BR112018006256B1

BR112018006256B1 - Método de geração de formas de onda de sinal elétrico por um gerador e gerador para gerar formas de onda de sinal elétrico

Info

Publication number: BR112018006256B1
Application number: BR112018006256-1A
Authority: BR
Inventors: Eitan T. Wiener; David C. Yates
Original assignee: Ethicon Llc
Priority date: 2015-09-30
Filing date: 2016-09-26
Publication date: 2023-01-24
Also published as: MX2018003941A; EP3355816A1; JP2018536442A; WO2017058695A1; BR112018006301B1; EP3355816B1; WO2017058697A1; BR112018006301A2; JP2018529455A; CN108289704B; CN108289706A; CN108289704A; BR112018006256A2; EP3355818A1; JP6921812B2; JP2018529451A; MX2018003943A; WO2017058696A1; EP3355819A1; MX2018003942A

Abstract

GERADOR PARA GERAÇÃO DIGITAL DE FORMAS DE ONDA DE SINAL ELÉTRICO PARA INSTRUMENTOS CIRÚRGICOS ULTRASSÔNICOS E ELETROCIRÚRGICOS. É revelado um método para geração de formas de onda de sinal elétrico por um gerador. O gerador inclui um circuito de processamento digital, um circuito de memória em comunicação com o circuito de processamento digital, sendo que o circuito de memória define uma tabela de consulta, um circuito de síntese digital em comunicação com o circuito de processamento digital e o circuito de memória, e um circuito conversor digital para analógico (DAC - digital-to-analog converter). O método inclui armazenar, pelo circuito de processamento digital, pontos de fase de uma forma de onda de sinal elétrico digital na tabela de consulta definida pelo circuito de memória, sendo a forma de onda de sinal elétrico digital representada por um número predeterminado de pontos de fase, sendo que o número predeterminado de pontos de fase define um formato de onda predeterminado. Receber, pelo circuito de síntese digital, um sinal de clock. Recuperar, pelo circuito de processamento digital, um ponto de fase da tabela de consulta. Converter, pelo circuito de processamento digital, o ponto de fase recuperado em um sinal analógico.

Description

PRIORIDADE

[001] Este pedido reivindica o benefício do pedido provisório U.S. n° de série 62/235.260, intitulado "GENERATOR FOR PROVIDING COMBINED RADIO FREQUENCY AND ULTRASONIC ENERGIES", depositado em 30 de setembro de 2015, do pedido provisório U.S. número de série 62/235.368, intitulado "CIRCUIT TOPOLOGIES FOR GENERATOR", depositado em 30 de setembro de 2015 e do pedido provisório U.S. número de série 62/235.466, intitulado "SURGICAL INSTRUMENT WITH USER ADAPTABLE ALGORITHMS", depositado em 30 de setembro de 2015, cujos conteúdos estão aqui incorporados a título de referência em sua totalidade.

CAMPO DA TÉCNICA

[002] A presente invenção refere-se, de modo geral, a sistemas cirúrgicos ultrassônicos, sistemas eletrocirúrgicos e sistemas combinados eletrocirúrgicos/ultrassônicos para realizar procedimentos cirúrgicos como coagulação, cauterização e/ou corte de tecido. Em particular, a presente invenção está relacionada a algoritmos customizados para realização de tais procedimentos baseados no tipo de tecido a ser tratado. Mais particularmente, a presente invenção refere-se a um gerador que gera digitalmente formas de onda de sinal elétrico para instrumentos cirúrgicos utilizados para a realizar tais procedimentos. As formas de onda de sinal elétrico são armazenadas em uma tabela de consulta.

ANTECEDENTES

[003] Instrumentos cirúrgicos ultrassônicos estão encontrando aplicações cada vez mais amplamente disseminadas em procedimentos cirúrgicos em virtude das características de desempenho únicas desses instrumentos. Dependendo das configurações específicas do instrumento e dos parâmetros operacionais específicos, os instrumentos cirúrgicos ultrassônicos podem substancialmente fornecer simultaneamente corte e hemostasia por coagulação, minimizando, desejavelmente, trauma ao paciente. A ação cortante é tipicamente realizada por um atuador de extremidade, ou ponta de lâmina, na extremidade distal do instrumento, que transmite energia ultrassônica ao tecido colocado em contato com o atuador de extremidade. Instrumentos ultrassônicos dessa natureza podem ser configurados para uso cirúrgico aberto, procedimentos cirúrgicos endoscópicos ou laparoscópicos, incluindo procedimentos assistidos por robôs.

[004] Alguns instrumentos cirúrgicos utilizam energia ultrassônica para ambos, corte preciso e coagulação controlada. A energia ultrassônica corta e coagula mediante a vibração de uma lâmina em contato com tecido. Vibrando em altas frequências (por exemplo, 55.500 vezes por segundo), a lâmina ultrassônica desnatura a proteína presente nos tecidos para formar um coágulo pegajoso. A pressão exercida sobre o tecido pela superfície da lâmina achata os vasos sanguíneos e permite que o coágulo forme um selo hemostático. A precisão do corte e da coagulação é controlada pela técnica do cirurgião e através do ajuste do nível de energia, do gume da lâmina, da tração do tecido e da pressão da lâmina.

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

[006] A energia elétrica aplicada por um dispositivo eletrocirúrgico pode ser transmitida ao instrumento por um gerador em comunicação com o cabo. A energia elétrica pode ser na forma de energia de radiofrequência (RF) que pode estar em uma faixa de frequências descrita no documento EN 60601-2-2:2009+A11:2011, Definição 201.3.218 - "HIGH FREQUENCY". Por exemplo, a frequência em aplicações de RF monopolar pode ser tipicamente restrita a menos do que 5 MHz. Entretanto, em aplicações de RF bipolar, a frequência pode se quase qualquer uma. Frequências acima de 200 kHz podem ser tipicamente usadas para aplicações MONOPOLARES a fim de evitar o estímulo indesejado dos nervos e músculos que resultaria do uso de uma corrente de frequência baixa. Frequências inferiores podem ser usadas para técnicas BIPOLARES se a ANÁLISE DE RISCO mostrar que a possibilidade de estímulo neuromuscular foi mitigada até um nível aceitável. Normalmente, frequências acima de 5 MHz não são usadas, a fim de minimizar problemas associados com CORRENTES DE DISPERSÃO DE ALTA FREQUÊNCIA. Entretanto, frequências mais altas podem ser usadas no caso de técnicas BIPOLARES. É geralmente aceito que 10 mA é o limiar inferior dos efeitos térmicos em tecido.

[007] Em aplicação, um dispositivo eletrocirúrgico pode transmitir energia de RF em baixa frequência através do tecido, o que causa atrito, ou agitação iônica, ou seja, aquecimento resistivo, o que, portanto, aumenta a temperatura do tecido. Devido ao fato de que um limite preciso é criado entre o tecido afetado e o tecido circundante, os cirurgiões podem operar com um alto nível de precisão e controle, sem sacrificar o tecido adjacente não alvo. As baixas temperaturas de operação da energia de RF são úteis para remoção, encolhimento ou escultura de tecidos moles enquanto, simultaneamente, cauterizam-se os vasos sanguíneos. A energia de RF funciona particularmente bem no tecido conjuntivo, que compreende principalmente colágeno e encolhe quando entra em contato com calor.

[008] Outros instrumentos cirúrgicos elétricos incluem, sem limitação, eletroporação irreversível e/ou reversível, e/ou tecnologias de micro-ondas, entre outras. Consequentemente, as técnicas aqui descritas são aplicáveis a RF ultrassônica, bipolar ou monopolar, (eletrocirúrgica), eletroporação irreversível e/ou reversível e/ou instrumentos cirúrgicos baseados em micro-ondas, entre outros.

[009] Um desafio ao uso desses dispositivos médicos é a incapacidade de controlar e personalizar a saída de potência dependendo do tipo de tecido que esteja sendo tratado pelos dispositivos. Seria desejável fornecer um instrumento cirúrgico que supere algumas das deficiências dos instrumentos atuais. O sistema cirúrgico aqui descrito supera essas deficiências.

[0010] Como descrito no presente documento, o gerador pode ser configurado para geração digital de formas de ondas de saída e fornecimento das mesmas a um instrumento cirúrgico, de modo que o instrumento cirúrgico possa utilizar formas de onda para vários efeitos de tecidos. A presente invenção fornece um gerador que tem capacidade de promover efeitos de tecido via conformação de onda e que aciona energia de RF e ultrassônica simultaneamente para um instrumento cirúrgico único ou instrumentos cirúrgicos múltiplos.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0011] Como descrito no presente documento, o gerador pode ser configurado para geração digital de formas de ondas de saída e fornecimento das mesmas a um instrumento cirúrgico, de modo que o instrumento cirúrgico possa utilizar formas de onda para vários efeitos de tecidos. A presente invenção fornece um gerador que tem capacidade de promover efeitos de tecido via conformação de onda e que aciona energia de RF e ultrassônica simultaneamente para um instrumento cirúrgico único ou instrumentos cirúrgicos múltiplos.

[0012] Em um aspecto, um método para geração de formas de onda de sinal elétrico por um gerador é fornecido. O gerador compreende um circuito de processamento digital, um circuito de memória em comunicação com o circuito de processamento digital, um circuito de síntese digital em comunicação com o circuito de processamento digital e o circuito de memória, e um circuito conversor digital para analógico (DAC). O circuito de memória define uma tabela de consulta. O método compreende armazenar, pelo circuito de processamento digital, pontos de fase de uma forma de onda de sinal elétrico digital na tabela de consulta definida pelo circuito de memória, sendo a forma de onda de sinal elétrico digital representada por um número predeterminado de pontos de fase, em que o número predeterminado de pontos de fase define um formato de onda predeterminado; receber um sinal de clock pelo circuito de síntese digital, e em cada ciclo de clock: recuperar, através do circuito de processamento digital, um ponto de fase da tabela de consulta; e converter, através do circuito DAC, o ponto de fase recuperado em um sinal analógico.

[0013] Em outro aspecto, um método para geração de formas de onda de sinal elétrico por um gerador é fornecido. O gerador compreende um circuito de processamento digital, um circuito de memória em comunicação com o circuito de processamento digital, um circuito de síntese digital em comunicação com o circuito de processamento digital e o circuito de memória, e um circuito conversor digital para analógico (DAC), em que o circuito de memória define uma primeira e uma segunda tabelas de consulta. O método compreende armazenar, através do circuito de processamento digital, os pontos de fase de uma primeira forma de onda de sinal elétrico digital em uma primeira tabela de consulta definida pelo circuito de memória, em que a primeira forma de onda de sinal elétrico digital é representada por um primeiro número predeterminado de pontos de fase, em que o primeiro número predeterminado de pontos de fase define um primeiro formato de onda predeterminado; armazenar, através do circuito de processamento digital, os pontos de fase de uma segunda forma de onda de sinal elétrico digital em uma segunda tabela de consulta definida pelo circuito de memória, em que segunda forma de onda de sinal elétrico digital é representada por um segundo número predeterminado de pontos de fase, em que o segundo número predeterminado de pontos de fase define um segundo formato de onda predeterminado; receber, através do circuito de síntese digital, um sinal de clock, e em cada ciclo de clock: recuperar, pelo circuito de síntese digital, um ponto de fase da primeira tabela de consulta; recuperar, através do circuito de síntese digital, um ponto de fase da segunda tabela de consulta; e determinar, pelo circuito de processamento digital, se a ação a ser executada é alternar entre os pontos de fase das primeira e segunda formas de onda de sinal elétrico ou sincronizar os pontos de fase das primeira e segunda formas de onda de sinal elétrico.

[0014] Em ainda outro aspecto, um gerador para geração de formas de onda de sinal elétrico é fornecido. O gerador compreende um circuito de processamento digital; um circuito de memória em comunicação com o circuito de processamento digital, em que o circuito de memória define uma tabela de consulta; um circuito de síntese digital em comunicação com o circuito de processamento digital e o circuito de memória, em que o circuito de síntese digital recebe um sinal de clock; e um circuito conversor digital para analógico (DAC). O circuito de processamento digital é configurado para armazenar pontos de fase de uma forma de onda de sinal elétrico digital na tabela de consulta definida pelo circuito de memória, sendo a forma de onda de sinal elétrico digital representada por um número predeterminado de pontos de fase, em que o número predeterminado de pontos de fase define um formato de onda predeterminado; e recuperar um ponto de fase da tabela de consulta em cada ciclo de clock; e o circuito DAC configurado para converter o ponto de fase recuperado em um sinal analógico.

FIGURAS

[0015] As características inovadoras das formas descritas são apresentadas com particularidade nas reivindicações em anexo. As formas descritas, porém, tanto quanto à organização como aos métodos de operação, podem ser mais bem compreendidas por referência à descrição apresentada a seguir, tomada em conjunto com os desenhos em anexo, nos quais:

[0016] A Figura 1 ilustra uma forma de um sistema cirúrgico compreendendo um gerador e vários instrumentos cirúrgicos que podem ser usados com o mesmo;

[0017] A Figura 2 é um diagrama do instrumento eletrocirúrgico e ultrassônico combinado mostrado na Figura 1;

[0018] A Figura 3 é um diagrama do sistema cirúrgico 10 da Figura 1.

[0019] A Figura 4 é um modelo ilustrando a corrente da ramificação de movimento em uma forma;

[0020] A Figura 5 é uma vista estrutural de uma arquitetura de gerador em uma forma;

[0021] A Figura 6 ilustra uma forma de um sistema de acionamento de um gerador, o que cria o sinal elétrico ultrassônico para acionar um transdutor ultrassônico;

[0022] A Figura 7 ilustra uma forma de um sistema de acionamento de um gerador compreendendo um módulo de impedância do tecido;

[0023] A Figura 8 ilustra um exemplo de um gerador de energia ultrassônica e de RF combinadas para fornecimento de energia a um instrumento cirúrgico;

[0024] A Figura 9 é um diagrama de um sistema para fornecimento de energia ultrassônica e de RF combinadas a uma pluralidade de instrumentos cirúrgicos;

[0025] A Figura 10 ilustra a arquitetura das comunicações de um sistema para fornecimento de energia ultrassônica e de RF combinadas a uma pluralidade de instrumentos cirúrgicos;

[0026] A Figura 11 ilustra a arquitetura das comunicações de um sistema para fornecimento de energia ultrassônica e de RF combinadas a uma pluralidade de instrumentos cirúrgicos;

[0027] A Figura 12 ilustra a arquitetura das comunicações de um sistema para fornecimento de energia ultrassônica e de RF combinadas a uma pluralidade de instrumentos cirúrgicos;

[0028] A Figura 13 é um diagrama de uma forma de um circuito de síntese digital direta;

[0029] A Figura 14 é um diagrama de uma forma de um circuito de síntese digital direta;

[0030] A Figura 15 é um gráfico exemplificador de duas formas de onda de energia de um gerador;

[0031] A Figura 16 é um gráfico exemplificador da soma das formas de onda da Figura 15;

[0032] A Figura 17 é um gráfico exemplificador da soma das formas de onda da Figura 15, com a forma de onda de RF dependente da forma de onda ultrassônica;

[0033] A Figura 18 é um gráfico exemplificador da soma das formas de onda da Figura 15, com a forma de onda de RF sendo uma função da forma de onda ultrassônica;

[0034] A Figura 19 é um gráfico exemplificador de uma forma de onda de RF complexa;

[0035] A Figura 20 ilustra um ciclo de uma forma de onda de sinal elétrico digital mostrado na Figura 18.

[0036] A Figura 21 é um diagrama de fluxo lógico de um método para geração de uma forma de onda de sinal elétrico digital de acordo com um aspecto;

[0037] A Figura 22 é um diagrama de fluxo lógico de um método para geração uma forma de onda de sinal elétrico digital de acordo com um outro aspecto; e

[0038] A Figura 23 é um diagrama de fluxo lógico de um método para geração uma forma de onda de sinal elétrico digital de acordo com um outro aspecto.

DESCRIÇÃO

[0039] Antes de explicar com detalhes as várias formas de instrumentos cirúrgicos, deve-se observar que as formas ilustrativas não estão limitadas, em termos de aplicação ou uso, aos detalhes de construção e disposição de partes ilustradas nos desenhos e na descrição em anexo. As formas ilustrativas podem ser implementadas ou incorporadas a outras formas, variações e modificações, e podem ser praticadas ou executadas de várias formas. Além disso, exceto onde indicado em contrário, os termos e expressões empregadas na presente invenção foram escolhidos com o propósito de descrever as formas ilustrativas para a conveniência do leitor e não para o propósito de limitar a mesma.

[0040] Além disso, deve-se entender que um ou mais dentre as formas, as expressões de formas e os exemplos descritos a seguir podem ser combinados com qualquer um ou mais dentre as outras formas, as outras expressões de formas e os outros exemplos descritos a seguir.

[0041] Várias modalidades destinam-se a instrumentos cirúrgicos ultrassônicos e/ou eletrocirúrgicos de RF aprimorados, configurados para realizar dissecção, corte e/ou coagulação de tecido durante procedimentos cirúrgicos. Em uma forma, instrumentos ultrassônicos e/ou eletrocirúrgicos de RF podem ser configurados para uso em procedimentos cirúrgicos abertos, mas tem aplicações em outros tipos de cirurgia, como laparoscopia, endoscopia e procedimentos auxiliados por robôs. O uso versátil é facilitado pelo uso seletivo de energia ultrassônica.

[0042] Este pedido está relacionado aos seguintes pedidos de patente de propriedade comum depositados concomitantemente com:

[0043] n° do documento do procurador END7768USNP1/150449-1,intitulado "CIRCUIT TOPOLOGIES FOR COMBINED GENERATOR", de Wiener et al.;

[0044] n° do documento do procurador END7768USNP2/150449-2, intitulado "CIRCUITS FOR SUPPLYING ISOLATED DIRECT CURRENT (DC) VOLTAGE TO SURGICAL INSTRUMENTS", de Wiener et al.;

[0045] n° do documento do procurador END7768USNP3/150449-3, intitulado "FREQUENCY AGILE GENERATOR FOR A SURGICAL INSTRUMENT", de Yates et al.;

[0046] n° do documento do procurador END7768USNP4/150449-4, intitulado "METHOD AND APPARATUS FOR SELECTING OPERATIONS OF A SURGICAL INSTRUMENT BASED ON USER INTENTION", por Asher et al.;

[0047] n° do documento do procurador END7769USNP2/150448-2,intitulado "GENERATOR FOR DIGITALLY GENERATING COMBINED ELECTRICAL SIGNAL WAVEFORMS FOR ULTRASONIC SURGICAL INSTRUMENTS", por Wiener et al.;

[0048] n° do documento do procurador END7769USNP3/150448-3, intitulado "PROTECTION TECHNIQUES FOR GENERATOR FOR DIGITALLY GENERATING ELECTROSURGICAL AND ULTRASONIC DIGITAL ELECTRICAL SIGNAL WAVEFORMS", por Yates et al.;

[0049] que estão todos aqui integralmente incorporados, a título de referência.

[0050] O presente pedido também está relacionado aos seguintes pedidos de patente de propriedade comum depositados em 9 de junho de 2016:

[0051] Pedido de Patente US n° 15/177.430, intitulado "SURGICAL INSTRUMENT WITH USER ADAPTABLE TECHNIQUES";

[0052] Pedido de Patente US n° 15/177.439, intitulado "SURGICAL INSTRUMENT WITH USER ADAPTABLE TECHNIQUES BASED ON TISSUE TYPE";

[0053] Pedido de Patente US n° 15/177.449, intitulado "SURGICAL SYSTEM WITH USER ADAPTABLE TECHNIQUES EMPLOYING MULTIPLE ENERGY MODALITIES BASED ON TISSUE";

[0054] Pedido de Patente US n° 15/177.456, intitulado "SURGICAL SYSTEM WITH USER ADAPTABLE TECHNIQUES BASED ON TISSUE IMPEDANCE";

[0055] Pedido de Patente US n° 15/177.466, intitulado "SURGICAL SYSTEM WITH USER ADAPTABLE TECHNIQUES EMPLOYING SIMULTANEOUS ENERGY MODALITIES BASED ON TISSUE PARAMETERS";

[0056] que estão todos aqui integralmente incorporados, a título de referência.

[0057] As várias formas serão descritas em combinação com um instrumento ultrassônico conforme descrito aqui. Tal descrição é fornecida a título de exemplo, e não de limitação, e não pretende limitar o escopo e as aplicações dos mesmos. Por exemplo, qualquer uma das formas descritas é útil em combinação com múltiplos instrumentos ultrassônicos, incluindo aqueles descritos, por exemplo, nas Patentes US nos 5.938.633; 5.935.144; 5.944.737; 5.322.055; 5.630.420; e 5.449.370, que estão aqui incorporadas na íntegra, a título de referência.

[0058] Conforme ficará evidente a partir da descrição a seguir, deve-se contemplar que formas dos instrumentos cirúrgicos aqui descritos podem ser usadas em associação com uma unidade osciladora de um sistema cirúrgico, de modo que a energia ultrassônica fornecida pela unidade osciladora proporcione a atuação ultrassônica desejada ao instrumento cirúrgico da presente invenção. Deve-se contemplar, ainda, que formas do instrumento cirúrgico aqui descrito podem ser usadas em associação com uma unidade geradora de sinal de um sistema cirúrgico, através do qual a energia elétrica de RF, por exemplo, seja usada para fornecer retroinformação ao usuário com respeito ao instrumento cirúrgico. O oscilador ultrassônico e/ou a unidade geradora de sinal podem ser integrados de modo não separável com o instrumento cirúrgico, ou podem ser fornecidos como componentes separados, que podem ser eletricamente conectáveis ao instrumento cirúrgico.

[0059] Uma forma do aparelho cirúrgico da presente invenção é particularmente configurada para uso descartável em virtude de sua construção simples. Entretanto, considera-se também que outras formas do instrumento cirúrgico da presente invenção podem ser configuradas para usos múltiplos ou não descartáveis. A conexão removível do instrumento cirúrgico da presente invenção com uma unidade geradora de sinal e um oscilador associados aqui descrita para uso de paciente único para propósitos ilustrativos apenas. Entretanto, a conexão integrada não removível do instrumento cirúrgico da presente invenção com uma unidade geradora de sinal e/ou oscilador associados é também contemplada. Consequentemente, várias formas dos instrumentos cirúrgicos descritos na presente invenção podem ser configuradas para uso único e/ou uso múltiplo com unidade geradora de sinal e/ou oscilados integrados de maneira removível e/ou não removível, sem limitação, e todas as combinações de tais configurações são contempladas como dentro do escopo da presente invenção.

[0060] Em um aspecto, o formato de onda desejado pode ser digitalizado pelos pontos de fase 1024 que são armazenados em uma tabela, como por exemplo, uma tabela de síntese digital direta com uma Matriz de Portas Programáveis em Campo (FPGA) do gerador. O software gerador e os controles digitais comandam o FPGA para varrer os endereços nesta tabela na frequência de interesse que, por sua vez, fornece valores de entrada digitais variáveis para um circuito DAC que alimentam o amplificador de energia. Esse método permite gerar praticamente qualquer (ou muitos) tipos de formatos de onda alimentados no tecido. Além disso, múltiplas tabelas de formato de onda podem ser criadas, armazenadas e aplicadas ao tecido.

[0061] De acordo com vários aspectos, o método compreende a criação de vários tipos de tabelas de consulta na memória, como as tabelas de consulta geradas pelo circuito de síntese digital direto (DDS) e armazenadas dentro dos FPGAs, por exemplo. Formas de onda podem ser armazenadas na tabela ou tabelas DDS como formatos de onda específicos. Exemplos de formatos de onda no campo de tratamento de tecido com RF/eletrocirurgia incluem sinais de RF de alto fator de crista que podem ser usados para coagulação de superfície em um modo de RF, por exemplo, sinais de RF de fator de crista baixo, que podem ser usados para penetração mais profunda no tecido em um modo de RF, por exemplo, e formas de onda que promovem a coagulação de reparo eficiente, por exemplo. Em um aspecto, o fator de crista (CF) pode ser definido como uma razão do sinal de pico ao sinal de raiz do valor quadrático médio (RMS).

[0062] A presente invenção revela a criação de múltiplas tabelas de formato de onda que permitem o chaveamento durante o procedimento, manual ou automaticamente, entre os formatos de onda com base no efeito de tecido desejado. O chaveamento pode ser baseado em parâmetros de tecido, como, por exemplo, impedância do tecido e/ou outros fatores. Em adição a um formato de onda senoidal tradicional, em um aspecto, um gerador pode ser configurado para fornecer um formato de onda que maximiza a potência em tecido por ciclo. De acordo com um aspecto, o formato de onda pode ser uma onda trapezoidal, uma onda senoidal ou cossenoidal, uma onda quadrada, uma onda triangular, ou qualquer combinação das mesmas. Em um aspecto, um gerador pode ser configurado para fornecer um formato ou formatos de onda que são sincronizados de tal forma que eles possibilitam a maximização do fornecimento de potência no caso de ambas as modalidades de energias de RF e ultrassônica serem acionadas, simultaneamente ou sequencialmente. Em um aspecto, um gerador pode ser configurado para fornecer uma forma de onda que aciona simultaneamente as energias terapêuticas ultrassônica e de RF enquanto mantém a trava de frequência ultrassônica. Em um aspecto, o gerador pode conter ou estar associado a um dispositivo que fornece uma topologia de circuito que permite acionar simultaneamente as energias de RF e ultrassônica. Em um aspecto, um gerador pode ser configurado para fornecer formatos de onda personalizados que são específicos a um instrumento cirúrgico e aos efeitos de tecido fornecidos por tal instrumento cirúrgico. Mais ainda, as formas de ondas podem ser armazenadas em um gerador de memória não volátil ou um instrumento de memória, tal como, por exemplo, uma memória programável apagável somente de leitura (EEPROM). A forma ou formas de onda podem ser obtidas mediante a conexão do instrumento a um gerador.

[0063] Com referência às Figuras 1 a 5, é ilustrada uma forma de um sistema cirúrgico 10 que inclui um instrumento cirúrgico. A Figura 1 ilustra um sistema cirúrgico que compreende um gerador e vários instrumentos cirúrgicos 104, 106 e 108 usáveis com este, onde o instrumento cirúrgico 104 é um instrumento cirúrgico ultrassônico, o instrumento cirúrgico 106 é um instrumento cirúrgico de RF eletrocirúrgico 106 e o instrumento cirúrgico multifuncional 108 é um instrumento eletrocirúrgico e de RF combinados. A Figura 2 ilustra um diagrama do instrumento cirúrgico multifuncional da Figura 1. Com referência a ambas as Figuras 1 e 2, o gerador 100 é configurável para uso com uma variedade de instrumentos cirúrgicos.

[0064] De acordo com várias formas, o gerador 100 pode ser configurável para uso com instrumentos cirúrgicos diferentes de diferentes tipos, incluindo, por exemplo, o instrumento cirúrgico ultrassônico 104, os instrumentos eletrocirúrgicos de RF 106 e o instrumento cirúrgico multifuncional 108 que integra energias ultrassônicas e de RF fornecidas simultaneamente a partir do gerador 100. Embora na forma da Figura 1 o gerador 100 seja mostrado separado dos instrumentos cirúrgicos 104, 106, 108 em uma forma, o gerador 100 pode ser formado integralmente com quaisquer dos instrumentos cirúrgicos 104, 106 e 108 para formar um sistema cirúrgico unitário. O gerador 100 compreende um dispositivo de entrada 110 situado em um painel frontal do console do gerador 100. O dispositivo de entrada 110 pode compreender qualquer dispositivo adequado que gere sinais adequados para programação do funcionamento do gerador 100.

[0065] A Figura 1 ilustra um gerador 100 configurado para acionar múltiplos instrumentos cirúrgicos 104, 106, 108. O primeiro instrumento cirúrgico 104 é um instrumento cirúrgico ultrassônico 104 e compreende a empunhadura 105 (HP), um transdutor ultrassônico 120, um eixo de acionamento 126 e um atuador de extremidade 122. O atuador de extremidade 122 compreende uma lâmina ultrassônica 128 acoplada acusticamente ao transdutor ultrassônico 120 e um braço de aperto 140. A empunhadura 105 compreende um gatilho 143 para operar o braço de aperto 140 e uma combinação de botões de alternância 134a, 134b, 134c para energizar e acionar a lâmina ultrassônica 128 ou outra função. Os botões de alternância 134a, 134b, 134c podem ser configurados para energizar o transdutor ultrassônico 120 com o gerador 100.

[0066] Ainda com referência à Figura 1, o gerador 100 é também configurado para acionar um segundo instrumento cirúrgico 106. O segundo instrumento cirúrgico 106 é um instrumento eletrocirúrgico de RF e compreende uma empunhadura 107 (HP), um eixo deacionamento 127 e um atuador de extremidade 124. O atuador de extremidade 124 compreende eletrodos nos braços de aperto 142a e 142b e retorno através da porção de condutor elétrico do eixo de acionamento 127. Os eletrodos são acoplados à fonte de energia bipolar dentro do gerador 100 e energizadas pela mesma. A empunhadura 107 compreende um gatilho 145 para operar os braços de aperto 142a, 142b e um botão de energia 135 para atuar uma chave de energia para energizar os eletrodos no atuador de extremidade 124.

[0067] Ainda com referência à Figura 1, o gerador 100 é também configurado para acionar um segundo instrumento cirúrgico multifuncional 108. O instrumento cirúrgico multifuncional 108 compreende uma empunhadura 109, um eixo de acionamento 129 e um atuador de extremidade 125. O atuador de extremidade compreende uma lâmina ultrassônica 149 e um braço de aperto 146. A lâmina ultrassônica 149 é acoplada acusticamente ao transdutor ultrassônico 120. A empunhadura 109 compreende um gatilho 147 para operar o braço de aperto 146 e uma combinação de botões de alternância 137a, 137b, 137c para energizar e acionar a lâmina ultrassônica 149 ou outra função. Os botões de alternância 137a, 137b, 137c podem ser configurados para energizar o transdutor ultrassônico 120 com o gerador 100 e energizar a lâmina ultrassônica 149 com a fonte de energia bipolar também contida dentro do gerador 100.

