BR112018014358B1 - Instrumento cirúrgico portátil alimentado por bateria modular com atuadores de extremidade curvos tendo engate assimétrico entre garra e lâmina - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a um atuador de extremidade para um instrumento cirúrgico. O atuador de extremidade inclui uma lâmina ultrassônica e um elemento de garra incluindo um eletrodo assimétrico que compreende um primeiro e um segundo eletrodos. O primeiro eletrodo define uma primeira largura e o segundo eletrodo define uma segunda largura. A primeira largura não é igual à segunda largura. Um primeiro vão é definido entre o primeiro eletrodo e a lâmina ultrassônica e um segundo vão é definido entre o segundo eletrodo e a lâmina ultrassônica. O primeiro vão não é igual ao segundo vão.

Description

PRIORIDADE

[0001] Este pedido reivindica o benefício de pedido provisório n° de série US 62/279.635, depositado em 15 de janeiro de 2016 e do pedido provisório n° de série US 62/330.669, depositado em 2 de maio de 2016, estando o conteúdo de cada um de tais pedidos provisórios incorporados na presente invenção a título de referência.

ANTECEDENTES

[0002] A presente invenção é relacionada, de modo geral, a instrumentos cirúrgicos e técnicas cirúrgicas associadas. Mais particularmente, a presente descrição está relacionada a sistemas ultrassônicos e eletrocirúrgicos que permitem que cirurgiões realizem cortes e coagulação e adaptem e personalizem tais procedimentos com base no tipo de tecido sendo tratado.

[0003] 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 proporcionar corte simultâneo ou quase simultâneo de tecido e hemostasia por coagulação, minimizando, desejavelmente, o 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.

[0004] Alguns instrumentos cirúrgicos utilizam energia ultrassônica tanto para corte preciso como para 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.

[0005] Os instrumentos eletrocirúrgicos para aplicação de energia elétrica a tecidos de modo a tratar e/ou destruir o tecido estão também encontrando uso em aplicações cada vez mais amplamente disseminadas em procedimentos cirúrgicos. Um instrumento eletrocirúrgico tipicamente inclui uma empunhadura e um instrumento dotado de 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 instrumentos 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 instrumento eletrocirúrgico pode também compreender um membro de corte que é móvel em relação ao tecido e aos eletrodos, para cortar o tecido.

[0006] A energia elétrica aplicada por um instrumento eletrocirúrgico pode ser transmitida ao instrumento por um gerador em comunicação com a empunhadura. A energia elétrica pode estar sob a forma de energia de radiofrequência ("RF"). A energia de RF é uma forma de energia elétrica que pode estar na faixa de frequências de 200 quilohertz (kHz) a 1 megahertz (MHz). Em aplicação, um dispositivo eletrocirúrgico pode transmitir energia de RF de baixa frequência através do tecido, o que causa atrito ou agitação iônica, ou seja, aquecimento resistivo, aumentando assim 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.

[0007] A energia de RF 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, o que resultaria do uso de uma corrente de frequência baixa. Frequências inferiores podem ser usadas para aplicações 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 correntes de dispersão de alta frequência. Frequências mais altas podem, entretanto, ser usadas no caso de aplicações bipolares. É geralmente aceito que 10 mA é o limiar inferior dos efeitos térmicos em tecido.

[0008] Um desafio de usar esses dispositivos médicos é a incapacidade de controlar e personalizar totalmente as funções dos instrumentos cirúrgicos. Seria desejável fornecer um instrumento cirúrgico que supere algumas das deficiências dos instrumentos atuais. SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0009] Em um aspecto, a presente invenção fornece um atuador de extremidade para um instrumento cirúrgico, em que o atuador de extremidade compreende: uma lâmina ultrassônica; e um membro de garra que compreende um eletrodo assimétrico compreendendo um primeiro e um segundo eletrodos; em que o primeiro eletrodo define uma primeira largura e o segundo eletrodo define uma segunda largura, em que a primeira largura não é igual à segunda largura; e em que um primeiro vão é definido entre o primeiro eletrodo e a lâmina ultrassônica e um segundo vão é definido entre o segundo eletrodo e a lâmina ultrassônica, em que o primeiro vão não é igual ao segundo vão.

[0010] Em outro aspecto, a presente invenção fornece um membro de garra de um atuador de extremidade para um instrumento cirúrgico, em que o membro de garra compreende: um eletrodo assimétrico que compreende um primeiro eletrodo e um segundo eletrodo; em que o primeiro eletrodo define uma primeira largura e o segundo eletrodo define uma segunda largura, em que a primeira largura não é igual à segunda largura.

[0011] Em outro aspecto, a presente invenção apresenta um instrumento cirúrgico que compreende: um conjunto de manípulo; um atuador de extremidade operacionalmente acoplado ao conjunto de manípulo, com o atuador de extremidade compreendendo: uma lâmina ultrassônica; e um membro de garra que compreende um eletrodo assimétrico compreendendo um primeiro e um segundo eletrodos; em que o primeiro eletrodo define uma primeira largura e o segundo eletrodo define uma segunda largura, em que a primeira largura não é igual à segunda largura; e em que um primeiro vão é definido entre o primeiro eletrodo e a lâmina ultrassônica e um segundo vão é definido entre o segundo eletrodo e a lâmina ultrassônica, em que o primeiro vão não é igual ao segundo vão.

[0012] Em adição ao supracitado, vários outros aspectos de método e/ou sistema e/ou produto de programa são apresentados e descritos nas instruções, como em texto (por exemplo, concretizações e/ou descrição detalhada) e/ou desenhos da presente invenção.

[0013] O supracitado é um sumário e, portanto, pode conter simplificações, generalizações, inclusões e/ou omissões de detalhes; consequentemente, os versados na técnica entenderão que o sumário é somente ilustrativo e não se destina a limitar de nenhuma maneira. Outros aspectos, características e vantagens dos dispositivos e/ou processos e/ou outros assuntos aqui descritos se tornarão evidentes nas instruções aqui apresentadas.

[0014] Em um ou mais vários aspectos, os sistemas relacionados incluem, mas sem limitação, circuitos e/ou programação para realização de aspectos de método aqui mencionados; os circuitos e/ou programação podem ser virtualmente qualquer combinação de hardware, software e/ou firmware configurados para afetar os aspectos de método aqui mencionados dependendo das escolhas de design do designer de sistemas. Em adição ao supracitado, vários outros aspectos de método e/ou sistema são apresentados e descritos nas instruções, como em texto (por exemplo, nas concretizações e/ou na descrição detalhada) e/ou desenhos da presente invenção.

[0015] 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.

[0016] O sumário supracitado é somente ilustrativo e não se destina a ser limitador de qualquer maneira. Além dos aspectos e características ilustrativas descritos acima, aspectos e características adicionais se tornarão evidentes por referência aos desenhos e à descrição detalhada a seguir.

FIGURAS

[0017] As características inovadoras dos vários aspectos aqui descritos são apresentadas com particularidade nas concretizações em anexo. Vários aspectos, entretanto, tanto com relação à organização quanto aos métodos de operação podem ser melhor compreendidos por referência à descrição a seguir, tomada em conjunto com os desenhos em anexo da seguinte forma:

[0018] A Figura 1 é um diagrama de um instrumento cirúrgico ultrassônico modular portátil alimentado por bateria, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0019] A Figura 2 é uma vista explodida do instrumento cirúrgico mostrado na Figura 1, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0020] A Figura 3 é uma vista explodida de um conjunto de eixo de acionamento modular do instrumento cirúrgico mostrado na Figura 1, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0021] A Figura 4 é uma vista transparente em perspectiva do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico do instrumento cirúrgico mostrado na Figura 1, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0022] A Figura 5 é uma vista de extremidade do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0023] A Figura 6 é uma vista em perspectiva do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico com a porção de compartimento superior removida para expor o gerador ultrassônico, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0024] A Figura 7 é uma vista em corte do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0025] A Figura 8 é uma vista em elevação de um conjunto de transdutor/gerador ultrassônico que é configurado para operar a uma frequência de ressonância de 31 kHz, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0026] A Figura 9 é uma vista em elevação de um conjunto de transdutor/gerador ultrassônico que é configurado para operar a uma frequência de ressonância de 55 kHz, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0027] As Figuras 10A e 10B ilustram um conjunto de deslocamento que gira seletivamente o guia de onda de transmissão ultrassônica em relação ao transdutor ultrassônico e que os impulsiona um em direção ao outro, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0028] A Figura 11 é um diagrama esquemático de um aspecto de um circuito de acionamento ultrassônico mostrado na Figura 4 adequado para acionar um transdutor ultrassônico, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0029] A Figura 12 é um diagrama esquemático do transformador acoplado ao circuito de acionamento ultrassônico mostrado na Figura 11, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0030] A Figura 13 é um diagrama esquemático do transformador mostrado na Figura 12, acoplado a um circuito de teste, de acordo com um aspecto da presente invenção;

[0031] A Figura 14 é um diagrama esquemático de um circuito de controle, de acordo com um aspecto da presente invenção;

[0032] A Figura 15 mostra um diagrama de circuito de blocos simplificado ilustrando outro circuito elétrico contido no interior de um instrumento cirúrgico ultrassônico modular, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0033] A Figura 16 mostra um conjunto de bateria para uso com o instrumento cirúrgico, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0034] A Figura 17 mostra um conjunto de bateria descartável para uso com o instrumento cirúrgico, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0035] A Figura 18 mostra um conjunto de bateria reutilizável para uso com o instrumento cirúrgico, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0036] A Figura 19 é uma vista em perspectiva elevada de um conjunto de bateria com as duas metades do envoltório do compartimento removidas, expondo as células de bateria acopladas a placas de circuito múltiplas que são acopladas ao terminal de bateria multiuso, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0037] A Figura 20 ilustra um circuito de teste de bateria, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0038] A Figura 21 ilustra um circuito de fonte de alimentação suplementar para manter uma tensão de saída mínima, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0039] A Figura 22 ilustra um circuito de fonte de alimentação de modo de chaveamento para fornecer energia ao instrumento cirúrgico, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0040] A Figura 23 ilustra uma versão distinta do regulador de chaveamento mostrado na Figura 22 para fornecer energia ao instrumento cirúrgico, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0041] A Figura 24 ilustra um circuito de fonte de alimentação linear para fornecer energia ao instrumento cirúrgico, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0042] A Figura 25 é uma vista explodida em elevação do instrumento cirúrgico ultrassônico modular portátil que mostra a metade da carcaça esquerda removida de um conjunto de manípulo para expor um identificador de dispositivo acoplado de modo comunicativo ao conjunto de terminal de cabo multiuso, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0043] A Figura 26 é uma vista em detalhe de uma porção de gatilho e chave do instrumento cirúrgico ultrassônico mostrado na Figura 25, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0044] A Figura 27 é uma vista em perspectiva fragmentada e ampliada de um atuador de extremidade de uma extremidade distal com um membro de garra em uma posição aberta, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0045] A Figura 28 ilustra um conjunto de eixo de acionamento modular e porções do atuador de extremidade do instrumento cirúrgico, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0046] A Figura 29 é uma vista em detalhe de um conjunto de tubo/mola interno, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0047] A Figura 30 ilustra um instrumento ultrassônico/eletrocirúrgico modular portátil combinado alimentado por bateria, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0048] A Figura 31 é uma vista explodida do instrumento cirúrgico mostrado na Figura 30, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0049] A Figura 32 é uma vista em perspectiva parcial de um instrumento cirúrgico ultrassônico/RF modular portátil alimentado por bateria, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0050] A Figura 33 ilustra uma porção de bocal dos instrumentos cirúrgicos descritos em conexão com as Figuras 30 a 32, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0051] A Figura 34 é um diagrama esquemático de um aspecto de um circuito de acionamento configurado para acionar uma corrente de alta frequência (RF), de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0052] A Figura 35 é um diagrama esquemático do transformador acoplado ao circuito de acionamento de RF mostrado na Figura 34, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0053] A Figura 36 é um diagrama esquemático de um circuito que compreende fontes de alimentação separadas para circuitos de energia de alta potência/acionamento e circuitos de baixa potência, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0054] A Figura 37 ilustra um circuito de controle que permite que um sistema de gerador duplo alterne entre o gerador de RF e as modalidades de energia do gerador ultrassônico para o instrumento cirúrgico mostrado nas Figuras 30 e 31.

[0055] A Figura 38 é uma vista em corte de um atuador de extremidade, de acordo com um aspecto da presente invenção;

[0056] A Figura 39 é uma vista em corte de um atuador de extremidade, de acordo com ao menos um aspecto da presente invenção;

[0057] A Figura 40 é uma vista lateral em corte longitudinal parcial mostrando uma seção de garra distal em um estado fechado, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0058] A Figura 41 é uma vista lateral em corte longitudinal parcial mostrando a seção de garra distal em um estado aberto, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0059] A Figura 42 é uma vista lateral em corte longitudinal parcial mostrando um membro de garra, de acordo com um aspecto da presente invenção;

[0060] A Figura 43 é uma vista em seção transversal mostrando a seção de garra distal em um estado normal, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0061] A Figura 44 é uma vista em seção transversal mostrando a seção de garra distal em um estado de uso, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0062] A Figura 45 ilustra um instrumento eletrocirúrgico modular portátil alimentado por bateria com articulação distal, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0063] A Figura 46 é uma vista explodida do instrumento cirúrgico mostrado na Figura 45, de acordo com um aspecto da presente invenção;

[0064] A Figura 47 é uma vista em perspectiva do instrumento cirúrgico mostrado nas Figuras 45 e 46 com uma tela situada no conjunto de manípulo, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0065] A Figura 48 é uma vista em perspectiva do instrumento mostrado nas Figuras 45 e 46 sem uma tela situada no conjunto de manípulo, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0066] A Figura 49 é um conjunto de motor que pode ser usado com o instrumento cirúrgico para acionar a faca, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0067] A Figura 50 é um diagrama de um circuito de acionamento do motor, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0068] A Figura 51 ilustra um mecanismo de acionamento giratório para acionar a rotação da cabeça distal, a articulação e o fechamento da garra, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0069] A Figura 52 é uma vista em perspectiva esquerda ampliada de um conjunto de atuador de extremidade com os membros de garra mostrados em uma configuração aberta, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0070] A Figura 53 é uma vista lateral direita ampliada do conjunto de atuador de extremidade da Figura 52, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0071] A Figura 54 ilustra um instrumento eletrocirúrgico modular portátil alimentado por bateria com articulação distal, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0072] A Figura 55 é uma vista explodida do instrumento cirúrgico mostrado na Figura 54, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0073] A Figura 56 é uma vista em detalhe da área ampliada de uma seção de articulação ilustrada na Figura 54, incluindo conexões elétricas, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0074] A Figura 57 é uma seção de articulação da vista ampliada em detalhe da área ilustrada na Figura 56 incluindo conexões elétricas, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0075] A Figura 58 ilustra uma vista em perspectiva dos componentes do conjunto de eixo de acionamento, do atuador de extremidade e do membro de corte do instrumento cirúrgico da Figura 54, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0076] A Figura 59 ilustra a seção de articulação em um segundo estágio de articulação, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0077] A Figura 60 inclui uma vista em perspectiva do atuador de extremidade do dispositivo das Figuras 54 a 59, em uma configuração aberta, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0078] A Figura 61 inclui uma vista de extremidade em seção transversal do atuador de extremidade da Figura 60, em uma configuração fechada e com a lâmina em uma posição distal de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0079] A Figura 62 ilustra os componentes de um circuito de controle do instrumento cirúrgico, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0080] A Figura 63 é um diagrama de sistema de um circuito segmentado que compreende uma pluralidade de segmentos de circuito operados independentemente, de acordo com um aspecto da presente invenção. A Figura 63 é um diagrama de uma forma de um circuito de síntese digital direta;

[0081] A Figura 64 ilustra um diagrama de um aspecto de um instrumento cirúrgico que compreende um sistema de retroinformação para uso com qualquer um dos instrumentos cirúrgicos aqui descritos em conexão com as Figuras 1 a 61, que podem incluir ou implementar muitas das características aqui descritas.

[0082] A Figura 65 ilustra um aspecto de uma arquitetura fundamental para um circuito de síntese digital, como um circuito de síntese digital direta (DDS) configurado para gerar uma pluralidade de formatos de onda para a forma de onda de sinal elétrico para uso em qualquer um dos instrumentos cirúrgicos aqui descritos em conexão com as Figuras 1 a 61, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0083] A Figura 66 ilustra um aspecto do circuito de síntese digital direta (DDS) configurado para gerar uma pluralidade de formas de onda para a forma de onda de sinal elétrico para uso em qualquer um dos instrumentos cirúrgicos aqui descritos em conexão com as Figuras 1 a 61, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0084] A Figura 67 ilustra um ciclo de uma forma de onda de sinal elétrico digital de tempo distinto, de acordo com um aspecto da presente invenção de uma forma de onda analógica (mostrada sobreposta sobre uma forma de onda de sinal elétrico digital de tempo distinto para fins de comparação), de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0085] A Figura 68A ilustra um circuito que compreende um controlador que compreende um ou mais processadores acoplados a ao menos um circuito de memória para uso em qualquer um dos instrumentos cirúrgicos aqui descritos em conexão com as Figuras 1 a 61, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0086] A Figura 68B ilustra um circuito que compreende uma máquina de estados finitos que compreende um circuito lógico combinacional configurado para implementar qualquer um dos algoritmos, processos ou técnicas aqui descritos, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0087] A Figura 68C ilustra um circuito que compreende uma máquina de estados finitos que compreende um circuito lógico sequencial configurado para implementar qualquer um dos algoritmos, processos ou técnicas aqui descritos, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0088] A Figura 69 é um diagrama de circuito de vários componentes de um instrumento cirúrgico com funções de controle de motor, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0089] A Figura 70 ilustra um conjunto de manípulo com um painel de serviço removível removido para mostrar componentes internos do conjunto de manípulo, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0090] A Figura 71 é uma vista em seção transversal de um atuador de extremidade que compreende um membro de garra, um circuito flexível e um eletrodo segmentado, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0091] A Figura 72 é uma vista detalhada do atuador de extremidade mostrado na Figura 71, de acordo com ao menos um aspecto da presente invenção.

[0092] A Figura 73 ilustra um aspecto de um atuador de extremidade que compreende sensores de dados de RF localizados no membro de garra, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0093] A Figura 74 ilustra um aspecto do circuito flexível mostrado na Figura 73, em que os sensores podem ser montados no ou formados integralmente com o mesmo, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0094] A Figura 75 é uma vista em seção transversal do circuito flexível mostrado na Figura 74, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0095] A Figura 76 ilustra um aspecto de um circuito flexível segmentado configurado para ser conectado de maneira fixa a um membro de garra de um atuador de extremidade, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0096] A Figura 77 ilustra um aspecto de um circuito flexível segmentado configurado para ser montado em um membro de garra de um atuador de extremidade, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0097] A Figura 78 ilustra um aspecto de um atuador de extremidade configurado para medir um vão de tecido GT, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0098] A Figura 79 ilustra um aspecto de um circuito flexível segmentado direito-esquerdo, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0099] A Figura 80 ilustra um aspecto de um atuador de extremidade que compreende um circuito flexível segmentado conforme mostrado na Figura 79, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0100] A Figura 81 ilustra o atuador de extremidade mostrado na Figura 80 com o membro de garra prendendo o tecido entre o membro de garra e a lâmina ultrassônica, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0101] A Figura 82 é uma vista em seção transversal de um aspecto de um circuito flexível que compreende eletrodos de RF e sensores de dados incorporados ao mesmo, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0102] A Figura 83 é uma vista em seção transversal de um aspecto de um atuador de extremidade configurado para detectar força ou pressão aplicada ao tecido situado entre um membro de garra e uma lâmina ultrassônica, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0103] A Figura 84 é um diagrama esquemático de um aspecto de uma camada de sinal de um circuito flexível, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0104] A Figura 85 é um diagrama esquemático de fiação do sensor para o circuito flexível mostrado na Figura 84, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0105] A Figura 86 é uma vista em planta de um aspecto de um atuador de extremidade, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0106] A Figura 87 é uma vista lateral do atuador de extremidade mostrado na Figura 86, com uma vista em corte parcial para expor a estrutura subjacente do membro de garra e uma lâmina ultrassônica, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0107] A Figura 88 é uma vista em corte parcial do atuador de extremidade mostrado nas Figuras 86 e 87 para expor a lâmina ultrassônica e os eletrodos direito e esquerdo, respectivamente, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0108] A Figura 89 é uma vista em seção transversal tomada na seção 89--89 do atuador de extremidade mostrado na Figura 86, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0109] A Figura 90 é uma vista em seção transversal tomada na seção 90--90 do atuador de extremidade mostrado na Figura 86, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0110] A Figura 91 é uma vista em seção transversal tomada na seção 89--89 do atuador de extremidade mostrado na Figura 86, exceto pelo fato de que a lâmina ultrassônica tem uma configuração geométrica diferente, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0111] A Figura 92 é uma vista em seção transversal tomada na seção 90--90 do atuador de extremidade mostrado na Figura 86, exceto pelo fato de que a lâmina ultrassônica tem uma configuração geométrica diferente, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0112] A Figura 93 é uma vista em seção transversal tomada na seção 89--89 do atuador de extremidade mostrado na Figura 86, exceto pelo fato de que a lâmina ultrassônica tem uma configuração geométrica diferente, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0113] A Figura 94 é uma vista em seção transversal tomada na seção 90--90 do atuador de extremidade mostrado na Figura 86, exceto pelo fato de que a lâmina ultrassônica tem uma configuração geométrica diferente, de acordo com um aspecto da presente invenção.

[0114] A Figura 95 ilustra um diagrama lógico de um aspecto de um sistema de retroinformação, de acordo com um aspecto da presente invenção.

DESCRIÇÃO

[0115] Este pedido está relacionado aos seguintes pedidos de patente de propriedade comum depositados simultaneamente, e cujo conteúdo de cada um está aqui incorporado por referência em sua totalidade:

[0116] N° do documento do procurador END7911USNP/160006, intitulado MODULAR BATTERY POWERED HANDHELD SURGICAL INSTRUMENT AND METHODS THEREFOR, dos inventores Frederick E. Shelton, IV, et al., depositado em 16 de dezembro de 2016.

[0117] N° do documento do procurador END7911USNP1/160006-1, intitulado MODULAR BATTERY POWERED HANDHELD SURGICAL INSTRUMENT WITH SELECTIVE APPLICATION ENERGY BASED ON TISSUE CHARACTERIZATION, dos inventores Frederick E. Shelton, IV, et al., depositado em 16 de dezembro de 2016.

[0118] N° do documento do procurador END7911USNP2/160006-2, intitulado MODULAR BATTERY POWERED HANDHELD SURGICAL INSTRUMENT WITH SELECTIVE APPLICATION ENERGY BASED ON BUTTON DISPLACEMENT, INTENSITY OR LOCAL TISSUE CHARACTERIZATION, dos inventores Frederick E. Shelton, IV, et al.

[0119] N° do documento do procurador END7911USNP3/160006-3, intitulado MODULAR BATTERY POWERED HANDHELD SURGICAL INSTRUMENT WITH VARIABLE MOTOR CONTROL LIMITS, dos inventores Frederick E. Shelton, IV, et al., depositado em 16 de dezembro de 2016.

[0120] N° do documento do procurador END7911USNP4/160006-4, intitulado MODULAR BATTERY POWERED HANDHELD SURGICAL INSTRUMENT WITH MOTOR CONTROL LIMIT PROFILE, dos inventores Frederick E. Shelton, IV, et al., depositado em 16 de dezembro de 2016.

[0121] N° do documento do procurador END7911USNP5/160006-5, intitulado MODULAR BATTERY POWERED HANDHELD SURGICAL INSTRUMENT WITH MOTOR CONTROL LIMITS BASED ON TISSUE CHARACTERIZATION, dos inventores Frederick E. Shelton, IV, et al., depositado em 16 de dezembro de 2016.

[0122] N° do documento do procurador END7911USNP6/160006-6, intitulado MODULAR BATTERY POWERED HANDHELD SURGICAL INSTRUMENT WITH MULTI-FUNCTION MOTOR VIA SHIFTING GEAR ASSEMBLY, dos inventores Frederick E. Shelton, IV, et al., depositado em 16 de dezembro de 2016.

[0123] N° do documento do procurador END7911USNP7/160006-7, intitulado MODULAR BATTERY POWERED HANDHELD SURGICAL INSTRUMENT WITH A PLURALITY OF CONTROL PROGRAMS, do inventor Frederick E. Shelton, IV, depositado em 16 de dezembro de 2016.

[0124] N° do documento do procurador END7911USNP8/160006-8, intitulado MODULAR BATTERY POWERED HANDHELD SURGICAL INSTRUMENT WITH ENERGY CONSERVATION TECHNIQUES, dos inventores Frederick E. Shelton, IV, et al., depositado em 16 de dezembro de 2016.

[0125] N° do documento do procurador END7911USNP9/160006-9, intitulado MODULAR BATTERY POWERED HANDHELD SURGICAL INSTRUMENT WITH VOLTAGE SAG RESISTANT BATTERY PACK, dos inventores Frederick E. Shelton, IV, et al., depositado em 16 de dezembro de 2016.

[0126] N° do documento do procurador END7911USNP10/160006- 10, intitulado MODULAR BATTERY POWERED HANDHELD SURGICAL INSTRUMENT WITH MULTISTAGE GENERATOR CIRCUITS, dos inventores Frederick E. Shelton, IV, et al., depositado em 16 de dezembro de 2016.

[0127] N° do documento do procurador END7911USNP11/160006- 11, intitulado MODULAR BATTERY POWERED HANDHELD SURGICAL INSTRUMENT WITH MULTIPLE MAGNETIC POSITION SENSORS, dos inventores Frederick E. Shelton, IV, et al., depositado em 16 de dezembro de 2016.

[0128] N° do documento do procurador END7911USNP12/160006- 12, intitulado MODULAR BATTERY POWERED HANDHELD SURGICAL INSTRUMENT CONTAINING ELONGATED MULTILAYERED SHAFT, dos inventores Frederick E. Shelton, IV, et al., depositado em 16 de dezembro de 2016.

[0129] N° do documento do procurador END7911USNP13/160006- 13, intitulado MODULAR BATTERY POWERED HANDHELD SURGICAL INSTRUMENT WITH MOTOR DRIVE, dos inventores Frederick E. Shelton, IV, et al., depositado em 16 de dezembro de 2016.

[0130] N° do documento do procurador END7911USNP14/160006- 14, intitulado MODULAR BATTERY POWERED HANDHELD SURGICAL INSTRUMENT WITH SELF-DIAGNOSING CONTROL SWITCHES FOR REUSABLE HANDLE ASSEMBLY, dos inventores Frederick E. Shelton, IV, et al., depositado em 16 de dezembro de 2016.

[0131] N° do documento do procurador END7911USNP15/160006- 15, intitulado MODULAR BATTERY POWERED HANDHELD SURGICAL INSTRUMENT WITH REUSABLE ASYMETRIC HANDLE HOUSING, dos inventores Frederick E. Shelton, IV, et al., depositado em 16 de dezembro de 2016.

[0132] Na descrição detalhada a seguir, é feita referência aos desenhos em anexo que formam uma parte da presente invenção. Nos desenhos, caracteres de referência e símbolos similares geralmente identificam componentes similares por todas as várias vistas, a menos que contexto indique o contrário. Os aspectos ilustrativos descritos na descrição detalhada, desenhos e concretizações não pretendem ser limitadores. Outros aspectos podem ser utilizados, e outras alterações podem ser feitas, sem que se desvie do objeto aqui apresentado.

[0133] Antes de explicar os vários aspectos da presente invenção em detalhes, deve-se observar que os vários aspectos aqui descritos não estão limitados, em termos de suas aplicações ou usos, aos detalhes de construção e disposição de partes ilustradas nos desenhos em anexo e na descrição. Antes, os aspectos descritos podem ser posicionados ou incorporados a outros aspectos, variações e modificações, e podem ser praticados ou executados de várias formas. Consequentemente, os aspectos apresentados na presente invenção são de natureza ilustrativa e não se destinam a limitar o escopo ou aplicação da mesma. Além disso, exceto onde indicado em contrário, os termos e expressões empregados na presente invenção foram escolhidos com o propósito de descrever os aspectos para a conveniência do leitor e não para limitar o escopo da mesma. Além disso, deve-se compreender que qualquer um ou mais dos aspectos, expressões de aspectos e/ou exemplos dos mesmos descritos podem ser combinados com qualquer um ou mais dentre os outros aspectos, expressões de aspectos e/ou exemplos descritos dos mesmos, sem limitação.

[0134] Além disso, na seguinte descrição, deve-se entender que os termos como frontal, posterior, dentro, fora, superior, inferior e similares são palavras de conveniência e não devem ser consideradas como termos limitadores. A terminologia usada na presente invenção não se destina a ser limitante, à medida que dispositivos descritos aqui, ou porções dos mesmos, podem ser fixados ou utilizados em outras orientações. Os vários aspectos serão descritos em mais detalhes com referência aos desenhos.

[0135] Em vários aspectos, a presente invenção refere-se a um instrumento cirúrgico de energia mista que utiliza modalidades de energia tanto ultrassônica como de RF. O instrumento cirúrgico de energia mista pode usar eixos de acionamento modulares que executam as funções de atuador de extremidade existentes como as funções ultrassônicas reveladas na patente US n° 9.107.690, aqui incorporada a título de referência em sua totalidade, as funções de dispositivo combinado reveladas nas patentes US n°s 8.696.666 e 8.663.223, ambas aqui incorporadas a título de referência em suas totalidades, as funções de eletrodo oposto de RF reveladas nas patentes US n°s 9.028.478 e 9.113.907, ambas aqui incorporadas a título de referência em suas totalidades, e as funções de eletrodo de desvio de lâmina-I de RF, conforme descrito na publicação de pedido de patente US n° 2013/0023868, aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.

[0136] Em vários aspectos, a presente invenção refere-se a um instrumento cirúrgico ultrassônico modular portátil alimentado por bateria que compreende um primeiro gerador, um segundo gerador e um circuito de controle para controlar a modalidade de energia aplicada pelo instrumento cirúrgico. O instrumento cirúrgico é configurado para aplicar ao menos uma modalidade de energia que compreende uma modalidade de energia ultrassônica, uma modalidade de energia de radiofrequência (RF) ou uma combinação de modalidades de energia ultrassônica e de energia de RF.

[0137] Em outro aspecto, a presente invenção refere-se a um instrumento cirúrgico modular portátil alimentado por bateria que pode ser configurado para modalidade de energia ultrassônica, modalidade de energia de RF ou uma combinação de modalidades de energia ultrassônica e de energia de RF. Um instrumento cirúrgico de energia mista utiliza modalidades de energia tanto ultrassônica como de RF. O instrumento cirúrgico de energia mista pode usar eixos de acionamento modulares que realizam as funções de atuador de extremidade. A modalidade de energia pode ser selecionada com base em uma medição de parâmetros específicos de tecido e dispositivo medidos, como por exemplo, impedância elétrica, impedância do tecido, corrente elétrica do motor, vão da garra, espessura do tecido, compressão do tecido, tipo de tecido, temperatura, entre outros parâmetros, ou uma combinação dos mesmos, para determinar um algoritmo de modalidade de energia adequado para empregar a vibração ultrassônica e/ou a corrente eletrocirúrgica de alta frequência para realizar tratamentos cirúrgicos de coagulação/corte em tecido vivo, com base nos parâmetros de tecido medidos identificados pelo instrumento cirúrgico. Uma vez que os parâmetros do tecido tenham sido identificados, o instrumento cirúrgico pode ser configurado para controlar a energia de tratamento aplicada ao tecido em uma configuração de eletrodo de RF única ou segmentada ou em um dispositivo ultrassônico, através da medição de parâmetros específicos de tecido/dispositivo. Os algoritmos de tratamento de tecido são descritos no pedido de patente de propriedade comum US n° 15/177.430, intitulado SURGICAL INSTRUMENT WITH USER ADAPTABLE TECHNIQUES, que é aqui incorporado a título de referência, em sua totalidade.

[0138] Em outro aspecto, a presente invenção refere-se a um instrumento cirúrgico modular portátil alimentado por bateria que tem um motor e um controlador, em que um primeiro limiar limitador é usado no motor com o propósito de fixar um conjunto modular e um segundo limiar é usado no motor e está associado a uma segunda etapa ou funcionalidade do conjunto do instrumento cirúrgico. O instrumento cirúrgico pode compreender um mecanismo de atuação acionado por motor que utiliza o controle da velocidade ou torque do motor através da medição de corrente do motor ou parâmetros relacionados à corrente do motor, em que o controle do motor é ajustado através de um limiar não linear para ativar os ajustes de motor em diferentes magnitudes com base na posição, inércia, velocidade, aceleração ou uma combinação dos mesmos. A atuação acionada por motor de um mecanismo móvel e de um controlador de motor pode ser empregada para controlar a velocidade ou torque do motor. Um sensor associado a propriedades físicas do mecanismo móvel fornece retroinformação ao controlador do motor. Em um aspecto, o sensor é empregado para ajustar um limiar predefinido que desencadeia uma alteração na operação do controlador do motor. Um motor pode ser usado para ativar funções do eixo de acionamento como a rotação do eixo de acionamento e o fechamento da garra e comutar tal motor para também fornecer uma conexão de guia de onda de torque limitado a um transdutor. Um algoritmo de controle do motor pode ser usado para gerar retroinformação tátil a um usuário através de um trem de acionamento de motor para indicar o estado do dispositivo e/ou os limites da atuação energizada. Um instrumento cirúrgico modular acionado por motor e baseado em energia avançada pode compreender uma série de programas ou algoritmos de controle para operar uma série de diferentes módulos de eixo de acionamento e transdutores. Em um aspecto, os programas ou algoritmos residem em um módulo e são carregados por upload para um cabo de controle quando fixados. O instrumento cirúrgico modular portátil alimentado por bateria e acionado por motor pode compreender um acionamento giratório primário capaz de ser seletivamente acoplável a ao menos duas funções de atuação independentes (primeira, segunda, ambas ou nenhuma) e usa um mecanismo de embreagem situado em um tubo alongado distal modular.

[0139] Em outro aspecto, a presente invenção refere-se a um instrumento cirúrgico modular portátil alimentado por bateria que compreende circuitos e técnicas de economia de energia usando desenergização em modo suspenso de um circuito segmentado com atalhos para minimizar a drenagem de potência sem uso e diferenciar a ordem de sequência em modo ativo da ordem de uma sequência em modo suspenso. Um conjunto de baterias de célula primária descartável pode ser usado com um instrumento cirúrgico modular portátil alimentado por bateria. A célula primária descartável pode compreender circuitos de gerenciamento de energia para compensar a tensão de saída da bateria com tensão adicional para compensar afundamentos de tensão sob carga e para evitar que a tensão de saída do conjunto de baterias fique abaixo de um nível predeterminado durante a operação sob carga. O circuito do instrumento cirúrgico compreende componentes tolerantes à radiação e a amplificação de sinais elétricos pode ser dividida em múltiplos estágios. Um compartimento de transdutor ultrassônico ou compartimento de RF pode conter o estágio de amplificação final e pode compreender diferentes razões dependendo de uma modalidade de energia associada ao transdutor ultrassônico ou módulo de RF.

[0140] Em outro aspecto, a presente invenção refere-se a um instrumento cirúrgico modular portátil alimentado por bateria que compreende múltiplos sensores de posição magnética ao longo de um comprimento de um eixo de acionamento e pareados em diferentes configurações para permitir que múltiplos sensores detectem o mesmo magneto a fim de determinar a posição tridimensional de componentes de atuação do eixo de acionamento a partir de um plano de referência estacionário e simultaneamente diagnosticar qualquer erro proveniente de fontes externas. Componentes eletrônicos de controle e detecção podem ser incorporados ao eixo de acionamento. Uma porção dos componentes eletrônicos de controle de eixo de acionamento pode estar disposta ao longo do lado interno dos componentes móveis do eixo de acionamento e é separada de outros componentes eletrônicos de controle de eixo de acionamento que estão dispostos ao longo do lado externo dos componentes móveis do eixo de acionamento. Os componentes eletrônicos de controle e detecção podem estar situados e projetados de modo que atuem como uma vedação de eixo de acionamento no dispositivo.

[0141] Em outro aspecto, a presente invenção refere-se a um instrumento cirúrgico modular portátil alimentado por bateria que compreende chaves de controle de autodiagnóstico no interior do cabo modular reutilizável alimentado por bateria. As chaves de controle têm a capacidade de ajustar seus limiares para acionar um evento, podendo ainda indicar influências externas nos controles ou prever o tempo até a substituição necessária. O compartimento de cabo reutilizável é configurado para uso com hastes modulares descartáveis e ao menos um controle e chicote elétrico. O cabo é configurado para se dividir assimetricamente quando aberto para que as chaves, o chicote elétrico e/ou os componentes eletrônicos de controle possam ser acomodados de maneira sustentada em um lado, de modo que o outro lado seja fixado de modo removível para cobrir o compartimento primário.

[0142] A Figura 1 é um diagrama de um instrumento cirúrgico ultrassônico modular portátil alimentado por bateria 100, de acordo com um aspecto da presente invenção. A Figura 2 é uma vista explodida do instrumento cirúrgico 100 mostrado na Figura 1, de acordo com um aspecto da presente invenção. Com referência agora às Figuras 1 e 2, o instrumento cirúrgico 100 compreende um conjunto de manípulo 102, um conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 104, um conjunto de bateria 106, um conjunto de eixo de acionamento 110 e um atuador de extremidade 112. O conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 104, o conjunto de bateria 106 e o conjunto de eixo de acionamento 110 são componentes modulares que são conectáveis de modo removível ao conjunto de manípulo 102. O conjunto de manípulo 102 compreende um conjunto de motor 160. Além disso, alguns aspectos do instrumento cirúrgico 100 incluem conjuntos de baterias 106 que contêm o gerador ultrassônico e os circuitos de controle do motor. O conjunto de bateria 106 inclui uma função de gerador de primeiro estágio com um estágio final existente como parte do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 104 para acionar transdutores ultrassônicos de 55 kHz e 33,1 kHz. Um gerador de estágio final diferente para uso intercambiável com o conjunto de bateria 106, componentes geradores comuns e circuitos segmentados permite que o conjunto de bateria 106 ligue as seções dos circuitos de acionamento de maneira controlada e permita a verificação dos estágios do circuito antes de ligá-los e habilitar os modos de gerenciamento de energia. Além disso, controles de uso geral podem ser fornecidos ao conjunto de manípulo 102 com os controles dedicados do conjunto de eixo de acionamento 110 localizados nos eixos de acionamento que têm essas funções. Por exemplo, um módulo de atuador de extremidade 112 pode compreender componentes eletrônicos de rotação distal, o conjunto de eixo de acionamento 110 pode compreender controle de eixo de acionamento giratório juntamente com as chaves de articulação, e o conjunto de manípulo 102 pode compreender controles de ativação de energia e controles de membro de garra 114 e de gatilho 108 para prender e soltar o atuador de extremidade 112.

[0143] O conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 104 compreende um compartimento 148, uma tela 176, como uma tela de cristal líquido (LCD), por exemplo, um transdutor ultrassônico 130 e um gerador ultrassônico 162 (Figura 4). O conjunto de eixo de acionamento 110 compreende um tubo externo 144, um guia de onda de transmissão ultrassônica 145 e um tubo interno (não mostrado). O atuador de extremidade 112 compreende um membro de garra 114 e uma lâmina ultrassônica 116. Conforme descrito mais adiante neste documento, um motor ou outro mecanismo operado pelo gatilho 108 pode ser empregado para fechar o membro de garra 114. A lâmina ultrassônica 116 é a extremidade distal do guia de onda de transmissão ultrassônica 145. O membro de garra 114 é giratório de maneira articulada para segurar o tecido entre o membro de garra e a lâmina ultrassônica 116. O membro de garra 114 é operacionalmente acoplado a um gatilho 108 de modo que, quando o gatilho 108 é pressionado, o membro de garra 114 se fecha para segurar o tecido e quando o gatilho 108 é liberado, o membro de garra 114 se abre para liberar o tecido. Em uma configuração de gatilho de estágio único, o gatilho 108 funciona para fechar o membro de garra 114 quando o gatilho 108 é pressionado e para abrir o membro de garra 114 quando o gatilho 108 é liberado. Assim que o membro de garra 114 é fechado, a chave 120 é ativada para energizar o gerador ultrassônico para cauterizar e cortar o tecido. Em uma configuração de gatilho em dois estágios, durante o primeiro estágio, o gatilho 108 é pressionado parcialmente para fechar o membro de garra 114 e, durante o segundo estágio, o gatilho 108 é pressionado totalmente para energizar o gerador ultrassônico de modo a cauterizar e cortar o tecido. O membro de garra 114a é aberto quando o gatilho 108 é liberado para soltar o tecido. Será entendido que em outros aspectos, o transdutor ultrassônico 103 pode ser ativado sem que o membro de garra 114 seja fechado.

[0144] O conjunto de bateria 106 está eletricamente conectado ao conjunto de manípulo 102 por um conector elétrico 132. O conjunto de manípulo 102 é dotado de uma chave 120. A lâmina ultrassônica 116 é ativada por energização do transdutor/circuito gerador ultrassônico, mediante a atuação da chave 120. O conjunto de bateria 106, de acordo com um aspecto, é uma bateria recarregável e reutilizável com saída regulada. Em alguns casos, tal como é explicado abaixo, o conjunto de bateria 106 facilita as funções de interface de usuário. O conjunto de manípulo 102 é uma unidade descartável que tem baias ou acoplamentos para fixação ao conjunto de bateria 106, ao conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 104 e ao conjunto de eixo de acionamento 110. O conjunto de manípulo 102 também acomoda vários indicadores incluindo, por exemplo, um alto-falante/sinal sonoro e chaves de ativação. Em um aspecto, o conjunto de bateria é um componente separado que é inserido no compartimento do conjunto de manípulo através de uma porta ou de outra abertura definida pelo compartimento do conjunto de manípulo.

[0145] O conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 104 é uma unidade reutilizável que produz movimento mecânico de alta frequência em uma saída distal. O conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 104 é mecanicamente acoplado ao conjunto de eixo de acionamento 110 e à lâmina ultrassônica 116 e, durante o funcionamento do dispositivo, produz movimento na saída distal da lâmina ultrassônica 116. Em um aspecto, o conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 104 também fornece uma interface de usuário visual, como através de um diodo emissor de luz (LED) vermelho/verde/azul (RGB), LCD ou outro dispositivo de exibição. Como tal, um indicador visual do estado da bateria não está localizado exclusivamente na bateria, mas posicionado remotamente a partir da bateria.

[0146] De acordo com vários aspectos da presente invenção, os três componentes do instrumento cirúrgico 100, por exemplo, o conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 104, o conjunto de bateria 106 e o conjunto de eixo de acionamento 110, são rapidamente desconectados de modo vantajoso de um ou mais dos outros. Cada um dos três componentes do instrumento cirúrgico 100 é estéril e pode ser mantido totalmente em um campo estéril durante o uso. Como os componentes do instrumento cirúrgico 100 são separáveis, o instrumento cirúrgico 100 pode ser composto de uma ou mais porções que são itens de uso único (por exemplo, descartáveis) e outros que são itens multiuso (por exemplo, esterilizáveis para uso em múltiplos procedimentos cirúrgicos). Aspectos dos componentes se separam como parte do instrumento cirúrgico 100. De acordo com um aspecto adicional da presente invenção, o conjunto de manípulo 102, o conjunto de bateria 106 e os componentes do conjunto de eixo de acionamento 110 têm peso total equivalente; cada um dentre o conjunto de manípulo 102, o conjunto de bateria 106 e os componentes do conjunto de eixo de acionamento 110 é equilibrado de modo que seu peso seja o mesmo ou substancialmente o mesmo. O conjunto de manípulo 102 projeta a mão do operador dando-lhe apoio, permitindo que a mão do usuário opere mais livremente os controles do instrumento cirúrgico 100 sem suportar o peso. Esta projeção é definida para ser muito próxima ao centro de gravidade. Isto combinado com uma configuração de montagem triangular, torna o instrumento cirúrgico 100 vantajosamente dotado de um centro de equilíbrio que proporciona uma sensação muito natural e confortável ao usuário que opera o dispositivo. Ou seja, quando mantido na mão do usuário, o instrumento cirúrgico 100 não tem a tendência de se inclinar para frente ou para trás ou de lado a lado, mas permanece relativa e dinamicamente equilibrado de modo que o guia de onda seja mantido paralelo ao solo com muito pouco esforço por parte do usuário. Logicamente, o instrumento pode ser colocado facilmente em ângulos não paralelos ao solo.

[0147] Um botão de giro 118 é operacionalmente acoplado ao conjunto de eixo de acionamento 110. A rotação do botão de giro 118 ± 360° na direção indicada pelas setas 126 faz com que um tubo externo 144 gire ± 360° na respectiva direção das setas 128. Em um aspecto, o botão de giro 118 pode ser configurado para girar o membro de garra 114 enquanto a lâmina ultrassônica 116 permanece estacionária e um botão de giro de eixo separado pode ser fornecido para girar o tubo externo 144 ± 360°. Em vários aspectos, a lâmina ultrassônica 116 não precisa parar em ± 360° e pode girar em um ângulo de rotação maior que ± 360°. O tubo externo 144 pode ter um diâmetro D1, por exemplo, na faixa de 5 mm a 10 mm.

[0148] A lâmina ultrassônica 116 é acoplada a uma porção do transdutor ultrassônico 130 (Figura 2) do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 104 por um guia de onda de transmissão ultrassônica localizado no interior do conjunto de eixo de acionamento 110. A lâmina ultrassônica 116 e o guia de onda de transmissão ultrassônica podem ser formados como uma construção unitária a partir de um material adequado para transmissão de energia ultrassônica. Os exemplos desses materiais incluem Ti6Al4V (uma liga de titânio que inclui alumínio e vanádio), alumínio, aço inoxidável ou outros materiais adequados. Alternativamente, a lâmina ultrassônica 116 pode ser separável (e ter composição diferente) do guia de onda de transmissão ultrassônica, e ser acoplada, por exemplo, por um parafuso prisioneiro, solda, cola, conexão rápida ou outros métodos conhecidos adequados. O comprimento do guia de onda de transmissão ultrassônica pode ser um número integral de metade dos comprimentos de onda (nÀ/2), por exemplo. O guia de onda de transmissão ultrassônica pode ser, de preferência, fabricado a partir de uma haste de núcleo sólido construído com material adequado para propagar energia ultrassônica de maneira eficiente, como a liga de titânio discutida acima (isto é, Ti6Al4V) ou qualquer liga de alumínio adequada, ou outras ligas, ou outros materiais como safira, por exemplo.

