BR112019026816A2 - cartucho eletrocirúrgico para uso em instrumento de corte e grampeamento cirúrgico de perfil delgado - Google Patents

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David C. Yates
Frederick E. Shelton Iv
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Abstract

A presente descrição refere-se a um instrumento cirúrgico que inclui um atuador de extremidade configurado para receber de modo deslizante um elemento de corte. O atuador de extremidade inclui uma primeira garra e uma segunda garra que é móvel em relação à primeira garra, uma zona quente em uma porção central do atuador de extremidade, e zonas frias em ambas as porções laterais do atuador de extremidade. A primeira e a segunda garras definem uma fenda alongada disposta entre as mesmas, para receber de modo deslizante o membro de corte no interior da fenda alongada para cortar o tecido situado entre a primeira e a segunda garras. A primeira garra inclui uma primeira camada isolante e uma segunda camada isolante na zona quente, uma primeira camada de eletrodo na primeira camada isolante, uma segunda camada de eletrodo na segunda camada isolante e camadas de dissipador de calor nas zonas frias. As camadas de dissipador de calor são configuradas para resfriar o tecido nas zonas frias para minimizar a propagação térmica lateral.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CARTUCHO ELETROCIRÚRGICO PARA USO EM INSTRUMENTO DE CORTE E GRAMPEAMENTO CIRÚRGICO DE PERFIL DELGADO".
CAMPO DA TÉCNICA
[001] A presente invenção se refere a instrumentos cirúrgicos e, em várias circunstâncias, a instrumentos cirúrgicos de grampeamento e corte, e a cartuchos de grampos para os mesmos, que são projetados para grampear e cortar tecidos.
ANTECEDENTES
[002] Em várias cirurgias abertas, endoscópicas e/ou laparoscópicas, por exemplo, pode ser desejável coagular, vedar e/ou fundir o tecido. Um método de vedação de tecido conta com a aplicação de energia, como energia elétrica, por exemplo, ao tecido capturado ou preso dentro de um atuador de extremidade ou um conjunto de atuador de extremidade de um instrumento cirúrgico para causar efeitos térmicos dentro do tecido. Vários instrumentos cirúrgicos de radiofrequência (RF) monopolar e bipolar e técnicas cirúrgicas foram desenvolvidos para esses propósitos. Em geral, a aplicação de energia de RF ao tecido capturado pode elevar a temperatura do tecido e, como resultado, a energia pode desnaturar ao menos parcialmente as proteínas no interior do tecido. Tais proteínas, como o colágeno, por exemplo, podem ser desnaturadas em um amálgama que se intermistura e se funde, ou veda, à medida que as proteínas se renaturam. À medida que a região tratada se recupera ao longo do tempo, essa vedação biológica pode ser reabsorvida pelo processo de cura de ferimentos do corpo.
SUMÁRIO
[003] Em um aspecto, um instrumento cirúrgico inclui um atuador de extremidade configurado para receber de modo deslizante um membro de corte. O atuador de extremidade inclui uma primeira garra, uma segunda garra que é móvel em relação à primeira garra, uma zona quente em uma porção central do atuador de extremidade, uma primeira zona fria em uma porção lateral esquerda do atuador de extremidade, e uma segunda zona fria em uma porção lateral direita do atuador de extremidade. A primeira e a segunda garras definem uma fenda alongada disposta entre as mesmas para receber de modo deslizante o membro de corte no interior da fenda alongada para cortar o tecido situado entre a primeira garra e a segunda garra. A fenda alongada está situada na porção central do atuador de extremidade. A primeira garra inclui uma primeira camada isolante e uma segunda camada isolante na zona quente, uma primeira camada de eletrodo na primeira camada isolante, uma segunda camada de eletrodo na segunda camada isolante, uma primeira camada de dissipação de calor na primeira zona fria e uma segunda camada de dissipação de calor na segunda zona fria. A primeira camada isolante está no lado esquerdo da fenda alongada e a segunda camada isolante está no lado direito da fenda alongada. A primeira camada de eletrodo e a segunda camada de eletrodo são configuradas para aplicação direta de energia eletrocirúrgica ao tecido na zona quente. A primeira camada de dissipação de calor e a segunda camada de dissipação de calor são configuradas para resfriar o tecido na primeira e na segunda zonas frias para minimizar a propagação térmica lateral.
[004] Em um aspecto, um instrumento cirúrgico inclui um atuador de extremidade configurado para receber de modo deslizante uma lâmina. O atuador de extremidade inclui uma primeira garra, uma segunda garra que é móvel em relação à primeira garra, uma zona quente em uma porção central do atuador de extremidade, uma primeira zona fria em uma porção lateral esquerda do atuador de extremidade, uma segunda zona fria em uma porção lateral direita do atuador de extremidade, e uma ponta de dissector em uma extremidade distal do atuador de extremidade. A primeira garra e a segunda garra definem uma fenda alongada disposta entre as mesmas para receber de modo deslizante uma lâmina no interior da fenda alongada para cortar o tecido situado entre a primeira garra e a segunda garra. A fenda alongada está situada na porção central do atuador de extremidade. A primeira garra inclui uma primeira camada isolante e uma segunda camada isolante na zona quente, uma primeira camada de eletrodo na primeira camada isolante, uma segunda camada de eletrodo na segunda camada isolante, uma primeira camada de dissipação de calor na primeira zona fria e uma segunda camada de dissipação de calor na segunda zona fria. A primeira camada isolante está no lado esquerdo da fenda alongada e a segunda camada isolante está no lado direito da fenda alongada. A primeira camada de eletrodo e a segunda camada de eletrodo são configuradas para aplicação direta de energia eletrocirúrgica ao tecido na zona quente. Cada uma dentre a primeira camada de eletrodo e a segunda camada de eletrodo compreende um eletrodo metálico de contato direto. A primeira camada de dissipação de calor e a segunda camada de dissipação de calor são configuradas para resfriar o tecido na primeira e na segunda zonas frias para minimizar a propagação térmica lateral.
[005] O sumário supracitado é somente ilustrativo e não se destina a ser limitador de qualquer maneira. Em adição aos aspectos e características ilustrativas descritas acima, aspectos e características adicionais se tornarão evidentes através de referência aos desenhos e à descrição detalhada a seguir.
FIGURAS
[006] As características inovadoras dos aspectos aqui descritos são apresentadas com particularidade nas reivindicações em anexo. Entretanto, esses aspectos, tanto com relação à organização quanto aos métodos de operação, podem ser mais bem compreendidos por referência à descrição a seguir, tomada em conjunto com os desenhos em anexo.
[007] A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um sistema cirúrgico que inclui um conjunto de empunhadura acoplado a um conjunto de ferramenta cirúrgica intercambiável que é configurado para ser usado em conjunto com cartuchos de grampos/prendedores cirúrgicos convencionais e cartuchos de radiofrequência (RF) de acordo com um aspecto desta descrição.
[008] A Figura 2 é uma vista de conjunto em perspectiva explodida do sistema cirúrgico da Figura 1, de acordo com um aspecto desta descrição.
[009] A Figura 3 é outra vista de conjunto em perspectiva explodida de porções do conjunto de empunhadura e do conjunto de ferramenta cirúrgica intercambiável das Figuras 1 e 2, de acordo com um aspecto desta descrição.
[0010] A Figura 4 é uma vista de conjunto explodida de uma porção proximal do conjunto de ferramenta cirúrgica intercambiável das Figuras 1 a 3, de acordo com um aspecto desta descrição.
[0011] A Figura 5 é outra vista de conjunto explodida de uma porção distal do conjunto de ferramenta cirúrgica intercambiável das Figuras 1 a 5, de acordo com um aspecto desta descrição.
[0012] A Figura 6 é uma vista em seção transversal parcial do atuador de extremidade representado nas Figuras 1 a 5 que suporta um cartucho de RF no mesmo e com o tecido preso entre o cartucho e a bigorna, de acordo com um aspecto desta descrição.
[0013] A Figura 7 é uma vista em seção transversal parcial da bigorna da Figura 6, de acordo com um aspecto desta descrição.
[0014] A Figura 8 é outra vista de conjunto explodida de uma porção do conjunto de ferramenta cirúrgica intercambiável das Figuras 1 a 5, de acordo com um aspecto desta descrição.
[0015] A Figura 9 é outra vista de conjunto explodida do conjunto de ferramenta cirúrgica intercambiável e do conjunto de empunhadura das Figuras 1 e 2, de acordo com um aspecto da presente descrição.
[0016] A Figura 10 é uma vista em perspectiva de um cartucho de RF e um canal alongado do conjunto de ferramenta cirúrgica intercambiável das Figuras 1 a 5, de acordo com um aspecto dessa descrição.
[0017] A Figura 11 é uma vista em perspectiva parcial de porções do cartucho de RF e canal alongado da Figura 10 com um membro de faca, de acordo com um aspecto desta descrição.
[0018] A Figura 12 é uma outra vista em perspectiva do cartucho de RF instalado no canal alongado da Figura 10 e ilustrando uma porção de uma disposição de circuito de eixo de acionamento flexível, de acordo com um aspecto desta descrição.
[0019] A Figura 13 é uma vista de extremidade em seção transversal do cartucho de RF e canal alongado da Figura 12, tomada ao longo das linhas 13-13 na Figura 12, de acordo com um aspecto desta descrição.
[0020] A Figura 14 é uma vista em seção transversal superior de uma porção do conjunto de ferramenta cirúrgica intercambiável das Figuras 1 e 5 com o seu atuador de extremidade em uma posição articulada, de acordo com um aspecto desta descrição.
[0021] A Figura 15 é uma vista em perspectiva de uma disposição de placa de circuito integrado e configuração mais gerador de RF, de acordo com um aspecto desta descrição.
[0022] As Figuras 16A e 16B são um diagrama de blocos de um circuito de controle do instrumento cirúrgico da Figura 1 abrangendo duas folhas de desenho, de acordo com um aspecto desta descrição.
[0023] A Figura 17 é um diagrama de blocos do circuito de controle do instrumento cirúrgico da Figura 1 ilustrando interfaces entre o conjunto de empunhadura, o conjunto de alimentação, e o conjunto de empunhadura e o conjunto de eixo de acionamento intercambiável, de acordo com um aspecto da presente descrição.
[0024] A Figura 18 é um diagrama esquemático de um instrumento cirúrgico configurado para controlar várias funções, de acordo com um aspecto desta descrição.
[0025] A Figura 19 é uma vista em seção transversal esquemática de um atuador de extremidade eletrocirúrgico, de acordo com um aspecto da presente descrição.
[0026] A Figura 20 é uma vista em perspectiva de um atuador de extremidade, de acordo com um aspecto da presente descrição.
DESCRIÇÃO
[0027] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedidos de patente depositados simultaneamente com o mesmo e que estão, cada um, incorporados no presente documento a título de referência em suas respectivas totalidades:
[0028] n° do documento de procuração END8184USNP/170063, intitulado SURGICAL SYSTEM COUPLABLE WITH STAPLE CARTRIDGE AND RADIO FREQUENCY CARTRIDGE, AND METHOD OF USING SAME, pelos inventores Jeffrey D. Messerly et al., depositado em 28 de junho de 2017.
[0029] n° do documento de procuração END8183USNP/170064, intitulado SYSTEMS AND METHODS OF DISPLAYING SURGICAL INSTRUMENT STATUS, pelos inventores Jeffrey D. Messerly et al., depositado em 28 de junho de 2017.
[0030] n° do documento de procuração END8190USNP/170065, intitulado SHAFT MODULE CIRCUITRY ARRANGEMENTS, pelos inventores Jeffrey D. Messerly et al., depositado em 28 de junho de 2017.
[0031] n° do documento de procuração END8189USNP/170066, intitulado SYSTEMS AND METHODS FOR CONTROLLING CONTROL
CIRCUITS FOR INDEPENDENT ENERGY DELIVERY OVER SEGMENTED SECTIONS, pelos inventores Jeffrey D. Messerly et al., depositado em 28 de junho de 2017.
[0032] n° do documento de procuração END8185USNP/160045170067, intitulado FLEXIBLE CIRCUIT ARRANGEMENT FOR SURGICAL FASTENING INSTRUMENTS, pelos inventores Jeffrey D. Messerly et al., depositado em 28 de junho de 2017.
[0033] n° do documento de procuração END8188USNP/170068, intitulado SURGICAL SYSTEM COUPLEABLE WITH STAPLE CARTRIDGE AND RADIO FREQUENCY CARTRIDGE, AND HAVING A PLURALITY OF RADIO-FREQUENCY ENERGY RETURN PATHS, pelos inventores Jeffrey D. Messerly et al., depositado em 28 de junho de 2017.
[0034] n° do documento de procuração END8181USNP/170069, intitulado SYSTEMS AND METHODS FOR CONTROLLING
CONTROL CIRCUITS FOR AN INDEPENDENT ENERGY DELIVERY OVER SEGMENTED SECTIONS, pelos inventores David C. Yates et al., depositado em 28 de junho de 2017.
[0035] n° do documento de procuração END8187USNP/170070, intitulado SURGICAL END EFFECTOR FOR APPLYING
ELECTROSURGICAL ENERGY TO DIFFERENT ELECTRODES ON DIFFERENT TIME PERIODS, pelos inventores Tamara Widenhouse et al., depositado em 28 de junho de 2017.
[0036] n° do documento de procuração END8186USNP/170072, intitulado SURGICAL END EFFECTOR TO ADJUST JAW COMPRESSION, pelos inventores Frederick E. Shelton, IV et al., depositado em de junho de 2017.
[0037] n° do documento de procuração END8224USNP/170073, intitulado CARTRIDGE ARRANGEMENTS FOR SURGICAL CUTTING
AND FASTENING INSTRUMENTS WITH LOCKOUT DISABLEMENT FEATURES, pelos inventores Jason L. Harris et al., depositado em 28 de junho de 2017.