[0068] Com referência a ambas as Figuras 1 e 2, o gerador 100 é configurável para uso com uma variedade de instrumentos cirúrgicos. De acordo com várias formas, o gerador 100 pode ser configurável para uso com instrumentos cirúrgicos diferentes de diferentes tipos, incluindo, por exemplo, o instrumento cirúrgico ultrassônico 104, o instrumento cirúrgico de RF 106 e o instrumento cirúrgico multifuncional 108 que integram energias ultrassônicas e de RF fornecidas simultaneamente a partir do gerador 100. Embora na forma da Figura 1 o gerador 100 seja mostrado separado dos instrumentos cirúrgicos 104, 106, 108 em uma forma, o gerador 100 pode ser formado integralmente com qualquer um dos instrumentos cirúrgicos 104, 106, 108 para formar um sistema cirúrgico unitário. O gerador 100 compreende um dispositivo de entrada 110 situado em um painel frontal do console do gerador 100. O dispositivo de entrada 110 pode compreender qualquer dispositivo adequado que gere sinais adequados para programação do funcionamento do gerador 100. O gerador 100 pode também compreender um ou mais dispositivos de saída 112.

[0069] Com referência agora à Figura 2, o gerador 100 é acoplado ao instrumento cirúrgico multifuncional 108. O gerador 100 é acoplado ao transdutor ultrassônico 120 e eletrodos localizados no braço de aperto 146 via um cabo 144. O transdutor ultrassônico 120 e um guia de onda que se estende através de um eixo de acionamento 129 (guia de onda não mostrado na Figura 2) podem coletivamente formar um sistema de acionamento ultrassônico que aciona uma lâmina ultrassônica 149 de um atuador de extremidade 125. O atuador de extremidade 125 pode compreender adicionalmente um braço de aperto 146 para prender tecido localizado entre o braço de aperto 146 e a lâmina ultrassônica 149. O braço de aperto 146 compreende um ou mais de um eletrodo acoplado a um polo do gerador 100 (por exemplo, o polo positivo). A lâmina ultrassônica 149 forma o segundo polo (por exemplo, o polo negativo) e é também acoplada ao gerador 100. A energia de RF é aplicada ao(s) eletrodo(s) no braço de aperto 146 através do tecido localizado entre o braço de aperto 146 e a lâmina ultrassônica 149, e através da lâmina ultrassônica 149 de volta ao gerador 100 via o cabo 144. Em uma forma, o gerador 100 pode ser configurado para produzir um sinal de acionamento de uma tensão particular, corrente, e/ou sinal de saída de frequência que podem ser variados ou, de outra forma, modificados com alta resolução, exatidão e repetitividade adequados para acionar um transdutor ultrassônico 120 e aplicar energia de RF ao tecido.

[0070] Ainda com referência à Figura 2, será reconhecido que um instrumento cirúrgico multifuncional 108 pode compreender qualquer combinação dos botões de alternância 137a, 137b, 134c. Por exemplo, o instrumento cirúrgico multifuncional 108 poderia ser configurado de modo a ter somente dois botões de alternância: um botão de alternância 137a para produzir um máximo de saída de energia ultrassônica e um botão de alternância 137b para produzir uma saída em pulsos, seja no nível de potência máximo ou menor que o máximo. Desse modo, a configuração de saída do sinal de acionamento do gerador 100 poderia consistir em 5 sinais contínuos e 5 ou 4 ou 3 ou 2 ou 1 sinais pulsados. Em certas formas, a configuração específica de sinal de acionamento pode ser controlada com base, por exemplo, nas configurações de EEPROM no gerador 100 e/ou seleções do nível de potência pelo usuário.

[0071] Em certas formas, uma chave de duas posições pode ser oferecida como alternativa a um botão de alternância 137c. Por exemplo, o instrumento cirúrgico multifuncional 108 pode incluir um botão de alternância 137a para produzir uma saída contínua em um nível de potência máximo e um botão de alternância de duas posições 137b. Em uma primeira posição predeterminada, o botão de alternância 137b pode produzir uma saída contínua em um nível de potência menor que o máximo, e em uma segunda posição de detenção, o botão de alternância 137b pode produzir uma saída em pulsos (por exemplo, em um nível de potência máximo ou menor que o máximo, dependendo da configuração da EEPROM). Qualquer um dos botões 137a, 137b, 137c podem ser configurados para ativar a energia de RF e aplicar a energia de RF a um atuador de extremidade 125.

[0072] Ainda com referência à Figura 2, formas do gerador 100 podem possibilitar a comunicação com circuitos de dados baseados em instrumento. Por exemplo, o gerador 100 pode ser configurado para se comunicar com um primeiro circuito de dados 136 e/ou um segundo circuito de dados 138. Por exemplo, o primeiro circuito de dados 136 pode indicar um coeficiente angular de frequência de inicialização, conforme descrito aqui. Adicional ou alternativamente, qualquer tipo de informação pode ser comunicado ao segundo circuito de dados para armazenamento no mesmo através de uma interface de circuito de dados (por exemplo, usando-se um dispositivo lógico). Essas informações podem compreender, por exemplo, um número atualizado de operações nas quais o instrumento cirúrgico foi usado e/ou a datas e/ou horários de seu uso. Em certas formas, o segundo circuito de dados pode transmitir dados capturados por um ou mais sensores (por exemplo, um sensor de temperatura baseado em instrumento). Em certas formas, o segundo circuito de dados pode receber dados a partir do gerador 100 e fornecer uma indicação a um usuário (por exemplo, uma indicação por diodo emissor de luz (LED) ou outra indicação visível) com base nos dados recebidos. O segundo circuito de dados 138 está contido no instrumento cirúrgico multifuncional 108. Em algumas formas, o segundo circuito de dados 138 pode ser implementado de maneira similar àquela do primeiro circuito de dados 136 aqui descrito. Um circuito de interface de instrumento pode compreender uma segunda interface de circuito de dados para habilitar essa comunicação. Em uma forma, a segunda interface de circuito de dados pode compreender uma interface digital tri-estado, embora também possam ser usadas outras interfaces. Em certas formas, o segundo circuito de dados pode ser geralmente qualquer circuito para transmissão e/ou recepção de dados. Em uma forma, por exemplo, o segundo circuito de dados pode armazenar informações relacionadas ao instrumento cirúrgico específico 104, 106, 108 com o qual está associado. Essas informações podem incluir, por exemplo, um número de modelo, um número serial, um número de operações nas quais o instrumento cirúrgico 104, 106, 108 foi usado, e/ou quaisquer outros tipos de informações. No exemplo da Figura 2, o segundo circuito de dados 138 pode armazenar informações sobre as propriedades ultrassônicas e/ou elétricas de um transdutor associado ultrassônico 120, atuador de extremidade 125, sistema de acionamento de energia ultrassônico, ou o sistema de acionamento de energia eletrocirúrgico de RF. Vários processos e técnicas aqui descritos podem ser executadas por um gerador. Será reconhecido, entretanto, que em certas formas exemplificadores, todos ou alguns dentre esses processos e técnicas podem ser realizados por lógica interna 139 localizado no instrumento cirúrgico multifuncional 108.

[0073] A Figura 3 é um diagrama do sistema cirúrgico 10 da Figura 1. Em várias formas, o gerador 100 pode compreender vários elementos funcionais separados, como módulos e/ou blocos. Diferentes módulos ou elementos funcionais podem ser configurados para acionar diferentes tipos de instrumentos cirúrgicos 104, 106, 108. Por exemplo, um circuito de acionamento ultrassônico 114 pode acionar dispositivos ultrassônicos como o instrumento cirúrgico 104 através de um cabo 141. Um circuito de acionamento eletrocirúrgico/RF 116 pode acionar o instrumento eletrocirúrgico de RF 106 através de um cabo 133. Os respectivos circuitos de acionamento 114, 116, 118 podem ser combinados como um circuito de acionamento combinado ultrassônico e de RF 118 para gerar ambos os respectivos sinais para acionamento dos instrumentos cirúrgicos multifuncionais 108 via um cabo 144. Em várias formas, cada circuito de acionamento ultrassônico 114 e/ou o circuito de acionamento de RF/eletrocirúrgico 116 pode ser formado integralmente ou externamente com o gerador 100. Alternativamente, um ou mais dos circuitos de acionamento 114, 116, 118 podem ser fornecidos como um módulo de circuito separado eletricamente acoplado ao gerador 100. (Os circuitos de acionamento 114, 116, 118 são mostrados em linha tracejada para ilustrar essa opção). Além disso, em algumas formas o circuito de acionamento de RF/eletrocirúrgico 116 pode ser formado integralmente com o circuito de acionamento ultrassônico 114, ou vice-versa. Além disso, em algumas formas, o gerador 100 pode ser inteiramente omitido e os circuitos de acionamento 114, 116, 118 podem ser executados pelos processadores ou outro hardware dentro dos instrumentos cirúrgicos respectivos 104,106, 108.

[0074] Em outras formas, as saídas elétricas do circuito de acionamento ultrassônico 114 e o circuito de acionamento de RF/eletrocirúrgico 116 podem ser combinados em um único sinal elétrico capaz de acionar o instrumento cirúrgico multifuncional 108 simultaneamente com as energias ultrassônica e eletrocirúrgica de RF. Este sinal único de acionamento elétrico pode ser produzido pelo circuito de acionamento combinado 118. O instrumento cirúrgico multifuncional 108 compreende um transdutor ultrassônico 120 acoplado a uma lâmina ultrassônica e um ou mais eletrodos no atuador de extremidade 125 para receber energia eletrocirúrgica de RF e ultrassônica. O instrumento cirúrgico multifuncional 108 compreende componentes de processamento de sinal para dividir o sinal ultrassônico/de RF combinado de modo que o sinal de energia de RF possa ser fornecido aos eletrodos no atuador de extremidade 125 e o sinal ultrassônico possa ser fornecido ao transdutor ultrassônico 120.

[0075] De acordo com as formas descritas, o circuito de acionamento ultrassônico 114 pode produzir um ou mais sinais de acionamento com tensões, correntes e frequências específicas, por exemplo, 55.500 ciclos por segundo (Hz). O sinal ou os sinais de acionamento podem ser fornecidos ao instrumento cirúrgico ultrassônico 104 e especificamente ao transdutor 120, o qual pode operar, por exemplo, conforme descrito acima. O transdutor ultrassônico 120 e um guia de onda que se estende através de um eixo de acionamento 126 (guia de onda não mostrado) podem coletivamente formar um sistema de acionamento ultrassônico que aciona uma lâmina ultrassônica 128 de um atuador de extremidade 122. Em uma forma, o gerador 100 pode ser configurado para produzir um sinal de acionamento de uma tensão, corrente e/ou sinal de saída de frequência específicos que podem ser variados ou, de outra forma, modificados com alta resolução, exatidão e repetitividade.

[0076] O gerador 100 pode ser ativado para fornecer o sinal de acionamento ao transdutor ultrassônico 120 de qualquer maneira adequada. Por exemplo, o gerador 100 pode compreender uma chave a pedal 130 acoplada ao gerador 100 através de um cabo de chave a pedal 132. Um clínico pode ativar o transdutor ultrassônico 120 deprimindo-se a chave a pedal 130. Em adição, ou ao invés do pedal 130, algumas formas do instrumento cirúrgico ultrassônico 104 podem utilizar uma ou mais chaves posicionadas na empunhadura que, quando ativadas, podem fazer com que o gerador 100 ative o transdutor ultrassônico 120. Em uma forma, por exemplo, as uma ou mais chaves podem compreender um par de botões de alternância 137a e 137b, (Figura 2) por exemplo, para determinar um modo operacional do instrumento cirúrgico ultrassônico 104. Quando o botão de alternância 137a é pressionado, por exemplo, o gerador 100 pode proporcionar um sinal de acionamento máximo ao transdutor 120, fazendo com que o mesmo produza um máximo de saída de energia ultrassônica. Pressionar o botão de alternância 137b pode fazer com que o gerador 100 forneça um sinal de acionamento selecionável pelo usuário ao transdutor ultrassônico 120, fazendo com que este produza menos que a máxima saída de energia ultrassônica.

[0077] Adicional ou alternativamente, as uma ou mais chaves podem compreender um botão de alternância 137c que, quando pressionado, faz com que o gerador 100 forneça uma saída em pulsos. Os pulsos podem ser fornecidos a qualquer frequência e agrupamento adequados, por exemplo. Em certas formas, o nível de potência dos pulsos pode consistir nos níveis de potência associados aos botões de alternância 137a, 137b (máximo, menos que máximo), por exemplo.

[0078] Será reconhecido que um instrumento cirúrgico ultrassônico 104 e/ou instrumento cirúrgico multifuncional 108 pode compreender qualquer combinação dos botões de alternância 137a, 137b, 137c. Por exemplo, o instrumento cirúrgico multifuncional 108 poderia ser configurado de modo a ter somente dois botões de alternância: um botão de alternância 137a para produzir um máximo de saída de energia ultrassônica e um botão de alternância 137c para produzir uma saída em pulsos, seja no nível de potência máximo ou menor que o máximo. Desse modo, a configuração de saída do sinal de acionamento do gerador 100 poderia consistir em 5 sinais contínuos e 5 ou 4 ou 3 ou 2 ou 1 sinais pulsados. Em certas formas, a configuração específica de sinal de acionamento pode ser controlada com base, por exemplo, nas configurações de EEPROM no gerador 100 e/ou seleções do nível de potência pelo usuário.

[0079] Em certas formas, uma chave de duas posições pode ser oferecida como alternativa a um botão de alternância 137c. Por exemplo, um instrumento cirúrgico ultrassônico 104 pode incluir um botão de alternância 137a para produzir uma saída contínua em um nível de potência máximo e um botão de alternância de duas posições 137b. Em uma primeira posição predeterminada, o botão de alternância 137b pode produzir uma saída contínua em um nível de potência menor que o máximo, e em uma segunda posição de detenção, o botão de alternância 137b pode produzir uma saída em pulsos (por exemplo, em um nível de potência máximo ou menor que o máximo, dependendo da configuração da EEPROM).

[0080] De acordo com as formas descritas, o circuito de acionamento gerador de RF/eletrocirúrgico 116 pode gerar um ou mais sinais de acionamento com potência de saída suficiente para realizar eletrocirurgia bipolar com o uso de energia de radiofrequência (RF). Em aplicações bipolares de eletrocirurgia, o sinal de acionamento pode ser fornecido, por exemplo, a eletrodos localizados no atuador de extremidade 124 do instrumento eletrocirúrgico de RF 106, por exemplo. Consequentemente, o gerador 100 pode ser configurado para propósitos terapêuticos mediante a aplicação, ao tecido, de energia elétrica suficiente para tratamento do dito tecido (por exemplo, coagulação, cauterização, soldagem de tecidos). O gerador 100 pode ser configurado para propósitos subterapêuticos mediante a aplicação, ao tecido, de energia elétrica para monitoramento dos parâmetros do tecido durante o procedimento.

[0081] Como discutido anteriormente, o circuito de acionamento combinado 118 pode ser configurado para acionar ambas as energias eletrocirúrgicas de RF e ultrassônicas. As energias eletrocirúrgicas de RF e ultrassônicas podem ser fornecidas através de portas de saída separadas do gerador 100 como sinais separados ou através de uma porta única do gerador 100 como um sinal único que é uma combinação de energias eletrocirúrgicas de RF e ultrassônicas. No último caso, o sinal único pode ser separado por circuitos localizados nos instrumentos cirúrgicos 104, 106, 108.

[0082] Os instrumentos cirúrgicos 104, 106, 108 adicionalmente ou alternativamente podem compreender uma segunda chave para indicar uma posição de um gatilho de fechamento de garra para operar as garras do atuador de extremidade 122, 124, 125. Além disso, em algumas formas, o gerador100 pode ser ativado com base na posição do gatilho de fechamento da garra, (por exemplo, conforme o clínico pressiona o gatilho de fechamento da garra para fechar as garras, pode ser aplicada uma energia ultrassônica).

[0083] O gerador 100 pode compreender um dispositivo de entrada 110 (Figura 1) situado, por exemplo, sobre um painel frontal do console do gerador 100. O dispositivo de entrada 110 pode compreender qualquer dispositivo adequado que gere sinais adequados para programação do funcionamento do gerador 100. Em operação, o usuário pode programar ou, de outro modo, controlar a operação do gerador 100 com o uso do dispositivo de entrada 110. O dispositivo de entrada 110 pode compreender qualquer dispositivo adequado que gere sinais que possam ser usados pelo gerador (por exemplo, por um ou mais processadores contidos no gerador) para controlar a operação do gerador 100 (por exemplo, a operação do circuito de acionamento ultrassônico 114, circuito de acionamento de RF/eletrocirúrgico 116, circuito de acionamento combinado de RF/ultrassônico 118). Em várias formas, o dispositivo de entrada 110 inclui um ou mais dentre botões, chaves, controles giratórios, teclado, teclado numérico, monitor com tela sensível ao toque, dispositivo apontador e conexão remota a um computador de uso geral ou dedicado. Em outras formas, o dispositivo de entrada 110 pode compreender uma interface de usuário adequada, como uma ou mais telas de interface de usuário exibidas em um monitor com tela sensível ao toque, por exemplo. Consequentemente, por meio do dispositivo de entrada 110, o usuário pode ajustar ou programar vários parâmetros operacionais do gerador, como corrente (I), tensão (V), frequência (f), e/ou período (T) de um ou mais sinais de acionamento gerados pelo circuito de acionamento ultrassônico 114 e/ou pelo circuito de acionamento de RF/eletrocirúrgico 116.

[0084] O gerador 100 pode também compreender um dispositivo de saída 112 (Figura 1), tal como um indicador de saída, situado, por exemplo, sobre um painel frontal do console do gerador 100. O dispositivo de saída 112 inclui um ou mais dispositivos para fornecer ao usuário uma retroinformação sensorial. Tais dispositivos podem compreender, por exemplo, dispositivos de retroinformação visual (por exemplo, um dispositivo de retroinformação visual pode compreender lâmpadas incandescentes, LEDs, interface gráfica de usuário, monitor, indicador analógico, indicador digital, monitor com gráfico de barras, monitor alfanumérico digital, tela de monitor em cristal líquido (LCD), indicadores de diodo emissor de luz (LED)), dispositivos de retroinformação de áudio (por exemplo, um dispositivo de retroinformação de áudio pode compreender alto falante, campainha, tom audível gerado por computador, locução computadorizada, interface de usuário de voz (VUI, de "voice user interface") para interagir com computadores através de uma plataforma de voz/fala), ou dispositivos de retroinformação tátil (por exemplo, um dispositivo de retroinformação tátil que compreende qualquer tipo de retroinformação vibracional, atuador háptico).

[0085] Embora certos módulos e/ou blocos do gerador 100 possam ser descritos a título de exemplo, deve-se considerar que pode-se usar um número maior ou menor de módulos e/ou blocos e, ainda assim, estar no escopo das formas. 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 para aplicação específica (ASICs), circuitos, registros e/ou componentes de software, por exemplo, programas, sub-rotinas, lógicas e/ou combinações de componentes de hardware e software. Além disso, em algumas formas, os vários módulos aqui descritos podem ser implementados utilizando- se hardware similar posicionado dentro dos instrumentos cirúrgicos 104, 106, 108 (isto é, o gerador externo 100 pode ser omitido).

[0086] Em uma forma, o circuito de acionamento ultrassônico 114,o circuito de acionamento de RF/eletrocirúrgico 116 e/ou o circuito de acionamento combinado 118 podem compreender uma ou mais aplicações embarcadas, implementadas como firmware, software, hardware ou qualquer combinação dos mesmos. Os circuitos de acionamento 114, 116, 118 podem compreender vários módulos executáveis, como software, programas, dados, drivers e interfaces de programa de aplicação (API, de "application program interfaces"), entre outros. O firmware pode estar armazenado em memória não volátil (NVM, de "non-volatile memory"), como em memória só de leitura (ROM) com máscara de bits, ou memória flash. Em várias implementações, o armazenamento do firmware na ROM pode preservar a memória flash. A NVM pode compreender outros tipos de memória incluindo, por exemplo, ROM programável (PROM, ou "programmable ROM"), ROM programável apagável (EPROM, ou "erasable programmable ROM"), EEPROM, ou memória de acesso aleatório (RAM, de "random-access memory") apoiada por bateria, como RAM dinâmica (DRAM, de "dynamic RAM"), DRAM com dupla taxa de dados (DDRAM, de "Double-Data-Rate DRAM"), e/ou DRAM síncrona (SDRAM, de "synchronous DRAM").

[0087] Em uma forma, os circuitos de acionamento 114, 116, 118 compreendem um componente de hardware implementado como um processador para execução de instruções de programa para monitorar várias características mensuráveis dos instrumentos cirúrgicos 104, 106, 108 e gerar sinais de controle de saída correspondentes para operar os instrumentos cirúrgicos 104, 106, 108. Em formas nas quais o gerador 100 é usado em conjunto com o instrumento cirúrgico multifuncional 108, o sinal de controle de saída pode acionar o transdutor ultrassônico 120 nos modos de operação de corte e/ou coagulação. As características elétricas do instrumento cirúrgico multifuncional 108 e/ou do tecido podem ser medidas e usadas para controlar os aspectos operacionais do gerador 100 e/ou serem fornecidas como retroinformação ao usuário. Em formas nas quais o gerador 100 é usado em conjunto com o instrumento cirúrgico multifuncional 108, o sinal de controle de saída pode fornecer energia elétrica (por exemplo, energia de RF) ao atuador de extremidade 125 nos modos de corte, coagulação e/ou dessecação. As características elétricas do instrumento eletrocirúrgico 108 e/ou do tecido podem ser medidas e usadas para controlar os aspectos operacionais do gerador 100 e/ou fornecer retroinformação ao usuário. Em várias formas, conforme anteriormente discutido, o componente de hardware pode ser implementado como DSP, PLD, ASIC, circuitos e/ou registros. Em uma forma, o processador pode ser configurado para armazenar e executar instruções de programa de software para computador, de modo a gerar os sinais de saída para acionamento de vários componentes dos instrumentos cirúrgicos 104, 106, 108, como o transdutor ultrassônico 120 e os atuadores de extremidade 122, 124 e 125.

[0088] A Figura 4 ilustra um circuito equivalente 150 de um transdutor ultrassônico, como o transdutor ultrassônico 120, de acordo com uma forma. O circuito 150 compreende uma primeira ramificação "de movimento" tendo, serialmente conectados, indutância Ls, resistência Rs e capacitância Cs que definem as propriedades eletromecânicas do ressonador, e uma segunda ramificação capacitiva tendo uma capacitância estática Co. A corrente de acionamento Ig pode ser recebida de um gerador a uma tensão de acionamento Vg, com a corrente de movimento Im fluindo através da primeira ramificação e a corrente Ig - Im fluindo através da ramificação capacitiva. O controle das propriedades eletromecânicas do transdutor ultrassônico pode ser obtido controlando-se adequadamente Ig e Vg. Conforme explicado acima, as arquiteturas de gerador convencionais podem incluir um indutor de sintonia Lt (mostrado em linha tracejada na Figura 4) para cancelar, em um circuito de ressonância paralelo, a capacitância estática Co em uma frequência de ressonância, de modo que substancialmente toda a saída de corrente do gerador Ig flua através da ramificação de movimento. Desse modo, o controle da corrente da ramificação de movimento Im é obtido mediante o controle da saída de corrente do gerador Ig. O indutor de sintonia Lt é específico para a capacitância estática Co de um transdutor ultrassônico, porém, e um transdutor ultrassônico diferente tendo uma capacitância estática diferente requer um indutor de sintonia diferente Lt. Além disso, como o indutor de sintonia Lt correlaciona-se ao valor nominal da capacitância estática Co em uma única frequência ressonante, o controle acurado da corrente de ramificação de movimento Im é garantido apenas naquela frequência e, à medida que a frequência cai com a temperatura do transdutor, o controle acurado da corrente de ramificação de movimento fica comprometido.

[0089] As formas do gerador 100 podem não contar com um inductor de sintonia Lt para monitorar a corrente de ramificação de movimento Im. Em vez disso, o gerador 100 pode usar o valor medido da capacitância estática Co entre aplicações de potência para um instrumento cirúrgico ultrassônico 104 específico (juntamente com dados de tensão do sinal de acionamento e de retroinformação da corrente) para determinar os valores da corrente da ramificação de movimento Im em uma base dinâmica e contínua (por exemplo, em tempo real). Essas formas do gerador 100 são, portanto, capazes de fornecer sintonia virtual para simular um sistema que é sintonizado ou ressonante com qualquer valor de capacitância estática Co em qualquer frequência, e não apenas em uma única frequência de ressonância imposta por um valor nominal da capacitância estática Co.

[0090] A Figura 5 é um diagrama de blocos simplificado de um gerador 200, que é uma forma do gerador 100 (Figuras 1 a 3). O gerador 200 é configurado para fornecer sintonia sem indutor como descrito acima, entre outros benefícios. Detalhes adicionais do gerador 200 são descritos na patente U.S. n° de série 9.060.775 cedido à mesma requerente e depositado concomitantemente, intitulado "SURGICAL GENERATOR FOR ULTRASONIC AND ELECTROSURGICAL DEVICES", cuja descrição está aqui incorporada a título de referência, em sua totalidade. Com referência à Figura 5, o gerador 200 pode compreender um estágio isolado do paciente 202 em comunicação com um estágio não isolado 204 por meio de um transformador de potência 206. Um enrolamento secundário 208 do transformador de potência 206 está contido no estágio isolado 202 e pode compreender uma configuração com derivação (por exemplo, uma configuração com derivação central ou com derivação não central) para definir as saídas de sinal de acionamento 210a, 210b e 210c, de modo a entregar sinais de acionamento a diferentes instrumentos cirúrgicos, como um dispositivo cirúrgico ultrassônico 104 e um instrumento eletrocirúrgico de RF106, e um instrumento cirúrgico multifuncional 108. Em particular, as emissões de sinal de acionamento 210a e 210c podem fornecer um sinal de acionamento ultrassônico (por exemplo, um sinal de acionamento a 420V RMS) a um instrumento cirúrgico ultrassônico 104, e as emissões de sinal de acionamento 210b e 210c podem fornecer um sinal de acionamento eletrocirúrgico (por exemplo, um sinal de acionamento a 100V RMS) a um instrumento eletrocirúrgico 106, em que a emissão de sinal de acionamento 2160b corresponde à derivação central do transformador de potência 206.

[0091] Em certas formas, os sinais de acionamento ultrassônico e eletrocirúrgico podem ser fornecidos simultaneamente a instrumentos cirúrgicos distintos e/ou a um único instrumento cirúrgico que tenha a capacidade de fornecer tanto energia eletrocirúrgica como ultrassônica ao tecido, como o instrumento cirúrgico multifuncional 108 (Figuras 1 a 3). Será observado que o sinal eletrocirúrgico fornecido tanto pelo instrumento eletrocirúrgico dedicado quanto pelo instrumento combinado multifuncional eletrocirúrgico/ultrassônico podem ser tanto um sinal de nível terapêutico quanto subterapêutico, onde o sinal subterapêutico pode ser usado, por exemplo, para monitorar o tecido ou as condições dos instrumentos e fornecer retroinformação ao gerador. Por exemplo, os sinais de RF e ultrassônico podem ser fornecidos separadamente ou simultaneamente a partir de um gerador com uma única porta de saída a fim de fornecer o sinal de saída desejado ao instrumento cirúrgico, conforme será discutido em maiores detalhes abaixo. Consequentemente, o gerador pode combinar as energias eletrocirúrgica de RF e ultrassônica e fornecer as energias combinadas ao instrumento eletrocirúrgico/ultrassônico multifuncional. Eletrodos bipolares podem ser colocados em uma ou em ambas as garras do atuador de extremidade. Uma garra pode ser acionada por energia ultrassônica em adição à energia eletrocirúrgica de RF, funcionando simultaneamente. A energia ultrassônica pode ser empregada para realizar dissecção em tecido enquanto a energia eletrocirúrgica de RF pode ser empregada para cauterização de vasos.

[0092] O estágio não isolado 204 pode compreender um amplificador de potência 212 que tem uma saída conectada a um enrolamento primário 214 do transformador de potência 206. Em certas formas o amplificador de potência 212 pode compreender um amplificador do tipo empurrar e puxar. Por exemplo, o estágio não isolado 204 pode conter adicionalmente um dispositivo lógico 216 para fornecer uma saída digital a um circuito DAC 218 que, por sua vez, fornece um sinal analógico correspondente a uma entrada do amplificador de potência 212. Em certas formas, o dispositivo lógico 216 pode compreender uma matriz de portas programável (PGA, de "programmable gate array"), um FPGA (FPGA de "field-programmable gate array"), um dispositivo lógico programável (PLD, de "programmable logic device"), entre outros circuitos lógicos, por exemplo. O dispositivo lógico 216, pelo fato de controlar a entrada do amplificador de potência 212 através do DAC 218 pode, portanto, controlar qualquer um dentre vários parâmetros (por exemplo, frequência, forma de onda, amplitude do forma de onda) de sinais de acionamento aparecendo nas saídas de sinal de acionamento 210a, 210b e 210c. Em certas formas e conforme discutido abaixo, o dispositivo lógico 216, em conjunto com um processador (por exemplo, um processador de sinal digital discutido abaixo), pode implementar vários algoritmos de controle baseados em processamento de sinal digital (DSP) e/ou outros algoritmos de controle para controlar parâmetros de controle dos sinais de acionamento fornecidos pelo gerador 200.