[0149] O conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 104 compreende também um circuito eletrônico para acionar o transdutor ultrassônico 130. A lâmina ultrassônica 116 pode ser operada a uma faixa de frequência vibracional adequada de cerca de 20 Hz a 120 kHz, e uma faixa de frequência vibracional bem adequada pode ser de cerca de 30 a 100 kHz. Uma frequência vibracional operacional adequada pode ser de aproximadamente 55,5 kHz, por exemplo. O transdutor ultrassônico 130 é energizado pela atuação da chave 120.

[0150] Será reconhecido que os termos "proximal" e "distal" são usados aqui por referência à preensão do conjunto de manípulo 102 por um médico. Dessa forma, a lâmina ultrassônica 116 é distal em relação ao conjunto de manípulo 102, que é mais proximal. Deve-se reconhecer adicionalmente que, por uma questão de conveniência e clareza, termos espaciais como "topo" e "fundo" também são usados na presente invenção em relação à preensão do conjunto de manípulo 102 pelo médico. Entretanto, os instrumentos cirúrgicos são usados em muitas orientações e posições, e tais termos não se destinam a serem limitadores e absolutos.

[0151] A Figura 3 é uma vista explodida de um conjunto de eixo de acionamento modular 110 do instrumento cirúrgico 100 mostrado na Figura 1, de acordo com um aspecto da presente invenção. O instrumento cirúrgico 100 usa vibração ultrassônica para realizar um tratamento cirúrgico em tecido vivo. O conjunto de eixo de acionamento 110 se acopla ao conjunto de manípulo 102 através das fendas 142a, 142b formadas no conjunto de manípulo 102 e abas 134a, 134b no conjunto de eixo de acionamento 110. O conjunto de manípulo 102 compreende um membro de acoplamento macho 136 que é recebido em um membro de acoplamento fêmea correspondente no conjunto de eixo de acionamento 138 110. O membro de acoplamento macho 136 é operacionalmente acoplado ao gatilho 108 de modo que quando o gatilho 108 é pressionado, o membro de acoplamento macho 136 translada distalmente para acionar um mecanismo de tubo de fechamento 140 que translada uma porção de tubo externa do conjunto de eixo de acionamento 110 para fechar o membro de garra 114. Conforme anteriormente discutido, quando o gatilho 108 é liberado, o membro de garra 114 se abre. O membro de acoplamento macho 136 também se acopla ao guia de onda de transmissão ultrassônica 145 (Figura 2) localizado dentro do tubo externo 144 do conjunto de eixo de acionamento 110 e se acopla ao transdutor ultrassônico 130 (Figura 2), que é recebido dentro do bocal 146 do conjunto de manípulo 102. O conjunto de eixo de acionamento 110 é acoplado eletricamente ao conjunto de manípulo 102 por meio de contatos elétricos 137.

[0152] A Figura 4 é uma vista transparente em perspectiva do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 104 do instrumento cirúrgico 100 mostrado na Figura 1, de acordo com um aspecto da presente invenção. A Figura 5 é uma vista da extremidade do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 104, a Figura 6 é uma vista em perspectiva do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 104 com a porção superior do compartimento removida para expor o gerador ultrassônico 162, e a Figura 7 é uma vista em corte do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 104. Com referência agora às Figuras 4 a 7, o conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 104 compreende um transdutor ultrassônico 130, um gerador ultrassônico 162 para acionar o transdutor ultrassônico 130 e um compartimento 148. Um primeiro conector elétrico 158 acopla o gerador ultrassônico 162 ao conjunto de bateria 106 (Figuras 1 e 2) e um segundo conector elétrico 161 acopla o gerador ultrassônico 162 ao bocal (Figura 3). Em um aspecto, uma tela 176 pode ser fornecida em um lado do compartimento 148 do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 104.

[0153] O gerador ultrassônico 162 compreende um circuito acionador ultrassônico como o circuito elétrico 177 mostrado na Figura 11 e, em alguns aspectos, um circuito amplificador de segundo estágio 178. O circuito elétrico 177 é configurado para acionar o transdutor ultrassônico 130 e forma uma porção do circuito gerador ultrassônico. O circuito elétrico 177 compreende um transformador 166 e um capacitor de bloqueio 168, entre outros componentes. O transformador 166 é acoplado eletricamente aos elementos piezoelétricos 150a, 150b, 150c, 150d do transdutor ultrassônico 130. O circuito elétrico 177 é acoplado eletricamente ao primeiro conector elétrico 158 através de um primeiro cabo 179. O primeiro conector elétrico 158 é acoplado eletricamente ao conjunto de bateria 106 (Figuras 1 e 2). O circuito elétrico 177 é acoplado eletricamente ao segundo conector elétrico 160 através de um segundo cabo 183. O segundo conector elétrico 160 é acoplado eletricamente ao bocal 146 (Figura 3). Em um aspecto, o circuito amplificador de segundo estágio 178 pode ser empregado em um sistema de amplificação de dois estágios.

[0154] O transdutor ultrassônico 130, que é conhecido como "pilha de Langevin", inclui, de modo geral, uma porção de transdução compreendendo elementos piezoelétricos 150a a 150d, uma primeira porção de ressonador ou sino posterior 164, e uma segunda porção de ressonador ou sino anterior 152, bem como componentes auxiliares. A construção total desses componentes consiste em um ressonador. Existem outras formas de transdutores, como transdutores magnetorrestritivos, que também poderiam ser usados. O transdutor ultrassônico 130 é, de preferência, um número inteiro de metade dos comprimentos de onda do sistema (nÀ/2; em que "n" é qualquer número inteiro positivo; por exemplo, n=1, 2, 3...) de comprimento, conforme será descrito com mais detalhes posteriormente. Um conjunto acústico inclui o sino posterior 164, o transdutor ultrassônico 130, o sino anterior 152 e um transformador de velocidade 154.

[0155] A extremidade distal do sino posterior 164 está acusticamente conectada à extremidade proximal do elemento piezoelétrico 150a, e a extremidade proximal do sino anterior 152 está acusticamente acoplada à extremidade distal do elemento piezoelétrico 150d. O sino anterior 152 e o sino posterior 164 têm um comprimento determinado por um certo número de variáveis, inclusive a espessura da porção de transdução, a densidade e o módulo de elasticidade do material usado para fabricar o sino posterior 164 e o sino anterior 152 e a frequência de ressonância do transdutor ultrassônico 130. O sino anterior 152 pode ser afunilado para dentro de sua extremidade proximal em direção à sua extremidade distal, para amplificar a amplitude da vibração ultrassônica no transformador de velocidade 154 ou, alternativamente, pode não ter amplificação. Uma faixa de frequências vibracionais adequada pode ser de cerca de 20 Hz a 120 kHz, e uma faixa de frequências vibracionais bem adequada pode ser de cerca de 30 a 100 kHz. Uma frequência vibracional operacional adequada pode ser de aproximadamente 55,5 kHz, por exemplo.

[0156] O transdutor ultrassônico 130 compreende vários elementos piezoelétricos 150a a 150d acusticamente acoplados ou empilhados para formar a porção de transdução. Os elementos piezoelétricos 150a a 150d podem ser fabricados a partir de qualquer material adequado como, por exemplo, zirconato-titanato de chumbo, meta-niobato de chumbo, titanato de chumbo, titanato de bário ou outro material cerâmico piezoelétrico. Os elementos eletricamente condutivos 170a, 170b, 170c, 170d são inseridos entre os elementos piezoelétricos 150a a 150d para acoplar eletricamente o circuito elétrico 177 aos elementos piezoelétricos 150a a 150d. O elemento eletricamente condutivo 170a situado entre os elementos piezoelétricos 150a, 150b e o elemento eletricamente condutivo 170d situado entre o elemento piezelétrico 150d e o sino anterior 152 são eletricamente acoplados ao eletrodo positivo 174a do circuito elétrico 177. O elemento eletricamente condutivo 170b situado entre os elementos piezoelétricos 150b, 150c e o elemento eletricamente condutivo 170c situado entre os elementos piezoelétricos 150c e 150d são eletricamente acoplados ao eletrodo negativo 174b do circuito elétrico 177. Os eletrodos positivo e negativo 174a, 174b são eletricamente acoplados ao circuito elétrico 177 por condutores elétricos.

[0157] O transdutor ultrassônico 130 converte o sinal de acionamento elétrico proveniente do circuito elétrico 177 em energia mecânica que resulta primariamente em uma onda acústica estacionária de movimento vibratório longitudinal do transdutor ultrassônico 130 e da lâmina ultrassônica 116 (Figuras 1 e 3) em frequências ultrassônicas. Em outro aspecto, o movimento vibratório do transdutor ultrassônico 130 pode atuar em uma direção diferente. Por exemplo, o movimento vibratório pode compreender um componente longitudinal local com um movimento mais complexo da lâmina ultrassônica 116. Quando o conjunto acústico é energizado, um movimento vibratório sob a forma de uma onda estacionária é gerado através do transdutor ultrassônico 130 para a lâmina ultrassônica 116 em uma ressonância e amplitude determinadas por vários parâmetros elétricos e geométricos. A amplitude do movimento vibratório em qualquer ponto ao longo do conjunto acústico depende da localização ao longo do conjunto acústico na qual é medido o movimento vibratório. Uma passagem por valor mínimo ou zero na onda estacionária de movimento vibratório é geralmente denominada um nó (isto é, onde o movimento é mínimo), e um máximo ou pico de valor absoluto local, na onda estacionária é geralmente denominado um antinó (por exemplo, onde o movimento local é máximo). A distância entre um antinó e seu nó mais próximo é de um quarto de comprimento de onda (À/4).

[0158] Os fios transmitem um sinal de acionamento elétrico do circuito elétrico 177 para o eletrodo positivo 170a e o eletrodo negativo 170b. Os elementos piezoeléctricos 150a a 150d são energizados pelo sinal elétrico fornecido a partir do circuito elétrico 177 em resposta a um atuador, como a chave 120, por exemplo, para produzir uma onda acústica estacionária no conjunto acústico. O sinal elétrico causa perturbações nos elementos piezoelétricos 150a a 150d, sob a forma de pequenos deslocamentos repetidos, resultando em grandes forças de compressão e tensão alternadas no interior do material. Os pequenos deslocamentos repetidos fazem com que os elementos piezelétricos 150a a 150d se expandam e contraiam de forma contínua ao longo do eixo geométrico do gradiente de tensão, produzindo ondas longitudinais de energia ultrassônica. A energia ultrassônica é transmitida através do conjunto acústico para a lâmina ultrassônica 116 (Figuras 1 e 3) por meio de um componente de transmissão ou um guia de onda de transmissão ultrassônica através do conjunto de eixo de acionamento 110 (Figuras 1 a 3).

[0159] Para que o conjunto acústico forneça energia à lâmina ultrassônica 116 (Figuras 1 e 3), os componentes do conjunto acústico são acusticamente acoplados à lâmina ultrassônica 116. Um pino de acoplamento 156 do transdutor ultrassônico 130 é acusticamente acoplado ao guia de onda de transmissão ultrassônica 145 por uma conexão rosqueada, como um parafuso prisioneiro. Em um aspecto, o transdutor ultrassônico 130 pode ser acusticamente acoplado ao guia de onda de transmissão ultrassônica 145, conforme mostrado nas Figuras 10A e 10B.

[0160] Os componentes do conjunto acústico são, de preferência, acusticamente sintonizados de modo que o comprimento de qualquer conjunto seja um número inteiro de metade dos comprimentos de onda (nÀ/2), em que o comprimento de onda À é o comprimento de onda de uma frequência de acionamento fd vibracional longitudinal pré- selecionada ou funcional do conjunto acústico. É também contemplado que o conjunto acústico pode incorporar qualquer disposição adequada de elementos acústicos.

[0161] A lâmina ultrassônica 116 (Figuras 1 e 3) pode ter um comprimento que é um múltiplo inteiro de metade dos comprimentos de onda (nÀ/2) do sistema. Uma extremidade distal da lâmina ultrassônica 116 pode estar disposta junto a um antinó, de modo a fornecer o curso longitudinal máximo da extremidade distal. Quando o transdutor ultrassônico 130 é energizado, a extremidade distal da lâmina ultrassônica 116 pode ser configurada para mover-se na faixa de, por exemplo, aproximadamente 10 a 500 mícrons de pico a pico e, de preferência, na faixa de cerca de 30 a 150 mícrons, e em alguns aspectos mais perto de 100 mícrons, a uma frequência vibracional predeterminada de 55 kHz, por exemplo.

[0162] A Figura 8 é uma vista em elevação de um conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 104 que é configurado para operar a uma frequência de ressonância de 31 kHz, de acordo com um aspecto da presente invenção. A Figura 9 é uma vista em elevação de um conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 104' que é configurado para operar a uma frequência de ressonância de 55 kHz, de acordo com um aspecto da presente invenção. Como pode ser visto, os conjuntos de transdutor/gerador ultrassônico 104, 104', os compartimentos 148 têm o mesmo tamanho para se encaixar no bocal 146 do instrumento cirúrgico 100 mostrado na Figura 3. No entanto, os transdutores ultrassônicos individuais 130, 130’ irão variar de tamanho, dependendo da frequência de ressonância desejada. Por exemplo, o transdutor ultrassônico 130 mostrado na Figura 8 é ajustado a uma frequência de ressonância de 31 kHz, sendo fisicamente maior que o transdutor ultrassônico 130’ mostrado na Figura 9, que é ajustado a uma frequência de ressonância de 55 kHz. O pino de acoplamento 156, 156’ do transdutor ultrassônico 130, 130’ pode ser acusticamente acoplado ao guia de onda de transmissão ultrassônica 145 por uma conexão rosqueada, como um parafuso prisioneiro.

[0163] As Figuras 10A e 10B ilustram um conjunto de deslocamento 200 que gira seletivamente o guia de onda de transmissão ultrassônica 145 em relação ao transdutor ultrassônico 130 e que os impulsiona um em direção ao outro, de acordo com um aspecto da presente invenção. A Figura 10A ilustra o conjunto de deslocamento 200 com o guia de onda de transmissão ultrassônica 145 e o transdutor ultrassônico 130 em uma configuração desengatada e a Figura 10B ilustra o conjunto de deslocamento 200 com o guia de onda de transmissão ultrassônica 145 e o transdutor ultrassônico 130 em uma configuração engatada. Com referência agora às Figuras 10A e 10B, o conjunto de deslocamento 200 está situado no conjunto de manípulo 102 do instrumento cirúrgico 100. Uma ou mais luvas 204 mantém o transdutor ultrassônico 130 no lugar dentro do compartimento 148. A extremidade distal do transdutor ultrassônico 130 inclui roscas 202 que são engatadas por uma engrenagem sem-fim 206. À medida que a engrenagem sem-fim 206 gira o transdutor ultrassônico 130 este é impulsionado na direção indicada pela seta 208 para rosquear o pino de acoplamento 156 rosqueado em uma extremidade rosqueada do guia de onda de transmissão ultrassônica 145. A engrenagem sem-fim 206 pode ser acionada por um motor posicionado dentro do conjunto de manípulo 102 do instrumento cirúrgico 100.

[0164] Em um aspecto, o conjunto de deslocamento 200 pode incluir uma fixação acionada por motor de torque limitado do guia de onda de transmissão ultrassônica 145 por meio do motor localizado no conjunto de manípulo 102 que controla a atuação de aperto, rotação e articulação do eixo de acionamento. O conjunto de deslocamento 200 no conjunto de manípulo 102 aplica o torque adequado ao guia de onda de transmissão ultrassônica 145 no lugar com um torque mínimo predeterminado. Por exemplo, o conjunto de manípulo 102 pode incluir um mecanismo de torque do transdutor que desloca o motor primário desacoplando longitudinalmente a roda dentada do eixo de acionamento primário e acoplando a engrenagem de torque do transdutor que gira o eixo de acionamento e o bocal, enroscando portanto o guia de onda para dentro do transdutor.

[0165] A Figura 11 é um diagrama esquemático de um aspecto de um circuito elétrico 177 mostrado na Figura 4, adequado para acionar um transdutor ultrassônico 130, de acordo com um aspecto da presente invenção. O circuito elétrico 177 compreende um multiplexador analógico 180. O multiplexador analógico 180 multiplexa vários sinais dos canais a montante SCL-A/SDA-A, como ultrassônicos, de bateria e do circuito de controle de potência. Um sensor de corrente 182 é acoplado em série com a perna de retorno ou de aterramento do circuito de fonte de alimentação para medir a corrente fornecida pela fonte de alimentação. Um sensor de temperatura do transistor de efeito de campo (FET) 184 fornece a temperatura ambiente. Um temporizador de controle de modulação por largura de pulso (PWM) 188 gera automaticamente uma reinicialização do sistema se o programa principal deixar de atendê-lo periodicamente. É fornecida a reinicialização automática do circuito elétrico 177 quando este trava ou congela devido a uma falha de software ou hardware. Será entendido que o circuito elétrico 177 pode ser configurado como um circuito acionador de RF para acionar o transdutor ultrassônico 130 ou para acionar eletrodos de RF como o circuito elétrico 702 mostrado na Figura 34, por exemplo. Consequentemente, com referência agora à Figura 11, o circuito elétrico 177 pode ser usado para acionar tanto os transdutores ultrassônicos como os eletrodos de RF de forma intercambiável. Se acionados simultaneamente, circuitos de filtro podem ser fornecidos nos circuitos de primeiro estágio 5504 correspondentes para selecionar a forma de onda ultrassônica ou a forma de onda de RF. Tais técnicas de filtragem são descritas no pedido de patente US n° 15/265.293 de propriedade comum, intitulado TECHNIQUES FOR CIRCUIT TOPOLOGIES FOR COMBINED GENERATOR, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade.

[0166] Um circuito de acionamento 186 fornece saídas esquerda e direita de energia ultrassônica. Um sinal digital que representa a forma de onda de sinal é fornecido às entradas SCL-A/SDA-A do multiplexador analógico 180 a partir de um circuito de controle, como o circuito de controle 210 (Figura 14). Um conversor de digital para analógico 190 (DAC) converte a entrada digital em uma saída analógica para acionar um circuito PWM 192 acoplado a um oscilador 194. O circuito PWM 192 fornece um primeiro sinal a um primeiro circuito de acionamento de porta 196a acoplado a um primeiro estágio de saída de transistor 198a para acionar uma primeira saída de energia ultrassônica (esquerda). O circuito PWM 192 também fornece um segundo sinal a um segundo circuito de acionamento de porta 196b acoplado a um segundo estágio de saída de transistor 198b para acionar uma segunda saída de energia ultrassônica (direita). Um sensor de tensão 199 é acoplado entre os terminais de saída ultrassônicos esquerdo/direito para medir a tensão de saída. O circuito de acionamento 186, os primeiro e segundo circuitos de acionamento 196a, 196b e os primeiro e segundo estágios de saída de transistor 198a, 198b definem um circuito amplificador de primeiro estágio. Em funcionamento, o circuito de controle 210 (Figura 14) gera uma forma de onda digital 1800 (Figura 67) que emprega circuitos como circuitos de síntese digital direta (DDS) 1500, 1600 (Figuras 65 e 66). O DAC 190 recebe a forma de onda digital 1800 e converte-a em uma forma de onda analógica, que é recebida e amplificada pelo circuito amplificador de primeiro estágio.

[0167] A Figura 12 é um diagrama esquemático do transformador 166 acoplado ao circuito elétrico 177 mostrado na Figura 11, de acordo com um aspecto da presente invenção. Os terminais de entrada esquerda/direita ultrassônicos (enrolamento primário) do transformador 166 são eletricamente acoplados aos terminais de saída esquerda/direita ultrassônicos do circuito elétrico 177. O enrolamento secundário do transformador 166 é acoplado aos eletrodos positivo e negativo 174a, 174b. Os eletrodos positivo e negativo 174a, 174b do transformador 166 são acoplados ao terminal positivo 170a (pilha 1) e ao terminal negativo 170b (pilha 2) do transdutor ultrassônico 130 (Figura 4). Em um aspecto, o transformador 166 tem uma razão de voltas de n1:n2 de 1:50.

[0168] A Figura 13 é um diagrama esquemático do transformador 166 mostrado na Figura 12 acoplado a um circuito de teste 165, de acordo com um aspecto da presente invenção. O circuito de teste 165 é acoplado aos eletrodos positivo e negativo 174a, 174b. Uma chave 167 é colocada em série com uma carga de indutor/capacitor/resistor (LCR) que simula a carga de um transdutor ultrassônico.

[0169] A Figura 14 é um diagrama esquemático de um circuito de controle 210, de acordo com um aspecto da presente invenção. O circuito de controle 210 está situado dentro de um compartimento do conjunto de bateria 106. O conjunto de bateria 106 é a fonte de energia para uma variedade de fontes de alimentação locais 215. O circuito de controle compreende um processador principal 214 acoplado por meio de uma interface mestre 218 a vários circuitos a jusante por meio de saídas SCL-A/SDA-A, SCL-B/SDA-B, SCL-C/SDA-C, por exemplo. Em um aspecto, a interface mestre 218 é uma interface serial de propósito geral, como uma interface serial I2C. O processador principal 214 também é configurado para acionar as chaves 224 através da entrada/saída de uso geral 220 (GPIO), uma tela 226 (por exemplo, uma tela de LCD), e vários indicadores 228 através da GPIO 222. Um processador de vigilância 216 é fornecido para controlar o processador principal 214. Uma chave 230 é fornecida em série com a bateria 211 para ativar o circuito de controle 212 mediante a inserção do conjunto de baterias 106 no conjunto de manípulo 102 (Figuras 1 a 3).

[0170] Em um aspecto, o processador principal 214 é acoplado ao circuito elétrico 177 (Figuras 4 e 11) por meio de terminais de saída SCL-A/SDA-A. O processador principal 214 compreende uma memória para armazenar tabelas de sinais de acionamento digitalizados ou formas de onda que são transmitidas ao circuito elétrico 177 para acionar o transdutor ultrassônico 130 (Figuras 4 a 8), por exemplo. Em outros aspectos, o processador principal 214 pode gerar uma forma de onda digital e transmiti-la ao circuito elétrico 177 ou pode armazenar a forma de onda digital para transmissão posterior ao circuito elétrico 177. O processador principal 214 também pode fornecer acionamento de RF por meio de terminais de saída SCL-B/SDA-B e vários sensores (por exemplo, sensores de efeito Hall, sensores de fluido magnetorreológico (MRF), etc.) por meio de terminais de saída SCL-C/SDA-C. Em um aspecto, o processador principal 214 é configurado para detectar a presença de circuitos de acionamento ultrassônico e/ou circuito de acionamento de RF para permitir a funcionalidade adequada de software e interface de usuário.

[0171] Em um aspecto, o processador principal 214 pode ser um LM 4F230H5QR, disponível junto à Texas Instruments, por exemplo. Em ao menos um exemplo, o LM4F230H5QR da Texas Instruments é um núcleo processador ARM Cortex-M4F que compreende uma memória integrada do tipo flash de ciclo único de 256 KB, ou outra memória não volátil, de até 40 MHz, um buffer de pré-busca para otimizar o desempenho acima de 40 MHz, uma memória de acesso aleatório seriada de ciclo único de 32 KB (SRAM), memória de apenas leitura (ROM) interna carregada com o software StellarisWare®, memória de apenas leitura programável eletricamente apagável 2KB (EEPROM), um ou mais módulos de modulação de largura de pulso (PWM), uma ou mais entradas de codificador de quadratura (QED), um ou mais conversores de analógico para digital (ADC) de 12-bits com 12 canais de entrada analógica, dentre outros recursos que estão prontamente disponíveis no folheto de dados sobre o produto. Outros processadores podem ser facilmente substituídos e, consequentemente, a presente invenção não deve ser limitada neste contexto.

[0172] A Figura 15 mostra um diagrama de circuito de blocos simplificado ilustrando outro circuito elétrico 300 contido no interior de um instrumento cirúrgico ultrassônico modular 334, de acordo com um aspecto da presente invenção. O circuito elétrico 300 inclui um processador 302, um clock 330, uma memória 326, uma fonte de alimentação 304 (por exemplo, uma bateria), uma chave 306, como uma chave de alimentação para o transistor de efeito de campo de semicondutor de óxido metálico (MOSFET), um circuito de acionamento 308 (PLL), um transformador 310, um circuito de suavização de sinal 312 (também chamado de circuito compatível e pode ser, por exemplo, um circuito de tanque), um circuito de detecção 314, um transdutor 130 e um conjunto de eixo de acionamento 110 que compreende um guia de onda de transmissão ultrassônica que termina em uma lâmina ultrassônica 116, que pode ser aqui chamada simplesmente de guia de onda.

[0173] Um recurso da presente invenção que corta a dependência de energia de entrada de alta tensão (120 VCA) (uma característica dos dispositivos de corte ultrassônicos em geral) é a utilização de chaveamento de baixa tensão durante todo o processo de formação de ondas e a amplificação do sinal de acionamento apenas diretamente antes do estágio do transformador. Por essa razão, em um aspecto da presente invenção, a energia é derivada de apenas uma bateria, ou de um grupo de baterias, pequeno o suficiente para se encaixar no interior do conjunto de manípulo 102 (Figuras 1 a 3). A tecnologia de baterias do estado-da-arte fornece baterias potentes de alguns centímetros de altura e largura e alguns milímetros de profundidade. Pela combinação dos recursos da presente invenção para fornecer um dispositivo ultrassônico autônomo e autoenergizado, pode-se obter uma redução no custo de fabricação.

[0174] A saída da fonte de alimentação 304 é fornecida e alimenta o processador 302. O processador 302 recebe e emite sinais e, como será descrito abaixo, funciona de acordo com uma lógica personalizada ou de acordo com programas de computador que são executados pelo processador 302. O circuito elétrico 300 também pode incluir uma memória 326, de preferência, uma memória de acesso aleatório (RAM), que armazena instruções e dados legíveis por computador.

[0175] A saída da fonte de alimentação 304 também é direcionada para uma chave 306 que tem um ciclo de trabalho controlado pelo processador 302. Mediante controle pontual para a chave 306, o processador 302 é capaz de determinar a quantidade total de energia que é, por fim, aplicada ao transdutor 316. Em um aspecto, a chave 306 é um MOSFET, embora outras chaves e configurações de chaveamento também sejam adaptáveis. A saída da chave 306 é alimentada para um circuito de acionamento 308 que contém, por exemplo, uma fase que detecta o laço de bloqueio de fase (PLL) e/ou um filtro passa-baixa e/ou um oscilador controlado por tensão. A saída da chave 306 é amostrada pelo processador 302 para determinar a tensão e a corrente do sinal de saída (V IN e I IN, respectivamente). Esses valores são usados em uma arquitetura de retroinformação para ajustar a modulação da largura de pulso da chave 306. Por exemplo, o ciclo de trabalho da chave 306 pode variar de cerca de 20% a cerca de 80%, dependendo da saída desejada e real da chave 306.

[0176] O circuito de acionamento 308, que recebe o sinal da chave 306, inclui um circuito oscilatório que transforma a saída da chave 306 em um sinal elétrico que tem uma frequência ultrassônica, por exemplo, de 55 kHz (VCO). Conforme explicado acima, uma versão suavizada dessa forma de onda ultrassônica é, por fim, alimentada ao transdutor ultrassônico 130 para produzir uma onda senoidal ressonante ao longo do guia de onda de transmissão ultrassônica 145 (Figura 2).

[0177] Na saída do circuito de acionamento 308 está um transformador 310 que é capaz de intensificar o(s) sinal(is) de baixa tensão para uma tensão mais alta. Observa-se que a comutação a montante, antes do transformador 310, é realizada em tensões baixas (por exemplo, acionadas por bateria), algo que, até a presente data, não foi possível para dispositivos de corte e cauterização ultrassônicos. Isso se deve, pelo menos em parte, ao fato de que o dispositivo usa vantajosamente dispositivos de chaveamento MOSFET de baixa resistência. As chaves MOSFET de baixa resistência são vantajosas, já que produzem menos perdas de comutação e menos calor do que um dispositivo MOSFET tradicional e permitem a passagem da corrente mais alta. Portanto, o estágio de comutação (pré-transformador) pode ser caracterizado como de baixa tensão/alta corrente. Para assegurar a resistência mais baixa do (s) MOSFET (es) do amplificador, os MOSFET (s) são operados, por exemplo, a 10 V. Nesse caso, pode-se usar uma fonte de alimentação de 10 VDC separada para alimentar a porta MOSFET, o que garante que o MOSFET fique totalmente ligado e que uma resistência razoavelmente baixa seja obtida. Em um aspecto da presente invenção, o transformador 310 aumenta a tensão da bateria para uma raiz média quadrática (RMS) de 120 V. Os transformadores são conhecidos na técnica e, portanto, não são explicados aqui em detalhes.

[0178] Nas configurações de circuito descritas, a degradação do componente de circuito pode impactar negativamente o desempenho de circuito do circuito. Um fator que afeta diretamente o desempenho do componente é o calor. Os circuitos conhecidos geralmente monitoram as temperaturas de comutação (por exemplo, temperaturas do MOSFET). Entretanto, devido aos avanços tecnológicos em designs de MOSFET, e à correspondente redução do tamanho, as temperaturas do MOSFET já não são um indicador válido de cargas de circuito e calor. Por essa razão, de acordo com um aspecto da presente invenção, um circuito de detecção 314 detecta a temperatura do transformador 310. Essa detecção de temperatura é vantajosa já que o transformador 310 é operado em sua temperatura máxima ou muito próximo dela durante o uso do dispositivo. A temperatura adicional fará com que o material de núcleo, por exemplo, a ferrita, se decomponha, podendo ocorrer dano permanente. A presente invenção pode responder a uma temperatura máxima do transformador 310 mediante, por exemplo, a redução da potência de acionamento no transformador 310, sinalização do usuário, desligamento da energia, pulsação da energia ou outras respostas adequadas.

[0179] Em um aspecto da presente invenção, o processador 302 é acoplado de modo comunicativo ao atuador de extremidade 112, que é usado para colocar o material em contato físico com a lâmina ultrassônica 116, por exemplo, o mecanismo de aperto mostrado na Figura 1. São fornecidos sensores que medem, no atuador de extremidade 112, um valor de força de aperto (existente dentro de uma faixa conhecida) e, com base no valor de força de aperto recebido, o processador 302 varia a tensão de movimento VM. Como os valores de alta força combinados com uma taxa de movimento fixa podem resultar em altas temperaturas da lâmina, um sensor de temperatura 336 pode ser acoplado de modo comunicativo ao processador 302, onde o processador 302 é operável para receber e interpretar um sinal indicando uma temperatura atual da lâmina a partir do sensor de temperatura 336 e para determinar uma frequência alvo de movimento da lâmina, com base na temperatura recebida. Em outro aspecto, sensores de força como medidores de esforço ou sensores de pressão podem ser acoplados ao gatilho 108 para medir a força aplicada ao gatilho 108 pelo usuário. Em outro aspecto, sensores de força como medidores de esforço ou sensores de pressão podem ser acoplados ao interruptor 120, de modo que a intensidade de deslocamento corresponda à força aplicada pelo usuário ao interruptor 120.

[0180] De acordo com um aspecto da presente invenção, a porção de PLL do circuito de acionamento 308, que é acoplada ao processador 302, é capaz de determinar uma frequência do movimento do guia de onda e comunicar essa frequência ao processador 302. O processador 302 armazena esse valor de frequência na memória 326 quando o dispositivo é desligado. Ao ler o relógio 330, o processador 302 é capaz de determinar um tempo decorrido após o dispositivo ser desligado e recuperar a última frequência do movimento do guia de onda se o tempo decorrido for menor que um valor predeterminado. O dispositivo pode então começar na última frequência, que, supostamente, é a frequência ideal para a carga atual.

[0181] A Figura 16 mostra um conjunto de bateria 400 para uso com o instrumento cirúrgico 100, de acordo com um aspecto da presente invenção. O conjunto de bateria 400 compreende um compartimento 402 dimensionado e configurado para conter várias células de energia. As células de energia podem incluir baterias recarregáveis e não recarregáveis. Em um aspecto, o conjunto de bateria 400 inclui quatro baterias de íon de lítio não recarregáveis 404a, 404b, 404c, 404d e duas baterias recarregáveis de níquel-hidreto metálico (NIMH) 406a (a segunda bateria não é mostrada). O compartimento 402 compreende abas 408a, 408b para conectar de modo removível o conjunto de baterias 400 ao conjunto de manípulo 102 do instrumento cirúrgico 100 (Figuras 1 e 2).

[0182] A Figura 17 mostra um conjunto de baterias descartáveis 410 para uso com o instrumento cirúrgico 100, de acordo com um aspecto da presente invenção. Em um aspecto, o conjunto de baterias descartáveis 410 compreende um conjunto de bateria de célula primária para uso com um instrumento de energia avançado alimentado por bateria, como o instrumento cirúrgico 100 (Figuras 1 e 2), que compreende componentes eletrônicos compensadores com tensão adicional para compensar um afundamento de tensão no conjunto de baterias descartáveis 410 para evitar que a tensão de saída caia abaixo de um nível predeterminado durante a operação sob carga. O conjunto de baterias descartáveis 410 compreende um compartimento 412 dimensionado e configurado para conter várias células de energia. As células de energia podem incluir baterias recarregáveis e não recarregáveis. Em um aspecto, o conjunto de bateria descartável 410 inclui quatro baterias primárias de íon de lítio (íon de Li) não recarregáveis 414a, 414b, 414c, 414d e duas baterias recarregáveis de NiMH ou níquel-cádmio (NiCd) 416a e 416b. O compartimento 412 compreende um contato elétrico 418 para acoplar eletricamente o conjunto de baterias descartáveis 410 ao conjunto de manípulo 102 do instrumento cirúrgico 100. No exemplo ilustrado, o contato elétrico 418 compreende quatro contatos de metal. O conjunto de baterias descartáveis 410 inclui, também, circuitos elétricos 419, como o circuito de controle 210 (Figura 14) e/ou o circuito elétrico 300 (Figura 15). Os circuitos elétricos 419 são reforçados contra radiações.

[0183] Em um aspecto, o conjunto de baterias descartáveis 410 inclui baterias 414a-d, circuitos elétricos 419 e outros componentes que são resistentes à esterilização gama ou a outra radiação. Por exemplo, uma fonte de alimentação de modo chaveado 460 (Figura 22) ou uma fonte de alimentação linear 470 (Figura 24) e um circuito de carga opcional podem ser incorporados dentro do compartimento 412 do conjunto de baterias descartáveis 410 para reduzir o afundamento de tensão das baterias primárias de íon lítio 414a-d e para permitir que as baterias secundárias de NiMH 416a e 416b sejam usadas para reduzir o afundamento de tensão. Isto garante células com carga total no início de cada cirurgia que são fáceis de introduzir no campo estéril. Um conjunto de bateria do tipo duplo, incluindo baterias primárias de íon lítio 414a-d e baterias secundárias de NiMH 416a-b pode ser usado com células de energia dedicada 416a-b para controlar os componentes eletrônicos de células de energia dedicada 414a-d que operam os circuitos de controle do gerador e do motor. Em um aspecto, o sistema extrai energia das baterias envolvidas no acionamento dos circuitos eletrônicos caso as baterias envolvidas estejam com baixa carga. Em um aspecto, o sistema poderia incluir um sistema de diodo unidirecional que não permitiria que a corrente fluísse na direção oposta, por exemplo, a partir das baterias envolvidas no acionamento da energia e/ou dos circuitos de controle de motor para as baterias envolvidas no acionamento dos circuitos eletrônicos. Em um aspecto adicional, o sistema pode compreender um circuito de carga amigável aos raios gama e uma fonte de alimentação de modo de chaveamento com o uso de diodos e de componentes de tubo de vácuo que minimizariam o afundamento de tensão em um nível predeterminado. A fonte de alimentação de modo de chaveamento pode ser eliminada mediante a inclusão de uma tensão de afundamento mínima que é uma divisão das tensões de NiMH (por exemplo, três células NiMH). Em outro aspecto, um sistema modular pode ser produzido em que os componentes reforçados contra radiações estão localizados em um módulo, tornando este módulo esterilizável através de esterilização por radiação. Outros componentes não reforçados contra radiações são incluídos em outros componentes modulares e conexões são feitas entre os componentes modulares, de modo que os componentes operam juntos como se os componentes estivessem localizados juntos na mesma placa de circuito. Se apenas duas células das baterias secundárias de NiMH 416a-b forem desejadas, a fonte de alimentação de modo de chaveamento baseada em diodos e os tubos de vácuo permitem componentes eletrônicos esterilizáveis dentro das baterias primárias de íon lítio descartáveis 414a-d.

[0184] A Figura 18 mostra um conjunto de bateria reutilizável 420 para uso com o instrumento cirúrgico 100, de acordo com um aspecto da presente invenção. O conjunto de bateria reutilizável 420 compreende um compartimento 422 dimensionado e configurado para conter várias células de energia recarregáveis. As células de energia podem incluir baterias recarregáveis. Em um aspecto, o conjunto de baterias reutilizáveis 420 inclui cinco baterias recarregáveis NiMH laminadas 424a, 424b, 424c, 424d, 424e. O compartimento 422 compreende um contato elétrico 428 para acoplar eletricamente o conjunto de baterias reutilizáveis 420 ao conjunto de manípulo 102 do instrumento cirúrgico 100 (Figuras 1 e 2). No exemplo ilustrado, o contato elétrico 428 compreende seis contatos de metal. O conjunto de bateria reutilizável 420 inclui, também, até seis placas de circuito 429a, 429b, 429c, 429d, 429e, 429f que podem incluir circuitos elétricos como o circuito de controle 210 (Figura 14) e/ou o circuito elétrico 300 (Figura 15). Em um aspecto, o conjunto de baterias reutilizáveis 420 compreende transistores FET de acionamento e circuitos associados 429a-f no compartimento 422 para facilitar a troca sem necessidade de desligar o instrumento cirúrgico 100 (Figuras 1 e 2) para substituir o conjunto de baterias reutilizáveis 420 com fornecimento de energia.

[0185] O conjunto de baterias reutilizáveis 420 compreende uma chave de teste de bateria 426 e até três indicadores de LED 427a, 427b, 427c para determinar a saúde das baterias 424a-e no conjunto de baterias reutilizáveis 420. O primeiro indicador de LED 427a pode indicar baterias totalmente carregadas 424a-e que estão prontas para uso. O segundo indicador de LED 427b pode indicar que a bateria precisa ser recarregada. O terceiro indicador de LED 427c pode indicar que a bateria não está boa e precisa ser descartada. A indicação de saúde do conjunto de baterias reutilizáveis 420 permite que o usuário determine a saúde e os recursos específicos das baterias 424a-e antes de serem inseridas e usadas. Por exemplo, o estado de carga das células secundárias recarregáveis, a tensão de afundamento e a tensão da célula primária são verificadas pela ativação da chave de teste de bateria 426 que poderia medir esses valores em um estado de descarga ou com uma carga resistiva predefinida colocada no sistema. As tensões poderiam ter ao menos um, mas com mais preferência, três limiares para comparar as verificações de tensões resultantes. No caso do primeiro indicador 427a, é indicado se as baterias 424a-e são ou não adequadas para uso. Com três níveis, o conjunto de baterias reutilizáveis 420 poderia exibir carga total, carga mínima e algum estado de carga marginal, porém limitado. Esse monitor de saúde de bateria 424a-e seria útil para o conjunto de baterias descartáveis 410 (Figura 17) ou para o conjunto de baterias reutilizáveis 420. No caso do conjunto de baterias descartáveis 410, ele é um indicador de bateria pronta para uso/danificada. No caso do conjunto de baterias reutilizáveis 420 ele poderia indicar a vida útil restante, a capacidade de recarga, e até mesmo a idade da bateria antes da falha, além da condição de bateria estar pronta ou não para uso.

[0186] A Figura 19 é uma vista em perspectiva elevada de um conjunto de baterias removíveis 430 com as duas metades da carcaça do compartimento removidas para expor as células de bateria acopladas às placas de circuito múltiplas que são acopladas ao terminal de bateria multiuso, de acordo com um aspecto da presente invenção. Adicionalmente, um número maior ou menor que três placas de circuito é possível para proporcionar funcionalidade expandida ou limitada. Conforme mostrado na Figura 19, as placas de circuito múltiplas 432, 434, 436 podem ser posicionadas em uma arquitetura empilhada, que proporciona inúmeras vantagens. Por exemplo, devido ao menor tamanho de layout, as placas de circuito têm uma área de ocupação reduzida no interior do conjunto de bateria removível 430, permitindo assim uma bateria menor. Além disso, nesta configuração, é possível isolar facilmente placas de alimentação de placas digitais para evitar que qualquer ruído proveniente das placas de alimentação cause danos às placas digitais. Além disso, a configuração empilhada permite recursos de conexão direta entre as placas, reduzindo assim a presença de fios. Além disso, as placas de circuito podem ser configuradas como parte de um circuito rígido-flexível-rígido, permitindo que as partes rígidas sejam "espalhadas" em uma área volumétrica menor.

[0187] De acordo com aspectos da presente invenção, a placa de circuito 432, 434, 436 fornece uma função específica. Por exemplo, uma placa de circuito 432 pode fornecer os componentes para executar o circuito de proteção da bateria. De modo similar, uma outra placa de circuito 434 pode fornecer os componentes para executar o controlador da bateria. Uma outra placa de circuito 436 pode, por exemplo, fornecer componentes de controlador buck de alta potência. Finalmente, o circuito de proteção da bateria pode fornecer trajetórias de conexão para acoplar as células de bateria 438a-n. Ao colocar as placas de circuito em uma configuração empilhada e separar as placas de acordo com suas respectivas funções, as placas podem ser estrategicamente colocadas em uma ordem específica para um melhor manuseio de seu ruído individual e geração de calor. Por exemplo, a placa de circuito dotada dos componentes do controlador buck de alta potência produz a maior parte do calor e, portanto, pode ser isolada das outras placas e colocada no centro da pilha. Dessa maneira, o calor pode ser mantido longe da superfície externa do dispositivo no esforço de evitar que o calor seja experimentado pelo médico ou operador do dispositivo. Além disso, os aterramentos da placa de bateria podem ser configurados em uma topologia em estrela com o centro localizado na placa do controlador buck para reduzir o ruído criado pelos circuitos de aterramento.

[0188] As placas de circuito estrategicamente empilhadas, a trajetória de baixa condutividade térmica das placas de circuito para o conjunto terminal de bateria multiuso e um circuito flexível 3516 são recursos que ajudam a impedir que o calor alcance a superfície externa do dispositivo. As células de bateria e os componentes buck são termicamente conectados a um circuito flexível dentro do conjunto de manípulo 102 (Figuras 1 e 2) de modo que o calor gerado pelas células e componentes buck penetrem em uma porção distante da mão do médico. O circuito flexível apresenta uma massa térmica relativamente alta, devido à sua ampla área de exposição e às características de condução vantajosas do cobre, que redireciona, absorve e/ou dissipa o calor através de uma área mais ampla, diminuindo assim a concentração de calor e limitando as temperaturas elevadas na superfície externa do dispositivo. Outras técnicas também podem ser implementadas, incluindo, mas não se limitando a, poços, dissipadores ou isoladores de calor maiores, uma tampa de conector de metal e teor de cobre mais pesado no circuito flexível ou no conjunto de manípulo 102 do dispositivo.

[0189] Uma outra vantagem do conjunto de baterias removíveis 430 é obtida quando baterias de íons de Li são usadas. Conforme anteriormente declarado, as baterias de íon lítio não devem ser carregadas em uma configuração paralela de múltiplas células. Isso se deve ao fato de que, à medida que a tensão aumenta em uma célula específica, ela começa a aceitar uma carga adicional mais rápida que as outras células de baixa tensão. Portanto, as células são monitoradas de modo que uma carga para aquela célula pode ser controlada individualmente. Quando uma bateria de íon lítio é formada a partir de um grupo de células 438a-n, é necessário um grande número de fios estendendo-se a partir do exterior do dispositivo até as baterias 438a-n (ao menos um fio adicional para cada célula de bateria além do primeiro). Com um conjunto de bateria removível 430, uma célula de bateria 438a-n pode, em um aspecto, ter seu próprio conjunto de contatos exposto e, quando o conjunto de baterias removíveis 430 não está presente no interior do conjunto de manípulo 102 (Figuras 1 e 2), um conjunto de contatos pode ser acoplado a um conjunto de contatos correspondente em um dispositivo de carregamento de bateria externo não estéril. Em outro aspecto, uma célula de bateria 438a-n pode ser eletricamente conectada ao circuito de proteção da bateria para permitir que o circuito de proteção da bateria controle e regule a recarga de uma célula 438a-n. O conjunto de baterias removíveis 430 é fornecido com o circuito para evitar o uso do conjunto de baterias removíveis 430 após uma vida útil esperada. Essa vida útil não é ditada apenas pelas células, mas também pelas superfícies externas, incluindo o invólucro ou carcaça da bateria e o conjunto de contato superior. Tal circuito será explicado em maiores detalhes abaixo e inclui, por exemplo, uma contagem de uso, uma contagem de recarga e um tempo absoluto de contagem de fabricação.