[0038] n° do documento de procuração END8229USNP/170074, intitulado SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENTS WITH DUAL POWER SOURCES, pelos inventores Jeffrey D. Messerly et al., depositado em 28 de junho de 2017.
[0039] Os dispositivos eletrocirúrgicos podem ser usados em muitas operações cirúrgicas. Os dispositivos eletrocirúrgicos podem aplicar energia elétrica ao tecido para tratar o tecido. Um dispositivo eletrocirúrgico pode compreender um instrumento que tem um atuador de extremidade distalmente montado que compreende um ou mais eletrodos. O atuador de extremidade pode ser posicionado contra o tecido, de modo que a corrente elétrica possa ser introduzida no tecido. Os dispositivos eletrocirúrgicos podem ser configurados para operação monopolar ou bipolar. Durante a operação monopolar, a corrente pode ser introduzida no tecido por um eletrodo ativo (ou fonte) no atuador de extremidade e retornada através de um eletrodo de retorno. O eletrodo de retorno pode ser um bloco de aterramento e situado separadamente no corpo de um paciente. Durante a operação bipolar, a corrente pode ser introduzida no tecido e retornada a partir do mesmo respectivamente pelos eletrodos ativos e de retorno do atuador de extremidade.
[0040] O atuador de extremidade pode incluir dois ou mais membros de garra. Pelo menos um dos membros de garra pode ter ao menos um eletrodo. Pelo menos uma garra pode ser móvel a partir de uma posição espaçada da garra oposta para receber tecidos em uma posição na qual o espaço entre os membros de garra é menor que aquele da primeira posição. Esse movimento da garra móvel pode comprimir o tecido retido entre a mesma. O calor gerado pelo fluxo de corrente através do tecido em combinação com a compressão obtida pelo movimento da garra pode formar vedações hemostáticas no interior do tecido e/ou entre tecidos e, dessa forma, pode ser particularmente útil para vedação de vasos sanguíneos, por exemplo. O atuador de extremidade pode compreender um membro de corte. O membro de corte pode ser móvel em relação ao tecido e aos eletrodos para fazer a transeção do tecido.
[0041] Os dispositivos eletrocirúrgicos podem incluir também mecanismos para prender o tecido em conjunto, como um dispositivo de grampeamento, e/ou mecanismos para cortar o tecido, como uma faca de tecido. Um dispositivo eletrocirúrgico pode incluir um eixo de acionamento para colocar o atuador de extremidade em posição adjacente ao tecido que está sendo submetido a tratamento. O eixo de acionamento pode ser reto ou curvo, dobrável ou não dobrável. Em um dispositivo eletrocirúrgico que inclui um eixo de acionamento reto e dobrável, o eixo de acionamento pode ter uma ou mais juntas articuladas para permitir flexão controlada do eixo de acionamento. Tais juntas podem permitir que um usuário do dispositivo eletrocirúrgico coloque o atuador de extremidade em contato com o tecido em um ângulo em relação ao eixo de acionamento quando o tecido que é tratado não é prontamente acessível com o uso de um dispositivo eletrocirúrgico que tem um eixo de acionamento reto não dobrável.
[0042] A energia elétrica aplicada pelos dispositivos eletrocirúrgicos pode ser transmitida ao instrumento por um gerador em comunicação com a peça manual. 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 instrumento eletrocirúrgico pode transmitir energia de RF em baixa frequência através do tecido, o que causa atrito, ou agitação iônica, ou seja, aquecimento resistivo, o que, portanto, aumenta a temperatura do tecido. Devido ao fato de que um limite preciso é criado entre o tecido afetado e o tecido circundante, os cirurgiões podem operar com um alto nível de precisão e controle, sem sacrificar o tecido adjacente não alvo.
As baixas temperaturas de operação da energia de RF são úteis para remoção, encolhimento ou escultura de tecidos moles enquanto, simultaneamente, cauterizam-se os vasos sanguíneos. A energia de RF funciona particularmente bem no tecido conjuntivo, que compreende principalmente colágeno e encolhe quando entra em contato com calor.
[0043] 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.
[0044] As Figuras 1 e 2 retratam um sistema cirúrgico acionado por motor 10 que pode ser usado para executar uma variedade de procedimentos cirúrgicos diferentes. Na disposição ilustrada, o sistema cirúrgico 10 compreende um conjunto de ferramenta cirúrgica intercambiável 1000 que é operacionalmente acoplado a um conjunto de empunhadura 500. Em outro aspecto do sistema cirúrgico, o conjunto de ferramenta cirúrgica intercambiável pode ser eficazmente empregado com um conjunto de acionamento de ferramenta de um sistema cirúrgico controlado roboticamente ou automatizado. Por exemplo, o conjunto de ferramenta cirúrgica 1000 aqui revelado pode ser empregado com vários sistemas robóticos, instrumentos, componentes e métodos como, mas sem limitação, aqueles revelados na patente US n° 9.072.535, intitulada "SURGICAL STAPLING
INSTRUMENTS WITH ROTATABLE STAPLE DEPLOYMENT ARRANGEMENTS", a qual está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.
[0045] No aspecto ilustrado, o conjunto de empunhadura 500 pode compreender um compartimento de empunhadura 502 que inclui uma porção de empunhadura de pistola 504 que pode ser segurada e manipulada pelo médico. Como será resumidamente discutido abaixo, o conjunto de empunhadura 500 sustenta operacionalmente uma pluralidade de sistemas de acionamento, que são configurados para gerar e aplicar vários movimentos de controle às porções correspondentes do conjunto de ferramenta cirúrgica intercambiável 1000. Conforme mostrado na Figura 2, o conjunto de empunhadura 500 pode também incluir uma estrutura de empunhadura 506 que sustenta operacionalmente a pluralidade de sistemas de acionamento. Por exemplo, a estrutura de empunhadura 506 pode suportar operacionalmente um "primeiro" sistema ou sistema de acionamento de fechamento, designado, de modo geral, como 510, o qual pode ser empregado para aplicar movimentos de fechamento e abertura ao conjunto de ferramenta cirúrgica intercambiável
1000. Em ao menos uma forma, o sistema de acionamento de fechamento 510 pode incluir um atuador sob a forma de um gatilho de fechamento 512, suportado de forma articulada pela estrutura de empunhadura 506. Essa disposição possibilita que o gatilho de fechamento 512 seja manipulado por um médico, de modo que, quando o médico empunhar a porção do conjunto de empunhadura da pistola 504 do conjunto de empunhadura 500, o gatilho de fechamento 512 possa ser facilmente girado de uma posição inicial ou "não atuada" para uma posição "atuada" e, mais particularmente, para uma posição completamente comprimida ou completamente atuada. Em uso, para atuar o sistema de acionamento de fechamento 510, o médico pressiona o gatilho de fechamento 512 em direção à porção de empunhadura de pistola 504. Conforme descrito em mais detalhes no Pedido de Patente US n° de série 14/226.142, intitulado "SURGICAL INSTRUMENT COMPRISING A SENSOR SYSTEM", agora Publicação de Pedido de Patente US n° 2015/0272575, o qual está aqui incorporado por referência em sua totalidade na presente invenção, quando o médico pressiona o gatilho de fechamento 512 completamente para atingir o curso de fechamento "pleno", o sistema de acionamento de fechamento 510 é configurado para travar o gatilho de fechamento 512 na posição completamente pressionada ou completamente atuada. Quando o médico deseja destravar o gatilho de fechamento 512 para permitir que o mesmo seja propendido para a posição não atuada, o médico simplesmente ativa um conjunto de botão de liberação de fechamento 518 que permite que o gatilho de fechamento retorne à posição não atuada. O conjunto de botão de liberação de fechamento 518 pode também ser configurado para interagir com vários sensores que se comunicam com um microcontrolador no conjunto de empunhadura 500 para rastrear a posição do gatilho de fechamento 512. Uma discussão adicional em relação à configuração e da operação do conjunto de botão de liberação de fechamento 518 pode ser encontrada na Publicação de Pedido de Patente US n° 2015/0272575.
[0046] Em pelo menos uma forma, o conjunto de empunhadura 500 e a estrutura de empunhadura 506 podem suportar operacionalmente um outro sistema de acionamento chamado na presente invenção de um sistema de acionamento de disparo 530, que é configurado para aplicar movimentos de disparo às porções correspondentes do conjunto de ferramenta cirúrgica intercambiável que é fixado ao mesmo. Conforme foi descrito em detalhes na
Publicação de Pedido de Patente US n° 0272575, o sistema de acionamento de disparo 530 pode empregar um motor elétrico 505 que está situado na porção de empunhadura de pistola 504 do conjunto de empunhadura 500. Em várias formas, o motor 505 pode ser um motor de acionamento de corrente contínua com escovas, com uma rotação máxima de, aproximadamente, 25.000 RPM, por exemplo. Em outras disposições, o motor 505 pode incluir um motor sem escovas, um motor sem fio, um motor síncrono, um motor de passo ou qualquer outro tipo de motor elétrico adequado. O motor 505 pode ser alimentado por uma fonte de energia 522 que, sob uma forma, pode compreender uma fonte de energia removível. A fonte de energia pode suportar uma pluralidade de baterias de íons de lítio ("íons de Li") ou outras adequadas na mesma. Várias baterias, que podem ser conectadas em série, podem ser usadas como a fonte de energia 522 para o sistema cirúrgico 10. Além disso, a fonte de energia 522 pode ser substituível e/ou recarregável.
[0047] O motor elétrico 505 é configurado para acionar axialmente um membro de acionamento longitudinalmente móvel 540 (Figura 3) nas direções distal e proximal dependendo da polaridade do motor. Por exemplo, quando o motor 505 for acionado em uma direção giratória, o membro de acionamento longitudinalmente móvel 540 será axialmente acionado em uma direção distal "DD". Quando o motor 505 for acionado na direção giratória oposta, o membro de acionamento longitudinalmente móvel 540 será axialmente conduzido na direção proximal "PD". O conjunto de empunhadura 500 pode incluir uma chave 513 que pode ser configurada para reverter a polaridade aplicada ao motor elétrico 505 pela fonte de energia 522 ou de outro modo controlar o motor 505. O conjunto de empunhadura 500 pode incluir também um sensor ou sensores (não mostrados) que são configurados para detectar a posição do membro de acionamento e/ou a direção na qual o membro de acionamento está sendo movido. A atuação do motor 505 pode ser controlada por um gatilho de disparo (não mostrado) que está em posição adjacente ao gatilho de fechamento 512 e suportado de modo pivotante no conjunto de empunhadura 500. O gatilho de disparo pode ser pivotado entre uma posição não atuada e uma posição atuada. O gatilho de disparo pode ser propendido para a posição não atuada por meio de uma mola ou outra disposição de propensão de modo que, quando o médico libera o gatilho de disparo, o mesmo possa ser girado ou, de outro modo, retornado à posição não atuada por meio da mola ou da disposição de propensão. Em ao menos uma forma, o gatilho de disparo pode ser posicionado "afastado do centro" do gatilho de fechamento 512. Conforme discutido na Publicação de Pedido de Patente US n° 2015/0272575, o conjunto de empunhadura 500 pode ser equipado com um botão de segurança do gatilho de disparo (não mostrado) para evitar a atuação inadvertida do gatilho de disparo. Quando o gatilho de fechamento 512 está na posição não atuada, o botão de segurança está contido no conjunto de empunhadura 500, onde o médico não pode acessá-lo prontamente e movê-lo entre uma posição de segurança, o que evita a atuação do gatilho de disparo, e uma posição de disparo na qual o gatilho de disparo pode ser disparado. Quando o médico pressiona o gatilho de fechamento 512, o botão de segurança e o gatilho de disparo 532 pivotam para baixo, para uma posição em que eles possam, então, ser manipulados pelo médico.
[0048] Em ao menos uma forma, o membro de acionamento longitudinalmente móvel 540 pode ter uma cremalheira de dentes 542 formada no mesmo para engate engrenado com uma disposição de engrenagem de acionamento correspondente (não mostrada) que faz interface com o motor. Vide Figura 3. Detalhes adicionais em relação àqueles recursos podem ser encontrados na Publicação de Pedido de Patente US n° 2015/0272575. Em ao menos uma disposição, entretanto,
o membro de acionamento longitudinalmente móvel 540 é isolado para proteger o mesmo contra energia de RF inadvertida. Ao menos uma forma inclui também um conjunto de "retração" manualmente atuável, que é configurado para possibilitar que o médico retraia manualmente o membro de acionamento longitudinalmente móvel 540, caso o motor 505 deixe de funcionar. O conjunto de retração pode incluir uma alavanca ou conjunto de empunhadura de retração que é armazenado no interior do conjunto de empunhadura 500 sob uma porta removível 550. Consulte a Figura 2. A alavanca pode ser configurada para ser manualmente pivotada em engate de catraca com os dentes no membro de acionamento. Dessa forma, o médico pode retrair manualmente o membro de acionamento 540 usando o conjunto de empunhadura de retração para engrenar o membro de acionamento na direção proximal "PD". O Pedido de Patente US n°
8.608.045, intitulado POWERED SURGICAL CUTTING AND STAPLING APPARATUS WITH MANUALLY RETRACTABLE FIRING SYSTEM, cuja descrição integral está aqui incorporada a título de referência na presente invenção, revela disposições de retração e outros componentes, disposições e sistemas que também podem ser empregados com os vários conjuntos de ferramenta cirúrgica intercambiáveis revelados na presente invenção.
