por exemplo, o conjunto de trabalho intercambiável 2094 pode drenar um valor menor ou igual a 1 ampere para ligar vários componentes do conjunto de trabalho intercambiável 2094. Em certos casos, o conjunto de energia 2096 também pode se ligar conforme a chave 2014 é modulada para a posição fechada bloco 2101b-1 enquanto o conjunto de trabalho intercambiável 2094 se energiza. Em resposta, o controlador de conjunto de energia 2100 pode começar a monitorar a corrente drenada pelo conjunto de trabalho intercambiável 2094, conforme descrito em mais detalhes acima, por monitoramento da tensão da através da bateria 2098 e/ou da transmissão de corrente da bateria 2098 ao conjunto de trabalho intercambiável 2094, por exemplo.
[00114] Para gerar e transmitir um sinal de comunicação para o controlador do conjunto de energia 2100 através de modulação de energia, o controlador de conjunto de trabalho 2102 pode empregar o acionamento de motor 2015 para impulsionar energia para o motor 2014 bloco 2101a-2 em padrões ou formas de onda de picos de tensão, por exemplo. Em determinadas circunstâncias, o controlador de conjunto de trabalho 2102 pode ser configurado para comunicação com o acionador de motor 2015 para comutar rapidamente a direção de movimento do motor 2014 comutando-se rapidamente a polaridade de tensão através dos enrolamentos do motor 2014 de modo a limitar a transmissão de corrente eficaz para o motor 2014, resultante dos picos de tensão. Como resultado, conforme ilustrado na Figura 21C, o deslocamento efetivo do motor resultante dos picos de tensão pode ser reduzido para minimizar o deslocamento efetivo de um sistema de acionamento do instrumento cirúrgico 2090 que está acoplado ao motor 2014, em resposta aos picos de tensão.
[00115] Além do descrito acima, o controlador de conjunto de trabalho 2102 pode comunicar-se com o controlador de conjunto de energia 2100 empregando-se o acionador de motor 2015 para drenar a energia da bateria 2098 em picos dispostos em pacotes ou grupos predeterminados, que podem ser repetidos por períodos de tempo predeterminados para formar padrões detectáveis pelo controlador de conjunto de energia 2100. Por exemplo, conforme ilustrado nas Figuras 21A e 21B, o controlador de conjunto de energia 2100 pode ser configurado para monitorar a tensão da bateria 2100 para padrões de tensão predeterminados como, por exemplo, o padrão de tensão 2103 (Figura 21A) e/ou padrões de corrente predeterminados como, por exemplo, o padrão de corrente 2109 (Figura 21B) usando os mecanismos de tensão e/ou corrente, conforme descrito em mais detalhes acima (blocos 2101b-2). Além disso, o controlador de conjunto de energia 2100 pode ser configurado para executar uma ou mais algoritmos e/ou funções após a detecção de um padrão de pulsos de corrente bloco 2101a-3. Os versados na técnica entenderão que a comunicação entre o controlador de conjunto de energia 2100 e o controlador de conjunto de trabalho 2102 através de modulação de transmissão de energia pode reduzir o número de linhas de conexão entre o conjunto de trabalho intercambiável 2094 e o conjunto de energia 2096.
[00116] Em determinadas circunstâncias, o conjunto de energia 2096 pode ser empregado com vários conjuntos de trabalho intercambiáveis de gerações múltiplas que podem ter requisitos de energia diferentes. Alguns dos vários conjuntos de trabalho intercambiáveis podem compreender sistemas de comunicação, conforme descrito acima, enquanto outros podem ser desprovidos desses sistemas de comunicação. Por exemplo, o conjunto de energia 2096 pode ser usado com um conjunto de trabalho intercambiável primário desprovido do sistema de comunicação descrito acima. Alternativamente, o conjunto de energia 2096 pode ser usado com um conjunto de trabalho intercambiável secundário como, por exemplo, o conjunto de trabalho intercambiável 2094 que compreende um sistema de comunicação, conforme descrito acima. Dessa forma, o conjunto de energia 2096 pode ser configurado para fornecer energia a um conjunto de trabalho, independentemente de o conjunto de trabalho ter um sistema de comunicação como descrito acima.
[00117] Além do descrito acima, o conjunto de trabalho intercambiável primário pode ter um primeiro requisito de energia e o conjunto de trabalho intercambiável secundário pode ter um segundo requisito de energia que pode ser diferente do primeiro requisito de energia. Por exemplo, o primeiro requisito de energia pode ser menor que o segundo requisito de energia. Para acomodar o primeiro requisito de energia do conjunto de trabalho intercambiável primário e o segundo requisito do conjunto de trabalho intercambiável secundário, o conjunto de energia 2096 pode compreender um primeiro modo de potência para uso com o conjunto de trabalho intercambiável primário e um segundo modo de energia para uso com o conjunto de trabalho intercambiável secundário. Em certos casos, o conjunto de energia 2096 pode ser configurado para operar em um primeiro modo de potência padrão que corresponde à necessidade de energia do conjunto de trabalho intercambiável primário. Desse modo, quando um conjunto de trabalho intercambiável primário é conectado ao conjunto de energia 2096, o primeiro modo de energia padrão do conjunto de energia 2096 pode acomodar o primeiro requisito de energia do conjunto de trabalho intercambiável primário. Entretanto, quando um conjunto de trabalho intercambiável secundário como, por exemplo, o conjunto de trabalho intercambiável 2094, é conectado ao conjunto de energia 2096, o controlador de conjunto de trabalho 2102 do conjunto de trabalho intercambiável 2094 pode comunicar-se, conforme descrito acima, com o controlador de conjunto de energia 2100 do conjunto de energia 2096 para comutar o conjunto de energia 2096 com o segundo modo de energia para acomodar o segundo requisito de energia do conjunto de trabalho intercambiável 2094. Os versados na técnica apreciarão que, uma vez que o conjunto de trabalho intercambiável primário não possui a capacidade de gerar um sinal de comunicação, o conjunto de energia 2096 permanecerá no primeiro modo de potência padrão enquanto estiver conectado ao conjunto de trabalho intercambiável primário.
[00118] Conforme descrito acima, a bateria 2098 pode ser recarregável. Em determinadas circunstâncias, pode ser desejável drenar a bateria 2098 antes de enviar o conjunto de energia 2096. Um circuito de drenagem dedicado pode ser ativado para drenar a bateria 2098 em preparação para o transporte do conjunto de energia 2096. Quando atinge seu destino final, a bateria 2098 pode ser recarregada para uso durante um procedimento cirúrgico. Entretanto, o circuito de drenagem pode continuar a consumir energia da bateria 2098 durante o uso clínico. Em determinadas circunstâncias, o controlador de conjunto de trabalho intercambiável 2102 pode ser configurado para transmitir um sinal de desativação de circuito de drenagem ao controlador de conjunto de energia 2100 por modulação da transmissão de energia da bateria 2098 para o motor 2014, conforme descrito em mais detalhes acima. O controlador de conjunto de energia 2100 pode ser programado para desativar o circuito de drenagem para evitar a drenagem da bateria 2098 pelo circuito de drenagem em resposta ao sinal de desativação de circuito de drenagem, por exemplo. O leitor entenderá que vários sinais de comunicação podem ser gerados pelo controlador de conjunto de trabalho 2102 para instruir o controlador de conjunto de energia 2100 para executar várias funções, enquanto o conjunto de energia 2096 está acoplado ao conjunto de trabalho intercambiável 2094.
[00119] Novamente com referência às Figuras 17 a 19, o controlador de conjunto de energia 2100 e/ou o controlador de conjunto de trabalho 2102 podem compreender um ou mais processadores e/ou unidades de memória que podem armazenar vários módulos de software. Embora certos módulos e/ou blocos do instrumento cirúrgico 2050 possam ser descritos a título de exemplo, pode ser entendido que um número maior ou menor de módulos e/ou blocos pode ser usado. Adicionalmente, embora vários casos possam ser descritos em termos de módulos e/ou blocos para facilitar a descrição, esses módulos e/ou blocos podem ser implementados por um ou mais componentes de hardware, por exemplo, processadores, processadores de sinal digital DSPs, dispositivos de lógica programável PLDs, circuitos integrados específicos da aplicação ASICs, circuitos, registros e/ou componentes de software, por exemplo, programas, sub-rotinas, lógicas e/ou combinações de componentes de hardware e software.
III. Circuitos de Conjunto de Baterias Exemplificadores e Métodos de Operação
[00120] A Figura 22 mostra um diagrama esquemático de um circuito 3010 que pode ser fornecido pela unidade de carga 92. O circuito 3010 inclui um conjunto de células de energia 3012, as quais são fornecidas por baterias 98 neste exemplo; um resistor em série efetivo 3014, que pode ser fornecido por vários componentes elétricos serão evidentes para os elementos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção; e um par de terminais 3018a, 3018b, que pode fazer parte de um conjunto de contatos que são expostos através da porção do compartimento distal 96. Os terminais 3018a, 3018b podem ser acoplados com contatos complementares no conjunto de cabo 14, que é representado na Figura 22 por um símbolo para um resistor de carga 3016. Como descrito acima, A unidade de carga 92 e, portanto, o circuito 3010, fornecem energia elétrica que é operável para acionar o motor 82 e os outros componentes elétricos do instrumento 10. No presente exemplo, as células de energia 3012 são não recarregáveis. A unidade de carga 92 é, dessa forma, fornecida e configurado para descarte após a energia das células 3012/baterias 98 ter sido consumida. Em outras palavras, a unidade de carga 92 é fornecida com o instrumento 10 como um conjunto de baterias "primário", de modo que a unidade de carga 92 se destine a ser o primeiro (e único) conjunto de baterias que é para ser usado com o instrumento 10. Em algumas versões, a unidade de carga 92 e outros dispositivos mencionados, na presente invenção, como conjuntos de baterias "primários" ou unidade de carga/fontes "primárias" compreendem uma ou mais baterias não recarregáveis. Conforme será compreendido por um versado na técnica, conforme mostrado na Figura 22, o valor "V" representa a tensão de circuito aberto das células 3012, o valor "RS" representa a resistência em série eficaz fornecida pelo resistor de série eficaz 3014, o valor "RL" representa a resistência de carga imposta pelo motor 82 e outros componentes elétricos do instrumento 10, o valor "VL" representa a tensão de carga do motor 82 e outros componentes elétricos do instrumento 10, e o valor "I" representa a corrente = drenada através do circuito 3010. Como será compreendido por um versado na técnica, a tensão de carga (VL) pode ser calculada como VL = IR. A corrente (I) pode ser calculada como I = V/(RS + RL). A tensão de carga (VL) pode ser então calculada como VL = VRL/(RS + RL).