[0190] A Figura 19 mostra, também, um conjunto terminal de bateria multiuso 433, que é uma interface que acopla eletricamente os componentes dentro do conjunto de baterias removíveis 430 a uma interface elétrica do conjunto de manípulo 102 (Figuras 1 e 2). É através do conjunto de manípulo 102 que o conjunto de baterias removíveis 430 é capaz de se acoplar eletricamente (e mecanicamente) ao conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 104 (Figura 4). Conforme explicado acima, o conjunto de bateria removível 430, através do conjunto terminal de bateria multiuso 433, fornece energia ao instrumento cirúrgico 100 (Figuras 1 e 2) e proporciona outras funcionalidades aqui descritas. O conjunto terminal de bateria multiuso 433 inclui uma pluralidade de suportes de contato 435a-n capaz de conectar eletricamente e de modo separado um terminal dentro do conjunto de baterias removíveis 430 a um outro terminal fornecido por uma baia de acoplamento do conjunto de manípulo 102. Um exemplo de tais conexões elétricas acopladas à pluralidade de suportes de contato 435a-n como trajetórias de potência e sinal de comunicação. No aspecto do conjunto terminal de bateria multiuso 433, dezesseis suportes de contato diferentes 435a-n são mostrados. Este número é meramente ilustrativo. Em um aspecto, um lado interno do conjunto terminal de bateria 433 tem uma cavidade formada no suporte do terminal moldado que pode ser preenchida com materiais de preenchimento para criar uma vedação hermética para gás. Os suportes de contato 435a-n são moldados com sobreposição na tampa e se estendem através da cavidade de preenchimento no interior da bateria 430. Aqui, um circuito flexível pode ser usado para reorganizar o arranjo de pinos e fornecer uma conexão elétrica às placas de circuito. Em um exemplo, uma matriz de 4 x 4 é convertida em uma matriz de 2 x 8. Em um exemplo, o conjunto terminal de bateria multiuso 433, uma pluralidade de suportes de contato 435a-n do conjunto terminal de bateria multiuso 2804 incluem uma pluralidade correspondente de pinos de contato internos 437a-n. Um pino de contato 437a fornece um acoplamento elétrico direto a um correspondente dos blocos de contato 435a.

[0191] A Figura 20 ilustra um circuito de teste de bateria 440, de acordo com um aspecto da presente invenção. O circuito de teste de bateria 440 inclui a chave de teste da bateria 426, conforme descrito na Figura 18. A chave de teste de bateria 426 é uma chave que engata uma carga fictícia de LCR que simula um transdutor ou componentes eletrônicos do conjunto de eixo de acionamento. Conforme descrito na Figura 18, circuitos indicadores adicionais podem ser acoplados ao circuito de teste de bateria 440 para fornecer uma indicação adequada da capacidade das baterias no conjunto de baterias reutilizáveis 420. O circuito de teste de bateria 440 ilustrado pode ser empregado em qualquer um dos conjuntos de baterias 400, 410, 420, 430 descritos em conexão com as Figuras 16 a 19, respectivamente.

[0192] A Figura 21 ilustra um circuito de fonte de alimentação suplementar 450 para manter uma tensão de saída mínima, de acordo com um aspecto da presente invenção. O circuito de fonte de alimentação suplementar 450 pode ser incluído em qualquer um dos conjuntos de baterias 400, 410, 420, 430 descritos em conexão com as Figuras 16 a 19. O circuito de fonte de alimentação suplementar 450 evita o afundamento da tensão de saída Vo sob condições de alta carga. O circuito de fonte de alimentação suplementar 450 inclui um conjunto de quatro baterias primárias 452a-b, 452c-d (até n baterias podem ser usadas) que são ativadas quando a chave 453 fecha mediante a inserção do conjunto de baterias 400, 410, 420, 430 no conjunto de manípulo 102 do instrumento cirúrgico 100 (Figuras 1 e 2). As baterias primárias 452a-d podem ser baterias de íon lítio, como as baterias de íon lítio CR123A. Sob carga, as baterias primárias 452a-d fornecem a tensão de saída Vo enquanto a bateria secundária recarregável 454 é carregada pelo carregador de bateria 455. Em um aspecto, a bateria secundária recarregável 454 em uma bateria NiMH e o carregador de bateria 455 é um carregador de NiMH adequado. Quando a tensão de saída Vo afunda ou cai devido a condições de alta carga, a tensão Vx opera a fonte de alimentação de modo de chaveamento 456 para restabelecer a tensão de saída Vo mediante o fornecimento da corrente adicional à carga. O diodo 458 é fornecido para evitar que a corrente flua para a saída da fonte de alimentação de modo de chaveamento 456. Consequentemente, a tensão de saída Vb da fonte de alimentação de modo de chaveamento 456 precisa exceder a queda de tensão através do diodo 458 (~0,7 V) antes que a corrente suplementar possa fluir para dentro da carga. Opcionalmente, uma chave de teste de bateria 459 e um resistor de teste RTest podem ser fornecidos para testar o circuito de fonte de alimentação suplementar 450 sob condições de carga. Em particular, em vista da Figura 21, os conjuntos de baterias 400, 410, 420, 430 podem compreender um circuito de teste 457a que compreende uma chave 457b e um resistor 457c, de modo que quando a chave 457b é fechada (por exemplo, através do botão de teste 426), o resistor 457c testa se as baterias primárias 452a-d são capazes de fornecer a tensão de saída Vo. De outro modo, o resistor 457 testa se a bateria secundária 454, através da operação da fonte de alimentação de modo de chaveamento 456, é capaz de fornecer um Vb, de modo que a corrente suplementar que passa através do diodo 458 restabeleça a tensão de saída Vo.

[0193] A Figura 22 ilustra um circuito de fonte de alimentação de modo de chaveamento 460 para fornecer energia ao instrumento cirúrgico 100, de acordo com um aspecto da presente invenção. O circuito de fonte de alimentação de modo de chaveamento 460 pode ser disposto no interior de qualquer um dos conjuntos de baterias 400, 410, 430 descritos em conexão com as Figuras 16, 17 e 19, respectivamente. No exemplo ilustrado, o circuito de fonte de alimentação de modo de chaveamento 460 compreende baterias primárias de célula de lítio 429a-d onde a tensão de saída positiva (+) é acoplada a um terminal de entrada VIN de um regulador de chaveamento 464. Será entendido que qualquer número adequado de células primárias pode ser empregado. O circuito de fonte de alimentação de modo de chaveamento 460 inclui uma chave ON/OFF remota. A entrada VIN do regulador de chaveamento 464 inclui, também, um filtro de entrada representado pelo capacitor Ci. A saída VOUT do regulador de chaveamento 464 é acoplada a um indutor L e a um filtro de saída representado pelo capacitor Co. Um diodo de captura D está disposto entre VOUT e o terra. Um sinal de retroinformação é fornecido a partir do filtro de saída Co para a entrada FB do regulador de chaveamento 464. Um resistor de carga RL representa uma carga. Em um aspecto, a carga mínima é de cerca de 200 mA. Em um aspecto, a tensão de saída VOUT é de 3,3 VDC em 800 mA.

[0194] A Figura 23 ilustra uma versão distinta do regulador de chaveamento 464 mostrado na Figura 22 para fornecer energia ao instrumento cirúrgico 100, de acordo com um aspecto da presente invenção. O regulador de chaveamento 464 recebe a tensão de entrada de um conjunto de baterias 400, 410, 420, 430 no terminal VIN. O sinal na entrada ON/OFF habilita ou desabilita a operação do regulador de chaveamento 464 mediante controle do estado da chave 471. Um sinal de retroinformação é recebido da carga na entrada FB onde é dividido por um circuito divisor de tensão 463. A tensão do divisor de tensão 463 é aplicada à entrada positiva de um amplificador de ganho fixo 465. A entrada negativa do amplificador de ganho fixo 465 é acoplada a um diodo de referência de banda proibida 469 (por exemplo, 1,23 V). A saída amplificada do amplificador de ganho fixo 465 é aplicada à entrada positiva de um comparador 466. A entrada negativa do comparador 466 recebe uma entrada de oscilador 467 de 50 kHz. A saída do comparador 466 é aplicada a um acionador 468 que aciona o transistor de saída 461. O transistor de saída 461 fornece tensão e corrente à carga através do terminal VOUT.

[0195] A Figura 24 ilustra um circuito de fonte de alimentação linear 470 para fornecer energia ao instrumento cirúrgico 100, de acordo com um aspecto da presente invenção. O circuito de fonte de alimentação linear 470 pode estar disposto dentro de qualquer uma das montagens de baterias 400, 410, 420, 430 descritas em conexão com as Figuras 16, 17, 18 e 19, respectivamente. No exemplo ilustrado, o circuito de fonte de alimentação linear 470 compreende baterias de célula primária de íon lítio 462a-d, onde a tensão de saída positiva (+) é acoplada ao terminal VIN do transistor 472. A saída do transístor 472 fornece a corrente e a tensão à carga através do terminal VOUT do circuito de fonte de alimentação linear 470. Um filtro de entrada Ci é fornecido no lado de entrada e um filtro de saída Co é fornecido em um lado de saída. Um diodo Zener DZ aplica uma tensão regulada à base do transistor 472. Um resistor de polarização polariza o diodo Zener DZ e o transistor 472.

[0196] A Figura 25 é uma vista explodida em elevação do instrumento cirúrgico ultrassônico modular portátil 480 que mostra a metade da carcaça esquerda removida de um conjunto de manípulo 482 expondo um identificador de dispositivo acoplado de modo comunicativo ao conjunto de terminal de cabo multiuso, de acordo com um aspecto da presente invenção. Em aspectos adicionais da presente invenção, uma bateria inteligente é usada para alimentar o instrumento cirúrgico ultrassônico modular portátil 480. Entretanto, a bateria inteligente não se limita ao instrumento cirúrgico ultrassônico modular portátil 480 e, como será explicado, pode ser usada em uma variedade de dispositivos, que podem ou não ter requisitos de potência (por exemplo, corrente e tensão) que variam entre si. O conjunto de bateria inteligente 486, de acordo com um aspecto da presente invenção, é vantajosamente capaz de identificar o dispositivo específico ao qual ele está acoplado eletricamente. Isso é feito através de métodos de identificação criptografada ou não criptografada. Por exemplo, um conjunto de bateria inteligente 486 pode ter uma porção de conexão, como a porção de conexão 488. O conjunto de manípulo 482 também pode ser dotado de um identificador de dispositivo acoplado de modo comunicativo ao conjunto de terminal de cabo multiuso 491 e operável para se comunicar com ao menos uma informação sobre o conjunto de manípulo 482. Essa informação pode se referir ao número de vezes que o conjunto de manípulo 482 foi usado, o número de vezes que um conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 484 (presentemente desconectado do conjunto de manípulo 482) foi usado, o número de vezes que um conjunto de eixo de acionamento de guia de onda 490 (presentemente conectado ao conjunto de manípulo 482) foi usado, o tipo de conjunto de eixo de acionamento de guia de onda 490 que está presentemente conectado ao conjunto de manípulo 482, o tipo ou identidade do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 484 que está presentemente conectado ao conjunto de manípulo 482 e/ou muitas outras características. Quando o conjunto de bateria inteligente 486 é inserido no conjunto de manípulo 482, a porção de conexão 488 dentro do conjunto de bateria inteligente 486 faz contato de comunicação com o identificador de dispositivo do conjunto de manípulo 482. O conjunto de manípulo 482, através de hardware, software ou uma combinação dos mesmos, é capaz de transmitir informações ao conjunto de bateria inteligente 486 (seja por autoiniciação ou em resposta a uma solicitação do conjunto de bateria inteligente 486). Esse identificador comunicado é recebido pela porção de conexão 488 do conjunto de bateria inteligente 486. Em um aspecto, uma vez que o conjunto de bateria inteligente 486 recebe as informações, a porção de comunicação é operável para controlar a saída do conjunto de bateria inteligente 486 de modo a cumprir os requisitos de energia específicos do dispositivo.

[0197] Em um aspecto, a porção de comunicação inclui um processador 493 e uma memória 497, que pode ser um componente único ou separado. O processador 493, em combinação com a memória, é capaz de proporcionar gerenciamento de energia inteligente para o instrumento cirúrgico ultrassônico modular portátil 480. Este aspecto é particularmente vantajoso porque um dispositivo ultrassônico, como o instrumento cirúrgico ultrassônico modular portátil 480, tem um requisito de energia (frequência, corrente e tensão) que pode ser exclusivo para o instrumento cirúrgico ultrassônico modular portátil 480. De fato, o instrumento cirúrgico ultrassônico modular portátil 480 pode ter um requisito de energia específico ou limitação para uma dimensão ou tipo de tubo externo 494 e um segundo requisito de energia diferente para um segundo tipo de guia de onda que tem uma dimensão, formato e/ou configuração diferente.

[0198] Um conjunto de bateria inteligente 486, de acordo com um aspecto da presente invenção, permite, portanto, que um conjunto de bateria seja usado entre vários instrumentos cirúrgicos. Como o conjunto de bateria inteligente 486 é capaz de identificar a que dispositivo ele está ligado e de alterar consequentemente sua saída, os operadores de vários instrumentos cirúrgicos diferentes que usam o conjunto de bateria inteligente 486 não precisam mais se preocupar sobre qual fonte de energia estão tentando instalar dentro do dispositivo eletrônico em uso. Isso é particularmente vantajoso em um ambiente operacional onde um conjunto de bateria precisa ser substituído ou trocado por outro instrumento cirúrgico no meio de um procedimento cirúrgico complexo.

[0199] Em outro aspecto da presente invenção, o conjunto de bateria inteligente 486 armazena em uma memória 497 um registro toda vez que um dispositivo específico é usado. Esse registro pode ser útil para avaliar o término da vida útil ou permitida de um dispositivo. Por exemplo, após um dispositivo ser usado 20 vezes, essas baterias no conjunto de bateria inteligente 486 conectado ao dispositivo se recusarão a fornecer energia ao mesmo, porque o dispositivo é definido como um instrumento cirúrgico "não mais confiável". A confiabilidade é determinada com base em vários fatores. Um dos fatores pode ser o desgaste, que pode ser avaliado de várias formas, incluindo o número de vezes que o dispositivo foi usado ou ativado. Após um certo número de usos, as peças do dispositivo podem sofrer desgaste e podem ser excedidas as tolerâncias entre as peças. Por exemplo, o conjunto de bateria inteligente 486 pode detectar o número de apertos de botão recebidos pelo conjunto de manípulo 482 e pode determinar quando um número máximo de apertos de botão foi atingido ou excedido. O conjunto de bateria inteligente 486 também pode monitorar uma impedância do mecanismo de botão que pode mudar, por exemplo, se o cabo for contaminado, por exemplo, com solução salina.

[0200] Esse desgaste pode levar a uma falha inaceitável durante um procedimento. Em alguns aspectos, o conjunto de bateria inteligente 486 pode reconhecer quais partes são combinadas em um dispositivo e mesmo quantas vezes uma peça foi usada. Por exemplo, se o conjunto de bateria inteligente 486 for uma bateria inteligente de acordo com a presente invenção, ele pode identificar o conjunto de manípulo 482, o conjunto de eixo de acionamento de guia de onda 490, bem como o conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 484, bem antes do usuário tentar usar o dispositivo composto. A memória 497 dentro do conjunto de bateria inteligente 486 pode, por exemplo, registrar um momento em que o conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 484 é operado, e como, quando, e durante quanto tempo ele é operado. Se o conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 484 tiver um identificador individual, o conjunto de bateria inteligente 486 pode rastrear os usos do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 484 e recusar o fornecimento de energia ao conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 484 quando o conjunto de manípulo 482 ou o conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 484 exceder seu número máximo de utilizações. O conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 484, o conjunto de manípulo 482, o conjunto de eixo de acionamento de guia de onda 490 ou outros componentes podem incluir um chip de memória que também registra essas informações. Dessa maneira, qualquer número de baterias inteligentes no conjunto de bateria inteligente 486 pode ser usado com qualquer número de conjuntos de gerador/transdutor ultrassônico 484, grampeadores, cauterizadores de vasos, etc. e ser ainda capaz de determinar o número total de usos, ou o tempo total de uso (através do uso do relógio), ou o número total de atuações, etc. do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 484, do grampeador, do cauterizador de vasos, etc. ou os ciclos de carga ou descarga. A funcionalidade inteligente pode residir fora do conjunto de bateria 486 e pode residir no conjunto de manípulo 482, no conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 484 e/ou no conjunto de eixo de acionamento 490, por exemplo.

[0201] Ao contar os usos do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 484, para o término inteligente da vida útil do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 484, o instrumento cirúrgico distingue com precisão entre o término de um uso real do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 484 em um procedimento cirúrgico e um lapso momentâneo na atuação do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 484 devido, por exemplo, a uma alteração da bateria ou a um atraso temporário no procedimento cirúrgico. Portanto, como uma alternativa para simplificar a contagem do número de ativações do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 484, um circuito de relógio em tempo real (RTC) pode ser implementado para controlar a quantidade de tempo que o conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 484 fica, de fato, desligado. A partir do período de tempo medido, pode- se determinar através da lógica adequada se o desligamento foi significativo o bastante para ser considerado o término de um uso real ou se o período de desligamento foi muito curto para ser considerado como término de um uso. Dessa forma, em algumas aplicações, esse método pode ser uma determinação mais precisa da vida útil do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 484 do que um simples algoritmo "baseado em ativações", que, por exemplo, pode possibilitar que dez "ativações" ocorram em um procedimento cirúrgico e, portanto, dez ativações devem indicar que o contador é incrementado em um. Em geral, esse tipo e sistema de cronometragem interna evitarão o uso incorreto do dispositivo que é projetado para iludir um simples algoritmo "baseado em ativações" e impedirá o registro incorreto de um uso completo nos casos em que houve apenas um simples desacoplamento do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 484 ou do conjunto de bateria inteligente 486 que foi necessário por razões legítimas.

[0202] Embora os conjuntos de transdutor/gerador ultrassônico 484 do instrumento cirúrgico 480 sejam reutilizáveis, em um aspecto, um número finito de usos pode ser definido porque o instrumento cirúrgico 480 é submetido a condições severas durante a limpeza e esterilização. Mais especificamente, o conjunto de bateria é configurado para ser esterilizado. Independentemente do material empregado para as superfícies externas, há uma vida útil esperada limitada para os materiais reais usados. Essa vida útil é determinada por várias características que poderiam incluir, por exemplo, a quantidade de vezes que o conjunto foi realmente esterilizado, o tempo decorrido desde a fabricação do conjunto e o número de vezes que o conjunto foi recarregado, para citar alguns. Também, a vida útil das próprias células da bateria é limitada. O software da presente invenção incorpora algoritmos da invenção que verificam o número de usos do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 484 e do conjunto de bateria inteligente 486 e desativa o dispositivo quando este número de usos foi alcançado ou excedido. A análise da parte externa do conjunto de bateria em cada um dos possíveis métodos de esterilização pode ser realizada. Com base no procedimento de esterilização mais severo, um número máximo de esterilizações permitidas pode ser definido e esse número pode ser armazenado em uma memória do conjunto de bateria inteligente 486. Se for presumido que um carregador é não estéril e que o conjunto de bateria inteligente 486 deve ser usado depois de ser carregado, então a contagem de carga pode ser definida como sendo igual ao número de esterilizações encontradas por aquela embalagem específica.

[0203] Em um aspecto, o hardware no conjunto de baterias pode ser desabilitado para minimizar ou eliminar preocupações de segurança devido à drenagem contínua das células de bateria após o conjunto ter sido desabilitado pelo software. Pode haver uma situação em que o hardware interno da bateria seja incapaz de desativar a bateria sob certas condições de baixa tensão. Em tal situação, em um aspecto, o carregador pode ser usado para "matar" a bateria. Devido ao fato de que o microcontrolador de bateria está desligado enquanto a bateria está em seu carregador, um barramento de gerenciamento de sistema (SMB) não volátil (SMB) baseado em memória de apenas leitura programável eletricamente apagável (EEPROM) pode ser usado para trocar informações entre o microcontrolador da bateria e o carregador. Dessa forma, uma EEPROM serial pode ser usada para armazenar informações que podem ser escritas e lidas mesmo quando o microcontrolador de bateria está desligado, o que é muito benéfico quando se tenta trocar informações com o carregador ou outros dispositivos periféricos. Esse exemplo de EEPROM pode ser configurado para conter registros de memória suficientes para armazenar ao menos (a) um limite de contagem de uso quando então a bateria deve ser desabilitada (contagem de uso da bateria), (b) o número de procedimentos aos quais a bateria foi submetida (contagem de procedimento de bateria) e/ou (c) o número de cargas que a bateria recebeu (contagem de carga), para citar alguns. Algumas das informações armazenadas na EEPROM, como o registro de contagem de uso e o registro de contagem de carga, são armazenadas em seções protegidas contra gravação da EEPROM para evitar que os usuários alterem as informações. Em um aspecto, o uso e os contadores são armazenados com registradores menores de bit invertido para detectar corrupção de dados.

[0204] Qualquer tensão residual nas linhas de SMBus pode danificar o microcontrolador e corromper o sinal SMBus. Portanto, para assegurar que as linhas de SMBus do controlador de bateria 703 não portem uma tensão enquanto o microcontrolador está desligado, são fornecidos relés entre as linhas de SMBus externas e a placa do microcontrolador de bateria.

[0205] Durante o carregamento do conjunto de bateria inteligente 486, uma condição de "fim de carga" das baterias no conjunto de bateria inteligente 486 é determinada quando, por exemplo, a corrente que flui para a bateria cai abaixo de um dado limiar de modo decrescente quando um esquema de carga de corrente constante/tensão constante é empregado. Para detectar com precisão essa condição de "fim de carga", o microcontrolador de bateria e as placas buck são desligados e desativados durante o carregamento da bateria para reduzir qualquer drenagem de corrente que possa ser causada pelas placas e que possa interferir com a detecção de corrente decrescente. Adicionalmente, o microcontrolador e as placas buck são desligados durante o carregamento para evitar qualquer corrupção resultante do sinal SMBus.

[0206] Em relação ao carregador, em um aspecto, o conjunto de bateria inteligente 486 é impedido de ser inserido no carregador de qualquer maneira diferente da posição de inserção correta. Consequentemente, o exterior do conjunto de bateria inteligente 486 é dotado de recursos de retenção do carregador. Um recipiente para manter o conjunto de bateria inteligente 486 firmemente no carregador é configurado com uma geometria afunilada compatível com o contorno para evitar a inserção acidental do conjunto de bateria inteligente 486 de qualquer maneira diferente da correta (pretendida). Considera-se, ainda, que a presença do conjunto de bateria inteligente 486 pode ser detectável pelo próprio carregador. Por exemplo, o carregador pode ser configurado para detectar a presença da transmissão de SMBus a partir do circuito de proteção da bateria, bem como dos resistores que estão localizados na placa de proteção. Nesse caso, o carregador seria ativado para controlar a tensão que é exposta nos pinos do carregador até que o conjunto de bateria inteligente 486 esteja corretamente assentado ou posicionado no lugar no carregador. Isso porque uma tensão exposta nos pinos do carregador representaria um perigo e um risco de curto-circuito elétrico nos pinos, fazendo o carregador iniciar um carregamento inadvertido.

[0207] Em alguns aspectos, o conjunto de bateria inteligente 486 pode se comunicar com o usuário através de retroinformação auditiva e/ou visual. Por exemplo, o conjunto de bateria inteligente 486 pode fazer com que os LEDs emitam luz de uma forma predefinida. Nesse caso, embora o microcontrolador no conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 484 controle os LEDs, o microcontrolador recebe instruções a serem executadas diretamente a partir do conjunto de bateria inteligente 486.

[0208] Em ainda um outro aspecto da presente invenção, o microcontrolador no conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 484, quando não está em uso por um período de tempo predeterminado, entra em modo suspenso. Vantajosamente, quando no modo suspenso, a velocidade do relógio do microcontrolador é reduzida, cortando significativamente a drenagem de corrente. Parte da corrente continua a ser consumida porque o processador continua fazendo "ping" aguardando para detectar uma entrada. Vantajosamente, quando o microcontrolador está neste modo suspenso de economia de energia, o microcontrolador e o controlador de bateria podem controlar diretamente os LEDs. Por exemplo, um circuito decodificador poderia ser construído no conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 484 e ser conectado às linhas de comunicação de modo que os LEDs possam ser controlados de forma independente pelo processador 493 enquanto o microcontrolador do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 484 está "desligado" ou em um "modo suspenso". Esse é um recurso de economia de energia que elimina a necessidade de ativar o microcontrolador no conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 484. A energia é conservada permitindo que o gerador seja desligado enquanto ainda é capaz de controlar ativamente os indicadores de interface de usuário.

[0209] Um outro aspecto retarda um ou mais dos microcontroladores para economizar energia quando não está em uso. Por exemplo, as frequências de relógio de ambos os microcontroladores podem ser reduzidas para economizar energia. Para manter a operação sincronizada, os microcontroladores coordenam a alteração de suas respectivas frequências de relógio para que tanto a redução como, então, o aumento posterior na frequência ocorram aproximadamente ao mesmo tempo quando houver necessidade de operação em velocidade total. Por exemplo, ao entrar no modo ocioso, as frequências de relógio são diminuídas e, ao sair do modo ocioso, as frequências são aumentadas.

[0210] Em um aspecto adicional, o conjunto de bateria inteligente 486 é capaz de determinar a quantidade restante de energia utilizável dentro de suas células e é programado para operar apenas o instrumento cirúrgico ao qual ele está fixado, se ele determinar que há energia de bateria restante suficiente para operar o dispositivo de maneira previsível durante o procedimento previsto. Por exemplo, o conjunto de bateria inteligente 486 é capaz de permanecer em um estado não operacional se não houver energia suficiente dentro das células para operar o instrumento cirúrgico durante 20 segundos. De acordo com um aspecto, o conjunto de bateria inteligente 486 determina a quantidade de energia restante dentro das células no final de sua função anterior mais recente, por exemplo, um corte cirúrgico. Nesse aspecto, portanto, o conjunto de bateria inteligente 486 não permitiria que uma função subsequente fosse executada se, por exemplo, durante aquele procedimento, ele determinasse que as células não têm energia suficiente. Alternativamente, se o conjunto de bateria inteligente 486 determinar que há energia suficiente para um procedimento subsequente e ficar abaixo desse limiar durante o procedimento, ele não interromperá o procedimento em curso e, em vez disso, permitirá que ele termine e, consequentemente, impedirá que procedimentos adicionais ocorram.

[0211] O exposto a seguir explica uma vantagem de maximizar o uso do dispositivo com o conjunto de bateria inteligente 486 da presente invenção. Neste exemplo, um conjunto de dispositivos diferentes tem guias de onda de transmissão ultrassônica diferentes. Por definição, os guias de onda poderiam ter um respectivo limite máximo de potência permitido que, quando excedido, sobrecarregaria o guia de onda e, por fim, causaria sua ruptura. Um guia de onda do conjunto de guias de onda terá, naturalmente, a menor tolerância máxima de potência. Como as baterias da técnica anterior não possuem gerenciamento inteligente de energia de bateria, a saída de baterias da técnica anterior precisa ser limitada por um valor da menor entrada de energia máxima permitida para o menor/mais delgado/mais fraco guia de onda no conjunto que é previsto para uso com o dispositivo/bateria. Isso seria verdadeiro mesmo que guias de onda maiores e mais espessas pudessem ser posteriormente ligadas a esse cabo e, por definição, permitir que uma força maior seja aplicada. Esta limitação também é verdadeira para a potência máxima da bateria. Por exemplo, se uma bateria é projetada para ser usada em múltiplos dispositivos, sua potência de saída máxima será limitada à menor classificação de potência máxima de qualquer um dos dispositivos nos quais ela deve ser usada. Com tal configuração, um ou mais dispositivos ou configurações de dispositivo não seriam capazes de maximizar o uso da bateria, pois a bateria não conhece os limites específicos do dispositivo específico.

[0212] Em um aspecto, o conjunto de bateria inteligente 486 pode ser empregado para contornar de maneira inteligente as limitações de dispositivo ultrassônico acima mencionadas. O conjunto de bateria inteligente 486 pode produzir uma saída para um dispositivo ou uma configuração de dispositivo específica e o mesmo conjunto de bateria inteligente 486 pode, posteriormente, produzir uma saída diferente para um segundo dispositivo ou configuração de dispositivo. Este sistema cirúrgico universal de bateria inteligente se presta bem ao centro cirúrgico moderno em que espaço e tempo são de primordial importância. Ao ter um conjunto de baterias inteligente que opere muitos dispositivos diferentes, a equipe de enfermagem pode facilmente gerenciar o armazenamento, a recuperação e o inventário desses conjuntos. Vantajosamente, em um aspecto, o sistema de bateria inteligente, de acordo com a presente invenção pode empregar um tipo de estação de carga, aumentando assim a facilidade e eficiência de uso e reduzindo o custo do equipamento de carga do centro cirúrgico.

[0213] Além disso, outros instrumentos cirúrgicos, como um grampeador elétrico, podem ter uma exigência de energia diferente daquela do instrumento cirúrgico ultrassônico modular portátil 480. De acordo com vários aspectos da presente invenção, um conjunto de bateria inteligente 486 pode ser usado com qualquer uma dentre uma série de instrumentos cirúrgicos e pode ser produzido para adaptar sua própria saída de energia ao dispositivo específico no qual está instalado. Em um aspecto, essa adaptação de potência é obtida mediante controle do ciclo de trabalho de uma fonte de alimentação em modo comutado, como buck, buck-boost, boost, ou outra configuração, integral a ou de outro modo acoplada e controlada pelo conjunto de bateria inteligente 486. Em outros aspectos, o conjunto de bateria inteligente 486 pode alterar dinamicamente sua saída de potência durante o funcionamento do dispositivo. Por exemplo, em dispositivos de cauterização de vasos, o gerenciamento de energia proporcionar uma melhor cauterização do tecido. Nesses dispositivos, são necessários grandes valores de corrente constante. A saída de energia total precisa ser ajustada dinamicamente porque, à medida que o tecido é cauterizado, sua impedância é alterada. Aspectos da presente invenção fornecem um limite de corrente máxima variável ao conjunto de bateria inteligente 486. O limite de corrente pode variar de um aplicativo (ou dispositivo) para outro, com base nos requisitos do aplicativo ou dispositivo.

[0214] A Figura 26 é uma vista em detalhe de uma porção de gatilho 483 e da chave do instrumento cirúrgico ultrassônico 480 mostrado na Figura 25, de acordo com um aspecto da presente invenção. O gatilho 483 é operacionalmente acoplado ao membro de garra 495 do atuador de extremidade 492. A lâmina ultrassônica 496 é energizada pelo conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 484 mediante a ativação da chave de ativação 485. Continuando agora com a Figura 25 e também com referência à Figura 26, o gatilho 483 e a chave de ativação 485 são mostrados como componentes do conjunto de manípulo 482. O gatilho 483 ativa o atuador de extremidade 492, que tem uma associação cooperativa com a lâmina ultrassônica 496 do conjunto de eixo de acionamento de guia de onda 490 para permitir vários tipos de contato entre o membro de garra do atuador de extremidade 495 e a lâmina ultrassônica 496 com o tecido e/ou outras substâncias. O membro de garra 495 do atuador de extremidade 492 é, de modo geral, uma garra articulada que age para segurar ou prender o tecido disposto entre a garra e a lâmina ultrassônica 496. Em um aspecto, uma retroinformação audível é fornecida no gatilho que produz um clique quando o gatilho é completamente pressionado. O ruído pode ser gerado por uma peça de metal fino à qual o gatilho se encaixa por pressão enquanto se fecha. Esse recurso adiciona um componente audível para a retroinformação do usuário que avisa o usuário que a garra está completamente comprimida contra o guia de onda e que uma pressão de aperto suficiente está sendo aplicada para realizar a cauterização dos vasos. Em outro aspecto, sensores de força como medidores de esforço ou sensores de pressão podem ser acoplados ao gatilho 483 para medir a força aplicada ao gatilho 483 pelo usuário. Em outro aspecto, sensores de força como medidores de esforço ou sensores de pressão podem ser acoplados ao interruptor 485, de modo que a intensidade de deslocamento corresponda à força aplicada pelo usuário ao interruptor 485.

[0215] A chave de ativação 485, quando pressionada, coloca o instrumento cirúrgico ultrassônico modular portátil 480 em um modo de operação ultrassônico, o que causa movimento ultrassônico no conjunto de eixo de acionamento do guia de onda 490. Em um aspecto, o pressionamento da chave de ativação 485 faz com que os contatos elétricos dentro de uma chave se fechem, completando assim um circuito entre o conjunto de bateria inteligente 486 e o conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 484, de modo que a energia elétrica seja aplicada ao transdutor ultrassônico, conforme anteriormente descrito. Em outro aspecto, o pressionamento da chave de ativação 485 fecha os contatos elétricos para o conjunto de bateria inteligente 486. Obviamente, a descrição de fechamento de contatos elétricos em um circuito é, aqui, meramente uma descrição geral exemplificadora de operação da chave. Há muitos aspectos alternativos que podem incluir abertura de contatos ou fornecimento de energia controlada por processador que recebe informações da chave e direciona uma reação de circuito correspondente com base nas informações.

[0216] A Figura 27 é uma vista em perspectiva fragmentária e ampliada de um atuador de extremidade 492, de acordo com um aspecto da presente invenção, de uma extremidade distal com um membro de garra 495 em uma posição aberta. Com referência à Figura 27, uma vista parcial em perspectiva da extremidade distal 498 do conjunto de eixo de acionamento de guia de onda 490 é mostrada. O conjunto de eixo de acionamento de guia de onda 490 inclui um tubo externo 494 que circunda uma porção do guia de onda. A porção de lâmina ultrassônica 496 do guia de onda 499 projeta-se a partir da extremidade distal 498 do tubo externo 494. É a porção de lâmina ultrassônica 496 que entra em contato com o tecido durante um procedimento médico e transfere sua energia ultrassônica ao tecido. O conjunto de eixo de acionamento de guia de onda 490 também inclui um membro de garra 495 que é acoplado ao tubo externo 494 e a um tubo interno (não visível nesta vista). O membro de garra 495, juntamente com os tubos interno e externo e a porção de lâmina ultrassônica 496 do guia de onda 499, podem ser chamados de um atuador de extremidade 492. Conforme será explicado abaixo, o tubo externo 494 e o tubo interno não ilustrado deslizam longitudinalmente um em relação ao outro. Conforme ocorre o movimento relativo entre o tubo externo 494 e o tubo interno não ilustrado, o membro de garra 495 gira sobre um ponto de pivô, causando a abertura e fechamento do membro de garra 495. Quando fechado, o membro de garra 495 confere uma força de pinçamento sobre o tecido localizado entre o membro de garra 495 e a lâmina ultrassônica 496, assegurando um contato positivo e eficiente da lâmina com o tecido.

[0217] A Figura 28 ilustra um conjunto de eixo de acionamento modular 110 e porções do atuador de extremidade 112 do instrumento cirúrgico 100, de acordo com um aspecto da presente invenção. O conjunto de eixo de acionamento 110 compreende um tubo externo 144 e um tubo interno 147 e um guia de onda de transmissão ultrassônica 145. O conjunto de eixo de acionamento 110 é montado de modo removível ao conjunto de manípulo 102. O tubo interno 147 é recebido de maneira deslizante dentro do tubo externo 144. O guia de onda de transmissão ultrassônica 145 é posicionado dentro do tubo interno 147. O membro de garra 114 do atuador de extremidade 112 é acoplado de maneira articulada ao tubo externo 144 em um ponto de pivô 151. O membro de garra 114 também é acoplado ao tubo interno 147 por um pino 153 de modo que, conforme o tubo interno 147 desliza dentro da fenda 155, o membro de garra abre e fecha. Na configuração ilustrada, o tubo interno 147 está em sua posição distal e o membro de garra 114 está aberto. Para fechar o membro de garra 114, o tubo interno 147 é retraído na direção proximal 157 e para abrir o membro de garra ele avança na direção distal 159. A extremidade proximal do conjunto de eixo de acionamento 110 compreende um tubo de membro de garra (por exemplo, tubo interno)/conjunto de mola 141. Uma mola 139 é fornecida para aplicar um mecanismo de controle de força constante para uso com diferentes conjuntos de eixo de acionamento, fechamentos de motor para controlar os sistemas de fechamento de força constante, mecanismo de barra dupla para acionar os sistemas de fechamento, ressaltos de came para empurrar e puxar o sistema de fechamento, designs de parafuso para acionar o fechamento ou designs de mola ondulada para controlar a força constante.

[0218] A Figura 29 é uma vista em detalhe do conjunto de tubo interno/mola 141. Um mecanismo de fechamento 149 está operacionalmente acoplado ao gatilho 108 (Figuras 1 a 3). Consequentemente, à medida que o gatilho 108 é apertado, o tubo interno 143 é retraído na direção proximal 157 para fechar o membro de garra 114. Consequentemente, conforme o gatilho 108 é liberado, o tubo interno 143 é avançado na direção distal 159 para abrir o membro de garra 114.

[0219] Para uma descrição mais detalhada de um instrumento ultrassônico/eletrocirúrgico combinado, é feita referência à patente US n° 9.107.690, que está aqui incorporada a título de referência.

[0220] A Figura 30 ilustra um instrumento ultrassônico/eletrocirúrgico modular portátil combinado alimentado por bateria 500, de acordo com um aspecto da presente invenção. A Figura 31 é uma vista explodida do instrumento cirúrgico 500 mostrado na Figura 30, de acordo com um aspecto da presente invenção. Com referência agora às Figuras 30 e 31, o instrumento cirúrgico 500 compreende um conjunto de manípulo 502, um conjunto de transdutor/gerador de RF ultrassônico 504, um conjunto de bateria 506, um conjunto de eixo de acionamento 510 e um atuador de extremidade 512. O conjunto de transdutor/gerador de RF ultrassônico 504, o conjunto de bateria 506 e o conjunto de eixo de acionamento 510 são componentes modulares que são conectáveis de modo removível ao conjunto de manípulo 502. O conjunto de manípulo 502 também compreende um conjunto de motor 560. O instrumento cirúrgico 500 é configurado para usar tanto a vibração ultrassônica quanto a corrente eletrocirúrgica de alta frequência para realizar tratamentos cirúrgicos de coagulação/corte em tecido vivo, e usa corrente de alta frequência para realizar um tratamento cirúrgico de coagulação em tecido vivo. As vibrações ultrassônicas e a corrente de alta frequência (por exemplo, RF) podem ser aplicadas de modo independente ou em combinação de acordo com algoritmos ou controle de entrada de usuário.

[0221] O conjunto de transdutor/gerador de RF ultrassônico 504 compreende um compartimento 548, uma tela 576, como uma tela de LCD, por exemplo, um transdutor ultrassônico 530, um circuito elétrico 177 (Figuras 4, 10 e/ou o circuito elétrico 300 na Figura 14), e um circuito elétrico 702 (Figura 34) configurado para acionar um eletrodo de RF e formar uma porção de um circuito gerador de RF. O conjunto de eixo de acionamento 510 compreende um tubo externo 544, um guia de onda de transmissão ultrassônica 545 e um tubo interno (não mostrado). O atuador de extremidade 512 compreende um membro de garra 514 e uma lâmina ultrassônica 516. O membro de garra 514 compreende um eletrodo 515 que é acoplado a um circuito gerador de RF. A lâmina ultrassônica 516 é disposta na extremidade distal do guia de onda de transmissão ultrassônica 545. O membro de garra 514 é giratório de maneira articulada para segurar o tecido entre o membro de garra 514 e a lâmina ultrassônica 516. O membro de garra 514 é operacionalmente acoplado a um gatilho 508. O gatilho 508 funciona para fechar o membro de garra 514 quando o gatilho 508 é apertado e para abrir o membro de garra 514 quando o gatilho 508 é solto para liberar o tecido. Em uma configuração de gatilho de um estágio, o gatilho 508 é pressionado para fechar o membro de garra 514 e, assim que o membro de garra 514 é fechado, uma primeira chave 521a de uma seção de chave é ativada para energizar o gerador de RF e cauterizar o tecido. Após o tecido ser cauterizado, uma segunda chave 521b da seção de chave 520 é ativada para energizar o gerador de ultrassom e cortar o tecido. Em vários aspectos, o gatilho 508 pode ser um gatilho de dois estágios, ou de múltiplos estágios. Em uma configuração de gatilho de dois estágios, durante o primeiro estágio, o gatilho 508 é pressionado parcialmente para fechar o membro de garra 514 e, durante o segundo estágio, o gatilho 508 é pressionado totalmente para energizar o circuito gerador de RF e cauterizar o tecido. Após o tecido ser cauterizado, uma das chaves 521a, 521b pode ser ativada para energizar o gerador ultrassônico e cortar o tecido. Após o tecido ser cortado, o membro de garra 514 é aberto mediante a liberação do gatilho 508 para liberar o tecido. Em outro aspecto, sensores de força como medidores de esforço ou sensores de pressão podem ser acoplados ao gatilho 508 para medir a força aplicada ao gatilho 508 pelo usuário. Em outro aspecto, sensores de força como medidores de esforço ou sensores de pressão podem ser acoplados ao interruptor 520, de modo que a intensidade de deslocamento corresponda à força aplicada pelo usuário ao interruptor 520.

[0222] O conjunto de bateria 506 é eletricamente conectado ao conjunto de manípulo 502 por um conector elétrico 532. O conjunto de manípulo 502 é dotado de uma seção de chave 520. Uma primeira chave 520a e uma segunda chave 520b são fornecidas na seção de chave 520. O gerador de RF é ativado pela atuação da primeira chave 520a e a lâmina ultrassônica 516 é ativada pela atuação da segunda chave 520b. Consequentemente, a primeira chave 520a energiza o circuito de RF para acionar a corrente de alta frequência através do tecido para formar uma vedação e a segunda chave 520b energiza o transdutor ultrassônico 530 para vibrar a lâmina ultrassônica 516 e cortar o tecido.

[0223] Um botão de giro 518 é operacionalmente acoplado ao conjunto de eixo de acionamento 510. A rotação do botão de giro 518 ± 360° na direção indicada pelas setas 526 faz com que um tubo externo 544 gire ± 360° na respectiva direção das setas 528. Em um aspecto, outro botão de giro 522 pode ser configurado para girar o membro de garra 514 enquanto a lâmina ultrassônica 516 permanece estacionária e o botão de giro 518 gira o tubo externo 144 ± 360°. O tubo externo 144 pode ter um diâmetro D1 na faixa de 5 mm a 10 mm, por exemplo.

[0224] A Figura 32 é uma vista em perspectiva parcial de um instrumento cirúrgico ultrassônico/RF combinado modular portátil alimentado por bateria 600, de acordo com um aspecto da presente invenção. O instrumento cirúrgico 600 é configurado para usar tanto a vibração ultrassônica quanto a corrente de alta frequência para realizar tratamentos cirúrgicos de coagulação/corte em tecido vivo, e usa corrente de alta frequência para realizar um tratamento cirúrgico de coagulação em tecido vivo. As vibrações ultrassônicas e a corrente de alta frequência (por exemplo, RF) podem ser aplicadas de modo independente ou em combinação de acordo com algoritmos ou controle de entrada de usuário. O instrumento cirúrgico 600 compreende um conjunto de manípulo 602, um conjunto gerador de transdutor ultrassônico/RF 604, um conjunto de bateria 606, um conjunto de eixo de acionamento (não mostrado) e um atuador de extremidade (não mostrado). O conjunto de transdutor/gerador de RF ultrassônico 604, o conjunto de bateria 606 e o conjunto de eixo de acionamento são componentes modulares que são conectáveis de modo removível ao conjunto de manípulo 602. Um gatilho 608 é operacionalmente acoplado ao conjunto de manípulo 602. Conforme anteriormente descrito, o gatilho opera o atuador de extremidade.

[0225] O conjunto de transdutor/gerador de RF ultrassônico 604 compreende um compartimento 648 e uma tela 676, como uma tela de LCD, por exemplo. A tela 676 fornece uma exibição visual de parâmetros do procedimento cirúrgico como espessura do tecido, estado de cauterização, estado de corte, espessura do tecido, impedância do tecido, algoritmo em execução, capacidade da bateria e energia sendo aplicada (vibração ultrassônica ou corrente de RF), entre outros parâmetros. O conjunto de transdutor/gerador de RF ultrassônico 604 compreende também dois indicadores de retroinformação visual 678, 679 para indicar a modalidade de energia que está sendo atualmente aplicada ao procedimento cirúrgico. Por exemplo, um indicador 678 mostra quando a energia de RF está sendo usada e um outro indicador 679 mostra quando a energia ultrassônica está sendo usada. Será entendido que quando ambas as modalidades de energia RF e ultrassônica estão sendo aplicadas, ambos os indicadores mostrarão essa condição. O instrumento cirúrgico 600 compreende também um transdutor ultrassônico, um circuito gerador de ultrassom e/ou um circuito elétrico, um conjunto de eixo de acionamento, e um atuador de extremidade que compreende um membro de garra e uma lâmina ultrassônica, em que os componentes modulares são similares àqueles descritos em conexão com as Figuras 30 e 31, e a descrição não será repetida aqui para manter a concisão e clareza da descrição.

[0226] O conjunto de bateria 606 é eletricamente conectado ao conjunto de manípulo 602 por um conector elétrico. O conjunto de manípulo 602 é dotado de uma seção de chave 620. Uma primeira chave 620a e uma segunda chave 620b são fornecidas na seção de chave 620. A lâmina ultrassônica é ativada pela atuação da primeira chave 620a e o gerador de RF é ativado pela atuação da segunda chave 620b. Em outro aspecto, sensores de força como medidores de esforço ou sensores de pressão podem ser acoplados ao gatilho 608 para medir a força aplicada ao gatilho 608 pelo usuário. Em outro aspecto, sensores de força como medidores de esforço ou sensores de pressão podem ser acoplados ao interruptor 620, de modo que a intensidade de deslocamento corresponda à força aplicada pelo usuário ao interruptor 620.

[0227] Um botão de giro 618 é operacionalmente acoplado ao conjunto de eixo de acionamento. A rotação do botão de giro 618 ± 360° faz com que um tubo externo gire ± 360° na respectiva direção, conforme descrito aqui em conexão com as Figuras 30 e 31. Em um aspecto, um outro botão de giro pode ser configurado para girar o membro de garra enquanto a lâmina ultrassônica permanece estacionária e o botão de giro 618 gira o tubo externo ± 360°. Um botão 673 é usado para conectar e reter o conjunto de eixo de acionamento no conjunto de manípulo 602. Outra chave deslizante 675 é usada para travar e liberar o conjunto de transdutor/gerador de RF ultrassônico 604.