[0049] No aspecto ilustrado, o conjunto de ferramenta cirúrgica intercambiável 1000 inclui um atuador de extremidade cirúrgico 1500 que compreende uma primeira garra 1600 e uma segunda garra 1800. Em uma disposição, a primeira garra 1600 compreende um canal alongado 1602 que é configurado para suportar operacionalmente um cartucho de grampos/prendedores cirúrgicos convencionais (mecânico) 1400 (Figura 4) ou um cartucho de radiofrequência (RF) 1700 (Figuras 1 e 2) no mesmo. A segunda garra 1800 compreende uma bigorna 1810 que é suportada de modo pivotante em relação ao canal alongado 1602. A bigorna 1810 pode ser seletivamente movida em direção a, e na direção oposta a, um cartucho cirúrgico suportado no canal alongado 1602 entre as posições aberta e fechada por meio da atuação do sistema de acionamento de fechamento 510. Na disposição ilustrada, a bigorna 1810 é suportada de modo pivotante em uma porção de extremidade proximal do canal alongado 1602 para deslocamento pivotante seletivo em torno de um eixo geométrico de pivô que é transversal ao eixo geométrico de eixo de acionamento SA. A atuação do sistema de acionamento de fechamento 510 pode resultar no movimento axial distal de um membro de fechamento proximal ou tubo de fechamento proximal 1910 que é fixado a um conector de articulação 1920.
[0050] Voltando à Figura 4, o conector de articulação 1920 inclui protuberâncias superior e inferior 1922, 1924 que se projetam distalmente a partir de uma extremidade distal do conector de articulação 1920 para serem acopladas de maneira móvel a uma luva de fechamento de atuador de extremidade ou segmento de tubo de fechamento distal
1930. Vide Figura 3. O segmento de tubo de fechamento distal 1930 inclui uma protuberância superior 1932 e uma protuberância inferior (não mostrado) que se projetam proximalmente a partir de uma extremidade proximal do mesmo. Um elo pivô duplo superior 1940 inclui pinos proximais e distais 1941, 1942 que se engatam aos orifícios correspondentes nas protuberâncias superiores 1922, 1932 do conector de articulação 1920 e do segmento de tubo de fechamento distal 1930, respectivamente. De modo similar, um elo pivô duplo superior 1944 inclui pinos proximais e distais 1945, 1946 que se engatam aos orifícios correspondentes nas protuberâncias inferiores 1924 do segmento de tubo de conector de articulação 1920 e do segmento de tubo de fechamento distal 1930, respectivamente.
[0051] Ainda com referência à Figura 4, no exemplo ilustrado, o segmento de tubo de fechamento distal 1930 inclui recursos ou abas de abertura de garra positivos 1936, 1938 que correspondem às porções correspondentes da bigorna 1810 para aplicar movimentos de abertura à bigorna 1810, à medida que o segmento de tubo de fechamento distal 1930 é retraído na direção proximal PD para uma posição inicial. Detalhes adicionais relacionados à abertura e fechamento da bigorna 1810 podem ser encontrados no pedido de patente US, intitulado
SURGICAL INSTRUMENT WITH POSITIVE JAW OPENING FEATURES, n° do documento de procuração END8208USNP/170096, depositado na mesma data do presente documento, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência na presente invenção.
[0052] Conforme mostrado na Figura 5, em pelo menos uma disposição, o conjunto de ferramenta cirúrgica intercambiável 1000 inclui um conjunto de estrutura de ferramenta 1200 que compreende um chassi de ferramenta 1210 que sustenta operacionalmente um conjunto de bocal 1240 no mesmo. Conforme adicionalmente discutido em detalhes no pedido de patente US, intitulado SURGICAL INSTRUMENT WITH AXIALLY MOVABLE CLOSURE MEMBER, n° do documento de procuração END8209USNP/170097, depositado na mesma data do presente documento, e que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade na presente invenção, o chassi de ferramenta 1210 e a disposição de bocal 1240 facilitam a rotação do atuador de extremidade cirúrgico 1500 em torno de um eixo geométrico de eixo de acionamento SA em relação ao chassi de ferramenta 1210. Tal deslocamento rotacional é representado pela seta R na Figura 1. Conforme também mostrado nas Figuras 4 e 5, o conjunto de ferramenta cirúrgica intercambiável 1000 inclui um conjunto de coluna central 1250 que suporta operacionalmente o tubo de fechamento proximal 1910 e é acoplado ao atuador de extremidade cirúrgico 1500. Em várias circunstâncias, para facilitar a montagem, o conjunto de coluna central 1250 pode ser fabricado a partir de um segmento de coluna central superior 1251 e um segmento de coluna central inferior 1252 que são interconectados em conjunto por recursos de encaixe por pressão, adesivo, soldagem, etc. Na forma montada, o conjunto de coluna central 1250 inclui uma extremidade proximal 1253 que é suportada de forma giratória no chassi de ferramenta 1210. Em uma disposição, por exemplo, a extremidade proximal 1253 do conjunto de coluna central 1250 é fixada a um rolamento dorsal (não mostrado) que é configurado para ser suportado dentro do chassi de ferramenta 1210. Essa disposição facilita a fixação giratória do conjunto de coluna central 1250 ao chassi de ferramenta, de modo que o conjunto de coluna central 1250 possa ser girado seletivamente ao redor de um eixo geométrico de eixo de acionamento SA em relação ao chassi de ferramenta 1210.
[0053] Conforme mostrado na Figura 4, o segmento de coluna central superior 1251 termina em um recurso de montagem de patilha superior 1260 e o segmento de coluna central inferior 1252 termina em um recurso de montagem de patilha inferior 1270. O recurso de montagem de patilha superior 1260 é formado com uma fenda de patilha 1262 no mesmo que é adaptada para suportar de forma passível de montagem um elo de montagem superior 1264 na mesma. De modo similar, o recurso de montagem de patilha inferior 1270 é formado com uma fenda de patilha 1272 no mesmo que é adaptada para suportar de forma passível de montagem um elo de montagem inferior 1274 na mesma. O elo de montagem superior 1264 inclui um soquete de pivô 1266 no mesmo que é deslocado do eixo geométrico de eixo de acionamento SA. O soquete de pivô 1266 é adaptado para receber de forma giratória no mesmo um pino de pivô 1634 que é formado em um retentor de tampa ou bigorna de canal 1630 que é fixado a uma porção de extremidade proximal 1610 do canal alongado 1602. O elo de montagem inferior 1274 inclui um pino de pivô inferior 1276 que é adaptado para ser recebido dentro de um orifício de pivô 1611 formado na porção de extremidade proximal 1610 do canal alongado 1602. O pino de pivô inferior 1276, bem como o orifício de pivô 1611 é deslocado em relação ao eixo geométrico de eixo de acionamento SA. O pino de pivô inferior 1276 é verticalmente alinhado com o soquete de pivô 1266 para definir o eixo geométrico de articulação AA em torno do qual o atuador de extremidade cirúrgico 1500 pode articular em relação ao eixo geométrico de eixo de acionamento SA. Consulte a Figura 1. Embora o eixo geométrico de articulação AA seja transversal ao eixo geométrico do eixo de acionamento SA, em pelo menos uma disposição, o eixo geométrico de articulação AA é lateralmente deslocado a partir do mesmo e não cruza o eixo geométrico de eixo de acionamento SA.
[0054] Voltando à Figura 5, uma extremidade proximal 1912 do tubo de fechamento proximal 1910 é rotacionalmente acoplada a uma lançadeira de fechamento 1914 por um conector 1916 que é assentado em um sulco anular 1915 no segmento de tubo de fechamento proximal
1910. A lançadeira de fechamento 1914 é suportada para deslocamento axial no interior do chassi de ferramenta 1210 e tem um par de ganchos 1917 no mesmo configurado para engatar o sistema de acionamento de fechamento 510 quando o chassi de ferramenta 1210 é acoplado à estrutura de empunhadura 506. O chassi de ferramenta 1210 sustenta adicionalmente um conjunto de fecho 1280 para travar de modo liberável o chassi de ferramenta 1210 à estrutura de empunhadura 506. Detalhes adicionais relacionados ao chassi de ferramenta 1210 e ao conjunto de fecho 1280 podem ser encontrados no pedido de patente US, intitulado
SURGICAL INSTRUMENT WITH AXIALLY MOVABLE CLOSURE MEMBER, n° do documento de procuração END8209USNP/170097, depositado na mesma data do presente documento e cuja descrição completa está aqui incorporada a título de referência.
[0055] O sistema de acionamento de disparo 530 no conjunto de empunhadura 500 é configurado para ser operacionalmente acoplado a um sistema de disparo 1300 que é operacionalmente suportado no conjunto de ferramenta cirúrgica intercambiável 1000. O sistema de disparo 1300 pode incluir uma porção intermediária de eixo de acionamento de disparo 1310 que é configurada para ser axialmente movida nas direções distal e proximal em resposta aos movimentos de disparo correspondentes aplicados ao mesmo pelo sistema de acionamento de disparo 530. Consulte a Figura 4. Conforme mostrado na Figura 5, uma extremidade proximal 1312 da porção intermediária de eixo de acionamento de disparo 1310 tem uma patilha de fixação de eixo de acionamento de disparo 1314 formada na mesma que é configurada para ser assentada em uma base de fixação 544 (Figura 3) que se situa na extremidade distal do membro de acionamento longitudinalmente móvel 540 do sistema de acionamento de disparo 530 dentro do conjunto de empunhadura 500. Essa disposição facilita o movimento axial da porção intermediária de eixo de acionamento de disparo 1310 mediante a atuação do sistema de acionamento de disparo 530. No exemplo ilustrado, a porção intermediária de eixo de acionamento de disparo 1600 é configurada para fixação a uma porção de corte distal ou barra de faca
1320. Conforme mostrado na Figura 4, a barra de faca 1320 é conectada a um membro de disparo ou membro de faca 1330. O membro de faca 1330 compreende um corpo de faca 1332 que sustenta operacionalmente uma lâmina de corte de tecido 1334 no mesmo. O corpo de faca 1332 pode incluir adicionalmente abas ou recursos de engate de bigorna 1336 e recursos de engate de canal ou um pé 1338 (Figura 8). Os recursos de engate de bigorna 1336 podem servir para aplicar movimentos de fechamento adicionais à bigorna 1810, à medida que o membro de faca 1330 é avançado distalmente através do atuador de extremidade 1500.
[0056] No exemplo ilustrado, o atuador de extremidade cirúrgico 1500 é seletivamente articulável em torno do eixo geométrico de articulação AA por um sistema de articulação 1360. Em uma forma, o sistema de articulação 1360 inclui acionador de articulação proximal 1370 que é acoplado de modo pivotante a um elo de articulação 1380. Como pode ser visto mais particularmente na Figura 4, uma patilha de fixação de deslocamento 1373 é formada em uma extremidade distal 1372 do acionador de articulação proximal 1370. Um orifício de pivô 1374 é formado na patilha de fixação de deslocamento 1373 e é configurado para receber de modo pivotante um pino de ligação proximal 1382 formada na extremidade proximal 1381 do elo de articulação 1380. Uma extremidade distal 1383 do elo de articulação 1380 inclui um orifício de pivô 1384 que é configurado para receber de modo pivotante no mesmo um pino de canal 1618 formado na porção de extremidade proximal 1610 do canal alongado 1602. Dessa forma, o movimento axial do acionador de articulação proximal 1370 irá, dessa forma, aplicar movimentos de articulação ao canal alongado 1602 para assim fazer com que o atuador de extremidade cirúrgico 1500 articule em torno do eixo geométrico de articulação AA em relação ao conjunto de coluna central 1250. Em várias circunstâncias, o acionador de articulação proximal 1370 pode ser mantido em posição pela trava de articulação 1390 quando o acionador de articulação proximal 1370 não estiver sendo movido nas direções proximal ou distal. Detalhes adicionais relacionados a uma forma exemplificadora da trava de articulação 1390 podem ser encontrados no pedido de patente US, intitulado SURGICAL INSTRUMENT COMPRISING AN ARTICULATION SYSTEM LOCKABLE TO A FRAME, n° do documento de procuração END8217USNP/170102, depositado na mesma data do presente documento, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência na presente invenção.
[0057] Além do exposto acima, o conjunto de ferramenta cirúrgica intercambiável 1000 pode incluir um conjunto de deslocador 1100 que pode ser configurado para acoplar de modo seletivo e liberável o acionador de articulação proximal 1310 ao sistema de disparo 1300. Conforme ilustrado na Figura 5, em uma forma, o conjunto de deslocador 1100 inclui um colar de travamento ou luva de travamento 1110 posicionado em torno da porção intermediária de eixo de acionamento de disparo 1310 do sistema de disparo 1300, em que a luva de travamento 1110 pode ser girada entre uma posição engatada, na qual a luva de travamento 1110 acopla operacionalmente o acionador de articulação proximal 1370 ao conjunto de membro de disparo 1300, e uma posição desengatada, na qual o acionador de articulação proximal 1370 não é operacionalmente acoplado ao conjunto de membro de disparo 1300. Quando a luva de travamento 1110 está em sua posição engatada, o movimento distal do conjunto de membro de disparo 1300 pode mover o acionador de articulação proximal 1370 distalmente e, de modo correspondente, o movimento proximal do conjunto de membro de disparo 1300 pode mover proximalmente o acionador de articulação proximal 1370. Quando a luva de travamento 1110 está em sua posição desengatada, o movimento do conjunto de membro de disparo 1300 não é transmitido para o acionador de articulação proximal 1370 e, como resultado, o conjunto de membro de disparo 1300 pode se mover independentemente do acionador de articulação proximal 1370. Em várias circunstâncias, o acionador de articulação proximal 1370 pode ser mantido na posição pela trava de articulação 1390 quando o acionador de articulação proximal 1370 não estiver sendo movido nas direções proximal ou distal pelo conjunto de membro de disparo 1300.
[0058] Na disposição ilustrada, a porção intermediária de eixo de acionamento de disparo 1310 do conjunto de membro de disparo 1300 é formada com dois lados planos opostos com um entalhe de acionamento 1316 ali formados. Consulte a Figura 5. Como também pode ser visto na Figura 5, a luva de travamento 1110 compreende um corpo cilíndrico, ou ao menos substancialmente cilíndrico, que inclui uma abertura longitudinal que é configurada para receber a porção de intermediária de eixo de acionamento de disparo 1310 através da mesma.