[0093] A potência pode ser fornecida a um trilho de alimentação do amplificador de potência 212 por um regulador de modo de chave 220, como por exemplo um conversor de potência. Em certas formas, o regulador de modo de chave 220 pode compreender um regulador ajustável de antagônico, por exemplo. O estágio não isolado 204 pode compreender, ainda, um primeiro processador 222 que, em uma forma, pode compreender um processador de DSP como um dispositivo analógico ADSP-21469 SHARC DSP, disponível junto à Analog Devices, Norwood, MA, EUA, por exemplo, embora em várias formas, qualquer processador adequado pode ser utilizado. Em certas formas, o processador de DSP 222 pode controlar a operação do regulador de modo de chave 220 responsivo a dados de retroinformação de tensão a partir do amplificador de potência 212 pelo processador de DSP 222 através de um circuito conversor de analógico para digital (ADC, de "analog-to-digital converter") 224. Em uma forma, por exemplo, o processador de DSP 222 pode receber como entrada, através do circuito ADC 224, em que o envelope de forma de onda de um sinal (por exemplo, um sinal de RF) é amplificado pelo amplificador de potência 212. O processador de DSP 222 pode então controlar o regulador de modo de chave 220 (por exemplo, através de uma saída modulada de largura de pulso (PWM, de "pulse-width modulated") de modo que a tensão de trilho provida ao amplificador de potência 212 siga o envelope de forma de onda do sinal amplificado. Modulando-se dinamicamente a tensão do trilho do amplificador de potência 212 com base no envelope de forma de onda, a eficiência do amplificador de potência 212 pode ser significativamente aprimorada em relação a esquemas de amplificador com tensão de trilho fixa.

[0094] Em certas formas, o dispositivo lógico 216, em conjunto com o processador de DSP 222, pode implementar um circuito de síntese digital, tal como um esquema de controle DDS (vide figuras 13 e 14) para controlar a forma de onda, a frequência e/ou a amplitude dos sinais de acionamento emitidos pelo gerador 200. Em uma forma, por exemplo, o dispositivo lógico 216 pode implementar um algoritmo de controle de DDS mediante a recuperação de amostras de forma de onda armazenadas em uma tabela de pesquisa (LUT, "look-up table") atualizada dinamicamente, como uma RAM LUT que pode ser integrada em um FPGA. Esse algoritmo de controle é particularmente útil para aplicações ultrassônicas nas quais um transdutor ultrassônico, como o transdutor ultrassônico 120, pode ser acionado por uma corrente senoidal limpa em sua frequência ressonante. Como outras frequências podem excitar ressonâncias parasíticas, minimizar ou reduzir a distorção total da corrente da ramificação de movimento pode correspondentemente minimizar ou reduzir os efeitos indesejáveis da ressonância. Como a forma de onda de uma saída de sinal de acionamento pelo gerador 200 sofre o impacto de várias fontes de distorção presentes no circuito de acionamento de saída (por exemplo, o transformador de potência 206, o amplificador de potência 212), dados de retroinformação de tensão e corrente com base no sinal de acionamento podem ser fornecidos a um algoritmo, como um algoritmo para controle de erros implementado pelo processador de DSP 222, que compensa a distorção mediante a adequada pré-distorção ou modificação das amostras de forma de onda armazenadas na LUT de maneira dinâmica e contínua (por exemplo, em tempo real). Em uma forma, a quantidade ou o grau de pré-distorção aplicada às amostras da LUT pode ser baseada no erro entre uma corrente da ramificação de movimento computadorizada e um forma de onda de corrente desejado, em que o erro é determinado em uma base de amostra por amostra. Dessa maneira, as amostras da LUT pré-distorcidas, quando processadas através do circuito de acionamento, podem resultar em um sinal de acionamento da ramificação de movimento que tem a forma de onda desejada (por exemplo, senoidal) para acionar de maneira ótima o transdutor ultrassônico. Em tais formas, as amostras de forma de onda de LUT não irão, portanto, representar a forma de onda desejada do sinal de acionamento, mas sim a forma de onda que é necessária para por fim produzir a forma de onda desejado do sinal de acionamento da ramificação de movimento, quando são levados em conta os efeitos de distorção.

[0095] O estágio não isolado 204 pode compreender adicionalmente um primeiro circuito ADC 226 e um segundo circuito ADC 228 acoplados à saída do transformador de potência 206 por meio dos respectivos transformadores de isolamento, 230 e 232, para respectivamente amostrar a tensão e a corrente de sinais de acionamento emitidos pelo gerador 200. Em certas formas, os circuitos ADC 226 e 228 podem ser configurados para amostragem em altas velocidades (por exemplo, 80 mega amostras por segundo [MSPS]) para permitir a sobreamostragem dos sinais de acionamento. Em uma forma, por exemplo, a velocidade de amostragem dos circuitos ADC 226 e 228 pode permitir uma sobreamostragem de aproximadamente 200x (dependendo da frequência) dos sinais de acionamento. Em certas formas, as operações de amostragem do circuito ADC 226 e 228 podem ser realizadas por um único circuito ADC recebendo sinais de entrada de tensão e corrente por meio de um multiplexador bidirecional. O uso de amostragem em alta velocidade nas formas do gerador 200 pode permitir, entre outras coisas, o cálculo da corrente complexa que flui através da ramificação de movimento (que pode ser usada em certas formas para implementar o controle de forma de onda baseado em DDS descrito acima), a filtragem digital acurada dos sinais amostrados e o cálculo do consumo real de energia com alto grau de precisão. Os dados de retroinformação sobre tensão e corrente emitidos pelos circuitos ADC 226 e 228 podem ser recebidos e processados (por exemplo, armazenamento temporário do tipo primeira-entrada-primeira-saída [FIFO], multiplexador) pelo dispositivo lógico 216 e armazenados em memória de dados para subsequente recuperação, por exemplo, pelo processador 222. Conforme observado acima, os dados de retroinformação sobre tensão e corrente podem ser usados como entrada para um algoritmo para pré-distorção ou modificação de amostras de formato de onda na LUT, de maneira dinâmica e contínua. Em certas formas, isso pode requerer que cada par de dados de retroinformação sobre tensão e corrente armazenado seja indexado com base em, ou de outro modo associado a, uma amostra da LUT correspondente que foi fornecida pelo dispositivo lógico 216 quando o par de dados de retroinformação sobre tensão e corrente foi capturado. A sincronização das amostras da LUT com os dados de retroinformação sobre tensão e corrente dessa maneira contribui para a correta temporização e estabilidade do algoritmo pré-distorção.

[0096] Em certas formas, os dados de retroinformação sobre tensão e corrente podem ser usados para controlar a frequência e/ou a amplitude (por exemplo, amplitude de corrente) dos sinais de acionamento. Em uma forma, por exemplo, os dados de retroinformação sobre tensão e corrente podem ser usados para determinar a fase da impedância. A frequência do sinal de acionamento pode, então, ser controlada para minimizar ou reduzir a diferença entre a fase da impedância determinada e um ponto de ajuste da fase da impedância (por exemplo, 0°), minimizando ou reduzindo assim os efeitos da distorção harmônica e, correspondentemente, acentuando a acurácia da medição de fase da impedância. A determinação da impedância de fase e um sinal de controle da frequência podem ser implementados no processador de DSP 222, por exemplo, com o sinal de controle da frequência sendo fornecido como entrada a um algoritmo de controle de DDS implementado pelo dispositivo lógico programável 216.

[0097] Em outra forma, por exemplo, os dados de retroinformação da corrente podem ser monitorados de modo a manter a amplitude de corrente do sinal de acionamento em um ponto de ajuste da amplitude de corrente. O ponto de ajuste da amplitude de corrente pode ser especificado diretamente ou determinado indiretamente com base nos pontos de ajuste especificados para amplitude de tensão e potência. Em certas formas, o controle da amplitude de corrente pode ser implementado pelo algoritmo de controle, como um algoritmo de controle proporcional-integral-derivado (PID), no processador DSP 222. As variáveis controladas pelo algoritmo de controle para controlar adequadamente a amplitude de corrente do sinal de acionamento podem incluir, por exemplo, a alteração de escala das amostras de forma de onda de LUT armazenada no dispositivo lógico 216 e/ou a tensão de saída em escala total do circuito DAC 218 (que fornece a entrada ao amplificador de potência 212) por meio de um circuito DAC 234.

[0098] O estágio não isolado 204 pode compreender adicionalmente um segundo processador 236 para fornecer, entre outras coisas, a funcionalidade da interface de usuário (UI). Em uma forma, o processador 236 pode compreender um processador Atmel AT91SAM9263 com um núcleo ARM 926EJ-S, disponível junto à Atmel Corporation, de San Jose, CA, EUA, por exemplo. Exemplos de funcionalidade de UI suportada pelo processador de UI 236 podem incluir retroinformação audível e visual a usuário, comunicação com dispositivos periféricos (por exemplo, através de uma interface de Barramento Serial Universal (USB, de "Universal Serial Bus")), comunicação com a chave a pedal 130, comunicação com um dispositivo de entrada 110 (por exemplo, uma monitor de tela sensível ao toque) e comunicação com um dispositivo de saída 112 (por exemplo, um alto-falante), conforme mostrado nas Figuras 1 e 3. O processador de UI 236 pode comunicar-se com o processador de DSP 222 e o dispositivo lógico 216 (por exemplo, via barramentos de interface serial para periféricos (SPI, de "serial peripheral interface")). Embora o processador de UI 236 possa primariamente suportar a funcionalidade de UI, ele pode também coordenar-se com o processador de DSP 222 para implementar a mitigação de riscos em certas formas. Por exemplo, o processador de UI 236 pode ser programado para monitorar vários aspectos de entrada de usuário e/ou de outras entradas (por exemplo, entradas de tela sensível ao toque, entradas de chave a pedal 130 como mostrada na Figura 3, entradas de sensores de temperatura) e pode desabilitar a saída de acionamento do gerador 200 quando uma condição errônea for detectada.

[0099] Em certas formas, tanto o processador de DSP 222 como o processador de UI 236 podem, por exemplo, determinar e monitorar o estado operacional do gerador 200. Para o processador de DSP 222, o estado operacional do gerador 200 pode determinar, por exemplo, quais processos de controle e/ou diagnóstico são implementados pelo processador de DSP 222. Para o processador de UI 236, o estado operacional do gerador 200 pode determinar, por exemplo, quais elementos de uma interface de usuário (por exemplo, telas de exibição, sons) são apresentados a um usuário. Os processadores de UI e DSP respectivos 222 e 236 podem manter independentemente o estado operacional atual do gerador 200, bem como reconhecer e avaliar possíveis transições para fora do estado operacional atual. O processador de DSP 222 pode funcionar como o mestre nessa relação, e pode determinar quando devem ocorrer as transições entre estados operacionais. O processador de UI 236 pode estar ciente das transições válidas entre estados operacionais, e pode confirmar se uma determinada transição é adequada. Por exemplo, quando o processador de DSP 222 instrui o processador de UI 190 a transicionar para um estado específico, o processador de UI 236 pode verificar que a transição solicitada é válida. Caso uma transição solicitada entre estados seja determinada como inválida pelo processador de UI 236, o processador de UI 236 pode fazer com que o gerador 200 entre em um modo de falha.

[00100] O estágio não isolado 204 pode compreender adicionalmente um controlador 238 para monitoramento de dispositivos de entrada 110 (por exemplo, um sensor capacitivo sensível ao toque usado para ligar e desligar o gerador 200, uma tela capacitiva sensível ao toque). Em certas formas, o controlador 238 pode compreender pelo menos um processador e/ou outro dispositivo controlador em comunicação com o processador de UI 236. Em uma forma, por exemplo, o controlador 238 pode compreender um processador (por exemplo, um controlador Mega168 de 8 bits disponível junto à Atmel) configurado para monitorar as entradas fornecidas pelo usuário através de um ou mais sensores de toque capacitivos. Em uma forma, o controlador 238 pode compreender um controlador de tela sensível ao toque (por exemplo, um controlador de tela sensível ao toque QT5480 disponível junto à Atmel) para controlar e gerenciar a captura de dados de toque a partir de uma tela capacitiva sensível ao toque.

[00101] Em certas formas, quando o gerador 200 está em um estado "desligado", o controlador 238 pode continuar a receber energia operacional (por exemplo, através de uma linha de uma fonte de alimentação do gerador 200, como a fonte de alimentação 254 discutida abaixo). Dessa maneira, o controlador 196 pode continuar a monitorar um dispositivo de entrada 110 (por exemplo, um sensor capacitivo sensível ao toque situado sobre um painel frontal do gerador 200) para ligar e desligar o gerador 200. Quando o gerador 200 está no estado desligado, o controlador 238 pode despertar a fonte de alimentação (por exemplo, permitir o funcionamento de um ou mais conversores de tensão CC/CC 256 da fonte de alimentação 254), se for detectada a ativação do dispositivo de entrada "liga/desliga" 110 por um usuário. O controlador 238 pode, portanto, iniciar uma sequência para fazer a transição do gerador 200 para um estado "ligado". Por outro lado, o controlador 238 pode iniciar uma sequência para fazer a transição do gerador 200 para o estado desligado se for detectada a ativação do dispositivo de entrada "liga/desliga" 110, quando o gerador 200 estiver no estado ligado. Em certas formas, por exemplo, o controlador 238 pode relatar a ativação do dispositivo de entrada "liga/desliga" 110 ao processador 236 que, por sua vez, implementa a sequência de processo necessária para transicionar o gerador 200 ao estado desligado. Em tais formas, o controlador 196 pode não ter qualquer capacidade independente para causar a remoção da potência do gerador 200 após seu estado ligado ter sido estabelecido.

[00102] Em certas formas, o controlador 238 pode fazer com que o gerador 200 forneça retroinformação audível ou outra retroinformação sensorial para alertar o usuário de que foi iniciada uma sequência de ligar ou desligar. Esse tipo de alerta pode ser fornecido no início de uma sequência de ligar ou desligar, e antes do início de outros processos associados à sequência.

[00103] Em certas formas, o estágio isolado 202 pode compreender um circuito de interface de instrumento 240 para, por exemplo, oferecer uma interface de comunicação entre um circuito de controle de um instrumento cirúrgico (por exemplo, um circuito de controle que compreende chaves de empunhadura) e componentes do estágio não isolado 204, como o dispositivo lógico 216, o processador de DSP 222 e/ou o processador de UI 236. O circuito de interface de instrumento 240 pode trocar informações com componentes do estágio não isolado 204 por meio de um link de comunicação que mantém um grau adequado de isolamento elétrico entre os estágios isolados e não isolados 202 e 204 como, por exemplo, um link de comunicação baseado em infravermelho (IR, de "infrared"). A potência pode ser fornecida ao circuito de interface do instrumento 240 com o uso de, por exemplo, um regulador de tensão de baixa queda alimentado por um transformador de isolamento acionado a partir do estágio não isolado 204.

[00104] Em uma forma, o circuito de interface de instrumento 240 pode compreender um circuito lógico 242 (por exemplo, um circuito lógico, um circuito lógico programável, PGA, FPGA, PLD) em comunicação com um circuito condicionador de sinal 244. O circuito de condicionamento de sinal 244 pode ser configurado para receber um sinal periódico do circuito lógico 242 (por exemplo, uma onda quadrada de 2 kHz) para gerar um sinal de interrogação bipolar que tem uma frequência idêntica. O sinal de interrogação pode ser gerado, por exemplo, usando-se uma fonte de corrente bipolar alimentada por um amplificador diferencial. O sinal de interrogação pode ser comunicado a um circuito de controle de instrumento cirúrgico (por exemplo, mediante o uso de um par condutor em um cabo que conecta o gerador 200 ao instrumento cirúrgico) e monitorado para determinar um estado ou configuração do circuito de controle. O circuito de controle pode compreender inúmeras chaves, resistores e/ou diodos para modificar uma ou mais características (por exemplo, amplitude, retificação) do sinal de interrogação de modo que um estado ou configuração do circuito de controle seja discernível, de modo inequívoco, com base nessa uma ou mais características. Em uma forma, por exemplo, o circuito condicionador de sinal 244 pode compreender um circuito ADC para geração de amostras de um sinal de tensão aparecendo entre entradas do circuito de controle, resultando da passagem do sinal de interrogação através do mesmo. O instrumento lógico 242 (ou um componente do estágio não isolado 204) pode, então, determinar o estado ou a configuração do circuito de controle com base nas amostras de circuitos ADC.

[00105] Em uma forma, o circuito de interface de instrumento 240 pode compreender uma primeira interface de circuito de dados 246 para possibilitar a troca de informações entre o circuito lógico 242 (ou outro elemento do circuito de interface de instrumento 240) e um primeiro circuito de dados disposto em um instrumento cirúrgico ou de outro modo associado ao mesmo. Em certas formas, por exemplo, um primeiro circuito de dados 136 (Figura 2) pode estar disposto em um fio integralmente fixado a uma empunhadura do instrumento cirúrgico, ou em um adaptador para fazer a interface entre um tipo ou modelo específico de instrumento cirúrgico e o gerador 200. O primeiro circuito de dados 136 pode ser implantado de qualquer maneira adequada e pode se comunicar com o gerador de acordo com qualquer protocolo adequado, incluindo, por exemplo, conforme descrito aqui com relação ao primeiro circuito de dados 136. Em certas formas, o primeiro circuito de dados pode compreender um dispositivo de armazenamento não volátil, como um dispositivo EEPROM. Em certas formas e novamente com referência à Figura 5, a primeira interface de circuito de dados 246 pode ser implementada separadamente do circuito lógico 242 e compreende um conjunto de circuitos adequado (por exemplo, dispositivos lógicos distintos, um processador) para permitir a comunicação entre o circuito lógico 242 e o primeiro circuito de dados. Em outras formas, a primeira interface de circuito de dados 246 pode ser integral ao circuito lógico 242.

[00106] Em outras formas, o primeiro circuito de dados 136 (Figura 2) pode armazenar informações relacionadas ao instrumento cirúrgico específico com o qual está associado. Essas informações podem incluir, por exemplo, um número de modelo, um número de série, um número de operações nas quais o instrumento cirúrgico foi usado, e/ou quaisquer outros tipos de informações. Essas informações podem ser lidas pelo circuito de interface do instrumento 240 (por exemplo, pelo circuito lógico 242), transferidas para um componente do estágio não isolado 204 (por exemplo, para o dispositivo lógico 216, processador de DSP 222 e/ou processador de UI 236) para apresentação a um usuário por meio de um dispositivo de saída 112 (Figuras 1 e 3) e/ou para controlar uma função ou operação do gerador 200. Adicionalmente, qualquer tipo de informação pode ser comunicado ao primeiro circuito de dados 136 para armazenamento no mesmo através da primeira interface do circuito de dados 246 (por exemplo, usando-se o circuito lógico 242). Essas informações podem compreender, por exemplo, um número atualizado de operações nas quais o instrumento cirúrgico foi usado e/ou a datas e/ou horários de seu uso.

[00107] Conforme discutido anteriormente, um instrumento cirúrgico pode ser removível de um cabo (por exemplo, o instrumento cirúrgico multifuncional 108 pode ser removível do cabo 109) para promover a intercambiabilidade e/ou a descartabilidade do instrumento. Nesses casos, geradores convencionais podem ser limitados em sua capacidade para reconhecer configurações de instrumento específicas sendo usadas, bem como para otimizar os processos de controle e diagnóstico conforme necessário. A adição de circuitos de dados legíveis a instrumentos cirúrgicos para resolver essa questão é problemática de um ponto de vista de compatibilidade, porém. Por exemplo, projetar um instrumento cirúrgico para que permaneça retrocompatível com geradores desprovidos da indispensável funcionalidade de leitura de dados pode ser pouco prático devido, por exemplo, a esquemas de sinalização diferentes, complexidade do design e custo. As formas de instrumentos aqui discutidas contemplam essas preocupações mediante o uso de circuitos de dados que podem ser implementados em instrumentos cirúrgicos existentes, economicamente e com mínimas alterações de design para preservar a compatibilidade dos instrumentos cirúrgicos com as plataformas de gerador atuais.

[00108] Adicionalmente, as formas do gerador 200 podem permitir comunicação com circuitos de dados baseados em instrumento. Por exemplo, o gerador 200 pode ser configurado para comunicar-se com um segundo circuito de dados 138 (Figura 2) contido em um instrumento (por exemplo, o instrumento cirúrgico multifuncional mostrado na Figura 2). Em algumas formas, o segundo circuito de dados 138 pode ser implementado de maneira similar àquela do primeiro circuito de dados 136 (Figura 2) aqui descrito. O circuito de interface de instrumento 240 pode compreender uma segunda interface de circuito de dados 248 para permitir essa comunicação. Em uma forma, a segunda interface de circuito de dados 248 pode compreender uma interface digital de três estados, embora também possam ser usadas outras interfaces. Em certas formas, o segundo circuito de dados pode ser geralmente qualquer circuito para transmissão e/ou recepção de dados. Em uma forma, por exemplo, o segundo circuito de dados pode armazenar informações relacionadas ao instrumento cirúrgico específico com o qual está associado. Essas informações podem incluir, por exemplo, um número de modelo, um número de série, um número de operações nas quais o instrumento cirúrgico foi usado, e/ou quaisquer outros tipos de informações.

[00109] Em algumas formas, o segundo circuito de dados 138 (Figura 2) pode armazenar informações sobre as propriedades ultrassônicas e/ou eletrônicas de um transdutor ultrassônico associado 120, atuador de extremidade 125, ou sistema de acionamento ultrassônico. Por exemplo, o primeiro circuito de dados 136 (Figura 2) pode indicar um coeficiente angular de frequência de inicialização, conforme descrito aqui. Adicional ou alternativamente, qualquer tipo de informação pode ser comunicado ao segundo circuito de dados para armazenamento no mesmo através da segunda interface de circuito de dados 248 (por exemplo, usando-se o circuito lógico 242). Essas informações podem compreender, por exemplo, um número atualizado de operações nas quais o instrumento cirúrgico foi usado e/ou a datas e/ou horários de seu uso. Em certas formas, o segundo circuito de dados pode transmitir dados capturados por um ou mais sensores (por exemplo, um sensor de temperatura baseado em instrumento). Em certas formas, o segundo circuito de dados pode receber dados a partir do gerador 200 e fornecer uma indicação a um usuário (por exemplo, uma indicação por LED ou outra indicação visível) com base nos dados recebidos.

[00110] Em certas formas, o segundo circuito de dados e a segunda interface de circuito de dados 248 podem ser configurados de modo que a comunicação entre o circuito lógico 242 e o segundo circuito de dados possa ser efetuada sem a necessidade de fornecer condutores adicionais para esse propósito (por exemplo, condutores dedicados de um cabo conectando uma empunhadura ao gerador 200). Em uma forma, por exemplo, as informações podem ser comunicadas de e para o segundo circuito de dados com o uso de um esquema de comunicação por barramento 1-fio, implementado na fiação existente, como um dos condutores usados transmitindo sinais de interrogação a partir do circuito condicionador de sinal 244 para um circuito de controle em um cabo. Dessa maneira, são minimizadas ou reduzidas as alterações ou modificações ao design do dispositivo cirúrgico que possam, de outro modo, ser necessárias. Além disso, devido ao fato de que diferentes tipos de comunicações implementados em um canal físico comum podem ser separados com base em frequência, a presença de um segundo circuito de dados pode ser "invisível" a geradores que não têm a indispensável funcionalidade de leitura de dados, o que, portanto, permite a retrocompatibilidade do instrumento cirúrgico.

[00111] Em certas formas, o estágio isolado 202 pode compreender ao menos um capacitor de bloqueio 250-1 conectado à saída do sinal de acionamento 210b para impedir a passagem de corrente contínua para um paciente. Um único capacitor de bloqueio pode ser necessário para estar de acordo com os regulamentos e padrões médicos, por exemplo. Embora falhas em designs com um só capacitor sejam relativamente incomuns, esse tipo de falha pode, ainda assim, ter consequências negativas. Em uma forma, um segundo capacitor de bloqueio 250-2 pode ser colocado em série com o capacitor de bloqueio 250-1, com dispersão de corrente de um ponto entre os capacitores de bloqueio 250-1 e 250-2 sendo monitorado, por exemplo, por um circuito ADC 252 para amostragem de uma tensão induzida por corrente de dispersão. As amostras podem ser recebidas, por exemplo, pelo circuito lógico 242. Com base nas alterações da corrente de dispersão (conforme indicado pelas amostras de tensão na modalidade da Figura 5), o gerador 200 pode determinar quando pelo menos um dentre os capacitores de bloqueio 250-1 e 250-2 tiver apresentado falha. Consequentemente, a forma da Figura 5 fornece um benefício em relação a designs com somente um capacitor, tendo um único ponto de falha.

[00112] Em certas modalidades, o estágio não isolado 204 pode compreender uma fonte de alimentação 254 para entregar potência em CC com tensão e corrente adequadas. A fonte de alimentação pode compreender, por exemplo, uma fonte de alimentação de 400 W para entregar uma tensão do sistema de 48 VDC. A fonte de alimentação 254 pode compreender adicionalmente um ou mais conversores de tensão CC/CC 256 para receber a saída da fonte de alimentação para gerar saídas de CC nas tensões e correntes exigidas pelos vários componentes do gerador 200. Conforme discutido acima em relação ao controlador 238, um ou mais dentre os conversores de tensão CC/CC 256 podem receber uma entrada do controlador 238 quando a ativação do dispositivo de entrada "liga/desliga" 110 por um usuário é detectada pelo controlador 238, para permitir o funcionamento ou o despertar dos conversores de tensão CC/CC 256.

[00113] A Figura 6 ilustra uma forma de um sistema de acionamento 302 de um gerador 300, que é uma forma do gerador 100 (Figuras 1 a 3). O gerador 300 é configurado para fornecer um sinal elétrico ultrassônico para acionar um transdutor ultrassônico (por exemplo, transdutor ultrassônico 120 das Figuras 1 a 3), também chamado de sinal de acionamento. O gerador 300 é similar e pode ser intercambiável com os geradores 100, 200 (Figuras 1 a 3 e 5). O sistema deacionamento 302 é flexível e pode criar um sinal de acionamento elétrico ultrassônico 304 a uma configuração de frequência e nível de energia desejada para conduzir o transdutor ultrassônico 306. Em várias formas, o gerador 300 pode compreender vários elementos funcionais separados, como módulos e/ou blocos. Embora certos módulos e/ou blocos possam ser descritos a título de exemplo, deve-se considerar que pode-se usar um número maior ou menor de módulos e/ou blocos e, ainda assim, estar no escopo das formas. 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 para aplicação específica (ASICs), circuitos, registros e/ou componentes de software, por exemplo, programas, sub-rotinas, lógicas e/ou combinações de componentes de hardware e software.

[00114] Em uma forma, o gerador 300 do sistema de acionamento 302 pode compreender uma ou mais aplicações embarcadas implementadas como firmware, software, hardware ou qualquer combinação dos mesmos. O gerador 300 do sistema de acionamento 302 pode compreender vários módulos executáveis, como software, programas, dados, acionadores e interfaces de programa de aplicativos (APIs), entre outros. O firmware pode estar armazenado em memória não volátil (NVM, de "non-volatile memory"), como em memória só de leitura (ROM) com máscara de bits, ou memória flash. Em várias implementações, o armazenamento do firmware na ROM pode preservar a memória flash. A NVM pode compreender outros tipos de memória incluindo, por exemplo, ROM programável (PROM, ou "programmable ROM"), ROM programável apagável (EPROM, ou "erasable programmable ROM"), EEPROM, ou memória de acesso aleatório (RAM, de "random-access memory") apoiada por bateria, como RAM dinâmica (DRAM, de "dynamic RAM"), DRAM com dupla taxa de dados (DDRAM, de "Double-Data-Rate DRAM"), e/ou DRAM síncrona (SDRAM, de "synchronous DRAM").

[00115] Em uma forma, o gerador 300 do sistema de acionamento 302 compreende um componente de hardware implementado como um processador 308 para executar instruções de programa para monitorar várias características mensuráveis do instrumento cirúrgico ultrassônico 104 (Figura 1) e gerar um sinal de saída para impulsionar o transdutor ultrassônico em modos cirúrgicos de corte e/ou coagulação. Será entendido, pelos versados na técnica, que o gerador 300 e o sistema de acionamento 302 podem compreender um número maior ou menor de componentes, e que somente uma versão simplificada do gerador 300 e do sistema de acionamento 302 é aqui descrita, por uma questão de concisão e clareza. Em várias formas, conforme anteriormente discutido, o componente de hardware pode ser implementado como DSP, PLD, ASIC, circuitos e/ou registros. Em uma forma, o processador 308 pode ser configurado para armazenar e executar instruções de programa de software para computador, de modo a gerar os sinais de saída para acionamento de vários componentes do instrumento cirúrgico ultrassônico 104, como um transdutor, um atuador de extremidade e/ou uma lâmina.

[00116] Em uma forma, sob o controle de uma ou mais rotinas de programa de software, o processador 308 executa os métodos da presente invenção de acordo com as formas descritas para gerar uma forma de onda de saída de sinais elétricos compreendendo corrente (I), tensão (V) e/ou frequência (f) para vários intervalos ou períodos de tempo (T). Os formatos de onda gradual dos sinais de acionamento podem ser gerados pela combinação linear em conjunto de funções constantes, ao longo de uma pluralidade de intervalos de tempo, criada mediante o escalonamento dos sinais de acionamento do gerador 300, por exemplo, corrente (I), tensão (V) e/ou frequência (f) de acionamento de saída. Os intervalos ou períodos de tempo (T) podem ser predeterminados (por exemplo, fixos e/ou programados pelo usuário) ou podem ser variáveis. Os intervalos de tempo variáveis podem ser definidos mediante a configuração do sinal de acionamento para um primeiro valor, e a manutenção do sinal de acionamento naquele valor até que uma alteração seja detectada em uma característica monitorada. Os exemplos de características monitoradas podem compreender, por exemplo, impedância de transdutor, impedância de tecido, aquecimento de tecido, transecção de tecido, coagulação de tecido e similares. Os sinais de acionamento ultrassônicos gerados pelo gerador 300 incluem, sem limitação, sinais de acionamento ultrassônicos capazes de excitar o transdutor ultrassônico 306 em vários modos vibracionais como, por exemplo, o modo longitudinal primário e harmônicos do mesmo, bem como modos vibracionais torsional e flexural.