[0228] Em um aspecto, o instrumento cirúrgico 500, 600 inclui uma energia avançada alimentada por bateria (vibração ultrassônica associada a uma corrente de alta frequência) com a amplificação do acionador rompida em múltiplos estágios. Os diferentes estágios de amplificação podem residir em diferentes componentes modulares do instrumento cirúrgico 500, 600 como o conjunto de manípulo 502, 602, conjunto de transdutor/gerador de RF ultrassônico 504, 604, conjunto de bateria 506, 606, conjunto de eixo de acionamento 510 e/ou o atuador de extremidade 112. Em um aspecto, o conjunto de transdutor/gerador de RF ultrassônico 504, 604 pode incluir um estágio de amplificação no transdutor ultrassônico e/ou circuitos eletrônicos de RF dentro do compartimento 548, 648 e diferentes razões de amplificação com base na modalidade de energia associada ao modo de energia específico. O estágio final pode ser controlado através de sinais do sistema eletrônico do instrumento cirúrgico 100 localizado no conjunto de manípulo 502, 602 e/ou no conjunto de baterias 506, 606 através de uma estrutura de barramento, como I2C, conforme anteriormente descrito. O sistema de chaves de estágio final pode ser empregado para aplicar energia ao transformador e capacitores de bloqueio para formar a forma de onda de RF. As medições da saída de RF, como tensão e corrente, são retroalimentadas ao sistema eletrônico através do barramento. O conjunto de manípulo 502, 602 e/ou o conjunto de bateria 506, 606 podem conter a maior parte dos circuitos de amplificação primária incluindo quaisquer componentes de isolamento elétrico, controle de motor e gerador de forma de onda. Os dois transdutores ultrassônicos diferentes (por exemplo, transdutor ultrassônico 130, 130' mostrado nas Figuras 8 e 9) e o transdutor de RF contêm os componentes eletrônicos para utilizar os sinais do gerador de pré-condicionamento e executar o condicionamento final para energizar diferentes transdutores de frequência de sinais de RF nas faixas de frequência e amplitudes desejadas. Isso minimiza o peso, tamanho e custo dos componentes eletrônicos que residem apenas nos próprios transdutores. Isso também permite que as placas do processador primário ocupem as áreas do cabo dotada do espaço mais útil que é onde raramente está posicionado o transdutor, devido ao seu tamanho. Permite também que os componentes eletrônicos sejam divididos de tal forma que os elementos de alto desgaste e alto ciclo de trabalho possam ser ligados conectivamente apenas aos componentes eletrônicos primários, permitindo que tenham boas condições de funcionamento e reparo já que o sistema é projetado para ser usado de forma altamente repetitiva antes do descarte.

[0229] Os instrumentos cirúrgicos 500, 600 descritos em conexão com as Figuras 30 a 32 são configurados para usar corrente de alta frequência para realizar tratamentos cirúrgicos de coagulação/corte em tecido vivo, e usa corrente de alta frequência para realizar um tratamento cirúrgico de coagulação em tecido vivo. Consequentemente, componentes estruturais e funcionais adicionais para executar essa funcionalidade adicional serão descritos mais adiante neste documento em conexão com as Figuras 33 a 44.

[0230] Os aspectos estruturais e funcionais do conjunto de bateria 506, 606 são similares àqueles do conjunto de bateria 106 para o instrumento cirúrgico 100 descrito em conexão com as Figuras 1, 2 e 16 a 24, incluindo os circuitos de bateria descritos em conexão com as Figuras 20 a 24. Consequentemente, a título de concisão e clareza da descrição, tais aspectos estruturais e funcionais do conjunto de bateria 106 estão aqui incorporados a título de referência e não serão repetidos. De modo similar, exceto onde especificado em contrário, os aspectos estruturais e funcionais do conjunto de eixo de acionamento 510 são similares àqueles do conjunto de eixo de acionamento 110 para o instrumento cirúrgico 100 descrito em conexão com as Figuras 1 a 3. Consequentemente, a título de concisão e clareza da descrição, tais aspectos estruturais e funcionais do conjunto de eixo de acionamento 110 estão aqui incorporados a título de referência e não serão repetidos. Além disso, os aspectos estruturais e funcionais do transdutor ultrassônico 530 e dos circuitos geradores são similares àqueles do transdutor ultrassônico 130 e dos circuitos geradores para o instrumento cirúrgico 100 descrito em conexão com as Figuras 1, 2 e 4 a 15. Consequentemente, a título de concisão e clareza da descrição, tais aspectos estruturais e funcionais do transdutor ultrassônico 130 e dos circuitos geradores estão aqui incorporados a título de referência e não serão repetidos. Além disso, os instrumentos cirúrgicos 500, 600 incluem os circuitos descritos em conexão com as Figuras 12 a 15, incluindo, por exemplo, o circuito de controle 210 descrito em conexão com a Figura 14 e o circuito elétrico 300 descrito em conexão com a Figura 15. Consequentemente, a título de concisão e clareza da descrição, a descrição dos circuitos descritos em conexão com as Figuras 12 a 15 está aqui incorporada a título de referência e não será repetida.

[0231] Com referência agora à Figura 33, é mostrada uma porção de bocal 700 dos instrumentos cirúrgicos 500, 600 descritos em conexão com as Figuras 30 a 32, de acordo com um aspecto da presente invenção. O bocal 700 contém um circuito elétrico 702 configurado para acionar a corrente de RF de alta frequência em um eletrodo situado no atuador de extremidade, conforme descrito mais adiante neste documento em conexão com as Figuras 38 a 44. O circuito elétrico 702 é acoplado ao enrolamento primário de um transformador 704. O lado positivo do enrolamento secundário do transformador 704 é acoplado ao primeiro e segundo capacitores de bloqueio 706, 708 conectados em série. O lado de carga do segundo capacitor de bloqueio 708 é acoplado ao terminal positivo de RF(+) que é acoplado ao lado positivo do eletrodo do atuador de extremidade. O lado negativo do enrolamento secundário do transformador 704 é acoplado ao terminal negativo de RF(-), de outro modo chamado de terra. Será entendido que o terminal RF(-) ou terra do circuito de energia de RF é acoplado a um tubo externo 744, que é formado de um metal eletricamente condutivo. Consequentemente, em uso, a corrente de alta frequência é conduzida a partir do eletrodo RF(+) do atuador de extremidade, através do tecido, e retorna através do eletrodo negativo RF(-).

[0232] Com referência agora também às Figuras 30 e 31, em um aspecto, o tubo externo 744 é operacionalmente acoplado à porção do membro de garra 514 do atuador de extremidade 512 de modo que o membro de garra 514 se abre quando o tubo externo 744 é avançado na direção distal 722 e o membro de garra 514 se fecha quando o tubo externo 744 é retraído na direção proximal 724. Embora não mostrado na Figura 33, o tubo externo 744 é operacionalmente acoplado ao gatilho 508, que é usado para abrir e fechar a porção do membro de garra 514 do atuador de extremidade 512. Exemplos de mecanismos de acionamento para uso com instrumentos cirúrgicos ultrassônicos, conforme descrito na presente invenção, são apresentados na publicação US n° 2006/0079879 e/ou na publicação US n° 2015/0164532, que estão aqui incorporadas a título de referência.

[0233] Ainda com referência às Figuras 30, 31 e 33, em um aspecto, um tubo interno 714 é disposto de maneira deslizante dentro do tubo externo 744. O tubo interno 714 é operacionalmente acoplado ao membro de garra 514 para girar o membro de garra 514 enquanto mantém fixa a lâmina ultrassônica 516. No aspecto mostrado nas Figuras 30 e 31, o tubo interno 714 é girado pelo botão de giro 522. No aspecto mostrado na Figura 33, um motor 719 pode ser fornecido no interior do conjunto de manípulo 502 para engatar uma engrenagem 721 na extremidade proximal do tubo externo 744, opcionalmente através de uma engrenagem intermediária 725.

[0234] Ainda com referência às Figuras 30, 31 e 33, em um aspecto, um tubo interno eletricamente isolante (por exemplo, borracha, plástico) 716 é disposto de maneira deslizante dentro do tubo interno 714. Um circuito flexível 728 pode estar disposto dentro do tubo eletricamente isolante interno 716 para acoplar eletricamente os circuitos de energia e sensor ao atuador de extremidade 512. Por exemplo, o membro de garra 514 pode compreender um eletrodo acoplado a condutores no circuito flexível 728. Em outros aspectos, o atuador de extremidade 512, o membro de garra 514 ou a lâmina ultrassônica 516 podem compreender vários sensores ou outros elementos elétricos que podem ser interconectados a circuitos elétricos e componentes no conjunto de eixo de acionamento 510, no conjunto de manípulo 502, no conjunto de transdutor/gerador de RF ultrassônico 504 e/ou no conjunto de bateria 506, por exemplo.

[0235] Ainda com referência às Figuras 30, 31 e 33, em um aspecto, o guia de onda de transmissão ultrassônica 545 (mostrado na Figura 32 apenas; não mostrado na Figura 33 para maior clareza) está disposto no interior do tubo eletricamente isolante 716. Em um aspecto, o eletrodo positivo RF(+) do circuito elétrico 702 é acoplado eletricamente ao guia de onda de transmissão ultrassônica 545 e o eletrodo negativo RF(-) do circuito elétrico 702 é acoplado eletricamente a um eletrodo disposto no membro de garra 514, que é eletricamente acoplado ao tubo externo 744. Em funcionamento, após o tecido ser preso entre a lâmina ultrassônica 516 e o membro de garra 514, os circuitos de controle do instrumento cirúrgico 500 podem executar vários algoritmos para cauterizar e cortar o tecido. As vibrações ultrassônicas e a energia de alta frequência podem ser aplicadas ao tecido de acordo com condições monitoradas de tecido, como impedância do tecido, atrito e similares. Em algumas situações, a corrente de alta frequência é aplicada ao tecido através da lâmina ultrassônica 516 e de volta à trajetória de retorno do tubo externo 744. A impedância do tecido é monitorada e quando uma cauterização de tecido é formada, conforme pode ser determinado pela impedância do tecido, a lâmina ultrassônica 516 é energizada mecanicamente para induzir energia vibracional ao tecido e cortá-lo. Em outros aspectos, vibrações ultrassônicas e alta frequência podem ser aplicadas por pulsação dessas modalidades de energia, aplicando as modalidades de energia de modo alternativo ou simultâneo. Em situações um tanto exclusivas, um algoritmo pode detectar quando a impedância do tecido estiver extremamente baixa para fornecer energia ao tecido. Em resposta, o algoritmo energiza a lâmina ultrassônica 516 mecanicamente para aplicar energia vibracional ao tecido até que a impedância ultrapasse um limiar adequado para a aplicação da corrente de alta frequência. Ao atingir esse limiar, o algoritmo comuta o modo de aplicação de energia para corrente de alta frequência para cauterizar o tecido.

[0236] A Figura 34 é um diagrama esquemático de um aspecto de um circuito elétrico 702 configurado para acionar uma corrente de alta frequência (RF), de acordo com um aspecto da presente invenção. O circuito elétrico 702 compreende um multiplexador analógico 580. O multiplexador analógico 580 multiplexa vários sinais a partir dos canais a montante SCL-A/SDA-A, como RF, bateria e circuito de controle de potência. Um sensor de corrente 582 é acoplado em série com a perna de retorno ou de aterramento do circuito de fonte de alimentação para medir a corrente suprida pela fonte de alimentação. Um sensor de temperatura do transistor de efeito de campo (FET) 584 fornece a temperatura ambiente. Um temporizador de controle de modulação por largura de pulso (PWM) 588 gera automaticamente uma reinicialização do sistema se o programa principal deixar de atendê-lo periodicamente. A reinicialização automática do circuito elétrico 702 ocorre quando este trava ou congela devido a uma falha de software ou hardware. Será entendido que o circuito elétrico 702 pode ser configurado para acionar eletrodos de RF ou para acionar o transdutor ultrassônico 130, conforme descrito em conexão com a Figura 11, por exemplo. Consequentemente, com referência agora à Figura 34, o circuito elétrico 702 pode ser usado para acionar tanto os eletrodos ultrassônicos como os eletrodos de RF de forma intercambiável.

[0237] Um circuito de acionamento 586 fornece saídas esquerda e direita de energia de RF. Um sinal digital que representa a forma de onda de sinal é fornecido às entradas SCL-A/SDA-A do multiplexador analógico 580 a partir de um circuito de controle, como o circuito de controle 210 (Figura 14). Um conversor de sinal digital para analógico 590 (DAC) converte a entrada digital em uma saída analógica para acionar um circuito PWM 592 acoplado a um oscilador 594. O circuito PWM 592 fornece um primeiro sinal para um primeiro circuito de acionamento de porta 596a acoplado a um primeiro estágio de saída de transistor 598a para acionar uma primeira saída de energia RF+ (esquerda). O circuito PWM 592 também fornece um segundo sinal para um segundo circuito de acionamento de porta 596b acoplado a um segundo estágio de saída de transistor 598b para acionar uma segunda saída de energia de RF- (direita). Um sensor de tensão 599 é acoplado entre os terminais de saída de RF à esquerda/RF para medir a tensão de saída. O circuito de acionamento 586, os primeiro e segundo circuitos de acionamento 596a, 596b e os primeiro e segundo estágios de saída de transistor 598a, 598b definem um circuito amplificador de primeiro estágio. Em funcionamento, o circuito de controle 210 (Figura 14) gera uma forma de onda digital 1800 (Figura 67) que emprega circuitos como os circuitos de síntese digital direta (DDS) 1500, 1600 (Figuras 65 e 66). O DAC 590 recebe a forma de onda digital 1800 e a converte em uma forma de onda analógica, que é recebida e amplificada pelo circuito amplificador de primeiro estágio.

[0238] A Figura 35 é um diagrama esquemático do transformador 704 acoplado ao circuito elétrico 702 mostrado na Figura 34, de acordo com um aspecto da presente invenção. Os terminais de entrada de RF à esquerda/RF do transformador 704 são eletricamente acoplados aos terminais de saída de RF à esquerda/RF do circuito elétrico 702. Um lado do enrolamento secundário é acoplado em série com os primeiro e segundo capacitores de bloqueio 706, 708. O segundo capacitor de bloqueio é acoplado ao terminal de RF+ 574a. O outro lado do enrolamento secundário é acoplado ao terminal de RF- 574b. Conforme anteriormente discutido, a saída RF+ 574a é acoplada à lâmina ultrassônica 516 (Figura 30) e o terminal terra RF- 574b é acoplado ao tubo externo 544 (Figura 30). Em um aspecto, o transformador 166 tem uma razão de voltas de n1:n2 de 1:50.

[0239] A Figura 36 é um diagrama esquemático de um circuito 710 que compreende fontes de alimentação separadas para circuitos de energia de alta potência/acionamento e circuitos de baixa potência, de acordo com um aspecto da presente invenção. Uma fonte de alimentação 712 inclui um conjunto de baterias primário que compreende primeira e segunda baterias primárias 715, 717 (por exemplo, baterias de íon lítio) que são conectadas ao circuito 710 por uma chave 718 e um conjunto de bateria secundária que compreende uma bateria secundária 720 que é conectada ao circuito por uma chave 723 quando a fonte de alimentação 712 é inserida no conjunto de baterias. A bateria secundária 720 é uma bateria de prevenção contra afundamento dotada de componentes resistentes à esterilização por raios gama ou outra esterilização por radiação. Por exemplo, uma fonte de alimentação de modo de chaveamento 727 e um circuito de carga opcional no interior do conjunto de bateria podem ser incorporados para permitir que a bateria secundária 720 reduza o afundamento de tensão das baterias primárias 715 e 717. Isto garante células com carga total no início de uma cirurgia que são fáceis de introduzir no campo estéril. As baterias primárias 715 e 717 podem ser usadas para alimentar diretamente os circuitos de controle do motor 726 e os circuitos de energia 732. A fonte de alimentação/conjunto de baterias 712 pode compreender um conjunto de bateria do tipo duplo incluindo baterias primárias de íon lítio 715, 717 e baterias secundárias de NiMH 720 com células de energia dedicada 720 para controlar os circuitos eletrônicos do cabo 730 a partir das células de energia dedicada 715, 717 para operar os circuitos de controle do motor 726 e os circuitos de energia 732. Nesse caso, o circuito 710 extrai energia das baterias secundárias 720 envolvidas no acionamento dos circuitos eletrônicos do cabo 730 quando as baterias primárias 715 e 717 envolvidas no acionamento dos circuitos de energia 732 e/ou dos circuitos de controle do motor 726 estão com baixa carga. Em um aspecto, o circuito 710 pode incluir um sistema de diodo unidirecional que não permitiria que a corrente fluísse na direção oposta (por exemplo, das baterias envolvidas no acionamento da energia e/ou dos circuitos de controle de motor para as baterias envolvidas no acionamento dos circuitos eletrônicos).

[0240] Adicionalmente, pode ser fornecido um circuito de carga amigável aos raios gama que inclui uma fonte de alimentação de modo de chaveamento 727 usando diodos e componentes do tubo de vácuo para minimizar o afundamento de tensão em um nível predeterminado. Com a inclusão de uma tensão mínima de afundamento que é uma divisão das tensões de NiMH (3 células NiMH), a fonte de alimentação de modo de chaveamento 727 poderia ser eliminada. Adicionalmente, um sistema modular pode ser produzido, em que os componentes reforçados contra radiações estão localizados em um módulo, tornando este módulo esterilizável através de esterilização por radiação. Outros componentes não reforçados contra radiações podem ser incluídos em outros componentes modulares e conexões realizadas entre os componentes modulares, de modo que os componentes operam juntos como se os componentes estivessem localizados juntos na mesma placa de circuito. Se apenas duas células de NiMH forem desejadas, a fonte de alimentação de modo de chaveamento 727 baseada em diodos e os tubos de vácuo permitem componentes eletrônicos esterilizáveis dentro do conjunto de baterias primárias descartáveis.

[0241] Com referência agora à Figura 37, é mostrado um circuito de controle 800 para operar um circuito gerador de RF 802 alimentado por bateria 801 para uso com o instrumento cirúrgico 500 mostrado nas Figuras 30 e 31, de acordo com um aspecto da presente invenção. O instrumento cirúrgico 500 é configurado para usar tanto a vibração ultrassônica quanto a corrente de alta frequência para realizar tratamentos cirúrgicos de coagulação/corte em tecido vivo, e usa corrente de alta frequência para realizar um tratamento cirúrgico de coagulação em tecido vivo.

[0242] A Figura 37 ilustra um circuito de controle 800 que permite que um sistema de gerador duplo alterne entre o circuito gerador de RF 802 e as modalidades de energia do circuito gerador de ultrassom 820 (similar ao circuito elétrico 177, mostrado nas Figuras 11 e 12) para o instrumento cirúrgico 500 mostrado nas Figuras 30 e 31. Em um aspecto, um limiar de corrente em um sinal de RF é detectado. Quando a impedância do tecido é baixa, a corrente de alta frequência através do tecido é alta quando a energia de RF é usada como a fonte de tratamento para o tecido. De acordo com um aspecto, um indicador visual 812 ou luz situada no instrumento cirúrgico 500 pode ser configurado para estar em um estado ligado durante esse período de alta corrente. Quando a corrente cai abaixo de um limiar, o indicador visual 812 está em um estado desligado. Consequentemente, um fototransístor 814 pode ser configurado para detectar a transição de um estado ligado para um estado desligado e desengata a energia de RF, conforme mostrado no circuito de controle 800 mostrado na Figura 37. Portanto, quando o botão de energia é liberado e o interruptor de energia 826 está aberto, o circuito de controle 800 é reinicializado e os circuitos geradores de RF e de ultrassom 802, 820 são mantidos desligados.

[0243] Com referência às Figuras 30 a 33 e 37, em um aspecto, é fornecido um método para gerenciar um circuito gerador de RF 802 e o circuito gerador de ultrassom 820. Conforme anteriormente descrito, o circuito gerador de RF 802 e/ou o circuito gerador de ultrassom 820 podem estar situados no conjunto de manípulo 502, no conjunto de transdutor ultrassônico/gerador de RF 504, no conjunto de baterias 506, no conjunto de eixo de acionamento 510, e/ou no bocal 700. O circuito de controle 800 é mantido em um estado de reinicialização se o interruptor de energia 826 estiver desligado (por exemplo, aberto). Dessa forma, quando o interruptor de energia 826 é aberto, o circuito de controle 800 é reinicializado e os circuitos geradores de RF e de ultrassom 802, 820 são desligados. Quando o interruptor de energia 826 é pressionado e o interruptor de energia 826 está engatado (por exemplo, fechado), a energia de RF é aplicada ao tecido e um indicador visual 812 operado por um transformador elevador de detecção de corrente 804 acende enquanto a impedância do tecido estiver baixa. A luz do indicador visual 812 fornece um sinal lógico para manter o circuito gerador de ultrassom 820 no estado desligado. Uma vez que a impedância do tecido ultrapassa um limiar e a corrente de alta frequência através do tecido diminui abaixo de um limiar, o indicador visual 812 desliga e a luz faz a transição para um estado desligado. Um sinal lógico gerado por essa transição desliga o relé 808, de modo que o circuito gerador de RF 802 é desligado e o circuito gerador de ultrassom 820 é ligado, para completar o ciclo de coagulação e corte.

[0244] Ainda com referência às Figuras 30 a 33 e 37, em um aspecto, a configuração de circuito gerador duplo 802, 820 emprega um circuito gerador de RF integrado 802, que é alimentado por bateria 801, para uma modalidade, e um segundo circuito gerador de ultrassom integrado 820, que pode ser integrado ao conjunto de manípulo 502, ao conjunto de baterias 506, ao conjunto de eixo de acionamento 510, ao bocal 700 e/ou ao conjunto de transdutor ultrassônico/gerador de RF 504. O circuito gerador de ultrassom 820 também é operado por bateria 801. Em vários aspectos, o circuito gerador de RF 802 e o circuito gerador de ultrassom 820 podem ser um componente integrado ou separável do conjunto de manípulo 502. De acordo com vários aspectos, ter os circuitos geradores de RF/ultrassom duplos 802, 820 como parte do conjunto de manípulo 502 pode eliminar a necessidade de fiação complicada em um ambiente onde o instrumento cirúrgico 500 é usado. Os circuitos geradores de RF/ultrassom 802, 820 podem ser configurados para fornecer todos os recursos de um gerador existente enquanto utiliza simultaneamente os recursos de um sistema gerador sem fio simultaneamente.

[0245] Qualquer tipo de sistema pode ter controles separados para as modalidades que não se comunicam entre si. O cirurgião ativa a energia de RF e ultrassônica separadamente e a seu critério. Outra abordagem seria fornecer esquemas de comunicação totalmente integrados que compartilham botões, estado do tecido, parâmetros operacionais de instrumento (como fechamento de garra, forças, etc.) e algoritmos para gerenciar o tratamento de tecido. Várias combinações dessa integração podem ser implementadas para fornecer o nível adequado de função e desempenho.

[0246] Em um aspecto, o circuito de controle 800 inclui um circuito gerador de RF 802 alimentado pela bateria 801 que compreende uma bateria como fonte de energia. Conforme mostrado, o circuito gerador de RF 802 é acoplado a duas superfícies eletricamente condutivas chamadas na presente invenção de eletrodos 806a, 806b e é configurado para acionar os eletrodos 806a, 806b com energia de RF (por exemplo, corrente de alta frequência). Um primeiro enrolamento 810a de um transformador elevador 804 é conectado em série a um polo do circuito gerador de RF bipolar 802 e do eletrodo de retorno 806b. Em um aspecto, o primeiro enrolamento 810a e o eletrodo de retorno 806b são conectados ao polo negativo do circuito gerador de RF bipolar 802. O outro polo do circuito gerador de RF bipolar 802 é conectado ao eletrodo ativo 806a através de um contato de chave 809 de um relé 808, ou qualquer dispositivo de chaveamento eletromagnético adequado que compreende uma armadura que é movida por um eletromagneto 836 para operar o contato de chave 809. O contato de chave 809 é fechado quando o eletromagneto 836 é energizado e o contato de chave 809 é aberto quando o eletromagneto 836 é desenergizado. Quando o contato de chave é fechado, a corrente de RF flui através do tecido condutivo (não mostrado) localizado entre os eletrodos 806a e 806b. Será entendido que, em um aspecto, o eletrodo ativo 806a é conectado ao polo positivo do circuito gerador de RF bipolar 802.

[0247] Um circuito indicador visual 805 compreende um transformador elevador 804, um resistor serial R2 e um indicador visual 812. O indicador visual 812 pode ser adaptado para uso com o instrumento cirúrgico 500 e outros sistemas e ferramentas eletrocirúrgicos, como aqueles aqui descritos. O primeiro enrolamento 810a do transformador elevador 804 é conectado em série com o eletrodo de retorno 806b e um segundo enrolamento 810b do transformador elevador 804 é conectado em série com um resistor R2 e um indicador visual 812 que compreende uma lâmpada neon do tipo NE-2, por exemplo.

[0248] Em funcionamento, quando o contato de chave 809 do relé 808 está aberto, o eletrodo ativo 806a é desconectado do polo positivo do circuito gerador de RF bipolar 802 e nenhuma corrente flui através do tecido, do eletrodo de retorno 806b, e do primeiro enrolamento 810a do transformador elevador 804. Consequentemente, o indicador visual 812 não é energizado e não emite luz. Quando o contato de chave 809 do relé 808 é fechado, o eletrodo ativo 806a é conectado ao polo positivo do circuito gerador de RF bipolar 802 permitindo que a corrente flua através do tecido, do eletrodo de retorno 806b e do primeiro enrolamento 810a do transformador elevador 804 para operar no tecido, por exemplo, para cortar e cauterizar o tecido.

[0249] Uma primeira corrente flui através do primeiro enrolamento 810a como uma função da impedância do tecido localizado entre os eletrodos ativo e de retorno 806a, 806b fornecendo uma primeira tensão através do primeiro enrolamento 810a do transformador elevador 804. Uma segunda tensão aumentada é induzida através do segundo enrolamento 810b do transformador elevador 804. A tensão secundária surge através do resistor R2 e energiza o indicador visual 812 fazendo com que a lâmpada neon acenda quando a corrente através do tecido for maior que um limiar predeterminado. Será entendido que o circuito e valores de componente são ilustrativos e não se limitam aos mesmos. Quando o contato de chave 809 do relé 808 está fechado, a corrente flui através do tecido e o indicador visual 812 é ligado.

[0250] Voltando agora à porção do interruptor de energia 826 do circuito de controle 800, quando o interruptor de energia 826 está na posição aberta, uma lógica alta é aplicada à entrada de um primeiro inversor 828 e uma lógica baixa é aplicada a uma dentre as duas entradas da porta AND 832. Dessa forma, a saída da porta AND 832 é baixa e o transístor 834 está desligado para evitar que a corrente flua através do enrolamento do eletromagneto 836. Com o eletromagneto 836 no estado desenergizado, o contato de chave 809 do relé 808 permanece aberto e evita que a corrente flua através dos eletrodos 806a, 806b. A saída de lógica baixa do primeiro inversor 828 também é aplicada a um segundo inversor 830, fazendo com que a saída aumente e redefinindo um flip-flop 818 (por exemplo, um flip-flop do tipo D). Nesse momento, a saída Q fica baixa para desligar o circuito gerador de ultrassom 820 e a Q saída fica alta e é aplicada à outra entrada da porta AND 832.

[0251] Quando o usuário pressiona o interruptor de energia 826 no cabo do instrumento para aplicar energia ao tecido entre os eletrodos 806a, 806b, o interruptor de energia 826 fecha e aplica uma lógica baixa na entrada do primeiro inversor 828, que aplica uma lógica alta à outra entrada da porta AND 832 o que faz com que a saída da porta AND 832 fique alta e ligue o transístor 834. No estado ligado, o transístor 834 conduz e afunda a corrente através do enrolamento do eletromagneto 836 para energizar o eletromagneto 836 e fechar o contato de chave 809 do relé 808. Conforme discutido acima, quando o contato de chave 809 é fechado, a corrente pode fluir através dos eletrodos 806a, 806b e do primeiro enrolamento 810a do transformador elevador 804 quando o tecido está situado entre os eletrodos 806a, 806b.

[0252] Conforme discutido acima, a magnitude da corrente que flui através dos eletrodos 806a, 806b depende da impedância do tecido situado entre os eletrodos 806a e 806b. Inicialmente, a impedância do tecido é baixa e a magnitude da corrente é alta através do tecido e do primeiro enrolamento 810a. Consequentemente, a tensão impressa no segundo enrolamento 810b é alta o suficiente para ligar o indicador visual 812. A luz emitida pelo indicador visual 812 liga o fototransístor 814, que puxa a entrada do inversor 816 para baixo e faz com que a saída do inversor 816 fique alta. Uma entrada alta aplicada ao CLK do flip-flop 818 não tem efeito sobre o Q ou sobre as Q saídas do flip-flop 818 e a saída Q permanece baixa e a Q saída permanece alta. Consequentemente, embora o indicador visual 812 permaneça energizado, o circuito gerador de ultrassom 820 é desligado e o transdutor ultrassônico 822 e a lâmina ultrassônica 824 não são ativados.

[0253] Conforme o tecido entre os eletrodos 806a, 806b seca devido ao calor gerado pela corrente que flui através do tecido, a impedância do tecido aumenta e a corrente através do mesmo diminui. Quando a corrente através do primeiro enrolamento 810a diminui, a tensão através do segundo enrolamento 810b também diminui e quando a tensão cai abaixo de um limiar mínimo necessário para operar o indicador visual 812, o indicador visual 812 e o fototransístor 814 desligam. Quando o fototransístor 814 desliga, uma lógica alta é aplicada à entrada do inversor 816 e uma lógica baixa é aplicada à entrada CLK do flip-flop 818 para registrar uma lógica alta à saída Q e uma lógica baixa à ç saída. A lógica alta na saída Q liga o circuito gerador de ultrassom 820 para ativar o transdutor ultrassônico 822 e a lâmina ultrassônica 824 para iniciar o corte do tecido situado entre os eletrodos 806a e 806a. Simultaneamente ou quase simultaneamente com a ligação do circuito gerador de ultrassom 820, a Q saída do flip flop 818 fica baixa e faz com que a saída da porta AND 832 fique baixa e desligue o transístor 834, desenergizando assim o eletromagneto 836 e abrindo o contato de chave 809 do relé 808 para cortar o fluxo de corrente através dos eletrodos 806a, 806b.

[0254] Enquanto o contato de chave 809 do relé 808 está aberto, nenhuma corrente flui através dos eletrodos 806a, 806b do tecido e do primeiro enrolamento 810a do transformador elevador 804. Portanto, nenhuma tensão é desenvolvida através do segundo enrolamento 810b e nenhuma corrente flui através do indicador visual 812.

[0255] O estado do Q e das Q saídas do flip flop 818 permanece o mesmo enquanto o usuário aperta o interruptor de energia 826 no cabo do instrumento para manter o interruptor de energia 826 fechado. Dessa forma, a lâmina ultrassônica 824 permanece ativada e continua a cortar o tecido entre as garras do atuador de extremidade enquanto nenhuma corrente flui através dos eletrodos 806a, 806b do circuito gerador de RF bipolar 802. Quando o usuário libera o interruptor de energia 826 no cabo do instrumento, o interruptor de energia 826 é aberto e a saída do primeiro inversor 828 fica baixa e a saída do segundo inversor 830 fica alta para reinicializar o flip-flop 818 fazendo com que a saída Q fique baixa e desligue o circuito gerador de ultrassom 820. Ao mesmo tempo, a Q saída fica alta e o circuito está agora em um estado desligado e pronto para que o usuário acione o interruptor de energia 826 no cabo do instrumento para fechar o interruptor de energia 826, aplicar corrente ao tecido situado entre os eletrodos 806a, 806b e repetir o ciclo de aplicação de energia de RF e de energia ultrassônica ao tecido, conforme descrito acima.

[0256] A Figura 38 é uma vista em corte de um atuador de extremidade 900, de acordo com um aspecto da presente invenção. O atuador de extremidade 900 compreende uma lâmina ultrassônica 902 e um membro de garra 904. O membro de garra 904 tem um sulco em formato de canaleta 906 no qual parte do atuador de extremidade 900 é engatada, ao longo de uma direção axial. O sulco em formato de canaleta 906 tem um formato de canal amplo com uma ampla abertura em uma seção ortogonal a um eixo geométrico do membro de garra 904. O membro de garra 904 é produzido a partir de um material condutivo, e um membro isolante 910 é fornecido em uma extensão na qual a lâmina ultrassônica 902 está em contato ao longo da direção axial sobre uma porção de superfície de fundo 912 do formato de canaleta.

[0257] A lâmina ultrassônica 902 tem um formato rômbico parcialmente recortado na seção ortogonal à direção axial. O formato seccional da lâmina ultrassônica 902 é um formato que é recortado na direção ortogonal a uma linha diagonal mais longa do formato rômbico, conforme mostrado na Figura 38. A lâmina ultrassônica 902 com parte do formato rômbico recortada no formato seccional tem uma porção trapezoidal 914 que é engatada ao sulco em formato de canaleta 906 do membro de garra 904. Uma porção na qual parte do formato rômbico não é recortada no formato seccional é uma porção em triângulo isósceles 916 da lâmina ultrassônica 902.

[0258] Quando o gatilho do conjunto de manípulo é fechado, a lâmina ultrassônica 902 e o membro de garra 904 são encaixados um ao outro. Quando estão encaixados, a porção de superfície de fundo 912 do sulco em formato de canaleta 906 toca uma porção de superfície de topo 918 da porção trapezoidal 914 da lâmina ultrassônica 902, e duas porções de parede interna 920 do sulco em formato de canaleta 906 tocam as porções de superfície inclinada 922 da porção trapezoidal 914.

[0259] Adicionalmente, uma porção de ápice 924 da porção em triângulo isósceles 916 da lâmina ultrassônica 902 é formada para ser arredondada, mas a porção de ápice 924 tem um ângulo levemente agudo.

[0260] Quando o instrumento cirúrgico é usado como um instrumento de tratamento por ultrassom espatulado, a lâmina ultrassônica 902 atua como uma porção de tratamento de vibração ultrassônica, e a porção de ápice 924 e sua porção periférica (mostrada pela linha pontilhada) particularmente atuam como uma lâmina de bisturi no tecido do objeto de tratamento.

[0261] Adicionalmente, quando o instrumento cirúrgico é usado como um instrumento de tratamento de alta frequência espatulado, a porção de ápice 924 e sua porção periférica (mostrada pela linha pontilhada) atuam como uma lâmina de bisturi elétrico no tecido do objeto de tratamento.

[0262] Em um aspecto, a porção de superfície de fundo 912 e as porções de parede interna 920, e a porção de superfície de topo 918 e as porções de superfície inclinada 922 atuam como as superfícies de trabalho de uma vibração ultrassônica.

[0263] Adicionalmente, em um aspecto, as porções de parede interna 920 e as porções de superfície inclinada 922 atuam como as superfícies de trabalho de uma corrente de alta frequência bipolar.

[0264] Em um aspecto, o instrumento cirúrgico pode ser usado como um instrumento de tratamento espatulado de saída simultânea de ultrassom e corrente de alta frequência, a lâmina ultrassônica 902 atua como a porção de tratamento de vibração ultrassônica e a porção de ápice 924 e sua porção periférica (mostrada pela linha pontilhada) particularmente atuam como uma lâmina de bisturi elétrico no tecido do objeto de tratamento.

[0265] Adicionalmente, quando o instrumento cirúrgico fornece saída simultânea de ultrassom e de corrente de alta frequência, a porção de superfície de fundo 912 e a porção de superfície de topo 918 atuam como as superfícies de trabalho de uma vibração ultrassônica, e as porções de parede interna 920 e as porções de superfície inclinada 922 atuam como as superfícies de trabalho de uma corrente de alta frequência bipolar.

[0266] Consequentemente, de acordo com a configuração da porção de tratamento mostrada na Figura 37, uma excelente operabilidade é obtida não somente no caso de uso do instrumento cirúrgico como um instrumento de tratamento por ultrassom ou um instrumento de tratamento por corrente de alta frequência, mas também no caso de uso do instrumento cirúrgico como um instrumento de tratamento por ultrassom ou um instrumento de tratamento por corrente de alta frequência, e, ainda, no caso de uso do instrumento cirúrgico durante o tempo de saída simultânea de ultrassom e alta frequência.

[0267] Quando o instrumento cirúrgico executa a saída de corrente de alta frequência ou saída simultânea de corrente de alta frequência e ultrassom, a saída monopolar pode ser ativada em vez de uma saída bipolar como a saída de alta frequência.

[0268] A Figura 39 é uma vista em corte de um atuador de extremidade 930, de acordo com um aspecto da presente invenção. O membro de garra 932 é produzido a partir de um material condutivo, e um membro isolante 934 é fornecido ao longo da direção axial sobre uma porção de superfície de fundo 936 do formato de canaleta.

[0269] A lâmina ultrassônica 938 tem um formato rômbico parcialmente recortado na seção ortogonal à direção axial. O formato seccional da lâmina ultrassônica 938 é um formato no qual parte do formato rômbico é recortada na direção ortogonal a uma linha diagonal, conforme mostrado na Figura 39. A lâmina ultrassônica 938 com parte do formato rômbico recortada no formato seccional tem uma porção trapezoidal 940 que é engatada em um sulco em formato de canaleta 942 do membro de garra 932. Uma porção na qual parte do formato rômbico não é recortada no formato seccional é uma porção em triângulo isósceles 944 do atuador de extremidade 900.

[0270] Quando o gatilho do conjunto de manípulo é fechado, a lâmina ultrassônica 938 e o membro de garra 906 são encaixados um ao outro. Quando estão encaixados, a porção de superfície de fundo 936 do sulco em formato de canaleta 942 toca uma porção de superfície de topo 946 da porção trapezoidal 940 da lâmina ultrassônica 938, e duas porções de parede interna 954 do sulco em formato de canaleta 932 tocam as porções de superfície inclinada 948 da porção trapezoidal 940.

[0271] Adicionalmente, uma porção de ápice 950 da porção em triângulo isósceles 944 da lâmina ultrassônica 938 é formada para ser arredondada, mas uma porção de ápice 952 do lado interno do formato de gancho tem um ângulo levemente agudo. Um ângulo θ da porção de ápice 952 é, de preferência, de 45° a 100°. 45° é um limite de resistência da lâmina ultrassônica 938. Conforme descrito acima, a porção de ápice 952 da lâmina ultrassônica 938 configura uma porção saliente que tem um ângulo predeterminado no lado interno da porção em formato de gancho, ou seja, uma porção de borda.

[0272] A porção de tratamento no formato de gancho é frequentemente usada para dissecção. A porção de ápice 952 do atuador de extremidade 930 torna-se uma porção de trabalho no momento da dissecção. Uma vez que a porção de ápice 952 tem o ângulo levemente agudo θ, a porção de ápice 952 é eficaz para o tratamento de dissecção.

[0273] A lâmina ultrassônica 938 e o membro de garra 932 mostrados na Figura 39 realizam a mesma operação da lâmina ultrassônica 938 e do membro de garra 932 mostrados na Figura 38 no momento da saída de ultrassom, no momento da saída de alta frequência e no momento de saída simultânea de ultrassom e alta frequência, respectivamente, exceto pela operação supracitada no momento da dissecção.

[0274] Agora com referência às Figuras 40 a 43, é mostrado o atuador de extremidade 1000 operacionalmente acoplado a uma bainha de inserção 1001, que é formada por uma bainha externa 1002 e uma bainha interna 1004. O atuador de extremidade 1000 compreende uma lâmina ultrassônica 1006 e um membro de garra 1014. Na bainha externa 1002, a parte externa de um tubo de metal condutivo é coberta com um tubo de resina isolante. A bainha interna 1004 é um tubo de metal condutor. A bainha interna 1004 pode ser axialmente movida para trás e para frente em relação à bainha externa 1002.

[0275] A lâmina ultrassônica 1006 é produzida a partir de um material condutivo dotado de altos efeitos acústicos e biocompatibilidade, por exemplo, uma liga de titânio como uma liga Ti- 6AI-4V. Na lâmina ultrassônica 1006, um revestimento de borracha isolante e elástico 1008 é externamente equipado na posição de nós da vibração ultrassônica. O revestimento de borracha 1008 está disposto entre a bainha interna 1004 e a lâmina ultrassônica 1006 em um estado comprimido. A lâmina ultrassônica 1006 é retida na bainha interna 1004 pelo revestimento de borracha 1008. Uma folga é mantida entre a bainha interna 1004 e a lâmina ultrassônica 1006.

[0276] Uma porção contígua 1010 é formada pela parte da lâmina ultrassônica 1012 voltada para o membro de garra 1014 na porção de extremidade distal da lâmina ultrassônica 1006. Aqui, a lâmina ultrassônica 1012 é octogonal em sua seção transversal perpendicular às direções axiais da lâmina ultrassônica 1006. Uma superfície contígua 1016 é formada por uma superfície da porção contígua 1010 voltada para o membro de garra 1014. Um par de superfícies de eletrodo 1018 é formado por superfícies fornecidas nos lados da superfície contígua 1016.

[0277] O membro de garra 1014 é formado por um membro de corpo 1020, um membro de eletrodo 1022, um membro de bloco 1024 e um membro de regulação 1026 como uma seção de regulação.

[0278] O membro de corpo 1020 é produzido a partir de um material rígido e condutivo. Uma porção de extremidade proximal do membro de corpo 1020 constitui uma porção de conexão articulada 1028. A porção de conexão articulada 1028 é conectada de maneira articulada a uma porção de extremidade distal da bainha externa 1002 através de uma haste de conexão articulada 1030. A haste de conexão articulada 1030 se estende em direções de largura perpendiculares às direções axiais e às direções de abertura/fechamento. O membro de corpo 1020 pode girar em torno da haste de conexão articulada 1030 nas direções de abertura/fechamento em relação à bainha externa 1002. Uma porção de extremidade distal da bainha interna 1004 é conectada de maneira articulada à porção de conexão articulada 1028 do membro de corpo 1020 em uma posição fornecida no lado distal e no lado de direção de abertura da haste de conexão articulada 1030. Se o cabo móvel for girado em relação ao cabo fixo na unidade de cabo, a bainha interna 1004 é movida para trás e para frente em relação à bainha externa 1002, e o membro de corpo 1020 é acionado pela bainha interna 1004 para girar em torno da haste de conexão articulada 1030 nas direções de abertura/fechamento em relação à bainha externa 1002. Em um aspecto, uma parte distal do membro de corpo 1020 constitui um par de mancais articulados 1032. O par de mancais articulados 1032 tem o formato de placas que se estendem nas direções axiais e que são perpendiculares às direções de largura, e dispostas de maneira espaçada uma da outra nas direções de largura.

[0279] O membro de eletrodo 1022 é produzido a partir de um material rígido e condutivo. A parte do membro de eletrodo 1022 fornecida no lado da direção de abertura constitui um suporte de pivô 1034. Um orifício de inserção 1036 é formado através do suporte de pivô 1034 nas direções de largura. Uma haste de suporte de pivô 1038 é inserida através do orifício de inserção 1036 e se estende nas direções de largura. O suporte de pivô 1034 está disposto entre o par de mancais articulados 1032 do membro de corpo 1020, e é suportado de forma articulada sobre o par de mancais articulados 1032 através da haste de suporte de pivô 1038. O membro de eletrodo 1022 pode oscilar em torno da haste de suporte de pivô 1038 em relação ao membro de corpo 1020. Adicionalmente, a parte do membro de eletrodo 1022 fornecida no lado da direção de abertura constitui uma seção de eletrodo 1040. A seção de eletrodo 1040 se estende nas direções axiais e se projeta para os lados nas direções de largura. Um sulco rebaixado 1042 que é aberto em direção à direção de fechamento se estende nas direções axiais na parte da seção de eletrodo 1040 fornecida no lado da direção de fechamento. Dentes são fornecidos axialmente nas partes do sulco 1042 fornecidos no lado da direção de fechamento, formando assim uma porção dentada 1044. As superfícies laterais que definem o sulco 1042 constituem um par de superfícies receptoras de eletrodo 1046 que são inclinadas a partir da direção de fechamento em direção aos lados nas direções de largura. Um receptáculo de acoplamento rebaixado 1048 que é aberto em direção à direção de fechamento estende-se axialmente em uma porção de fundo que define o sulco 1042. Um orifício de encaixe 1050 é formado através do suporte de pivô 1034 do membro de eletrodo 1022 nas direções de abertura/fechamento perpendicularmente em relação ao orifício de inserção 1036. O orifício de encaixe 1050 é aberto para o receptáculo de acoplamento 1048.

[0280] O membro de bloco 1024 é mais macio que a lâmina ultrassônica 1006 e é produzido a partir de um material isolante dotado de biocompatibilidade como o politetrafluoretileno. O membro de bloco 1024 é encaixado no receptáculo de acoplamento 1048 do membro de eletrodo 1022. A parte do membro de bloco 1024 fornecida no lado da direção de fechamento projeta-se a partir do membro de eletrodo 1022 para a direção de fechamento, formando assim um receptáculo contíguo 1052. Na seção transversal perpendicular às direções axiais, o receptáculo contíguo 1052 está em um formato rebaixado que corresponde ao formato que se projeta da porção contígua 1010 da lâmina ultrassônica 1012. Quando o membro de garra 1014 está fechado em relação à lâmina ultrassônica 1012, a porção contígua 1010 da lâmina ultrassônica 1012 toca e se engata ao receptáculo contíguo 1052 do membro de bloco 1024. O par de superfícies de eletrodo 1018 da lâmina ultrassônica 1012 é disposto paralelo ao par de superfícies receptoras de eletrodo 1046 da seção de eletrodos 1040, e uma folga é mantida entre a seção de eletrodos 1040 e a lâmina ultrassônica 1012.