[00121] Um gráfico exemplificador de resistência de carga RL versus tensão de carga VL é mostrado na Figura 23. Conforme mostrado, a tensão de carga VL aumenta de uma maneira não linear conforme a resistência de carga RL aumenta, de modo que a tensão de carga VL se aproxima, mas não alcança a tensão de circuito aberto V.
[00122] Em alguns casos, o dispositivo médico pode ser configurado para detectar características do conjunto de baterias a fim de detectar a saúde da bateria, para confirmar a inserção apropriada do conjunto de baterias, para confirmar que um conjunto de baterias está inserido, etc. Nos exemplos, pode ser desejável que um dispositivo médico seja operável para confirmar que o conjunto de baterias está inserido a fim de confirmar que o conjunto de baterias não se destina ao uso em um outro dispositivo, a fim de confirmar que um conjunto de bateria falsificado não está sendo usado, e/ou por outras razões. No contexto do instrumento 10, um ou mais recursos na placa de circuito 100, outros recursos do conjunto de cabo 14 e/ou outros recursos do instrumento 10 podem determinar uma ou mais características da unidade de carga 92. Somente a título de exemplo, um ou mais recursos na placa de circuito 100, outros recursos do conjunto de cabo 14 e/ou outros recursos do instrumento 10 podem ser configurados para detectar a resistência em série efetiva RS fornecida pelo resistor em série efetivo 3014. Além disso ou em alternativa, um ou mais recursos na placa de circuito 100, outros recursos do conjunto de cabo 14 e/ou outros recursos do instrumento 10 podem ser configurados para detectar a tensão de circuito aberto V das células 3102. Em um ou em ambos os casos, a detecção pode ser feita para assegurar que uma unidade de carga adequada 92 foi acoplada ao conjunto de cabo 14.
[00123] Dispositivos médicos como o instrumento 10 podem ser indicados para múltiplos usos e, como resultado, podem exigir esterilização entre os usos. Tais dispositivos podem ser projetados para utilizar uma bateria não recarregável que não pode ser esterilizada ou simplesmente não poderia ser esterilizada por uma variedade de razões. Em alguns casos, pode ser vantajoso por razões econômicas, ambientais e/ou várias outras razões para utilizar uma bateria recarregável em um dispositivo médico, em vez de se usar uma bateria não recarregável no dispositivo médico. Pode ser adicionalmente desejável utilizar uma bateria recarregável que é universal por natureza, de modo que a bateria é configurada para ser usada em vários tipos de dispositivos médicos (por exemplo, o instrumento 10, e outros tipos de dispositivos médicos). Entretanto, em alguns dispositivos médicos, isto pode não ser possível devido aos recursos de detecção que podem estar presentes no dispositivo médico. Em outras palavras, conforme observado acima, alguns dispositivos podem ser equipados com recursos por exemplo, mecanismos e/ou software, etc que detectam características de uma bateria conectada e/ou requisitar uma bateria conectada. Se certas características não são detectadas e/ou o conjunto de baterias não responde adequadamente às requisições, o dispositivo médico pode evitar que a bateria seja adequadamente conectada eletricamente ao dispositivo médico. Alternativamente, o dispositivo médico pode não operar adequadamente se o dispositivo médico não detectar as características adequadas e/ou a resposta à requisição.
[00124] Em vista do anteriormente mencionado, pode ser desejável fornecer um conjunto de baterias secundário que pode ser usado para substituir um conjunto de baterias primário que é fornecido com um dispositivo médico como o instrumento 10. Nos exemplos aqui descritos, contempla-se que os conjuntos de baterias "secundários" (ou unidades de carga/fontes "secundárias") aqui descritos compreendem uma ou mais baterias recarregáveis; enquanto os conjuntos de baterias "primários" (ou unidade de carga/fontes "primárias") aqui descritos compreendem uma ou mais pilhas não recarregáveis. Evidentemente, os conjuntos de baterias "secundários" (ou unidade de carga/fontes "secundárias") aqui descritos podem, em vez disso, compreender uma ou mais pilhas não recarregáveis; e/ou os conjuntos de baterias "primários" (ou unidade de carga/fontes "primárias") aqui descritos podem, em vez disso, compreender uma ou mais pilhas recarregáveis. De qualquer maneira, é considerado que um conjunto de baterias secundário pode ser configurado para expressar as características e/ou a resposta à requisição que o dispositivo médico (por exemplo, o instrumento 10, etc.), de um conjunto de baterias primário (por exemplo, a unidade de carga 92, etc.). Tal conjunto de baterias secundário também pode ser configurado para uso em vários tipos de dispositivos médicos que têm diferentes expectativas para suas respectivas unidades de conjuntos de baterias primários. O secundário pode, dessa forma, determinar quais são as expectativas de um dispositivo médico e, então, adaptar essas expectativas em uma base ad hoc. Vários exemplos de como um conjunto de baterias secundário pode ser configurado e operado serão descritos em maiores detalhes abaixo. Outros exemplos serão evidentes aos elementos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.
A. secundário exemplificador com recursos de emulação do conjunto de baterias primário
[00125] A Figura 24 mostra um diagrama de circuito esquemático de um conjunto de energia alternativo exemplificador 3100. O conjunto de energia 3100 é configurado para responder a uma requisição por um dispositivo médico ao qual o mesmo está conectado, de uma maneira que emula um conjunto de energia (isto é, uma unidade de carga primário 92), induzindo assim o dispositivo médico que o conjunto de energia secundário 3100 é uma unidade de carga primário 92. A aparência física e outros recursos do conjunto de energia 3100 podem ser configurados de acordo com os ensinamentos acima. Por exemplo, o conjunto de energia 3100 pode ser configurado de uma maneira similar à unidade de carga/energia 92 mostrado na Figura 4, mas não é tão limitado. O conjunto de energia 3100 pode, dessa forma, ser acoplado mecânica e eletricamente com a extremidade proximal do conjunto de cabo 14 de uma maneira similar á unidade de carga 92. No presente exemplo, o conjunto de energia 3100 inclui um conjunto de células de bateria 3102 que são operáveis para fornecer saída de energia através de terminais de saída positivo e negativo 3104a, 3104b. As células de bateria 3102 podem ser recarregáveis ou não recarregáveis. Os terminais 3104a, 3104b podem ser fornecidos como um conjunto de contatos que são expostos através de uma porção do compartimento distal do conjunto de energia 3100 (por exemplo, similar à porção do compartimento distal 96). Os terminais 3104a, 3104b podem, assim, ser acoplados aos contatos complementares em um conjunto de cabo 14, conjunto de cabo 2002, conjunto de trabalho 2054, etc., que são representados na Figura 24 por um símbolo para um resistor de carga 3114. Deve-se compreender que os terminais 3104a, 3104b podem também ser acoplados aos contatos complementares em vários outros tipos de dispositivos médicos, não somente instrumentos de grampeamento cirúrgico 10.
[00126] No exemplo mostrado, o conjunto de energia 3100 inclui também um conversor de tensão 3106, um transístor de passagem NPN 3108, um primeiro sensor 3110, e um segundo sensor 3112. O conjunto de energia 3100 inclui adicionalmente um processador 3116 em comunicação com cada um do conversor de tensão 3106, do transístor de passagem 3108, do primeiro sensor 3110 e do segundo sensor 3112. No exemplo mostrado, o primeiro sensor 3110 é um sensor de corrente que é configurado para detectar o nível de corrente através do circuito e transmitir a corrente detectada ao processador 3116. O segundo sensor 3112 é um sensor de tensão que é configurado para detectar a tensão do circuito e transmitir a tensão detectada ao processador 3116. Outros tipos adequados de componentes que podem ser usados para formar os sensores 3110, 3112 serão evidentes para os versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção. Também será reconhecido que vários outros componentes e recursos podem ser usados para monitoramento e alteração da corrente e/ou tensão no conjunto 3100. Vários tipos adequados de componentes que podem ser usados para formar o conversor de tensão 3106, o transístor de passagem 3108 e o processador 3116 também serão evidentes para os versados na técnica em vista dos ensinamentos na presente invenção. Somente a título de exemplo, o conversor de tensão 3106 pode compreender um conversor abaixador de tensão, um conversor elevador de tensão e/ou qualquer outro tipo adequado de conversor(es). Deve-se compreender que os componentes do conjunto de energia 3100 podem ser operáveis para fornecer processamento de sinal analógico, processamento de sinal digital, armazenamento de dados, impedância de saída variável de forma controlável, tensão de saída variável de forma controlável, corrente variável de forma controlável, e/ou outra funcionalidade. Várias formas adequadas nas quais o conjunto de energia 3100 pode fornecer tal funcionalidade serão evidentes aos versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.
[00127] Embora algumas versões do conjunto de energia 3100 possam ser compatíveis com vários tipos de dispositivos além de serem compatíveis com o instrumento 10, serão fornecidos os seguintes exemplos no contexto do instrumento 10, por meio de ilustração.