[00117] Em uma forma, os módulos executáveis compreendem um ou mais algoritmo(s) 310 armazenadas na memória que, quando executadas, fazem com que o processador 308 gere uma forma de onda de saída de sinais elétricos compreendendo corrente (I), tensão (V) e/ou frequência (f) durante vários intervalos ou períodos de tempo (T). Os formatos de onda gradual dos sinais de acionamento podem ser gerados pela formação de uma combinação linear em conjunto de funções constantes, ao longo de dois ou mais intervalos de tempo, criada mediante a variação de intensidade da corrente (I), da tensão (V) e/ou da frequência (f) do acionamento de saída do gerador 300. Os sinais de acionamento podem ser gerados para intervalos de tempo ou períodos de tempo (T) fixos predeterminados, ou intervalos de tempo ou períodos de tempo variáveis, de acordo com os um ou mais algoritmos 310. Sob controle do processador 308, o gerador 100 fornece (por exemplo, aumenta ou diminui) a corrente (I), a tensão (V) e/ou a frequência (f), para cima ou para baixo, a uma resolução específica, durante um período predeterminado (T) ou até que seja detectada uma condição predeterminada, como uma alteração em uma característica monitorada (por exemplo, impedância do transdutor ou impedância do tecido). As etapas podem ser alteradas em incrementos ou decrementos programados. Se forem desejadas outras etapas, o gerador 300 pode aumentar ou diminuir a etapa adaptativamente, com base em características medidas do sistema.

[00118] Em operação, o usuário pode programar o funcionamento do gerador 300 usando o dispositivo de entrada 312 localizado no painel frontal do console do gerador 300. O dispositivo de entrada 312 pode compreender qualquer dispositivo adequado que gere sinais 314 que possam ser aplicados ao processador 308 para controlar a operação do gerador 300. Em várias formas, o dispositivo de entrada 312 inclui botões, chaves, controles giratórios, teclado, teclado numérico, monitor de tela sensível ao toque, dispositivo apontador e conexão remota a um computador de uso geral ou dedicado. Em outras formas, o dispositivo de entrada 312 pode compreender uma interface de usuário adequada. Em conformidade, por meio do dispositivo de entrada 312, o usuário pode configurara ou programar a corrente (I), tensão (V), frequência (f), e/ou período (T) para programar a saída do gerador 300. O processador 308, então, exibe o nível de potência selecionado enviando-se um sinal na linha 316 para um indicador de saída 318.

[00119] Em várias formas, o indicador de saída 318 pode fornecer retroinformação visual, audível e/ou tátil ao cirurgião, para indicar o estado de um procedimento cirúrgico, como quando o corte e a coagulação do tecido estão concluídos, com base em uma característica medida do instrumento ultrassônico 104, por exemplo, impedância do transdutor, impedância do tecido ou outras medições, conforme subsequentemente descrito. A título de exemplo, mas não como limitação, a retroinformação visual compreende qualquer tipo de dispositivo de indicação visível, inclusive lâmpadas incandescentes ou LEDs, interface gráfica de usuário, tela, indicador analógico, indicador digital, exibição de gráfico de barras, ou dispositivo de exibição alfanumérico digital. A título de exemplo, mas não como limitação, a retroinformação audível compreende qualquer tipo de alarme sonoro, tom gerado por computador, fala computadorizada, ou interface de usuário por voz (VUI, de "voice user interface") para interagir com computadores através de uma plataforma de voz/fala. A título de exemplo, mas não como limitação, a retroinformação tátil compreende qualquer tipo de retroinformação vibratória fornecida através de um conjunto de manípulo de alojamento de instrumento.

[00120] Em uma modalidade, o processador 308 pode ser configurado ou programado para gerar um sinal de corrente digital 320 e um sinal de frequência digital 322. Esses sinais de acionamento 320, 322 são aplicados a um circuito de síntese digital, tal como o circuito DDS 324 (vide exemplos das Figuras 13 e 14) para ajustar a amplitude e a frequência (f) do sinal de acionamento elétrico ultrassônico 304 ao transdutor. A saída do circuito DDS 324 é aplicada a um amplificador de potência 326 cuja saída é aplicada a um transformador 328. A saída do transformador 328 é o sinal de acionamento elétrico ultrassônico 304 aplicado ao transdutor ultrassônico 306, que é acoplado à lâmina 340 por meio de um guia de onda. A saída do circuito DDS 324 pode ser armazenada em um ou mais circuitos de memória incluindo circuitos de memória volátil (RAM) e não volátil (ROM).

[00121] Em uma forma, o gerador 300 compreende um ou mais módulos ou componentes de medição, que podem ser configurados para monitorar características mensuráveis do instrumento ultrassônico 104 (Figuras 1 e 2) ou o instrumento multifuncional eletrocirúrgico/ultrassônico 108 (Figuras 1 a 3). Na forma ilustrada, o processador 308 pode ser usado para monitorar e calcular as características do sistema. Conforme mostrado, o processador 308 mede a impedância Z do transdutor, mediante o monitoramento da corrente fornecida ao transdutor ultrassônico 306 e da tensão aplicada ao transdutor. Em uma forma, um circuito detector de corrente 330 é usado para detectar a corrente que flui através do transdutor, e um circuito detector de tensão 332 é usado para detectar a tensão de saída aplicada ao transdutor 306. Esses sinais podem ser aplicados ao circuito ADC 336 através de um circuito multiplexador analógico 334 ou disposição de circuito de chaveamento. O multiplexador analógico 334 direciona o sinal analógico adequado ao circuito ADC 336 para conversão. Em outras formas, múltiplos circuitos ADC 336 podem ser usados para cada característica medida, em vez do circuito multiplexador analógico 334. O processador 308 recebe a saída digital 338 do circuito ADC 336 e calcula a impedância de transdutor Z com base nos valores medidos de corrente e tensão. O processador 308 ajusta o sinal de acionamento elétrico ultrassônico 304, de modo que o mesmo possa gerar uma curva desejada de potência versus carga. De acordo com os algoritmos 310 programados, o processador 308 pode variar o sinal de acionamento elétrico ultrassônico 304, por exemplo, a corrente ou a frequência, em qualquer incremento ou decremento adequado, em resposta à impedância de transdutor Z.

[00122] A Figura 7 ilustra um aspecto de um sistema de acionamento 402 do gerador 400, que é uma forma do gerador 100 (Figuras 1 a 3). Em operação, o usuário pode programar o funcionamento do gerador 400 usando o dispositivo de entrada 412 localizado no painel frontal do console do gerador 400. O dispositivo de entrada 412 pode compreender qualquer dispositivo adequado que gere sinais 414 que podem ser aplicados ao processador 408 para controlar a operação do gerador 400. Em várias formas, o dispositivo de entrada 412 inclui botões, chaves, controles giratórios, teclado, teclado numérico, monitor de tela sensível ao toque, dispositivo apontador e conexão remota a um computador de uso geral ou dedicado. Em outras formas, o dispositivo de entrada 412 pode compreender uma interface de usuário adequada. Consequentemente, por meio do dispositivo de entrada 412, o usuário pode configurar ou programar a corrente (I), tensão (V), frequência (f), e/ou período (T) para programar a saída do gerador 400. O processador 408, então, exibe o nível de potência selecionado enviando-se um sinal na linha 416 para um indicador de saída 418.

[00123] O gerador 400 compreende um módulo de impedância do tecido 442. O sistema de acionamento 402 é configurado para gerar um sinal de acionamento elétrico 404 para acionar o transdutor ultrassônico 406. Em um aspecto, o módulo de impedância do tecido 442 pode ser configurado para medir a impedância Zt do tecido agarrado entre a lâmina 440 e o conjunto de braço de aperto 444. O módulo de impedância do tecido 442 compreende um oscilador de RF 446, um circuito detector de tensão de RF 448 e um circuito detector de corrente de RF 450. Os circuitos detectores de tensão de RF e corrente de RF 448, 450 respondem à tensão de RF Vrf aplicada ao eletrodo de lâmina 440 e a corrente RF Irf flui através do eletrodo de lâmina 440, do tecido, e da porção condutiva do conjunto de braço de aperto 444. A tensão Vrf e a corrente Irf detectadas são convertidas ao formato digital pelo circuito ADC 436, através do multiplexador analógico 434. O processador 408 recebe a saída digital 438 do circuito ADC 436 e determina a impedância de tecido Zt mediante o cálculo da razão entre a tensão de RF Vrf e a corrente Irf, medidas pelo circuito detector de tensão de RF 448 e pelo circuito detector de corrente de RF 450. Em um aspecto, a transecção da camada interna de músculo e do tecido pode ser detectada mediante a detecção da impedância de tecido Zt. Em conformidade, a detecção da impedância de tecido Zt pode ser integrada com um processo automatizado para separar a camada interna de músculo a partir da camada externa adventícia antes da transeção do tecido sem causar uma quantidade significativa de aquecimento, o que normalmente ocorre com ressonância.

[00124] Em uma forma, a tensão de RF Vrf aplicada ao eletrodo da lâmina 440 e a corrente de RF Irf que flui através do eletrodo da lâmina 440, do tecido e da porção condutiva do conjunto de braço de aperto 451 são adequadas para cauterização e/ou dissecção de vasos. Portanto, a saída de potência de RF do gerador 400 pode ser selecionada para funções não terapêuticas como medições de impedância de tecido, bem como funções terapêuticas como cauterização e/ou dissecção de vaso. Será reconhecido que, no contexto da presente invenção, as energias ultrassônica e eletrocirúrgica de RF podem ser supridas ao gerador tanto individualmente quanto simultaneamente.

[00125] Em várias formas, a retroinformação é fornecida pelo indicador de saída 418 mostrado nas Figuras 6 e 7. O indicador de saída 418 é particularmente útil em aplicações em que o tecido sendo manipulado pelo atuador de extremidade está fora do campo de visão do usuário e o usuário não pode ver quando uma alteração de estado ocorre no tecido. O indicador de saída 418 comunica ao usuário que a alteração no estado de tecido ocorreu. Conforme anteriormente discutido, o indicador de saída 418 pode ser configurado para fornecer vários tipos de retroinformação ao usuário incluindo, sem limitação, visual, audível e/ou tátil para indicar ao usuário (por exemplo, cirurgião, clínico) que o tecido passou por uma alteração de estado ou condição do tecido. A título de exemplo, mas não como limitação, conforme anteriormente discutido, a retroinformação visual compreende qualquer tipo de dispositivo de indicação visível, inclusive lâmpadas incandescentes ou LEDs, interface gráfica de usuário, tela, indicador analógico, indicador digital, exibição de gráfico de barras, ou dispositivo de exibição alfanumérico digital. A título de exemplo, mas não como limitação, a retroinformação audível compreende qualquer tipo de alarme sonoro, tom gerado por computador, fala computadorizada, ou interface de VUI para interagir com computadores através de uma plataforma de voz/fala. A título de exemplo, mas não como limitação, a retroinformação tátil compreende qualquer tipo de retroinformação vibratória fornecida através do conjunto de manípulo de alojamento de instrumento. A alteração de estado do tecido pode ser determinada com base em medições de impedância de tecido e transdutor conforme anteriormente descrito, ou com base em medições de tensão, corrente e frequência.

[00126] Em uma modalidade, o processador 408 pode ser configurado ou programado para gerar um sinal de corrente digital 420 e um sinal de frequência digital 422. Esses sinais digitais 420, 422 são aplicados a um circuito de síntese digital como o circuito DDS 424 (vide, por exemplo, as Figuras 13 e 14) para ajustar a amplitude e a frequência (f) do sinal de acionamento elétrico 404 emitido ao transdutor 406. A saída do circuito DDS 424 é aplicada a um amplificador de potência 426 cuja saída é aplicada a um transformador 428. A saída do transformador 428 é o sinal de acionamento elétrico 404 aplicado ao transdutor ultrassônico 406, que é acoplado à uma lâmina por meio de um guia de onda. A saída do circuito DDS 424 pode ser armazenada em um ou mais circuitos de memória incluindo circuitos de memória volátil (RAM) e não volátil (ROM).

[00127] Em uma forma, o gerador 400 compreende um ou mais módulos ou componentes de medição, que podem ser configurados para monitorar características mensuráveis do instrumento ultrassônico 104 (Figuras 1 e 3) ou o instrumento multifuncional eletrocirúrgico/ultrassônico 108 (Figuras 1 a 3). Na forma ilustrada, o processador 408 pode ser usado para monitorar e calcular as características do sistema. Conforme mostrado, o processador 408 mede a impedância Z do transdutor, mediante o monitoramento da corrente fornecida ao transdutor ultrassônico 406 e da tensão aplicada ao transdutor. Em uma forma, um circuito detector de corrente 430 é usado para detectar a corrente que flui através do transdutor, e um circuito detector de tensão 432 é usado para detectar a tensão de saída aplicada ao transdutor 406. Esses sinais podem ser aplicados ao circuito ADC 436 através de um circuito multiplexador analógico 434 ou disposição de circuito de chaveamento. O multiplexador analógico 434 direciona o sinal analógico adequado ao circuito ADC 436 para conversão. Em outras formas, múltiplos circuitos ADC 436 podem ser usados para cada característica medida, em vez do circuito multiplexador analógico 434. O processador 408 recebe a saída digital 438 do circuito ADC 436 e calcula a impedância de transdutor Z com base nos valores medidos de corrente e tensão. O processador 308 ajusta o sinal de acionamento elétrico 404, de modo que o mesmo possa gerar uma curva desejada de potência versus carga. De acordo com os algoritmos 410 programados, o processador 408 pode variar o sinal de acionamento elétrico ultrassônico 404, por exemplo, a corrente ou a frequência, em qualquer incremento ou decremento adequado, em resposta à impedância de transdutor Z.

[00128] Com referência às Figuras 6 e 7, em várias formas, os vários módulos ou instruções executáveis (por exemplo, algoritmos 310, 410), que compreendem instruções legíveis por computador, podem ser executados pela porção de processador 308, 408 do gerador 300, 400. Em várias formas, as operações descritas com relação aos algoritmos podem ser implementadas como um ou mais componentes de software, por exemplo, programas, sub-rotinas ou lógica; um ou mais componentes de hardware, por exemplo, processadores, DSPs, PLDs, ASICs, circuitos, registradores; e/ou combinações de software e hardware. Em uma forma, as instruções executáveis para executar os algoritmos podem ser armazenadas na memória. Quando executadas, as instruções fazem com que o processador 308, 408 determine que, quando ocorre uma alteração em estado de tecido, forneça-se retroinformação ao usuário por meio do indicador de saída 318, 418. De acordo com tais instruções executáveis, o processador 308, 408 monitora e avalia amostras de sinal de tensão, corrente, e/ou frequência disponíveis a partir do gerador 300, 400 e, de acordo com a avaliação de tais amostras de sinal, determina se uma alteração em estado de tecido ocorreu. Conforme descrito abaixo adicionalmente, uma alteração em estado de tecido pode ser determinada com base no tipo de instrumento ultrassônico e no nível de potência ao qual o instrumento é energizado. Em resposta à retroalimentação, o modo de operação dos instrumentos cirúrgicos 104, 106, 108 (Figuras 1 a 3) pode ser controlado pelo usuário, ou pode ser automaticamente ou semiautomaticamente controlado.

[00129] A Figura 8 ilustra um exemplo de um gerador 500, que é uma forma do gerador 100 (Figuras 1 a 3). O gerador 500 é configurado para fornecer múltiplas modalidades de energia a um instrumento cirúrgico. O gerador 500 inclui as funcionalidades dos geradores 200, 300, 400 mostrados nas Figuras 5 a 7. O gerador 500 fornece sinais ultrassônicos e de RF para fornecer energia a um instrumento cirúrgico. Os sinais ultrassônicos e de RF podem ser fornecidos sozinhos ou em combinação e podem ser fornecidos simultaneamente. Conforme indicado acima, pelo menos uma saída de gerador pode fornecer múltiplas modalidades de energia (por exemplo, ultrassônica, bipolar ou monopolar de RF, de eletroporação irreversível e/ou reversível, e/ou energia de micro-ondas, entre outras) através de uma única porta, e esses sinais podem ser fornecidos separadamente ou simultaneamente ao atuador de extremidade para tratar tecido. O gerador 500 compreende um processador 502 acoplado a um gerador de forma de onda 504. O processador 502 e o gerador de forma de onda 504 são configurados para gerar diversas formas de onda de sinal com base em informações armazenadas em uma memória acoplada ao processador 502, não mostrada a título de clareza da descrição. As informações digitais associadas com uma forma de onda são fornecidas ao gerador de forma de onda 504 que inclui um ou mais circuitos DAC para converter a entrada digital em uma saída analógica. A saída analógica é alimentada a um amplificador 1106 para condicionamento e amplificação de sinal. A saída condicionada e amplificada do amplificador 506 é acoplada a um transformador de potência 508. Os sinais são acoplados pelo transformador de potência 508 ao lado secundário, que é no lado de isolamento de paciente. Um primeiro sinal de uma primeira modalidade de energia é fornecido ao instrumento cirúrgico entre os terminais identificados como ENERGIA1 e RETORNO. Um segundo sinal de uma segunda modalidade de energia é acoplado por um capacitor 510 e é fornecido ao instrumento cirúrgico entre os terminais identificados como ENERGIA2 e RETORNO. Será reconhecido que mais do que duas modalidades de energia podem ser emitidas e, portanto, o subscrito "n" pode ser usado para designar que até n terminais ENERGIAn podem ser fornecidos, em que n é um número inteiro positivo maior que 1. Também será reconhecido que até "n" trajetórias de retorno, RETORNOn podem ser fornecidas sem que se afaste do escopo da presente invenção.

[00130] Um primeiro circuito de detecção de tensão 512 é acoplado através dos terminais identificados como ENERGIA1 e a trajetória de RETORNO para medir a tensão de saída entre eles. Um segundo circuito de detecção de tensão 524 é acoplado através dos terminais identificados como ENERGIA2 e a trajetória de RETORNO para medir a tensão de saída entre eles. Um circuito de detecção de corrente 514 está disposto em série com a perna RETORNO do lado secundário do transformador de potência 508 conforme mostrado para medir a corrente de saída para qualquer modalidade de energia. Se diferentes trajetórias de retorno são fornecidas para cada modalidade de energia, então um circuito de detecção de corrente separado seria fornecido em cada perna de retorno. As saídas do primeiro e segundo circuitos de detecção de tensão 512, 524 são fornecidas aos respectivos transformadores de isolamento 516, 522 e a saída do circuito de detecção de corrente 514 é fornecida a outro transformador de isolamento 518. As saídas dos transformadores de isolamento 516, 518, 522 no lado primário do transformador de potência 508 (lado não isolado do paciente) são fornecidas a um ou mais circuitos ADC 526. A saída digitalizada do circuito ADC 526 é fornecida para o processador 502 para processamento adicional e computação. As tensões de saída e as informações de realimentação de corrente de saída podem ser empregadas para ajustar a tensão de saída e a corrente fornecida para o instrumento cirúrgico, e para computar a impedância de saída, entre outros parâmetros. As comunicações de entrada/saída entre o processador 502 e os circuitos isolados do paciente são fornecidas através de um circuito de interface 520. Os sensores podem, também, estar em comunicação elétrica com o processador 502 por meio do circuito de interface 520.

[00131] Em um aspecto, a impedância pode ser determinada pelo processador 502 dividindo-se a saída do primeiro circuito de detecção de tensão 512 acoplado sobre os terminais identificados como ENERGIA1/RETORNO ou do segundo circuito de detecção de tensão 524 acoplado sobre os terminais identificados como ENERGIA2/RETORNO, pela saída do circuito de detecção de corrente 514 disposto em série com a perna de RETORNO do lado secundário do transformador de potência 508. As saídas do primeiro e segundo circuitos de detecção de tensão 512, 524 são fornecidas para separar os isolamentos transformadores 516, 522 e a saída do circuito de detecção de corrente 514 é fornecida para outro transformador de isolamento 516. As medições de detecção de tensão e corrente digitalizados do circuito ADC 526 são fornecidas ao processador 502 para computar a impedância. Como um exemplo, a primeira modalidade de energia ENERGIA1 pode ser a energia ultrassônica e a segunda modalidade de energia ENERGIA2 pode ser a energia de RF. No entanto, além das modalidades de energia de RF ultrassônica e bipolar ou monopolar, outras modalidades de energia incluem eletroporação irreversível e/ou reversível e/ou energia de micro-ondas, entre outras. Além disso, embora o exemplo ilustrado na Figura 8 mostra uma única trajetória de retorno RETORNO que pode ser fornecida para duas ou mais modalidades de energia, em outros aspectos, várias trajetórias de retorno RETORNOn podem ser fornecidas para cada modalidade de energia ENERGIAn. Assim, como aqui descrito, a impedância do transdutor ultrassônico pode ser medida dividindo a saída do primeiro circuito de detecção de tensão 512 pelo circuito de detecção de corrente 514 e a impedância de tecido pode ser medida dividindo a saída do segundo circuito de detecção de tensão 524 pelo circuito de detecção de corrente 514.

[00132] Conforme mostrado na Figura 8, o gerador 500 compreendendo ao menos uma porta de saída pode incluir um transformador de potência 508 com uma única saída e com múltiplas derivações para fornecer potência sob a forma de uma ou mais modalidades de energia, como ultrassônica, RF bipolar ou monopolar, eletroporação irreversível e/ou reversível, e/ou energia de micro-ondas, entre outros, por exemplo ao atuador de extremidade dependendo do tipo de tratamento de tecido sendo executado. Por exemplo, o gerador 500 pode fornecer energia com maior tensão e menor corrente para conduzir um transdutor ultrassônico, com menor tensão e maior corrente para conduzir eletrodos de RF para selar o tecido ou com uma forma de onda de coagulação para coagulação pontual usando eletrodos eletrocirúrgicos RF monopolar ou bipolar. A forma de onda de saída do gerador 500 pode ser orientada, chaveada ou filtrada para fornecer a frequência ao atuador de extremidade do instrumento cirúrgico. A conexão de um transdutor ultrassônico à saída do gerador 500 seria de preferência localizada entre a saída identificada como ENERGIA1 e o RETORNO, conforme mostrado na Figura 8. Em um exemplo, uma conexão de eletrodos bipolares de RF à saída do gerador 500 estaria preferencialmente situada entre a saída identificada como ENERGIA2 e o RETORNO. No caso de saída monopolar, as conexões preferenciais seriam eletrodo ativo (por exemplo, feixe luminoso ou outra sonda) para a saída ENERGIA2 e um bloco de retorno adequado conectada à saída RETORNO.

[00133] Em outros aspectos, os geradores 100, 200, 300, 400, 500 descritos em conexão com as Figuras 1 a 3 e 5 a 8, o circuito de acionamento ultrassônico 114 e/ou o circuito de acionamento de RF/eletrocirúrgico 116, conforme descrito em conexão com a Figura 3, podem ser formados integralmente com qualquer um dos instrumentos cirúrgicos 104, 106, 108 descritos em conexão com as Figuras 1 e 2. Por conseguinte, qualquer um dos processadores, processadores de sinais digitais, circuitos, controladores, dispositivos lógicos, ADCs, DACs, amplificadores, conversores, transformadores, condicionadores de sinais, circuitos de interface de dados, circuitos de detecção de corrente e tensão, circuitos de síntese direta digital, multiplexador (analógico ou digital), geradores de formas de onda, geradores de RF, memória e similares, descritos em conexão com qualquer um dos geradores 100, 200, 300, 400, 500 podem ser localizados dentro dos instrumentos cirúrgicos 104, 106, 108 ou podem estar localizados remotamente dos instrumentos cirúrgicos 104, 106, 108 e acoplados aos instrumentos cirúrgicos através de conexões elétricas com e sem fio.

[00134] A Figura 9 mostra um diagrama de um sistema eletrocirúrgico 9000 que permite duas portas em um gerador 9001 e que inclui isolamento elétrico entre dois instrumentos cirúrgicos 9007, 9008. Um esquema é fornecido para isolamento elétrico entre os dois instrumentos cirúrgicos 9007, 9008 tendo em vista que eles estão localizados no mesmo circuito de isolamento de paciente. De acordo com a configuração mostrada na Figura 9, a retroalimentação de energia elétrica não intencional é impedida através do sistema eletrocirúrgico 9000. Em vários aspectos, os relés ou transistores de efeito de campo (FETs) de potência são usados para isolar eletricamente todas as linhas de energia para cada instrumento 9007, 9008. De acordo com um aspecto, os relés ou FETs de potência são controlados por um protocolo de comunicação de um fio.

[00135] Conforme mostrado na Figura 9, um gerador 9001, que é uma forma do gerador 100 (Figuras 1 a 3), é acoplado a um mecanismo de chaveamento de potência 9003 e um sistema de comunicações 9005. Em um aspecto, o mecanismo de chaveamento de potência 9003 compreende FETs de potência, tais como FETs semicondutores de óxido metálico de potência (MOSFETs), e/ou relés, tais como relés eletromecânicos. Em um aspecto, o sistema de comunicações 9005 compreende os componentes para as funcionalidades de emulação de D1, expansão de FPGA e divisão de tempo. O mecanismo de chaveamento de potência 9003 é acoplado ao sistema de comunicações 9005. Cada um dentre o mecanismo de chaveamento de potência 9003 e o sistema de comunicações 9005 é acoplado aos instrumentos cirúrgicos 9007, 9009 (dispositivo identificado 1 e dispositivo 2). Cada um dos instrumentos cirúrgicos 9007 e 9009 compreende componentes para uma entrada de energia ultrassônica e de RF combinadas 9011, um protocolo de comunicação de um fio de chave de mão (HSW) 9013, uma interface de protocolo serial de um fio HP 9015 e uma interface de presença 9017. O mecanismo de chaveamento de potência 9003 é acoplado à entrada de energia ultrassônica e infravermelha 9011 para cada um dos instrumentos cirúrgicos 9007, 9008. O sistema de comunicações 9005 é acoplado à interface de protocolo serial de 1 fio de HSW 9013, 9014, à interface de protocolo serial de 1 fio de HP 9015, 9016, e à interface de presença 9017, 9018 para cada um dos instrumentos cirúrgicos 9007, 9008. Embora dois instrumentos cirúrgicos sejam mostrados na Figura 9, pode haver mais de dois dispositivos de acordo com vários aspectos.

[00136] As Figuras 10 a 12 ilustram aspectos de uma interface com um gerador para suportar dois instrumentos simultaneamente que permitem que os instrumentos alternem rapidamente entre ativo/inativo por um usuário em um campo estéril. As Figuras 10 a 12 descrevem esquemas de comunicação múltiplos que permitiriam um carregador de bateria/supercapacitor e instrumentos cirúrgicos duplos. Os aspectos das Figuras 10 a 12 permitem comunicações a dois instrumentos cirúrgicos no campo cirúrgico de um gerador com pelo menos uma porta de comunicação e permitem que um operador em campo estéril alterne entre dispositivos, por exemplo, sem modificar os instrumentos cirúrgicos.

[00137] A Figura 10 é um diagrama de uma arquitetura de comunicação do sistema 1001 que compreende um gerador 1003, que é uma forma do gerador 100 (Figuras 1 a 3), e instrumentos cirúrgicos 9007, 9008, que são mostrados na Figura 9. De acordo com a Figura 10, o gerador 9001 é configurado para fornecer múltiplas modalidades de energia a uma pluralidade de instrumentos cirúrgicos. Conforme discutido neste documento, as várias modalidades de energia incluem, mas não se limitam a, ultrassônica, bipolar ou monopolar RF, eletroporação reversível e/ou irreversível, e/ou modalidades de energia de micro-ondas. O gerador 9001 compreende uma saída de potência de modalidades de energia combinadas 1005, uma interface de comunicação 1007 e uma interface de presença 1049. De acordo com um aspecto da Figura 10, a interface de comunicações 1007 compreende uma interface serial HSW 1011 e uma interface serial HP 1013. As interfaces seriais 1011, 1013 podem compreender um circuito interintegrado (I2C), interface periférica serial de metade duplex (SPI) e/ou componentes e/ou funcionalidades de transmissão e recepção assíncronas universais (UART). O gerador 1003 fornece a saída de potência de modalidades de energia combinada 1005 a um adaptador 1015, por exemplo, um carregador de atravessamento (PTC, "passthrough charger"). O adaptador 1015 compreende circuito de armazenamento de energia 1071, circuito de controle 1019, um elemento de presença exclusivo 1021, e circuito associado discutido abaixo. Em um aspecto, o elemento de presença 1021 é um resistor. Em um outro aspecto, o elemento de presença 1021 pode ser um código de barras, um código de resposta rápida (QR, "Quick Response"), ou código similar, ou um valor armazenado na memória como, por exemplo, um valor armazenado na NVM. O elemento de presença 1021 pode ser exclusivo para o adaptador 1015 de modo que, caso um outro adaptador que não use as mesmas interfaces de fio não pudesse ser usado com o elemento de presença exclusivo 1021. Em um aspecto, o elemento de presença exclusivo 1021 é um resistor. O circuito de armazenamento de energia 1071 compreende um mecanismo de chaveamento 1023, dispositivo de armazenamento de energia 1025, controle de armazenamento 1027, componente de monitoramento de armazenamento 1029 e um componente de monitoramento de potência de dispositivo 1031. O circuito de controle 1019 pode compreender um processador, FPGA, PLD, dispositivo lógico programável complexo (CPLD), microcontrolador, DSP e/ou ASIC, por exemplo. De acordo com o aspecto mostrado na Figura 10, um FPGA ou microcontrolador iria atuar como uma extensão de um hardware de computação similar e existente e permite que a informação seja transmitida de uma entidade para outra entidade.