[0281] O membro de regulação 1026 é mais rígido que a lâmina ultrassônica 1006, e é produzido a partir de um material isolante de alta resistência, como cerâmica. O membro de bloco de regulação 1024 tem formato de pino. O membro de bloco de regulação 1024 é inserido no orifício de encaixe 1050 do suporte de pivô 1034 do membro de eletrodo 1022, se projeta em direção ao receptáculo de acoplamento 1048 da seção de eletrodo 1040, e é incorporado ao receptáculo contíguo 1052 do membro de bloco 1024 no receptáculo de acoplamento 1048. Uma extremidade de direção de fechamento do membro de regulação 1026 constitui uma extremidade de regulação 1054. A extremidade de regulação 1054 não se projeta a partir do receptáculo contíguo 1052 até a direção de fechamento, e é acomodada no receptáculo contíguo 1052. O orifício de inserção 1036 também é formado através do membro de regulação 1026, e a haste de suporte de pivô 1038 é inserida através do orifício de inserção 1036 do membro de regulação 1026.

[0282] Aqui, a bainha interna 1004, o membro de corpo 1020 e o membro de eletrodo 1022 estão eletricamente conectados um ao outro, e constituem a primeira trajetória elétrica 1056 usada em um tratamento cirúrgico de alta frequência. A seção de eletrodo 1040 do membro de eletrodo 1022 funciona como um dos eletrodos bipolares usados em um tratamento cirúrgico de alta frequência. Em um aspecto, a lâmina ultrassônica 1006 constitui a segunda trajetória elétrica 1058 usada no tratamento de alta frequência. A lâmina ultrassônica 1012 fornecida à porção de extremidade distal da lâmina ultrassônica 1006 funciona como o outro dos eletrodos bipolares usados em um tratamento de alta frequência. Conforme descrito acima, a lâmina ultrassônica 1006 é mantida na bainha interna 1004 pelo revestimento de borracha isolante 1008, e a folga é mantida entre a bainha interna 1004 e a lâmina ultrassônica 1006. Isso evita um curto-circuito entre a bainha interna 1004 e a lâmina ultrassônica 1006. Quando o membro de garra 1014 está fechado em relação à lâmina ultrassônica 1012, a porção contígua 1010 da lâmina ultrassônica 1012 toca e se engata ao receptáculo contíguo 1052 do membro de bloco 1024. Dessa forma, o par de superfícies de eletrodo 1018 da lâmina ultrassônica 1012 é disposto paralelo ao par de superfícies receptoras de eletrodo 1046 da seção de eletrodos 1040, e a folga é mantida entre a seção de eletrodo 1040 e a lâmina ultrassônica 1012. Isso evita um curto-circuito entre a seção de eletrodos 1040 e a lâmina ultrassônica 1012.

[0283] Com referência à Figura 44, o membro de bloco 1024 é mais macio que a lâmina ultrassônica 1006. Portanto, o receptáculo contíguo 1052 é usado pela lâmina ultrassônica 1012 no caso em que a lâmina ultrassônica 1012 é vibrada ultrassonicamente quando o membro de garra 1014 é fechado em relação à lâmina ultrassônica 1012 e a porção contígua 1010 da lâmina ultrassônica 1012 toca e se engata ao receptáculo contíguo 1052 do membro de bloco 1024. Conforme o receptáculo contíguo 1052 é usado, a folga entre a seção de eletrodo 1040 e a lâmina ultrassônica 1012 é gradualmente reduzida quando a porção contígua 1010 está em um engate por atrito com o receptáculo contíguo 1052. Quando o receptáculo contíguo 1052 é usado em uma quantidade maior que a predeterminada, a extremidade de regulação 1054 do membro de regulação 1026 fica exposta a partir do receptáculo contíguo 1052 na direção de fechamento. Quando a extremidade de regulação 1054 é exposta a partir do receptáculo contíguo 1052 na direção de fechamento, a extremidade de regulação 1054 entra em contato com a lâmina ultrassônica 1012 antes que a seção de eletrodo 1040 entre em contato com a lâmina ultrassônica 1012 se o membro de garra 1014 estiver fechado em relação à lâmina ultrassônica 1012. Como resultado, o contato entre a lâmina ultrassônica 1012 e a seção de eletrodo 1040 é regulado. Aqui, a seção de eletrodo 1040 e a lâmina ultrassônica 1012 são rígidas. Portanto, quando a lâmina ultrassônica 1012 vibrada ultrassonicamente entra em contato com a seção de eletrodo 1040, a lâmina ultrassônica 1012 entra em contato com a seção de eletrodo 58 e sai dele de maneira rápida e repetitiva. Quando uma tensão de alta frequência é aplicada entre a seção de eletrodo 1040 e a lâmina ultrassônica 1012, ocorrem faíscas entre a lâmina ultrassônica 1012 e a seção de eletrodo 1040. Em um aspecto, o contato entre a lâmina ultrassônica 1012 e a seção de eletrodo 1040 é regulado pela extremidade de regulação 1054 do membro de regulação 1026, de modo a evitar faíscas. O membro de regulação 1026 é produzido a partir de um material isolante, e é eletricamente isolado em relação ao membro de eletrodo 1022. Dessa forma, se a lâmina ultrassônica vibrada ultrassonicamente 1012 entra em contato com a extremidade de regulação 1054 do membro de regulação 1026, nenhuma faísca ocorre entre a extremidade de regulação 1054 e a lâmina ultrassônica 1012 mesmo que a lâmina ultrassônica 1012 entre em contato com a extremidade de regulação 1054 e saia dele de forma rápida e repetitiva. Isso impede a ocorrência de faíscas entre a lâmina ultrassônica 1012 e membro de garra 1014.

[0284] O membro de regulação 1026 é produzido a partir de um material de alta resistência mais duro que a lâmina ultrassônica 1006. Portanto, quando a extremidade de regulação 1054 entra em contato com a lâmina ultrassônica vibrada ultrassonicamente 1012, o membro de regulação 1026 não é usado, e a lâmina ultrassônica 1006 é fraturada. No sistema de tratamento cirúrgico de acordo com um aspecto, quando o receptáculo contíguo 1052 é usado mais que uma quantidade predeterminada, a extremidade de regulação 1054 entra em contato com a lâmina ultrassônica 1012 para fraturar intencionalmente a lâmina ultrassônica 1006. A detecção dessa fratura determina o término da vida útil do instrumento de tratamento cirúrgico. Portanto, a posição do contato entre a lâmina ultrassônica 1012 e a extremidade de regulação 1054 é ajustada na região de concentração de tensão da lâmina ultrassônica 1012 para assegurar que a lâmina ultrassônica 1006 seja fissurada quando a extremidade de regulação 1054 entrar em contato com a lâmina ultrassônica 1012. Em uma lâmina ultrassônica linear 1006, a tensão se concentra nos nós da vibração ultrassônica, e uma região de concentração de tensão está situada na porção de extremidade proximal da lâmina ultrassônica 1012.

[0285] Para uma descrição mais detalhada de um instrumento ultrassônico/eletrocirúrgico combinado, é feita referência às patentes US n° 8.696.666 e US n° 8.663.223, cada uma das quais estando aqui incorporada a título de referência.

[0286] A Figura 45 ilustra um instrumento eletrocirúrgico modular portátil alimentado por bateria 1100 com articulação distal, de acordo com um aspecto da presente invenção. O instrumento cirúrgico 1100 compreende ter um conjunto de manípulo 1102, um conjunto de acionamento de faca 1104, um conjunto de bateria 1106, um conjunto de eixo de acionamento 1110 e um atuador de extremidade 1112. O atuador de extremidade 1112 compreende um par de membros de garra 1114a e 1114b em uma relação oposta afixado a uma extremidade distal do mesmo. O atuador de extremidade 1112 é configurado para articular e girar. A Figura 46 é uma vista explodida do instrumento cirúrgico 1100 mostrado na Figura 45, de acordo com um aspecto da presente invenção. O atuador de extremidade 1112 para uso com o instrumento cirúrgico 1100 para cauterizar e cortar tecido inclui um par de membros de garra 1114a e 1114b que, em relação oposta e móveis um em relação ao outro, seguram o tecido entre os mesmos. Um membro de garra 1114a e 1114b inclui um compartimento de garra e uma superfície eletricamente condutiva 1116a, 1116b, por exemplo, eletrodos, adaptados para se conectarem a uma fonte de energia eletrocirúrgica (fonte de RF) de modo que as superfícies eletricamente condutivas podem conduzir energia eletrocirúrgica através do tecido mantido entre as mesmas para efetuar uma cauterização de tecido. Uma das superfícies eletricamente condutivas 1116b inclui uma canaleta definida na mesma e que se estende ao longo de um comprimento da mesma que se comunica com uma haste de acionamento 1145 conectada a um motor disposto no conjunto de acionamento de faca 1104. A faca é configurada para transladar e reciprocar ao longo do canal para cortar o tecido preso entre os membros de garra 1114a e 1114b.

[0287] A Figura 47 é uma vista em perspectiva do instrumento cirúrgico 1100 mostrado nas Figuras 45 e 46 com uma tela situada no conjunto de manípulo 1102, de acordo com um aspecto da presente invenção. O conjunto de manípulo 1102 do instrumento cirúrgico mostrado nas Figuras 45 a 47 compreende um conjunto de motor 1160 e um conjunto de tela. O conjunto de tela compreende uma tela 1176, como uma tela de LCD, por exemplo, que é conectada de modo removível a uma porção do compartimento 1148 do conjunto de manípulo 1102. A tela 1176 fornece uma exibição visual de parâmetros do procedimento cirúrgico como espessura do tecido, estado de cauterização, estado de corte, espessura do tecido, impedância do tecido, algoritmo em execução e capacidade da bateria, entre outros parâmetros.

[0288] A Figura 48 é uma vista em perspectiva do instrumento mostrado nas Figuras 45 e 46 sem uma tela situada no conjunto de manípulo 1102, de acordo com um aspecto da presente invenção. O conjunto de manípulo 1102 do instrumento cirúrgico 1150 mostrado na Figura 48 inclui um conjunto de tela diferente 1154 em um compartimento separado 1156. Com referência agora às Figuras 45 a 48, o instrumento cirúrgico 1100, 1150 é configurado para usar corrente de alta frequência (RF) e uma faca para realizar tratamentos cirúrgicos de coagulação/corte em tecido vivo, e usa corrente de alta frequência para realizar um tratamento cirúrgico de coagulação em tecido vivo. A corrente de alta frequência (RF) pode ser aplicada de modo independente ou em combinação com algoritmos ou controle de entrada de usuário. O conjunto de tela, o conjunto de bateria 1106 e o conjunto de eixo de acionamento 1110 são componentes modulares conectados de modo removível ao conjunto de manípulo 1102. Um motor 1140 está situado dentro do conjunto de manípulo 1102. Os circuitos geradores de RF e os circuitos de acionamento de motor em conexão com as Figuras 34 a 37 e 50, por exemplo, estão situados no interior do compartimento 1148.

[0289] O conjunto de eixo de acionamento 1110 compreende um tubo externo 1144, uma haste de acionamento de faca 1145, e um tubo interno (não mostrado). O conjunto de eixo de acionamento 1110 compreende uma seção de articulação 1130 e uma seção de rotação distal 1134. O atuador de extremidade 1112 compreende membros de garra 1114a e 1114b em relação oposta e uma faca acionada por motor. O membro de garra 1114a, 1114b compreende uma superfície eletricamente condutiva 1116a, 1116b acoplada ao circuito gerador de RF para fornecer corrente de alta frequência ao tecido preso entre os membros de garra opostos 1114a e 1114b. Os membros de garra 1114a e 1114b são giratórios de forma articulada em torno de um pino de articulação 1136 para segurar o tecido entre os membros de garra 1114a e 1114b. Os membros de garra 1114a, 1114b são operacionalmente acoplados a um gatilho 1108 de modo que quando o gatilho 1108 é pressionado os membros de garra 1114a, 1114b se fecham para prender o tecido e quando o gatilho 1108 é liberado os membros de garra 1114a, 1114b se abrem para liberar o tecido.

[0290] Os membros de garra 1114a, 1114b são operacionalmente acoplados a um gatilho 1108 de modo que quando o gatilho 1108 é pressionado, os membros de garra 1114a, 1114b se fecham para prender o tecido e quando o gatilho 1108 é liberado os membros de garra 1114a, 1114b se abrem para liberar o tecido. Em uma configuração de gatilho de um estágio, o gatilho 1108 é pressionado para fechar os membros de garra 1114a, 1114b e, assim que os membros de garra 1114a, 1114b são fechados, uma primeira chave 1121a de uma seção de chave 1121 é ativada para energizar o gerador de RF e cauterizar o tecido. Após o tecido ser cauterizado, uma segunda chave 1121b da seção de chave 1120 é ativada para avançar uma faça para cortar o tecido. Em vários aspectos, o gatilho 1108 pode ser um gatilho de dois estágios, ou de múltiplos estágios. Em uma configuração de gatilho de dois estágios, durante o primeiro estágio, o gatilho 1108 é pressionado parcialmente para fechar os membros de garra 1114a, 1114b e, durante o segundo estágio, o gatilho 1108 é pressionado totalmente para energizar o circuito gerador de RF e cauterizar o tecido. Após o tecido ser cauterizado, uma dentre a primeira e segunda chaves 1121a, 1121b pode ser ativada para avançar a faca e cortar o tecido. Após o tecido ser cortado, os membros de garra 1114a, 1114b são abertos mediante a liberação do gatilho 1108 para soltar o tecido. Em outro aspecto, sensores de força como medidores de esforço ou sensores de pressão podem ser acoplados ao gatilho 1108 para medir a força aplicada ao gatilho 1108 pelo usuário. Em outro aspecto, sensores de força como medidores de esforço ou sensores de pressão podem ser acoplados aos botões da primeira e segunda chaves 1121a, 1121b da seção de chave 1120, de modo que a intensidade de deslocamento corresponda à força aplicada pelo usuário aos botões da primeira e segunda chaves 1121a, 1121b da seção de chave 1120.

[0291] O conjunto de bateria 1106 é eletricamente conectado ao conjunto de manípulo 1102 por um conector elétrico 1132. O conjunto de manípulo 1102 é dotado de uma seção de chave 1120. Uma primeira chave 1121a e uma segunda chave 1121b são fornecidas na seção de chave 1120. O gerador de RF é energizado por atuação da primeira chave 1121a e a faca é ativada por energização do motor 1140 mediante atuação da segunda chave 1121b. Consequentemente, a primeira chave 1121a energiza o circuito de RF para acionar a corrente de alta frequência através do tecido para formar uma cauterização e a segunda chave 1121b energiza o motor para acionar a faca para cortar o tecido. Os aspectos estruturais e funcionais do conjunto de bateria 1106 são similares àqueles do conjunto de bateria 106 para o instrumento cirúrgico 100 descrito em conexão com as Figuras 1, 2 e 16 a 24. Consequentemente, a título de concisão e clareza da descrição, tais aspectos estruturais e funcionais do conjunto de bateria 106 estão aqui incorporados a título de referência e não serão repetidos.

[0292] Um botão de giro 1118 é operacionalmente acoplado ao conjunto de eixo de acionamento 1110. A rotação do botão de giro 1118 ± 360° na direção indicada pelas setas 1126 faz com que o tubo externo 1144 gire ± 360° na respectiva direção das setas 1119. Em um aspecto, outro botão de giro 1122 pode ser configurado para girar o atuador de extremidade 1112 ± 360° na direção indicada pelas setas 1128, independentemente da rotação do tubo externo 1144. O atuador de extremidade 1112 pode ser articulado por meio da primeira e segunda chaves de controle 1124a, 1124b de modo que a atuação da primeira chave de controle 1124a articula o atuador de extremidade 1112 em torno de um pivô 1138 na direção indicada pela seta 1132a e a atuação da segunda chave de controle 1124b articula o atuador de extremidade 1112 em torno do pivô 1138 na direção indicada pela seta 1132b. Adicionalmente, o tubo externo 1144 pode ter um diâmetro D3 na faixa de 5 mm a 10 mm, por exemplo.

[0293] A Figura 49 é um conjunto de motor 1160 que pode ser usado com o instrumento cirúrgico 1100, 1150 para acionar a faca, de acordo com um aspecto da presente invenção. O conjunto de motor 1160 compreende um motor 1162, uma engrenagem planetária 1164, um eixo de acionamento 1166 e uma engrenagem de acionamento 1168. A engrenagem pode ser acoplada operacionalmente para acionar a barra de corte 1145 (Figura 46). Em um aspecto, a engrenagem de acionamento 1168 ou o eixo de acionamento 1166 é operacionalmente acoplado a um mecanismo de acionamento giratório 1170 descrito em conexão com a Figura 50 para acionar a rotação da cabeça distal, a articulação e o fechamento da garra.

[0294] A Figura 50 é um diagrama de um circuito de acionamento de motor 1165, de acordo com um aspecto da presente invenção. O circuito de acionamento de motor 1165 é adequado para acionar o motor M, que pode ser empregado nos instrumentos cirúrgicos 1100, 1150 aqui descritos. O motor M é acionado por uma ponte H que compreende quatro chaves S1-S4. As chaves S1-S4 são, em geral, chaves de estado sólido como as chaves MOSFET. Para girar o motor M em uma direção, duas chaves S1, S4 são ligadas e as outras duas chaves S3, S1 são desligadas. Para inverter a direção do motor M, o estado das chaves S1 a S4 é invertido de modo que as chaves S1, S4 são desligadas e as outras duas chaves S3, S1 são ligadas. Os circuitos de detecção de corrente podem ser colocados no circuito de acionamento de motor 1165 para detectar as correntes de motor i1a, i2a, i1b, i2b.

[0295] A Figura 51 ilustra um mecanismo de acionamento giratório 1170 para acionar a rotação da cabeça distal, a articulação e o fechamento da garra, de acordo com um aspecto da presente invenção. O mecanismo de acionamento giratório 1170 tem um eixo de acionamento giratório primário 1172 que é operacionalmente acoplado ao conjunto de motor 1160. O eixo de acionamento giratório primário 1172 pode ser seletivamente acoplado a pelo menos dois mecanismos de acionamento independentes (primeiro, segundo, ambos, nenhum) com um mecanismo de embreagem localizado dentro do tubo externo 1144 do conjunto de eixo de acionamento 1110. O eixo de acionamento giratório primário 1172 é acoplado a embreagens independentes que permitem que as funções do eixo de acionamento sejam acopladas de modo independente ao eixo de acionamento giratório 1172. Por exemplo, a embreagem de articulação 1174 é engatada para articular o conjunto de eixo de acionamento 1110 ao redor do eixo geométrico de articulação 1175 da seção de articulação 1130. A embreagem de rotação de cabeça distal 1178 é engatada para girar a seção de rotação distal 1134 e a embreagem de fechamento da garra 1179 é engatada para fechar os membros de garra 1114a, 1114b do atuador de extremidade 1112. A faca é avançada e retraída pela haste de acionamento da faca 1145. Todos, nenhum, ou qualquer combinação de mecanismos giratórios podem ser acoplados a qualquer momento.

[0296] Em um aspecto, uma configuração de embreagem microelétrica permite a rotação da seção de rotação distal 1134 e a articulação da seção de articulação 1130 em torno do pivô 1138 e do eixo geométrico de articulação 1175. Em um aspecto, uma embreagem de ferrofluido acopla a embreagem ao eixo de acionamento giratório primário 1172 através de uma bomba de fluido. O ferrofluido da embreagem é ativado por bobinas elétricas 1181, 1183, 1185 que são enroladas em torno da haste de acionamento da faca 1145. As outras extremidades das bobinas 1181, 1183, 1185 são conectadas a três circuitos de controle separados para atuar as embreagens 1174, 1178, 1179 de forma independente. Em funcionamento, quando as bobinas 1181, 1183, 1185 não são energizadas, as embreagens 1174, 1178, 1179 são desengatadas e não há articulação, rotação ou movimentos das garras.

[0297] Quando a embreagem de articulação 1174 é engatada por energização da bobina 1181 e a embreagem de rotação da cabeça distal 1178 e a embreagem de fechamento da garra 1179 são desengatadas por desenergização das bobinas 1183, 1185, uma engrenagem 1180 é mecanicamente acoplada ao eixo de acionamento giratório primário 1172 para articular a seção de articulação 1130. Na orientação ilustrada, quando o eixo de acionamento giratório primário 1172 gira em sentido horário, a engrenagem 1180 gira em sentido horário e o eixo de acionamento articula na direção à direita ao redor do eixo geométrico de articulação 1175 e quando o eixo de acionamento giratório primário 1172 gira em sentido anti- horário, a engrenagem 1180 gira em sentido anti-horário e o eixo de acionamento articula na direção à esquerda ao redor do eixo geométrico de articulação 1175. Será entendido que a articulação à esquerda/direita depende da orientação do instrumento cirúrgico 1100, 1150.

[0298] Quando a embreagem de articulação 1174 e a embreagem de fechamento da garra 1179 são desengatadas por desenergização das bobinas 1181, 1185, e a embreagem de rotação da cabeça distal 1178 é engatada por energização da bobina 1183, o eixo de acionamento giratório primário 1172 gira a seção de rotação distal 1134 na mesma direção de rotação. Quando a bobina 1183 é energizada, a embreagem de rotação da cabeça distal 1178 engata o eixo de acionamento giratório primário 1172 à seção de rotação distal 1134. Consequentemente, a seção de rotação distal 1134 gira com o eixo de acionamento giratório primário 1172.

[0299] Quando a embreagem de articulação 1174 e a embreagem de rotação da cabeça distal 1178 são desengatadas por desenergização das bobinas 1181, 1183, e a embreagem de fechamento da garra 1179 é engatada por energização da bobina 1185, os membros de garra 1114a e 114b podem ser abertos ou fechados dependendo da rotação do eixo de acionamento giratório primário 1172. Quando a bobina 1185 é energizada, a embreagem de fechamento da garra 1179 engata um membro direcionador rosqueado interno cativo 1186, que gira no lugar na direção do eixo de acionamento giratório primário 1172. O membro direcionador rosqueado interno cativo 1186 inclui roscas externas que estão em engate rosqueado com um membro direcionador rosqueado externo 1188, que inclui uma superfície rosqueada interna. Conforme o eixo de acionamento giratório primário 1172 gira em sentido horário, o membro direcionador rosqueado externo 1188 que está em engate rosqueado com o membro direcionador rosqueado interno cativo 1186 será acionado em uma direção proximal 1187 para fechar os membros de garra 1114a e 1114b. Conforme o eixo de acionamento giratório primário 1172 gira em sentido anti-horário, o membro direcionador rosqueado externo 1188 que está em engate rosqueado com o membro direcionador rosqueado interno cativo 1186 será acionado em uma direção distal 1189 para abrir os membros de garra 1114a e 1114b.

[0300] A Figura 52 é uma vista em perspectiva esquerda ampliada de um conjunto de atuador de extremidade com os membros de garra mostrados em uma configuração aberta, de acordo com um aspecto da presente invenção. A Figura 53 é uma vista lateral direita ampliada do conjunto de atuador de extremidade da Figura 52, de acordo com um aspecto da presente invenção. Agora com referência às Figuras 52 e 53, vistas ampliadas de um atuador de extremidade 1112 são mostradas em uma posição aberta para aproximar o tecido. Os membros de garra 1114, 1114b são, de modo geral, simétricos e incluem recursos de componentes similares que cooperam para permitir a rotação fácil em torno do pino de articulação 1136 para efetuar a cauterização e divisão do tecido. Como resultado e exceto onde especificado em contrário, apenas o membro de garra 1114a e os recursos operacionais associados ao mesmo são descritos em detalhes na presente invenção, mas como pode ser entendido, muitos desses recursos também se aplicam ao outro membro de garra 1114b.

[0301] O membro de garra 1114a inclui também um compartimento de garra 1115a, um substrato isolante ou isolante 1117a e uma superfície eletricamente condutiva 1116a. O isolante 1117a é configurado para engatar firmemente a superfície vedante eletricamente condutiva 1116a. Isso pode ser realizado por estampagem, moldagem por sobreposição, moldagem por sobreposição de uma placa vedante eletricamente condutiva estampada e/ou por moldagem por sobreposição de uma placa vedante de metal moldada por injeção. Essas técnicas de fabricação produzem um eletrodo dotado de uma superfície eletricamente condutiva 1116a que é circundada por um isolante 1117a.

[0302] Conforme mencionado acima, o membro de garra 1114a inclui elementos similares que incluem: um compartimento de garra 1115b; o isolante 1117b; e uma superfície eletricamente condutiva 1116b que é dimensionada para engatar firmemente o isolante 1117b. A superfície eletricamente condutiva 1116b e o isolante 1117b, quando montados, formam uma canaleta de corte longitudinalmente orientada 1113 definida através da mesma para reciprocação da lâmina de faca 1123. A canaleta de faca 1113 facilita a reciprocação longitudinal da lâmina da faca 1123 ao longo de um plano de corte predeterminado para separar de maneira eficaz e precisa o tecido ao longo da cauterização de tecido formada. Embora não mostrado, o membro de garra 1114a também pode incluir uma canaleta de faca que coopera com a canaleta de faca 1113 para facilitar a translação da faca através do tecido.

[0303] Os membros de garra 1114a e 1114b são eletricamente isolados um do outro de modo que a energia eletrocirúrgica pode ser eficazmente transferida através do tecido para formar uma cauterização de tecido. As superfícies eletricamente condutivas 1116a e 1116b também são isoladas dos componentes operacionais restantes do atuador de extremidade 1112 e do tubo externo 1144. Uma pluralidade de membros de batente pode ser empregada para regular a distância de vão entre as superfícies eletricamente condutivas 1116a e 1116b para assegurar cauterizações de tecido precisas, consistentes e confiáveis.

[0304] Os aspectos estruturais e funcionais do conjunto de bateria 1106 são similares àqueles do conjunto de bateria 106 para o instrumento cirúrgico 100 descrito em conexão com as Figuras 1, 2 e 16 a 24, incluindo os circuitos de bateria descritos em conexão com as Figuras 20 a 24. Consequentemente, a título de concisão e clareza da descrição, tais aspectos estruturais e funcionais do conjunto de bateria 106 estão aqui incorporados a título de referência e não serão repetidos. Além disso, os aspectos estruturais e funcionais dos circuitos geradores de RF são similares àqueles dos circuitos geradores de RF descritos para os instrumentos cirúrgicos 500, 600 descritos em conexão com as Figuras 34 a 37. Consequentemente, a título de concisão e clareza da descrição, tais aspectos estruturais e funcionais dos circuitos geradores de RF estão aqui incorporados a título de referência e não serão repetidos. Além disso, o instrumento cirúrgico 1100 inclui a bateria e os circuitos de controle descritos em conexão com as Figuras 12 a 15, incluindo, por exemplo, o circuito de controle 210 descrito em conexão com a Figura 14 e o circuito elétrico 300 descrito em conexão com a Figura 15. Consequentemente, a título de concisão e clareza da descrição, a descrição dos circuitos em conexão com as Figuras 12 a 15 está aqui incorporada a título de referência e não será repetida.

[0305] Para uma descrição mais detalhada de um instrumento eletrocirúrgico que compreende um mecanismo de corte e uma seção de articulação que tem por finalidade defletir o atuador de extremidade na direção oposta ao eixo geométrico longitudinal do eixo de acionamento, é feita referência às patentes US n° 9.028.478 e US n° 9.113.907, cada uma das quais está aqui incorporada a título de referência.

[0306] A Figura 54 ilustra um instrumento eletrocirúrgico modular portátil alimentado por bateria 1200 com articulação distal, de acordo com um aspecto da presente invenção. O instrumento cirúrgico 1200 compreende um conjunto de manípulo 1202, um conjunto de acionamento de faca 1204, um conjunto de bateria 1206, um conjunto de eixo de acionamento 1210 e um atuador de extremidade 1212. O atuador de extremidade 1212 compreende um par de membros de garra 1214a e 1214b em uma relação oposta afixado a uma extremidade distal do mesmo. O atuador de extremidade 1212 é configurado para articular e girar. A Figura 55 é uma vista explodida do instrumento cirúrgico 1200 mostrado na Figura 54, de acordo com um aspecto da presente invenção. O atuador de extremidade 1212 para uso com o instrumento cirúrgico 1200 para cauterizar e cortar tecido inclui um par de membros de garra 1214a e 1214b que em relação oposta e móveis um em relação ao outro seguram o tecido entre os mesmos. Qualquer um dos membros de garra 1214a e 1214b pode incluir um compartimento de garra e uma superfície eletricamente condutiva 1216a, 1216b, por exemplo, eletrodos, adaptados para se conectarem a uma fonte de energia eletrocirúrgica (fonte de RF) de modo que as superfícies eletricamente condutivas podem conduzir energia eletrocirúrgica através do tecido mantido entre as mesmas para efetuar uma cauterização de tecido. Os membros de garra 1214a, 1214b e as superfícies eletricamente condutivas 1216a e 1216b incluem uma canaleta definida nos mesmos estendendo-se ao longo de um comprimento dos mesmos que se comunica com uma haste de acionamento de faca 1245 conectada a um conjunto de acionamento de faca 1204. A faca 1274 (Figuras 60 e 61) é configurada para transladar e reciprocar ao longo das canaletas para cortar o tecido preso entre os membros de garra 1214a e 1214b. A faca tem uma configuração de viga com perfil em I, de modo que os membros de garra 1214a e 1214b são aproximados conforme a faca 1274 avança através das canaletas. Em um aspecto, as superfícies eletricamente condutivas 1216a, 1216b são deslocadas umas em relação às outras. A faca 1274 inclui uma extremidade distal aguda.

[0307] O conjunto de manípulo 1202 do instrumento cirúrgico mostrado nas Figuras 54 e 55 compreende um conjunto de motor 1260 e um conjunto de acionamento de faca 1204. Em um aspecto, um conjunto de tela pode ser fornecido no compartimento 1248. O conjunto de tela pode compreender uma tela, como uma tela de LCD, por exemplo, que é conectada de modo removível a uma porção do compartimento 1248 do conjunto de manípulo 1202. A tela de LCD fornece uma exibição visual de parâmetros do procedimento cirúrgico como espessura do tecido, estado de cauterização, estado de corte, espessura do tecido, impedância do tecido, algoritmo em execução e capacidade da bateria, entre outros parâmetros. Com referência agora às Figuras 54 e 55, o instrumento cirúrgico 1200 é configurado para usar corrente de alta frequência (RF) e uma faca 1274 (Figuras 60 e 61) para realizar tratamentos cirúrgicos de coagulação/corte em tecido vivo, e usa corrente de alta frequência para realizar um tratamento cirúrgico de coagulação em tecido vivo. A corrente de alta frequência (RF) pode ser aplicada de modo independente ou em combinação com algoritmos ou controle de entrada de usuário. O conjunto de acionamento de faca 1204, o conjunto de bateria 1206 e o conjunto de eixo de acionamento 1210 são componentes modulares que são conectáveis de modo removível ao conjunto de manípulo 1202. Um conjunto de motor 1240 pode estar situado no interior do conjunto de manípulo 1202. O gerador de RF e os circuitos de acionamento do motor são descritos em conexão com as Figuras 34 a 37 e 50, por exemplo, e estão localizados dentro do compartimento 1248. O compartimento 1248 inclui uma placa de cobertura removível 1276 para permitir acesso aos circuitos e aos mecanismos localizados dentro do compartimento 1248. O conjunto de acionamento de faca 1204 inclui engrenagens e ligações operacionalmente acopladas ao conjunto de manípulo 1202 e à seção de chave 1220 para ativar e acionar a faca 1274. Conforme discutido em maiores detalhes mais adiante neste documento, a faca 1274 tem uma configuração de viga com perfil em I.

[0308] O conjunto de eixo de acionamento 1210 compreende um tubo externo 1244, uma haste de acionamento de faca 1245 e um tubo interno (não mostrado). O conjunto de eixo de acionamento 1210 compreende uma seção de articulação 1230. O atuador de extremidade 1212 compreende um par de membros de garra 1214a, 1214b e uma faca 1274 configurada para reciprocar com canaletas formadas nos membros de garra 1214a e 1214b. Em um aspecto, a faca 1274 pode ser acionada por um motor. O membro de garra 1214a, 1214b compreende uma superfície eletricamente condutiva 1216a, 1216b acoplada ao circuito gerador de RF para fornecer corrente de alta frequência ao tecido preso entre os membros de garra 1214a e 1214b. Os membros de garra 1214a e 1214b são giratórios de forma articulada em torno de um pino de articulação 1235 para segurar o tecido entre os membros de garra 1214a e 1214b. Os membros de garra 1214a, 1214b são operacionalmente acoplados a um gatilho 1208 de modo que quando o gatilho 1208 é pressionado um ou ambos os membros de garra 1214a, 1214b se fecham para prender o tecido e quando o gatilho 1208 é liberado os membros de garra 1214a, 1214b se abrem para liberar o tecido. No exemplo ilustrado, um membro de garra 1214a é móvel em relação ao outro membro de garra 1214b. Em outros aspectos, ambos os membros de garra 1214a e 1214b podem ser móveis um em relação ao outro. Em outro aspecto, sensores de força como medidores de esforço ou sensores de pressão podem ser acoplados ao gatilho 1208 para medir a força aplicada ao gatilho 1208 pelo usuário. Em outro aspecto, sensores de força como medidores de esforço ou sensores de pressão podem ser acoplados aos botões da primeira e segunda chaves 1221a, 1221b da seção de chave 1220, de modo que a intensidade de deslocamento corresponda à força aplicada pelo usuário aos botões da primeira e segunda chaves 1221a, 1221b da seção de chave 1220.

[0309] O membro de garra 1214a é operacionalmente acoplado a um gatilho 1208 de modo que, quando o gatilho 1208 é pressionado, o membro de garra 1214a se fecha para segurar o tecido e quando o gatilho 1208 é liberado, o membro de garra 1214a se abre para liberar o tecido. Em uma configuração de gatilho de um estágio, o gatilho 1208 é pressionado para fechar o membro de garra 1214a e, assim que o membro de garra 1214a é fechado, uma primeira chave 1221a de uma seção de chave 1220 é ativada para energizar o gerador de RF e cauterizar o tecido. Após o tecido ser cauterizado, uma segunda chave 1221b da seção de chave 1220 é ativada para avançar uma faca para cortar o tecido. Em vários aspectos, o gatilho 1208 pode ser um gatilho de dois estágios, ou de múltiplos estágios. Em uma configuração de gatilho de dois estágios, durante o primeiro estágio, o gatilho 1208 é pressionado parcialmente para fechar o membro de garra 1214a e, durante o segundo estágio, o gatilho 1208 é pressionado totalmente para energizar o circuito gerador de RF e cauterizar o tecido. Após o tecido ser cauterizado, uma das chaves 1221a, 1221b pode ser ativada para avançar a faca e cortar o tecido. Após o tecido ser cortado, o membro de garra 1214a é aberto mediante a liberação do gatilho 1208 para liberar o tecido.

[0310] O conjunto de eixo de acionamento 1210 inclui uma seção de articulação 1230 que tem por finalidade defletir o atuador de extremidade 1212 na direção oposta ao eixo geométrico longitudinal "A" do conjunto de eixo de acionamento 1210. Os discos 1232a, 1232b tem por finalidade girar a seção de articulação 1230 na extremidade distal do conjunto de eixo de acionamento alongado 1210 para várias orientações articuladas em relação ao eixo geométrico longitudinal A-A. Mais particularmente, os discos de articulação 1232a, 1232b acoplam- se de modo operacional a uma pluralidade de cabos ou tendões que estão em comunicação operacional com a seção de articulação 1230 do conjunto de eixo de acionamento 1210, conforme descrito com mais detalhes abaixo. Um disco de articulação 1232a pode ser girado na direção das setas "C0" para induzir o movimento articulado em um primeiro plano, por exemplo, em um plano vertical, conforme indicado pelas setas "C1". De modo similar, um outro disco de articulação 1232b pode ser girado na direção das setas "D0" para induzir o movimento articulado em um segundo plano, por exemplo, em um plano horizontal, conforme indicado pelas setas "D1". A rotação dos discos de articulação 1232a, 1232b em qualquer direção das setas "C0" ou "D0" resulta nos tendões girando ou articulando o conjunto de eixo de acionamento 1210 em torno da seção de articulação 1230.

[0311] O conjunto de bateria 1206 é eletricamente conectado ao conjunto de manípulo 1202 por um conector elétrico 1231. O conjunto de manípulo 1202 é dotado de uma seção de chave 1220. Uma primeira chave 1221a e uma segunda chave 1221b são fornecidas na seção de chave 1220. O gerador de RF é energizado pela atuação da primeira chave 1221a e a faca 1274 pode ser ativada por energização do conjunto de motor 1240 mediante atuação da segunda chave 1221b. Consequentemente, a primeira chave 1221a energiza o circuito de RF para acionar a corrente de alta frequência através do tecido para formar uma cauterização e a segunda chave 1221b energiza o motor para acionar a faca 1274 para cortar o tecido. Em outros aspectos, a faca 1274 pode ser disparada manualmente com o uso de uma configuração de gatilho de dois estágios 1208. Os aspectos estruturais e funcionais do conjunto de bateria 1206 são similares àqueles do conjunto de bateria 106 para o instrumento cirúrgico 100 descrito em conexão com as Figuras 1, 2 e 16 a 24. Consequentemente, a título de concisão e clareza da descrição, tais aspectos estruturais e funcionais do conjunto de bateria 106 estão aqui incorporados a título de referência e não serão repetidos.

[0312] Um botão de giro 1218 é operacionalmente acoplado ao conjunto de eixo de acionamento 1210. A rotação do botão de acionamento 1218 ± 360° na direção indicada pelas setas 1226 faz com que o tubo externo 1244 gire ± 360° na respectiva direção das setas 1228. O atuador de extremidade 1212 pode ser articulado por meio de botões de controle de modo que a atuação dos botões de controle articula o atuador de extremidade 1212 em uma direção indicada pelas setas C1 e D1. Adicionalmente, o tubo externo 1244 pode ter um diâmetro D3 na faixa de 5 mm a 10 mm, por exemplo.

[0313] A Figura 56 é uma vista em detalhe da área ampliada de uma seção de articulação ilustrada na Figura 54, incluindo conexões elétricas, de acordo com um aspecto da presente invenção. A Figura 57 é uma seção de articulação da vista ampliada em detalhe da área ilustrada na Figura 56 incluindo conexões elétricas, de acordo com um aspecto da presente invenção. Com referência agora às Figuras 56 e 57, é mostrado que a seção de articulação 1230 é disposta operacionalmente sobre ou acoplada ao conjunto de eixo de acionamento 1210 entre a extremidade proximal e a extremidade distal 1222, respectivamente. No aspecto ilustrado nas Figuras 56 e 57, a seção de articulação 1230 é definida por uma pluralidade de ligações articuladas 1233 (ligações 1233). As ligações 1233 são configuradas para articular o conjunto de eixo de acionamento 1210 transversalmente ao longo do eixo geométrico longitudinal "A-A" em um plano horizontal ou vertical, vide Figura 54. Para propósitos ilustrativos, o conjunto de eixo de acionamento 1210 é mostrado articulado ao longo do plano horizontal.

[0314] As ligações 1233 coletivamente definem um anel central 1238 através do mesmo que é configurado para receber um mecanismo de acionamento, por exemplo, uma haste de acionamento, através do mesmo. Conforme pode ser entendido, a configuração do anel central 1238 fornece uma folga adequada para a haste de acionamento através da mesma. O anel central 1238 define um eixo geométrico "B-B" através do mesmo que é paralelo ao eixo geométrico longitudinal "A-A" quando o conjunto de eixo de acionamento 1210 está em uma configuração não articulada, vide Figura 54.

[0315] Continuando com referência às Figuras 56 e 57, as ligações 1233 são operacionalmente acopladas aos discos de articulação 1232a, 1232b através de tendões 1234. Para propósitos ilustrativos, quatro (4) tendões 1234 são mostrados. Os tendões 1234 podem ser construídos com fios de aço inoxidável ou outro material adequado para a transmissão de forças de tração a uma ligação mais distal das ligações 1233. Independentemente dos materiais de construção, os tendões 1234 exibem um coeficiente de mola que é amplificado ao longo do comprimento dos tendões 1234 e, dessa forma, os tendões 1234 podem tender ao estiramento quando cargas externas são aplicadas ao conjunto de eixo de acionamento alongado 1210. Essa tendência ao estiramento pode estar associada a uma alteração não intencional na orientação da extremidade distal 1222 do conjunto de eixo de acionamento alongado 1210, por exemplo, sem um movimento correspondente dos discos de articulação 1232a, 1232b iniciado pelo cirurgião.

[0316] Os tendões 1234 acoplam-se operacionalmente aos discos de articulação 1232a, 1232b que são configurados para acionar os tendões 1234, por exemplo, "puxar" os tendões 1234, quando os discos de articulação 1232a, 1232b são girados. A pluralidade de tendões 1234 acopla-se operacionalmente às ligações 1233 por meio de um ou mais métodos de acoplamento adequados. Mais particularmente, a ligação 1233 inclui uma pluralidade correspondente de primeiras aberturas ou orifícios 1236a definidos na mesma (quatro (4) orifícios 1236a são mostrados nas figuras representativas) que são radialmente dispostos ao longo das ligações 1233 e centralmente alinhados ao longo de um eixo geométrico comum, vide Figura 56. Um orifício da pluralidade de orifícios 1236a é configurado para receber um tendão 1234. Uma extremidade distal de um tendão 1234 é operacionalmente acoplada a uma ligação mais distal das ligações 1233 por métodos adequados, por exemplo, um ou mais dos métodos de acoplamento descritos acima.

[0317] Continuando com referência às Figuras 56 e 57, uma ligação 1233 inclui uma segunda pluralidade de orifícios 1236b (quatro (4) orifícios 1236b são mostrados nos desenhos representativos, conforme pode ser melhor observado na Figura 56). Um orifício 1236b é configurado para receber um fio condutor correspondente de uma pluralidade de fios condutores 1237 (quatro (4) fios condutores 1237 são mostrados nos desenhos representativos). Os fios condutores 1237 são configurados para fazer a transição entre os primeiro e segundo estados dentro da segunda pluralidade de orifícios 1236b. Para facilitar a transição dos fios condutores 1237, um orifício 1236b inclui um diâmetro que é maior que um diâmetro dos fios condutores 1237 quando os fios condutores 1237 estão no primeiro estado.

[0318] O instrumento cirúrgico 1220 inclui um circuito elétrico que é configurado para induzir seletivamente uma tensão e fluxo de corrente para a pluralidade de fios condutores 1237 de modo que um fio condutor 1237 faz a transição do primeiro estado para o segundo estado. Para esta finalidade, o gerador G fornece um potencial de tensão Eo de proporção adequada. Uma tensão é induzida em um fio condutor 1237 e a corrente flui através do mesmo. A corrente que flui através de um fio condutor 1237 faz com que o fio condutor 1237 faça a transição do primeiro estado (Figura 56) para o segundo estado (Figura 57). No segundo estado, o fio condutor 1237 proporciona um encaixe por interferência entre o fio condutor 1237 e os orifícios correspondentes 1236b, conforme pode ser melhor observado na Figura 57.

[0319] A Figura 58 ilustra uma vista em perspectiva dos componentes do conjunto de eixo de acionamento 1210, do atuador de extremidade 1212 e do membro de corte 1254 do instrumento cirúrgico 1200 da Figura 54, de acordo com um aspecto da presente invenção. A Figura 59 ilustra a seção de articulação em um segundo estágio de articulação, de acordo com um aspecto da presente invenção. Com referência agora às Figuras 58 e 59, uma faixa de articulação 1256a é disposta de maneira deslizante em uma reentrância lateral de um separador 1261 enquanto uma segunda faixa de articulação 1256b (Figura 59) está disposta de maneira deslizante na outra reentrância lateral do separador 1261. O tubo de acionamento do membro de corte é móvel longitudinalmente para acionar o bloco acionador 1258 longitudinalmente, para desse modo mover o membro de corte 1254 longitudinalmente. As reentrâncias laterais incluem sulcos que se estendem longitudinalmente e que são configurados para reduzir a área superficial de contato com as faixas de articulação 1256a, 1256b, reduzindo assim o atrito entre o separador 1261 e as faixas de articulação 1256a, 1256b. O separador 1261 também pode ser formado de um material de baixo atrito e/ou incluir um tratamento de superfície para reduzir o atrito. As faixas de articulação 1256a, 1256b se estendem longitudinalmente ao longo do comprimento do conjunto de eixo de acionamento 1210, incluindo através da seção de articulação 1230. A extremidade distal 1252 de uma faixa de articulação 1256a é fixada em um lado da porção proximal 1250 do atuador de extremidade 1212 em um ponto de ancoramento. A extremidade distal 1262 da segunda faixa de articulação 1256b é fixada no outro lado da porção proximal 1250 do atuador de extremidade 1212 em um ponto de ancoramento. Um botão de articulação giratório é operável para avançar seletivamente a faixa de articulação 1256a distalmente enquanto simultaneamente retrai a segunda faixa de articulação 1256b de modo proximal, e vice-versa. Deve-se compreender que essa translação oposta fará com que a seção de articulação 1230 se curve, articulando assim o atuador de extremidade 1212. Em particular, o atuador de extremidade 1212 defletirá em direção a qualquer faixa de articulação 1256a, 1256b que esteja sendo retraída de maneira proximal; e na direção oposta a qualquer faixa de articulação 1256a, 1256b que esteja sendo avançada distalmente.

[0320] Ainda com referência às Figuras 58 e 59, vários dos componentes descritos acima são mostrados interagindo para flexionar a seção de articulação 1230 para articular o atuador de extremidade 1212. Na Figura 58, a articulação 1230 está em uma configuração reta. Então, um dos discos de articulação 1232a, 1232b (Figuras 54 e 55) é girado, o que faz com que um parafuso de acionamento translade de maneira proximal e um outro parafuso de acionamento avance de maneira distal. Essa translação proximal de um parafuso de acionamento puxa a faixa de articulação 1256b de maneira proximal, o que faz com que a seção de articulação 1230 comece a se flexionar conforme mostrado na Figura 59. Esta flexão da seção de articulação 1230 puxa a outra faixa de articulação 1256a para a posição distal. O avanço distal do parafuso de acionamento em resposta à rotação dos discos de articulação 1232a, 1232b permite que a faixa de articulação 1256a e o membro direcionador avancem distalmente. Em algumas outras versões, o avanço distal do segundo parafuso de acionamento aciona ativamente o membro direcionador e a faixa de articulação 1256a distalmente. Conforme o usuário continua girando um dos discos de articulação 1232a, 1232b, as interações descritas acima continuam da mesma maneira, resultando na flexão adicional da seção de articulação 1230, conforme mostrado na Figura 59. Deve-se compreender que o giro dos discos de articulação 1232a, 1232b na direção oposta fará com que a seção de articulação 1230 endireite-se, e a rotação adicional na direção oposta fará com que a seção de articulação 1230 se curve na direção oposta.