[00128] Mediante o acoplamento do conjunto de energia 3100 ao conjunto de cabo 14, o conjunto de cabo 14 pode detectar que o conjunto de energia 3100 está acoplado ao conjunto de cabo 14. Além disso ou em alternativa, o conjunto de energia 3100 pode detectar que o conjunto de energia está acoplado ao conjunto de cabo 14, bem como aqueles componentes que estão acoplados juntos. Por exemplo, em alguns exemplos, o conjunto de energia 3100 e/ou o conjunto de cabo 14 poderiam incluir um ou mais sensores de contato que são atuados mediante a inserção do conjunto de energia 3100 no conjunto de cabo 14. Além disso ou em alternativa, o conjunto de energia 3100 pode automaticamente verificar periodicamente a continuidade elétrica através dos terminais 3104a, 3104b, de modo que a presença da continuidade elétrica entre os terminais 3104a, 3104b indicará que o conjunto de energia 3100 está acoplado ao conjunto de cabo 14. Além disso ou em alternativa, o conjunto de energia 3100 pode incluir um sensor de indutância que é sensível a componentes metálicos, sendo colocado em posição próxima ao conjunto de energia 3100, de modo que a proximidade de um componente metálico indicará que o conjunto de energia 3100 está acoplado ao conjunto de cabo 14. Outras formas adequadas nas quais o conjunto de energia 3100 e/ou conjunto de cabo 14 podem detectar o acoplamento do conjunto de energia 3100 ao conjunto de cabo 14 serão evidentes para os versados na técnica tendo em vista os ensinamentos da presente invenção.
[00129] Em versões onde o conjunto de energia 3100 é configurado para detectar que o conjunto de energia 3100 foi acoplado ao instrumento 10, o conjunto de energia 3100 também pode ser configurado para executar um processo para determinar qual o tipo do conjunto de energia 3100 do instrumento 10 é acoplado, como pela detecção de características do instrumento 10, conforme descrito com mais detalhes abaixo com referência às Figuras 26 a 28-2. Além disso ou em alternativa, em versões onde o instrumento 10 é configurado para detectar se o conjunto de energia 3100 foi acoplado ao instrumento 10, a placa de circuito 100 e/ou a outros componentes elétricos do instrumento 10 podem gerar um ou mais sinais para se comunicar com o conjunto de energia 3100 a fim de fazer uma requisição ao conjunto de energia 3100. Essa requisição pode ser feita como parte de uma rotina de inicialização, rotina de boot, auto-teste, ou rotina similar antes do instrumento 10 ser totalmente operável por um operador humano ou robótico. Em certos casos, o instrumento 10 pode gerar um ou mais sinais para requisitar ou se comunicar com o controlador de conjunto de energia 3100 mediante modulação da transmissão de energia do conjunto de energia 3100 para o instrumento 10, enquanto o conjunto de energia 3100 está acoplado ao instrumento 10. Somente a título de exemplo, o instrumento 10 pode enviar um ou mais sinais de requisição a fim de determinar se o conjunto de energia 3100 é uma unidade de carga primária 92. Além disso ou em alternativa, o instrumento 10 pode fazer uma requisição ao conjunto de energia 3100 para determinar se o conjunto de energia 3100 é compatível com o instrumento 10. Além disso ou em alternativa, o instrumento 10 pode fazer uma requisição ao conjunto de energia 3100 para determinar a saúde da bateria, se o conjunto de energia 3100 está inserido adequadamente, e/ou outras condições. Com base nos resultados da requisição, o instrumento 10 pode ser configurado para evitar o uso de uma unidade de carga/conjunto falsificado ou uma unidade de carga/conjunto que é, de outro modo, percebido como inadequado pelo instrumento 10.
[00130] O conjunto de energia 3100 do presente exemplo é configurado para executar uma ou mais funções em resposta ao recebimento de um ou mais sinais de requisição do instrumento 10, de modo a induzir o instrumento 10 de que o conjunto de energia 3100 é uma unidade de carga primário 92 e/ou para, de outro modo, induzir o instrumento 10 de que o conjunto de energia 3100 é compatível com o instrumento 10. Portanto, pode ser desejável fornecer um conjunto de energia 3100 que é configurado para emular o perfil de energia de uma unidade de carga primário 92.
[00131] A Figura 25 mostra um método exemplificador de emulação de um perfil de energia de uma unidade de carga primário 92 que é projetado para uso com o instrumento 10. Deve-se compreender que o método mostrado na Figura 25 pode ser realizado usando o circuito do conjunto de energia 3100 mostrado na Figura 24, ou usando várias outras disposições de circuito. Várias maneiras adequadas nas quais o método mostrado na Figura 25 pode ser realizado usando o circuito do conjunto de energia 3100 mostrado na Figura 24 e/ou usando várias outras disposições de circuito serão evidentes para os versados na técnica tendo em vista dos ensinamentos da presente invenção. Quando um usuário conecta um conjunto de baterias, como o conjunto de energia 3100, ao instrumento 10 (por exemplo, o conjunto de cabo 14, etc.) bloco 3150, o instrumento 10 pode detectar que um conjunto de energia 3100 está conectado ao mesmo, conforme indicado acima. No exemplo mostrado, a requisição é recebida pelo conjunto de energia 3100 bloco 3152. Se a requisição é compreendida pelo processador 3116 do conjunto de energia 3100 bloco 3154 e, se o processador 3116 é programado para responder à requisição bloco 3156, o processador 3116 envia a resposta esperada ou a saída de requisição para o instrumento 10 bloco 3158. A resposta esperada do conjunto de energia 3100 é concebida para emular a resistência em série efetiva RS de uma unidade de carga primário 92, conforme descrito acima. Dessa forma, pelo condicionamento da saída da tensão de carga VL, presumindo-se que uma resistência de carga RL e a tensão de circuito aberto V seriam as mesmas que estariam com uma unidade de carga primário 92, o conjunto de energia 3100 pode induzir o instrumento 10 que a resistência em série efetiva RS do conjunto de energia 3100 tem o mesmo valor da resistência em série efetiva RS conforme esperado a partir de uma unidade de carga primário 92. Pela alteração da saída de tensão de carga VL, a placa de circuito 100, outros recursos do conjunto de cabo 14, e/ou outros recursos do instrumento 10 recebem um sinal de tensão de acordo com o valor da resistência em série eficaz RS assumido.
[00132] Colocando o método mostrado na Figura 25 ainda no contexto com o circuito mostrado na Figura 24, em algumas versões, o processador 3116 pode receber um sinal que o conjunto de energia 3100 está conectado a um conjunto de cabo 14 e detecta uma requisição pelo conjunto de cabo 14. O processador 3116 pode, então, comandar o conversor de tensão 3104 para ajustar a tensão de carga VL no nível esperado associado ao valor esperado da resistência em série efetiva RS, por exemplo. O transístor de passagem NPN 3108 pode também ser configurado para fornecer uma impedância de saída que emula a resistência em série efetiva esperada RS.
[00133] Prosseguindo com o método mostrado na Figura 25, se a tensão de saída de carga VL e, dessa forma, o valor de resistência em série eficaz RS está dentro de uma faixa que é esperada pelo instrumento 10 e o instrumento 10 julga que uma unidade de carga primária 92 está conectada ao bloco 3160, então o conjunto de energia 3100 inicia um perfil de tensão e de corrente associado ao instrumento 10 bloco 3162. O perfil de tensão e de corrente associado ao conjunto de eixo pode ser constante ou variável, e pode ser armazenado em uma base de dados, como uma base de dados ou outro meio de armazenamento em uma memória (não mostrado). A memória e/ou a base de dados podem estar presentes no próprio conjunto de energia 3100. Alternativa ou adicionalmente, a base de dados ou parte da base de dados pode estar em uma memória próxima ou remota e acessada de acordo com os métodos que serão evidentes para os versados na técnica. Adicional ou alternativamente, o conjunto de energia 3100 pode ser configurado para comunicar-se eletricamente com fio, sem fio, ou de outra forma com outras fontes de informação por exemplo, especificações do fabricante a fim de detectar e/ou iniciar um perfil operacional associado ao dispositivo.
[00134] Se entretanto, o instrumento 10 não admitir que o conjunto de energia 3100 é uma unidade de carga primária 92, então um aviso de erro pode ser fornecido opcionalmente bloco 3164. O aviso de erro pode ser fornecido por um indicativo visual, auditivo e/ou de uma outra maneira ao usuário; e pode ser fornecido através do conjunto de energia 3100 e/ou através do instrumento 10 que é conectado ao conjunto de energia 3100. Se o conjunto de energia 3100 realizou um certo número de ciclos de requisição por exemplo, dois, o conjunto de energia 3100 pode suspender a operação bloco 3166. Alternativamente, se o instrumento 10 não admitir que uma unidade de carga primária 92 está conectada, um outro ciclo de requisição então pode iniciar bloco 3152, com ou sem um aviso de erro bloco 3164.
[00135] Com referência novamente ao estágio onde é determinado se a requisição do instrumento 10 é compreendida pelo processador 3116 do conjunto de energia 3100 bloco 3154, se a requisição não é compreendida pelo processador 3116, então, o conjunto de energia 3100 coleta e armazena as informações referentes à requisição bloco 3168 e pode usar a informação armazenada coletada e armazenada para reprogramar o processador bloco 3170 a fim de aumentar as chances de que, durante o próximo ciclo de requisição, o processador 3166 compreenda a requisição e/ou seja adequadamente programado para responder à requisição. Em alguns exemplos, ligar ou desligar o instrumento 10 pode possibilitar que o software e/ou os algoritmos no interior do conjunto de energia 3100 (por exemplo, no processador 3116) para adaptar e atualizar a fim de tentar a correlação das expectativas do instrumento 10, mas ligar ou desligar o instrumento 10 não é necessário para o conjunto de energia 3100 se atualizar, conforme descrito.