A luva de travamento 1110 pode compreender protuberâncias de travamento diametralmente opostas e voltadas para dentro que, quando a luva de travamento 1110 está em uma posição, são recebidas de modo engatável dentro das porções correspondentes do entalhe de acionamento 1316 na porção intermediária de eixo de acionamento de disparo 1310 e, quando em outra posição, não são recebidas dentro do entalhe de acionamento 1316 para permitir, assim o movimento axial relativo entre a luva de travamento 1110 e o eixo de acionamento de disparo intermediário 1310. Conforme pode ser adicionalmente visto na Figura 5, a luva de travamento 1110 inclui adicionalmente um membro de travamento 1112 que é dimensionado para ser recebido de modo móvel dentro de um entalhe 1375 em uma extremidade proximal do acionador de articulação proximal 1370. Tal disposição permite que a luva de travamento 1110 gire ligeiramente para dentro e para fora do engate com a porção intermediária de eixo de acionamento de disparo 1310, enquanto permanece em posição para engate ou em engate com o entalhe 1375 no acionador de articulação proximal 1370. Mais particularmente, quando a luva de travamento 1110 está em sua posição engatada, as projeções de travamento estão posicionadas no interior do entalhe de acionamento 1316 definido na porção intermediária do eixo de acionamento de disparo 1310, de modo que uma força de empurramento distal e/ou uma força de tração proximal possam ser transmitidas do conjunto do membro de disparo 1300 para a luva de travamento 1110. Tal movimento de empurramento ou tração axial é então transmitido a partir da luva de travamento 1110 para o acionador de articulação proximal 1370, para articular assim o atuador de extremidade cirúrgico 1500. Com efeito, o conjunto de membro de disparo 1300, a luva de travamento 1110 e o acionador de articulação proximal
1370 se moverão em conjunto quando a luva de travamento 1110 estiver em sua posição (articulação) engatada. Por outro lado, quando a luva de travamento 1110 estiver em sua posição desengatada, as protuberâncias de travamento não são recebidas no interior do entalhe de acionamento 1316 da porção intermediária de eixo de acionamento de disparo 1310 e, como resultado, uma força de empurramento distal e/ou uma força de tração proximal podem não ser transmitidas a partir do conjunto de disparo 1300 para a luva de travamento 1110 (e o acionador de articulação proximal 1370).
[0059] No exemplo ilustrado, o movimento relativo da luva de travamento 1110 entre suas posições engatada e desengatada pode ser controlado pelo conjunto de deslocador 1100 que faz interface com o tubo de fechamento proximal 1910. Ainda com referência à Figura 5, o conjunto de deslocador 1100 inclui adicionalmente uma chave de deslocador 1120 que é configurada para ser recebida de maneira deslizante dentro de um sulco de chave formado no perímetro externo da luva de travamento 1110. Tal disposição permite que a chave de deslocador 1120 se mova axialmente em relação à luva de travamento
1110. Conforme discutido em mais detalhes no pedido de patente US, intitulado SURGICAL INSTRUMENT WITH AXIALLY MOVABLE CLOSURE MEMBER, n° do documento de procuração END8209USNP/170097, depositado na mesma data do presente documento, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência na presente invenção, uma porção da chave de deslocador 1120 é configurada para interagir de modo em came com uma abertura de came (não mostrado) na porção de tubo de fechamento proximal 1910. Além disso, no exemplo ilustrado, o conjunto de deslocador 1100 inclui adicionalmente um tambor de chave 1130 que é recebido de modo giratório em uma porção de extremidade proximal da porção de tubo de fechamento proximal 1910. Uma porção da chave de deslocador 1120 se estende através de um segmento de fenda axial no tambor de chave 1130 e é recebida de modo móvel dentro de um segmento de fenda arqueado no tambor de chave 1130. A mola de torção de tambor de chave 1132 é montada no tambor de chave 1130 e engata uma porção do conjunto de bocal 1240 para aplicar uma rotação ou força de torção que serve para girar o tambor de chave 1130 até a porção da chave de deslocador 1120 alcançar uma porção de extremidade da abertura de came na porção de tubo de fechamento proximal 1910. Quando nesta posição, o tambor de chave 1130 pode aplicar uma força de torção à de deslocador 1120 que, dessa forma faz com a luva de travamento 1110 para girar para sua posição engatada com a porção intermediária de eixo de acionamento de disparo 1310. Essa posição também corresponde à configuração não atuada do tubo de fechamento proximal 1910 (e segmento do tubo de fechamento distal 1930).
[0060] Em uma disposição, por exemplo, quando o tubo de fechamento proximal 1910 está em uma configuração não atuada (a bigorna 1810 está em uma posição aberta espaçada na direção oposta ao cartucho montado no canal alongado 1602) a atuação da porção intermediária de eixo de acionamento de disparo 1310 resultará no movimento axial do acionador de articulação proximal 1370 para facilitar a articulação do atuador de extremidade 1500. Uma vez que o usuário articulou o atuador de extremidade cirúrgico 1500 para uma orientação desejada, o usuário pode, então, atuar a porção de tubo de fechamento proximal 1910. A atuação da porção de tubo de fechamento proximal 1910 resultará no deslocamento distal do segmento do tubo de fechamento distal 1930 para finalmente aplicar um movimento de fechamento à bigorna 1810. Este deslocamento distal da porção de tubo de fechamento proximal 1910 resultará na abertura came na mesma que interage de modo em came com uma porção de came da chave de deslocador 1120 para, desse modo fazer com que a chave de deslocador 1120 gire a luva de travamento 1110 em uma direção de atuação. Tal rotação da luva de travamento 1110 resultará no desengate das protuberâncias de travamento do entalhe de acionamento 1316 na porção intermediária de eixo de acionamento de disparo 1310. Quando em tal configuração, o sistema de acionamento de disparo 530 pode ser atuado para atuar a porção intermediária de eixo de acionamento de disparo 1310 sem atuar o acionador de articulação proximal 1370. Detalhes adicionais relacionados à operação do tambor de chave 1130 e da luva de travamento 1110, bem como disposições de acionamento e disparo de articulação alternativas que podem ser empregadas com os vários conjuntos de ferramentas cirúrgicas intercambiáveis aqui descritos, podem ser encontrados no Pedido de Patente US n° de série 13/803.086, agora Publicação de Pedido de Patente US n° 2014/0263541 e Publicação de Pedido de Patente US Pedido de Patente US n° de série 15/019.196, cujas descrições integrais estão aqui incorporadas a título de referência na presente invenção.
[0061] Conforme também ilustrado nas Figuras 5 e 15, o conjunto de ferramenta cirúrgica intercambiável 1000 pode compreender um conjunto de anel deslizante 1150 que pode ser configurado para conduzir energia elétrica para e/ou a partir do atuador de extremidade cirúrgico 1500 e/ou comunicar sinais para e/ou a partir do atuador de extremidade cirúrgico 1500 de volta para uma placa de circuito integrado 1152 enquanto facilita o deslocamento rotacional do eixo de acionamento e do atuador de extremidade 1500 em torno do eixo geométrico do eixo de acionamento SA em relação ao chassi de ferramenta 1210 girando-se o conjunto de bocal 1240. Conforme mostrado na Figura 15, em pelo menos uma disposição, a placa de circuito integrado 1152 inclui um conector integrado 1154 que é configurado para fazer interface com um conector de compartimento 562 (Figura 9) que se comunica com um microprocessador 560 que é suportado no conjunto de empunhadura 500 ou controlador de sistema robótico, por exemplo. O conjunto de anel deslizante 1150 é configurado para fazer interface com um conector proximal 1153 que faz interface com a placa de circuito integrado 1152. Mais detalhes sobre o conjunto do anel de deslizamento 1150 e os conectores associados podem ser encontrados no Pedido de Patente US n° de Série, 13/803.086, atualmente Publicação de Pedido de Patente US n° 2014/0263541 e Pedido de Patente US n° de série 15/019.196, cada um dos quais tendo sido aqui incorporado a título de referência em suas respectivas totalidades bem como no Pedido de Patente US n° de série 13/800.067 intitulado STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSOR SYSTEM, atualmente Publicação de Pedido de Patente US Pedido de Patente US n° de série 2014/0263552, a qual está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.
[0062] Uma versão exemplificadora do conjunto de ferramenta cirúrgica intercambiável 1000 revelado na presente invenção pode ser empregada em conexão com um cartucho de prendedores cirúrgicos padrão (mecânico) 1400 ou um cartucho 1700 que é configurado para facilitar o corte do tecido com o membro de faca e vedar o tecido cortado com o uso de energia de radiofrequência (RF). Novamente com referência à Figura 4, é mostrado um cartucho do tipo mecânico convencional ou padrão 1400. Tais disposições de cartucho são conhecidas e podem compreender um corpo de cartucho 1402 que é dimensionado e conformado para ser recebido de maneira removível e suportado no canal alongado 1602. Por exemplo, o corpo de cartucho 1402 pode ser configurado para ser retido de modo removível em engate por pressão com o canal alongado 1602. O corpo de cartucho 1402 inclui uma fenda alongada 1404 para acomodar o deslocamento axial do membro de faca 1330 através da mesma. O corpo de cartucho 1402 sustenta operacionalmente no mesmo uma pluralidade de acionadores de grampos (não mostrados) que são alinhados em fileiras em cada lado de uma fenda alongada disposta centralmente 1404. Os acionadores estão associados a bolsos de grampos/prendedores correspondentes 1412 que se abrem através da superfície de plataforma superior 1410 do corpo do cartucho 1402. Cada um dos acionadores de grampo sustenta um ou mais grampos ou prendedores cirúrgicos (não mostrados) no mesmo. Um conjunto de deslizador 1420 é suportado dentro de uma extremidade proximal do corpo de cartucho 1402 e está situado em posição proximal aos acionadores e prendedores em uma posição inicial quando o cartucho 1400 é novo e não disparado. O conjunto de deslizador 1420 inclui uma pluralidade de cames inclinados ou em formato de cunha 1422, sendo que cada came 1422 corresponde a uma linha específica de prendedores ou acionadores situada em um lado da fenda 1404. O conjunto de deslizador 1420 é configurado para ser colocado em contato e acionado pelo membro de faca 1330, à medida que o membro de faca é acionado distalmente através do tecido que é preso entre a bigorna e a superfície de plataforma de cartucho 1410. À medida que os acionadores são acionados para cima em direção à superfície de plataforma do cartucho 1410, o prendedor (ou prendedores) suportado nos mesmos é acionado para fora de seus bolsos para grampos 1412 e através do tecido que é preso entre a bigorna e o cartucho.
[0063] Ainda com referência à Figura 4, a bigorna 1810, em ao menos uma forma, inclui uma porção de montagem de bigorna 1820 que tem um par de munhões de bigorna 1822 que se projetam lateralmente a partir da mesma para serem recebidos de forma articulada em bases de munhão correspondentes 1614 formadas nas paredes verticais 1622 da porção de extremidade proximal 1610 do canal alongado 1602. Os munhões de bigorna 1822 são retidos de maneira pivotante nas suas bases de munhão correspondentes 1614 pelo retentor de tampa ou bigorna de canal 1630. A porção de montagem de bigorna 1820 é suportada de modo móvel ou pivotante no canal alongado 1602 para deslocamento pivotante seletivo em relação ao mesmo ao redor de um eixo geométrico de pivô de bigorna fixo que é transversal ao eixo geométrico do eixo de acionamento SA. Conforme mostrado nas Figuras 6 e 7, em pelo menos uma forma, a bigorna 1810 inclui uma porção de corpo de bigorna 1812 que é fabricada a partir de um material metálico eletricamente condutivo, por exemplo, e tem uma superfície inferior de formação de grampo 1813 que tem uma série de bolsos de formação de prendedores 1814 formados na mesma em cada lado de uma fenda de bigorna disposta centralmente 1815 que é configurada para acomodar de maneira deslizante o membro de faca 1330 na mesma. A fenda da bigorna 1815 se abre em uma abertura superior 1816 que se estende longitudinalmente através do corpo da bigorna 1812 para acomodar os recursos de engate de bigorna 1336 no membro de faca 1330 durante o disparo. Quando um cartucho de grampos/prendedores cirúrgicos mecânicos convencionais 1400 é instalado no canal alongado 1602, os grampos/prendedores são acionados através do tecido T e em contato de formação com os bolsos de formação de prendedor correspondentes 1814. O corpo de bigorna 1812 pode ter uma abertura na porção superior do mesmo para facilitar a instalação, por exemplo. Uma tampa de bigorna 1818 pode ser inserida na mesma e soldada ao corpo de bigorna 1812 para fechar a abertura e melhorar a rigidez geral do corpo de bigorna 1812. Conforme mostrado na Figura 7, para facilitar o uso do atuador de extremidade 1500 em conexão com cartuchos de RF 1700, os segmentos voltados para o tecido 1817 da superfície inferior de formação de prendedores 1813 podem ter material eletricamente isolante 1819 nos mesmos.