[0321] A Figura 60 inclui uma vista em perspectiva do atuador de extremidade 1212 do dispositivo das Figuras 54 a 59, em uma configuração aberta de acordo com um aspecto da presente invenção. O atuador de extremidade 1212 do presente exemplo compreende um par de membros de garra 1214a, 1214b. No presente exemplo, um membro de garra 1214b é fixo em relação ao conjunto de eixo de acionamento; enquanto o outro membro de garra 1214a gira em relação ao conjunto de eixo de acionamento, em direção ao outro membro de garra 1214b e na direção oposta ao mesmo. Em algumas versões, atuadores como hastes ou cabos, etc., podem se estender através de uma bainha e ser unidos com um membro de garra 1214a em um acoplamento articulado, de modo que o movimento longitudinal das hastes/cabos/etc, do atuador através do conjunto de eixo de acionamento fornece rotação do membro de garra 1214a em relação ao conjunto de eixo de acionamento e em relação ao segundo membro de garra 1214b. Obviamente, as garras 1214a, 1214b podem, em vez disso, ter qualquer outro tipo adequado de movimento e podem ser acionadas de qualquer outra maneira adequada. Somente a título de exemplo, os membros de garra 1214a, 1214b podem ser acionados e dessa forma fechados pela translação longitudinal de um braço de disparo 1266, de modo que as hastes/cabos/etc. do atuador podem simplesmente ser eliminados em algumas versões. O lado superior de um membro de garra 1214a inclui uma pluralidade de serrilhas dentadas 1272. Deve-se compreender que o lado inferior do outro membro de garra 1214b pode incluir serrilhas complementares 1277 que aninham-se com as serrilhas 1272, para melhorar a preensão do tecido capturado entre os membros de garra 1214a, 1214b do atuador de extremidade 1212, sem necessariamente de rasgar o tecido.

[0322] A Figura 61 inclui uma vista de extremidade em seção transversal do atuador de extremidade 1212 da Figura 60, em uma configuração fechada e com a lâmina 1274 em uma posição distal, de acordo com um aspecto da presente invenção. Com referência agora às Figuras 60 e 61, um membro de garra 1214a define uma fenda alongada que se estende longitudinalmente 1268; enquanto o outro membro de garra 1214b também define uma fenda alongada que se estende longitudinalmente 1270. Além disso, o lado inferior de um membro de garra 1214a apresenta uma superfície eletricamente condutiva 1216a; enquanto o lado superior do outro membro de garra 1214b apresenta outra superfície eletricamente condutiva 1216b. As superfícies eletricamente condutivas 1216a e 1216b estão em comunicação com uma fonte elétrica 1278 e um controlador 1280 por meio de um ou mais condutores (não mostrados) que se estendem ao longo do comprimento do conjunto de eixo de acionamento. A fonte elétrica 1278 tem por finalidade fornecer energia de RF à primeira superfície eletricamente condutiva 1216b em uma primeira polaridade e à segunda superfície eletricamente condutiva 1216a em uma segunda polaridade (oposta), de modo que a corrente de RF flui entre as superfícies eletricamente condutivas 1216a, 1216b e, desse modo, através do tecido capturado entre os membros de garra 1214a, 1214b. Em algumas versões, o braço de disparo 1266 serve como um condutor elétrico que coopera com as superfícies eletricamente condutivas 1216a, 1216b (por exemplo, como um retorno terra) para o fornecimento de energia RF bipolar capturada entre os membros de garra 1214a, 1214b. A fonte elétrica 1278 pode ser externa ao instrumento cirúrgico 1200 ou pode ser integral com o instrumento cirúrgico 1200 (por exemplo, no conjunto de manípulo 1202, etc.), conforme descrito em uma ou mais referências citadas na presente invenção ou de outro modo. Um controlador 1280 regula o fornecimento de energia a partir da fonte elétrica 1278 para as superfícies eletricamente condutivas 1216a, 1216b. O controlador 1280 pode também ser externo ao instrumento cirúrgico 1200 ou pode ser integral com o instrumento cirúrgico 1200 (por exemplo, no conjunto de manípulo 1202, etc., conforme descrito em uma ou mais referências citadas na presente invenção ou de outro modo. Também deve-se compreender que as superfícies eletricamente condutivas 1216a, 1216b podem ser fornecidas em uma variedade de locais, configurações e relações alternativas.

[0323] Ainda com referência às Figuras 60 e 61, o instrumento cirúrgico 1200 do presente exemplo inclui um braço de disparo 1266 que é móvel longitudinalmente ao longo de parte do comprimento do atuador de extremidade 1212. O braço de disparo 1266 é coaxialmente posicionado dentro do conjunto de eixo de acionamento 1210, estende-se ao longo do comprimento do conjunto de eixo de acionamento 1210, e translada longitudinalmente dentro do conjunto de eixo de acionamento 1210 (incluindo a seção de articulação 1230 no presente exemplo), embora deva-se compreender que o braço de disparo 12660 e o conjunto de eixo de acionamento 1210 podem ter qualquer outra relação adequada. O braço de disparo 1266 inclui uma faca 1274 com uma extremidade distal afiada, um flange superior 1281 e um flange inferior 1282. Conforme se pode observar melhor na Figura 61, a faca 1274 estende-se através das fendas 1268, 1270 dos membros de garra 1214a, 1214b, com o flange superior 1281 situado acima do membro de garra 1214a em uma reentrância 1284 e o flange inferior 1282 situado abaixo do membro de garra 1214b em uma reentrância 1286. A configuração da faca 1274 e dos flanges 1281, 1282 fornece uma seção transversal do tipo "viga com perfil em I" na extremidade distal do braço de disparo 1266. Embora os flanges 1281, 1282 se estendam longitudinalmente apenas ao longo de uma pequena porção do comprimento da barra de disparo 1266 no presente exemplo, deve-se compreender que os flanges 1281, 1282 podem se estender longitudinalmente ao longo de qualquer comprimento adequado da barra de disparo 1266. Além disso, embora os flanges 1281, 1282 estejam posicionados ao longo do exterior dos membros de garra 1214a, 1214b, os flanges 1281, 1282 podem ser alternativamente dispostos nas fendas correspondentes formadas no interior dos membros de garra 1214a, 1214b. Por exemplo, os membros de garra 1214a, 1214b podem definir uma fenda em forma de "T" com partes da faca 1274 sendo dispostas em uma porção vertical de cada fenda em forma de "T" e com os flanges 1281, 1282 dispostos nas porções horizontais das fendas em forma de "T". Várias outras configurações adequadas e relações serão aparentes para as pessoas versadas na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção. Somente a título de exemplo, o atuador de extremidade 1212 pode incluir um ou mais corpos de termistor com coeficiente de temperatura positivo (PTC) 1288, 1290 (por exemplo, polímero PTC, etc.), situados em posição adjacente às superfícies eletricamente condutivas 1216a, 1216b e/ou em outro local.

[0324] Os aspectos estruturais e funcionais do conjunto de bateria 1206 são similares àqueles do conjunto de bateria 106 para o instrumento cirúrgico 100 descrito em conexão com as Figuras 1, 2 e 16 a 24, incluindo os circuitos de bateria descritos em conexão com as Figuras 20 a 24. Consequentemente, a título de concisão e clareza da descrição, tais aspectos estruturais e funcionais do conjunto de bateria 106 estão aqui incorporados a título de referência e não serão repetidos. Além disso, os aspectos estruturais e funcionais dos circuitos geradores de RF são similares àqueles dos circuitos geradores de RF descritos para os instrumentos cirúrgicos 500, 600 descritos em conexão com as Figuras 34 a 37. Consequentemente, a título de concisão e clareza da descrição, tais aspectos estruturais e funcionais dos circuitos geradores de RF estão aqui incorporados a título de referência e não serão repetidos. Além disso, o instrumento cirúrgico 1200 inclui a bateria e os circuitos de controle descritos em conexão com as Figuras 12 a 15, incluindo, por exemplo, o circuito de controle 210 descrito em conexão com a Figura 14 e o circuito elétrico 300 descrito em conexão com a Figura 15. Consequentemente, a título de concisão e clareza da descrição, a descrição dos circuitos em conexão com as Figuras 12 a 15 está aqui incorporada a título de referência e não será repetida.

[0325] Para uma descrição mais detalhada de um instrumento eletrocirúrgico que compreende um mecanismo de corte e uma seção de articulação que tem por finalidade defletir o atuador de extremidade na direção oposta ao eixo geométrico longitudinal do eixo de acionamento, é feita referência à patente US N° 2013/0023868, que está aqui incorporada, a título de referência.

[0326] Deve-se compreender, também, que qualquer um dos instrumentos cirúrgicos 100, 480, 500, 600, 1100, 1150, 1200 aqui descritos podem ser modificados para incluir um motor ou outro dispositivo acionado eletricamente para acionar um componente movido manualmente de outro modo. Vários exemplos destas modificações são descritos na publicação U.S. n° 2012/0116379 e na publicação US N° 2016/0256184, sendo cada uma das quais expressamente incorporada aqui, a título de referência. Várias outras maneiras adequadas nas quais um motor ou outro dispositivo com propulsão elétrica pode ser incorporado em qualquer um dos dispositivos da presente invenção serão aparentes para as pessoas versadas na técnica em vista dos ensinamentos da presente invenção.

[0327] Deve-se compreender também que os circuitos descritos em conexão com as Figuras 11 a 15, 20 a 24, 34 a 37 e 50 podem ser configurados para operar sozinhos ou em combinação com qualquer um dos instrumentos cirúrgicos 100, 480, 500, 600, 1100, 1150, 1200 aqui descritos.

[0328] As Figuras 62 a 70 descrevem vários circuitos que são configurados para operar com qualquer um dos instrumentos cirúrgicos 100, 480, 500, 600, 1100, 1150, 1200 descritos em conexão com as Figuras 1 a 61. Com referência agora à Figura 62, são mostrados os componentes de um circuito de controle 1300 do instrumento cirúrgico, de acordo com um aspecto da presente invenção. O circuito de controle 1300 compreende um processador 1302 acoplado a uma memória volátil 1304, um ou mais sensores 1306, uma memória não volátil 1308 e uma bateria 1310. Em um aspecto, o instrumento cirúrgico pode compreender um compartimento do cabo para alojar o circuito de controle 1300 e conter controles de uso geral para implementar o modo de economia de energia. Em alguns aspectos, o processador 1302 pode ser um processador primário do instrumento cirúrgico que inclui um ou mais processadores secundários. Em alguns aspectos, o processador 1302 pode ser armazenado dentro da bateria 1310. O processador 1302 é configurado para controlar várias operações e funções do instrumento cirúrgico executando instruções executáveis por máquina, como programas de controle ou outros módulos de software. Por exemplo, a execução de um programa de controle de modalidade de energia pelo processador 1302 permite a seleção de um tipo específico de energia a ser aplicada ao tecido do paciente por um cirurgião usando o instrumento cirúrgico. O instrumento cirúrgico pode compreender um atuador de modalidade de energia localizado no cabo do instrumento cirúrgico. O atuador pode ser um membro deslizante, uma chave de alternância, uma chave de contato transitório segmentado ou algum outro tipo de atuador. A atuação do atuador de modalidade de energia faz com que o processador 1302 ative uma modalidade de energia correspondente a um tipo selecionado de energia. O tipo de energia pode ser ultrassônica, RF, ou uma combinação de energia ultrassônica e energia de RF. Em vários aspectos gerais, o processador 1302 é acoplado eletricamente à pluralidade de segmentos de circuito do instrumento cirúrgico, conforme ilustrado na Figura 63, para ativar ou desativar os segmentos de circuito de acordo com as sequências de energização e de desenergização.

[0329] A memória volátil 1304, como uma memória de acesso aleatório (RAM), armazena temporariamente programas de controle selecionados ou outros módulos de software enquanto o processador 1302 está em funcionamento, como quando o processador 1302 executa um programa de controle ou módulo de software. O um ou mais sensores 1306 podem incluir sensores de força, sensores de temperatura, sensores de corrente ou sensores de movimento. Em alguns aspectos, o um ou mais sensores 1306 podem estar situados no eixo de acionamento, no atuador de extremidade, na bateria ou no cabo, ou em qualquer combinação ou subcombinação dos mesmos. O um ou mais sensores 1306 transmitem dados associados à operação de qualquer um dos instrumentos cirúrgicos 100, 480, 500, 600, 1100, 1150, 1200 descritos em conexão com as Figuras 1 a 61, como a presença de tecido preso pelas garras do atuador de extremidade ou a força aplicada pelo motor. Em um aspecto, o um ou mais sensores 1306 podem incluir um acelerômetro para verificar a função ou operação dos segmentos de circuito, com base em uma verificação de segurança e em um autoteste de ativação (Power On Self Test, POST). Instruções executáveis por máquina, como programas de controle ou outros módulos de software, são armazenadas na memória não volátil 1308. Por exemplo, a memória não volátil 1308 armazena o programa básico de entrada/saída (BIOS). A memória não volátil 1308 pode ser uma memória de apenas leitura, ROM programável apagável (EPROM), uma EEPROM, memória flash ou algum outro tipo de dispositivo de memória não volátil. Vários exemplos de programas de controle são descritos na publicação US. n° 2015/0272578, que está aqui incorporada, a título de referência em sua totalidade. A bateria 1310 energiza o instrumento cirúrgico fornecendo uma tensão de fonte que gera uma corrente. A bateria 1310 pode compreender o segmento de circuito de controle do motor 1428 ilustrado na Figura 63.

[0330] Em um aspecto, o processador 1302 pode ser qualquer processador de núcleo único ou de múltiplos núcleos, como aqueles conhecidos sob o nome comercial de ARM Cortex, disponíveis junto à Texas Instruments. Em um aspecto, o processador 1302 pode ser implementado como um processador de segurança que compreende duas famílias baseadas em microcontroladores, como TMS570 e RM4x, conhecidas sob o nome comercial de Hercules ARM Cortex R4, também disponíveis junto à Texas Instruments. Entretanto, outros substitutos adequados para microcontroladores e processadores de segurança podem ser empregados, sem limitação. Em um aspecto, o processador de segurança pode ser configurado especificamente para as aplicações críticas de segurança IEC 61508 e ISO 26262, dentre outras, para fornecer recursos avançados de segurança integrada, ao mesmo tempo em que proporciona desempenho, conectividade e opções de memória escalonáveis.

[0331] Em certos aspectos, o processador 1302 pode ser um LM 4F230H5QR, disponível junto à Texas Instruments, por exemplo. Em ao menos um exemplo, o LM4F230H5QR da Texas Instruments é um núcleo processador ARM Cortex-M4F que compreende uma memória integrada do tipo flash de ciclo único de 256 KB, ou outra memória não volátil, de até 40 MHz, um buffer de pré-busca para otimizar o desempenho acima de 40 MHz, uma memória de acesso aleatório seriada de ciclo único de 32 KB (SRAM), memória de apenas leitura (ROM) interna carregada com o software StellarisWare®, memória de apenas leitura programável eletricamente apagável 2 KB (EEPROM), um ou mais módulos de modulação de largura de pulso (PWM), uma ou mais entradas de codificador de quadratura (QED), um ou mais conversores de analógico para digital (ADC) de 12-bits com 12 canais de entrada analógica, dentre outros recursos que estão prontamente disponíveis no folheto de dados sobre o produto. Outros processadores podem ser facilmente substituídos e, consequentemente, a presente invenção não deve ser limitada neste contexto.

[0332] A Figura 63 é um diagrama de sistema 1400 de um circuito segmentado 1401 que compreende uma pluralidade de segmentos de circuito operados independentemente 1402, 1414, 1416, 1420, 1424, 1428, 1434 e 1440, de acordo com um aspecto da presente invenção. Um segmento de circuito da pluralidade de segmentos de circuito do circuito segmentado 1401 compreende um ou mais circuitos e um ou mais conjuntos de instruções executáveis por máquina armazenadas em um ou mais dispositivos de memória. O um ou mais circuitos de um segmento de circuito são acoplados para comunicação elétrica através de um ou mais meios de conexão com fio ou sem fio. A pluralidade de segmentos de circuito é configurada para fazer a transição entre três modos que compreendem um modo suspenso, um modo de espera e um modo operacional.

[0333] Em um aspecto mostrado, a pluralidade de segmentos de circuito 1402, 1414, 1416, 1420, 1424, 1428, 1434, 1440 começa em primeiro lugar no modo de espera, faz a transição em segundo lugar para o modo suspenso, e faz a transição em terceiro lugar para o modo operacional. Entretanto, em outros aspectos, a pluralidade de segmentos de circuito pode fazer a transição a partir de qualquer um dos três modos para qualquer outro dentre os três modos. Por exemplo, a pluralidade de segmentos de circuito pode fazer a transição diretamente do modo de espera para o modo operacional. Segmentos de circuito individuais podem ser colocados em um estado específico pelo circuito de controle de tensão 1408 com base na execução pelo processador 1302 de instruções executáveis por máquina. Os estados compreendem um estado desenergizado, um estado de baixa energia e um estado energizado. O estado desenergizado corresponde ao modo suspenso, o estado de baixa energia corresponde ao modo de espera, e o estado energizado corresponde ao modo operacional. A transição para o estado de baixa energia pode ser obtida, por exemplo, com o uso de um potenciômetro.

[0334] Em um aspecto, a pluralidade de segmentos de circuito 1402, 1414, 1416, 1420, 1424, 1428, 1434, 1440 pode fazer a transição do modo suspenso ou do modo de espera para o modo operacional de acordo com uma sequência de energização. A pluralidade de segmentos de circuito também pode fazer a transição do modo operacional para o modo de espera ou para o modo suspenso de acordo com uma sequência de desenergização. A sequência de energização e a sequência de desenergização podem ser diferentes. Em alguns aspectos, a sequência de energização compreende energizar apenas um subconjunto de segmentos de circuito da pluralidade de segmentos de circuito. Em alguns aspectos, a sequência de desenergização compreende desenergizar apenas um subconjunto de segmentos de circuito da pluralidade de segmentos de circuito.

[0335] Referindo-se novamente ao diagrama de sistema 1400 na Figura 63, o circuito segmentado 1401 compreende uma pluralidade de segmentos de circuito que compreende um segmento de circuito de transição 1402, um segmento de circuito de processador 1414, um segmento de circuito de cabo 1416, um segmento de circuito de comunicação 1420, um segmento de circuito de exibição 1424, um segmento de circuito de controle 1428, um segmento de circuito de energia de tratamento 1434 e um segmento de circuito de eixo de acionamento 1440. O segmento de circuito de transição compreende um circuito de ativação 1404, um circuito de corrente de amplificação 1406, um circuito de controle de tensão 1408, um controlador de segurança 1410 e um controlador de POST 1412. O segmento de circuito de transição 1402 é configurado para implementar uma sequência de desenergização e uma sequência de energização, um protocolo de detecção de segurança e um POST.

[0336] Em alguns aspectos, o circuito de ativação 1404 compreende um sensor de botão de acelerômetro 1405. Em alguns aspectos, o segmento de circuito de transição 1402 é configurado para estar em um estado energizado, enquanto outros segmentos de circuito da pluralidade de segmentos de circuito do circuito segmentado 1401 são configurados para estar em um estado de baixa energia, um estado desenergizado ou um estado energizado. O sensor de botão de acelerômetro 1405 pode monitorar o movimento ou a aceleração de qualquer um dos instrumentos cirúrgicos 100, 480, 500, 600, 1100, 1150, 1200 aqui descritos em conexão com as Figuras 1 a 61. Por exemplo, o movimento pode ser uma alteração na orientação ou rotação do instrumento cirúrgico. O instrumento cirúrgico pode ser movido em qualquer direção em relação a um espaço euclidiano tridimensional, por exemplo, um usuário do instrumento cirúrgico. Quando o sensor de botão de acelerômetro 1405 detecta movimento ou aceleração, o sensor de botão de acelerômetro 1405 envia um sinal ao circuito de controle de tensão 1408 para fazer com que o circuito de controle de tensão 1408 aplique tensão ao segmento de circuito de processador 1414 para fazer a transição do processador 1302 e da memória volátil 1304 para um estado energizado. Em alguns aspectos, o processador 1302 e a memória volátil 1304 estão em um estado energizado antes do circuito de controle de tensão 1409 aplicar tensão ao processador 1302 e à memória volátil 1304. No modo operacional, o processador 1302 pode iniciar uma sequência de energização ou uma sequência de desenergização. Em vários aspectos, o sensor de botão de acelerômetro 1405 pode também enviar um sinal ao processador 1302 para fazer com que o processador 1302 inicie uma sequência de energização ou uma sequência de desenergização. Em alguns aspectos, o processador 1302 inicia uma sequência de energização quando a maior parte dos segmentos de circuito individuais está em um estado de baixa energia ou um estado desenergizado. Em outros aspectos, o processador 1302 inicia uma sequência de desenergização quando a maior parte dos segmentos de circuito individuais está em um estado energizado.

[0337] Além disso ou alternativamente, o sensor de botão de acelerômetro 1405 pode detectar movimento externo em uma área próxima determinada do instrumento cirúrgico. Por exemplo, o sensor de botão de acelerômetro 1405 pode detectar um usuário de qualquer um dos instrumentos cirúrgicos 100, 480, 500, 600, 1100, 1150, 1200 aqui descritos em conexão com as Figuras 1 a 61 movimentando uma das mãos em uma área próxima predeterminada. Quando o sensor de botão de acelerômetro 1405 detecta esse movimento externo, o sensor de botão de acelerômetro 1405 emite um sinal para o circuito de controle de tensão 1408 e um sinal para o processador 1302, conforme anteriormente descrito. Após receber o sinal enviado, o processador 1302 pode iniciar uma sequência de energização ou uma sequência de desenergização para fazer a transição de um ou mais segmentos de circuito entre os três modos. Em alguns aspectos, o sinal enviado para o circuito de controle de tensão 1408 é enviado para verificar se o processador 1302 está em modo operacional. Em alguns aspectos, o sensor de botão de acelerômetro 1405 pode detectar quando o instrumento cirúrgico cair e envia um sinal para o processador 1302 com base na queda detectada. Por exemplo, o sinal pode indicar um erro na operação de um segmento de circuito individual. O um ou mais sensores 1306 pode detectar danos ou falhas dos segmentos de circuito individuais afetados. Com base na falha ou dano detectado, o controlador POST 1412 pode realizar um POST dos segmentos de circuito individuais correspondentes.

[0338] Uma sequência de energização ou uma sequência de desenergização pode ser definida com base no sensor de botão de acelerômetro 1405. Por exemplo, o sensor de botão de acelerômetro 1405 pode detectar um movimento ou uma sequência de movimentos específicos que indica a seleção de um segmento de circuito específico da pluralidade de segmentos de circuito. Com base no movimento ou série de movimentos detectados, o sensor de botão de acelerômetro 1405 pode transmitir um sinal que compreende uma indicação de um ou mais segmentos de circuito da pluralidade de segmentos de circuito para o processador 1302 quando o processador 1302 está em um estado energizado. Com base no sinal, o processador 1302 determina uma sequência de energização que compreende os um ou mais segmentos de circuito selecionados. Além disso ou alternativamente, um usuário de qualquer um dos instrumentos cirúrgicos 100, 480, 500, 600, 1100, 1150, 1200 aqui descritos em conexão com as Figuras 1 a 61 pode selecionar um número e ordem de segmentos de circuito para definir uma sequência de energização ou uma sequência de desenergização com base na interação com uma interface gráfica de usuário (GUI) do instrumento cirúrgico.

[0339] Em vários aspectos, o sensor de botão de acelerômetro 1405 pode enviar um sinal para o circuito de controle de tensão 1408 e um sinal para o processador 1302 somente quando o sensor de botão de acelerômetro 1405 detecta o movimento de qualquer um dos instrumentos cirúrgicos 100, 480, 500, 600, 1100, 1150, 1200 aqui descritos em conexão com as Figuras 1 a 61 ou o movimento externo em uma área próxima predeterminada acima de um limiar predeterminado. Por exemplo, um sinal só pode ser enviado se o movimento for detectado durante 5 ou mais segundos ou se o instrumento cirúrgico for movido 5 ou mais polegadas. Em outros aspectos, o sensor de botão de acelerômetro 1405 pode emitir um sinal para o circuito de controle de tensão 1408 e um sinal para o processador 1302 somente quando o sensor de botão de acelerômetro 1405 detectar movimento de oscilação do instrumento cirúrgico. Um limiar predeterminado reduz a transição inadvertida de segmentos de circuito do instrumento cirúrgico. Conforme anteriormente descrito, a transição pode compreender uma transição para o modo operacional de acordo com uma sequência de energização, uma transição para o modo de baixa energia de acordo com uma sequência de desenergização ou uma transição para o modo suspenso de acordo com uma sequência de desenergização. Em alguns aspectos, o instrumento cirúrgico compreende um atuador que pode ser acionado por um usuário do instrumento cirúrgico. A atuação é detectada pelo sensor de botão de acelerômetro 1405. O atuador pode ser um membro deslizante, uma chave de alternância ou uma chave de contato transitório. Com base na atuação detectada, o sensor de botão de acelerômetro 1405 pode enviar um sinal para o circuito de controle de tensão 1408 e um sinal para o processador 1302.

[0340] O circuito de corrente de amplificação 1406 é acoplado à bateria 1310. O circuito de corrente de amplificação 1406 é um amplificador de corrente, como um relé ou transistor, e é configurado para amplificar a magnitude de uma corrente de um segmento de circuito individual. A magnitude inicial da corrente corresponde à tensão de fonte fornecida pela bateria 1310 ao circuito segmentado 1401. Relés adequados incluem solenoides. Transistores adequados incluem transistores de efeito de campo (FET), MOSFET e transístores de junção bipolar (BJT). O circuito de corrente de amplificação 1406 pode amplificar a magnitude da corrente que corresponde a um segmento de circuito ou circuito individual que requeira mais drenagem de corrente durante o funcionamento de qualquer um dos instrumentos cirúrgicos 100, 480, 500, 600, 1100, 1150, 1200 descritos em conexão com as Figuras 1 a 61. Por exemplo, um aumento na corrente para o segmento do circuito de controle do motor 1428 pode ser fornecido quando um motor do instrumento cirúrgico exigir mais potência de entrada. O aumento na corrente fornecida a um segmento de circuito individual pode causar uma diminuição correspondente na corrente de um outro segmento ou segmentos de circuito. Além disso ou alternativamente, o aumento na corrente pode corresponder à tensão fornecida por uma fonte de tensão adicional operando em conjunto com a bateria 1310.

[0341] O circuito de controle de tensão 1408 é acoplado à bateria 1310. O circuito de controle de tensão 1408 é configurado para fornecer tensão à pluralidade de segmentos de circuito ou para remover tensão da mesma. O circuito de controle de tensão 1408 também é configurado para aumentar ou reduzir a tensão fornecida à pluralidade de segmentos de circuito do circuito segmentado 1401. Em vários aspectos, o circuito de controle de tensão 1408 compreende um circuito lógico combinacional como um multiplexador (MUX) para selecionar entradas, uma pluralidade de chaves eletrônicas e uma pluralidade de conversores de tensão. Uma chave eletrônica da pluralidade de chaves eletrônicas pode ser configurada para alternar entre uma configuração aberta e fechada para desconectar ou conectar um segmento de circuito individual à bateria 1310 ou a partir dela. A pluralidade de chaves eletrônicas pode ser dispositivos de estado sólido como transistores ou outros tipos de chaves como chaves sem fio, chaves ultrassônicas, acelerômetros, sensores inerciais, entre outros. O circuito lógico combinacional é configurado para selecionar uma chave eletrônica individual para alternar para uma configuração aberta e permitir a aplicação de tensão ao segmento de circuito correspondente. O circuito lógico combinacional também é configurado para selecionar uma chave eletrônica individual para alternar para uma configuração fechada e permitir a remoção da tensão do segmento de circuito correspondente. Ao selecionar uma pluralidade de chaves eletrônicas individuais, o circuito lógico combinacional pode implementar uma sequência de desenergização ou uma sequência de energização. A pluralidade de conversores de tensão pode fornecer uma tensão elevada ou uma tensão reduzida para a pluralidade de segmentos de circuito. O circuito de controle de tensão 1408 pode também compreender um microprocessador e um dispositivo de memória, conforme ilustrado na Figura 62.

[0342] O controlador de segurança 1410 é configurado para executar verificações de segurança para os segmentos de circuito. Em alguns aspectos, o controlador de segurança 1410 realiza as verificações de segurança quando um ou mais segmentos de circuito individuais estão no modo operacional. As verificações de segurança podem ser realizadas para determinar se existem erros ou defeitos no funcionamento ou operação dos segmentos de circuito. O controlador de segurança 1410 pode monitorar um ou mais parâmetros da pluralidade de segmentos de circuito. O controlador de segurança 1410 pode verificar a identidade e operação da pluralidade de segmentos de circuito comparando o um ou mais parâmetros com parâmetros predefinidos. Por exemplo, se uma modalidade de energia de RF for selecionada, o controlador de segurança 1410 pode verificar se um parâmetro de articulação do eixo de acionamento corresponde a um parâmetro de articulação predefinido para verificar a operação da modalidade de energia de RF de qualquer um dos instrumentos cirúrgicos 100, 480, 500, 600, 1100, 1150, 1200 descritos em conexão com as Figuras 1 a 61. Em alguns aspectos, o controlador de segurança 1410 pode monitorar, pelos sensores 1306, uma relação predeterminada entre uma ou mais propriedades do instrumento cirúrgico para detectar uma falha. Uma falha pode surgir quando uma ou mais propriedades forem incompatíveis com a relação predeterminada. Quando o controlador de segurança 1410 determina que existe uma avaria, um erro ou que alguma operação da pluralidade de segmentos de circuito não foi verificada, o controlador de segurança 1410 impede ou desabilita a operação do segmento de circuito específico de onde se originou a avaria, erro ou falha de verificação.

[0343] O controlador de POST 1412 realiza um POST para verificar o funcionamento adequado da pluralidade de segmentos de circuito. Em alguns aspectos, o POST é realizado para um segmento de circuito individual da pluralidade de segmentos de circuito antes do circuito de controle de tensão 1408 aplicar uma tensão ao segmento de circuito individual para fazer a transição do segmento de circuito individual do modo de espera ou modo suspenso para o modo operacional. Se o segmento de circuito individual não passar no teste POST, o segmento de circuito específico não faz a transição de modo de espera ou modo suspenso para o modo operacional. O POST do segmento de circuito de cabo 1416 pode compreender, por exemplo, testar se os sensores de controle de cabo 1418 detectam uma atuação de um controle de cabo de qualquer um dos instrumentos cirúrgicos 100, 480, 500, 600, 1100, 1150, 1200 descritos em conexão com as Figuras 1 a 61. Em alguns aspectos, o controlador de POST 1412 pode transmitir um sinal ao sensor de botão de acelerômetro 1405 para verificar a operação do segmento de circuito individual como parte do POST. Por exemplo, após receber o sinal, o sensor de botão de acelerômetro 1405 pode solicitar a um usuário do instrumento cirúrgico que mova o instrumento cirúrgico para uma pluralidade de locais variáveis para confirmar a operação do instrumento cirúrgico. O sensor de botão de acelerômetro 1405 pode também monitorar uma saída de um segmento de circuito ou de um circuito de um segmento de circuito como parte do POST. Por exemplo, o sensor de botão de acelerômetro 1405 pode detectar um pulso de motor incremental gerado pelo motor 1432 para verificar a operação. Um controlador de motor do circuito de controle do motor 1430 pode ser usado para controlar o motor 1432 para gerar o pulso de motor incremental.

[0344] Em vários aspectos, qualquer um dos instrumentos cirúrgicos 100, 480, 500, 600, 1100, 1150, 1200 descritos em conexão com as Figuras 1 a 61 pode compreender sensores de botão de acelerômetro adicionais que podem ser usados. O controlador de POST 1412 pode também executar um programa de controle armazenado no dispositivo de memória do circuito de controle de tensão 1408. O programa de controle pode fazer com que o controlador de POST 1412 transmita um sinal solicitando um parâmetro criptografado correspondente de uma pluralidade de segmentos de circuito. O não recebimento de um parâmetro criptografado correspondente de um segmento de circuito individual indica ao controlador de POST 1412 que o segmento de circuito correspondente está danificado ou avariado. Em alguns aspectos, se o controlador de POST 1412 determinar com base no POST que o processador 1302 está danificado ou avariado, o controlador de POST 1412 pode enviar um sinal para um ou mais processadores secundários para fazer com que um ou mais processadores secundários executem funções críticas que o processador 1302 é incapaz de executar. Em alguns aspectos, se o controlador de POST 1412 determinar com base no POST que um ou mais segmentos de circuito não funciona adequadamente, o controlador de POST 1412 pode iniciar um modo de redução de desempenho dos segmentos de circuito que funcionam adequadamente, ao mesmo tempo em que bloqueia os segmentos de circuito reprovados no teste POST ou que não funcionam adequadamente. Um segmento de circuito bloqueado pode funcionar de modo similar a um segmento de circuito no modo de espera ou no modo suspenso.

[0345] O segmento de circuito de processador 1414 compreende o processador 1302 e a memória volátil 1304 descrita com referência à Figura 62. O processador 1302 é configurado para iniciar uma sequência de energização ou uma sequência de desenergização. Para iniciar a sequência de energização, o processador 1302 transmite um sinal de energização para o circuito de controle de tensão 1408 para fazer com que o circuito de controle de tensão 1408 aplique tensão à pluralidade ou a um subconjunto da pluralidade de segmentos de circuito, de acordo com a sequência de energização. Para iniciar a sequência de desenergização, o processador 1302 transmite um sinal de desenergização para o circuito de controle de tensão 1408 para fazer com que o circuito de controle de tensão 1408 remova tensão da pluralidade ou de um subconjunto da pluralidade de segmentos de circuito, de acordo com a sequência de energização.

[0346] O segmento de circuito de cabo 1416 compreende sensores de controle de cabo 1418. Os sensores de controle de cabo 1418 podem detectar uma atuação de um ou mais controles de cabo de qualquer um dentre os instrumentos cirúrgicos 100, 480, 500, 600, 1100, 1150, 1200 aqui descritos em conexão com as Figuras 1 a 61. Em vários aspectos, o um ou mais controles de cabo compreendem um controle de aperto, um botão de liberação, uma chave de articulação, um botão de ativação de energia e/ou qualquer outro controle de cabo adequado. O usuário pode ativar o botão de ativação de energia para selecionar entre um modo de energia de RF, um modo de energia ultrassônica ou um modo combinado de energia de RF e ultrassônica. Os sensores de controle de cabo 1418 podem também facilitar a fixação de um cabo modular ao instrumento cirúrgico. Por exemplo, os sensores de controle de cabo 1418 podem detectar a fixação adequada do cabo modular ao instrumento cirúrgico e indicar a fixação detectada para um usuário do instrumento cirúrgico. A tela de LCD 1426 pode fornecer uma indicação gráfica da fixação detectada. Em alguns aspectos, os sensores de controle de cabo 1418 detectam a atuação do um ou mais controles de cabo. Com base na atuação detectada, o processador 1302 pode iniciar uma sequência de energização ou uma sequência de desenergização.

[0347] O segmento de circuito de comunicação 1420 compreende um circuito de comunicação 1422. O circuito de comunicação 1422 compreende uma interface de comunicação para facilitar a comunicação de sinal entre os segmentos de circuito individuais da pluralidade de segmentos de circuito. Em alguns aspectos, o circuito de comunicação 1422 fornece uma trajetória para os componentes modulares de qualquer um dos instrumentos cirúrgicos 100, 480, 500, 600, 1100, 1150, 1200 aqui descritos em conexão com as Figuras 1 a 61 para que se comuniquem eletricamente. Por exemplo, um eixo de acionamento modular e um transdutor modular, quando fixados juntos ao cabo do instrumento cirúrgico, podem fazer upload de programas de controle para o cabo através do circuito de comunicação 1422.

[0348] O segmento de circuito de exibição 1424 compreende uma tela de LCD 1426. A tela de LCD 1426 pode compreender uma tela de exibição de cristal líquido, indicadores de LED, etc. Em alguns aspectos, a tela de LCD 1426 é uma tela de diodo emissor de luz orgânico (OLED). A tela 226 pode ser colocada sobre, integrada a, ou situada remotamente a partir de qualquer um dos instrumentos cirúrgicos 100, 480, 500, 600, 1100, 1150, 1200 aqui descritos em conexão com as Figuras 1 a 61. Por exemplo, a tela 226 pode ser posicionada no cabo do instrumento cirúrgico. A tela 226 é configurada para fornecer retroinformação sensorial a um usuário. Em vários aspectos, a tela de LCD 1426 compreende adicionalmente uma retroiluminação. Em alguns aspectos, o instrumento cirúrgico pode compreender também dispositivos de retroinformação de áudio como um alto-falante ou um sinal sonoro e dispositivos de retroinformação tátil, como um atuador háptico.

[0349] O segmento de circuito de controle do motor 1428 compreende um circuito de controle do motor 1430 acoplado a um motor 1432. O motor 1432 é acoplado ao processador 1302 por um acionador e um transístor, como um FET. Em vários aspectos, o circuito de controle do motor 1430 compreende um sensor de corrente do motor em comunicação de sinal com o processador 1302 para fornecer um sinal indicativo de uma medição do consumo de corrente do motor para o processador 1302. O processador transmite o sinal para a tela 226. A tela 226 recebe o sinal e exibe a medição do consumo de corrente do motor 1432. O processador 1302 pode usar o sinal, por exemplo, para monitorar se há consumo de corrente do motor 1432 e se ele está dentro de uma faixa aceitável, comparar o consumo de corrente a um ou mais parâmetros da pluralidade de segmentos de circuito e determinar um ou mais parâmetros de um local de tratamento do paciente. Em vários aspectos, o circuito de controle do motor 1430 compreende um controlador do motor para controlar a operação do motor. Por exemplo, o circuito de controle do motor 1430 controla vários parâmetros do motor, como pelo ajuste da velocidade, torque e aceleração do motor 1432. O ajuste é feito com base na corrente através do motor 1432 medida pelo sensor de corrente do motor.

[0350] Em vários aspectos, o circuito de controle do motor 1430 compreende um sensor de força para medir a força e o torque gerados pelo motor 1432. O motor 1432 é configurado para atuar um mecanismo de qualquer um dentre os instrumentos cirúrgicos 100, 480, 500, 600, 1100, 1150, 1200 aqui descritos em conexão com as Figuras 1 a 61. Por exemplo, o motor 1432 é configurado para controlar a atuação do eixo de acionamento do instrumento cirúrgico para realizar a preensão, rotação e funcionalidade de articulação. Por exemplo, o motor 1432 pode acionar o eixo de acionamento para realizar um movimento de preensão com as garras do instrumento cirúrgico. O controlador do motor pode determinar se o material pinçado pelas garras é de tecido ou metal. O controlador do motor pode também determinar a extensão de pinçamento do material pelas garras. Por exemplo, o controlador do motor pode determinar o grau de abertura e fechamento das garras com base na derivada de corrente ou tensão de motor detectada. Em alguns aspectos, o motor 1432 é configurado para atuar o transdutor para fazer com que o transdutor aplique torque ao cabo ou controle a articulação do instrumento cirúrgico. O sensor de corrente do motor pode interagir com o controlador do motor para definir um limite de corrente do motor. Quando a corrente satisfaz o limiar predefinido, o controlador do motor inicia uma alteração correspondente em uma operação de controle do motor. Por exemplo, quando o limite de corrente do motor é excedido isso faz com que o controlador do motor reduza o consumo de corrente do motor.

[0351] O segmento de circuito de energia tratamento 1434 compreende um circuito amplificador de RF e de segurança 1436 e um circuito gerador de sinal ultrassônico 1438 para implementar a funcionalidade modular de energia de qualquer um dentre os instrumentos cirúrgicos 100, 480, 500, 600, 1100, 1150, 1200 descritos em conexão com as Figuras 1 a 61. Em vários aspectos, o circuito amplificador de RF e de segurança 1436 é configurado para controlar a modalidade de RF do instrumento cirúrgico mediante a geração de um sinal de RF. O circuito gerador de sinal ultrassônico 1438 é configurado para controlar a modalidade de energia ultrassônica mediante a geração de um sinal ultrassônico. O circuito amplificador de RF e de segurança 1436 e um circuito gerador de sinal ultrassônico 1438 podem operar em conjunto para controlar a modalidade combinada de energia de RF e ultrassônica.

[0352] O segmento de circuito de eixo de acionamento 1440 compreende um controlador de módulo de eixo de acionamento 1442, um atuador de controle modular 1444, um ou mais sensores de atuador de extremidade 1446 e uma memória não volátil 1448. O controlador de módulo de eixo de acionamento 1442 é configurado para controlar uma pluralidade de módulos de eixo de acionamento que compreende os programas de controle a serem executados pelo processador 1302. A pluralidade de módulos de eixo de acionamento implementa uma modalidade de eixo de acionamento, como ultrassônica, ultrassônica e de RF combinadas, lâmina em "I" de RF, e garra RF-contraposta. O controlador de módulo de eixo de acionamento 1442 pode selecionar a modalidade de eixo mediante a seleção do módulo de eixo de acionamento correspondente para execução pelo processador 1302. O atuador de controle modular 1444 é configurado para atuar o eixo de acionamento de acordo com a modalidade de eixo de acionamento selecionada. Após a atuação ser iniciada, o eixo de acionamento articula o atuador de extremidade de acordo com um ou mais parâmetros, rotinas ou programas específicos para a modalidade de eixo de acionamento selecionada e a modalidade de atuador de extremidade selecionada. O um ou mais sensores de atuador de extremidade 1446 situado no atuador de extremidade podem incluir sensores de força, sensores de temperatura, sensores de corrente ou sensores de movimento. O um ou mais sensores de atuador de extremidade 1446 transmitem dados sobre uma ou mais operações do atuador de extremidade, com base na modalidade de energia implementada pelo atuador de extremidade. Em vários aspectos, as modalidades de energia incluem uma modalidade de energia ultrassônica, uma modalidade de energia de RF, ou uma combinação da modalidade de energia ultrassônica e da modalidade de energia de RF. A memória não volátil 1448 armazena os programas de controle de eixo de acionamento. Um programa de controle compreende um ou mais parâmetros, rotinas ou programas específicos para o eixo de acionamento. Em vários aspectos, a memória não volátil 1448 pode ser uma memória ROM, EPROM, EEPROM ou memória flash. A memória não volátil 1448 armazena os módulos de eixo de acionamento correspondentes ao eixo de acionamento selecionado em qualquer um dentre os instrumentos cirúrgicos 100, 480, 500, 600, 1100, 1150, 1200 aqui descritos em conexão com as Figuras 1 a 61. Os módulos de eixo de acionamento podem ser alterados ou atualizados na memória não volátil 1448 pelo controlador de módulo de eixo de acionamento 1442, dependendo do eixo de acionamento do instrumento cirúrgico a ser usado na operação.

[0353] A Figura 64 ilustra um diagrama de um aspecto de um instrumento cirúrgico 1500 que compreende um sistema de retroinformação para uso com qualquer um dentre os instrumentos cirúrgicos 100, 480, 500, 600, 1100, 1150, 1200 aqui descritos em conexão com as Figuras 1 a 61, que podem incluir ou implementar muitas das características aqui descritas. Por exemplo, em um aspecto, o instrumento cirúrgico 1500 pode ser similar ou representativo de qualquer um dentre os instrumentos cirúrgicos 100, 480, 500, 600, 1100, 1150, 1200. O instrumento cirúrgico 1500 pode incluir um gerador 1502. O instrumento cirúrgico 1500 pode também incluir um atuador de extremidade 1506, que pode ser ativado quando um médico opera um gatilho 1510. Em vários aspectos, o atuador de extremidade 1506 pode incluir uma lâmina ultrassônica para fornecer vibração ultrassônica para realizar tratamentos cirúrgicos de coagulação/corte em tecido vivo. Em outros aspectos, o atuador de extremidade 1506 pode incluir elementos eletricamente condutivos acoplados a uma fonte de energia de corrente eletrocirúrgica de alta frequência para realizar tratamentos cirúrgicos de coagulação ou cauterização em tecido vivo e uma faca mecânica com uma borda afiada ou uma lâmina ultrassônica para realizar tratamentos de corte em tecido vivo. Quando o gatilho 1510 é acionado, um sensor de força 1512 pode gerar um sinal indicando a quantidade de força aplicada ao gatilho 1510. Adicionalmente, ou em vez de um sensor de força 1512, o instrumento cirúrgico 1500 pode incluir um sensor de posição 1513, que pode gerar um sinal indicando a posição do gatilho 1510 (por exemplo, até onde o acionador foi pressionado ou de outro modo acionado). Em um aspecto, o sensor de posição 1513 pode ser um sensor posicionado com a bainha tubular externa descrita acima ou o membro atuador tubular reciprocante localizado dentro da bainha tubular externa descrita acima. Em um aspecto, o sensor pode ser um sensor de efeito Hall ou qualquer transdutor adequado que varie sua tensão de saída em resposta a um campo magnético. O sensor de efeito Hall pode ser usado para comutação de proximidade, posicionamento, detecção de velocidade e aplicações de detecção de corrente. Em um aspecto, o sensor de efeito Hall funciona como um transdutor analógico, retornando diretamente uma tensão. Com um campo magnético conhecido, sua distância da placa Hall pode ser determinada.

[0354] Um circuito de controle 1508 pode receber os sinais dos sensores 1512 e/ou 1513. O circuito de controle 1508 pode incluir quaisquer componentes de circuito analógico ou digital adequados. O circuito de controle 1508 também pode se comunicar com o gerador 1502 e/ou o transdutor 1504 para modular a potência distribuída ao atuador de extremidade 1506 e/ou o nível do gerador ou a amplitude da lâmina ultrassônica do atuador de extremidade 1506 com base na força aplicada ao gatilho 1510 e/ou a posição do gatilho 1510 e/ou a posição da bainha tubular externa descritos acima em relação ao membro atuador tubular reciprocante 58 localizado no interior da bainha tubular externa 56 descrita acima (por exemplo, conforme medido por uma combinação de sensor de efeito Hall e magneto). Por exemplo, conforme mais força é aplicada ao gatilho 1510, mais potência e/ou uma maior amplitude de lâmina ultrassônica pode ser fornecida ao atuador de extremidade 1506. De acordo com vários aspectos, o sensor de força 1512 pode ser substituído por um interruptor de múltiplas posições.