[00136] Em alguns exemplos, as etapas de coleta e armazenamento de tais informações podem ser realizadas com o uso de uma memória (não mostrada) no conjunto de energia 3100 em si, que então pode transmitir para as partes como o projeto do conjunto de energia 3100 e o fabricante. Por exemplo, a informação pode ser transmitida de volta para um sistema centralizado uma vez que o conjunto de energia 3100 está acoplado, por exemplo, a uma estação de recarga / ancoragem. Somente a título de exemplo, a estação de recarga/ancoragem pode estar em comunicação com um servidor centralizado ou outros componentes de um sistema de processamento por meio da internet, por meio de uma rede privada, por meio de uma rede de celular, e/ou por meio de quaisquer outros meios adequados. As informações coletadas do conjunto de energia 3100 podem ser usadas para aperfeiçoar o desempenho do conjunto de energia específico 3100. Além disso ou alternativamente, a informação pode ser usada para melhorar o desempenho de outros conjuntos de energia existentes 3100 e/ou conjuntos 3100 produzidos subsequentemente. A informação pode ser armazenada e usada em quaisquer softwares ou algoritmos utilizados em um conjunto de energia 3100 como um dos exemplos aqui descritos; ou de alguma outra maneira. Nos casos em que a informação é recebida por uma estação central, a informação pode ser transmitida a partir de um processador central ou base de dados para outros conjuntos de energia 3100 de qualquer maneira adequada, como será evidente para os versados na técnica. Enquanto a Figura 25 mostra que a coleta e o armazenamento de informação bloco 3168 ocorre quando a requisição não é compreendida pelo processador 3166 bloco 3154 ou se o processador 3166 não estiver programado para responder à requisição bloco 3156, tais informações podem também ser coletadas e armazenada em outros estágios do ciclo de requisição, por exemplo.
[00137] Em adição a ou como uma alternativa ao processamento de dados descrito acima, o conjunto de energia 3100 pode monitorar o ciclo de trabalho e o uso de dados e pode ser operável para transmitir os dados de um sistema centralizado de modo quando o conjunto de energia 3100 é acoplado, por exemplo, a uma estação de recarga/ancoragem. Os dados podem ser usados para modificar certas características do conjunto de energia 3100 específico, para melhorar o desempenho de outros conjuntos de energia 3100 existentes e/ou para melhorar o desempenho de conjuntos de energia 3100 produzidos subsequentemente. Por exemplo, os dados podem ser usados para modificar as saídas do regime permanente dos conjuntos de energia 3100 atuais ou futuros de modo a maximizar a vida útil da bateria, o equilíbrio das células, e a capacidade com base nos dados cumulativos usados ao longo do tempo. Adicional ou alternativamente, quando o conjunto de energia 3100 é acoplado a uma estação de recarga/ancoragem, bios ou simples atualizações de software podem ser enviadas para o conjunto de energia 3100 conforme o fabricante do conjunto de energia atualiza os algoritmos e/ou programas de operação, ou adiciona novos dispositivos médicos cujos conjuntos de energia secundários podem emular os conjuntos de energia primários 3100. Nos casos em que uma estação de recarga/ancoragem está em comunicação com um sistema do fabricante e/ou outro tipo de sistema remoto, o link de comunicação pode ser com fio ou sem fio.
B. Conjunto de Baterias Alternativo Exemplificador com Recursos de Detecção de Instrumentos
[00138] A Figura 26 mostra um diagrama de circuito esquemático de um outro conjunto de energia alternativo exemplificador 5010 que inclui recursos que possibilitam que o conjunto de energia 5010 seja usado para fornecer energia para uma variedade de tipos de dispositivos médicos tendo diferentes requisitos de energia. Somente a título de exemplo, o conjunto de energia 5010 pode ser operável para fornecer energia para os instrumentos de grampeamento cirúrgico, como o instrumento 10, instrumentos cirúrgicos ultrassônicos, como qualquer um dos vários instrumentos ultrassônicos fornecidos pela Ethicon Endo-Surgery, Inc. de Cincinnati, Ohio, EUA, instrumentos eletrocirúrgicos como qualquer um dos vários instrumentos eletrocirúrgicos fornecidos pela Ethicon Endo-Surgery, Inc. de Cincinnati, Ohio, EUA, e/ou quaisquer outros tipos de dispositivos acionados eletricamente. A aparência física e outros recursos do conjunto de energia 5010 podem ser configurados de acordo com os ensinamentos acima. Por exemplo, o conjunto de energia 5010 pode ser configurado de uma maneira similar à unidade de carga/energia 92 mostrado na Figura 4, mas não é tão limitado. O conjunto de energia 5010 pode, dessa forma, ser acoplado mecânica e eletricamente com a extremidade proximal do conjunto de cabo 14 de uma maneira similar à unidade de carga 92.
[00139] O conjunto de energia 5010 do presente exemplo inclui um ou mais recursos que possibilitam que o mesmo detecte ou observe certas características de um dispositivo médico ao qual está conectado e ajuste sua própria configuração em uma tentativa de se tornar compatível operacionalmente com o dispositivo. Em algumas versões, o conjunto de energia 5010 inclui, também, recursos que possibilitam que o mesmo se adapte e aprenda após tentativas bem sucedidas e mal sucedidas para se tornar compatível operacionalmente com o dispositivo médico, para aumentar a probabilidade de sucesso de tentativas subsequentes com o mesmo ou diferentes dispositivos médicos. Deve-se compreender que o conjunto de energia 5010 pode ter os mesmos componentes e funcionalidades descritos acima com relação ao conjunto de energia 3100. O conjunto de energia 5010 pode ser, dessa forma, capaz de induzir um dispositivo médico (por exemplo, o instrumento 10) que o conjunto de energia 5010 é uma unidade de carga primária 92 que foi originalmente fornecido com o dispositivo médico ou que o dispositivo médico de outra forma espera ser acoplado ao dispositivo médico.
[00140] Conforme mostrado, o conjunto de energia 5010 inclui um conjunto de células de bateria 5012 que são operáveis para fornecer saída de energia através dos terminais 5014a, 5014b. As células de bateria 5012 podem ser recarregáveis ou não recarregáveis. Os terminais 5014a, 5014b podem ser fornecidos como um conjunto de contatos que são expostos através de uma porção do compartimento distal do conjunto de energia 5010 (por exemplo, similar à porção do compartimento distal 96). Os terminais 5014a, 5014b podem ser acoplados com contatos complementares de um dispositivo médico (por exemplo, contatos no conjunto de cabo 14, conjunto de cabo 2002, conjunto de trabalho 2054, etc.). Conforme será descrito com mais detalhes abaixo, os terminais 5014a, 5014b não têm polaridade predeterminada neste exemplo, de modo que a polaridade pode ser atribuída em uma base ad hoc. Em particular, o circuito inclui um conjunto de chaves 5030, 5032, 5034, 5036 que são dispostas entre os terminais 5014a, 5014b e o restante do circuito do conjunto de energia 5010. O circuito do conjunto de energia 5010 é configurado para fornecer as chaves 5030, 5034 em um estado fechado, enquanto as chaves 5032, 5036 estão em um estado aberto, a fim de fornecer os terminais 5014a, 5014b em uma primeira polaridade A. O circuito do conjunto de energia 5010 é configurado adicionalmente para fornecer as chaves 5032, 5036 em um estado fechado, enquanto as chaves 5030, 5034 estão em um estado aberto, a fim de fornecer os terminais 5014a, 5014b em uma segunda polaridade B. O conjunto de energia 5010 é operável para chavear entre estas polaridades A, B, em uma base ad hoc, de modo a tornar o conjunto de energia 5010 operável com uma variedade de conjuntos de trabalho 2054 e/ou conjuntos de cabo 14, 2002 tendo diferentes requisitos de energia. Exemplos de componentes e métodos através dos quais o conjunto de energia 5010 fornece este chaveamento de polaridade serão descritos com mais detalhes abaixo.
[00141] Em alguns exemplos, o conjunto de energia 5010 tem a capacidade em observar ou detectar certas características físicas, elétricas, eletrônicas ou outras do dispositivo médico ao qual o conjunto de energia 5010 está acoplado e ajustar (ou manter) a polaridade dos fornecer terminais de saída 5014a, 5014b consequentemente. No exemplo mostrado, o conjunto de energia 5010 é configurado para detectar as características elétricas do dispositivo médico ao qual o conjunto de energia 5010 está acoplado. O conjunto de energia 5010 inclui um conversor de tensão 5016, um conversor de corrente 5018 e um sensor 5020 posicionados para receber um sinal de retorno a partir dos terminais de saída 5014a, 5014b quando o conjunto de energia 5010 está conectado ao conjunto médico, discutido em mais detalhes abaixo. Um processador 5022 incluído no conjunto 5010 se comunica com o sensor 5020 e determina se o sinal de retorno apropriado com base no sinal de saída enviado, como se a polaridade do conjunto de energia 5010 se correlaciona à polaridade do dispositivo médico. O conjunto de energia 5010 inclui também um dispositivo de alerta 5024 que é configurado para fornecer um indicativo visual, auditivo e/ou de uma outra maneira. Vários tipos adequados de componentes que podem ser utilizados para formar o conversor de tensão 5016, o conversor de corrente 5018, o sensor 5020, o processador 5022, e o dispositivo de alerta 5024 também serão evidentes para os versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.
[00142] A Figura 27 mostra um método exemplificador que pode ser executado pelo conjunto de energia 5010. Conforme mostrado, o método inicia com um usuário conectando o conjunto de energia 5010 a um dispositivo médico bloco 5050. O conjunto de energia 5010 pode detectar esse acoplamento de acordo com os ensinamentos acima, com relação ao conjunto de energia 3100. Alternativamente, o conjunto de energia 5010 pode detectar o acoplamento do conjunto de energia 5010 ao dispositivo médico de qualquer outra forma adequada, como será evidente para os versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção. No exemplo mostrado nas Figuras 26 e 27, após o conjunto de energia 5010 detectar o acoplamento do conjunto de energia 5010 ao dispositivo médico, o conjunto de energia 5010 inicia um ciclo de requisição do dispositivo médico pelo envio de um sinal de saída para o dispositivo médico, por meio de terminais de saída 5014a, 5014b do conjunto de energia 5010 bloco 5052. Em alguns exemplos, o sinal de saída é ajustado a um primeiro nível de tensão do conversor de tensão 5016 conforme controlado pelo processador 5022, com as chaves 5030, 5032, 5034, 5036 fornecendo terminais de saída 4014s, 5014b em uma polaridade predefinida A, B. Em alguns destes exemplos, o primeiro nível de tensão é insuficiente para ligar o dispositivo médico para o uso normal; e pode ser baixo o suficiente de modo que o dispositivo médico não detecte o primeiro nível de tensão. Este primeiro nível de tensão relativamente baixo pode ser considerado uma tensão de "verificação".