[0064] Na disposição ilustrada, o conjunto de ferramenta cirúrgica intercambiável 1000 é configurado com um sistema de travamento do membro de disparo, em geral designado como 1640. Consulte a Figura
8. Conforme mostrado na Figura 8, o canal alongado 1602 inclui uma superfície inferior ou porção inferior 1620 que tem duas paredes laterais verticais 1622 que se projetam a partir da mesma. Uma fenda de canal longitudinal disposta centralmente 1624 é formada através da porção inferior 1620 para facilitar o deslocamento axial do membro de faca 1330 através da mesma. A fenda de canal 1624 se abre em uma passagem longitudinal 1626 que acomoda o recurso de engate de canal ou pé 1338 no membro de faca 1330. A passagem 1626 serve para definir duas porções salientes que se estendem para dentro 1628 que servem para engatar as porções correspondentes do recurso de engate de canal ou pé 1338. O sistema de travamento do membro de disparo 1640 inclui aberturas proximais 1642 situadas em cada lado da fenda de canal 1624 que são configuradas para receber porções correspondentes do recurso de engate de canal ou pé 1338 quando o membro de faca 1330 está em uma posição inicial. Uma mola de travamento de faca 1650 é suportada na extremidade proximal 1610 do canal alongado 1602 e serve para forçar o membro de faca 1330 para baixo. Conforme mostrado na Figura 8, a mola de travamento de faca 1650 inclui dois braços de mola que terminam distalmente 1652 que são configurados para engatar recursos de engate de canal central correspondentes 1337 no corpo de faca 1332. Os braços de mola 1652 são configurados para inclinar os recursos de engate de canal central 1337 para baixo. Dessa forma, quando na posição inicial (não disparada), o membro de faca 1330 é inclinado para baixo de modo que os recursos de engate de canal ou pé 1338 sejam recebidos dentro das aberturas proximais correspondentes 1642 no canal alongado
1602. Quando na posição travada, se alguém tentar para avançar distalmente a faca 1330, os recursos de engate de canal central 1137 e/ou pé 1338 poderiam engatar as saliências verticais 1654 no canal alongado 1602 (Figuras 8 e 11) e a faca 1330 não poderia ser disparada.
[0065] Ainda com referência à Figura 8, o sistema de travamento de membro de disparo 1640 inclui também um conjunto de destravamento 1660 formado ou suportado em uma extremidade distal do corpo de membro de disparo 1332. O conjunto de destravamento 1660 inclui uma saliência que se estende distalmente 1662 que é configurada para engatar um recurso de destravamento 1426 formado no conjunto de deslizador 1420 quando o conjunto de deslizador 1420 está em sua posição inicial em um cartucho de grampos cirúrgicos não disparado 1400. Dessa forma, quando um cartucho de grampos cirúrgicos não disparado 1400 está adequadamente instalado no canal alongado 1602, a saliência 1662 no conjunto de destravamento 1660 entra em contato com o recurso de destravamento 1426 no conjunto de deslizador 1420 que serve para inclinar o membro de faca 1330 para cima, de modo que os recursos de engate de canal central 1137 e/ou pé 1338 limpem as saliências verticais 1654 no fundo do canal 1620 para facilitar a passagem axial do membro de faca 1330 através do canal alongado 1602. Se um cartucho parcialmente disparado 1400 for inadvertidamente instalado no canal alongado, o conjunto de deslizador 1420 não estará na posição inicial e o membro de faca 1330 permanecerá na posição travada.
[0066] A fixação do conjunto de ferramenta cirúrgica intercambiável 1000 ao conjunto de empunhadura 500 será agora descrita com referência às Figuras 3 e 9. Para iniciar o processo de acoplamento, o médico pode posicionar o chassi de ferramenta 1210 do conjunto de ferramenta cirúrgica intercambiável 1000 acima ou adjacente à extremidade distal da estrutura de empunhadura 506 de modo que as porções de fixação afuniladas 1212 formadas no chassi de ferramenta
1210 estejam alinhadas com as fendas de encaixe 507 na estrutura de empunhadura 506. O médico pode, então, mover o conjunto de ferramenta cirúrgica intercambiável 1000 ao longo de um eixo geométrico de instalação IA que é perpendicular ao eixo geométrico de acionamento SA para assentar as porções de fixação afuniladas 1212 em "engate operacional" com as fendas receptoras de encaixe 507 correspondentes na extremidade distal da estrutura de empunhadura
506. Ao fazer isto, a patilha de fixação do eixo de acionamento 1314 na porção intermediária de eixo de acionamento de disparo 1310 também será assentada na base 544 no membro de acionamento longitudinalmente móvel 540 dentro do conjunto de empunhadura 500 e as porções de um pino 516 em um elo de fechamento 514 serão assentadas nos ganchos correspondentes 1917 na lançadeira de fechamento 1914. Como usado na presente invenção, o termo "engate operável" em referência a dois componentes significa que os dois componentes estão engatados entre si de tal modo que, mediante aplicação de um movimento de atuação aos mesmos, os componentes possam realizar a ação, função e/ou procedimento pretendidos. Além disso, durante esse processo, o conector integrado 1154 no conjunto de ferramenta cirúrgica 1000 é acoplado ao conector de compartimento 562 que se comunica com o microprocessador 560 que é suportado no conjunto de empunhadura 500 ou controlador de sistema robótico, por exemplo.
[0067] Durante um procedimento cirúrgico típico, o médico pode introduzir o atuador de extremidade cirúrgico 1500 no sítio cirúrgico através de um trocarte ou outra abertura no paciente para acessar o tecido-alvo. Ao fazer isso, o médico tipicamente alinha de modo axial o atuador de extremidade cirúrgico 1500 ao longo do eixo geométrico de eixo de acionamento SA (estado não articulado). Uma vez que o atuador de extremidade cirúrgico 1500 passa através da porta do trocarte, por exemplo, o médico pode precisar articular o atuador de extremidade 1500 para posicioná-lo vantajosamente adjacente ao tecido-alvo. Ou seja, antes de fechar a bigorna 1810 sobre o tecido-alvo, de modo que o sistema de acionamento de fechamento 510 permaneça não atuado. Quando nessa posição, a atuação do sistema de acionamento de disparo 530 resultará na aplicação de movimentos de articulação ao acionador de articulação proximal 1370. Uma vez que o atuador de extremidade 1500 tiver alcançado a posição articulada desejada, o sistema de acionamento de disparo 530 é desativado e a trava de articulação 1390 pode reter o atuador de extremidade cirúrgico 1500 na posição articulada. O médico pode, então, atuar o sistema de acionamento de fechamento 510 para fechar a bigorna 1810 sobre o tecido-alvo. Tal atuação do sistema de acionamento de fechamento 510 também pode resultar no conjunto de deslocador 1100 que desvincula o acionador de articulação proximal 1370 da porção intermediária do eixo de acionamento de disparo 1310. Dessa forma, uma vez que o tecido-alvo foi capturado no atuador de extremidade cirúrgico 1500, o médico pode novamente acionar o sistema de acionamento de disparo 530 para avançar axialmente o membro de disparo 1330 através do cartucho de prendedores/grampos cirúrgicos 1400 ou cartucho de RF 1700 para cortar o tecido preso e disparar os grampos/prendedores no tecido de corte T. Outras disposições de acionamento de fechamento e de disparo, disposições de atuador (portáteis, manuais e automatizadas ou robóticas) também podem ser empregadas para controlar o movimento axial dos componentes de sistema de fechamento, dos componentes de sistema de articulação e/ou componentes de sistema de disparo do conjunto de ferramenta cirúrgica 1000 sem que se afaste do escopo da presente descrição.
[0068] Conforme indicado acima, o conjunto de ferramenta cirúrgica 1000 é configurado para ser usado em conjunto com cartuchos de grampos/prendedores cirúrgicos mecânicos convencionais 1400, bem como com cartuchos de RF 1700. Em ao menos uma forma, o cartucho 1700 pode facilitar o corte mecânico do tecido que é preso entre a bigorna 1810 e o cartucho de RF 1700 com o membro de faca 1330, enquanto a corrente elétrica de coagulação é aplicada ao tecido na trajetória de corrente. Disposições alternativas para cortar e coagular mecanicamente tecido usando corrente elétrica são reveladas, por exemplo, nos Pedidos de Patente US n° 5.403.312; n° 7.780.663 e pedido de patente n° US 15/142.609, intitulado ELECTROSURGICAL
INSTRUMENT WITH ELECTRICALLY CONDUCTIVE GAP SETTING AND TISSUE ENGAGING MEMBERS, a totalidade das descrições de cada uma das ditas referências sendo incorporada a título de referência na presente invenção. Tais instrumentos, podem, por exemplo, melhorar a hemostasia, reduzir a complexidade cirúrgica, bem como o tempo na sala de operação.
[0069] Conforme mostrado nas Figuras 10 a 12, em pelo menos uma disposição, o cartucho cirúrgico de RF 1700 inclui um corpo de cartucho 1710 que é dimensionado e conformado para ser recebido e suportado de modo removível no canal alongado 1602. Por exemplo, o corpo de cartucho 1710 pode ser configurado para ser retido de modo removível em engate por pressão com o canal alongado 1602. Em várias disposições, o corpo de cartucho 1710 pode ser fabricado a partir de um material polimérico, como, por exemplo, um termoplástico de engenharia como o polímero de cristal líquido (LCP - liquid crystal polymer) Vectra™ e o canal alongado 1602 pode ser fabricado a partir de metal. Em pelo menos um aspecto, o corpo de cartucho 1710 inclui uma fenda alongada disposta centralmente 1712 que se estende longitudinalmente através do corpo de cartucho para acomodar o deslocamento longitudinal da faca 1330 através da mesma. Conforme mostrado nas Figuras 10 e 11, um par de caudas de engate de travamento 1714 se estende proximalmente a partir do corpo de cartucho 1710. Cada cauda de engate de travamento 1714 tem um bloco de travamento 1716 formado no lado inferior do mesmo que é dimensionada para ser recebida dentro de uma porção de abertura proximal correspondente 1642 no fundo de canal 1620. Dessa forma, quando o cartucho 1700 é instalado adequadamente no canal alongado 1602, as caudas de engate de travamento 1714 cobrem as aberturas 1642 e saliências 1654 para reter a faca 1330 em uma posição destravada pronta para disparo.
[0070] Agora com referência às Figuras 10 a 13, no exemplo ilustrado, o corpo de cartucho 1710 é formado com um bloco de eletrodo elevado disposto centralmente 1720. Como pode ser visto mais particularmente na Figura 6, a fenda alongada 1712 se estende através do centro do bloco de eletrodo 1720 e serve para dividir o bloco 1720 em um segmento bloco esquerdo 1720L e um segmento de bloco direito 1720R. Um conjunto de circuito flexível direito 1730R é fixado ao segmento de coxim direito 1720R e um conjunto de circuito flexível esquerdo 1730L é fixado ao segmento de coxim esquerdo 1720L. Em ao menos uma disposição, por exemplo, o circuito flexível direito 1730R compreende uma pluralidade de condutores elétricos 1732R que podem incluir, por exemplo, condutores elétricos mais largos/condutores para propósitos de RF e condutores elétricos mais delgados para propósitos de grampeamento convencional que são suportados ou fixados ou embutidos em uma bainha/membro isolante direito 1734R que é fixado ao bloco direito 1720R. Além disso, o conjunto de circuito flexível direito 1730R inclui um eletrodo direito proximal de "primeira fase" 1736R e um eletrodo direito distal de "segunda fase" 1738R. Da mesma forma, o conjunto de circuito flexível esquerdo 1730L compreende uma pluralidade de condutores elétricos 1732L que pode incluir, por exemplo, condutores elétricos mais largos/condutores para propósitos de RF e condutores elétricos mais delgados para propósitos de grampeamento convencional que são suportados ou fixados ou embutidos em uma bainha/membro isolante esquerdo 1734L que é fixado ao bloco esquerdo 1720L. Além disso, o conjunto de circuito flexível esquerdo 1730L inclui um eletrodo esquerdo proximal de "primeira fase" 1736L e um eletrodo esquerdo distal de "segunda fase" 1738L. Os condutores elétricos esquerdo e direito 1732L, 1732R são fixados a um microcircuito integrado distal 1740 montado na porção de extremidade distal do corpo de cartucho 1710. Em uma disposição, por exemplo, cada um dos circuitos flexíveis direito e esquerdo 1730R, 1730L pode ter uma largura total "CW" de aproximadamente 0,025 polegadas e cada um dos eletrodos 1736R, 1736L, 1738R, 1738R tem uma largura "EW" de aproximadamente 0,010 polegadas, por exemplo. Consulte a Figura 13. No entanto, são contempladas outras larguras/tamanhos que podem ser empregados em aspectos alternativos.
[0071] Em ao menos uma disposição, a energia de RF é fornecida ao conjunto de ferramenta cirúrgica 1000 por um gerador de RF convencional 400 através de um condutor de suprimento 402. Em ao menos uma disposição, o condutor de suprimento 402 inclui um conjunto de plugue macho 406 que é configurado para ser plugado em conectores fêmeas 410 correspondentes que são fixados a um circuito de RF segmentado 1160 sobre uma placa de circuito integrado 1152. Consulte a Figura 15. Essa disposição facilita o deslocamento rotacional do atuador de extremidade de eixo de acionamento 1500 em torno do eixo geométrico de eixo de acionamento SA em relação ao chassi de ferramenta 1210 mediante a rotação do conjunto de bocal 1240 sem enrolamento do condutor de suprimento 402 do gerador 400. Uma chave liga/desliga integrada 420 é suportada no conjunto de fecho 1280 e no chassi de ferramenta 1210 para ligar e desligar o gerador de RF. Quando o conjunto de ferramenta 1000 é operacionalmente acoplado ao conjunto de empunhadura 500 ou sistema robótico, o circuito de RF segmentado 1160 integrado se comunica com o microprocessador 560 através dos conectores 1154 e 562. Conforme mostrado na Figura 1, o conjunto de empunhadura 500 pode incluir também uma tela de exibição 430 para visualização das informações sobre o progresso de vedação, grampeamento, local da faca, estado do cartucho, tecido, temperatura, etc. Como também pode ser visto na Figura 15, o conjunto de anel deslizante 1150 faz interface com um conector distal 1162 que inclui uma tira ou conjunto de circuito flexível de eixo de acionamento 1164 que pode incluir uma pluralidade de condutores elétricos estreitos 1166 para atividades relacionadas a grampeamento e condutores elétricos mais largos 1168 usados para propósitos de RF. Conforme mostrado nas Figuras 14 e 15, a tira de circuito flexível de eixo de acionamento 1164 é centralmente suportada entre as placas ou barras laminadas 1322 que formam a barra de faca 1320. Essa disposição facilita a flexão suficiente da barra de faca 1320 e da tira de circuito flexível de eixo de acionamento 1164 durante a articulação do atuador de extremidade 1500 enquanto permanece suficientemente rígida de modo a permitir que o membro de faca 1330 seja avançado distalmente através do tecido preso.