[0355] De acordo com vários aspectos, o atuador de extremidade 1506 pode incluir uma garra ou mecanismo de aperto, por exemplo, como aquele descrito acima em relação às Figuras 1 a 5. Quando o gatilho 1510 é inicialmente acionado, o mecanismo de aperto pode se fechar, prendendo o tecido entre um braço de aperto e o atuador de extremidade 1506. Conforme a força aplicada ao gatilho aumenta (por exemplo, conforme detectado pelo sensor de força 1512) o circuito de controle 1508 pode aumentar a potência distribuída ao atuador de extremidade 1506 pelo transdutor 1504 e/ou o nível do gerador ou a amplitude da lâmina ultrassônica obtida no atuador de extremidade 1506. Em um aspecto, a posição do gatilho, conforme detectada pelo sensor de posição 1513 ou a posição da garra ou do braço de aperto, conforme detectada pelo sensor de posição 1513 (por exemplo, com um sensor de efeito Hall), pode ser usada pelo circuito de controle 1508 para ajustar a potência e/ou amplitude do atuador de extremidade 1506. Por exemplo, conforme o gatilho é movido mais longe em direção a uma posição completamente atuada, ou a garra ou braço de aperto é movido mais longe em direção à lâmina ultrassônica (ou o atuador de extremidade 1506), a potência e/ou a amplitude do atuador de extremidade 1506 podem ser aumentadas.

[0356] De acordo com vários aspectos, o instrumento cirúrgico 1500 pode também incluir um ou mais dispositivos de retroinformação para indicar a quantidade de potência distribuída ao atuador de extremidade 1506. Por exemplo, um alto-falante 1514 pode emitir um sinal indicativo da potência do atuador de extremidade. De acordo com vários aspectos, o alto-falante 1514 pode emitir uma série de sons de pulso, em que a frequência dos sons indica a potência. Adicionalmente a, ou em vez do alto-falante 1514, o instrumento cirúrgico 1500 pode incluir uma tela visual 1516. A tela visual 1516 pode indicar a potência do atuador de extremidade, de acordo com qualquer método adequado. Por exemplo, a tela visual 1516 pode incluir uma série de LEDs, nos quais a potência do atuador de extremidade é indicada pelo número de LEDs iluminados. O alto-falante 1514 e/ou a tela visual 1516 podem ser acionadas pelo circuito de controle 1508. De acordo com vários aspectos, o instrumento cirúrgico 1500 pode incluir um dispositivo de catraca (não mostrado) conectado ao gatilho 1510. O dispositivo de catraca pode gerar um som audível conforme mais força é aplicada ao gatilho 1510, fornecendo uma indicação indireta da potência do atuador de extremidade. O instrumento cirúrgico 1500 pode incluir outros recursos que podem aumentar a segurança. Por exemplo, o circuito de controle 1508 pode ser configurado para evitar que a potência seja distribuída ao atuador de extremidade 1506 acima de um limiar predeterminado. Também, o circuito de controle 1508 pode implementar um atraso entre o momento em que uma alteração na potência do atuador de extremidade de energia é indicada (por exemplo, pelo alto-falante 1514 ou tela visual 1516) e o momento em que a alteração no atuador de extremidade a energia é fornecida. Dessa maneira, um médico pode ter um aviso amplo de que o nível de potência ultrassônica que deve ser distribuído ao atuador de extremidade 1506 está prestes a mudar.

[0357] Em um aspecto, os geradores de corrente ultrassônica ou de alta frequência de qualquer um dentre os instrumentos cirúrgicos 100, 480, 500, 600, 1100, 1150, 1200 aqui descritos em conexão com as Figuras 1 a 61 podem ser configurados para gerar a forma de onda de sinal elétrico digitalmente de modo que, usando um número predeterminado de pontos de fase armazenados em uma tabela de consulta, o formato de onda seja digitalizado. Os pontos de fase podem ser armazenados em uma tabela definida em uma memória, uma matriz de portas programável em campo (FPGA) ou qualquer memória não volátil adequada. A Figura 65 ilustra um aspecto de uma arquitetura fundamental para um circuito de síntese digital, tal como um circuito de síntese digital direta (DDS) 1600, configurado para gerar uma pluralidade de formas de onda para a forma de onda de sinal elétrico. O software e os controles digitais do gerador podem comandar a FPGA para varrer os endereços na tabela de consulta 1604, que por sua vez fornece valores de entrada digitais variáveis para um circuito DAC 1608 que alimentam um amplificador de energia. Os endereços podem ser verificados de acordo com uma frequência de interesse. A utilização de tal tabela de consulta 1604 permite a geração de vários tipos de formatos de onda que podem ser alimentados ao 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 1604 que representam múltiplos formatos de onda podem ser criadas, armazenadas e aplicadas ao tecido a partir de um gerador.

[0358] 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 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 uma FPGA do gerador. A tabela pode ser endereçada de qualquer maneira que seja conveniente para categorizar formas de onda. De acordo com um aspecto, 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.

[0359] 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 circuito gerador 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 1604. 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 1604 pode compreender informação associada a uma pluralidade de formas de onda e a tabela de consulta 1604 pode ser armazenada dentro do circuito gerador ou do instrumento cirúrgico. Em um aspecto ou exemplo, a tabela de consulta 1604 pode ser uma tabela de síntese digital direta, que pode ser armazenada em uma FPGA do circuito gerador ou do instrumento cirúrgico. A tabela de consulta 1604 pode ser endereçada de qualquer maneira que seja conveniente para categorizar formas de onda. De acordo com um aspecto, a tabela de consulta 1604, que pode ser uma tabela de síntese digital direta, é endereçada de acordo com uma frequência da forma de onda de sinal elétrico analógico desejada. Adicionalmente, a informação associada à pluralidade de formas de onda pode ser armazenada como informação digital na tabela de consulta 1604.

[0360] 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 65. Neste diagrama de blocos simplificado, um circuito DDS é acoplado a um processador, controlador ou dispositivo lógico do circuito gerador e a um circuito de memória situado no circuito gerador de qualquer um dentre os instrumentos cirúrgico 100, 480, 500, 600, 1100, 1150, 1200, aqui descritos em conexão com as Figuras 1 a 61. O circuito DDS 1600 compreende um contador de endereços 1602, uma tabela de consulta 1604, um registrador 1606, um circuito DAC 1608 e um filtro 1612. Um clock estável fc é recebido pelo contador de endereços 1602 e o registrador 1606 aciona uma memória de apenas 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 consulta 1604. À medida que o contador de endereços 1602 percorre os locais de memória, os valores armazenados na tabela de consulta 1604 são gravados em um registrador 1606, que é acoplado a um circuito DAC 1608. A amplitude digital correspondente do sinal no local de memória da tabela de consulta 1604 aciona o circuito DAC 1608 que, por sua vez, gera um sinal de saída analógico 1610. A pureza espectral do sinal de saída analógico 1610 é determinada principalmente pelo circuito DAC 1608. O ruído de fase é basicamente o do clock de referência fc. O primeiro sinal de saída analógico 1610 produzido pelo circuito DAC 1608 é filtrado pelo filtro 1612 e um segundo sinal de saída analógico 1614 produzido pelo filtro 1612 é fornecido para um amplificador dotado de uma saída acoplada à saída do circuito gerador. O segundo sinal de saída analógico tem uma frequência fout.

[0361] Como o circuito DDS 1600 é um sistema de dados amostrados, problemas envolvidos na amostragem devem ser considerados: ruído de quantização, distorção, filtragem, etc. Por exemplo, as harmônicas de ordem superior das frequências de saída do circuito DAC 1608 se dobram na largura de banda de Nyquist, tornando- as não filtráveis, ao passo que as harmônicas de ordem superior da saída de sintetizadores baseados em circuito de laço de bloqueio de fase (PLL, "phase-locked loop") podem ser filtradas. A tabela de consulta 1604 contém dados de sinal para um número integral de ciclos. A frequência de saída final fout pode ser alterada por alteração da frequência do clock de referência fc ou reprogramando-se a PROM.

[0362] O circuito DDS 1600 pode compreender múltiplas tabelas de consulta 1604, em que cada tabela de consulta 1604 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 um formato exclusivo, podem ser armazenadas em múltiplas tabelas de consulta 1604 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 1600 pode criar múltiplas tabelas de consulta de formato de onda 1604 e durante um procedimento de tratamento de tecido (por exemplo, simultaneamente ou em tempo real virtual com base em entradas de usuário ou do sensor) alternar entre diferentes formatos de onda armazenados em tabelas de consulta 1604 separadas com base no efeito tecidual 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 aspectos, as tabelas de consulta 1604 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 1604 podem armazenar formatos de onda sincronizados de tal forma que promovem a otimização de aplicação de energia pelo instrumento cirúrgico multifuncional para qualquer um dentre os instrumentos cirúrgicos 100, 480, 500, 600, 1100, 1150, 1200 aqui descritos em conexão com as Figuras 1 a 61, enquanto libera sinais de acionamento de RF e ultrassônico. Ainda em outros aspectos, as tabelas de consulta 1604 podem armazenar formas de onda de sinal elétrico para acionar simultaneamente energia terapêutica e/ou subterapêutica ultrassônica e de RF, mantendo ao mesmo tempo o bloqueio de frequência ultrassônica. Formatos de onda customizados específicos a diferentes instrumentos e seus efeitos teciduais podem ser armazenados na memória não volátil do circuito gerador ou na memória não volátil (por exemplo, EEPROM) de qualquer um dos instrumentos cirúrgicos 100, 480, 500, 600, 1100, 1150, 1200 aqui descritos em conexão com as Figuras 1 a 61 e ser obtidos através da conexão do instrumento cirúrgico multifuncional ao circuito gerador. Um exemplo de uma senoide exponencialmente amortecida, conforme utilizada em muitas formas de onda de "coagulação" com alto fator de crista, é mostrado na Figura 67.

[0363] Uma implementação mais flexível e eficiente do circuito DDS 1600 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, como um circuito DDS 1700, é mostrado na Figura 66. Neste diagrama de blocos simplificado, um circuito DDS 1700 é acoplado a um processador, controlador ou dispositivo lógico do gerador e a um circuito de memória situado no gerador ou em qualquer um dentre os instrumentos cirúrgicos 100, 480, 500, 600, 1100, 1150, 1200, aqui descritos em conexão com as Figuras 1 a 61. O circuito DDS 1700 compreende um registrador de carga 1702, um registrador de fase delta paralela 1704, um circuito somador 1716, um registrador de fase 1708, uma tabela de consulta 1710 (conversor fase-amplitude), um circuito DAC 1712 e um filtro 1714. O circuito somador 1716 e o registrador de fase 1708 formam parte de um acumulador de fase 1706. Um sinal de clock fc é aplicado ao registrador de fase 1708 e ao circuito DAC 1712. O registrador de carga 1702 recebe uma palavra de sintonização que especifica a frequência de saída como uma fração da frequência de clock de referência fc. A saída do registrador de carga 1702 é fornecida a um registrador de fase delta paralela 1704 com uma palavra de sintonização M.

[0364] O circuito DDS 1700 inclui um clock de amostra que gera uma frequência de clock fc, um acumulador de fase 1706 e uma tabela de consulta 1710 (por exemplo, conversor de fase/amplitude). O conteúdo do acumulador de fase 1706 é atualizado uma vez em cada ciclo de clock fc. Cada vez que o acumulador de fase 1706 é atualizado, o número digital, M, armazenado no registrador de fase delta paralela 1704 é adicionado ao número no registrador de fase 1708 por um circuito somador 1716. Supondo que o número no registro de fase delta paralela 1704 é 00... 01 e que o conteúdo inicial do acumulador de fase 1706 é 00. 00. O acumulador de fase 1706 é atualizado em 00. 01 por ciclo de clock. Se o acumulador de fase 1706 tiver uma largura de 32 bits, são necessários 232 ciclos de clock (mais de 4 bilhões) antes que o acumulador de fase 1706 retorne a 00... 00, e o ciclo se repita.

[0365] A saída truncada 1718 do acumulador de fase 1706 é fornecida a uma tabela de consulta do conversor de fase/amplitude 1710 e a saída da tabela de consulta 1710 é acoplada a um circuito DAC 1712. A saída truncada 1718 do acumulador de fase 1706 serve como o endereço para uma tabela de consulta de seno (ou cosseno). Um endereço na tabela de consulta corresponde a um ponto de fase na onda senoidal de 0° a 360°. A tabela de consulta 1710 contém a informação de amplitude digital correspondente para um ciclo completo de uma onda senoidal. A tabela de consulta 1710, portanto, mapeia a informação de fase do acumulador de fase 1706 para uma palavra de amplitude digital que, por sua vez, aciona o circuito DAC 1712. A saída do circuito DAC é um primeiro sinal analógico 1720 e é filtrada por um filtro 1714. A saída do filtro 1714 é um segundo sinal analógico 1722, que é fornecido para um amplificador de potência acoplado à saída do circuito gerador.

[0366] Em um aspecto, a forma de onda de sinal elétrico pode ser digitalizada em pontos de fase 1024 (210), embora a forma de onda que pode ser digitalizada seja qualquer número adequado de 2n pontos de fase na faixa de 256 (28) a 281, 474, 976, 710, 656 (248), onde n é um número 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 chamado de ponto de fase no ponto n. O número de pontos de fase distintos n determina a resolução de sintonização do circuito DDS 1700 (bem como o circuito DDS 1600 mostrado na Figura 65). Tabela 1

[0367] Os algoritmos do circuito gerador e os circuitos de controle digital verificam os endereços na tabela de consulta 1710 que, por sua vez, fornece valores de entrada digitais variáveis para o circuito DAC 1712 que alimenta o filtro 1714 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 um sinal de saída analógico pelo circuito DAC 1712, filtrados pelo filtro 1714, amplificados pelo amplificador de potência acoplado à saída do circuito gerador e alimentados ao tecido na forma de energia de RF ou alimentados a um transdutor ultrassônico e aplicados 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 de RF, múltiplos eletrodos de RF simultaneamente, um transdutor ultrassônico, múltiplos transdutores ultrassônicos simultaneamente ou uma combinação de transdutores de RF e ultrassônicos, por exemplo. Além disso, múltiplas tabelas de forma de onda podem ser criadas, armazenadas e aplicadas ao tecido a partir de um circuito gerador.

[0368] Com referência novamente à Figura 65, para n = 32 e M = 1, o acumulador de fase 1706 passa por 232 saídas possíveis antes de transbordar e reiniciar. A frequência de onda de saída correspondente é igual à frequência de clock de entrada dividida por 232. Se M = 2, então o registrador de fase 1708 "roda" duas vezes mais rápido, e a frequência de saída é duplicada. Isto pode ser generalizado como a seguir.

[0369] Para um acumulador de fase 1706, configurado para acumular n-bits (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), há 2n possíveis pontos de fase. A palavra digital no registrador de fase delta, M, representa a quantidade que é incrementada no acumulador de fase por ciclo de clock. Se fc é a frequência de clock, então a frequência da onda senoidal de saída é igual a:

[0370] A equação 1 é conhecida como "equação de sintonia" DDS. Observa-se que a resolução de frequência do sistema é igual a Para n = 32, a resolução é maior que uma parte em quatro bilhões. Em um aspecto do circuito DDS 1700, nem todos os bits fora do acumulador de fase 1706 passam para a tabela de consulta 1710 mas são truncados, deixando somente os primeiros 13 a 15 bits mais significativos (MSBs), por exemplo. Isto reduz o tamanho da tabela de consulta 1710 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.

[0371] A forma de onda de sinal elétrico pode ser caracterizada pela corrente, tensão ou potência em uma determinada frequência. Adicionalmente, quando qualquer um dos instrumentos cirúrgicos 100, 480, 500, 600, 1100, 1150, 1200 aqui descritos em conexão com as Figuras 1 a 61 compreende componentes ultrassônicos, a forma de onda de sinal elétrico pode ser configurada para ativar ao menos dois modos de vibração de um transdutor ultrassônico de ao menos um instrumento cirúrgico. Dessa forma, o circuito gerador pode ser configurado para fornecer uma forma de onda de sinal elétrico a pelo menos um instrumento cirúrgico, em que a forma de onda de sinal elétrico é caracterizada por uma forma de onda predeterminada armazenada na tabela de consulta 1710 (ou tabela de consulta 1604 - Figura 65). Além disso, a forma de onda de sinal elétrico pode ser uma combinação de duas ou mais formas de onda. A tabela de consulta 1710 pode compreender informação associada a uma pluralidade de formas de onda. Em um aspecto ou exemplo, a tabela de consulta 1710 pode ser gerada pelo circuito DDS 1700 e pode ser chamada de tabela de síntese digital direta. A síntese digital direta (DDS) opera armazenando primeiramente uma grande forma de onda repetitiva na memória integrada. Um ciclo 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 circuito gerador e/ou pode ser implementada com um circuito FPGA no circuito gerador. A tabela de consulta 1710 pode ser endereçada por qualquer técnica adequada que seja conveniente para categorizar formas de onda. De acordo com um aspecto, a tabela de consulta 1710 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 1710.

[0372] Em um aspecto, o circuito gerador pode ser configurado para fornecer formas de onda de sinal elétrico a pelo menos dois instrumentos cirúrgicos simultaneamente. O circuito gerador 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 canal de saída do circuito gerador 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 dos mesmos. Além disso, uma forma de onda de sinal elétrico pode compreender uma pluralidade de sinais de acionamento ultrassônicos, uma pluralidade de sinais de acionamento de RF e/ou uma combinação de uma pluralidade de sinais de acionamento ultrassônicos e de RF.

[0373] Adicionalmente, um método para operar o circuito gerador, de acordo com a presente invenção, compreende gerar uma forma de onda de sinal elétrico e fornecer a forma de onda de sinal elétrico gerada para qualquer um dos instrumentos cirúrgicos 100, 480, 500, 600, 1100, 1150, 1200, aqui descritos em conexão com as Figuras 1 a 61, 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 ao menos um instrumento cirúrgico compreende fornecer a forma de onda de sinal elétrico a ao menos dois instrumentos cirúrgicos simultaneamente.

[0374] O circuito gerador, 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/eletrocirúrgicos adequados para tratar uma variedade de tecidos gerados pelo circuito gerador incluem sinais de RF com um alto fator de crista (que podem ser usados para coagulação superficial no modo RF), sinais de RF com baixo fator de crista (que podem ser usados para penetração mais profunda no tecido) e formas de onda que promovem coagulação de retoque eficiente. O circuito gerador também pode gerar múltiplas formas de onda empregando uma tabela de consulta de síntese digital direta 1710 e, simultaneamente, pode alternar entre formatos de onda específicos com base no efeito tecidual desejado. A alternância pode ser baseada na impedância do tecido e/ou em outros fatores.

[0375] Além dos formatos tradicionais de onda seno/cosseno, o circuito gerador 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 circuito gerador pode fornecer formato(s) de onda sincronizado(s) para maximizar a potência fornecida à carga ao acionar simultaneamente sinais de RF e ultrassônicos e manter o bloqueio de frequência ultrassônica, desde que o circuito gerador inclua uma topologia de circuito que possibilite o acionamento simultâneo de sinais de RF e ultrassônicos. Adicionalmente, formatos de onda customizados específicos para instrumentos e seus efeitos teciduais podem ser armazenados em uma memória não volátil (NVM) ou uma EEPROM de instrumento e podem ser obtidos conectando-se qualquer um dentre os instrumentos cirúrgicos 100, 480, 500, 600, 1100, 1150, 1200 aqui descritos em conexão com as Figuras 1 a 61 ao circuito gerador.

[0376] O circuito DDS 1700 pode compreender múltiplas tabelas de consulta 1604, em que cada tabela de consulta 1710 armazena uma forma de onda representada por um número predeterminado de pontos de fase (também chamados de amostras), em que os pontos de fase definem um formato predeterminado de forma de onda. Assim, múltiplas formas de onda, cada uma tendo um formato exclusivo, podem ser armazenadas em múltiplas tabelas de consulta 1710 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 1700 pode criar múltiplas tabelas de consulta de formato de onda 1710 e durante um procedimento de tratamento de tecido (por exemplo, simultaneamente ou em tempo real virtual com base em entradas de usuário ou do sensor) alternar entre diferentes formatos de ondas armazenados em diferentes tabelas de consulta 1710 com base no efeito tecidual 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 1710 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 1710 podem armazenar formatos de onda sincronizados de tal forma que promovam a otimização de aplicação de energia para qualquer um dentre os instrumentos cirúrgicos 100, 480, 500, 600, 1100, 1150, 1200 aqui descritos em conexão com as Figuras 1 a 61, ao transmitir sinais de acionamento de RF e ultrassônico. Ainda em outros aspectos, as tabelas de consulta 1710 podem armazenar formas de onda de sinal elétrico para acionar simultaneamente energia terapêutica e/ou subterapêutica ultrassônica e de RF, mantendo ao mesmo tempo o bloqueio de frequência ultrassônica. Em geral, o formato de onda de saída pode estar sob a forma de uma onda senoidal, onda cosseno, onda de pulso, onda quadrada e similares. Entretanto, as formas de onda mais complexas e personalizadas específicas para diferentes instrumentos e seus efeitos teciduais podem ser armazenadas na memória não volátil do circuito gerador ou na memória não volátil (por exemplo, EEPROM) do instrumento cirúrgico e buscadas mediante conexão do instrumento cirúrgico ao circuito gerador. Um exemplo de um formato de onda customizado é uma senoide exponencialmente amortecida, usada em muitas formas de onda de "coagulação" com alto fator de crista, conforme mostrado na Figura 67.

[0377] A Figura 67 ilustra um ciclo de uma forma de onda de sinal elétrico digital de tempo distinto 1800, de acordo com um aspecto da presente invenção de uma forma de onda analógica 1804 (mostrada sobreposta sobre uma forma de onda de sinal elétrico digital de tempo distinto 1800 para propósitos de comparação). 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 de tempo digital distinto da forma de onda analógica 1804 desejada, por exemplo. A forma de onda de sinal elétrico digital 1800 é gerada por armazenamento de um ponto de fase de amplitude 1802 que representa a amplitude em cada ciclo de clock Tclk sobre um ciclo ou período To. A forma de onda de sinal elétrico digital 1800 é gerada sobre um período To 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 nas Figuras 65, 66, a palavra digital é uma palavra de seis bits capaz de armazenar os pontos de fase de amplitude com uma resolução de 26 ou 64 bits. Será compreendido que os exemplos mostrados nas Figuras 65, 66 são para fins ilustrativos e que nas implementações reais, a resolução pode ser muito maior. Os pontos de fase de amplitude digital 1802 durante um ciclo To são armazenados na memória como uma sequência de palavras em uma tabela de consulta 1604, 1710, como descrito em conexão com as Figuras 65 e 66, por exemplo. Para gerar a versão analógica da forma de onda 1804, os pontos de fase de amplitude 1802 são lidos sequencialmente a partir da memória de 0 a To em cada ciclo de clock Tclk e são convertidos por um circuito DAC 1608, 1712, também descritos em conexão com as Figuras 65 e 66. 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 To pelo maior número de ciclos ou períodos que possam ser desejados. A versão analógica suave da forma de onda analógica 1804 é obtida filtrando-se a saída do circuito DAC 1608, 1712 com um filtro 1612, 1714 (Figuras 65 e 66). O sinal de saída analógica filtrada 1614, 1722 (Figuras 65 e 66) é aplicado à entrada de um amplificador de potência.

[0378] Em um aspecto, conforme ilustrado na Figura 68A, um circuito 1900 pode compreender um controlador que compreende um ou mais processadores 1902 (por exemplo, microprocessador, microcontrolador) acoplados a pelo menos um circuito de memória 1904. O pelo menos um circuito de memória 1904 armazena instruções executáveis por máquina que, quando executadas pelo processador 1902, fazem com que o processador 1902 execute as instruções de máquina para implementar qualquer um dos algoritmos, processos ou técnicas aqui descritos.

[0379] O processador 1902 pode ser qualquer um dentre vários processadores de núcleo simples ou processadores de múltiplos núcleos (multi-core) conhecidos na técnica. O circuito de memória 1904 pode compreender mídias de armazenamento voláteis e não voláteis. Em um aspecto, conforme ilustrado na Figura 68A, o processador 1902 pode incluir uma unidade de processamento de instrução 1906 e uma unidade aritmética 1908. A unidade de processamento de instrução pode ser configurada para receber instruções a partir do circuito de memória 1904.

[0380] Em um aspecto, um circuito 1910 pode compreender uma máquina de estados finitos que compreende um circuito lógico combinacional 1912, conforme ilustrado na Figura 68B, configurado para implementar qualquer um dos algoritmos, processos ou técnicas aqui descritos. Em um aspecto, um circuito 1920 pode compreender uma máquina de estados finitos que compreende um circuito lógico sequencial, conforme ilustrado na Figura 68C. O circuito lógico sequencial 1920 pode compreender o circuito lógico combinacional 1912 e pelo menos um circuito de memória 1914, por exemplo. O ao menos um circuito de memória 1914 pode armazenar um estado atual da máquina de estados finitos, conforme ilustrado na Figura 68C. O circuito lógico sequencial 1920 ou o circuito lógico combinacional 1912 pode ser configurado para implementar qualquer um dos algoritmos, processos ou técnicas aqui descritos. Em certos casos, o circuito lógico sequencial 1920 pode ser síncrono ou assíncrono.

[0381] Em outros aspectos, o circuito pode compreender uma combinação do processador 1902 e da máquina de estados finitos para implementar qualquer um dos algoritmos, processos ou técnicas aqui descritos. Em outros aspectos, a máquina de estados finitos pode compreender uma combinação do circuito lógico combinacional 1910 e do circuito lógico sequencial 1920.

[0382] A Figura 69 é um diagrama esquemático de um circuito 1925 de vários componentes de um instrumento cirúrgico com funções de controle de motor, de acordo com um aspecto da presente invenção. Em vários aspectos, os instrumentos cirúrgicos 100, 480, 500, 600, 1100, 1150, 1200 aqui descritos em conexão com as Figuras 1 a 68C podem incluir um mecanismo de acionamento 1930 que é configurado para acionar eixos e/ou componentes de engrenagem para executar as várias operações associadas aos instrumentos cirúrgicos 100, 480, 500, 600, 1100, 1150, 1200. Em um aspecto, o mecanismo de acionamento 1930 160 inclui um trem de acionamento de rotação 1932 configurado para girar o atuador de extremidade 112, 512, 1000, 1112, 1212, conforme descrito em conexão com as Figuras 1, 20, 40, 41, 45 e 54, por exemplo, em torno de um eixo geométrico longitudinal em relação ao compartimento do cabo. O mecanismo de acionamento 1930 inclui adicionalmente um trem de acionamento de fechamento 1934 configurado para fechar um membro de garra para segurar o tecido com o atuador de extremidade. Além disso, o mecanismo de acionamento 1930 inclui um trem de acionamento de disparo 1936 configurado para disparar uma faca com configuração em viga com perfil em I do atuador de extremidade para cortar o tecido preso pelo atuador de extremidade.

[0383] O mecanismo de acionamento 1930 inclui um conjunto de caixa de engrenagens seletora 1938 que pode estar situado no conjunto de manípulo do instrumento cirúrgico. Em posição proximal ao conjunto de caixa de engrenagens seletora 1938 encontra-se um módulo de seleção de função que inclui um primeiro motor 1942 que funciona para mover seletivamente os elementos de engrenagem dentro do conjunto de caixa de engrenagens seletora 1938 para posicionar seletivamente um dos trens de acionamento 1932, 1934, 1936 em engate com um componente de acionamento de entrada de um segundo motor opcional 1944 e circuito de acionamento do motor 1946 (mostrado em linha tracejada para indicar que o segundo motor 1944 e o circuito de acionamento do motor 1946 são componentes opcionais).

[0384] Com referência à Figura 69, os motores 1942, 1944 são acoplados aos circuitos de controle de motor 1946, 1948, respectivamente, que são configurados para controlar a operação dos motores 1942 e 1944, incluindo o fluxo de energia elétrica de uma fonte de alimentação 1950 para os motores 1942 e 1944. A fonte de alimentação 1950 pode ser uma bateria de CC (por exemplo, uma bateria recarregável à base de chumbo, à base de níquel, à base de íon lítio, etc.), ou qualquer outra fonte de alimentação adequada para fornecer energia elétrica ao instrumento cirúrgico.

[0385] O instrumento cirúrgico inclui adicionalmente um microcontrolador 1952 ("controlador"). Em certos exemplos, o controlador 1952 pode incluir um microprocessador 1954 ("processador") e uma ou mais mídias legíveis por computador ou unidades de memória 1956 ("memória"). Em certos exemplos, a memória 1956 pode armazenar várias instruções de programa que, quando executadas, podem fazer com que o processador 1954 execute uma pluralidade de funções e/ou cálculos aqui descritos. Uma fonte de alimentação 1950 pode ser configurada para fornecer energia ao controlador 1952, por exemplo.

[0386] O processador 1954 pode estar em comunicação com o circuito de controle do motor 1946. Além disso, a memória 1956 pode armazenar instruções de programa que, quando executadas pelo processador 1954 em resposta a uma entrada de usuário 1958 ou elementos de retroinformação 1960, podem fazer com que o circuito de controle do motor 1946 induza o motor 1942 a gerar ao menos um movimento giratório para mover seletivamente os elementos de engrenagem dentro do conjunto de caixa de engrenagens seletora 1938 para posicionar seletivamente um dos trens de acionamento 1932, 1934 e 1936 em engate com o componente de acionamento de entrada do segundo motor 1944. Além disso, o processador 1954 pode estar em comunicação com o circuito de controle do motor 1948. A memória 1956 pode também armazenar instruções de programa que, quando executadas pelo processador 1954 em resposta a uma entrada de usuário 1958, podem fazer com que o circuito de controle do motor 1948 induza o motor 1944 a gerar ao menos um movimento giratório para acionar o trem de acionamento engatado ao componente de acionamento de entrada do segundo motor 1948, por exemplo.

[0387] O controlador 1952 e/ou outros controladores da presente invenção podem ser implementados com o uso de elementos de hardware integrados e/ou distintos, elementos de software e/ou uma combinação de ambos. Exemplos de elementos de hardware integrados podem incluir processadores, microprocessadores, microcontroladores, circuitos integrados, ASICs, PLDs, DSPs, FPGAs, portas lógicas, registradores, dispositivos de semicondutor, circuitos integrados, microcircuitos, conjuntos de circuitos integrados (chipsets), microcontroladores, sistema-em-um-chip (SoC) e/ou SiP. Exemplos de elementos de hardware distintos podem incluir circuitos e/ou elementos de circuito, como portas lógicas, transistores de efeito de campo, transistores bipolares, resistores, capacitores, indutores e/ou relés. Em certos casos, o controlador 1952 pode incluir um circuito híbrido que compreende elementos ou componentes de circuitos integrados e distintos em um ou mais substratos, por exemplo.

[0388] Em certos casos, o controlador 1952 e/ou outros controladores da presente invenção pode ser um LM 4F230H5QR, disponível junto à Texas Instruments, por exemplo. Em certas instâncias, o LM4F230H5QR da Texas Instruments é um núcleo processador ARM Cortex-M4F que compreende uma memória integrada do tipo flash de ciclo único de 256 KB, ou outra memória não volátil, até 40 MHz, um buffer de pré-busca para otimizar o desempenho acima de 40 MHz, uma SRAM de ciclo único de 32 KB, ROM interna carregada com o software StellarisWare®, EEPROM de 2 KB, um ou mais módulos de PWM, um ou mais análogos de QEI, um ou mais ADCs de 12 bits com 12 canais de entrada analógicos, dentre outros recursos que são prontamente disponíveis. Outros microcontroladores podem ser prontamente substituídos para uso com a presente invenção. Consequentemente, a presente invenção não deve ser limitada nesse contexto.

[0389] Em vários exemplos, uma ou mais das várias etapas aqui descritas podem ser executadas por uma máquina de estados finitos que compreende um circuito lógico combinacional ou um circuito lógico sequencial, onde o circuito lógico combinacional ou o circuito lógico sequencial é acoplado, ao menos, a um circuito de memória. O pelo menos um circuito de memória armazena um estado atual da máquina de estados finitos. O circuito lógico combinacional ou sequencial é configurado para fazer com que a máquina de estados finitos execute as etapas. O circuito lógico sequencial pode ser síncrono ou assíncrono. Em outros exemplos, uma ou mais das várias etapas aqui descritas podem ser executadas por um circuito que inclui uma combinação do processador 1958 e da máquina de estados finitos, por exemplo.

[0390] Em vários casos, pode ser vantajoso poder avaliar o estado da funcionalidade de um instrumento cirúrgico para assegurar sua função adequada. É possível, por exemplo, que o mecanismo de acionamento, conforme explicado acima, que é configurado para incluir vários motores, trens de acionamento e/ou componentes de engrenagem para executar as várias operações do instrumento cirúrgico, apresente desgastes ao longo do tempo. Isso pode ocorrer em virtude do uso normal e, em alguns casos, o mecanismo de acionamento pode se desgastar mais rapidamente devido a condições de abuso. Em certos casos, um instrumento cirúrgico pode ser configurado para executar autoavaliações para determinar o estado, por exemplo, a saúde, do mecanismo de acionamento e de seus vários componentes.

[0391] Por exemplo, a autoavaliação pode ser usada para determinar quando o instrumento cirúrgico é capaz de realizar sua função antes de uma nova esterilização ou quando alguns dos componentes precisam ser substituídos e/ou reparados. A avaliação do mecanismo de acionamento e de seus componentes, incluindo mas não se limitando ao trem de acionamento rotação 1932, ao trem de acionamento de fechamento 1934 e/ou ao trem de acionamento de disparo 1936, pode ser realizada de várias maneiras. A magnitude de desvio de um desempenho previsto pode ser usada para determinar a probabilidade de uma falha detectada e a gravidade de tal falha. Várias métricas podem ser usadas, incluindo: Análise periódica dos eventos, picos ou quedas repetitivamente previsíveis que excedem um limiar esperado, e a extensão da falha.

[0392] Em vários casos, uma forma de onda de assinatura de um mecanismo de acionamento com funcionamento adequado ou um ou mais de seus componentes pode ser empregada para avaliar o estado do mecanismo de acionamento ou do um ou mais dos seus componentes. Um ou mais sensores de vibração podem ser dispostos em relação a um mecanismo de acionamento de funcionamento adequado ou a um ou mais dos seus componentes para registrar várias vibrações que ocorrem durante o funcionamento do mecanismo de acionamento de funcionamento adequado ou de um ou mais dos seus componentes. As vibrações registradas podem ser empregadas para criar a forma de onda de assinatura. As formas de onda futuras podem ser comparadas contra a forma de onda de assinatura para avaliar o estado do mecanismo de acionamento e seus componentes.

[0393] Ainda com referência à Figura 69, o instrumento cirúrgico 1930 inclui um módulo de detecção de falha do trem de acionamento 1962 configurado para registrar e analisar uma ou mais saídas acústicas de um ou mais dos trens de acionamento 1932, 1934, 1936. O processador 1954 pode estar em comunicação com, ou, de outro modo, controlar o módulo 1962. Conforme descrito abaixo em mais detalhes, o módulo 1962 pode ser incorporado como vários meios, como circuitos, hardware, um produto de programa de computador que compreende uma mídia legível por computador (por exemplo, a memória 1956) que armazena instruções de programa legíveis por computador que são executáveis por um dispositivo de processamento (por exemplo, o processador 1954), ou alguma combinação dos mesmos. Em alguns casos, o processador 36 pode incluir ou, de outro modo, controlar o módulo 1962.

[0394] A Figura 70 ilustra um conjunto de manípulo 1970 com um painel de serviço removível 1972 removido para mostrar componentes internos do conjunto de manípulo, de acordo com um aspecto da presente invenção. O painel de serviço removível 1972, ou tampa de serviço removível, inclui também nervuras de reforço 1990 para resistência. O painel de serviço removível 1972 compreende uma pluralidade de prendedores 1988 que se encaixam com uma pluralidade de prendedores 1986 no compartimento do cabo 1974 para fixar de modo removível o painel de serviço removível 1972 ao compartimento do cabo 1974. Em um aspecto, os prendedores 1988 no painel de serviço removível 1972 compreendem um primeiro conjunto de magnetos e o compartimento do cabo 1974 compreende um segundo conjunto de magnetos que trava magneticamente o painel de serviço 1972 no compartimento do cabo 1974. Em um aspecto, os primeiro e segundo conjuntos de magnetos 6112a, 6112b são magnetos permanentes de terras raras.

[0395] Na Figura 70, o painel de serviço removível 1972 é mostrado removido do compartimento do cabo 1974 para mostrar a localização dos componentes elétricos e mecânicos do instrumento cirúrgico como o motor 1976 e os contatos elétricos 1984 para acoplar eletricamente o conjunto de baterias ou circuitos flexíveis ao compartimento do cabo 1974. O motor 1976 e os contatos elétricos 1984 também são removíveis do compartimento do cabo 1974. O conjunto de manípulo 1970 também compreende um gatilho 1982 e uma chave de atuação 1980, cada um das quais sendo removível do compartimento de cabo 1974. Conforme anteriormente descrito, o gatilho removível 1982 pode ter múltiplos estágios de operação para fechar o membro de garra, disparar a faca, ativar o transdutor ultrassônico, ativar a corrente de alta frequência e/ou abrir o membro de garra. A chave de atuação de 1980 pode ser substituída por múltiplas chaves para ativar diferentes funções como, por exemplo, fechar o membro de garra, disparar a faca, ativar o transdutor ultrassônico, ativar a corrente de alta frequência e/ou abrir o membro de garra. Conforme mostrado na Figura 70, o conjunto de manípulo 1970 inclui contatos elétricos 1978 para acoplar eletricamente o conjunto de manípulo 1970 ao conjunto de eixo de acionamento, onde os contatos elétricos 1978 são removíveis do compartimento de cabo 1974. O compartimento de cabo 1974 define também um espaço para receber um conjunto de transdutor ultrassônico removível, transdutor ultrassônico, circuitos de acionamento de transdutor ultrassônico, circuitos de acionamento de corrente de alta frequência e/ou conjunto de tela, conforme anteriormente discutido neste documento.

[0396] A Figura 71 é uma vista em seção transversal de um atuador de extremidade 6200 que compreende um membro de garra 6202, circuitos flexíveis 6204a, 6204b, e eletrodos segmentados 6206a, 6206b fornecidos em cada circuito flexível 6204a, 6204b, de acordo com um aspecto da presente invenção. A Figura 72 é uma vista detalhada do atuador de extremidade 6200 mostrado na Figura 71, de acordo com um aspecto da presente invenção. Conforme anteriormente discutido, pode ser vantajoso fornecer controles de uso geral no compartimento do conjunto de manípulo primário do instrumento cirúrgico com controles de conjunto de eixo de acionamento dedicado situados somente nos eixos de acionamento. Por exemplo, um instrumento de RF pode incluir um controle de eixo de acionamento giratório eletrônico para rotação da cabeça distal juntamente com botões de articulação, ao passo que o cabo principal inclui controles de ativação de energia e controles de gatilho para prender/soltar o membro de garra. Além disso, sensores e elementos de medição do atuador de extremidade podem ser empregados. Eletrodos segmentados podem ser empregados que permitem que o instrumento detecte o tecido quando ele estiver presente no elemento de garra. Tais sistemas podem, também, empregar eletrodos de circuito flexível assimétricos que detectam múltiplos parâmetros de tecido e dotados de eletrodos integrados, bem como membros de pressão para a medição de pressão contra a lâmina ultrassônica. Esses sistemas podem também empregar eletrodos flexíveis que permitam que um dispositivo combinado tenha sensores integrados em cada um dos dois eletrodos dispostos em camadas dentro da pilha de eletrodos flexíveis.

[0397] Ainda com referência às Figuras 71 e 72, o atuador de extremidade 6200 compreende um membro de garra 6202, circuitos flexíveis 6204a, 6204b, e eletrodos segmentados 6206a, 6206b fornecidos em cada circuito flexível 6204a, 6204b. Cada eletrodo segmentado 6206a, 6206b compreende vários segmentos. Conforme mostrado, um primeiro eletrodo segmentado 6206a compreende primeiro e segundo segmentos de eletrodo segmentado 6208a, 6208b e um segundo eletrodo segmentado 6206b compreende primeiro e segundo segmentos de eletrodo segmentado 6210a, 6210b. Conforme mostrado particularmente na Figura 72, o membro de garra 6202 é produzido a partir de metal e conduz calor para manter frio o membro de garra 6202. Cada um dos circuitos flexíveis 6204a, 6204b compreende elementos eletricamente condutivos 6214a, 6214b produzidos a partir de metal ou outros materiais condutores elétricos e são eletricamente isolados do membro de garra metálico 6202 por um laminado eletricamente isolante 6216. Os elementos condutivos 6214a e 6214b são acoplados a circuitos elétricos localizados no conjunto de eixo de acionamento, conjunto de manípulo, conjunto de transdutor, ou no conjunto de bateria de qualquer um dos instrumentos ultrassônicos/eletrocirúrgicos 500, 600, 700 combinados aqui descritos em conexão com as Figuras 30 a 44.

[0398] Novamente com referência à Figura 73, o atuador de extremidade 6400 compreende sensores de dados de RF 6406, 6408a, 6408b localizado no membro de garra 6402. O atuador de extremidade 6400 compreende um membro de garra 6402 e uma lâmina ultrassônica 6404. O membro de garra 6402 é mostrado prendendo o tecido 6410 localizado entre o membro de garra 6402 e a lâmina ultrassônica 6404. Um primeiro sensor 6406 está situado em uma porção central do membro de garra 6402. O segundo e o terceiro sensores 6408a, 6408b estão localizados em porções laterais do membro de garra 6402. Os sensores 6406, 6408a, 6408b são montados ou formados integralmente com um circuito flexível 6412 (mostrado mais particularmente na Figura 74) configurado para ser montado de modo fixo ao membro de garra 6402.

[0399] O atuador de extremidade 6400 é um atuador de extremidade exemplificador para os instrumentos cirúrgicos 500, 600, 700 aqui descritos em conexão nas Figuras 30 a 44. Os sensores 6406, 6408a, 6408b são eletricamente conectados a um circuito de controle, como o circuito de controle 210 (Figura 14), 1300 (Figura 62), 1400 (Figura 63), 1500 (Figura 64) através de circuitos de interface, como os circuitos 6550, 6570 (Figuras 90 a 91), por exemplo. Os sensores 6406, 6408a, 6408b são alimentados por bateria e os sinais gerados pelos sensores 6406, 6408a, 6408b são fornecidos aos circuitos de processamento analógicos e/ou digitais do circuito de controle.

[0400] Em um aspecto, o primeiro sensor 6406 é um sensor de força para medir uma força normal F3 aplicada ao tecido 6410 pelo membro de garra 6402. O segundo e o terceiro sensores 6408a, 6408b incluem um ou mais elementos para aplicar energia de RF ao tecido 6410, medem a impedância do tecido, a força para baixo F1, as forças transversais F2 e a temperatura, entre outros parâmetros. Os eletrodos 6409a, 6409b são eletricamente acoplados a uma fonte de energia como o circuito elétrico 702 (Figura 34) e aplicam energia de RF ao tecido 6410. Em um aspecto, o primeiro sensor 6406 e o segundo e o terceiro sensores 6408a, 6408b são medidores de esforço para medir força ou força por unidade de área. Será reconhecido que as medidas da força para baixo F1, as forças laterais F2 e a força normal F3 podem ser facilmente convertidas em pressão determinando a área de superfície sobre a qual os sensores de força 6406, 6408a, 6408b estão atuando. Adicionalmente, como descrito com particularidade aqui, o circuito flexível 6412 pode compreender sensores de temperatura incorporados em uma ou mais camadas do circuito flexível 6412. O um ou mais sensores de temperatura podem ser dispostos de maneira simétrica ou assimétrica, e fornecer retroalimentação de temperatura do tecido 6410 para circuitos de controle do circuito de acionamento ultrassônico 177 e do circuito de acionamento de RF 702.

[0401] A Figura 74 ilustra um aspecto do circuito flexível 6412 mostrado na Figura 73, em que os sensores 6406, 6408a, 6408b podem ser montados ao mesmo ou formados integralmente com o mesmo. O circuito flexível 6412 está configurado para se ligar de modo fixo ao membro de garra 6402. Conforme mostrado particularmente na Figura 74, os sensores de temperatura assimétricos 6414a, 6414b são montados no circuito flexível 6412 para permitir a medição da temperatura do tecido 6410 (Figura 73).

[0402] A Figura 75 é uma vista em seção transversal do circuito flexível 6412 mostrado na Figura 74. O circuito flexível 6412 compreende múltiplas camadas e é ligado de modo fixo ao membro de garra 6402. Uma camada superior do circuito flexível 6412 é um eletrodo 6409a, que está acoplado eletricamente a uma fonte de energia, como o circuito elétrico 702 (Figura 34) para aplicar energia de RF ao tecido 6410 (Figura 73). Uma camada de isolamento elétrico 6418 é fornecida abaixo da camada do eletrodo 6409a para isolar eletricamente os sensores 6414a, 6406, 6408a do eletrodo 6409a. Os sensores de temperatura 6414a estão dispostos abaixo da camada de isolamento elétrico 6418. O primeiro sensor de força (pressão) 6406 está localizado abaixo da camada contendo os sensores de temperatura 6414a e acima de uma camada de compressão 6420. O segundo sensor de força (pressão) 6408a está localizado abaixo da camada de compressão 6420 e acima da estrutura membro de garra 6402.