[00143] O nível de tensão de sinal é aumentado bloco 5052 pelo conversor de tensão 5016, de acordo com uma entrada do processador 5022. O sensor 5020 detecta um sinal de retorno a partir dos terminais de saída 5014a, 5014b e transmite o sinal de retorno ao processador 5022. Em um exemplo, o sensor 5020 é um sensor de corrente e, portanto, detecta a corrente extraída pelo dispositivo médico. Entretanto, em outros exemplos, um sensor 5020 pode ser um tipo diferente de sensor que detecta diferentes características elétricas ou eletrônicas do sinal de retorno. No presente exemplo, o processador 5022, com base no sinal de retorno, determina se o dispositivo médico está drenando uma quantidade adequada de corrente de acordo com, por exemplo, uma operação de inicialização do dispositivo médico bloco 5054. Determinar se o dispositivo médico está drenando uma quantidade adequada de corrente baseada ao menos em parte no sinal de saída possibilita que o conjunto de energia 5010 determine se as polaridades dos terminais 5014a, 5014b e o dispositivo médico estão correlacionadas neste estágio.
[00144] Se o dispositivo médico está drenando corrente em um nível diferente do que o esperado, por exemplo, o conjunto de energia 5010 pode diminuir a saída de tensão e a resposta do monitor do dispositivo médico bloco 5056. Por outro lado, se o dispositivo médico começa a drenar corrente em um nível esperado, então o dispositivo médico é conhecido pelo conjunto de energia 5010 e o conjunto de energia 5010 inicia um perfil operacional (por exemplo, de corrente e tensão) associado ao dispositivo conhecido. No exemplo mostrado, se o conjunto de energia 5010 realizou um certo número de ciclos de requisição por exemplo, um ou mais, o conjunto de energia 5010 comutou as polaridades a partir da primeira polaridade A para a segunda polaridade B, por exemplo bloco 5058. Uma vez que a polaridade dos terminais 5014a, 5014b foi comutada, o conjunto de energia 5010 pode, então, começar um outro ciclo de requisição, iniciando no bloco 5052, pelo aumento da saída de tensão a partir do conjunto de energia 5010 ao conjunto de eixo de acionamento, conforme descrito na presente invenção. Se, entretanto, o conjunto de energia 5010 já realizou um certo número de ciclos de requisição, o conjunto de energia 5010 pode decidir não trocar a polaridade dos contatos e, ao invés disso, pode fornecer ao usuário um aviso de erro bloco 5060 e/ou suspender a operação bloco 5062. O aviso de erro pode ser fornecido por um indicativo visual, auditivo e/ou de uma outra maneira para o usuário e pode ser fornecido em um ou ambos dentre o conjunto de energia 5010 (por exemplo, por meio de dispositivo de alerta 5024) ou dispositivo médico; ou em um dispositivo conectado a um do conjunto de energia 5010 ou do dispositivo médico. O número de ciclos de requisição antes de fornecer um aviso de erro pode ser dois, de modo que o conjunto de energia 5010 tenha tentado adequadamente se conectar eletricamente ao dispositivo médico pela comutação entre a primeira e a segunda polaridade A, B. Em algumas outras versões, vários ciclos de requisição podem ser uma quantidade diferente de dois, e podem ser muito mais, conforme descrito a seguir.
[00145] Com referência novamente ao estágio mostrado no bloco 5054, se o dispositivo médico está drenando uma quantidade adequada de corrente, a operação continua e o processador 5022 pode comandar o conversor de tensão 5016 para aumentar a saída de tensão enquanto o dispositivo médico é ligado bloco 5064. Neste ponto, o processador 5022 pode iniciar o perfil de tensão e de corrente associado ao dispositivo médico bloco 5066 para iniciar a operação do dispositivo médico. O conjunto de energia 5010 pode opcionalmente observar ou detectar outras características do dispositivo médico bloco 5068 e confirmar a identidade do dispositivo médico com base nas características bloco 5070, como discutido em mais detalhes abaixo, antes de iniciar o perfil de tensão e corrente bloco 5066. Por exemplo, o conjunto de energia 5100 pode inicialmente fornecer um aumento gradual de tensão para detectar se o dispositivo médico inclui um circuito de proteção de polaridade inversa (por exemplo, um diodo) que esteja ativado.
[00146] Uma vez que a identidade do dispositivo médico é confirmada, o conjunto de energia 5010 pode iniciar subsequentemente o perfil de tensão e de corrente associado ao dispositivo médico bloco 5066. Nesse sentido, no exemplo mostrado na Figura 26, o processador 5022 pode ajustar o conversor de tensão 5016 e/ou o conversor de corrente 5018 para a operação dos níveis associados ao dispositivo médico. O perfil de tensão e de corrente associado ao dispositivo médico pode ser constante ou variável, e pode ser armazenado em uma base de dados, como uma base de dados ou outro meio de armazenamento em uma memória (não mostrado). A memória e/ou a base de dados podem estar presentes no próprio conjunto de energia 5010. Alternativa ou adicionalmente, a base de dados ou parte da base de dados pode estar em uma memória próxima ou remota e acessada de acordo com os métodos que serão evidentes aos versados na técnica. Adicional ou alternativamente, o conjunto de energia 5010 pode ser configurado para comunicar-se eletricamente (com fio, sem fio, ou de outra forma) com outras fontes de informação (por exemplo, especificações do fabricante) a fim de detectar e/ou iniciar um perfil operacional associado ao dispositivo médico.
[00147] Se a identidade do dispositivo médico não é confirmada bloco 5070, por exemplo, de modo que o conjunto de energia 5010 seja incapaz de confirmar a identidade por qualquer variedade de razões, o conjunto de energia 5010 poderá fornecer um aviso de erro bloco 5072 e suspender a operação bloco 5074. Somente a título de exemplo, o aviso de erro pode ser fornecido através de dispositivo de aviso 5024. Alternativamente, o conjunto de energia 5010 poderia retornar bloco 5056 e diminuir a saída da tensão, e comutar a polaridade dos terminais 5014a, 5014b, de acordo com o bloco 5058, e iniciar outro ciclo de requisição conforme descrito aqui (por exemplo, no bloco 5052).
[00148] Em alguns exemplos, o conjunto de energia 5010 é configurado de modo a adaptar-se no caso em que p mesmo não se conecta eletricamente adequadamente ao dispositivo médico; por exemplo, onde a polaridade inicial da polaridade dos terminais 5014a, 5014b não complementa a polaridade do dispositivo médico. Nesse sentido, ainda com referência à Figura 27, o conjunto de energia 5010 pode coletar e armazenar certas informações bloco 5076 se o dispositivo médico é determinado como sendo a corrente de drenagem em um nível diferente do que o esperado por exemplo, no bloco 5054, por exemplo, ou após a identidade do dispositivo não ser confirmada (por exemplo, no bloco 5070), ou em outros estágios do ciclo de requisição. Nesse sentido, conforme mostrado no bloco 5076, o conjunto de energia 5010 pode opcionalmente coletar e armazenar a resposta do dispositivo para o sinal de saída do conjunto de energia 5010. De modo similar, o conjunto de energia 5010 (adicional ou alternativamente) pode opcionalmente coletar e armazenar as características detectadas ou observadas do dispositivo médico, como aquelas características aqui descritas ou outras características. Embora o fluxograma mostre que a coleta e o armazenamento de informações ocorrem se a identidade do dispositivo médico não for confirmada (por exemplo, blocos 5070, 5076), tais informações podem também ser coletadas e armazenadas quando a identidade do dispositivo médico é confirmada no bloco 5070, ou se o dispositivo médico é uma corrente de drenagem em um nível esperado bloco 5054. Em outras palavras, o conjunto de energia 5010 pode coletar e armazenar informação se é capaz ou não de se conectar eletricamente ao dispositivo médico em qualquer ponto durante um ciclo de requisição.
[00149] O conjunto de energia 5010 pode usar a informação armazenada em uma tentativa subsequente de correlacionar a polaridade e/ou outras características do dispositivo médico ao qual o mesmo está conectado. Pode armazenar as informações do dispositivo médico ou de outro dispositivo para uso próprio posterior ou para outros conjuntos de energia 5010, ou ambos. Se usar a informação em uma tentativa subsequente de correlacionar a polaridade do dispositivo médico, o conjunto de energia 5010 pode desligar o dispositivo médico bloco 5078 e, subsequentemente, ligar o dispositivo médico bloco 5080 e iniciar um outro ciclo de requisição, por exemplo, bloco 5052. Em alguns exemplos, ligar e desligar o dispositivo pode possibilitar que o software e/ou os algoritmos no interior do conjunto de energia 5010 (por exemplo, no processador 5022, etc) se adaptem e atualizem, de modo a tentar se correlacionar com o dispositivo médico.
[00150] Em alguns exemplos, a(s) etapa(s) de coleta e armazenamento de tais informações pode(m) ser realizada(s) com o uso de uma memória (não mostrada) no conjunto de energia 5010 em si, que então pode transmitir para as partes como o projeto do conjunto de energia 5010 e o fabricante. Por exemplo, a informação pode ser transmitida de volta para um sistema centralizado uma vez que o conjunto de energia 5010 está acoplado, por exemplo, a uma estação de recarga/ancoragem. Somente a título de exemplo, a estação de recarga/ancoragem pode estar em comunicação com um servidor centralizado ou outros componentes de um sistema de processamento por meio da internet, por meio de uma rede privada, por meio de uma rede de celular, e/ou por meio de quaisquer outros meios adequados. As informações coletadas do conjunto de energia 5010 podem ser usadas para aperfeiçoar o desempenho do conjunto de energia específico 5010. Além disso ou alternativamente, a informação pode ser usada para melhorar o desempenho de outros conjuntos de energia existentes 5010 e/ou conjuntos 5010 produzidos subsequentemente. A informação pode ser armazenada e usada em quaisquer softwares ou algoritmos utilizados em um conjunto de energia 5010 como um dos exemplos aqui descritos; ou de alguma outra maneira. Nos casos em que a informação é recebida por uma estação central, a informação pode ser transmitida a partir de um processador central ou base de dados para outros conjuntos de energia 5010 de qualquer maneira adequada, como será evidente para os versados na técnica.