[00138] O mecanismo de chaveamento 1023 é configurado para receber a saída de potência de modalidades de energia combinadas 1005 do gerador 1003 e pode ser fornecido ao dispositivo de armazenamento de energia 1025, ao instrumento cirúrgico 9007, e/ou ao instrumento cirúrgico 9008. O componente de monitoramento de potência do dispositivo 1031 é acoplado aos canais para o dispositivo de armazenamento de energia 1025, instrumento cirúrgico 9007, instrumento cirúrgico 9008, e pode monitorar onde a energia está fluindo. O circuito de controle 1019 compreende uma interface de comunicação 1033 acoplada à interface serial HSW 1011 e uma interface serial HP 1013 do gerador 1003. O circuito de controle 1019 também é acoplado ao controle de armazenamento 1027, ao componente de monitoramento de armazenamento 1029, e ao componente de monitoramento de potência do dispositivo 1031 do circuito de armazenamento de energia 1071.

[00139] O circuito de controle 1019 compreende ainda uma interface mestre serial 1035 que é acoplada ao circuito HSW no.1 1037 e circuito HSW no.2 1038, e inclui geração e um circuito ADC, uma forma de memória (não volátil ou flash) 1039, juntamente com um método para detectar a presença de um instrumento anexado (Presença) circuito no.1 1041 e circuito no.2 de Presença 1042, que inclui uma fonte de tensão ou corrente, e um circuito ADC. A interface mestre serial 1035 também inclui canais de desvio HSW NVM, que acopla a interface mestre serial 1035 às saídas do circuito HSW no.1 1037 e do circuito HSW no.2 1038, respectivamente. O circuito HSW no.1 1037 e o circuito HSW no. 2 1038 são acoplados às interfaces de protocolo serial HSW de um fio 9013, 9014 dos instrumentos cirúrgicos 9007, 9008, respectivamente. A interface mestre serial 1035 ainda inclui canais seriais HP que são acoplados às interfaces de protocolo serial HP de um fio 9015, 9016 dos instrumentos cirúrgicos 9007, 9008, respectivamente. Adicionalmente, os circuitos de Presença número 1 e Presença número 2 1041, 1042 são acoplados às interfaces de presença 9017, 9018 dos instrumentos cirúrgicos 9007, 9008, respectivamente.

[00140] O sistema 1001 permite que o circuito de controle 1019, como um FPGA, se comunique com mais instrumentos cirúrgicos com o uso do adaptador 1015, que age como um dispositivo adaptador de expansão. De acordo com vários aspectos, o adaptador 1015 expande a capacidade de Entrada/Saída (I/O) do controle de gerador 1003. O adaptador 1015 pode funcionar como uma extensão da unidade de processamento central que permite que os comandos sejam transmitidos através de um barramento entre o adaptador 1015 e o gerador 1003 e desempacota os comandos e usa-os para realizar "bitbang em interfaces ou para controlar o circuito analógico conectado. O adaptador 1015 também permite a leitura em valores de ADC dos instrumentos cirúrgicos conectados 9007, 9008 e a retransmissãodessas informações ao controle do gerador e o controle do gerador iria então controlar os dois instrumentos cirúrgicos 9007, 9008. De acordo com vários aspectos, o gerador 1003 pode controlar os instrumentos cirúrgicos 9007, 9008 como duas máquinas de estado separadas e pode armazenar os dados.

[00141] As interfaces existentes (a interface serial HSW 1011 e as linhas da interface serial HP 1013 do gerador 1003) podem ser usadas em um protocolo de comunicação de dois fios que permite que o controle do gerador 1003 se comunique com vários instrumentos cirúrgicos conectados a uma interface de porta dupla, semelhante à topologia de um conector de barramento serial universal (USB).

[00142] Isto permite a interface com dois instrumentos cirúrgicos separados simultaneamente. O sistema 1001 pode gerar e ler as formas de onda da chave manual e ter capacidade de lidar com os barramentos seriais recebidos HP. O mesmo também monitoraria dois elementos de presença separados nos instrumentos cirúrgicos 9007, 9008. Em um aspecto, o sistema 1001 pode incluir um elemento de presença exclusivo e pode ter seu próprio NVM.

[00143] Adicionalmente, de acordo com vários aspectos, o circuito de controle 1019 pode ser controlado pelo gerador 1003. A comunicação entre o adaptador 1015 e os instrumentos cirúrgicos conectados 9007, 9008 pode ser transmitida ao controle do gerador. O gerador 1003 controla o circuito de geração de forma de onda conectado ao adaptador 1015 para gerar simultaneamente sinais HSW para os instrumentos cirúrgicos 9007, 9008.

[00144] O sistema 1001 pode permitir atividade do instrumento cirúrgico que pode ser simultaneamente detectada/monitorada por dois instrumentos cirúrgicos, mesmo durante a ativação. Se for atualizável, o adaptador 1015 seria capaz de manusear novos protocolos de comunicações de instrumento cirúrgico. Adicionalmente, um chaveamento rápido entre instrumentos cirúrgicos pode ser realizado.

[00145] A Figura 11 ilustra uma arquitetura de comunicação do sistema 1101 de um gerador 1103, que é uma forma do gerador 100 (Figuras 1 a 3), e instrumentos cirúrgicos 9007, 9008 mostrados na Figura 9. De acordo com a Figura 11, o gerador 1103 é configurado para fornecer múltiplas modalidades de energia a uma pluralidade de instrumentos cirúrgicos. Conforme discutido neste documento, as várias modalidades de energia incluem, mas não se limitam a, ultrassônica, bipolar ou monopolar RF, eletroporação reversível e/ou irreversível, e/ou modalidades de energia de micro-ondas. Conforme mostrado na Figura 11, o gerador 1103 compreende uma saída de potência de modalidade de energia combinada 1105, uma interface serial HSW 1111, uma interface serial HP 1113 e uma interface de presença 1109. O gerador 1103 fornece a saída de potência de modalidades de energia combinadas 1105 a um adaptador 1115. De acordo com o aspecto mostrado na Figura 11, as comunicações entre o adaptador 1115 e o gerador 1103 podem ser feitas apenas através de interfaces seriais, tais como as interfaces seriais HSW e HP 1111, 1113. O gerador 1103 pode utilizar estas interfaces seriais HSW e HP 1111, 1113 para controlar com qual instrumento o gerador 1103 está se comunicando. Além disso, a alternância entre os instrumentos pode ocorrer entre os quadros HSW ou a uma taxa muito mais lenta.

[00146] O adaptador 1115 compreende um circuito de armazenamento de energia 1117, um circuito de controle 1119, uma memória de adaptador 1121 (por exemplo, um NVM como um EEPROM), um circuito integrado de entrada/saída programável serial (PIO) 1133, um mecanismo de chaveamento HSW 1135, um mecanismo de chaveamento HP 1137, um mecanismo de chaveamento de presença 1139 e um adaptador genérico 1141. Em um aspecto, o circuito integrado PIO serial 1133 pode ser uma chave endereçável. O circuito de armazenamento de energia 1117 compreende um mecanismo de chaveamento 1123, dispositivo de armazenamento de energia 1125, componente de controle de armazenamento 1127, componente de monitoramento de armazenamento 1129, e um componente de monitoramento de potência do dispositivo 1131. O circuito de controle 1119 pode compreender um processador, FPGA, CPLD, PLD, microcontrolador, DSP, e/ou um ASIC, por exemplo. De acordo com o aspecto da Figura 11, um FPGA ou microcontrolador pode ter funcionalidade limitada e pode compreender apenas funcionalidade para monitorar e comunicar armazenamento de energia.

[00147] O mecanismo de chaveamento 1123 é configurado para receber a saída de potência de modalidades de energia combinadas 1105 do gerador 1103 e pode ser fornecido ao dispositivo de armazenamento de energia 1125, ao instrumento cirúrgico 9007, e/ou ao instrumento cirúrgico 9008. O componente de monitoramento de potência do dispositivo 1131 é acoplado aos canais para o dispositivo de armazenamento de energia 1125, instrumento cirúrgico 9007, instrumento cirúrgico 9008, e pode monitorar onde a energia está fluindo.

[00148] O circuito de controle 1119 é acoplado ao circuito integrado serial PIO 1133 e o circuito integrado serial PIO 1133 é acoplado à interface serial HP 1113 do gerador 1103. O circuito de controle 1119 pode receber informações referentes a marcadores de situação de carregador e controles de chaveamento a partir de um de circuito integrado PIO serial 1133. Além disso, o circuito de controle 1119 é acoplado ao mecanismo de chaveamento HSW 1135, ao mecanismo de chaveamento HP 1137 e ao mecanismo de chaveamento de presença 1139. De acordo com o aspecto da Figura 11, o circuito de controle 1119 pode ser acoplado ao mecanismo de chaveamento HSW 1135 e ao mecanismo de chaveamento HP 1137 para seleção de dispositivo e o circuito de controlo 1119 pode ser acoplado ao mecanismo de chaveamento de presença 1139 para seleção de presença.

[00149] O mecanismo de chaveamento HSW 1135, o mecanismo de chaveamento HP 1137 e o mecanismo de chaveamento de presença 1139 são acoplados à interface serial HSW 1111, à interface serial HP 1113 e à interface de presença 1109 do gerador 1103, respectivamente. Além disso, o mecanismo de chaveamento HSW 1135, o mecanismo de chaveamento HP 1137 e o mecanismo de chaveamento de presença 1139 são acoplados às interfaces de protocolo serial HSW de um fio 9013, 9014, às interfaces de protocolo serial de um fio HP 9015, 9016 e às interfaces de presença 9017, 9018 dos instrumentos cirúrgicos 9007, 9008, respectivamente. Adicionalmente, o mecanismo de chaveamento de presença 1139 é acoplado ao adaptador genérico 1141.

[00150] O gerador 1103 chaveia entre o monitoramento dos instrumentos cirúrgicos 9007, 9008. De acordo com vários aspectos, esse chaveamento pode necessitar do controle de gerador 1103 para acompanhar de instrumentos cirúrgicos 9007, 9008 e executar duas máquinas de estado separadas. O circuito de controle 1119 precisará registrar quais instrumentos cirúrgicos estão conectados, de modo que possa emitir uma forma de onda adequada para as portas conforme adequado. O gerador 1103 pode gerar/monitorar sinais de chave manual, bem como se comunicar com dispositivos de NVM seriais, como a memória de adaptador 1121. O gerador 1103 pode manter comunicação constante com o instrumento cirúrgico de ativação durante toda a duração da ativação.

[00151] O sistema 1101 também permite um elemento de presença de adaptador genérico. Quando ligado ou conectado pela primeira vez, o adaptador 1115 apresentaria essa resistência ao adaptador 1103. O gerador 1103 pode então transmitir comandos para o adaptador 1115 para chavear entre os diferentes elementos de presença correspondentes aos diferentes instrumentos cirúrgicos 9007, 9008 conectados ao mesmo. Consequentemente, o gerador 1103 é capaz de usar seu circuito de resistência à presença existente. A memória de adaptador NVM 1121 existe no adaptador 1115 para identificação adicional do adaptador e para fornecer certo nível de segurança. Além disso, o adaptador tem um dispositivo I/O serial 1115, isto é, um circuito integrado PIO serial 1133. O circuito integrado PIO serial 1133 fornece um link de comunicação entre o gerador 1103 e o adaptador 1115.

[00152] Pode ser possível a comunicação através do barramento serial HP usando comunicações seriais para NVMs HP e comunicação de estilo UART para o circuito de controle 1119. De acordo com um aspecto, se comunicação serial LENTA for usada (isto é, sem aceleração ("overdrive") e um protocolo serial de alta velocidade for usado, o sistema 1101 pode precisar assegurar que o protocolo de comunicações não gera um sinal que pareça um pulso de reinicialização serial. Isso permitiria uma melhor comunicação entre gerador 1103 e adaptador 1115 e tempos de chaveamento mais rápidos entre os instrumentos cirúrgicos 9007, 9008.

[00153] O sistema 1101 usa circuito analógico e protocolo de comunicação de gerador e permite que o gerador realize tomada de decisão. É uma solução simples e eficiente que usa um pequeno número de dispositivos de circuito.

[00154] A Figura 12 ilustra uma arquitetura de comunicações do sistema 1201 de um gerador 1203, que é uma forma do gerador 100 (Figuras 1 a 3), e instrumentos cirúrgicos 9007, 9008 mostrados na Figura 9. De acordo com a Figura 12, o gerador 1203 é configurado para fornecer múltiplas modalidades de energia a uma pluralidade de instrumentos cirúrgicos. Conforme discutido neste documento, as várias modalidades de energia incluem, mas não se limitam a, ultrassônica, bipolar ou monopolar RF, eletroporação reversível e/ou irreversível, e/ou modalidades de energia de micro-ondas. Conforme mostrado na Figura 12, o gerador 1203 compreende uma saída de potência de modalidade de energia combinada 1205, uma interface serial HSW 1211, uma interface serial HP 1213 e uma interface de presença 1209. Em um aspecto, a interface serial HP 1213 permite a comunicação com as linhas HP dos instrumentos cirúrgicos 9007, 9008 e também permite o controle do adaptador 1215. O gerador 1203 fornece a saída de potência de modalidades de energia combinadas 1205 a um adaptador 1215. O adaptador 1215 compreende um circuito de armazenamento de energia 1217, um circuito de controle 1219, um circuito integrado PIO serial 1233, circuito HSW no. 1 1231, um circuito HSW no. 2 1271, um mecanismo de chaveamento HP 1221, um mecanismo de chaveamento de presença 1239, um mecanismo de chaveamento 1235, monitoramento de energia de instrumento 1237 e presença única 1241. Como mostrado na Figura 12, o circuito HSW no. 1 1231 e o circuito HSW no. 2 1271 podem compreender circuitos de geração e ADC. Em um aspecto, o circuito HSW no. 1 1231 e/ou o circuito HSW no. 2 1271 compreendem um circuito de geração com capacidade de gerar formas de onda HSW.

[00155] O circuito de controle 1219 é acoplado à interface serial HSW 1211 do gerador 1203 enquanto o circuito integrado serial PIO 1233 é acoplado à interface serial HP 1213 como é o mecanismo de chaveamento HP 1221. Além disso, o circuito de controle 1119 é acoplado ao circuito HSW no. 1 1231 e ao circuito HSW no. 2 1271. O circuito de controle 1119 pode compreender um processador, FPGA, CPLD, PLD, microcontrolador e/ou ASIC, por exemplo. No exemplo mostrado na Figura 12, o circuito de controle 1219 modula dois dispositivos em ao menos uma forma de onda digital, o que permite que o gerador 1203 execute o monitoramento de botão e a tomada de decisão. O circuito de controle 1219 também pode permitir a comunicação com dois instrumentos cirúrgicos independentes que poderiam receber qualquer forma de onda. O circuito integrado serial PIO 1233 é ainda acoplado ao mecanismo de chaveamento HP 1221, ao monitoramento de potência de instrumento 1237 e ao mecanismo de chaveamento de presença 1239. O monitoramento de potência de instrumento 1237 e o circuito integrado PIO serial 1233 podem comunicar os resultados e falhas ao gerador 1203.

[00156] O mecanismo de chaveamento 1223 é configurado para receber a potência de saída de modalidades de energia combinadas RF/ultrassônica 1205 do gerador 1203 e pode ser fornecido ao circuito de armazenamento de energia 1225 ou ao mecanismo de chaveamento 1235. O circuito de controle 1219 também é acoplado ao controle de armazenamento 1227 e ao monitoramento de armazenamento de energia 1229 do circuito de armazenamento de energia 1217. O mecanismo de chaveamento 1235 pode fornecer a saída de potência recebida do mecanismo de chaveamento 1223 para o instrumento cirúrgico 9007, e/ou instrumento cirúrgico 9008. O monitoramento de potência do instrumento 1237 é acoplado aos canais para a saída de potência ao instrumento cirúrgico 9007 e ao instrumento cirúrgico 9008. O monitoramento de energia do instrumento 1237 também pode garantir que o mecanismo de chaveamento 1235 esteja entregando energia ao local correto.

[00157] O circuito HSW no.1 1231 e o circuito HSW no. 2 1271 são acoplados às interfaces de protocolo serial HSW de um fio 9013, 9014 dos instrumentos cirúrgicos 9007, 9008, respectivamente. O mecanismo de chaveamento HP 1221 é acoplado à interface de protocolo serial HP 1213 do gerador 1203 e às interfaces de protocolo serial HP de um fio 9015, 9016 dos instrumentos cirúrgicos 9007, 9008, respectivamente. Adicionalmente, o mecanismo de chaveamento de presença 1239 é acoplado à interface de presença 1209 do gerador 1203 e às interfaces de presenças 9017, 9018 dos instrumentos cirúrgicos 9007, 9008, respectivamente. Adicionalmente, o mecanismo de Chaveamento de Presença é acoplado à presença exclusiva 1241. Em um aspecto, diferentes elementos de presença de instrumento podem ser chaveados com base em demanda com o uso de um I/O serial ou um protocolo micro de adaptador.

[00158] Um primeiro protocolo de comunicação será usado para se comunicar ao circuito de controle 1219 no adaptador 1215. O gerador 1203 também pode ter a capacidade de monitorar os instrumentos cirúrgicos 9007, 9008 de uma vez. O adaptador 1215 pode compreender um circuito para fornecer geração de sinal HSW (por exemplo, no circuito HSW n°.1 1231 e no circuito HSW n°. 2 1271) juntamente com os circuitos ADC para interpretar estes dados. O adaptador 1215 pode modular dois sinais de instrumento cirúrgico em ao menos uma primeira forma de onda e pode ter a capacidade de ler na primeira e na segunda formas de onda. Em vários aspectos, as segundas formas de onda podem ser interpretadas e traduzidas no formato das primeiras formas de onda. Além disso, o primeiro protocolo tem a capacidade de enviar 12 bits a 615 bits/segundo.

[00159] O circuito de controle 1219 pode retirar os dados de HSW dos instrumentos cirúrgicos 9007, 9008 e modulá-los num primeiro protocolo. Há algumas maneiras de fazer isso, mas pode significar que os instrumentos cirúrgicos 9007, 9008 podem compreender uma primeira funcionalidade de protocolo. O sistema 1201 poderia comunicar de 4 a 6 botões do instrumento cirúrgico 9007 e de 4 a 6 botões do instrumento cirúrgico 9008 no primeiro quadro de protocolo. Alternativamente, o sistema 1201 poderia usar alguma forma de endereçamento para acessar os instrumentos cirúrgicos 9007, 9008. O circuito de controle 1219 pode ter a capacidade de tratar dispositivos separados fazendo-se com que o gerador 1203 envie ao circuito de controle 1219 diferentes endereços divididos em dois espaços de endereço diferentes, um para o instrumento cirúrgico 9007 e um para o instrumento cirúrgico 9008.

[00160] As comunicações HP podem envolver alguma forma de chave que pode ser controlada através de um dispositivo serial I/O ou através do circuito de controle 1219 através de uma primeira interface de comunicação de estilo de protocolo do gerador 1203. Em um aspecto, o monitoramento do armazenamento de energia 1229 e o chaveamento entre os instrumentos cirúrgicos 9007, 9008 e os estados de carga poderiam ser tratados dessa maneira também. Certos primeiros endereços de protocolo poderiam ser atribuídos aos dados do circuito de armazenamento de energia 1225 e aos próprios instrumentos cirúrgicos 9007, 9008. Os elementos de presença também poderiam ser chaveados com esse formato. Adicionalmente, em um aspecto, o circuito de controle 1219 pode traduzir quadros em um formato separado, o que pode significar que o circuito de controle 1219 pode precisar tomar algumas decisões sobre se os pressionamentos de botão nos instrumentos cirúrgicos 9007, 9008 são válidas ou não. O sistema 1201 permite, no entanto, que o gerador 1203 monitore completamente os instrumentos cirúrgicos 9007, 9008 ao mesmo tempo cortando tempo ou manuseando um novo protocolo de comunicações na interface serial HSW 1211 do gerador 1203. O sistema 1201 usa comunicações de gerador para detectar simultaneamente a atividade de dois instrumentos cirúrgicos, mesmo durante a ativação.

[00161] Os instrumentos cirúrgicos aqui descritos podem ser configurados para fornecer energia a partir de qualquer um dos geradores 100, 200, 300, 400, 500, 9001, 1003, 1103, 1203 aqui discutidos. A energia pode ser alternada dinamicamente com base no tipo de tecido sendo tratado por um atuador de extremidade de um instrumento cirúrgico e em várias características do tecido. Para concisão e clareza desta descrição, qualquer um dos geradores 100, 200, 300, 400, 500, 9001, 1003, 1103, 1203 descritos acima sera descrito abaixo como gerador 100. Será apreciado que, neste contexto, o gerador 100 pode compreender circuitos funcionais e algoritmos descritos em conexão com os geradores 200, 300, 400, 500, 9001, 1003, 1103, 1203, tomados isoladamente ou em combinação, conforme possa ser apropriado sem se afastar do escopo da presente divulgação. Em conformidade, o leitor é direcionado à descrição dos blocos funcionais dos geradores 200, 300, 400, 500, 9001, 1003, 1103, 1203, nas Figuras 1 a 3 e 5 a 12 para detalhes adicionais que possam ser necessários para entender e praticar os diagramas de fluxo lógicos descritos mais adiante nesse documento em conexão com o gerador 100.

[00162] Em um aspecto, o gerador 100 é acoplado ao instrumento combinado ultrassônico/eletrocirúrgico de RF 108 mostrado e descrito em conexão com a Figura 2. O gerador 100 pode incluir um algoritmo para controlar a potência de saída do gerador 100 entregue ao atuador de extremidade 125 do instrumento cirúrgico 108. A potência de saída pode ser variada com base no retroinformação que representa o tipo de tecido localizado no braço de aperto146 e a lâmina ultrassônica 149 do atuador de extremidade 125. Consequentemente, o perfil de energia do gerador 100 pode ser dinamicamente alterado, durante o procedimento, com base no tipo de tecido a ser efetuado pelo atuador de extremidade 125 do instrumento cirúrgico 108. Vários algoritmos para determinar o tipo de tecido são descritos no Pedido de Patente U.S. n°. 15/177.430, intitulado SURGICAL INSTRUMENT WITH USER ADAPTABLE TECHNIQUES, depositado em 9 de junho de 2016, cujo conteúdo é aqui incorporado como referência em sua totalidade. O gerador 100 é configurável para utilização com diferentes instrumentos cirúrgicos de diferentes tipos, incluindo, por exemplo, o instrumento cirúrgico multifuncional 108 que integra as energias ultrassônicas e eletrocirúrgicas de RF entregues simultaneamente ao gerador 100.

[00163] De acordo com a presente descrição, o gerador 100 pode ser configurado para emitir um sinal de saída analógico usualmente na forma de uma senoide em alguma frequência ou comprimento de onda predeterminados. O sinal de saída pode ser caracterizado por uma variedade de diferentes tipos, frequências e formatos de formas de onda de sinal elétrico adequadas para efetuar uma terapia desejada ao tecido. Formas de onda de sinal elétrico são basicamente representações visuais da variação de tensão ou corrente ao longo do eixo vertical no tempo ao longo do eixo horizontal, representando a forma da onda como mostrado nas Figuras 13 a 17, por exemplo. O gerador 100 inclui circuitos e algoritmos configurados para gerar muitos tipos diferentes de formas de onda de sinal elétrico. Em um aspecto, o gerador 100 é configurado para gerar formas de onda de sinal elétrico usando técnicas de processamento de sinal digital. Em um aspecto, o gerador 100 compreende uma memória, um circuito DDS (Figuras 13, 14), um circuito DAC e um amplificador de potência configurado como discutido abaixo, para gerar uma variedade de sinais de saída contínuos em uma variedade de formas de onda elétricas selecionadas com base no tipo de tecido ou outras informações de retroinformação.

[00164] Em um aspecto, o gerador 100 é configurado para gerar digitalmente a forma de onda de sinal elétrico de tal forma que o desejado, usando um número predeterminado de pontos de fase armazenados em uma tabela de consulta, digitalize a forma de onda. Os pontos de fase podem ser armazenados em uma tabela definida em uma memória, um FPGA ou qualquer memória não volátil adequada. A Figura 13 ilustra um aspecto de uma arquitetura fundamental para um circuito de síntese digital, tal como um circuito de síntese digital direta (DDS) 1300, configurado para gerar uma pluralidade de formas de onda para a forma de onda de sinal elétrico. O software gerador 100 e os controles digitais podem comandar o FPGA para varrer os endereços na tabela de consulta 1304, que em troca fornece valores de entrada digitais variáveis para um circuito DAC 1308 que alimenta o amplificador de energia. Os endereços podem ser verificados de acordo com uma frequência de interesse. A utilização de tal tabela de consulta 1304 permite a geração de vários tipos de formatos de onda que podem ser alimentados no tecido ou a um transdutor, um eletrodo de RF, transdutores múltiplos simultaneamente, ou uma combinação de instrumentos ultrassônicos e de RF. Além disso, múltiplas tabelas de consulta de forma de onda 1304 podem ser criadas, armazenadas e aplicadas ao tecido a partir de um único gerador 100.

[00165] A forma de onda de sinal pode ser configurada para controlar pelo menos uma de uma corrente de saída, uma tensão de saída ou uma potência de saída de um transdutor ultrassônico e/ou eletrodo de RF, ou múltiplos dos mesmos (por exemplo, dois ou mais transdutores ultrassônicos e/ou dois ou mais eletrodos de RF). Adicionalmente, onde um instrumento cirúrgico compreende componentes ultrassônicos, a forma de onda pode ser configurada para acionar pelo menos dois modos de vibração de um transdutor ultrassônico de pelo menos um instrumento cirúrgico. Dessa forma, o gerador 100 pode ser configurado para fornecer uma forma de onda a pelo menos um instrumento cirúrgico, em que o sinal de forma de onda corresponde a pelo menos um formato de onda de uma pluralidade de formatos de onda na tabela. Adicionalmente, o sinal da forma de onda fornecida aos dois instrumentos cirúrgicos pode compreender dois ou mais formatos de onda. A tabela pode compreender informação associada a uma pluralidade de formatos de onda e a tabela pode ser armazenada dentro do gerador. Em uma modalidade ou exemplo, a tabela pode ser uma tabela de síntese digital direta, que pode ser armazenada em um FPGA do gerador 100. A tabela pode ser endereçada de qualquer maneira que seja conveniente para categorizar formas de onda. De acordo com uma modalidade, a tabela, que pode ser uma tabela de síntese digital direta, é endereçada de acordo com uma frequência do sinal de forma de onda. Adicionalmente, a informação associada à pluralidade de formas de onda pode ser armazenada como informação digital na tabela.

[00166] A forma de onda de sinal elétrico analógica pode ser configurada para controlar pelo menos uma de uma corrente de saída, uma tensão de saída ou uma potência de saída de um transdutor ultrassônico e/ou eletrodo de RF, ou múltiplos dos mesmos (por exemplo, dois ou mais transdutores ultrassônicos e/ou dois ou mais eletrodos de RF). Adicionalmente, onde o instrumento cirúrgico compreende componentes ultrassônicos, a forma de onda de sinal elétrico analógica pode ser configurada para acionar pelo menos dois modos de vibração de um transdutor ultrassônico de pelo menos um instrumento cirúrgico. Dessa forma, o gerador 100 pode ser configurado para fornecer uma forma de onda de sinal elétrico analógico a pelo menos um instrumento cirúrgico em que a forma de onda de sinal elétrico analógico corresponde a pelo menos um formato de onda de uma pluralidade de formatos de onda armazenados na tabela de consulta 1304. Adicionalmente, a forma de onda de sinal elétrico analógico fornecida aos pelo menos dois instrumentos cirúrgicos pode compreender dois ou mais formatos de onda. A tabela de consulta 1304 pode compreender informação associada a uma pluralidade de formas de onda e a tabela de consulta 1304 pode ser armazenada dentro do gerador 100 ou do instrumento cirúrgico. Em uma modalidade ou exemplo, a tabela de consulta 1304 pode ser uma tabela de síntese digital direta, que pode ser armazenada em um FPGA do gerador 100 ou do instrumento cirúrgico. A tabela de consulta 1304 pode ser endereçada de qualquer maneira que seja conveniente para categorizar formas de onda. De acordo com um aspecto, a tabela de consulta 1304, que pode ser uma tabela de síntese digital direta, é endereçada de acordo com uma frequência da forma de onda de sinal elétrico analógico desejado. Adicionalmente, a informação associada à pluralidade de formas de onda pode ser armazenada como informação digital na tabela de consulta 1304.

[00167] Com o uso generalizado de técnicas digitais em sistemas de instrumentação e comunicações, um método controlado digitalmente de geração de frequências múltiplas a partir de uma fonte de frequência de referência evoluiu e é referido como síntese digital direta. A arquitetura básica é mostrada na Figura 13. Neste diagrama de blocos simplificado, um circuito DDS é acoplado a um processador, controlador ou dispositivo lógico do gerador 100 e a um circuito de memória localizado no gerador 100 ou no instrumento cirúrgico 104, 106, 108 (Figura 1). O circuito DDS 1300 compreende um contador de endereços 1302, uma tabela de consulta 1304, um registro 1306, um circuito DAC 1308 e um filtro 1312. Um clock estável fc é recebido pelo contador de endereços 1302 e o registrador 1306 aciona uma memória somente de leitura programável (PROM) que armazena um ou mais números inteiros de ciclos de uma onda senoidal (ou outra forma de onda arbitrária) em uma tabela de pesquisa 1304. À medida que o contador de endereços 1302 percorre cada localização de memória, os valores armazenados na tabela de consulta 1304 são gravados num registo 1306, o qual é acoplado a um circuito DAC 1308. A amplitude digital correspondente do sinal em cada localização da tabela de consulta 1304 aciona o circuito DAC 1308, o qual por sua vez gera um sinal de saída analógico 1310. A pureza espectral do sinal de saída analógico 1310 é determinada principalmente pelo circuito DAC 1308. O ruído de fase é basicamente o do clock de referência fc. A primeira saída de sinal analógico 1310 do circuito DAC 1308 é filtrada pelo filtro 1312 e uma segunda saída de sinal analógico 1314 produzida pelo filtro 1312 é fornecida a um amplificador tendo uma saída acoplada à saída do gerador 100. O segundo sinal de saída analógica tem uma frequência fout.