[0072] Novamente com referência à Figura 10, em pelo menos uma disposição ilustrada, o canal alongado 1602 inclui um circuito de canal 1670 suportado em uma reentrância 1621 que se estende a partir da extremidade proximal 1610 do canal alongado 1602 até um local distal 1623 na porção inferior do canal alongado 1620. O circuito de canal 1670 inclui uma porção de contato proximal 1672 que entra em contato com uma porção de contato distal 1169 da tira de circuito flexível de eixo de acionamento 1164 para o contato elétrico com a mesma. Uma extremidade distal 1674 do circuito de canal 1670 é recebida dentro de uma reentrância de parede 1625 correspondente formada em uma das paredes do canal 1622 e é dobrada sobre, e fixada a, uma borda superior 1627 da parede do canal 1622. Uma série de contatos expostos correspondentes 1676 são fornecidos na extremidade distal 1674 do circuito de canal 1670, conforme mostrado na Figura. 10. Como também pode ser visto na Figura 10, uma extremidade 1752 de um circuito de cartucho flexível 1750 é fixada ao microcircuito integrado distal 1740 e é afixada à porção de extremidade distal do corpo de cartucho 1710. Uma outra extremidade 1754 é dobrada sobre a borda da superfície de plataforma de cartucho 1711 e inclui contatos expostos 1756 configurados para fazer contato elétrico com os contatos expostos 1676 do circuito de canal 1670. Dessa forma, quando o cartucho de RF 1700 é instalado no canal alongado 1602, os eletrodos, bem como o microcircuito integrado distal 1740 são alimentados e se comunicam com a placa de circuito integrado 1152 através do contato entre o circuito de cartucho flexível 1750, o circuito de canal flexível 1670, o circuito de eixo de acionamento flexível 1164 e conjunto de anel deslizante 1150.
[0073] As Figuras 16A e 16B são um diagrama de blocos de um circuito de controle 700 do instrumento cirúrgico 10 da Figura 1 que abrange duas folhas de desenho de acordo com um aspecto desta descrição. Com referência principalmente às Figuras 16A e 16B, um conjunto de empunhadura 702 pode incluir um motor 714, que pode ser controlado por um acionador do motor 715 e pode ser empregado pelo sistema de disparo do instrumento cirúrgico 10. Em várias formas, o motor 714 pode ser um motor de acionamento de corrente contínua CC com escovas, tendo uma velocidade de rotação máxima de aproximadamente 25.000 RPM. Em outras disposições, o motor 714 pode incluir um motor sem escovas, um motor sem fio, um motor síncrono, um motor de passo, ou qualquer outro motor elétrico adequado. O acionador de motor 715 pode compreender um acionador de ponte H que compreende transístores de efeito de campo ("FETs" - field-effect transistors) 719, por exemplo. O motor 714 pode ser alimentado pelo conjunto de alimentação 706 montado de modo liberável no conjunto de empunhadura 500 para fornecer energia de controle ao instrumento cirúrgico 10. O conjunto de alimentação 706 pode compreender uma bateria que pode incluir várias células de bateria conectadas em série, as quais podem ser usadas como a fonte de energia para energizar o instrumento cirúrgico 10. Em determinadas circunstâncias, as células de bateria do conjunto de alimentação 706 podem ser substituíveis e/ou recarregáveis. Em ao menos um exemplo, as células de bateria podem ser baterias de íon de lítio que podem ser acopláveis separavelmente ao conjunto de alimentação
706.
[0074] O conjunto de eixo de acionamento 704 pode incluir um controlador do conjunto de eixo de acionamento 722 que pode se comunicar com o controlador de segurança e o controlador de gerenciamento de energia 716 através de uma interface, enquanto o conjunto de eixo de acionamento 704 e o conjunto de alimentação 706 são acoplados ao conjunto de empunhadura 702. Por exemplo, a interface pode compreender uma primeira porção de interface 725, que pode incluir um ou mais conectores elétricos para engate de acoplamento com conectores elétricos de conjunto de eixo de acionamento correspondentes, e uma segunda porção de interface 727, que pode incluir um ou mais conectores elétricos para engate de acoplamento com os conectores elétricos do conjunto de alimentação correspondentes, para possibilitar a comunicação elétrica entre o controlador do conjunto de eixo de acionamento 722 e o controlador de gerenciamento de energia 716 enquanto o conjunto de eixo de acionamento 704 e o conjunto de alimentação 706 são acoplados ao conjunto de empunhadura 702. Um ou mais sinais de comunicação podem ser transmitidos através da interface para comunicar um ou mais dos requisitos de energia do conjunto de eixo de acionamento intercambiável fixado 704 ao controlador de gerenciamento de energia 716. Em resposta, o controlador de gerenciamento de energia pode modular a saída de energia da bateria do conjunto de alimentação 706, conforme descrito abaixo com mais detalhes, de acordo com as exigências de energia do conjunto de eixo de acionamento fixado 704. Os conectores podem compreender chaves que podem ser ativadas após engate por acoplamento mecânico do conjunto de empunhadura 702 ao eixo de acionamento 704 e/ou o conjunto de alimentação 706 para possibilitar comunicação elétrica entre o controlador de conjunto de acionamento 722 e o controlador de gerenciamento de energia 716.
[0075] A interface pode facilitar a transmissão do um ou mais sinais de comunicação entre o controlador de gerenciamento de energia 716 e o controlador do conjunto de eixo de acionamento 722 mediante o roteamento desses sinais de comunicação através de um controlador principal 717 residente no conjunto de empunhadura 702, por exemplo. Em outros casos, a interface pode facilitar uma linha de comunicação direta entre o controlador de gerenciamento de energia 716 e o controlador do conjunto de eixo de acionamento 722 através do conjunto de empunhadura 702, enquanto o conjunto de eixo de acionamento 704 e o conjunto de alimentação 706 estão acoplados ao conjunto de empunhadura 702.
[0076] O controlador principal 717 pode ser qualquer processador de núcleo único ou de múltiplos núcleos, como aqueles conhecidos sob o nome comercial de ARM Cortex da Texas Instruments. Em um aspecto, o controlador principal 717 pode ser um processador Core Cortex-M4F LM4F230H5QR ARM, disponível junto à Texas Instruments, por exemplo, que compreende uma memória integrada de memória flash de ciclo único de 256 KB, ou outra memória não volátil,
até 40 MHz, um buffer de busca antecipada para otimizar o desempenho acima de 40 MHz, uma memória de acesso aleatório seriada de ciclo único ("SRAM" - serial random access memory) de 32 KB, uma memória só de leitura interna ("ROM" - read-only memory) carregada com o programa StellarisWare®, memória só de leitura programável e apagável eletricamente ("EEPROM" - electrically erasable programmable read-only memory) de 2 KB, um ou mais módulos de modulação por largura de pulso ("PWM" - pulse width modulation), um ou mais análogos de entradas de codificador de quadratura ("QEI" - quadrature encoder inputs), um ou mais conversores analógico para digital ("ADC" - analog-to-digital converters) de 12 bits com 12 canais de entrada analógica, cujos detalhes estão disponíveis na folha de dados do produto.
[0077] O controlador de segurança pode ser uma plataforma de controlador de segurança que compreende duas famílias à base de controladores, como TMS570 e RM4x conhecidas sob o nome comercial de Hercules ARM Cortex R4, também da Texas Instruments. O controlador 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 enquanto fornece desempenho, conectividade e opções de memória escalonáveis.
[0078] O conjunto de alimentação 706 pode incluir um circuito de gerenciamento de energia que pode compreender o controlador de gerenciamento de energia 716, um modulador de energia 738 e um circuito sensor de corrente 736. O circuito de gerenciamento de energia pode ser configurado para modular a saída de energia da bateria com base nas necessidades de energia do conjunto de eixo de acionamento 704, enquanto o conjunto de eixo de acionamento 704 e o conjunto de alimentação 706 são acoplados ao conjunto de empunhadura 702. O controlador de gerenciamento de energia 716 pode ser programado para controlar o modulador de energia 738 da saída de energia do conjunto de alimentação 706, e o circuito sensor de corrente 736 pode ser empregado para monitorar a saída de energia do conjunto de alimentação 706 para fornecer retroinformação ao controlador de gerenciamento de energia 716 sobre a saída de energia da bateria, para que o controlador de gerenciamento de energia 716 possa ajustar a saída de energia do conjunto de alimentação 706 para manter uma saída desejada. O controlador de gerenciamento de energia 716 e/ou o controlador do conjunto de eixo de acionamento 722 podem compreender, cada um, um ou mais processadores e/ou unidades de memória que podem armazenar vários módulos de software.
[0079] O instrumento cirúrgico 10 (Figuras 1 a 5) pode compreender um dispositivo de saída 742 que pode incluir dispositivos para fornecer uma realimentação sensorial a um usuário. Esses dispositivos podem compreender, por exemplo, dispositivos de retroinformação visual (por exemplo, um monitor com tela de LCD, indicadores em LED), dispositivos de retroinformação auditiva (por exemplo, um alto-falante, uma campainha) ou dispositivos de retroinformação tátil (por exemplo, atuadores hápticos). Em determinadas circunstâncias, o dispositivo de saída 742 pode compreender uma tela 743 que pode estar incluída no conjunto de empunhadura 702. O controlador do conjunto de eixo de acionamento 722 e/ou o controlador de gerenciamento de energia 716 podem fornecer retroinformação a um usuário do instrumento cirúrgico 10 através do dispositivo de saída 742. A interface pode ser configurada para conectar o controlador do conjunto de eixo de acionamento 722 e/ou o controlador de gerenciamento de energia 716 ao dispositivo de saída
742. O dispositivo de saída 742 pode, em vez disso, ser integrado ao conjunto de alimentação 706. Nessas circunstâncias, a comunicação entre o dispositivo de saída 742 e o controlador do conjunto de eixo de acionamento 722 pode ser feita através da interface, enquanto o conjunto de eixo de acionamento 704 é acoplado ao conjunto de empunhadura
702.
[0080] O circuito de controle 700 compreende segmentos configurados para controlar as operações do instrumento cirúrgico energizado 10. Um segmento do controlador de segurança (Segmento 1) compreende um controlador de segurança e o segmento do controlador principal 717 (Segmento 2). O controlador de segurança e/ou o controlador principal 717 são configurados para interagir com um ou mais segmentos de circuito adicionais, como um segmento de aceleração, um segmento de exibição, um segmento do eixo de acionamento, um segmento do codificador, um segmento do motor e um segmento de alimentação. Cada um dos segmentos de circuito pode ser acoplado ao controlador de segurança e/ou ao controlador principal 717. O controlador principal 717 também é acoplado a uma memória flash. O controlador principal 717 compreende também uma interface de comunicação serial. O controlador principal 717 compreende uma pluralidade de entradas acopladas, por exemplo, a um ou mais segmentos de circuito, uma bateria, e/ou uma pluralidade de chaves. O circuito segmentado pode ser implementado por qualquer circuito adequado, como, por exemplo, um conjunto de placa de circuito impresso ("PCBA" - printed circuit board assembly) dentro do instrumento cirúrgico energizado 10. Deve-se compreender que o termo processador, conforme usado aqui, inclui qualquer microprocessador, processador, controlador, controladores ou outro dispositivo de computação básico que incorpora as funções de uma unidade de processamento central do computador (CPU) em um circuito integrado ou no máximo alguns circuitos integrados. O controlador principal 717 é um dispositivo programável multiuso que aceita dados digitais como entrada, as processa de acordo com instruções armazenadas na sua memória e fornece resultados como saída. Este é um exemplo de lógica digital sequencial, já que ele tem memória interna. O circuito de controle 700 pode ser configurado para implementar um ou mais dos processos aqui descritos.
[0081] O segmento de aceleração (Segmento 3) compreende um acelerômetro. O acelerômetro é configurado para detectar o movimento ou a aceleração do instrumento cirúrgico energizado 10. A entrada do acelerômetro é utilizada para fazer transição para e de um modo de suspensão, identificar a orientação do instrumento cirúrgico energizado e/ou identificar quando o instrumento cirúrgico foi deixado cair. Em alguns exemplos, o segmento de aceleração é acoplado ao controlador de segurança e/ou ao controlador principal 717.
[0082] O segmento de tela (Segmento 4) compreende um conector de tela acoplado ao controlador principal 717. O conector de tela acopla o controlador principal 717 a uma tela através de um ou mais acionadores dos circuitos integrados da tela. Os acionadores dos circuitos integrados da tela podem estar integrados com a tela e/ou podem estar situados separadamente da tela. A tela pode compreender qualquer tela adequada, como, por exemplo, uma tela de diodos orgânicos emissores de luz (OLED), uma tela de cristal líquido (LCD) e/ou qualquer outra tela adequada. Em alguns exemplos, o segmento de tela é acoplado ao processador de segurança.