[00151] Em um outro exemplo, com referência à Figura 28-1, em adição ou em alternativa para a detecção de características de um sinal do controlador de um dispositivo médico, um ciclo de requisição de conjunto de energia 5010 pode incluir detecção de certas características do dispositivo médico. Por exemplo, uma vez que o conjunto de energia 5010 está conectado ao dispositivo médico bloco 5100, o conjunto de energia 5010 pode ser configurado para detectar outras características ou propriedades elétricas, mecânicas e/ou eletrônicas do dispositivo médico bloco 4012. Por exemplo, o conjunto de energia 5010 pode ser configurado para detectar outras características elétricas do dispositivo médico como a resistência interna. Além disso ou em alternativa, o conjunto de energia 5010 pode incluir um ou mais sensores de indutância configurados para detectar a presença de elementos metálicos adjacentes no dispositivo médico, quando o conjunto de energia 5010 está conectado ou adjacente ao dispositivo médico. Portanto, o(s) sensor(es) de indutância pode(m) detectar a presença (ou a ausência dos mesmos) e/ou a localização dos contatos metálicos, por exemplo, do dispositivo médico e determinar que este está conectado a um dispositivo particular conhecido. Outros sensores podem ser empregados para detectar as características físicas (por exemplo, formato, tamanho, etc.) da área do receptáculo do dispositivo médico que recebe o conjunto de energia 5010. Por exemplo, o conjunto de energia 5010 poderia incluir chaves ou sensores para detectar recursos mecânicos ou outros da área do receptáculo ou outras porções do dispositivo médico. Adicional ou alternativamente, o conjunto de energia 5010 poderia incluir leitores de código de barras, identificação por radiofrequência, ou outros dispositivos ou sensores elétricos ou eletrônicos que poderiam ser usados para identificar ao menos algumas das características do dispositivo médico ou outras porções do dispositivo médico.
[00152] Em alguns destes exemplos, ainda com referência à Figura 28-1, o conjunto de energia 5010 pode acessar uma base de dados de características de dispositivos médicos conhecidos (por exemplo, conjuntos de trabalho de dispositivos médicos conhecidos) e comparar a característica detectada com as características dos dispositivos médicos conhecidos, para determinar quais dispositivos médicos possíveis se encontram conectados bloco 5104. A base de dados pode ser armazenada ou incluída em uma memória no conjunto de energia 5010 em si. Alternativa ou adicionalmente, a base de dados ou parte da base de dados pode estar em uma localização próxima ou remota e acessada de acordo com os métodos que serão evidentes para os versados na técnica. A base de dados pode incluir características físicas, elétricas, eletrônicas e outras de dispositivos médicos conhecidos, ou pode ser uma coleção de diferentes características físicas, elétricas, eletrônicas ou outras, que podem ser ou não associadas a um dispositivo médico específico conhecido. Por exemplo, a base de dados pode ter tensão, taxa de amperagem, polaridade, localização física dos contatos e outras várias informações sobre diversos dispositivos médicos aos quais o conjunto de energia 5010 pode estar conectado.
[00153] Uma vez que a identidade do dispositivo é confirmada bloco 5106, a polaridade dos terminais 5014a, 5014b pode ser mantida ou ajustada pelas chaves 5030, 5032, 5034, 5036, de acordo com a polaridade presumida do dispositivo médico ao qual o conjunto de energia 5010 julga estar conectado bloco 5108. Em alguns exemplos, os contatos elétricos dos mesmos são movidos fisicamente com o objetivo de alinhar adequadamente os contatos da bateria com os contatos do dispositivo médico. Alternativamente, a polaridade dos terminais 5014a, 5014b pode ser comutada por chaves 5030, 5032, 5034, 5036. Se a identidade do dispositivo médico não é confirmada no bloco 5106, por exemplo, de modo que o conjunto de energia 5010 seja incapaz de confirmar a identidade por qualquer variedade de razões, o conjunto de energia 5010 poderia fornecer um aviso de erro bloco 5110 por exemplo, através do dispositivo de aviso 5024 e suspender a operação bloco 5112. Alternativamente, o conjunto de energia 5010 poderia retornar bloco 5056 e diminuir a saída da tensão, e comutar a polaridade dos terminais 5014a, 5014b, de acordo com o bloco 5108, e iniciar outro ciclo de requisição conforme descrito aqui (por exemplo, no bloco 5052).
[00154] Uma vez que a polaridade dos terminais 5014a, 5014b foi comutada, o conjunto de energia 5100 pode, então, começar um outro ciclo de requisição, iniciando no bloco 5052 da Figura 28-2, começando e aumentando da saída de tensão a partir do conjunto de energia 5010 para o dispositivo médico, conforme aqui descrito com respeito à Figura 27. O ciclo de requisição mostrado na Figura 28-2 é substancialmente idêntico ao ciclo de requisição mostrado na Figura 27, exceto que o ciclo de requisição da Figura 28-2 pode ser precedido pelo ciclo de requisição inicial descrito e mostrado na Figura 28-1, iniciando no bloco 5102, por exemplo. Portanto, os blocos representando etapas iguais ou similares são marcados com os mesmos números de referência. Notavelmente, no bloco 5058', a polaridade do dispositivo, ao invés da bateria, é comutada (vide bloco 5058, Figura 27). Além disso, em um exemplo, se o conjunto de energia 5010 é incapaz de confirmar a identidade do dispositivo médico bloco 5106, o conjunto de energia 5010 pode saltar a etapa de ajuste da polaridade bloco 5108 e iniciar o ciclo de requisição iniciando no bloco 5052.
[00155] Ainda com referência às Figuras 28-1 e 28-2, quando a detecção de qualquer uma das características dos sensores acima mencionados ou outras, o conjunto de energia 5010 pode coletar e armazenar qualquer informação com relação à resposta e/ou características do dispositivo médico e se comunicar com a base de dados para adicionar as características observadas do dispositivo médico à base de dados em vários momentos durante o ciclo de requisição (por exemplo, blocos 5114, 5116, 5118, 5120). O armazenamento e a coleta de tal informação podem ser da mesma maneira ou similar, conforme a coleta de informações e/ou dados mostrados e descritos em relação ao método mostrado na Figura 27. Por exemplo, se o conjunto de energia 5010 não tiver êxito em se conectar eletricamente de modo adequado ao dispositivo médico por qualquer motivo, ou se o conjunto de energia 5010 tiver êxito em conectar eletricamente de modo adequado ao dispositivo médico, o conjunto de energia 5010 pode coletar e armazenar diferentes características que foram detectadas durante uma tentativa inicial de se conectar.
IV. Recursos de processamento de energia alternativos exemplificadores do dispositivo médico
[00156] A Figura 29 mostra um diagrama de circuito esquemático de um dispositivo médico alternativo exemplificador 6010 que inclui recursos que possibilitam que seja usado com uma variedade de conjuntos de baterias ou outros dispositivos de energia. Em alguns exemplos, o dispositivo 6010 pode ser similar ao instrumento cirúrgico 10 mostrado na Figura 1, mas não é tão limitado. Conforme mostrado na Figura 29, o dispositivo 6010 é mostrado esquematicamente para ser conectado a um conjunto de baterias ou conjunto de energia 6012, que pode ter características por exemplo, como polaridade que são inicialmente desconhecidas para o dispositivo 6010. O dispositivo 6010 inclui um ou mais recursos que possibilitam detectar ou observar certas características do conjunto de energia 6012 e ajustar a sua própria configuração em uma tentativa de tornar-se compatível com o conjunto de energia 6012. Conforme mostrado, esses recursos são fornecidos em um conjunto de trabalho 6014 de um dispositivo médico 6010, como o conjunto de trabalho 2054 (Figura 15) aqui descrito. Entretanto, esses recursos podem ser fornecidos em, por exemplo, porções diferentes de um dispositivo médico 6010, como um conjunto de cabo (por exemplo, conjunto de cabo 2002 (Figuras 12-1, 12-2 e 13)), ou qualquer porção de um corpo de um dispositivo médico aqui descrito. Além disso, o dispositivo 6010, em alguns exemplos, inclui recursos para possibilitar que se adapte e aprenda após tentativas bem-sucedidas e mal sucedidas para tornar-se operacionalmente compatível com o conjunto de energia 6012 de modo a aumentar a probabilidade de sucesso das tentativas subsequentes com os mesmos, similares ou diferentes conjuntos de energia 6012.
[00157] Nesse sentido, o conjunto de trabalho 6014 inclui uma interface 6015 que tem uma entrada de energia 6016 que é configurada para ser conectada e receber energia de uma interface 6017 do conjunto de energia 6012 mostrado na Figura 29, através dos terminais 6018a, 6018b. Os terminais 6018a, 6018b podem ser fornecidos como um conjunto de contatos que são expostos através de uma porção do compartimento distal do conjunto de trabalho 6014. Os terminais 6018a, 6018b podem, dessa forma, ser acoplados aos contatos complementares de um conjunto de energia 6012 (por exemplo, contatos de conjunto de energia 90). Conforme será descrito com mais detalhes abaixo, os terminais 6018a, 6018b não têm polaridade predeterminada neste exemplo, de modo que a polaridade pode ser atribuída em uma base ad hoc. Em particular, o circuito inclui um conjunto de chaves 6020, 6022, 6024, 6026 que são dispostas entre os terminais 6018a, 6018b e o restante do circuito do conjunto de trabalho 6014. O circuito do conjunto de trabalho 6014 é configurado para fornecer as chaves 6020, 6024 em um estado fechado, enquanto as chaves 6022, 6026 estão em um estado aberto, a fim de fornecer os terminais 6018a, 6018b em uma primeira polaridade A. O circuito do conjunto de trabalho 6014 é configurado adicionalmente para fornecer as chaves 6022, 6026 em um estado fechado, enquanto as chaves 6020, 6024 estão em um estado aberto, a fim de fornecer os terminais 6018a, 6018b em uma segunda polaridade B. O conjunto de trabalho 6014 é operável para comutar entre estas polaridades A, B, em uma base ad hoc, de modo a tornar o conjunto de trabalho 6014 operável com uma variedade de conjuntos de energia (por exemplo, 90, 6012) tendo diferentes polaridades. Alternativamente, o conjunto de trabalho 6014 pode utilizar uma ponte de diodos (não mostrada) que possibilita que o conjunto de trabalho 6014 seja compatível com os conjuntos de energia (por exemplo, 90, 6012) tendo qualquer orientação de polaridade. Exemplos de componentes e métodos, através dos quais o conjunto de trabalho 6014 fornece comutação de polaridade por meio das chaves 6020, 6022, 6024, 6026 serão descritos com mais detalhes abaixo.