[00168] Como o circuito DDS 1300 é um sistema de dados amostrados, questões envolvidas na amostragem devem ser consideradas: ruído de quantização, distorção, filtragem, etc. Por exemplo, as harmônicas de ordem mais alta das frequências de saída do circuito DAC 1308 se dobram na largura de banda de Nyquist, tornando estas não filtráveis, em que, as harmônicas de ordem mais alta da saída de sintetizadores baseadas circuito de laço de bloqueio de fase (PLL) podem ser filtradas. A tabela de consulta 1304 contém dados de sinal para um número integral de ciclos. A frequência de saída final fout pode ser alterada alterando a frequência do clock de referência fc ou reprogramando a PROM.

[00169] O circuito DDS 1300 pode compreender múltiplas tabelas de consulta 1304, onde cada tabela de consulta 1304 armazena uma forma de onda representada por um número predeterminado de amostras, em que as amostras definem um formato predeterminado da forma de onda. Assim, múltiplas formas de onda, cada uma tendo uma forma única, podem ser armazenadas em múltiplas tabelas de consulta 1304 para fornecer diferentes tratamentos de tecido com base em configurações de instrumento ou retroinformação de tecido. Exemplos de formas de onda incluem formas de onda de sinal elétrico de RF de alto fator de crista para coagulação do tecido de superfície, forma de onda de sinal elétrico RF de baixo fator de crista para penetração no tecido mais profunda e formas de onda de sinal elétrico que promovem coagulação de retoque eficiente. Em um aspecto, o circuito DDS 1300 pode criar tabela de consulta de forma de onda múltipla 1304 e durante um procedimento de tratamento de tecido (por exemplo, simultaneamente ou em tempo real virtual baseado em entradas de usuário ou sensor) alternar entre diferentes formatos de ondas armazenados em diferentes tabelas de consulta 1304 com base no efeito do tecido desejado e/ou retroinformação de tecido. Por conseguinte, a alternância entre formas de onda pode ser baseada na impedância do tecido e outros fatores, por exemplo. Em outros aspetos, as tabelas de consulta 1304 podem armazenar formas de onda de sinal elétrico moldadas para maximizar a potência distribuída no tecido por ciclo (isto é, onda trapezoidal ou quadrada). Em outros aspectos, as tabelas de consulta 1304 podem armazenar formas de onda sincronizadas de tal maneira que maximizam a entrega de energia pelo instrumento cirúrgico multifuncional 108 quando este fornece tanto sinais de RF como ultrassônicos. Ainda em outros aspectos, as tabelas de consulta 1304 podem armazenar formas de onda de sinal elétrico para acionar simultaneamente energia terapêutica e/ou subterapêutica ultrassônica e de RF, mantendo simultaneamente o bloqueio de frequência ultrassônica. Formas de onda personalizadas específicas para diferentes instrumentos e seus efeitos teciduais podem ser armazenadas na memória não volátil do gerador 100 ou na memória não volátil (por exemplo, EEPROM) do instrumento cirúrgico multifuncional 108 e buscadas ao conectar o instrumento cirúrgico multifuncional 108 no gerador 100. Um exemplo de uma sinusoide exponencialmente amortecida, como usada em muitas formas de onda de "coagulação" de alto fator de crista, é mostrado na Figura 15.

[00170] Uma implementação mais flexível e eficiente do circuito DDS 1300 emprega um circuito digital chamado de Oscilador Controlado Numericamente (NCO de Numerically Controlled Oscillator). Um diagrama de blocos de um circuito de síntese digital mais flexível e eficiente, tal como um circuito DDS 1400, é mostrado na Figura 15. Neste diagrama de blocos simplificado, um circuito DDS 1400 é acoplado a um processador, controlador ou dispositivo lógico do gerador 100 e a um circuito de memória localizado no gerador 100 ou no instrumento cirúrgico 104, 106, 108 (Figura 1). O circuito DDS 1400 compreende um registo de carga 1402, um registo de fase delta paralelo 1404, um circuito somador 1416, um registo de fase 1408, uma tabela de consulta 1410 (conversor fase-amplitude), um circuito DAC 1412 e um filtro 14142. O circuito somador 1416 e o registrador de fase 1408 formam parte de um acumulador de fase 1406. Um sinal de clock fc é aplicado ao registrador de fase 1408 e ao circuito DAC 1412. O registo de carga 1402 recebe uma palavra de ajuste que especifica a frequência de saída como uma fracção da frequência de clock de referência fc. A saída do registo de carga 1402 é fornecida a um registador de fase delta paralelo 1404 com uma palavra de sintonização M.

[00171] O circuito DDS 1400 inclui um clock de amostra que gera uma frequência de clock fc, um acumulador de fase 1406 e uma tabela de consulta 1410 (por exemplo, conversor de fase para amplitude). O conteúdo do acumulador de fase 1406 é atualizado uma vez em cada ciclo de clock fc. Cada vez que o acumulador de fase 1406 é atualizado, o número digital, M, armazenado no registrador de fase delta 1404 é adicionado ao número no registrador de fase 1408 por um circuito somador 1416. Assumindo que o número no registo de fase delta paralela 1404 é 00... 01 e que o conteúdo inicial do acumulador de fase 1406 é 00... 00. O acumulador de fase 1406 é atualizado por 00... 01 em cada ciclo de clock. Se o acumulador de fase 1406 tiver uma largura de 32 bits, são necessários 232 ciclos de clock (mais de 4 bilhões) antes do acumulador de fase 1406 retornar a 00... 00, e o ciclo se repetir.

[00172] A saída truncada 1418 do acumulador de fase 1406 é fornecida a uma tabela de consulta do conversor de fase para amplitude 1410 e a saída da tabela de consulta 1410 é acoplada a um circuito DAC 1412. A saída truncada 1418 do acumulador de fase 1406 serve como o endereço para uma tabela de pesquisa de seno (ou cosseno). Cada endereço na tabela de consulta corresponde a um ponto de fase na onda senoidal de 0° a 360°. A tabela de consulta 1410 contém a informação de amplitude digital correspondente para um ciclo completo de uma onda senoidal. A tabela de consulta 1410, portanto, mapeia a informação de fase do acumulador de fase 1406 para uma palavra de amplitude digital, a qual, por sua vez, aciona o circuito DAC 1412. A saída do circuito DAC é um primeiro sinal analógico 1420 e é filtrada por um filtro 1414. A saída do filtro 1414 é um segundo sinal analógico 1422, que é fornecido a um amplificador de potência 212, 326, 426, 506 (Figuras 5 a 8) acoplado à saída do gerador 100.

[00173] Em um aspecto, a forma de onda de sinal elétrico pode ser digitalizada em (210) pontos de fase 1024, embora a forma de onda que pode ser digitalizada é qualquer número adequado de 2n pontos de fase variando de 256 (28) a 281.474.976.710.656 (248), onde n é um inteiro positivo, como mostrado na TABELA 1. A forma de onda de sinal elétrico pode ser expressa como An (θn), onde uma amplitude normalizada An em um ponto n é representada por um ângulo de fase θn referido como um ponto de fase no ponto n. O número de pontos de fase discretos n determina a resolução de sintonia do circuito DDS 1400 (bem como o circuito DDS 1300 mostrado na Figura 13).

TABELA 1

[00174] Os algoritmos do gerador 100 e os controles digitais podem comandar o FPGA para varrer os endereços na tabela de consulta 1410, que em retorno fornece valores de entrada digitais variáveis para o circuito DAC 1412 que alimenta o filtro 1414 e o amplificador de energia. Os endereços podem ser verificados de acordo com uma frequência de interesse. A utilização da tabela de consulta permite a geração de vários tipos de formatos que podem ser convertidos em sinal de saída analógico pelo circuito DAC 1412 filtrado pelo filtro 1414, amplificado pelo amplificador de potência acoplado à saída do gerador 100 e alimentado ao tecido na forma de energia de RF ou alimentado a um transdutor e aplicado ao tecido na forma de vibrações ultrassônicas que fornecem energia ao tecido na forma de calor. A saída do amplificador pode ser aplicada a um eletrodo único de RF, múltiplos eletrodos de saída simultaneamente, um transdutor ultrassônico único, múltiplos transdutores ultrassônicos simultaneamente ou uma combinação de transdutores de RF e ultrassônico, por exemplo. Além disso, múltiplas tabelas de forma de onda podem ser criadas, armazenadas e aplicadas ao tecido a partir de um único gerador 100.

[00175] Com referência à FIG. 14 anterior, para n = 32 e M = 1, o acumulador de fase 1406 escala cada uma das saídas possíveis 232 antes de transbordar e reinicializar. A frequência de onda de saída correspondente é igual à frequência clock de entrada dividida por 232. Se M = 2, então o registro de fase 1408 "roda" duas vezes mais rápido, e a frequência de saída é duplicada. Isto pode ser generalizado como a seguir.

[00176] Para um acumulador de fase n-bit 1406 (n geralmente varia de 24 a 32 na maioria dos sistemas DDS, mas como previamente discutido n pode ser selecionado de uma grande variedade de opções), existem 2n possíveis pontos de fases. A palavra digital no registrador de fase delta M representa a quantidade de acúmulo de fase que é incrementada a cada ciclo de clock. Se fc é a frequência de clock, então a frequência da onda senoidal de saída é igual a:

[00177] A equação 1 é conhecida como "equação de sintonia" DDS. Observa-se que a resolução de frequência do sistema é igual a fc/2n. Para n = 2, a resolução é maior que uma parte em quatro bilhões. Em um aspecto do sistema DDS 1400, nem todos os bits fora do acumulador de fase 1406 passam para a tabela de consulta 1410 mas são truncados, deixando somente os primeiros 13 a 14 bits mais significativos (MSBs), por exemplo. Isto reduz o tamanho da tabela de consulta 1410 e não afeta a resolução de frequência. A truncagem de fase somente adiciona uma pequena, mas aceitável, quantidade de ruído de fase à saída final.

[00178] A forma de onda de sinal elétrico pode ser caracterizada pela corrente, tensão ou potência em uma determinada frequência. Adicionalmente, quando o instrumento cirúrgico multifunção 108 compreende componentes ultrassônicos, a forma de onda de sinal elétrico pode ser configurada para acionar pelo menos dois modos de vibração de um transdutor ultrassônico de pelo menos um instrumento cirúrgico 108. Dessa forma, o gerador 100 pode ser configurado para fornecer uma forma de onda de sinal elétrico a pelo menos um instrumento cirúrgico multifuncional 108, em que a forma de onda de sinal elétrico é caracterizada por uma forma de onda predeterminada armazenada na tabela de consulta 1410 (ou tabela de consulta 1304 - Figura 13). Além disso, a forma de onda de sinal elétrico pode ser uma combinação de duas ou mais formas de onda. A tabela de consulta 1410 pode compreender informação associada a uma pluralidade de formas de onda. Em um aspecto ou exemplo, a tabela de consulta 1410 pode ser gerada pelo circuito DDS 1400 e pode ser referida como uma tabela de síntese digital direta. A DDS funciona primeiro armazenando uma grande forma de onda repetitiva na memória embarcada. Qualquer ciclo único de uma forma de onda (senoidal, triangular, quadrada, arbitrária) pode ser representado por um número predeterminado de pontos de fase, conforme mostrado na TABELA 1 e armazenado na memória. Uma vez que a forma de onda é armazenada na memória, ela pode ser gerada em frequências muito precisas. A tabela de síntese digital direta pode ser armazenada em uma memória não volátil do gerador 100 e/ou pode ser implementada com um circuito FPGA no gerador 100. A tabela de consulta 1410 pode ser endereçada por qualquer técnica adequada que seja conveniente para categorizar formas de onda. De acordo com um aspecto, a tabela de consulta 1410 é endereçada de acordo com uma frequência da forma de onda de sinal elétrico. Além disso, as informações associadas à pluralidade de formas de onda podem ser armazenadas como informações digitais em uma memória ou como parte da tabela de consulta 1410.

[00179] Em um aspecto, o gerador 100 pode ser configurado para fornecer formas de onda de sinal elétrico a pelo menos dois instrumentos cirúrgicos simultaneamente. O gerador 100 também pode ser configurado para fornecer a forma de onda de sinal elétrico, que pode ser caracterizada por duas ou mais formas de onda, através de um único canal de saída do gerador 100 para os dois instrumentos cirúrgicos simultaneamente. Por exemplo, em um aspecto, a forma de onda de sinal elétrico compreende um primeiro sinal elétrico para acionar um transdutor ultrassônico (por exemplo, sinal de acionamento ultrassônico), um segundo sinal de acionamento de RF e/ou uma combinação de ambos. Além disso, uma forma de onda de sinal elétrico pode compreender uma pluralidade de sinais de acionamento ultrassônico, uma pluralidade de sinais de acionamento de RF e/ou uma combinação de uma pluralidade de sinais de acionamento de ultrassom e de RF.

[00180] Adicionalmente, um método para operar o gerador 100 de acordo com a presente divulgação compreende gerar uma forma de onda de sinal elétrico e fornecer a forma de onda de sinal elétrico gerada a pelo menos um instrumento cirúrgico multifuncional 108, em que gerar a forma de onda de sinal elétrico compreende receber informações associadas à forma de onda de sinal elétrico de uma memória. A forma de onda de sinal elétrico gerada compreende pelo menos um formato de onda. Além disso, fornecer a forma de onda de sinal elétrico gerada para o pelo menos um instrumento cirúrgico multifuncional 108 compreende fornecer a forma de onda de sinal elétrico a pelo menos dois instrumentos cirúrgicos simultaneamente.

[00181] O gerador 100, como aqui descrito, pode permitir a geração de vários tipos de tabelas de síntese digital direta. Exemplos de formatos de onda para sinais de RF/eletrocirúrgico adequados para tratar uma variedade de tecidos gerados pelo gerador 100 incluem sinais de RF com um fator de crista alto (que podem ser utilizados para coagulação superficial no modo RF), sinais RF de fator de crista baixo (que podem ser usados para penetração no tecido mais profunda) e formas de onda que promovem coagulação de retoque eficiente. O gerador 100 também pode gerar múltiplas formas de onda empregando uma tabela de consulta de síntese digital direta 1410 e, em tempo real, pode alternar entre formatos de onda particulares com base no efeito de tecido desejado. A alternância pode ser baseada na impedância do tecido e/ou em outros fatores.

[00182] Além dos formatos tradicionais de onda seno/cosseno, o gerador 100 pode ser configurado para gerar formato(s) de onda que maximiza(m) a potência no tecido por ciclo (por exemplo, onda trapezoidal ou quadrada). O gerador 100 pode fornecer forma(s) de onda sincronizada(s) para maximizar a potência fornecida à carga ao acionar simultaneamente sinais de RF e ultrassônicos e manter a trava de frequência ultrassônica, desde que o gerador 100 inclua uma topologia de circuito que possibilite o acionamento simultâneo de sinais de RF e ultrassônicos. Além disso, formas de onda personalizadas específicas para instrumentos e seus efeitos no tecido podem ser armazenadas em uma memória não volátil (NVM) ou um EEPROM de instrumento e podem ser buscadas ao conectar o instrumento cirúrgico multifuncional 108 ao gerador 100.

[00183] O circuito DDS 1400 pode compreender múltiplas tabelas de consulta 1304, onde cada tabela de consulta 1410 armazena uma forma de onda representada por um número predeterminado de pontos de fase (também referidos como amostras), em que os pontos de fase definem um formato predeterminado de forma de onda. Assim, múltiplas formas de onda, cada uma tendo uma forma única, podem ser armazenadas em múltiplas tabelas de consulta 1410 para fornecer diferentes tratamentos de tecido com base em configurações de instrumento ou retroinformação de tecido. Exemplos de formas de onda incluem formas de onda de sinal elétrico de RF de alto fator de crista para coagulação do tecido de superfície, forma de onda de sinal elétrico RF de baixo fator de crista para penetração no tecido mais profunda e formas de onda de sinal elétrico que promovem coagulação de retoque eficiente. Em um aspecto, o circuito DDS 1400 pode criar tabela de consulta de forma de onda múltipla 1410 e durante um procedimento de tratamento de tecido (por exemplo, simultaneamente ou em tempo real virtual baseado em entradas de usuário ou sensor) alternar entre diferentes formatos de ondas armazenados em diferentes tabelas de consulta 1410, com base no efeito do tecido desejado e/ou retroinformação de tecido. Por conseguinte, a alternância entre formas de onda pode ser baseada na impedância do tecido e outros fatores, por exemplo. Em outros aspetos, as tabelas de consulta 1410 podem armazenar formas de onda de sinal elétrico moldadas para maximizar a potência distribuída no tecido por ciclo (isto é, onda trapezoidal ou quadrada). Em outros aspectos, as tabelas de consulta 1410 podem armazenar formas de onda sincronizadas de tal maneira que maximizam a entrega de energia pelo instrumento cirúrgico multifuncional 108 quando este fornece tanto sinais de RF como ultrassônicos. Ainda em outros aspectos, as tabelas de consulta 1410 podem armazenar formas de onda de sinal elétrico para acionar simultaneamente energia terapêutica e/ou subterapêutica ultrassônica e de RF, mantendo simultaneamente o bloqueio de frequência ultrassônica. Formas de onda personalizadas específicas para diferentes instrumentos e seus efeitos teciduais podem ser armazenadas na memória não volátil do gerador 100 ou na memória não volátil (por exemplo, EEPROM) do instrumento cirúrgico multifuncional 108 e buscadas ao conectar o instrumento cirúrgico multifuncional 108 no gerador 100. Um exemplo de uma sinusoide exponencialmente amortecida, como usada em muitas formas de onda de "coagulação" de alto fator de crista, é mostrado na Figura 19.

[00184] Exemplos de formas de onda que representam energia para fornecimento a partir de um gerador são ilustrados nas Figuras 15 a 19. A Figura 15 ilustra um gráfico exemplificador 600 que mostra primeira e segunda formas de onda individuais que representam um sinal de saída de RF 602 e um sinal de saída ultrassônica 604 sobreposto na mesma escala de tempo e tensão para propósitos de comparação. Estes sinais de saída 602, 604 são fornecidos na saída de ENERGIA do gerador 100. O tempo (t) é mostrado ao longo do eixo horizontal e a tensão (V) é mostrada ao longo do eixo vertical. O sinal de saída de RF 602 tem uma frequência de cerca de 330 kHz de RF e uma tensão de pico a pico de ± 1V. O sinal de saída ultrassônica 604 tem uma frequência de cerca de 55 kHz e uma tensão de pico a pico de ± 1V. Será reconhecido que a escala de tempo (t) ao longo do eixo horizontal e a escala de tensão (V) ao longo do eixo vertical são normalizadas para propósitos de comparação e podem ser implementações reais diferentes ou representam outros parâmetros elétricos como a corrente.

[00185] A Figura 16 ilustra um gráfico exemplificador 610 que mostra a soma dos dois sinais de saída 602, 604 mostrados na Figura 15. O tempo (t) é mostrado ao longo do eixo horizontal e a tensão (V) é mostrada ao longo do eixo vertical. A soma do sinal de saída de RF 602 e do sinal de saída ultrassônica 604, mostrado na Figura 15, produz um sinal de saída combinado 612 com uma tensão de pico a pico de 2V, que é o dobro da amplitude dos sinais de RF e ultrassônico originais mostrados (1V de pico a pico) mostrado na Figura 15. Uma amplitude de duas vezes a amplitude original pode causar problemas com a seção de saída do gerador, como distorção, saturação, corte da saída ou estresses nos componentes de saída. Assim, o gerenciamento de um único sinal de saída combinado 612 que tem múltiplos componentes de tratamento é um aspecto importante do gerador 500 mostrado na Figura 8. Existem várias maneiras de alcançar esse gerenciamento. De uma forma, um dos dois sinais de saída de RF ou ultrassônico 602, 604 pode depender dos picos do outro sinal de saída. Em um aspecto, o sinal de saída de RF 602 pode depender dos picos do sinal ultrassônico 604, de modo que a saída seja reduzida quando um pico é antecipado. Tal função e forma de onda resultante é mostrada na Figura 17.

[00186] Por exemplo, a Figura 17 ilustra um gráfico exemplificador 620 que mostra um sinal de saída combinado 622, representativo de uma soma dependente dos sinais de saída 602, 604, mostrados na Figura 15. O tempo (t) é mostrado ao longo do eixo horizontal e a tensão (V) é mostrada ao longo do eixo vertical. Conforme mostrado na Figura 17, o componente de sinal de saída de RF 602 da Figura 15 depende dos picos do componente de sinal de saída ultrassônica 604 da Figura 15, de modo que a amplitude do componente de sinal de saída de RF do sinal de saída combinado de soma dependente 622 seja reduzida quando um pico ultrassônico é antecipado. Conforme ilustrado no gráfico exemplificador 620 na Figura 17, os picos foram reduzidos de 2 para 1,5. De outra forma, um dos sinais de saída é uma função do outro sinal de saída.

[00187] Por exemplo, a Figura 18 ilustra um gráfico exemplificador de uma forma de onda analógica 630 que mostra um sinal de saída 632 representativo de uma soma dependente dos sinais de saída 602, 604 mostrados na Figura 15. O tempo (t) é mostrado ao longo do eixo horizontal e a tensão (V) é mostrada ao longo do eixo vertical. Conforme mostrado na Figura 18, o sinal de saída de RF 602 é uma função do sinal de saída ultrassônico 604. Isso fornece um limite rígido para a amplitude da saída. Conforme mostrado na Figura 18, o sinal de saída ultrassônico 604 é extraível como onda senoidal enquanto o sinal de saída de RF 602 tem distorção, mas não de forma a afetar o desempenho de coagulação do sinal de saída de RF 602.

[00188] Várias outras técnicas podem ser usadas para comprimir e/ou limitar as formas de onda dos sinais de saída. Deve notar-se que a integridade do sinal de saída ultrassônico 604 (Figura 15) pode ser mais importante do que a integridade do sinal de saída de RF 602 (Figura 15) desde que o sinal de saída de RF 602 tenha componentes de baixa frequência para níveis seguros de pacientes, de modo a evitar a estimulação neuromuscular. De outra forma, a frequência de uma forma de onda de RF pode ser alterada de forma contínua para gerenciar os picos da forma de onda. O controle da forma de onda é importante quando formas de onda de RF mais complexas, como uma forma de onda do tipo coagulação 642, como ilustrado no gráfico 640 mostrado na Figura 19, são implementadas com o sistema. Novamente, o tempo (t) é mostrado ao longo do eixo horizontal e a tensão (V) é mostrada ao longo do eixo vertical. A forma de onda do tipo de coagulação 642 ilustrada na Figura 19 tem um fator de crista de 5,8, por exemplo.

[00189] A Figura 20 ilustra um ciclo de uma forma de onda de sinal elétrico digital 1800 da forma de onda analógica mostrada 630 na Figura 18. O eixo geométrico horizontal representa o Tempo (t) e o eixo geométrico vertical representa os pontos de fases digitais. A forma de onda de sinal elétrico digital 1800 é uma versão digital da forma de onda analógica desejada 630 mostrada na Figura 18, por exemplo. A forma de onda de sinal elétrico digital 1800 é gerada pelo armazenamento de um ponto de fase de amplitude 1802 que representa a amplitude em cada ciclo clock Tclk sobre um ciclo ou período T0. A forma de onda de sinal elétrico digital 1800 é gerada sobre um período T0 por qualquer circuito de processamento digital adequado. Os pontos de fase de amplitude são palavras digitais armazenadas em um circuito de memória. No exemplo ilustrado na Figura 20, a palavra digital é uma palavra de 6-bits que é capaz de armazenar os pontos de fase de amplitude com uma resolução de 26 ou 64 bits. Será compreendido que o exemplo mostrado na Figura 20 é para fins ilustrativos e nas implementações atuais, a resolução pode ser muito maior. Os pontos de fase de amplitude digital 1802 durante um ciclo T0 são armazenados na memória como uma cadeia de cadeia de palavras em uma tabela de consulta 11304, 1410, como descrito em conexão com as Figuras 13 e 14, por exemplo. Para gerar a versão analógica da forma de onda 630, os pontos de fase de amplitude 1802 são lidos sequencialmente a partir da memória de 0 a T0 em cada ciclo de relógio Tclk e são convertidos por um circuito DAC 1308, 1412, também descritos em conexão com as Figuras 13 e 14. Ciclos adicionais podem ser gerados pela leitura repetida dos pontos de fase de amplitude 1802 da forma de onda de sinal elétrico digital 1800 de 0 a T0 pelo maior número de ciclos ou períodos que possam ser desejados. A versão analógica suave da forma de onda 630 (também mostrada na Figura 18) é conseguida filtrando-se a saída do circuito DAC 1308, 1412 por um filtro 1312, 1414 (Figuras 13 e 14). O sinal de saída analógica filtrada 1314, 1422 (Figuras 13 e 14) é aplicado à entrada de um amplificador de potência 212, 326, 426, 506 (Figuras 5 a 8).

[00190] As Figuras 21 a 23 são diagramas de fluxo lógico dos métodos 1500, 1600, 1700 de geração de uma forma de onda de sinal elétrico por qualquer um dos geradores 100, 200, 300, 400, 500, 9001, 1003, 1103 1203 aqui descritos. Para efeitos de concisão e clareza, os geradores 100, 200, 300, 400, 500, 9001, 1003, 1103, 1203 serão referidos como o gerador 100. Dessa forma, o gerador 100 é representativo dos geradores 200, 300, 400, 500, 9001, 1003, 1103, 1203 aqui descritos. Os métodos 1500, 1600, 1700 serão descritos com referência às Figuras 1, 13, 14 e 20 e às Figuras 5 a 8. O gerador 100 compreende um circuito de processamento digital, um circuito DDS 1300, 1400, um circuito de memória que define uma tabela de consulta 1304, 1410 e um circuito DAC 1308, 1412, como aqui descritos. O circuito de processamento digital pode compreender qualquer circuito de processamento digital, microprocessador, microcontrolador, processador de sinal digital, dispositivo lógico compreendendo lógica combinatória ou circuitos lógicos sequenciais, ou qualquer circuito digital adequado. O circuito de memória pode estar localizado tanto no instrumento cirúrgico 104, 106, 108 como no gerador 100. Em um aspecto, o circuito DDS 1300, 1400 é acoplado ao circuito de processamento digital e ao circuito de memória. Em outro aspecto, o circuito de memória é parte do circuito DDS 1300, 1400.

[00191] Em vários aspectos, o gerador 100 pode ser configurado para acionar múltiplos instrumentos cirúrgicos 104, 106, 108 simultaneamente. Dessa forma, o gerador 100 pode ser configurado para acionar os instrumentos cirúrgicos 104, 106, 108 em múltiplos modos de vibração para alcançar um comprimento ativo mais longo na lâmina ultrassônica 128, 149 e para criar diferentes efeitos de tecido.

[00192] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o gerador 100 pode ser configurado para fornecer formas de onda de sinal elétrico ultrassônico que definem vários formatos de onda ao instrumento cirúrgico 104, 108 para fornecer uma terapia desejada ao tecido no atuador de extremidade 122, 125.

[00193] Em um aspecto, o gerador 100 pode ser configurado para gerar uma forma de onda de sinal elétrico digital de modo que o formato de onda desejado possa ser digitalizado por inúmeros pontos de fase ou amostras que são armazenadas em uma tabela de consulta 1304, 1410 definidas em memória volátil ou não volátil, conforme discutido acima, em conexão com as Figuras 13 e 14, por exemplo. Os pontos de fase ou amostras podem ser armazenados na tabela de consulta 1304, 1410 definida em um FPGA, por exemplo. O formato de onda pode ser digitalizado em vários pontos de fase ou amostras, conforme mostrado na Tabela 1. Em um aspecto, o formato de onda pode ser digitalizado em pontos de fase 1024, por exemplo. O circuito de processamento digital do gerador 100 pode controlar por software ou controle digital o FPGA para varrer os endereços na tabela de consulta 1304, 1410, que em troca fornece valores de entrada digitais variáveis para o circuito DAC 1308, 1412 que alimentam o amplificador de energia 212, 326, 426, 506. Os endereços podem ser verificados de acordo com uma frequência de interesse. O uso de tal tabela de consulta 1304, 1410 possibilita gerar vários tipos de formatos de onda que podem ser usados para acionar os instrumentos cirúrgicos 104, 106, 108 simultaneamente. Além disso, múltiplas tabelas de consulta de forma de onda 1304, 1410 podem ser criadas, armazenadas e aplicadas ao tecido a partir de um único gerador 100.

[00194] Em um aspecto, as formas de onda de sinal elétrico podem ser definidas por uma corrente de saída, uma tensão de saída, uma potência de saída ou uma frequência adequada para acionar o transdutor ultrassônico 120 ou múltiplos transdutores ultrassônicos (por exemplo, dois ou mais transdutores ultrassônicos). No caso do instrumento cirúrgico multifuncional 108, além de acionar o transdutor ultrassônico 120, as formas de onda de sinal elétrico podem ser definidas por uma corrente de saída, uma tensão de saída, uma potência de saída ou uma frequência adequada para acionar os eletrodos localizados no atuador de extremidade 125 do instrumento cirúrgico multifuncional 108.