[0403] A Figura 76 ilustra um aspecto de um circuito flexível segmentado 6430 configurado para se ligar de modo fixo a um membro de garra 6434 de um atuador de extremidade. O circuito flexível segmentado 6430 compreende um segmento distal 6432a e segmentos laterais 6432b, 6432c que incluem sensores individualmente endereçáveis para fornecer controle de tecido local. Os segmentos 6432a, 6432b, 6432c são endereçáveis individualmente para tratar tecido e para medir parâmetros de tecido com base em sensores individuais localizados dentro de cada um dos segmentos 6432a, 6432b, 6432c. Os segmentos 6432a, 6432b, 6432c do circuito flexível segmentado 6430 estão montados no membro de garra 6434 e estão acoplados eletricamente a uma fonte de energia, como o circuito elétrico 702 (Figura 34), através de elementos elétricos condutores 6436. Um sensor de efeito Hall 6438, ou qualquer sensor magnético adequado, está localizado em uma extremidade distal do membro de garra 6434. O sensor de efeito Hall 6438 opera em conjunto com um magneto para fornecer uma medida de uma abertura definida pelo membro de garra 6434 que, de outro modo, pode ser chamado de um vão de tecido, conforme mostrado com particularidade na Figura 78.

[0404] A Figura 77 ilustra um aspecto de um circuito flexível segmentado 6440 configurado para ser montado em um membro de garra 6444 de um atuador de extremidade. O circuito flexível segmentado 6580 compreende um segmento distal 6442a e segmentos laterais 6442b, 6442c que incluem sensores individualmente endereçáveis para controle de tecido. Os segmentos 6442a, 6442b, 6442c são endereçáveis individualmente para tratar tecido e para ler sensores individuais localizados dentro de cada um dos segmentos 6442a, 6442b, 6442c. Os segmentos 6442a, 6442b, 6442c do circuito flexível segmentado 6440 estão montados no membro de garra 6444 e estão acoplados eletricamente a uma fonte de energia, como o circuito elétrico 702 (Figura 34), através de elementos elétricos condutores 6446. Um sensor de efeito Hall 6448, ou outro sensor magnético adequado, é fornecido em uma extremidade distal do membro de garra 6444. O sensor de efeito Hall 6448 opera em conjunto com um magneto para fornecer uma medida de uma abertura definida pelo membro de garra 6444 do atuador de extremidade ou vão de tecido, conforme mostrado com particularidade na Figura 78. Além disso, uma pluralidade de sensores de temperatura assimétricos laterais 6450a, 6450b estão montados sobre ou formalmente integralmente com o circuito flexível segmentado 6440 para fornecer retroalimentação de temperatura do tecido aos circuitos de controle no circuito de acionamento ultrassônico 177 e no circuito de acionamento de RF 702.

[0405] A Figura 78 ilustra um aspecto de um atuador de extremidade 6460 configurado para medir um vão de tecido GT. O atuador de extremidade 6460 compreende um membro de garra 6462 e um membro de garra 6444. O circuito flexível 6440, como descrito na Figura 77, é montado no membro de garra 6444. O circuito flexível 6440 compreende um sensor de efeito Hall 6448 que opera com um magneto 6464 montado no membro de garra 6462 para medir o vão de tecido GT. Esta técnica pode ser empregada para medir a abertura definida entre o membro de garra 6444 e o membro de garra 6462. O membro de garra 6462 pode ser uma lâmina ultrassônica.

[0406] A Figura 79 ilustra um aspecto de um circuito flexível 6468 segmentado esquerdo-direito. O circuito flexível segmentado esquerdo- direito 6468 compreende uma pluralidade de segmentos L1-L5 no lado esquerdo do circuito flexível segmentado esquerdo-direito 6468 e uma pluralidade de segmentos R1-R5 no lado direito do circuito flexível segmentado esquerdo-direito 6468. Cada um dos segmentos L1-L5 e R1-R5 compreende sensores de temperatura e sensores de força para detectar parâmetros de tecido localmente dentro de cada segmento L1- L5 e R1-R5. O circuito flexível segmentado esquerdo-direito 6468 está configurado para influenciar a energia do tratamento de RF com base em parâmetros de tecido detectados localmente dentro de cada um dos segmentos L1-L5 e R1-R5.

[0407] A Figura 80 ilustra um aspecto de um atuador de extremidade 6470 que compreende um circuito flexível segmentado 6468, conforme mostrado na Figura 79. O atuador de extremidade 6470 compreende um membro de garra 6472 e uma lâmina ultrassônica 6474. O circuito flexível segmentado 6468 é montado no membro de garra 6472. Cada um dos sensores dispostos dentro dos segmentos 1 a 5 está configurado para detectar a presença de tecido posicionado entre o membro de garra 6472 e a lâmina ultrassônica 6474 e representa as zonas de tecido 1 a 5. Na configuração mostrada na Figura 80, o atuador de extremidade 6470 é mostrado numa posição aberta pronta para receber ou prender o tecido entre o membro de garra 6472 e a lâmina ultrassônica 6474.

[0408] A Figura 81 ilustra o atuador de extremidade 6470, mostrado na Figura 80, com o membro de garra 6472 pinçando o tecido 6476 entre o membro de garra 6472 e a lâmina ultrassônica 6474. Conforme mostrado na Figura 81, o tecido 6476 está posicionado entre os segmentos 1 a 3 e representa as zonas de tecido 1 a 3. Consequentemente, o tecido 6476 é detectado pelos sensores nos segmentos 1 a 3 e a ausência de tecido (vazio) é detectada na seção 6478 pelos segmentos 4 e 5. As informações referentes à presença e ausência de tecido 6476 posicionado dentro de certos segmentos 1 a 3 e 4 a 5, respectivamente, são transmitidas a um circuito de controle, como os circuitos de controle 210 (Figura 14), 1300 (Figura 62), 1400 (Figura 63), 1500 (Figura 64) através de circuitos de interface, como os circuitos 6550, 6570 (Figuras 90 a 91), por exemplo. O circuito de controle está configurado para energizar apenas os segmentos 1 a 3 em que o tecido 6476 é detectado e não energiza os segmentos 4 e 5 onde o tecido não é detectado. Será reconhecido que os segmentos 1 a 5 podem conter quaisquer sensores magnéticos adequados de temperatura, força/pressão e/ou de efeito Hall para medir parâmetros de tecido de tecido localizados em certos segmentos 1 a 5 e eletrodos para fornecer energia de RF ao tecido localizado em certos segmentos 1 a 5.

[0409] A Figura 82 é uma vista em seção transversal de um aspecto de um circuito flexível 6510 que compreende eletrodos de RF e sensores de dados incorporados ao mesmo. O circuito flexível 6510 pode ser montado na porção direita ou esquerda de um membro de garra de RF 6512, que é produzido a partir de material eletricamente condutor como metal. Abaixo do membro de garra de RF 6512, os sensores 6516a, 6516b de força/pressão para baixo são integrados abaixo de uma camada laminada 6514. Um sensor de força/pressão transversal 6518 está localizado abaixo da camada de sensor de força/pressão para baixo 6516a, 6516b, e um sensor de temperatura 6520 está localizado abaixo do sensor de força/pressão transversal 6518. Um eletrodo 6522 acoplado eletricamente ao circuito de acionamento de RF 702 (Figura 34) e configurado para aplicar energia de RF ao tecido 6524 está localizado abaixo do sensor de temperatura 6520.

[0410] A Figura 83 é uma vista em seção transversal de um aspecto de um atuador de extremidade 6530 configurado para detectar força ou pressão aplicada ao tecido situado entre um membro de garra e uma lâmina ultrassônica. O atuador de extremidade 6530 compreende uma garra de aperto 6532 e um circuito flexível 6534 montado de modo fixo ao membro de garra 6532. O membro de garra 6532 aplica as forças F1 e F2 ao tecido 6536 de densidade e espessura variáveis, que podem ser medidas pelo primeiro e segundo sensores de força/pressão 6538, 6540 localizados em diferentes camadas do circuito flexível 6534. Uma camada de compressão 6542 está disposta entre os primeiro e segundo sensores de força/pressão 6538, 6540. Um eletrodo 6544 está localizado na porção externa do circuito flexível 6534 que entra em contato com o tecido. Conforme aqui descrito, outras camadas do circuito flexível 6534 podem compreender sensores adicionais como sensores de temperatura, sensores de espessura e similares.

[0411] As Figuras 84 e 85 ilustram vários diagramas esquemáticos de circuitos flexíveis da camada de sinal, da fiação do sensor e de um circuito de acionamento de energia de RF. A Figura 84 é um diagrama esquemático de um aspecto de uma camada de sinal de um circuito flexível 6550. O circuito flexível 6550 compreende várias camadas (~4 a ~6, por exemplo). Uma camada irá suprir com energia os circuitos integrados, e outra camada com terra. Duas camadas adicionais levarão a potência RF, RF1 e RF2, separadamente. Uma chave multiplexadora analógica 6552 tem oito chaves de translação bidirecionais que podem ser controladas através do barramento de I2C para fazer interface com o circuito de controle 210 (Figura 14) através do canal de interface SCL- C/SDA-C. O par a montante SCL/SDA é distribuído para oito pares, ou canais, a jusante. Qualquer canal SCn/SDn individual ou combinação de canais pode ser selecionado, determinado pelo conteúdo de um registrador de controle programável. Há seis sensores de fluxo a jusante, três de cada lado do membro de garra. Um primeiro lado 6554a compreende um primeiro termopar 6556a, um primeiro sensor de pressão 6558a e um primeiro sensor de efeito Hall 6560a. Um segundo lado compreende um segundo termopar 6554b 6556b, um segundo sensor de pressão 6558b, e um segundo sensor de efeito Hall 6560b. A Figura 85 é um diagrama esquemático 6570 da fiação do sensor para o circuito flexível 6550 mostrado na Figura 84 para a chave 6552.

[0412] A Figura 86 é uma vista em planta de um aspecto de um atuador de extremidade 6650. O atuador de extremidade 6650 compreende um membro de garra 6652 e um eixo de acionamento 6654. O membro de garra 6652 gira em torno do ponto de pivô 6656 e define um ângulo de rotação. A Figura 87 é uma vista lateral do atuador de extremidade 6650 mostrado na Figura 86 com uma vista de recorte parcial para expor a estrutura subjacente do membro de garra 6652 e de uma lâmina ultrassônica 6658. Um eletrodo 6660 é montado de modo fixo ao membro de garra 6652. O eletrodo 6660 é acoplado eletricamente ao circuito de acionamento de RF 702 (Figura 34) gerador e está configurado para aplicar energia de RF ao tecido localizado entre o membro de garra 6652 e a lâmina ultrassônica 6658. A Figura 88 é uma vista parcial em corte do atuador de extremidade mostrado nas Figuras 86, 87 para expor a lâmina ultrassônica e os eletrodos direito e esquerdo 6660a, 6660b, respectivamente. O membro de garra 6652 e a lâmina ultrassônica 6658 são mais largos em uma extremidade proximal e mais estreitos em uma extremidade distal. Além disso, o membro de garra 6652 e a lâmina ultrassônica 6658 definem mais curvatura em uma extremidade distal em relação à extremidade proximal. Esses recursos são claramente mostrados nas vistas em corte das Figuras 89 a 94.

[0413] A Figura 89 é uma vista em seção transversal obtida na seção 89--89 do atuador de extremidade 6650 mostrado na Figura 86. O atuador de extremidade 6650 compreende uma lâmina ultrassônica 6658 acusticamente acoplada a um transdutor ultrassônico, que é acionado eletricamente pelo circuito de acionamento ultrassônico 177 (Figura 11). O membro de garra 6652 compreende um eletrodo 6660 compreendendo os eletrodos assimétricos 6660a, 6660b. Um primeiro eletrodo 6660a está situado no lado direito e um segundo eletrodo 6660b está situado no lado esquerdo (da perspectiva do operador) do membro de garra 6652. O eletrodo do lado direito 6660a define uma primeira largura W1 e define um primeiro vão G1 entre o eletrodo 6660a e a lâmina ultrassônica 6658. O eletrodo do lado esquerdo 6660b define uma segunda largura W2 e define um segundo vão G2 entre o eletrodo 6660b e a lâmina ultrassônica 6658. Em um aspecto a primeira largura W1 é menor que a segunda largura W2, e o primeiro vão G1 é menor que o segundo vão G2. Com referência também à Figura 88, um elemento eletricamente isolante está disposto entre os primeiro e segundo eletrodos 6660a, 6660b. Em um aspecto, o elemento eletricamente isolante compreende um bloco polimérico macio 6662 localizado entre a lâmina ultrassônica 6658 e o membro de garra 6652 e um bloco polimérico de alta densidade 6664 localizado adjacente ao bloco polimérico macio 6662 para evitar que a lâmina ultrassônica 6658 encurte os eletrodos 6660a, 6660b. Em um aspecto, os blocos poliméricos macios e de alta densidade 6662, 6664 podem ser produzidos a partir de polímeros conhecidos sob o nome comercial de TEFLON (polímeros e copolímeros de politetrafluoroetileno), por exemplo. Consequentemente, os blocos poliméricos 6662 e 6664 podem ser produzidos a partir de TEFLON macio e TEFLON de alta densidade, respectivamente.

[0414] A Figura 90 é uma vista em seção transversal obtida na seção 90--90 do atuador de extremidade 6650 mostrado na Figura 86. No plano da seção 90--90, o atuador de extremidade 6650 é mais fino e tem mais curvatura do que na seção 89--89. O eletrodo do lado direito 6660a define uma terceira largura W3 e define um terceiro vão G3 entre o eletrodo 6660a e a lâmina ultrassônica 6658. O eletrodo do lado esquerdo 6660b define uma quarta largura W4 e define um quarto vão G4 entre o eletrodo 6660b e a lâmina ultrassônica 6658. Em um aspecto a terceira largura W3 é menor que a quarta largura W4, e o terceiro vão G3 é menor que o quarto vão G4. Em funcionamento, o tecido localizado nos vãos G1, G2, G3, G4 definidos entre os eletrodos 6660a, 6660b e a lâmina ultrassônica 6658 é cauterizado pela corrente de alta frequência transmitida através dos eletrodos 6660a, 6660b, do tecido e da lâmina ultrassônica 6658. O tecido localizado entre o bloco polimérico 6662 e a lâmina ultrassônica 6658 é cortado pelo atrito gerado pelas vibrações ultrassônicas.

[0415] A Figura 91 é uma vista em seção transversal obtida na seção similar à seção 89--89 do atuador de extremidade 6650 mostrado na Figura 86, exceto pelo fato de que a lâmina ultrassônica 6658’ tem uma configuração geométrica diferente. O atuador de extremidade 6650’ compreende uma lâmina ultrassônica 6658’ acusticamente acoplada a um transdutor ultrassônico, que é acionado eletricamente pelo circuito de acionamento ultrassônico 177 (Figura 11). O membro de garra 6652’ compreende um eletrodo 6660’ compreendendo eletrodos assimétricos 6660a’, 6660b’. Um primeiro eletrodo 6660a’ está situado do lado direito e um segundo eletrodo 6660b’ está situado do lado esquerdo (da perspectiva do operador) do membro de garra 6652’. O eletrodo do lado direito 6660a’ define uma primeira largura W1 e define um primeiro vão G1 entre o eletrodo 6660a’ e a lâmina ultrassônica 6658’. O eletrodo do lado esquerdo 6660b’ define uma segunda largura W2 e define um segundo vão G2 entre o eletrodo 6660b’ e a lâmina ultrassônica 6658’. Em um aspecto a primeira largura W1 é menor que a segunda largura W2, e o primeiro vão G1 é menor que o segundo vão G2. Um elemento eletricamente isolante está disposto entre os primeiro e segundo eletrodos 6660a’, 6660b’. Em um aspecto, o elemento eletricamente isolante compreende um bloco polimérico macio 6662’ localizado adjacente a um bloco polimérico de alta densidade 6664’ para evitar que a lâmina ultrassônica 6658’ encurte os eletrodos 6660a’, 6660b’. Em um aspecto, os blocos poliméricos 6662’, 6664’ podem ser produzidos a partir de polímeros conhecidos sob o nome comercial de TEFLON (polímeros e copolímeros de politetrafluoroetileno), por exemplo. No aspecto mostrado nas Figuras 91 e 92, a lâmina ultrassônica 6658’ compreende recursos 6668’ adequados para cortar e recursos 6670’ adequados para coagular o tecido. Os recursos de corte 6668’ definem uma área superficial menor em relação aos recursos de coagulação 6670’ para permitir uma interface de corte mais adequada entre o tecido e a lâmina ultrassônica 6658’. A área superficial maior dos recursos de coagulação 6670’ é mais adequada para coagulação ou cauterização do tecido. Dessa forma, em funcionamento, o tecido situado entre os eletrodos 6660a’, 6660b’ e os recursos de coagulação 6670’ é cauterizado e o tecido situado entre o recurso de corte 6668’ e o bloco polimérico 6662’ é cortado.

[0416] A Figura 92 é uma vista em seção transversal obtida em uma seção 90--90 do atuador de extremidade 6650 mostrado na Figura 86, exceto pelo fato de que a lâmina ultrassônica 6658’ tem uma configuração geométrica diferente. No plano da seção 90--90, o atuador de extremidade 6650’ é mais fino e tem mais curvatura do que o atuador de extremidade 6650’ na seção 89--89. O lado direito do eletrodo 6660a’ define uma terceira largura W3, e define um terceiro vão G3 entre o eletrodo 6660a' e a lâmina ultrassônica 6658'. O eletrodo do lado esquerdo 6660b’ define uma quarta largura W4 e define um quarto vão G4 entre o eletrodo 6660b’ e a lâmina ultrassônica 6658’. Em um aspecto a terceira largura W3 é menor que a quarta largura W4, e o terceiro vão G3 é menor que o quarto vão G4. Em funcionamento, o tecido localizado nos vãos G1, G2, G3, G4 definidos entre os eletrodos 6660a’, 6660b’ e a lâmina ultrassônica 6658’ é cauterizado pela corrente de alta frequência transmitida através dos eletrodos 6660a’, 6660b’, do tecido e da lâmina ultrassônica 6658'. O tecido localizado entre o bloco polimérico 6662’ e a lâmina ultrassônica 6658’ é cortado pelo atrito gerado pelas vibrações ultrassônicas.

[0417] A Figura 93 é uma vista em seção transversal obtida na seção similar à seção 89--89 do atuador de extremidade 6650 mostrado na Figura 86, exceto pelo fato de que a lâmina ultrassônica 6658’’ tem uma configuração geométrica diferente. O atuador de extremidade 6650’’ compreende uma lâmina ultrassônica 6658’’ acusticamente acoplada a um transdutor ultrassônico, que é acionado eletricamente pelo circuito de acionamento ultrassônico 177 (Figura 11). O membro de garra 6652’’ compreende um eletrodo 6660’’ que compreende eletrodos assimétricos 6660a’’. Um primeiro eletrodo 6652a’’ está situado do lado direito e um segundo eletrodo 6660b’’ está situado do lado esquerdo (da perspectiva do operador) do membro de garra 6652’’. O eletrodo do lado direito 6660a’’ define uma primeira largura W1 e define um primeiro vão G1 entre o eletrodo 6660a’’ e a lâmina ultrassônica 6658’’. O eletrodo do lado esquerdo 6660b’’ define uma segunda largura W2 e define um segundo vão G2 entre o eletrodo 6660b’’ e a lâmina ultrassônica 6658’’. Em um aspecto a primeira largura W1 é menor que a segunda largura W2, e o primeiro vão G1 é menor que o segundo vão G2. Um elemento eletricamente isolante está disposto entre os primeiro e segundo eletrodos 6660a’’, 6660b’’. Em um aspecto, o elemento eletricamente isolante compreende um bloco polimérico macio 6662’’ localizado adjacente a um bloco polimérico de alta densidade 6664’’ para evitar que a lâmina ultrassônica 6658’’ encurte os eletrodos 6660a’’, 6660b’’. Em um aspecto, os blocos poliméricos 6662’’, 6664’’ podem ser produzidos a partir de polímeros conhecidos sob o nome comercial de TEFLON (polímeros e copolímeros de politetrafluoroetileno), por exemplo.

[0418] A Figura 94 é uma vista em seção transversal obtida em uma seção similar à seção 90--90 do atuador de extremidade 6650 mostrado na Figura 86, exceto pelo fato de que a lâmina ultrassônica 6658’’ tem uma configuração geométrica diferente. No plano da seção 90--90, o atuador de extremidade 6650’’ é mais fino e tem mais curvatura do que o atuador de extremidade 6650’' na seção 98--98. O eletrodo do lado direito 6660a’’ define uma terceira largura W3 e define um terceiro vão G3 entre o eletrodo 6660a’’ e a lâmina ultrassônica 6658’’. O eletrodo do lado esquerdo 6660b’’ define uma quarta largura W4 e define um quarto vão G4 entre o eletrodo 6660b’’ e a lâmina ultrassônica 6658’’. Em um aspecto a terceira largura W3 é menor que a quarta largura W4, e o terceiro vão G3 é menor que o quarto vão G4. Em funcionamento, o tecido localizado nos vãos G1, G2, G3, G4 definidos entre os eletrodos 6660a’’, 6660b’’ e a lâmina ultrassônica 6658’ é cauterizado pela corrente de alta frequência transmitida através dos eletrodos 6660a’’, 6660b’’, do tecido e da lâmina ultrassônica 6658’’. O tecido localizado entre o bloco polimérico 6662’’ e a lâmina ultrassônica 6658’’ é cortado pelo atrito gerado pelas vibrações ultrassônicas. No aspecto mostrado nas Figuras 93 e 94, a lâmina ultrassônica 6658’’ compreende recursos 6668’’ adequados para cortar e recursos 6670’’ adequados para coagular o tecido. Os recursos de corte 6668’’ definem uma área superficial menor em relação aos recursos de coagulação 6670’’ para permitir uma interface de corte mais adequada entre o tecido e a lâmina ultrassônica 6658’’. A área superficial maior dos recursos de coagulação 6670’’ é mais adequada para coagulação ou cauterização do tecido. Dessa forma, em funcionamento, o tecido situado entre os eletrodos 6660a’’, 6660b’’ e os recursos de coagulação 6670’’ é cauterizado e o tecido situado entre o recurso de corte 6668’’ e o bloco polimérico 6662’’ é cortado.

[0419] Os instrumentos cirúrgicos aqui descritos também podem incluir recursos para permitir que a energia fornecida pelo circuito de acionamento ultrassônico 177 (Figura 11) e o circuito de acionamento de RF 702 (Figura 34) seja dinamicamente ajustada ou comutada com base no tipo de tecido que está sendo tratado por um atuador de extremidade de um instrumento cirúrgico e em várias características do tecido. Em um aspecto, a saída de potência do circuito de acionamento ultrassônico 177 e do circuito de acionamento de RF 702, que é fornecida ao atuador de extremidade do instrumento cirúrgico pode incluir uma entrada que representa o tipo de tecido para permitir que o perfil de energia do circuito de acionamento ultrassônico 177 e do circuito de acionamento de EF 702 seja alterado dinamicamente durante o procedimento com base no tipo de tecido que é atuado pelo atuador de extremidade do instrumento cirúrgico. Conforme descrito na presente invenção, podem ser fornecidas técnicas para controlar o circuito de acionamento ultrassônico 177 (Figura 11) e o circuito de acionamento de RF 702 (Figura 34) com base no tipo de tecido. Várias técnicas podem ser usadas para selecionar um perfil de energia e permitir que a energia que está sendo fornecida a partir do circuito de acionamento ultrassônico 177 e do circuito de acionamento de RF 702 seja alterada dinamicamente com base no tipo de tecido que estiver sendo tratado pelo instrumento cirúrgico.

[0420] Em uma forma, um medidor de esforço pode ser usado para medir a força aplicada ao tecido pelo atuador de extremidade. Um medidor de esforço pode ser acoplado ao atuador de extremidade para medir a força aplicada ao tecido que está sendo tratado pelo atuador de extremidade. Com referência agora à Figura 95, um sistema 6680 para medir forças aplicadas ao tecido preso pelo atuador de extremidade compreende um sensor de medidor de esforço 6682, como, por exemplo, um medidor de microesforço, é configurado para medir um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 6650, 6650’, 6650’’, conforme mostrado nas Figuras 89 a 94, por exemplo. Em um aspecto, o sensor de medidor de esforço 6682 pode medir a amplitude ou magnitude da tensão exercida sobre um membro de garra de um atuador de extremidade 6650, 6650’, 6650’’ durante uma operação de pinçamento, que pode ser indicativa da compressão do tecido. O esforço medido é convertido em um sinal digital e fornecido ao processador 6690 de um microcontrolador 6688. Um sensor de carga 6684 pode medir a força para operar a lâmina ultrassônica 6658, 6658’, 6658’’, conforme mostrado nas Figuras 89 a 94, por exemplo, para cortar o tecido capturado entre o membro de garra e a lâmina ultrassônica 6658, 6658’, 6658’’ do atuador de extremidade 6650, 6650’, 6650’’. Um sensor de campo magnético 6686 pode ser empregado para medir a espessura do tecido capturado 6678. A medição do sensor de campo magnético 6686 pode ser também convertida em um sinal digital e fornecida ao processador 6690.

[0421] Adicionalmente ao exposto acima, um indicador de retroinformação 6694 também pode ser configurado para se comunicar com o microcontrolador 6688. Em um aspecto, o indicador de retroinformação 6694 pode estar disposto no cabo da combinação dos instrumentos ultrassônicos/eletrocirúrgicos 500, 600, 700 combinados (Figuras 30 a 44). Alternativamente, o indicador de retroinformação 6694 pode estar disposto em um conjunto de eixo de acionamento de um instrumento cirúrgico, por exemplo. Em qualquer evento, o microcontrolador 6688 pode empregar o indicador de retroinformação 6694 para fornecer retroinformação a um operador do instrumento cirúrgico em relação à adequação de uma entrada manual como, por exemplo, uma posição selecionada de um gatilho de disparo que é usado para fazer com que o atuador de extremidade prenda o tecido. Para fazer isso, o microcontrolador 6688 pode avaliar a posição selecionada do membro de garra 6672 e/ou do gatilho de disparo. As medições da compressão do tecido 6678, a espessura do tecido 6678 e/ou a força necessária para fechar o atuador de extremidade 6658, 6658’, 6658’’ no tecido, conforme respectivamente medido pelos sensores 6682, 6684, 6686, podem ser usadas pelo microcontrolador 6688 para caracterizar a posição selecionada do gatilho de disparo e/ou o valor correspondente da velocidade do atuador de extremidade. Em um caso, uma memória 6692 pode armazenar uma técnica, uma equação e/ou uma tabela de consulta que pode ser empregada pelo microcontrolador 6688 na avaliação.

[0422] Os aspectos dos dispositivos aqui descritos podem também ser projetados para serem descartados após um único uso, ou para serem usados múltiplas vezes. Vários aspectos podem, em qualquer um ou em ambos os casos, ser recondicionados para reutilização após ao menos uma utilização. O recondicionamento pode incluir qualquer combinação das etapas de desmontagem do dispositivo, seguida de limpeza ou substituição de peças específicas e a subsequente remontagem. Em particular, os aspectos do dispositivo podem ser desmontados, e qualquer número de peças ou partes específicas do dispositivo pode ser seletivamente substituído ou removido em qualquer combinação. Com a limpeza e/ou substituição de partes específicas, os aspectos do dispositivo podem ser remontados para uso subsequente em uma instalação de recondicionamento, ou por uma equipe cirúrgica imediatamente antes de um procedimento cirúrgico. Os versados na técnica compreenderão que o recondicionamento de um dispositivo pode usar uma variedade de técnicas de desmontagem, limpeza/substituição e remontagem. O uso de tais técnicas e o dispositivo recondicionado resultante estão dentro do escopo do presente pedido.

[0423] Somente a título de exemplo, os aspectos aqui descritos podem ser processados antes da cirurgia. Primeiro, pode ser obtido um instrumento novo ou usado e, se necessário, limpo. O instrumento pode ser, então, esterilizado. Em uma técnica de esterilização, o instrumento é disposto em um recipiente fechado e vedado, como uma bolsa plástica ou de TYVEK. O recipiente e o instrumento podem, então, ser colocados em um campo de radiação que possa penetrar no recipiente, como radiação gama, raios X ou elétrons de alta energia. A radiação pode exterminar as bactérias no instrumento e no recipiente. O instrumento esterilizado pode, então, ser armazenado em um recipiente estéril. O recipiente vedado pode manter o instrumento estéril até que seja aberto na instalação médica. O dispositivo pode também ser esterilizado com o uso de qualquer outra técnica conhecida, incluindo, mas não se limitando a, radiação beta ou gama, óxido de etileno ou vapor d'água.

[0424] Embora vários detalhes tenham sido apresentados na descrição acima, será reconhecido que os vários aspectos das técnicas para operar um gerador para gerar digitalmente formas de onda de sinal elétrico e instrumentos cirúrgicos podem ser praticados sem esses detalhes específicos. 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.

[0425] Além disso, embora várias formas tenham sido ilustradas e descritas, não é intenção do requerente restringir ou limitar a tais detalhes o escopo das concretizações em anexo. Inúmeras modificações, variações, alterações, substituições, combinações e equivalentes a essas formas podem ser implementados e ocorrerão aos versados na técnica sem se afastar do escopo da presente 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. Além disso, onde forem descritos materiais para certos componentes, outros materiais podem ser usados. Deve-se compreender, portanto, que a descrição precedente e as concretizações anexas pretendem cobrir todas essas modificações, combinações e variações abrangidas pelo escopo das modalidades apresentadas. As concretizações em anexo destinam-se a abranger todas essas modificações, variações, alterações, substituições, modificações e equivalentes.

[0426] Para fins de concisão e clareza da descrição, os aspectos selecionados da descrição anteriormente mencionada são mostrados na forma de diagrama de blocos em vez de em detalhes. Algumas porções das descrições detalhadas aqui fornecidas podem ser apresentadas em termos de instruções que operam em dados armazenados em uma ou mais memórias de computador ou um ou mais dispositivos de armazenamento de dados (por exemplo, disquete, disco rígido, disco compacto (CD), disco de vídeo Digital (DVD) ou fita Digital). Essas descrições e representações são usadas pelos versados na técnica para descrever e transmitir a substância de seu trabalho a outros versados na técnica. Em geral, um algoritmo refere-se a uma sequência autoconsistente de etapas que levam a um 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 quantidades físicas apropriadas e são identificações meramente convenientes aplicadas a essas quantidades e/ou estados.

[0427] Salvo afirmação expressa em contrário, como fica evidente com a descrição 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 sistema de computador, ou dispositivo de computação eletrônica semelhante, que manipula e transforma os dados representados na forma de quantidades físicas (eletrônicas) nos registros e nas memórias do sistema de computador em outros dados representados de modo semelhante sob a forma de quantidades físicas nas memórias ou nos registros do sistema de computador, ou em outros desses dispositivos de armazenamento, transmissão ou exibição de informações.

[0428] Em um sentido geral, os versados na técnica reconhecerão que os vários aspectos aqui descritos, os quais podem ser implementados, individual e/ou coletivamente, por meio de uma ampla gama de hardware, software, firmware, ou qualquer combinação destes, podem ser vistos como sendo compostos por vários tipos de "circuitos elétricos". Consequentemente, como usado na presente invenção, "circuito elétrico" inclui, mas não se limita 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 para finalidades gerais configurado por um programa de computador (por exemplo, um computador para finalidades gerais configurado por um programa de computador que pelo menos parcialmente execute processos e/ou dispositivos aqui descritos, ou um microprocessador configurado por um programa de computador que pelo menos parcialmente execute os processos e/ou dispositivos aqui descritos), circuitos elétricos que formem um dispositivo de memória (por exemplo, formas de memória de acesso aleatório), e/ou circuitos elétricos que formem um dispositivo de comunicações (por exemplo, um modem, roteadores ou equipamento óptico-elétrico). Os versados na técnica reconhecerão que o assunto aqui descrito pode ser implementado de modo analógico ou digital, ou em alguma combinação destes.

[0429] 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 dentro desses diagramas de bloco, fluxogramas e/ou exemplos pode ser implementada, individual e/ou coletivamente, por meio de uma ampla gama de hardware, software, firmware ou praticamente qualquer combinação destes. Em uma modalidade, várias porções do objeto descrito na presente invenção podem ser implementadas por meio de circuitos integrados de aplicação específica (ASICs), uma matriz de portas programável em campo (FPGA), um processador de sinal digital (PSDs) ou outros formatos integrados. Contudo, os versados na técnica reconhecerão que alguns aspectos das modalidades aqui reveladas, 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 membro versado na técnica à luz desta descrição. Além disso, os versados na técnica entenderão que os mecanismos do objeto aqui descrito podem ser distribuídos como um ou mais produtos de programa em uma variedade de formas, e que uma forma ilustrativa do assunto aqui descrito é aplicável independentemente do tipo específico de mídia de transmissão de sinais usada para efetivamente realizar a distribuição. Exemplos de uma mídia de transmissão de sinais incluem, mas não se limitam aos seguintes: um mídia 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.).

[0430] Em alguns casos, um ou mais elementos 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. Deve-se compreender que as arquiteturas representadas de diferentes componentes contidos dentro ou conectadas a outros componentes diferentes são meramente exemplos, e que, de fato, muitas outras arquiteturas que alcançam a mesma funcionalidade podem ser implementadas. 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 "operacionalmente conectados" ou "operacionalmente acoplados" um ao outro para alcançar a funcionalidade desejada, e quaisquer desses dois componentes capazes de serem associados dessa forma podem ser vistos como sendo "operacionalmente acopláveis" 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 componentes que interagem fisicamente, e/ou componentes que podem interagir ou que interagem sem fio, e/ou componentes que interagem e/ou que podem interagir de modo lógico, e/ou componentes que interagem e/ou que podem interagir eletricamente, e/ou componentes que interagem e/ou que podem interagir opticamente.

[0431] Em outros 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.

[0432] Embora aspectos específicos da presente invenção tenham sido mostrados e descritos, ficará evidente aos versados na técnica que, com base nos ensinamentos da presente invenção, podem ser feitas alterações e modificações sem se afastar do objeto aqui descrito e de seus aspectos mais amplos e, portanto, as concretizações em anexo abrangem em seu escopo todas essas alterações e modificações do mesmo modo que estão incluídas no verdadeiro escopo do objeto aqui descrito. Será compreendido pelos versados na técnica que, em geral, os termos usados aqui, e principalmente nas concretizações em anexo (por exemplo, corpos das concretizações 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 concretização introduzida for pretendido, tal intenção será expressamente mencionada na concretização e, na ausência de tal menção, nenhuma intenção estará presente. Por exemplo, como uma ajuda para a compreensão, as seguintes concretizações em anexo podem conter o uso das frases introdutórias "ao menos um" e "um ou mais" para introduzir menções de concretização. Entretanto, o uso de tais frases não deve ser interpretado como implicando que a introdução de uma menção da concretização pelos artigos indefinidos "um, uns" ou "uma, umas" limita qualquer concretização específica contendo a menção da concretização introduzida a concretizações que contêm apenas uma tal menção, mesmo quando a mesma concretização 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 concretização.

[0433] Além disso, mesmo se um número específico de uma menção de concretização 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, naqueles casos em que é usada uma convenção análoga a "pelo menos um dentre A, B e C, etc.", em geral essa construção se destina a ter o sentido no qual a convenção seria entendida por (por exemplo, "um sistema que tem ao menos um dentre A, B e C" incluiria, mas não se limitaria 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 é usada uma convenção análoga a "pelo menos um dentre A, B ou C, etc.", em geral essa construção se destina a ter o sentido no qual a convenção seria entendida por (por exemplo, "um sistema que tem ao menos um dentre A, B e C" incluiria, mas não se limitaria 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 concretizações 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".

[0434] Com respeito às concretizações em anexo, os versados na técnica entenderão que as operações mencionadas nas mesmas podem, de modo geral, ser executadas em qualquer ordem. Além disso, embora vários fluxos operacionais sejam apresentados em uma ou mais sequências, deve-se compreender que as várias operações podem ser executadas em outras ordens diferentes daquelas que estão ilustradas, ou podem ser executadas simultaneamente. Exemplos dessas 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 particípios adjetivos não pretendem de modo geral excluir essas variantes, exceto quando o contexto determinar em contrário.

[0435] Vale observar 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.

[0436] 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.

[0437] 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).

[0438] Uma venda de um sistema ou método pode, da mesma forma, ocorrer em um território mesmo se os componentes do sistema e/ou método estiverem situados e/ou forem usados fora do território. Adicionalmente, a implementação de pelo menos parte de um sistema para executar um método em um território não impede o uso do sistema em um outro território.

[0439] 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.

[0440] 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 revelada. Modificações ou 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 concretizações apresentadas em anexo definam o escopo global.

[0441] Vários aspectos do assunto aqui descrito são definidos nas seguintes cláusulas numeradas: 1. Atuador de extremidade para um instrumento cirúrgico, em que o atuador de extremidade compreende: uma lâmina ultrassônica; e um membro de garra que compreende um eletrodo assimétrico compreendendo um primeiro e um segundo eletrodos; em que o primeiro eletrodo define uma primeira largura e o segundo eletrodo define uma segunda largura, em que a primeira largura não é igual à segunda largura; e em que um primeiro vão é definido entre o primeiro eletrodo e a lâmina ultrassônica e um segundo vão é definido entre o segundo eletrodo e a lâmina ultrassônica, em que o primeiro vão não é igual ao segundo vão. 2. Atuador de extremidade, de acordo com a cláusula 1, em que a lâmina ultrassônica e o membro de garra definem uma curvatura. 3. Atuador de extremidade, de acordo com a cláusula 2, em que a lâmina ultrassônica e o membro de garra definem uma curvatura maior em uma extremidade distal em relação à curvatura em uma extremidade proximal. 4. Atuador de extremidade, de acordo com a cláusula 3, em que a lâmina ultrassônica e o membro de garra definem uma largura maior em uma extremidade proximal em relação a uma extremidade distal. 5. Atuador de extremidade, de acordo com qualquer das cláusulas 1 a 4, em queque ainda compreende um bloco polimérico eletricamente isolante disposto entre os primeiro e segundo eletrodos. 6. Atuador de extremidade, de acordo com a cláusula 5, em que o bloco polimérico eletricamente isolante compreende um primeiro bloco polimérico macio e um segundo bloco polimérico de alta densidade posicionados adjacentemente ao bloco polimérico macio. 7. Atuador de extremidade, de acordo com qualquer das cláusulas 1 a 6, em que a lâmina ultrassônica compreende recursos para corte e recursos para coagulação de tecido. 8. Membro de garra de um atuador de extremidade para um instrumento cirúrgico, em que o membro de garra compreende: um eletrodo assimétrico compreendendo um primeiro eletrodo e um segundo eletrodo; em que o primeiro eletrodo define uma primeira largura e o segundo eletrodo define uma segunda largura, em que a primeira largura não é igual à segunda largura. 9. Membro de garra, de acordo com a cláusula 8, em que o membro de garra define uma curvatura. 10. Membro de garra, de acordo com a cláusula 9, em que o membro de garra define uma curvatura maior em uma extremidade distal em relação à curvatura em uma extremidade proximal. 11. Membro de garra, de acordo com a cláusula 10, em que o membro de garra define uma largura maior em uma extremidade proximal em relação a uma extremidade distal. 12. Membro de garra, de acordo com qualquer das cláusulas 8 a 11, em queque ainda compreende um bloco polimérico eletricamente isolante disposto entre os primeiro e segundo eletrodos. 13. Membro de garra, de acordo com a cláusula 12, em que o bloco polimérico eletricamente isolante compreende um primeiro bloco polimérico macio e um segundo bloco polimérico de alta densidade posicionados adjacentemente ao bloco polimérico macio. 14. Instrumento cirúrgico que compreende um conjunto de manípulo; um atuador de extremidade operacionalmente acoplado ao conjunto de manípulo, em que o dito atuador de extremidade compreende: uma lâmina ultrassônica; e um membro de garra que compreende um eletrodo assimétrico compreendendo um primeiro e um segundo eletrodos; em que o primeiro eletrodo define uma primeira largura e o segundo eletrodo define uma segunda largura, em que a primeira largura não é igual à segunda largura; e em que um primeiro vão é definido entre o primeiro eletrodo e a lâmina ultrassônica e um segundo vão é definido entre o segundo eletrodo e a lâmina ultrassônica, em que o primeiro vão não é igual ao segundo vão. 15. Instrumento cirúrgico, de acordo com a cláusula 14, em que a lâmina ultrassônica e o membro de garra definem uma curvatura. 16. Instrumento cirúrgico, de acordo com a cláusula 15, em que a lâmina ultrassônica e o membro de garra definem uma curvatura maior em uma extremidade distal em relação à curvatura em uma extremidade proximal. 17. Instrumento cirúrgico, de acordo com a cláusula 16, em que a lâmina ultrassônica e o membro de garra definem uma largura maior em uma extremidade proximal em relação a uma extremidade distal. 18. Instrumento cirúrgico, de acordo com qualquer das cláusulas 14 a 16, em queque ainda compreende um bloco polimérico eletricamente isolante disposto entre os primeiro e segundo eletrodos. 19. Instrumento cirúrgico, de acordo com a cláusula 17, em que o bloco polimérico eletricamente isolante compreende um primeiro bloco polimérico macio e um segundo bloco polimérico de alta densidade posicionados adjacentemente ao bloco polimérico macio. 20. Instrumento cirúrgico, de acordo com qualquer das cláusulas 14 a 18, em que a lâmina ultrassônica compreende recursos para corte e recursos para coagulação de tecido.

Claims (13)

1. Atuador de extremidade para um instrumento cirúrgico, o atuador de extremidade caracterizado pelo fato de que compreende: uma lâmina ultrassônica; e um membro de garra que compreende um par de eletrodos assimétricos compreendendo um primeiro eletrodo e um segundo eletrodos; em que: o primeiro eletrodo define uma primeira largura e o segundo eletrodo define uma segunda largura, em que a primeira largura não é igual à segunda largura; um primeiro vão é definido entre o primeiro eletrodo e a lâmina ultrassônica e um segundo vão é definido entre o segundo eletrodo e a lâmina ultrassônica, em que o primeiro vão não é igual ao segundo vão; a primeira largura e a segunda largura são definidas em uma primeira seção transversal ortogonal da lâmina ultrassônica e do membro da garra; o primeiro vão e o segundo vão são definidos na primeira seção transversal ortogonal da lâmina ultrassônica e do membro de garra; em uma segunda seção transversal ortogonal da lâmina ultrassônica e do membro de garra que é diferente da primeira seção transversal ortogonal, o primeiro eletrodo define uma terceira largura e o segundo eletrodo define uma quarta largura, em que a terceira largura não é igual à primeira, à segunda ou à quarta largura, e a quarta largura não é igual à primeira ou à segunda largura; e na segunda seção transversal ortogonal da lâmina ultrassônica e do membro da garra, um terceiro vão é definido entre o primeiro eletrodo e a lâmina ultrassônica e um quarto vão é definido entre o segundo eletrodo e a lâmina ultrassônica, em que o terceiro vão não é igual ao primeiro, segundo ou quarto vãos, e o quarto vãos não é igual ao primeiro ou ao segundo vãos.

2. Atuador de extremidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a lâmina ultrassônica e o membro de garra definem uma curvatura.

3. Atuador de extremidade, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a lâmina ultrassônica e o membro de garra definem uma curvatura maior em uma extremidade distal em relação à curvatura em uma extremidade proximal.

4. Atuador de extremidade, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a lâmina ultrassônica e o membro de garra definem uma largura maior na extremidade proximal em relação à extremidade distal.

5. Atuador de extremidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um bloco polimérico eletricamente isolante disposto entre os primeiro e segundo eletrodos.

6. Atuador de extremidade, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o bloco polimérico eletricamente isolante compreende um primeiro bloco polimérico macio e um segundo bloco polimérico de alta densidade posicionados adjacentemente ao primeiro bloco polimérico macio.

7. Instrumento cirúrgico, caracterizado pelo fato de que compreende: um conjunto de manípulo; um atuador de extremidade operacionalmente acoplado ao conjunto de manípulo, em que o atuador de extremidade compreende: uma lâmina ultrassônica; e um membro de garra que compreende um par de eletrodos assimétricos compreendendo um primeiro eletrodo e um segundo eletrodo; em que: o primeiro eletrodo define uma primeira largura e o segundo eletrodo define uma segunda largura, em que a primeira largura não é igual à segunda largura; um primeiro vão é definido entre o primeiro eletrodo e a lâmina ultrassônica e um segundo vão é definido entre o segundo eletrodo e a lâmina ultrassônica, em que o primeiro vão não é igual ao segundo vão; a primeira largura e a segunda largura são definidas em uma primeira seção transversal ortogonal da lâmina ultrassônica e do membro da garra; o primeiro vão e o segundo vão são definidos na primeira seção transversal ortogonal da lâmina ultrassônica e do membro de garra; em uma segunda seção transversal ortogonal da lâmina ultrassônica e do membro de garra que é diferente da primeira seção transversal ortogonal, o primeiro eletrodo define uma terceira largura e o segundo eletrodo define uma quarta largura, em que a terceira largura não é igual à primeira, à segunda ou à quarta largura, e a quarta largura não é igual à primeira ou à segunda largura; e na segunda seção transversal ortogonal da lâmina ultrassônica e do membro da garra, um terceiro vão é definido entre o primeiro eletrodo e a lâmina ultrassônica e um quarto vão é definido entre o segundo eletrodo e a lâmina ultrassônica, em que o terceiro vão não é igual ao primeiro, segundo ou quarto vãos, e o quarto vãos não é igual ao primeiro ou ao segundo vãos.

8. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a lâmina ultrassônica e o membro de garra definem uma curvatura.

9. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a lâmina ultrassônica e o membro de garra definem uma curvatura maior em uma extremidade distal em relação à curvatura em uma extremidade proximal.

10. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a lâmina ultrassônica e o membro de garra definem uma largura maior em uma extremidade proximal em relação a uma extremidade distal.

11. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um bloco polimérico eletricamente isolante disposto entre os primeiro e segundo eletrodos.

12. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o bloco polimérico eletricamente isolante compreende um primeiro bloco polimérico macio e um segundo bloco polimérico de alta densidade posicionados adjacentemente ao primeiro bloco polimérico macio.

13. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a lâmina ultrassônica compreende recursos para corte e recursos para coagulação de tecido.