[00158] No exemplo mostrado, o conjunto de trabalho 6014 do dispositivo médico 6010 é configurado para detectar as características elétricas do conjunto de energia 6012 que está conectado ao dispositivo 6010. Nesse sentido, o dispositivo 6010 inclui um sensor 6018 que é operável para detectar ao menos uma característica do dispositivo de energia 6012. Na modalidade mostrada, o sensor 6018 é um dispositivo de detecção de polaridade 6018 que é operável para detectar a polaridade do conjunto de energia 6012 que está conectado ao conjunto de trabalho 6014.
[00159] A Figura 30 mostra um método exemplificador que pode ser executado pelo dispositivo médico 6010. Conforme mostrado, o método começa com um usuário conectando o conjunto 6012 ao dispositivo 6010 bloco 6150. O dispositivo médico 6010 pode detectar esse acoplamento de acordo com os ensinamentos acima, com relação ao conjunto de energia 3100. Alternativamente, o dispositivo médico 6010 pode detectar o acoplamento do conjunto de energia 6012 ao dispositivo médico 6010 de qualquer outra forma adequada, como será evidente para os versados na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção. No exemplo mostrado nas Figuras 29 e 30, após o dispositivo médico 6010 detectar o acoplamento do conjunto de energia 6012 ao dispositivo médico 6010, o conjunto de trabalho 6014 inicia um ciclo de requisição bloco 6152, através da detecção e/ou observação da polaridade do conjunto de energia 6012 com o dispositivo de detecção de polaridade 6018, por exemplo. Se a polaridade do conjunto de energia 6012 corresponde à polaridade do conjunto de trabalho 6014 bloco 6154, o conjunto de trabalho 6014 é ligado bloco 6156. Após ligar, o dispositivo médico 6010 pode determinar se ainda existe uma correspondência entre as polaridades do dispositivo 6010 e do conjunto de energia 6012 bloco 5158 e, então, iniciar um perfil de tensão e corrente associado ao dispositivo 6010 de modo a operar o conjunto de trabalho 6014 bloco 6160. O perfil de tensão e a corrente associado ao conjunto de trabalho 6014 pode ser constante ou variável, e pode ser armazenado em uma base de dados, como uma base de dados ou outro meio de armazenamento em uma memória (não mostrado). A memória pode estar presente sobre ou no interior do dispositivo 6010. Alternativamente ou adicionalmente, a base de dados ou parte da base de dados pode estar em uma memória próxima ou remota e acessada de acordo com os métodos que serão evidentes para os versados na técnica. Adicional ou alternativamente, o conjunto de trabalho 6014 ou conjunto de energia 6012 podem ser configurados para comunicar-se eletricamente (com fio, sem fio, ou de outra forma) com outras fontes de informação (por exemplo, especificações do fabricante) a fim de detectar e/ou iniciar um perfil operacional associado ao conjunto de trabalho 6014.
[00160] Em alguns exemplos, após a energização, mas antes (ou durante) o início do perfil de tensão e corrente por exemplo, o bloco 6160, o conjunto de trabalho 6014 pode opcionalmente observar ou detectar ao menos uma característica física, elétrica, eletrônica ou outra do conjunto de energia 6012, incluindo a resposta do conjunto de energia 6012 ao conjunto de trabalho 6014 que está sendo energizado bloco 6166. O conjunto de trabalho 6014 pode, então, coletar e armazenar essa informação bloco 6168. Em alguns exemplos, o conjunto de trabalho 6104 tem a capacidade para observar ou detectar outras determinadas características físicas, elétricas, eletrônicas ou outras do conjunto de energia 6012 ao qual está conectado e ajustar ou manter a polaridade dos terminais 6018a, 6018b consequentemente. Por exemplo, o conjunto de trabalho 6014 pode ser configurado para detectar outras características elétricas do conjunto de energia 6012 como resistência interna, por exemplo. Além disso ou em alternativa, o dispositivo 6010 pode incluir um ou mais sensores de indutância configurados para detectar elementos metálicos adjacentes na interface 6017 do conjunto de energia 6012 quando o conjunto de energia 6012 está conectado ao conjunto de trabalho 6014 ou em posição adjacente. Portanto, o(s) sensor(es) de indutância pode(m) detectar a presença (ou a ausência dos mesmos) e/ou a localização dos contatos metálicos, por exemplo, do conjunto de energia 6012; e determinar que está conectado a um conjunto de energia particular conhecido 6012. Outros sensores podem ser empregados para detectar as características físicas (por exemplo, formato, tamanho, etc.) do corpo do conjunto de energia 6012, por exemplo. Por exemplo, o conjunto de trabalho 6014 pode incluir chaves ou sensores para detectar características mecânicas ou outras do corpo do conjunto de energia 6012. Adicional ou alternativamente, o conjunto de trabalho 6014 pode incluir leitores de código de barras, identificação por radiofrequência, ou outros dispositivos ou sensores elétricos ou eletrônicos que poderiam ser usados para identificar ao menos algumas das características do conjunto de energia 6012.
[00161] Novamente com referência ao bloco 6154 da Figura 30, se a polaridade do conjunto de energia 6012 não corresponder à polaridade do conjunto de trabalho 6014, a polaridade dos terminais 6018a, 6018b é comutada bloco 6170 e a resposta do conjunto de trabalho 6014 ou outras características detectadas do conjunto de energia 6012 podem ser coletadas e armazenadas bloco 6171 em uma memória. Em alguns exemplos, os contatos elétricos dos terminais 6018a, 6018b do conjunto de trabalho 6014 são movidos fisicamente com o objetivo de alinhar adequadamente os contatos do conjunto de trabalho 6014 com os contatos do conjunto de energia 6012. Alternativamente, a polaridade dos terminais 6018a, 6018b pode ser comutada por chaves 6020, 6022, 6024, 6026. Uma vez que a polaridade dos terminais 6018a, 6018b foi comutada, o conjunto de trabalho 6014 pode, então, começar um outro ciclo de requisição, iniciando no bloco 6152, pela observação da polaridade do conjunto de energia 6012 conforme anteriormente descrito neste documento. Se, entretanto, o conjunto de trabalho 6014 já realizou um certo número de ciclos de requisição, o dispositivo 6010 pode não comutar a polaridade dos terminais 6018a, 6018b, conforme mostrado no bloco 6170 e, ao invés disso, pode fornecer um aviso de erro ao usuário bloco 6172 e/ou suspender a operação bloco 6174. O aviso de erro pode ser fornecido por um indicativo visual, auditivo e/ou de uma outra maneira para o usuário e pode ser fornecido em um ou ambos dentre o conjunto de energia 6012 ou o conjunto de trabalho 6014; ou um dispositivo conectado a um do conjunto de energia 6012 ou do conjunto de trabalho 6014. O número de ciclos de requisição antes de fornecer um aviso de erro pode ser dois, de modo que o conjunto de trabalho 6014 tenha tentado adequadamente se conectar eletricamente ao conjunto de energia 6012 pela comutação entre a primeira e a segunda polaridade. Entretanto, o número de ciclos de requisição pode ter quantidades diferentes além de dois, e pode ser muito maior.
[00162] Em alguns exemplos, o conjunto de trabalho 6014 está configurado para se adaptar no caso de não poder se ligar eletricamente de modo adequado ao conjunto de energia 6012 por exemplo, onde o conjunto de trabalho 6014 não tem êxito no alinhamento da polaridade dos seus contatos com a polaridade dos contatos do conjunto de energia 6012. Embora o fluxograma mostre que a coleta e o armazenamento de informação ocorrem nos blocos 6171 e 6168, em outros exemplos essas informações podem também ser coletadas e armazenadas em outros momentos durante, antes ou depois do ciclo de requisição. Além disso, o conjunto de trabalho 6014 pode coletar e armazenar informação se é capaz ou não de se conectar eletricamente ao conjunto de energia 6012 em qualquer ponto durante um ciclo de requisição. O conjunto de trabalho 6014 opcionalmente pode transmitir as informações armazenadas para uma base de dados para adicionar as características observadas do conjunto de energia 6012 para a base de dados em vários momentos durante o ciclo de requisição.
[00163] O conjunto de trabalho 6014 pode usar as informações armazenadas em uma tentativa subsequente de corresponder à polaridade do conjunto de energia 6012 ao qual é conectado. O conjunto de trabalho pode armazenar as informações do conjunto de energia 6012 para uso posterior para si próprio ou outros conjuntos de energia 6012, ou ambos. Se usar a informação em uma tentativa de corresponder à polaridade do conjunto de energia 6012, o conjunto de trabalho 6014 pode desligar e posteriormente ligar e iniciar outro ciclo de requisição, por exemplo, bloco 6152. Em alguns exemplos, ligar e desligar o conjunto de trabalho 6014 pode possibilitar que o software e/ou os algoritmos no interior do conjunto de trabalho 6014 por exemplo, em um processador se adapte e atualize, de modo a tentar se correlacionar com o conjunto de energia 6012. Em alguns exemplos, a(s) etapa(s) de coleta e armazenamento de tais informações pode(m) ser realizada(s) com o uso de uma memória no conjunto de trabalho 6014 em si, que então pode transmitir para as partes como o projetista e o fabricante do dispositivo. A informação pode ser armazenada e usada em quaisquer softwares ou algoritmos utilizados em um conjunto de trabalho 6014 como um dos exemplos aqui descritos. Adicional ou alternativamente, a informação pode ser transmitida para um processador central ou a uma base de dados que pode comunicar essa e outras informações a outros dispositivos que serão compreendidos por aqueles versados na técnica.