[00195] Adicionalmente, em um aspecto em que o instrumento cirúrgico 104, 108 compreende componentes ultrassônicos, a forma de onda de sinal elétrico pode ser configurada para acionar pelo menos dois modos de vibração do transdutor ultrassônico 120. Dessa forma, o gerador 100 pode ser configurado para fornecer uma forma de onda de sinal elétrico a pelo menos um instrumento cirúrgico 104, 108, em que a forma de onda de sinal elétrico define pelo menos um formato de onda de uma pluralidade de formatos de onda armazenados na tabela de consulta 1304, 1410. Adicionalmente, a forma de onda de sinal elétrico fornecida aos pelo menos dois instrumentos cirúrgicos 104, 108, pode definir dois ou mais formatos de onda. A tabela de consulta 1304, 1410 pode compreender informação associada a uma pluralidade de formas de onda e a tabela de consulta 1304, 1410 pode ser armazenada dentro do gerador 100 ou dos instrumentos cirúrgicos 104, 108. Em umamodalidade ou exemplo, a tabela de consulta 1304, 1410 pode ser uma tabela de síntese digital direta, que pode ser armazenada em um FPGA localizado no gerador 100 ou nos instrumentos cirúrgicos 104, 108. A tabela de consulta 1304, 1410 pode ser endereçada usando qualquer técnica adequada para categorizar formas de onda. De acordo com um aspecto, a tabela de consulta DDS 1304, 1410 pode ser endereçada de acordo com a frequência da forma de onda de sinal elétrico. Informação adicional associada com a pluralidade de formas de onda também pode ser armazenada como informação digital na tabela de consulta DDS 1304, 1410.

[00196] Em um aspecto, o gerador 100 pode compreender um circuito DAC 1308, 1412 e um amplificador de potência 212, 326, 426, 506. O circuito DAC 1308, 1412 é acoplado ao amplificador de potência 212, 326, 426, 506 de modo que o circuito DAC 1308, 1412 forneça a forma de onda de sinal elétrico analógico a um filtro 1312, 1414 e a saída do filtro 1312, 1414 seja fornecida ao amplificador de potência 212, 326, 426, 506. A saída do amplificador de potência 212, 326, 426, 506 é fornecida ao instrumento cirúrgico 104, 108.

[00197] Adicionalmente, em um aspecto, o gerador 100 pode ser configurado para fornecer a forma de onda de sinal elétrico aos instrumentos cirúrgicos 104, 106, 108, simultaneamente. Isso pode ser realizado através de uma única porta de saída ou canal do gerador 100. O gerador 100 também pode ser configurado para fornecer a forma de onda de sinal elétrico que pode ser caracterizada por duas ou mais formas de onda, através de um único canal ou porta de saída para os dois instrumentos cirúrgicos 104, 108, simultaneamente. A saída de sinal analógico do gerador 100 pode definir múltiplos formatos de onda para um ou mais de instrumentos cirúrgicos 104, 108. Por exemplo, em um aspecto, a forma de onda de sinal elétrico compreende múltiplos sinais de acionamento ultrassônico. Em um outro aspecto, a forma de onda de sinal elétrico compreende múltiplos sinais de acionamento ultrassônico e um ou mais de sinais de RF. Consequentemente, uma saída de forma de onda de sinal elétrico do gerador 100 pode compreender múltiplos sinais de acionamento ultrassônico, múltiplos sinais de RF e/ou uma combinação de múltiplos sinais de acionamento ultrassônico e sinais de RF.

[00198] Em um aspecto, o gerador 100, conforme descrito aqui, pode permitir a criação de vários tipos de tabelas de consulta DDS 1304, 1410 em um FPGA situado no gerador 100. Alguns exemplos dos formatos de onda que podem ser produzidos pelo gerador 100 incluem sinais de alto fator de crista (que podem ser usados para coagulação de superfície), sinais de fator de crista baixo (que podem ser usados para penetração de tecido mais profunda), e formas de onda de sinal elétrico que promovem a coagulação de toque eficiente. O gerador 100 também pode criar tabelas de consulta de formato de onda múltiplas 1304, 1410. O gerador 100 pode ser configurado para alternar entre diferentes formas de onda de sinal elétrico para acionar transdutores ultrassônicos 120 durante um procedimento (por exemplo, "simultaneamente" ou em tempo real virtual baseado nas entradas de usuário ou de sensor), com base nos efeitos desejados de tecido ou sinais de retroinformação associados ao estado do tecido localizado no atuador de extremidade 122, 125. A alternância pode ser baseada na impedância do tecido, temperatura do tecido, estado de coagulação, estado de dissecção e/ou outros fatores.

[00199] Em um aspecto, o gerador 100, conforme descrito aqui, também pode fornecer, além do formato de onda senoidal tradicional, formatos de onda que maximizam a potência em tecido por ciclo (isto é, formatos de onda trapezoidal, quadrado, ou triangular). Também podem ser fornecidos formatos de onda que são sincronizados de uma maneira que maximizaria a entrega de energia, no caso de uma forma de onda de sinal elétrico compreender componentes de sinal de RF e ultrassônico, para acionar simultaneamente a energia terapêutica ultrassônica e de RF enquanto mantém a trava de frequência ultrassônica. Adicionalmente, formatos de onda personalizados específicos para vários tipos de instrumentos cirúrgicos 104, 108 e seus efeitos de tecido podem ser armazenados na memória de uma tabela de consulta 1304, 1410 localizada no gerador 100 ou no instrumento cirúrgico 104, 108, onde a memória pode ser uma memória volátil (RAM) ou não volátil (EEPROM). O formato de onda pode ser obtido a partir da memória da tabela de consulta 1304, 1410, mediante a conexão do instrumento cirúrgico 104, 108 ao gerador 100.

[00200] Com referência à Figura 21, de acordo com o método 1500, o gerador 100 é configurado para gerar uma ou mais de uma forma de onda de sinal elétrico 1502 e fornecer a uma ou mais de uma forma de onda de sinal elétrico 1504 a um instrumento cirúrgico 104, 106, 108. O gerador 100 gera uma ou mais de uma forma de onda de sinal elétrico digital 1502 a partir de uma ou mais tabelas de consulta 1304, 1410, conforme descrito em conexão com as Figuras 13 e 14. A uma ou mais de formas de onda de sinal elétrico digitais pode ser definida por uma pluralidade de formatos de onda que são combinados para formar uma forma de onda complexa. As tabelas de consulta 1304, 1410 podem ser definidas em um circuito de memória em comunicação com um circuito de processamento digital do gerador 100 ou do instrumento cirúrgico 104, 106, 108. Em um aspecto, as tabelas de consulta 1304, 1410 podem ser tabelas de consulta DDS que podem ser endereçadas de acordo com uma frequência desejada das formas de onda do sinal elétrico. Em um aspecto, a forma de onda de sinal elétrico digital é uma combinação de pelo menos dois formatos de onda. A forma de onda de sinal elétrico digital combinada é fornecida ao circuito DAC 1308, 1412 e pode ser filtrada pelo filtro 1312, 1414 e amplificada por um amplificador de potência 212, 326, 426, 506. A forma de onda de sinal elétrico analógica combinada pode ser um sinal de acionamento ultrassônico possuindo uma frequência de 55 kHz ou um sinal de RF tendo uma frequência de 330 kHz ou uma combinação do sinal de acionamento ultrassônico e do sinal de RF.

[00201] Em um aspecto, o método 1500 do amplificador de potência 212, 326, 426, 506 amplifica a saída de sinal analógico 1310, 1420 do circuito DAC 1308, 1412. Além disso, de acordo com o método 1500, o circuito de processamento digital armazena os pontos de fase de uma forma de onda de sinal elétrico digital na tabela de consulta 1304, 1410 definida pelo circuito de memória. O circuito de processamento digital armazena os pontos de fase de múltiplas formas de onda de sinal elétrico digitais nas tabelas de consulta múltiplas correspondentes 1304, 1410 definidas pelo circuito de memória ou outros circuitos de memória. Cada uma das formas de onda de sinal elétrico digital é representada por um número predeterminado de pontos de fase. Cada número predeterminado de pontos de fase define um formato de onda diferente. De acordo com o método 1500, o circuito de processamento digital recebe um sinal de retroinformação associado aos parâmetros do tecido e modifica o formato de onda predeterminado de acordo com o sinal de retroinformação.

[00202] Em um aspecto, a forma de onda de sinal elétrico digital representa uma forma de onda de sinal de RF, uma forma de onda de sinal ultrassônico ou uma combinação das mesmas. Em um aspecto, a forma de onda de sinal elétrico digital representa uma combinação de duas formas de onda que têm amplitudes diferentes. Em um aspecto, a forma de onda de sinal elétrico digital representa uma combinação de duas formas de onda que têm frequências diferentes. Em um aspecto, a forma de onda de sinal elétrico digital representa uma combinação de duas formas de onda que têm amplitudes diferentes. Em um aspecto, o formato de onda é um trapezoide, uma onda senoidal ou cossenoidal, uma onda quadrada, uma onda triangular, ou quaisquer combinações das mesmas. Em um aspecto, a forma de onda de sinal elétrico digital é uma combinação de forma de onda de sinal ultrassônico e de RF configurada para manter uma frequência ultrassônica predeterminada. Em um aspecto, a primeira forma de onda de sinal elétrico é uma forma de onda ultrassônica e de RF combinadas, configurada para fornecer uma saída máxima de potência.

[00203] De acordo com vários aspectos, a forma de onda de sinal elétrico também pode ser fornecida a pelo menos dois instrumentos cirúrgicos 104, 106, 108 simultaneamente. Os instrumentos cirúrgicos 104, 106, 108 podem compreender instrumentos que operam as mesmas modalidades ou diferentes modalidades de técnicas de tratamento cirúrgico. Em um aspecto, os instrumentos cirúrgicos incluem pelo menos um instrumento cirúrgico ultrassônico e pelo menos um instrumento cirúrgico de RF.

[00204] Com referência à Figura 22 e de acordo com o método 1600, o circuito de processamento digital instrui o circuito DDS 1300, 1400 a armazenar os pontos de fase 1602 ou amostras que definem uma forma de onda de sinal elétrico digital, em uma tabela de consulta 1304, 1410 definida no circuito de memória. A forma de onda de sinal elétrico digital é representada por um número predeterminado de pontos de fase que são armazenados na tabela de pesquisa 1304, 1410. O númeropredeterminado de pontos de fase define um formato de onda predeterminada. O circuito DDS 1300, 1400 recebe um sinal de clock 1604. A cada ciclo de clock, o circuito DDS 1300, 1400 recupera um ponto de fase 1606 da tabela de consulta 1304, 1410 e fornece o ponto de fase (por exemplo, amostra) ao circuito DAC 1308, 1412. O circuito DAC 1308, 1412 converte o ponto de fase 1608 da forma de onda de sinal elétrico digital em uma saída de sinal elétrico analógico (por exemplo, uma saída de amostra/espera do circuito DAC 1308, 1412). A saída analógica de amostra/espera do circuito DAC 1308, 1412 é filtrada pelo filtro 1312, 1414 e amplificada por um amplificador de potência 212, 326, 426, 506, por exemplo, antes da forma de onda de sinal elétrico analógico ser fornecida ao instrumento cirúrgico 104, 106, 108.

[00205] A forma de onda de sinal elétrico analógico pode ser de um tipo que fornece a aplicação de uma modalidade de tratamento particular para um instrumento cirúrgico conectado ao gerador. Consequentemente, a forma de onda de sinal elétrico analógico pode ser uma forma de onda de RF, uma forma de onda ultrassônica ou uma combinação das mesmas. A forma de onda de sinal elétrico analógico pode ser uma forma de onda de RF e ultrassônica combinadas, e a forma de onda de RF e ultrassônica combinadas pode ser configurada para manter uma frequência ultrassônica predeterminada. Em um aspecto, a frequência ultrassônica predeterminada é uma trava de frequência com base em um instrumento cirúrgico 104, 106, 108 conectado ao gerador 100. Em um outro aspecto, a forma de onda de sinal elétrico analógico é uma forma de onda de RF e ultrassônica combinadas, e a forma de onda de RF e ultrassônica combinadas é configurada para fazer com que um instrumento cirúrgico 104, 106, 108 forneça uma aplicação de potência máxima do instrumento cirúrgico 104, 106, 108 ao tecido engatado com o instrumento cirúrgico 104, 106, 108. A aplicação de potência máxima pode ser baseada na saída de potência máxima de uma modalidade de tratamento de um instrumento cirúrgico 104, 106, 108, como, por exemplo, uma modalidade de RF ou uma modalidade ultrassônica. De acordo com aspectos adicionais, a forma de onda de sinal elétrico analógico pode compreender um sinal de RF de fator de crista alto, um sinal de RF de fator de crista baixo, ou uma combinação dos mesmos, e/ou a forma de onda de sinal elétrico pode compreender um formato de onda senoidal, um formato de onda trapezoidal, um formato de onda quadrada ou uma combinação dos mesmos. A forma de onda de sinal elétrico analógico também pode ser configurada para fornecer um efeito ou resultado de tecido desejado ao tecido engatado por um instrumento cirúrgico 104, 106, 108, quando a forma de onda de sinal elétrico analógico é recebida pelo instrumento cirúrgico 104, 106, 108. Em um aspecto, o efeito de tecido desejado é ao menos um dentre corte, coagulação ou selagem.

[00206] O gerador 100 pode, também, ser configurado para alternar entre versões digitais ou analógicas de múltiplas formas de onda de sinal elétrico. Por exemplo, o gerador 100 pode ser configurado para alternar entre uma primeira forma de onda de sinal elétrico e uma segunda forma de onda de sinal elétrico, com base em critérios predeterminados, como, por exemplo, um efeito e/ou retroinformação de tecido desejados de um instrumento cirúrgico 104, 106, 108, que pode incluir valores medidos de um parâmetro de tecido. O parâmetro de tecido pode incluir um tipo de tecido, uma quantidade de tecido, um estado do tecido, ou uma combinação dos mesmos. Consequentemente, o método 1600 inclui armazenar uma pluralidade de formas de onda de sinal elétrico em uma pluralidade de tabelas de consulta definidas em um circuito de memória. As formas de onda de sinal elétrico são representadas por um número predeterminado de pontos de fase, em que os pontos de fase definem formatos de onda predeterminados com base nos efeitos de tecido desejados, parâmetros de tecido, ou outros parâmetros associados ao instrumento cirúrgico 104, 106, 108 conectados ao gerador 100.

[00207] Adicionalmente, os pontos de fase digital da forma de onda de sinal elétrico digital podem ser recebidos pelo gerador 100 a partir de um instrumento cirúrgico 104, 106, 108 conectado ao gerador 100. O gerador 100 pode receber os pontos de fase seguindo ou após a conexão do instrumento cirúrgico 104, 106, 108 ao gerador 100. Os pontos de fase da forma de onda de sinal elétrico digital podem ser armazenados em uma EEPROM do instrumento cirúrgico 104, 106, 108, que é operável acoplada ao gerador 100 após a conexão do instrumento cirúrgico 104, 106, 108 ao gerador 100.

[00208] De acordo com o método 1600, o circuito de processamento digital recebe um sinal de retroinformação associado aos parâmetros do tecido. Em um aspecto, com base no sinal de retroinformação, o circuito de processamento digital alterna entre o ponto de fase da primeira forma de onda de sinal elétrico digital e o ponto de fase da segunda forma de onda de sinal elétrico digital, e o circuito DAC 1308, 1412 converte o ponto de fase recuperado. Em um outro aspecto, com base no sinal de retroinformação, o circuito de processamento digital sincroniza os pontos de fase das primeira e segunda formas de onda de sinal elétrico digital, para maximizar a distribuição de potência por ciclo, e o circuito DAC 1308, 1412, os pontos de fase sincronizados. Em um aspecto, a primeira forma de onda de sinal elétrico digital representa uma forma de onda de RF e a segunda forma de onda de sinal elétrico digital representa uma forma de onda de sinal ultrassônico.

[00209] Com referência à Figura 23 e de acordo com o método 1700, o circuito de processamento digital instrui o circuito DDS 1300, 1400 para armazenar uma primeira forma de onda de sinal elétrico digital 1702 em uma primeira tabela de consulta 1304, 1410 definida no circuito de memória. A primeira forma de onda de sinal elétrico digital é representada por um primeiro número predeterminado de pontos de fase que são armazenados na primeira tabela de pesquisa 1304, 1410. O número predeterminado de pontos de fase define um primeiro formato de onda. O circuito DDS 1300, 1400 recebe um sinal de clock 1704. Em cada ciclo de clock, o circuito DDS 1300, 1400 recupera um ponto de fase 1706 da primeira tabela de consulta 1304, 1410.

[00210] De acordo com o método 1700, o circuito de processamento digital também instrui o circuito DDS 1300, 1400 a armazenar uma segunda forma de onda de sinal elétrico digital 1708 em uma segunda tabela de consulta 1304, 1410 definida no circuito de memória, ou outro circuito de memória. A segunda forma de onda de sinal elétrico digital é representada por um segundo número predeterminado de pontos de fase que são armazenados na segunda tabela de pesquisa 1304, 1410. O segundo número predeterminado de pontos de fase define um segundo formato de onda. O circuito DDS 1300, 1400 recebe um sinal de clock 1710. Em cada ciclo de clock, o circuito DDS 1300, 1400 recupera um ponto de fase 1712 da segunda tabela de consulta 1304, 1410.

[00211] De acordo com o método 1700, o gerador 100 ou o instrumento cirúrgico 104, 106, 108, recebe retroinformação de parâmetro de tecido 1714 dos sensores no instrumento cirúrgico 104, 106, 108. A retroinformação pode fornecer informação referente à impedância do tecido, ao tipo de tecido ou à temperatura do tecido. Em outros aspectos, a retroinformação pode ser baseada na temperatura do eletrodo ou lâmina ultrassônica, ou impedância elétrica do transdutor ultrassônico, entre outros parâmetros de retroinformação. Com base na retroinformação de parâmetro de tecido, o circuito de processamento digital 1716 determina se alterna entre o primeiro e o segundo pontos de fase das primeira e segunda formas de onda de sinal elétrico ou se sincronizar o primeiro e o segundo pontos de fase das primeira e segunda formas de onda de sinal elétrico para maximizar a entrega de energia ao tecido por ciclo.

[00212] Se o método 1700 prossegue ao longo da ramificação "alternada", o circuito de processamento digital 1718 alterna entre o ponto de fase da primeira forma de onda de sinal elétrico digital e o ponto de fase da segunda forma de onda de sinal elétrico digital durante um procedimento de tratamento de tecido (por exemplo, "simultâneo" ou em tempo real virtual com base nas entradas de usuário ou sensor). O ponto de fase recuperado das primeira ou segunda formas de onda de sinal elétrico é fornecido ao circuito DAC 1308, 1412. O circuito DAC 1308, 1412 converte o ponto de fase recuperado 1720 das primeira ou segunda formas de onda de sinal elétrico para um sinal elétrico analógico. A saída analógica de amostra/espera do circuito DAC 1308, 1412 é filtrada pelo filtro 1312, 1414 e amplificada por um amplificador de potência 212, 326, 426, 506, por exemplo, antes da forma de onda de sinal elétrico analógico ser fornecida ao instrumento cirúrgico 104, 106, 108.

[00213] Se o método 1700 prossegue ao longo do ramo "sincronizado", o circuito de processamento digital 1722 sincroniza os pontos de fase das primeira e segunda formas de onda de sinal elétrico digital para maximizar a distribuição de energia por ciclo. Os pontos de fase sincronizados das primeira e segunda formas de onda de sinal elétrico digital são fornecidos ao circuito DAC 1308, 1412. O circuito DAC 1308, 1412 converte os pontos de fase sincronizados 1724 das primeira ou segunda formas de onda de sinal elétrico para um sinal elétrico analógico. A saída analógica de amostra/espera do circuito DAC 1308, 1412 é filtrada pelo filtro 1312, 1414 e amplificada por um amplificador de potência 212, 326, 426, 506, por exemplo, antes da forma de onda de sinal elétrico analógico ser fornecida ao instrumento cirúrgico 104, 106, 108.

[00214] Em vários aspectos, as primeira e segunda formas de onda de sinal elétrico digitais podem representar sinais elétricos tendo diferentes formatos de onda. Em um aspecto, a primeira forma de onda de sinal elétrico digital pode representar um sinal de RF adequado para acionar um eletrodo de um instrumento eletrocirúrgico 106 ou um instrumento cirúrgico multifuncional 108, e a segunda forma de onda de sinal elétrico pode representar um sinal ultrassônico para acionar um transdutor ultrassônico de um instrumento ultrassônico 104 ou um instrumento cirúrgico multifuncional 108. As primeira e segunda formas de onda de sinal elétrico digitais podem ser fornecidas separadamente, simultaneamente, individualmente ou combinadamente, em um sinal.

[00215] Embora vários detalhes tenham sido apresentados na descrição acima, será entendido que os vários aspectos do protocolo de comunicação serial para dispositivo médico podem ser praticados sem esses detalhes específicos. Por exemplo, por concisão e clareza, aspectos selecionados foram mostrados em diagramas de blocos em vez de em detalhes. Algumas porções das descrições detalhadas fornecidas na presente invenção podem ser apresentadas em termos de instruções que operam com base em dados armazenados em uma memória de computador. Essas descrições e representações são usadas pelos elementos versados na técnica para descrever e representar a substância de seu trabalho a outros elementos versados na técnica. Em geral, um algoritmo refere-se à sequência autoconsistente de etapas que levam ao resultado desejado, em que uma "etapa" refere-se à manipulação de quantidades físicas que podem, embora não necessariamente precisem, assumir a forma de sinais elétricos ou magnéticos que possam ser armazenados, transferidos, combinados, comparados e manipulados de qualquer outra forma. É uso comum chamar esses sinais de bits, valores, elementos, símbolos, caracteres, termos, números ou congêneres. Esses termos e termos semelhantes podem ser associados às grandezas físicas apropriadas e são identificações meramente convenientes aplicadas a essas grandezas.

[00216] Salvo afirmação expressa em contrário, como fica patente com a discussão precedente, é entendido que, ao longo da descrição precedente, as discussões que usam termos como "processamento", ou "computação", ou "cálculo", ou "determinação", ou "exibição", ou similares, referem-se à ação e aos processos de um computador, ou dispositivo de computação eletrônica semelhante, que manipule e transforme os dados representados na forma de grandezas físicas (eletrônicas) nos registros e nas memórias do computador em outros dados representados de modo semelhante na forma de grandezas físicas nas memórias ou registro do computador, ou outros dispositivos de armazenamento, transmissão ou exibição de informações congêneres.

[00217] Vale notar que qualquer referência a "um (1) aspecto", "um aspecto", "uma (1) forma" ou "uma forma" significa que um determinado recurso, estrutura ou característica descrito em conexão com o aspecto está incluído em ao menos um aspecto. Dessa forma, o uso de expressões como "em um (1) aspecto", "em um aspecto", "em uma (1) modalidade", "em uma modalidade", em vários locais ao longo deste relatório descritivo não se refere necessariamente ao mesmo aspecto. Além disso, os recursos, estruturas ou características específicos podem ser combinados de qualquer maneira adequada em um ou mais aspectos.

[00218] Alguns aspectos podem ser descritos com o uso da expressão "acoplado" e "conectado" juntamente com seus derivados. Deve-se compreender que esses termos não são concebidos para serem sinônimos uns dos outros. Por exemplo, alguns aspectos podem ser descritos com o uso do termo "conectado" para indicar que dois ou mais elementos estão em contato físico direto ou em contato elétrico uns com os outros. Em outro exemplo, alguns aspectos podem ser descritos com o uso do termo "acoplado" para indicar que dois ou mais elementos estão em contato físico direto ou em contato elétrico. O termo "acoplado", entretanto, também pode significar que dois ou mais elementos não estão em contato direto um com o outro, mas ainda assim cooperam ou interagem entre si.

[00219] Vale notar que qualquer referência a "um (1) aspecto", "um aspecto", "uma (1) forma" ou "uma forma" significa que um determinado recurso, estrutura ou característica descrito em conexão com o aspecto está incluído em ao menos um aspecto. Dessa forma, o uso de expressões como "em um (1) aspecto", "em um aspecto", "em uma (1) modalidade", "em uma modalidade", em vários locais ao longo deste relatório descritivo não se refere necessariamente ao mesmo aspecto. Além disso, os recursos, estruturas ou características específicos podem ser combinados de qualquer maneira adequada em um ou mais aspectos.

[00220] Embora várias modalidades tenham sido aqui descritas, muitas modificações, variações, substituições, alterações e equivalentes àquelas modalidades podem ser implementadas e ocorrerão aos versados na técnica. Além disso, onde forem descritos materiais para certos componentes, outros materiais podem ser usados. Deve-se compreender, portanto, que a descrição precedente e as reivindicações anexas pretendem cobrir todas essas modificações e variações abrangidas pelo escopo das modalidades apresentadas. As reivindicações a seguir pretendem englobar todas essas modificações e variações.

[00221] Em um sentido geral, os elementos versados na técnica reconhecerão que os vários aspectos descritos na presente invenção e que podem ser implementados, individual e/ou coletivamente, por uma ampla gama de hardware, software, firmware, ou qualquer combinação deles, podem ser vistos como compostos de vários tipos de "circuitos elétricos". Consequentemente, como usado na presente invenção "circuito elétrico" inclui, mas não se limita a, aos circuitos elétricos que tenham pelo menos um circuito elétrico discreto, circuitos elétricos que tenham pelo menos um circuito integrado, circuitos elétricos que tenham pelo menos um circuito integrado para aplicação específica, circuitos elétricos que formem um dispositivo de computação de finalidades gerais configurado por um programa de computador (por exemplo, um computador para finalidades gerais configurado por um programa de computador que realize pelo menos parcialmente processos e/ou dispositivos descritos na presente invenção, ou um microprocessador configurado por um programa de computador que possa realizar pelo menos parcialmente os processos e/ou dispositivos descritos na presente invenção), circuitos elétricos que formem um dispositivo de memória (por exemplo, formas de memória de acesso aleatório), e/ou circuitos elétricos que formem dispositivos de comunicações (por exemplo, um modem, roteadores ou equipamento óptico-elétrico). Os versados na técnica reconhecerão que o assunto descrito na presente invenção pode ser implementado de modo analógico ou digital, ou em alguma combinação deles.

[00222] A descrição detalhada precedente apresentou várias formas dos dispositivos e/ou processos por meio do uso de diagramas de blocos, fluxogramas e/ou exemplos. Embora esses diagramas de bloco, fluxogramas e/ou exemplos contenham uma ou mais funções e/ou operações, será compreendido pelos versados na técnica que cada função e/ou operação em tais diagramas de bloco, fluxogramas ou exemplos pode ser implementada, individualmente e/ou coletivamente, por uma ampla gama de hardware, software, firmware ou praticamente qualquer combinação deles. Em uma modalidade, várias porções do assunto descrito na presente invenção podem ser implementadas por meio de circuitos integrados de aplicação específica (ASICs), FPGAs, processadores de sinal digital (DSPs) ou outros formatos integrados. Contudo, os versados na técnica reconhecerão que alguns aspectos das modalidades aqui descritas, no todo ou em parte, podem ser implementados de modo equivalente em circuitos integrados, como um ou mais programas de computador executando em um ou mais computadores (por exemplo, como um ou mais programas operando em um ou mais sistemas de computador), como um ou mais programas operando em um ou mais processadores (por exemplo, como um ou mais programas operando em um ou mais microprocessadores), como firmware, ou virtualmente como qualquer combinação dos mesmos, e que projetar o conjunto de circuitos e/ou escrever o código para o software e firmware estaria dentro do âmbito de prática de um elemento versado na técnica à luz desta descrição. Além disso, os versados na técnica entenderão que os mecanismos do assunto aqui descrito podem ser distribuídos como um produto de programa em uma variedade de formas, e que uma forma ilustrativa do assunto aqui descrito é aplicável independentemente do tipo específico de meio de transmissão de sinais usado para efetivamente realizar a distribuição. Exemplos de um meio de transmissão de sinais incluem, mas não se limitam aos seguintes: um meio do tipo gravável como um disquete, uma unidade de disco rígido, um disco compacto (CD), um disco de vídeo digital (DVD), uma fita digital, uma memória de computador, etc.; e uma mídia do tipo de transmissão, como uma mídia de comunicação digital e/ou analógica (por exemplo, um cabo de fibra óptica, um guia de onda, um enlace de comunicação com fio, um enlace de comunicação sem fio (por exemplo, transmissor, receptor, lógica de transmissão, lógica de recepção, etc.), etc.).

[00223] Todas as supracitadas patentes US, publicações de pedido de patente US, pedidos de patente US, patentes estrangeiras, pedidos de patentes estrangeiros e publicações de não patentes mencionadas neste relatório descritivo e/ou listadas em qualquer Folha de Dados de Pedido (ADS, de "Application Data Sheet"), ou qualquer outro material de descrição estão aqui incorporados, por referência, na medida em que não forem inconsistentes com o conteúdo da presente invenção. Desse modo, e na medida em que for necessário, a descrição 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 descrição existentes aqui apresentados estará aqui incorporado apenas na medida em que não haja conflito entre o material incorporado e o material de descrição existente.

[00224] Os versados na técnica reconhecerão que os componentes (por exemplo, operações), dispositivos e objetivos descritos na presente invenção, e a discussão que os acompanha, são usados como exemplos tendo em vista a clareza conceitual, e que são contempladas várias modificações de configuração. Consequentemente, como usado na presente invenção, os exemplares específicos apresentados e a discussão que os acompanha pretendem ser representativos de suas classes mais gerais. Em geral, o uso de qualquer exemplar específico pretende ser representativo de sua classe, e a não inclusão de componentes (por exemplo, operações), dispositivos e objetos específicos não deve ser considerada limitadora.

[00225] Com respeito ao uso de substancialmente quaisquer termos plurais e/ou singulares na presente invenção, os versados na técnica podem mudar do plural para o singular e/ou do singular para o plural conforme seja adequado ao contexto e/ou aplicação. As várias permutações singular/plural não são expressamente aqui apresentadas por fins de clareza.