[0083] O segmento de eixo de acionamento (segmento 5) compreende controles para um conjunto de eixo de acionamento intercambiável 500 acoplado ao instrumento cirúrgico 10 (Figuras 1 a 5) e/ou um ou mais controles para um atuador de extremidade 1500 acoplado ao conjunto de eixo de acionamento intercambiável 500. O segmento de eixo de acionamento compreende um conector do eixo de acionamento configurado para acoplar o controlador principal 717 a um PCBA do eixo de acionamento. O PCBA do eixo de acionamento compreende um microcontrolador de baixa potência com memória de acesso aleatório ferroelétrica ("FRAM" - ferroelectric random access memory), uma chave de articulação, uma chave de efeito Hall de liberação do eixo de acionamento e uma EEPROM de PCBA. A EEPROM de PCBA do eixo de acionamento compreende um ou mais parâmetros, rotinas e/ou programas específicos para o conjunto de eixo de acionamento intercambiável 500 e/ou para o PCBA do eixo de acionamento. O PCBA do eixo de acionamento pode ser acoplado ao conjunto de eixo de acionamento intercambiável 500 e/ou ser integral com o instrumento cirúrgico 10. Em alguns exemplos, o segmento de eixo de acionamento compreende uma segunda EEPROM do eixo de acionamento. A segunda EEPROM do eixo de acionamento compreende uma pluralidade de algoritmos, rotinas, parâmetros e/ou outros dados que correspondem a um ou mais conjuntos de eixo de acionamento 500 e/ou atuadores de extremidade 1500 que podem fazer interface com o instrumento cirúrgico energizado 10.
[0084] O segmento codificador de posição (Segmento 6) compreende um ou mais codificadores de posição de ângulos magnéticos giratórios. Um ou mais codificadores magnéticos da posição do ângulo de rotação são configurados para identificar a posição rotacional do motor 714, um conjunto de eixo de acionamento intercambiável 500 e/ou um atuador de extremidade 1500 do instrumento cirúrgico 10 (Figuras 1 a 5). Em alguns exemplos, os codificadores de posição de ângulos magnéticos giratórios podem ser acoplados ao controlador de segurança e/ou ao controlador principal
717.
[0085] O segmento de circuito do motor (segmento 7) compreende um motor 714 configurado para controlar os movimentos do instrumento cirúrgico energizado 10 (Figuras 1 a 5). O motor 714 é acoplado ao processador do microcontrolador primário 717 por um acionador de ponte H que compreende um ou mais transístores de efeito de campo de ponte H (FETs). O acionador de ponte H também é acoplado ao controlador de segurança. Um sensor de corrente do motor é acoplado em série ao motor para medir a drenagem de corrente do motor. O sensor de corrente do motor está em comunicação de sinal com o controlador principal 717 e/ou com o controlador de segurança. Em alguns exemplos, o motor 714 é acoplado a um filtro de interferência eletromagnética (IEM) do motor.
[0086] O controlador do motor controla um primeiro sinalizador do motor e um segundo sinalizador do motor para indicar o estado e a posição do motor 714 ao controlador principal 717. O controlador principal 717 fornece um sinal alto de modulação por largura de pulso (PWM), um sinal baixo de PWM, um sinal de direção, um sinal de sincronização e um sinal de reinicialização do motor ao controlador do motor através de um buffer. O segmento de alimentação é configurado para fornecer uma tensão de segmento a cada um dos segmentos de circuito.
[0087] O segmento de alimentação (Segmento 8) compreende uma bateria acoplada ao controlador de segurança, o controlador principal 717 e aos segmentos adicionais do circuito. A bateria é acoplada ao circuito segmentado por um conector da bateria e um sensor de corrente. O sensor de corrente é configurado para medir a drenagem de corrente total do circuito segmentado. Em alguns exemplos, um ou mais conversores de tensão são configurados para fornecer valores de tensão predeterminados a um ou mais segmentos do circuito. Por exemplo, em alguns exemplos, o circuito segmentado pode compreender conversores de tensão de 3,3 V e/ou conversores de tensão de 5 V. Um conversor de amplificação de tensão é configurado para fornecer uma elevação da tensão até uma quantidade predeterminada, como, por exemplo, até 13 V. O conversor de amplificação de tensão é configurado para fornecer tensão e/ou corrente adicional durante operações que exigem muita energia e evitar apagão ou condições de baixo fornecimento de energia.
[0088] A pluralidade de chaves que são acopladas ao controlador de segurança e/ou o controlador principal 717. As chaves podem ser configuradas para controlar as operações do instrumento cirúrgico 10 (Figuras 1 a 5), do circuito segmentado, e/ou indicar um estado do instrumento cirúrgico 10. Uma chave de porta de ejeção e uma chave de efeito Hall para ejeção são configuradas para indicar o estado de uma porta de ejeção. Uma pluralidade de chaves de articulação, como, por exemplo, uma chave do lado esquerdo de articulação para o lado esquerdo, uma chave do lado direito de articulação para o lado esquerdo, uma chave central de articulação para o lado esquerdo, uma chave do lado esquerdo de articulação para o lado direito, uma chave do lado direito de articulação para o lado direito e uma chave central de articulação para o lado direito são configuradas para controlar a articulação de um conjunto de eixo de acionamento intercambiável 500 (Figuras 1 e 3) e/ou um atuador de extremidade 300 (Figuras 1 e 4). Uma chave reversa do lado esquerdo e uma chave reversa do lado direito são acopladas ao controlador principal 717. As chaves do lado esquerdo que compreendem a chave do lado esquerdo de articulação para o lado esquerdo, a chave do lado direito de articulação para o lado esquerdo, a chave central de articulação para o lado esquerdo e a chave reversa do lado esquerdo são acopladas ao controlador principal 717 por um conector de flexão à esquerda. As chaves do lado direito que compreendem a chave do lado esquerdo de articulação para o lado direito, a chave do lado direito de articulação para o lado direito, a chave central de articulação para o lado direito e a chave reversa do lado direito são acopladas ao controlador principal 717 por um conector de flexão à direita. Uma chave de disparo, uma chave de liberação de garra e uma chave engatada ao eixo de acionamento são acopladas ao controlador principal 717.
[0089] Quaisquer chaves mecânicas, eletromecânicas ou de estado sólido adequadas podem ser empregadas para implementar a pluralidade de chaves em qualquer combinação. Por exemplo, as chaves podem ser chaves de limite operadas pelo movimento de componentes associados ao instrumento cirúrgico 10 (Figuras 1 a 5) ou à presença de um objeto. Essas chaves podem ser empregadas para controlar várias funções associadas ao instrumento cirúrgico 10. Uma chave de limite é um dispositivo eletromecânico que consiste em um atuador ligado mecanicamente a um conjunto de contatos. Quando um objeto entra em contato com o atuador, o dispositivo opera os contatos para fazer ou romper uma conexão elétrica. As chaves de limite são usadas em uma variedade de aplicações e ambientes por causa de sua robustez, facilidade de instalação e confiabilidade de funcionamento. Elas podem determinar a presença ou ausência, passagem, posicionamento e final de deslocamento de um objeto. Em outras implementações, as chaves podem ser chaves de estado sólido que funcionam sob a influência de um campo magnético, como dispositivos de efeito Hall, dispositivos magnetorresistivos (MR), dispositivos magnetorresistivos gigantes ("GMR" - giant magneto- resistive), magnetômetros, entre outros. Em outras implementações, as chaves podem ser chaves de estado sólido que operam sob a influência da luz, como sensores ópticos, sensores de infravermelho, sensores ultravioleta, entre outros. Além disso, as chaves podem ser dispositivos de estado sólido, como transístores (por exemplo, FET, FET de junção, FET semicondutor de óxido metálico ("MOSFET" - metal-oxide semiconductor-FET), bipolares e similares). Outras chaves podem incluir chaves sem condutor elétrico, chaves ultrassônicas, acelerômetros, sensores de inércia, dentre outros.
[0090] A Figura 17 é um outro diagrama de blocos do circuito de controle 700 do instrumento cirúrgico da Figura 1 ilustrando interfaces entre o conjunto de empunhadura 702 e o conjunto de alimentação 706 e entre o conjunto de empunhadura 702 e o conjunto de eixo de acionamento intercambiável 704, de acordo com um aspecto da presente descrição. O conjunto de empunhadura 702 pode compreender um controlador principal 717, um conector do conjunto de eixo de acionamento 726 e um conector do conjunto de alimentação
730. O conjunto de alimentação 706 pode incluir um conector do conjunto de alimentação 732, um circuito de gerenciamento de energia 734 que pode compreender o controlador de gerenciamento de energia 716, um modulador de energia 738 e um circuito sensor de corrente
736. Os conectores do conjunto de eixo de acionamento 730, 732 formam uma interface 727. O circuito de gerenciamento de energia 734 pode ser configurado para modular a saída de energia da bateria 707 com base nas necessidades de energia do conjunto de eixo de acionamento intercambiável 704, enquanto o conjunto de eixo de acionamento intercambiável 704 e o conjunto de alimentação 706 são acoplados ao conjunto de empunhadura 702. O controlador de gerenciamento de energia 716 pode ser programado para controlar o modulador de energia 738 da saída de energia do conjunto de alimentação 706 e o circuito sensor de corrente 736 pode ser empregado para monitorar a saída de energia do conjunto de alimentação 706 para fornecer retroinformação ao controlador de gerenciamento de energia 716 sobre a saída de energia da bateria 707 para que o controlador de gerenciamento de energia 716 possa ajustar a saída de energia do conjunto de alimentação 706 para manter uma saída desejada. O conjunto de eixo de acionamento 704 compreende um processador de eixo de acionamento 719 acoplado a uma memória não volátil 721 e o conjunto de eixo de acionamento 728 para acoplar eletricamente o conector de conjunto de eixo de acionamento 704 ao conjunto de conjunto de empunhadura 702. Os conectores do conjunto de eixo de acionamento 726, 728 formam a interface 725. O controlador principal 717, o processador de eixo de acionamento 719 e/ou o controlador de gerenciamento de energia 716 podem ser configurados para implementar um ou mais dos processos aqui descritos.
[0091] O instrumento cirúrgico 10 (Figuras 1 a 5) pode compreender um dispositivo de saída 742 para uma retroinformação sensorial a um usuário. Esses dispositivos podem compreender dispositivos de retroinformação visual (por exemplo, um monitor com tela de LCD, indicadores em LED), dispositivos de retroinformação de áudio (por exemplo, um alto-falante, uma campainha) ou dispositivos de retroinformação tátil (por exemplo, atuadores hápticos). Em determinadas circunstâncias, o dispositivo de saída 742 pode compreender uma tela 743 que pode estar incluída no conjunto de empunhadura 702. O controlador do conjunto de eixo de acionamento 722 e/ou o controlador de gerenciamento de energia 716 podem fornecer retroinformação a um usuário do instrumento cirúrgico 10 através do dispositivo de saída 742. A interface 727 pode ser configurada para conectar o controlador do conjunto de eixo de acionamento 722 e/ou o controlador de gerenciamento de energia 716 ao dispositivo de saída 742. O dispositivo de saída 742 pode ser integrado ao conjunto de alimentação 706. A comunicação entre o dispositivo de saída 742 e o controlador do conjunto de eixo de acionamento 722 pode ser feita através da interface 725 enquanto o conjunto de eixo de acionamento intercambiável 704 é acoplado ao conjunto de empunhadura 702. Tendo descrito um circuito de controle 700 (Figuras 16A, 16B e 6) para controlar a operação do instrumento cirúrgico 10 (Figuras 1 a 5), a descrição se volta agora para várias configurações do instrumento cirúrgico 10 (Figuras 1 a 5) e ao circuito de controle 700.
[0092] A Figura 18 é um diagrama esquemático de um instrumento cirúrgico 600 configurado para controlar várias funções de acordo, com um aspecto da presente descrição. Em um aspecto, o instrumento cirúrgico 600 é programado para controlar a translação distal de um membro de deslocamento, como a viga com perfil em I 614. O instrumento cirúrgico 600 compreende um atuador de extremidade 602 que pode compreender uma bigorna 616, uma viga com perfil em I 614 e um cartucho de grampos removível 618 que pode ser intercambiado com um cartucho de RF 609 (mostrado em linha tracejada). O atuador de extremidade 602, a bigorna 616, a viga com perfil em I 618 e o cartucho de RF 609 podem ser configurados conforme descrito aqui, por exemplo, em relação às Figuras 1 a 15. Para concisão e clareza da descrição, vários aspectos da presente descrição podem ser descritos com referência a Figura 18. Será entendido que os componentes mostrados esquematicamente na Figura 18 como o circuito de controle 610, sensores 638, sensor de posição 634, atuador de extremidade 602, viga com perfil em I 614, cartucho de grampos 618, cartucho de RF 609, bigorna 616, são descritos em conexão com as Figuras 1 a 17 da presente descrição.
[0093] Consequentemente, os componentes representados esquematicamente na Figura 18 podem ser prontamente substituídos pelos componentes físicos e funcionais equivalentes descritos em conexão com as Figuras 1 a 17. Por exemplo, em um aspecto, o circuito de controle 610 pode ser implementado como o circuito de controle 700 mostrado e descrito em conexão com Figuras 16 a 17. Em um aspecto, os sensores 638 podem ser implementados como uma chave de limite, dispositivo eletromecânico, chaves de estado sólido, dispositivos de efeito Hall, dispositivos magnetorresistivos (MR) dispositivos magnetorresistivos gigantes (GMR), magnetômetros, entre outros. Em outras implementações, os sensores 638 podem ser chaves de estado sólido que operam sob a influência da luz, como os sensores ópticos, sensores de infravermelho, sensores de ultravioleta, dentre outros.
Além disso, as chaves podem ser dispositivos de estado sólido, como transístores (por exemplo, FET, FET de junção, FET semicondutor de óxido metálico ("MOSFET" - metal-oxide semiconductor-FET), bipolares e similares). Em outras implementações, os sensores 638 podem incluir chaves elétricas sem condutor, chaves ultrassônicas, acelerômetros, sensores de inércia, dentre outros.
Em um aspecto, o sensor de posição 634 pode ser implementado como um sistema de posicionamento absoluto, que compreende um sistema de posicionamento absoluto, giratório e magnético implementado como um sensor de posição giratório, magnético, de chip único, AS5055EQFT, disponível junto à Austria Microsystems, AG.
O sensor de posição 634 pode fazer interface com o circuito de controle 700 para fornecer um sistema de posicionamento absoluto.