V. Outros componentes
[00164] Deve-se compreender que quaisquer exemplos aqui descritos podem incluir diversos outros recursos além de, ou substituindo os, recursos descritos acima. Somente a título de exemplo, quaisquer dos exemplos aqui descritos podem também incluir um ou mais dos diversos recursos apresentados em qualquer uma das diversas referências incorporadas para fins de referência na presente invenção.
[00165] Deve-se compreender que qualquer um ou mais dos ensinamentos, expressões, modalidades, exemplos, etc. aqui descritos podem ser combinados com qualquer um ou mais dos outros ensinamentos, expressões, modalidades, exemplos, etc. que são descritos na presente invenção. Os ensinamentos, expressões, modalidades, exemplos, etc. descritos acima não devem, portanto, ser vistos isolados uns dos outros. Várias maneiras adequadas pelas quais os ensinamentos da presente invenção podem ser combinados, se tornarão prontamente evidentes para as pessoas comumente versadas na técnica tendo em vista dos ensinamentos da presente invenção. Essas modificações e variações são destinadas a serem incluídas no escopo das reivindicações anexas.
[00166] Deve-se compreender que qualquer patente, publicação, ou outro material de revelação tidos como incorporados à presente invenção a título de referência, total ou parcialmente, estão incorporados à presente invenção somente na medida em que o material incorporado não entrar em conflito com as definições, declarações ou outro material revelado apresentados nesta revelação. Desse modo, e na medida em que for necessário, a revelação como explicitamente aqui apresentada substitui qualquer material conflitante incorporado à presente invenção a título de referência. Qualquer material, ou porção do mesmo, tido como aqui incorporado a título de referência, mas que entre em conflito com as definições, declarações, ou outros materiais de revelação existentes aqui apresentados estará aqui incorporado apenas na medida em que não haja conflito entre o material incorporado e o material de revelação existente.
[00167] As versões descritas acima podem ser projetadas para serem descartadas após um único uso ou podem ser projetadas para serem usadas múltiplas vezes. As versões podem, em qualquer um ou em ambos os casos, ser recondicionadas para reutilização após ao menos uma utilização. O recondicionamento pode incluir qualquer combinação das etapas de desmontagem do dispositivo, seguida de limpeza ou substituição de peças específicas e a subsequente remontagem. Especificamente, algumas versões do dispositivo podem ser desmontadas em qualquer número de peças particulares ou partes do dispositivo podem ser seletivamente substituídas ou removidas em qualquer combinação. Com a limpeza e/ou substituição de partes particulares, algumas versões do dispositivo podem ser remontadas para uso subsequente em uma instalação de recondicionamento ou por um usuário imediatamente antes de um procedimento cirúrgico. Os versados na técnica compreenderão que o recondicionamento de um dispositivo pode usar uma variedade de técnicas de desmontagem, limpeza/substituição e remontagem. O uso de tais técnicas e o dispositivo recondicionado resultante estão dentro do escopo do presente pedido.
[00168] Apenas a título de exemplo, as versões aqui descritas podem ser esterilizadas antes e/ou depois de um procedimento. Em uma técnica de esterilização, o dispositivo é colocado em um recipiente fechado e vedado, como um saco plástico ou de TYVEK. O recipiente e o dispositivo podem então ser colocados em um campo de radiação, como radiação gama, raios X ou elétrons de alta energia, que pode penetrar no recipiente. A radiação pode exterminar bactérias no dispositivo e no recipiente. O dispositivo esterilizado pode, então, ser guardado em um recipiente estéril para uso posterior. O dispositivo pode também ser esterilizado com o uso de qualquer outra técnica conhecida, incluindo, mas não se limitando a, radiação beta ou gama, óxido de etileno ou vapor d'água.
[00169] Tendo mostrado e descrito várias modalidades da presente invenção, outras adaptações dos métodos e sistemas descritos na presente invenção podem ser realizadas por meio de modificações adequadas por uma pessoa comumente versada na técnica sem se afastar do escopo da presente invenção. Várias dessas possíveis modificações foram mencionadas, e outras se tornarão evidentes àqueles versados na técnica. Por exemplo, os exemplos, modalidades, geometria, materiais, dimensões, proporções, etapas e similares discutidos acima são ilustrativos e não são obrigatórios. Consequentemente, o escopo da presente invenção deve ser considerado de acordo com os termos das reivindicações a seguir e entende-se que o mesmo não está limitado aos detalhes da estrutura e operação mostrados e descritos no relatório descritivo e nos desenhos.

Claims (14)

1. Método para operar um dispositivo médico, caracterizado pelo fato de que compreende: (a) conectar um conjunto de baterias secundário (3100) ao dispositivo médico, em que o conjunto de baterias secundário (3100) inclui um processador (3116) configurado para emular pelo menos uma característica elétrica de um conjunto de baterias primário (92) com pelo menos uma característica elétrica diferente do conjunto de baterias secundário (3100), em que o conjunto de baterias secundário (3100) é usado para substituir o conjunto de baterias primário (92) fornecida com o dispositivo médico (10); (b) receber uma entrada de interrogação do dispositivo médico (10) com o processador (3116) do conjunto de baterias secundário (3100); (c) salvar a entrada de interrogação; (d) transmitir a entrada de interrogação salva para um banco de dados remoto de entradas de interrogação armazenadas; (e) enviar uma saída de resposta à interrogação a partir do processador (3116) para o dispositivo médico, em que a saída de resposta emula uma saída de resposta esperada associada a pelo menos uma característica elétrica diferente do conjunto de baterias primário; e (f) iniciar um perfil operacional associado ao dispositivo médico, em que o método ainda compreende: acessar o banco de dados remoto; e atualizar o software e/ou um algoritmo do processador (3116) do conjunto de baterias secundário com base em pelo menos uma das entradas de interrogação salvas.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende: (a) remover o conjunto de baterias secundário do dispositivo médico; (b) acoplar o conjunto de baterias secundário a uma estação de ancoragem para carregar o conjunto de baterias secundário, em que a entrada de interrogação armazenada é transmitida através da estação de ancoragem.
3. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo fato de que ainda compreende acessar uma base de dados de entradas de interrogação armazenadas para determinar como responder à entrada de interrogação.
4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o envio de uma resposta à interrogação compreende adicionalmente enviar um sinal que inclui pelo menos uma característica de resposta esperada, em que pelo menos uma característica de resposta esperada é escolhida do grupo que consiste em: resistência, tensão, corrente e carga.
5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que ainda compreende indicar um erro a um usuário quando o conjunto de baterias secundário é incapaz de enviar uma saída de resposta esperada.
6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que ainda compreende atualizar o software e/ou algoritmo do conjunto de baterias secundário quando o conjunto de baterias secundário for incapaz de enviar uma saída de resposta que emule a pelo menos uma característica elétrica diferente.
7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a saída de resposta emula uma resistência em série eficaz esperada RS associada ao conjunto de baterias primário.
8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o envio de uma saída de resposta à interrogação originada do processador para o dispositivo médico compreende adicionalmente fornecer uma tensão de carga VL associada ao conjunto de baterias primário, sendo que VL = VRL/(RS + RL), onde RL representa uma resistência de carga do conjunto de baterias primário.
9. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que ainda compreende a etapa de ligar e desligar o dispositivo médico antes da etapa de atualizar o software e/ou o algoritmo do processador do conjunto de baterias.
10. Conjunto de baterias secundário (3100) que compreende: (a) uma bateria (3102); (b) uma interface elétrica configurada para acoplar eletricamente a bateria a uma interface elétrica de um dispositivo médico; (c) um processador (3116); (d) um sensor (3110) configurado para receber um sinal de entrada vindo da interface elétrica; (e) memória para salvar o sinal de entrada (f) um regulador (3106) configurado para regular pelo menos uma característica de um sinal elétrico transmitido da bateria para a interface; em que o sensor é configurado para transmitir pelo menos o sinal de entrada para o processador; em que o processador é configurado para comandar o regulador para regular a pelo menos uma característica de um sinal elétrico transmitido da bateria para a interface para emular pelo menos uma característica elétrica de um conjunto de baterias primário (92) que é diferente de uma característica elétrica do conjunto de baterias secundário, em que a bateria secundária (3100) pode ser usada para substituir o conjunto de baterias primário (92) fornecido com um dispositivo médico (10); caracterizado pelo fato de que o conjunto de baterias secundário está configurado para transmitir o sinal de entrada salvo para um banco de dados remoto de sinais de entrada armazenados, e o conjunto de baterias secundário está configurado para acessar o banco de dados remoto e atualizar o software e/ou um algoritmo do processador com base no sinal de entrada.
11. Conjunto de baterias secundário, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o processador é configurado para comandar o regulador para regular uma tensão do sinal elétrico transmitido da bateria à interface para emular a resistência interna do conjunto de baterias primário.
12. Conjunto de baterias secundário, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma característica elétrica do conjunto de baterias primário é uma resistência interna do conjunto de baterias primário.
13. Conjunto de baterias secundário, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um transistor NPN de passagem (3108) entre o regulador e a interface configurado para emular uma impedância de saída do conjunto de baterias primário.
14. Conjunto de baterias secundário, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende um transistor NPN de passagem (3108) configurado para regular a impedância do sinal elétrico transmitido da bateria para a interface; em que o regulador é um regulador de tensão configurado para regular a tensão de um sinal elétrico transmitido da bateria para a interface, e a pelo menos uma característica de um sinal elétrico transmitido da bateria para a interface é a tensão do sinal elétrico transmitido da bateria para a interface.
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