[00226] O assunto descrito na presente invenção ilustra por vezes componentes distintos contidos em outros componentes distintos, ou a eles relacionados. É necessário compreender que essas arquiteturas representadas são meramente exemplos, e que, de fato, podem ser implementadas muitas outras arquiteturas que alcancem a mesma funcionalidade. No sentido conceitual, qualquer disposição de componentes para alcançar a mesma funcionalidade está efetivamente "associada" se a funcionalidade desejada for alcançada. Assim, quaisquer dois componentes mencionados na presente invenção que sejam combinados para alcançar uma funcionalidade específica podem ser vistos como "associados" um ao outro se a funcionalidade desejada é alcançada, independentemente das arquiteturas ou dos componentes intermediários. De modo semelhante, quaisquer desses dois componentes assim associados também podem ser vistos como estando "conectados de modo operável" ou "acoplados de modo operável" um ao outro para alcançar a funcionalidade desejada, e quaisquer desses dois componentes capazes de serem associados dessa forma podem ser vistos como sendo "acopláveis de modo operável" um ao outro para alcançar a funcionalidade desejada. Exemplos específicos de componentes operacionalmente acopláveis incluem, mas não se limitam a, componentes fisicamente encaixáveis e/ou em interação física, e/ou os que podem interagir por conexão sem fio, e/ou que interajam por lógica, e/ou podem interagir por lógica.

[00227] Em alguns casos, um ou mais componentes podem ser chamados na presente invenção de "configurado para", "configurável para", "operável/operacional para", "adaptado/adaptável para", "capaz de", "conformável/conformado para", etc. Os versados na técnica reconhecerão que "configurado para" pode, de modo geral, abranger componentes em estado ativo, e/ou componentes em estado inativo, e/ou componentes em estado de espera, exceto quando o contexto determinar o contrário.

[00228] Embora aspectos específicos do presente assunto aqui descrito tenham sido mostrados e descritos, ficará evidente aos versados na técnica que, com base nos ensinamentos na presente invenção, podem ser feitas mudanças e modificações sem se afastar do assunto aqui descrito e de seus aspectos mais amplos e, portanto, as reivindicações em anexo se destinam a abranger em seu escopo todas essas alterações e modificações, já que estão dentro do verdadeiro espírito e escopo do assunto aqui descrito. Será compreendido pelos versados na técnica que, em geral, os termos usados aqui, e principalmente nas reivindicações em anexo (por exemplo, corpos das reivindicações em anexo) destinam-se geralmente como termos "abertos" (por exemplo, o termo "incluindo" deve ser interpretado como "incluindo mas não se limitando a", o termo "tendo" deve ser interpretado como "tendo, ao menos", o termo "inclui" deve ser interpretado como "inclui, mas não se limita a", etc.). Será ainda entendido pelos versados na técnica que, quando um número específico de uma menção de reivindicação introduzida for pretendido, tal intenção será expressamente mencionada na reivindicação e, na ausência de tal menção, nenhuma intenção estará presente. Por exemplo, como uma ajuda para a compreensão, as seguintes reivindicações em anexo podem conter o uso das frases introdutórias "ao menos um" e "um ou mais" para introduzir menções de reivindicação. Entretanto, o uso de tais frases não deve ser interpretado como implicando que a introdução de uma menção da reivindicação pelos artigos indefinidos "um, uns" ou "uma, umas" limita qualquer reivindicação específica contendo a menção da reivindicação introduzida a reivindicações que contêm apenas uma tal menção, mesmo quando a mesma reivindicação inclui as frases introdutórias "um ou mais" ou "ao menos um" e artigos indefinidos, como "um, uns" ou "uma, umas" (por exemplo, "um, uns" e/ou "uma, umas" deve tipicamente ser interpretado como significando "ao menos um" ou "um ou mais"); o mesmo vale para o uso de artigos definidos usados para introduzir as menções de reivindicação.

[00229] Além disso, mesmo se um número específico de uma menção de reivindicação introduzida for explicitamente mencionado, os versados na técnica reconhecerão que essa menção precisa ser tipicamente interpretada como significando ao menos o número mencionado (por exemplo, a mera menção de "duas menções", sem outros modificadores, tipicamente significa ao menos duas menções, ou duas ou mais menções). Além disso, nos casos em que uma convenção análoga a "ao menos um dentre A, B e C, etc." é usada, em geral essa construção tem a intenção de que um versado na técnica compreenda a convenção (por exemplo, "um sistema que tem ao menos um dentre A, B e C" pode incluir, mas não se limitar a, sistemas que têm A sozinho, B sozinho, C sozinho, A e B juntos, A e C juntos, B e C juntos, e/ou A, B e C juntos, etc.). Naqueles casos em que uma convenção análoga a "ao menos um de A, B ou C, etc." é usada, em geral essa construção tem a intenção de que um versado na técnica compreenda a convenção (por exemplo, "um sistema que tem ao menos um dentre A, B e C" pode incluir, mas não se limitar a, sistemas que têm A sozinho, B sozinho, C sozinho, A e B juntos, A e C juntos, B e C juntos, e/ou A, B e C juntos, etc.). Será adicionalmente entendido pelos versados na técnica que tipicamente uma palavra e/ou uma frase disjuntiva apresentando dois ou mais termos alternativos, quer na descrição, nas reivindicações ou nos desenhos, deve ser entendida como contemplando a possibilidade de incluir um dos termos, qualquer um dos termos ou ambos os termos, exceto quando o contexto determinar indicar algo diferente. Por exemplo, a frase "A ou B" será tipicamente entendida como incluindo as possibilidades de "A" ou "B" ou "A e B".

[00230] Com respeito às reivindicações em anexo, os versados na técnica entenderão que as operações mencionadas nas mesmas podem, de modo geral, ser executadas em qualquer ordem. Ainda, embora vários fluxos operacionais sejam apresentados em uma ou mais sequência(s), deve-se compreender que as várias operações podem ser executadas em outras ordens diferentes daquelas ilustradas, ou podem ser feitas concomitantemente. Exemplos de tais ordenações alternativas podem incluir ordenações sobrepostas, intercaladas, interrompidas, reordenadas, incrementais, preparatórias, suplementares, simultâneas, inversas ou outras ordenações variantes, exceto quando o contexto determinar em contrário. Ademais, termos como "responsivo a", "relacionado a" ou outros adjetivos no pretérito pretendem, de modo geral, excluir essas variantes, exceto quando o contexto determinar em contrário.

[00231] Em certos casos, o uso de um sistema ou método pode ocorrer mesmo se os componentes em um território estão localizados fora do território. Por exemplo, em um contexto de computação distribuída, o uso de um sistema de computação distribuída pode ocorrer em uma região ainda que partes do sistema possam ser localizados fora do território (por exemplo, relé, servidor, processador, sinal contendo meio, transmissão de computador, computador, etc., localizado fora do território).

[00232] Um sistema ou método pode da mesma forma ocorrer em um território, mesmo se os componentes do sistema e/ou método ou estão localizados fora do território. Adicionalmente, a implementação de pelo menos parte de um sistema para executar um método em uma região não impede o uso do sistema em um outro território.

[00233] Embora várias modalidades tenham sido aqui descritas, muitas modificações, variações, substituições, alterações e equivalentes àquelas modalidades podem ser implementadas e ocorrerão aos versados na técnica. Além disso, onde forem descritos materiais para certos componentes, outros materiais podem ser usados. Deve-se compreender, portanto, que a descrição precedente e as reivindicações anexas pretendem cobrir todas essas modificações e variações abrangidas pelo escopo das modalidades apresentadas. As reivindicações a seguir pretendem englobar todas essas modificações e variações.

[00234] Em resumo, foram descritos numerosos benefícios que resultam do emprego dos conceitos descritos no presente documento. A descrição anteriormente mencionada de uma ou mais modalidades foi apresentada para propósitos de ilustração e descrição. Essa descrição não pretende ser exaustiva nem limitar a invenção à forma precisa descrita. Modificações e variações são possíveis à luz dos ensinamentos acima. Uma ou mais modalidades foram escolhidas e descritas com a finalidade de ilustrar os princípios e a aplicação prática para, assim, permitir que o versado na técnica use as várias modalidades e com várias modificações, conforme sejam convenientes ao uso específico contemplado. Pretende-se que as reivindicações apresentadas em anexo definam o escopo global.

[00235] Vários aspectos do assunto aqui descrito são definidos nas seguintes cláusulas numeradas: 1. Aparelho que compreende um gerador configurado para fornecer uma forma de onda de sinal elétrico a pelo menos um instrumento cirúrgico; uma tabela que compreende informações associadas a uma pluralidade de formatos de onda; e em que a forma de onda de sinal elétrico corresponde a pelo menos um formato de onda da pluralidade de formatos de onda da tabela. 2. Aparelho, de acordo com a cláusula 1, em que o reservatório está contido dentro do corpo. 3. Aparelho, de acordo com a cláusula 1 ou 2, em que a tabela é uma tabela de síntese digital direta. 4. Aparelho, de acordo com a cláusula 3, em que a tabela de síntese digital direta está endereçada de acordo com uma frequência da forma de onda de sinal elétrico. 5. Aparelho, de acordo com qualquer uma das cláusulas 1 a 4, em que a informação associada com a pluralidade de formatos de ondas é armazenada como uma informação digital. 6. Aparelho, de acordo com qualquer uma das cláusulas 1 a 5, em que o gerador compreende um circuito DAC e um amplificador de potência, e em que o circuito DAC é acoplado ao amplificador de potência, e o circuito DAC fornece valores de entrada digitais ao amplificador de potência associado com um formato de onda da pluralidade de formatos de onda para a forma de onda de sinal elétrico. 7. Aparelho, de acordo com qualquer uma das cláusulas 1 a 6, em que o gerador é configurado para fornecer a forma de onda de sinal elétrico a pelo menos dois instrumentos cirúrgicos simultaneamente. 8. Aparelho, de acordo com a cláusula 7, em que a forma de onda de sinal elétrico fornecida a pelo menos dois instrumentos cirúrgicos compreende pelo menos dois formatos de onda. 9. Aparelho, de acordo com a cláusula 8, em que o gerador é configurado para fornecer a forma de onda de sinal elétrico que compreende pelo menos dois formatos de onda via um canal de saída único. 10. Aparelho, de acordo com qualquer uma das cláusulas 1 a 9, em que o formato de onda de sinal elétrico compreende um sinal ultrassônico. 11. Aparelho, de acordo com a cláusula 10, em que o formato de onda de sinal elétrico é configurado para controlar pelo menos uma corrente de saída, uma tensão de saída ou uma potência de saída de um transdutor ultrassônico. 12. Aparelho, de acordo com a cláusula 10 ou 11, em que a forma de onda de sinal elétrico é configurada para acionar pelo menos dois modos de vibração de um transdutor ultrassônico de pelo menos um instrumento cirúrgico. 13. Aparelho, de acordo com qualquer uma das cláusulas 1 a 12, em que o gerador é configurado para fornecer a forma de onda de sinal elétrico a pelo menos dois instrumentos cirúrgicos simultaneamente, e em que a forma de onda de sinal elétrico compreende um sinal ultrassônico e um sinal de RF. 14. Método de operação de um gerador que compreende: geração de uma forma de onda de sinal elétrico; fornecer a forma de onda de sinal elétrico gerada a pelo menos um instrumento cirúrgico; e em que a forma de sinal elétrico compreende a leitura da informação da forma de onda de sinal elétrico de uma tabela que compreende informação associada com uma pluralidade de formatos de onda; e em que a forma de onda de sinal elétrico gerada corresponde a pelo menos um formato de onda da pluralidade de formatos de onda da tabela. 15. Método, de acordo com a cláusula 14, em que a forma de onda de sinal elétrico gerada corresponde a pelo menos dois formatos de ondas da pluralidade de formatos de onda da tabela. 16. Método, de acordo com as cláusulas 14 ou 15, em que o formato de onda de sinal elétrico compreende um sinal ultrassônico. 17. Método, de acordo com qualquer uma das cláusulas 14 a 16, em que fornecer a forma de onda de sinal elétrico a pelo menos um instrumento cirúrgico compreende fornecer a forma de onda de sinal elétrico a pelo menos dois instrumentos cirúrgicos simultaneamente. 18. Método, de acordo com a cláusula 17, em que os pelo menos dois instrumentos cirúrgicos compreendem pelo menos um instrumento cirúrgico ultrassônico e pelo menos um instrumento cirúrgico de RF. 19. Método, de acordo com as cláusulas 14 a 18, em que fornecer a forma de onda de sinal elétrico gerada compreende fornecer a forma de onda gerada via um canal de saída único. 20. Método, de acordo com as cláusulas 14 a 19, em que a tabela é uma tabela de síntese direta digital que está endereçada de acordo com a frequência da forma de onda de sinal elétrico. 21. Aparelho para operar um instrumento cirúrgico que compreende: pelo menos um instrumento cirúrgico configurado para receber uma forma de onda de sinal elétrico de um gerador; em que a forma de onda de sinal elétrico corresponde a pelo menos um formato de onda de uma pluralidade de formatos de onda armazenados em uma tabela do gerador. 22. Aparelho, de acordo com a cláusula 21, em que o pelo menos um instrumento cirúrgico compreende pelo menos dois instrumentos cirúrgicos que recebem a forma de onda de sinal elétrico simultaneamente. 23. Aparelho, de acordo com a cláusula 22, em que a forma de onda de sinal elétrico fornecida a pelo menos dois instrumentos cirúrgicos compreende pelo menos dois formatos de onda. 24. Aparelho, de acordo com a cláusula 22 ou 23, em que cada um dos pelo menos dois instrumentos cirúrgicos recebem a forma de onda de sinal elétrico de um canal de saída único do gerador. 25. Aparelho, de acordo com qualquer uma das cláusulas 22 a 24, em que um dos pelo menos dois instrumentos cirúrgicos compreende um componente cirúrgico ultrassônico e em que outro dos pelo menos dois instrumentos cirúrgicos compreende um componente cirúrgico de RF. 26. Aparelho, de acordo com qualquer uma das cláusulas 21 a 25, em que o formato de onda de sinal elétrico compreende um sinal ultrassônico. 27. Aparelho, de acordo com qualquer uma das cláusulas 21 a 26, em que a forma de onda do sinal elétrico é configurada para controlar pelo menos uma corrente de saída, uma tensão de saída ou uma potência de saída de um transdutor ultrassônico de pelo menos um instrumento cirúrgico. 28. Aparelho, de acordo com qualquer uma das cláusulas 21 a 27, em que a forma de onda de sinal elétrico é configurada para acionar pelo menos dois modos de vibração de um transdutor ultrassônico de pelo menos um instrumento cirúrgico. 29. Aparelho, de acordo com qualquer uma das cláusulas 21 a 28, em que o gerador é configurado para fornecer a forma de onda de sinal elétrico a pelo menos dois instrumentos cirúrgicos simultaneamente. 30. Método para geração de formas de onda de sinal elétrico digital por um gerador, em que o gerador compreende um circuito de processamento digital, um circuito de memória em comunicação com o circuito de processamento digital, um circuito de síntese digital em comunicação com o circuito de processamento digital e o circuito de memória, e um circuito conversor digital para analógico (DAC), o circuito de memória definindo uma tabela de consulta, o método compreendendo: armazenar, através do circuito de processamento digital, os pontos de fase de uma forma de onda de sinal elétrico digital na tabela de consulta definida pelo circuito de memória, em que a forma de onda de sinal elétrico digital é representada por um número predeterminado de pontos de fase, em que o número predeterminado de pontos de fase define um formato de onda predeterminado; receber um sinal de clock pelo circuito de síntese digital, e em cada ciclo de clock: recuperar, através do circuito de processamento digital, um ponto de fase da tabela de consulta; e converter, através do circuito DAC, o ponto de fase recuperado em um sinal analógico. 31. Método, de acordo com a cláusula 30, que compreende amplificar, através de um amplificador, o sinal analógico de uma saída do circuito DAC. 32. Método, de acordo com qualquer uma das cláusulas 30 ou 31, em que armazenar, pelo circuito de processamento digital, os pontos de fase de uma forma de onda de sinal elétrico digital na tabela de consulta definida pelo circuito de memória compreende: armazenar, através de um circuito de processamento digital, os pontos de fase de múltiplas formas de onda de sinal elétrico digitais em múltiplas tabelas de consulta correspondentes definidas pelo circuito de memória ou outros circuitos de memória, em que cada uma das formas de onda de sinal elétrico digitais é representada por um número predeterminado de pontos de fase, e em que cada número predeterminado de pontos de fase define um formato de onda diferente. 33. Método, de acordo com qualquer uma das cláusulas 30 a 32, que compreende receber, através do circuito de processamento digital, um sinal de retroinformação associado aos parâmetros do tecido; e modificar o formato de onda predeterminado de acordo com o sinal de retroinformação. 34. Método, de acordo com qualquer uma das cláusulas 30 a 33, em que a forma de onda de sinal elétrico digital representa uma forma de onda de sinal de RF, uma forma de onda de sinal ultrassônico ou uma combinação das mesmas. 35. Método, de acordo com qualquer uma das cláusulas 30 a 34, em que a forma de onda de sinal elétrico digital representa uma combinação de duas formas de onda que têm amplitudes diferentes. 36. Método, de acordo com qualquer uma das cláusulas 30 a 35, em que a forma de onda de sinal elétrico digital representa uma combinação de duas formas de onda que têm frequências diferentes. 37. Método, de acordo com a cláusula 36, em que a forma de onda de sinal elétrico digital representa uma combinação de duas formas de onda que têm amplitudes diferentes. 38. Método, de acordo com qualquer uma das cláusulas 30 a 37, em que o formato de onda predeterminado é um trapezoide, uma onda senoidal ou cossenoidal, uma onda quadrada, uma onda triangular, ou quaisquer combinações das mesmas. 39. Método, de acordo com qualquer uma das cláusulas 30 a 38, em que a forma de onda de sinal elétrico digital é uma combinação de forma de onda de sinal ultrassônico e de RF configurada para manter uma frequência ultrassônica predeterminada. 40. Método, de acordo com qualquer uma das cláusulas 30 a 39, em que o primeira é uma forma de onda de RF e ultrassônica combinadas, configurada para fornecer potência máxima de saída. 41. Método para geração de formas de onda de sinal elétrico digital por um gerador, em que o gerador compreende um circuito de processamento digital, um circuito de memória em comunicação com o circuito de processamento digital, um circuito de síntese digital em comunicação com o circuito de processamento digital e o circuito de memória, e um circuito conversor digital para analógico (DAC), o circuito de memória definindo uma primeira e uma segunda tabelas de consulta, o método compreendendo: armazenar, através do circuito de processamento digital, os pontos de fase de uma primeira forma de onda de sinal elétrico digital em uma primeira tabela de consulta definida pelo circuito de memória, em que a primeira forma de onda de sinal elétrico digital é representada por um primeiro número predeterminado de pontos de fase, em que o primeiro número predeterminado de pontos de fase define um primeiro formato de onda predeterminado; armazenar, através do circuito de processamento digital, os pontos de fase de uma segunda forma de onda de sinal elétrico digital em uma segunda tabela de consulta definida pelo circuito de memória, em que segunda forma de onda de sinal elétrico digital é representada por um segundo número predeterminado de pontos de fase, em que o segundo número predeterminado de pontos de fase define um segundo formato de onda predeterminado; receber, através do circuito de síntese digital, um sinal de clock, e em cada ciclo de clock: recuperar, pelo circuito de síntese digital, um ponto de fase da primeira tabela de consulta; recuperar, através do circuito de síntese digital, um ponto de fase da segunda tabela de consulta; e determinar, pelo circuito de processamento digital, se a ação a ser executada é alternar entre os pontos de fase das primeira e segunda formas de onda de sinal elétrico ou sincronizar os pontos de fase das primeira e segunda formas de onda de sinal elétrico. 42. Método, de acordo com a cláusula 41, que compreende receber, através do circuito de processamento digital, um sinal de retroinformação associado aos parâmetros do tecido. 43. Método, de acordo com a cláusula 42, que compreende: alternar entre o ponto de fase da primeira forma de onda de sinal elétrico digital e o ponto de fase da segunda forma de onda de sinal elétrico digital; e converter, através do circuito DAC, o ponto de fase recuperado. 44. Método, de acordo com a cláusula 42, que compreende sincronizar os pontos de fase das primeira e segunda formas de onda de sinal elétrico digital para maximizar a distribuição de potência por ciclo; e converter, através do circuito DAC, os pontos de fase sincronizados. 45. Método, de acordo com qualquer uma das cláusulas 41 a 44, em que a primeira forma de onda de sinal elétrico digital representa uma forma de onda de RF e a segunda forma de onda de sinal elétrico digital representa uma forma de onda de sinal ultrassônico. 46. Gerador para gerar formas de onda de sinal elétrico, em que o gerador compreende: um circuito de processamento digital; um circuito de memória em comunicação com o circuito de processamento digital, em que o circuito de memória define uma tabela de consulta; um circuito de síntese digital em comunicação com o circuito de processamento digital e o circuito de memória, em que o circuito de síntese digital recebe um sinal de clock; e um circuito conversor digital para analógico (DAC); o circuito de processamento digital configurado para armazenar pontos de fase de uma forma de onda de sinal elétrico digital na tabela de consulta definida pelo circuito de memória, sendo a forma de onda de sinal elétrico digital representada por um número predeterminado de pontos de fase, em que o número predeterminado de pontos de fase define um formato de onda predeterminado; e recuperar um ponto de fase da tabela de consulta em cada ciclo de clock; e o circuito DAC configurado para converter o ponto de fase recuperado em um sinal analógico. 47. Gerador, de acordo com a cláusula 46, que compreende um amplificador acoplado ao circuito DAC. 48. Gerador, de acordo com a cláusula 46 ou 47, em que o circuito de síntese digital é um circuito de síntese digital direta (DDS). 49. Gerador, de acordo com qualquer uma das cláusulas 46 a 48, que compreende um filtro acoplado à saída do circuito DAC.

[00236] Embora várias formas tenham sido ilustradas e descritas, não é intenção do requerente restringir ou limitar o escopo das reivindicações anexadas a tal detalhe. Várias variações, alterações, e substituições ocorrerão aos versados na técnica sem que se afastem do escopo da invenção. Além disso, a estrutura de cada elemento associado com a forma pode ser alternativamente descrita como um meio para fornecer a função realizada pelo elemento. Consequentemente, pretende-se que as formas descritas sejam limitadas apenas pelo escopo das reivindicações anexadas.

[00237] Referências feitas ao longo do relatório descritivo quanto a "várias formas", "algumas formas" ou "uma forma" significam que um determinado elemento, estrutura ou característica descrito em conexão com a forma está incluído em ao menos uma forma. Portanto, o aparecimento das frases "em várias formas", "em algumas formas" ou "em uma forma" em lugares ao longo do relatório descritivo não estão necessariamente todas referindo-se à mesma forma. Além disso, os recursos, estruturas ou características específicos podem ser combinados de qualquer maneira adequada em uma ou mais formas. Portanto, os recursos, estruturas ou características específicos ilustrados ou descritos em conjunto com uma forma podem ser combinados, no todo ou em parte, com as estruturas dos recursos ou das características de uma ou mais formas, sem limitação.

Claims

1. Método de geração de formas de onda de sinal elétrico por um gerador, em que o gerador compreende um circuito de processamento digital, um circuito de memória em comunicação com o circuito de processamento digital, um circuito de síntese digital em comunicação com o circuito de processamento digital e o circuito de memória, e um circuito conversor digital para analógico (DAC - digital- to-analog converter), em que o circuito de memória define uma tabela de consulta, o método caracterizado pelo fato de que compreende: armazenar, pelo circuito de processamento digital, pontos de fase de uma forma de onda de sinal elétrico digital na tabela de consulta definida pelo circuito de memória, em que a forma de onda de sinal elétrico digital é representada por um número predeterminado de pontos de fase, em que o número predeterminado de pontos de fase define um formato de onda predeterminado; e receber, pelo circuito de síntese digital, um sinal de clock e em cada ciclo de clock: recuperar, pelo circuito de processamento digital, um ponto de fase da tabela de consulta; e converter, através do circuito DAC, o ponto de fase recuperado em um sinal analógico; e receber, pelo circuito de processamento digital, um sinal de retroinformação associado a um parâmetro de tecido; e modificar, pelo circuito de processamento digital, a forma de onda predeterminada de acordo com o sinal de retroinformação.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende amplificar, através de um amplificador, o sinal analógico de uma saída do circuito DAC.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o armazenamento, pelo circuito de processamento digital, de pontos de fase de uma forma de onda de sinal elétrico digital na tabela de consulta definida pelo circuito de memória compreende: armazenar, pelo circuito de processamento digital, pontos de fase de múltiplas formas de onda de sinal elétrico digitais em múltiplas tabelas de consulta correspondentes definidas pelo circuito de memória ou outros circuitos de memória, em que cada uma das formas de onda de sinal elétrico digitais é representada por um número predeterminado de pontos de fase, e em que cada ponto de fase dentre o número predeterminado de pontos de fase define um formato de onda diferente.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: Em cada ciclo de clock: converter, pelo circuito DAC, um ponto de fase modificado do número predeterminado de pontos de fase que definem uma forma de onda predeterminada modificada, em um sinal analógico.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a forma de onda de sinal elétrico digital representa uma forma de onda de sinal de RF, uma forma de onda de sinal ultrassônico ou uma combinação das mesmas.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a forma de onda de sinal elétrico digital representa uma combinação de duas formas de onda que têm amplitudes diferentes.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a forma de onda de sinal elétrico digital representa uma combinação de duas formas de onda que têm frequências diferentes.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a forma de onda de sinal elétrico digital representa uma combinação de duas formas de onda que têm amplitudes diferentes.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o formato de onda predeterminada é um trapezoide, uma onda senoidal ou cossenoidal, uma onda quadrada, uma onda triangular, ou quaisquer combinações das mesmas.

10. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a forma de onda de sinal elétrico digital é uma forma de onda de sinal ultrassônico e de RF combinadas, configurada para manter uma frequência ultrassônica predeterminada.

11. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a forma de onda de sinal elétrico digital é uma forma de onda ultrassônica e de RF combinadas, configurada para fornecer uma saída máxima de potência.

12. Método para geração de formas de onda de sinal elétrico por um gerador, em que o gerador compreende um circuito de processamento digital, um circuito de memória em comunicação com o circuito de processamento digital, um circuito de síntese digital em comunicação com o circuito de processamento digital e o circuito de memória, e um circuito conversor digital para analógico (DAC), o circuito de memória definindo uma primeira e uma segunda tabelas de consulta, o método caracterizado pelo fato de que compreende: armazenar, através do circuito de processamento digital, os pontos de fase de uma primeira forma de onda de sinal elétrico digital em uma primeira tabela de consulta definida pelo circuito de memória, em que a primeira forma de onda de sinal elétrico digital é representada por um primeiro número predeterminado de pontos de fase, em que o primeiro número predeterminado de pontos de fase define um primeiro formato de onda predeterminado; armazenar, através do circuito de processamento digital, os pontos de fase de uma segunda forma de onda de sinal elétrico digital em uma segunda tabela de consulta definida pelo circuito de memória, em que a segunda forma de onda de sinal elétrico digital é representada por um segundo número predeterminado de pontos de fase, em que o segundo número predeterminado de pontos de fase define um segundo formato de onda predeterminado; receber, através do circuito de síntese digital, um sinal de clock, e em cada ciclo de clock; recuperar, através do circuito de síntese digital, um ponto de fase da primeira tabela de consulta; recuperar, através do circuito de síntese digital, um ponto de fase da segunda tabela de consulta; e determinar, pelo circuito de processamento digital, se a ação a ser executada é alternar entre os pontos de fase das primeira e segunda formas de onda de sinal elétrico ou sincronizar os pontos de fase das primeira e segunda formas de onda de sinal elétrico.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende receber, pelo circuito de processamento digital, um sinal de retroinformação associado aos parâmetros do tecido.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende: alternar entre o ponto de fase da primeira forma de onda de sinal elétrico digital e o ponto de fase da segunda forma de onda de sinal elétrico digital; e converter, pelo circuito DAC, o ponto de fase recuperado.

15. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende: sincronizar os pontos de fase das primeira e segunda formas de onda de sinal elétrico digital para maximizar a distribuição de potência por ciclo; e converter, pelo circuito DAC, os pontos de fase sincronizados.

16. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a primeira forma de onda de sinal elétrico digital representa uma forma de onda de RF e a segunda forma de onda de sinal elétrico digital representa uma forma de onda de sinal ultrassônico.

17. Gerador para gerar formas de onda de sinal elétrico, caracterizado pelo fato de que o gerador compreende: um circuito de processamento digital; um circuito de memória em comunicação com o circuito de processamento digital, em que o circuito de memória define uma tabela de consulta; um circuito de síntese digital em comunicação com o circuito de processamento digital e o circuito de memória, em que o circuito de síntese digital recebe um sinal de clock; e um circuito conversor digital para analógico (DAC); sendo o circuito de processamento digital configurado para: armazenar pontos de fase de uma forma de onda de sinal elétrico digital na tabela de consulta definida pelo circuito de memória, em que a forma de onda de sinal elétrico digital é representada por um número predeterminado de pontos de fase, e em que o número predeterminado de pontos de fase define um formato de onda predeterminado; e recuperar um ponto de fase da tabela de consulta em cada ciclo de clock; e receber um sinal de retroinformação associado a um parâmetro de tecido; e modificar a forma de onda predeterminada de acordo com o sinal de retroinformação; e em que o circuito DAC é configurado para converter o ponto de fase recuperado em um sinal analógico.

18. Gerador, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que compreende um amplificador acoplado ao circuito DAC.

19. Gerador, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o circuito de síntese digital é um circuito de síntese digital direta (DDS - Direct Digital Synthesis).

20. Gerador, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que compreende um filtro acoplado à saída do circuito DAC.