A posição pode incluir múltiplos elementos de efeito Hall situados acima de um magneto e acoplado a um processador CORDIC (para Computador Digital para Rotação de Coordenadas), também conhecido como o método dígito por dígito e algoritmo de Volder, que é fornecido para implementar um algoritmo simples e eficiente para calcular funções hiperbólicas e trigonométricas que exigem apenas operações de adição, subtração, deslocamento de bits e tabela de pesquisa.
Em um aspecto, o atuador de extremidade 602 pode ser implementado como um atuador de extremidade cirúrgico 1500 mostrado e descrito em conexão com as Figuras 1, 2 e 4. Em um aspecto, a viga com perfil em I 614 pode ser implementada como o membro de faca 1330 que compreende um corpo de faca 1332 que suporta operacionalmente uma lâmina de corte de tecido 1334 no mesmo e pode incluir adicionalmente abas ou recursos de engate de bigorna 1336 e recursos de engate de canal ou um pé 1338, conforme mostrado e descrito em conexão com as Figuras 2 a 4, 8, 11 e 14. Em um aspecto, o cartucho de grampos 618 pode ser implementado como o cartucho de prendedores cirúrgicos padrão (mecânico) 1400 mostrado e descrito em conexão com a Figura 4. Em um aspecto, o cartucho de RF 609 pode ser implementado como o cartucho de radiofrequência (RF) 1700 mostrado e descrito em conexão com as Figuras 1, 2, 6 e 10 a 13. Em um aspecto, a bigorna 616 pode ser implementada com a bigorna 1810 mostrada e descrita em conexão com as Figuras 1, 2, 4 e
6. Estas e outras disposições de sensores são descritas no pedido de patente US de propriedade comum n° 15/628.175, intitulado
TECHNIQUES FOR ADAPTIVE CONTROL OF MOTOR VELOCITY OF A SURGICAL STAPLING AND CUTTING INSTRUMENT, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade.
[0094] A posição, movimento, deslocamento e/ou translação de um membro de deslocamento linear, como a viga com perfil em I 614, podem ser medidos por um sistema de posicionamento absoluto, disposição de sensor e sensor de posição representado como o sensor de posição 634. Como a viga com perfil em I 614 é acoplada ao membro de acionamento longitudinalmente móvel 540, a posição da viga com perfil em I 614 pode ser determinada mediante a medição da posição do membro de acionamento longitudinalmente móvel 540 empregando-se o sensor de posição 634. Consequentemente, na descrição a seguir, a posição, o deslocamento e/ou a translação da viga com perfil em I 614 podem ser obtidos pelo sensor de posição 634, conforme descrito na presente invenção. Um circuito de controle 610, como o circuito de controle 700 descrito nas Figuras 16A e 16B, pode ser programado para controlar a translação do membro de deslocamento, como a viga com perfil em I 614, conforme descrito na presente invenção. O circuito de controle 610, em alguns exemplos, pode compreender um ou mais microcontroladores, microprocessadores ou outros processadores adequados para executar instruções que fazem com que o processador ou processadores controlem o membro de deslocamento, por exemplo, a viga com perfil em I 614, da maneira descrita. Em um aspecto, um circuito temporizador/contador 631 fornece um sinal de saída, como o tempo decorrido ou uma contagem digital, ao circuito de controle 610 para correlacionar a posição da viga com perfil em I 614, conforme determinado pelo sensor de posição 634 com a saída do circuito temporizador/contador 631 de modo que o circuito de controle 610 possa determinar a posição da viga com perfil em I 614 em um momento específico (t) em relação a uma posição inicial. O circuito temporizador/contador 631 pode ser configurado para medir o tempo decorrido, contar eventos externos ou temporizar eventos externos.
[0095] O circuito de controle 610 pode gerar um sinal de ponto de ajuste do motor 622. O sinal de ponto de ajuste do motor 622 pode ser fornecido a um controlador do motor 608. O controlador do motor 608 pode compreender um ou mais circuitos configurados para fornecer um sinal de acionamento do motor 624 ao motor 604 para acionar o motor 604, conforme descrito na presente invenção. Em alguns exemplos, o motor 604 pode ser um motor elétrico de corrente contínua (CC) com escovas, como o motor 505 mostrado na Figura 1. Por exemplo, a velocidade do motor 604 pode ser proporcional ao sinal de acionamento do motor 624. Em alguns exemplos, o motor 604 pode ser um motor elétrico de corrente contínua (CC) sem escovas e o sinal de acionamento do motor 624 pode compreender um sinal de modulação por largura de pulso (MLP) fornecido a um ou mais enrolamentos de estator do motor
604. Além disso, em alguns exemplos, o controlador do motor 608 pode ser omitido e o circuito de controle 610 pode gerar o sinal de acionamento de motor 624 diretamente.
[0096] O motor 604 pode receber energia de uma fonte de energia
612. A fonte de energia 612 pode ser ou incluir uma bateria, um supercapacitor ou qualquer outra fonte de energia adequada 612. O motor 604 pode ser mecanicamente acoplado à viga com perfil em I 614 por meio de uma transmissão 606. A transmissão 606 pode incluir uma ou mais engrenagens ou outros componentes de ligação para acoplar o motor 604 à viga com perfil em I 614. Um sensor de posição 634 pode detectar uma posição da viga com perfil em I 614. O sensor de posição 634 pode ser ou incluir qualquer tipo de sensor que seja capaz de gerar dados de posição que indiquem uma posição da viga com perfil em I 614. Em alguns exemplos, o sensor de posição 634 pode incluir um codificador configurado para fornecer uma série de pulsos ao circuito de controle 610 à medida que a viga com perfil em I 614 traslada distalmente e proximalmente. O circuito de controle 610 pode rastrear os pulsos para determinar a posição da viga com perfil em I 614. Outro sensor de posição adequado pode ser usado, incluindo, por exemplo, um sensor de proximidade. Outros tipos de sensores de posição podem fornecer outros sinais que indicam o movimento da viga com perfil em I 614. Além disso, em alguns exemplos, o sensor de posição 634 pode ser omitido. Quando o motor 604 é um motor de passo, o circuito de controle 610 pode rastrear a posição da viga com perfil em I 614 ao agregar o número e a direção das etapas que o motor 604 foi instruído a executar. O sensor de posição 634 pode estar situado no atuador de extremidade 602 ou em qualquer outra porção do instrumento.
[0097] O circuito de controle 610 pode estar em comunicação com um ou mais sensores 638. Os sensores 638 podem ser posicionados no atuador de extremidade 602 e adaptados para funcionar com o instrumento cirúrgico 600 para medir os vários parâmetros derivados como a distância do vão em relação ao tempo, a compressão do tecido em relação ao tempo, e a deformação da bigorna em relação ao tempo. Os sensores 638 podem compreender um sensor magnético, um sensor de campo magnético, um medidor de esforço, um sensor de pressão, um sensor de força, um sensor indutivo como um sensor de corrente parasita, um sensor resistivo, um sensor capacitivo, um sensor óptico e/ou qualquer outro sensor adequado para medição de um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 602. Os sensores 638 podem incluir um ou mais sensores.
[0098] O um ou mais sensores 638 podem compreender um medidor de deformação como, por exemplo, um medidor de microdeformação, configurado para medir a magnitude da deformação na bigorna 616 durante uma condição presa. O medidor de esforço fornece um sinal elétrico cuja amplitude varia com a magnitude do esforço. Os sensores 638 podem compreender um sensor de pressão configurado para detectar uma pressão gerada pela presença de tecido comprimido entre a bigorna 616 e o cartucho de grampos 618. Os sensores 638 podem ser configurados para detectar a impedância de uma seção de tecido situada entre a bigorna 616 e o cartucho de grampos 618 que é indicativa da espessura e/ou da completude do tecido situado entre eles.
[0099] Os sensores 638 podem ser configurados para medir as forças exercidas sobre a bigorna 616 pelo sistema de acionamento de fechamento. Por exemplo, um ou mais sensores 638 podem estar em um ponto de interação entre o tubo de fechamento 1910 (Figuras 1 a 4) e a bigorna 616 para detectar as forças de fechamento aplicadas pelo tubo de fechamento 1910 à bigorna 616. As forças exercidas sobre a bigorna 616 podem ser representativas da compressão do tecido experimentada pela seção de tecido capturado entre a bigorna 616 e o cartucho de grampos 618. O um ou mais sensores 638 podem ser posicionados em vários pontos de interação ao longo do sistema de acionamento de fechamento para detectar as forças de fechamento aplicadas à bigorna 616 pelo sistema de acionamento de fechamento. O um ou mais sensores 638 podem ser amostrados em tempo real durante uma operação de preensão por um processador conforme descrito nas Figuras 16A a 16B. O circuito de controle 610 recebe medições de amostra em tempo real para fornecer e analisar informações baseadas em tempo analisado e avaliar, em tempo real, as forças de fechamento aplicadas à bigorna 616.
[00100] Um sensor de corrente 636 pode ser usado para medir a corrente drenada pelo motor 604. A força necessária para avançar a viga com perfil em I 614 corresponde à corrente drenada pelo motor
604. A força é convertida em um sinal digital e fornecida ao circuito de controle 610.
[00101] A fonte de energia de RF 400 é acoplada ao atuador de extremidade 602 e é aplicada ao cartucho de RF 609 quando o cartucho de RF 609 é carregado no atuador de extremidade 602 no lugar do cartucho de grampos 618. O circuito de controle 610 controla o fornecimento da energia de RF para o cartucho de RF 609.
[00102] Em certas disposições de um instrumento cirúrgico de RF bipolar, o instrumento cirúrgico pode compreender uma primeira e uma segunda garras opostas, sendo que cada garra pode compreender um eletrodo. Em uso, o tecido pode ser capturado entre as garras de modo que a energia possa fluir entre os eletrodos nas garras opostas e através do tecido posicionado entre as mesmas. Tais instrumentos podem vedar muitos tipos de tecidos, como estruturas anatômicas dotadas de paredes com conteúdo fibroso espesso ou irregular, feixes de estruturas anatômicas desiguais, e/ou estruturas anatômicas substancialmente espessas ou finas.
[00103] De modo geral, quando a energia eletrocirúrgica é aplicada através de eletrodos a um tecido-alvo grampeado em um atuador de extremidade eletrocirúrgico de um dispositivo cirúrgico, o calor fornecido ao tecido-alvo na zona-alvo (por exemplo, próximo aos eletrodos) pode ser transferido lateralmente, danificando o tecido fora da zona-alvo e aumentando a zona de tecido coagulado lateralmente a partir da zona-alvo. A propagação lateral excessiva da zona de coagulação pode ser prejudicial para pacientes submetidos a procedimentos cirúrgicos porque mais tecido é danificado e isso pode exigir um tempo maior de recuperação. Além disso, os eletrodos usados para transmitir a energia eletrocirúrgica podem ser tipicamente colocados sobre um material eletricamente e termicamente isolante, e isso pode levar ao superaquecimento do tecido, o que pode causar mais propagação térmica lateral ao tecido fora da zona-alvo e danos ao tecido colateral.
[00104] Os aspectos da presente descrição podem abordar os problemas acima mencionados. Em um aspecto exemplificador, um atuador de extremidade pode incluir uma primeira garra (por exemplo, um cartucho e um canal) e uma segunda garra (por exemplo, bigorna), uma zona quente em uma porção central do atuador de extremidade, e zonas frias nas porções laterais do atuador de extremidade. A primeira garra e a segunda garra podem definir uma fenda alongada disposta entre as mesmas, e um membro de corte pode ser recebido, de modo deslizante, no interior da fenda alongada para cortar o tecido situado entre a primeira garra e a segunda garra. A primeira garra pode incluir camadas elétrica e termicamente isolantes e não condutivas em cada lado da fenda alongada centralmente disposta, e camadas de eletrodo configuradas para transmitir energia eletrocirúrgica podem ser colocadas sobre as camadas isolantes na zona quente. A primeira garra pode também incluir camadas de dissipação de calor eletricamente isolantes e termicamente condutivas nas porções laterais da primeira garra nas zonas frias. As camadas de dissipação de calor podem incluir superfícies de contato com o tecido que podem estar em contato direto com o tecido quando o tecido é preso no atuador de extremidade. As camadas de dissipação de calor podem ser configuradas para resfriar o tecido nas zonas frias transferindo o calor no tecido nas zonas frias para a área externa para minimizar os danos causados pela transferência de calor do tecido-alvo na zona quente para o tecido nos arredores da zona quente.
[00105] Em um aspecto exemplificador, a primeira garra pode incluir blocos elevados em cada lado da fenda alongada sob as camadas de eletrodo. Os blocos elevados podem possibilitar que as camadas de eletrodo sejam elevadas em comparação com as superfícies de contato com o tecido, de modo que mais pressão e, por fim, mais calor, possam ser aplicados apenas ao tecido-alvo com maior precisão, reduzindo ao mesmo tempo a propagação térmica ao tecido lateral. Os blocos elevados, em combinação com as camadas de dissipação de calor que resfriam o tecido nos arredores da zona-alvo (por exemplo, a zona quente) podem baixar a temperatura do tecido nos arredores da zona- alvo de forma significativa e, desse modo, possibilitar que um médico realize uma vedação mais precisa do tecido sem excessiva propagação térmica lateral.
[00106] Em um aspecto exemplificador, as camadas isolantes podem incluir uma borda definida por uma primeira superfície voltada para as camadas de eletrodo e uma segunda superfície voltada para a fenda alongada, e essa borda pode ser chanfrada para possibilitar que o vapor escape através da fenda alongada para evitar a queima ou superaquecimento do tecido, evitando a propagação térmica lateral que pode ser causada pelo calor excessivo do superaquecimento.
[00107] A Figura 19 mostra uma vista em seção transversal esquemática de um atuador de extremidade 5500, de acordo com um aspecto da presente descrição. O atuador de extremidade 5500 pode incluir uma primeira garra 5505 e uma segunda garra 5610. Em um aspecto exemplificador, a primeira garra 5505 pode incluir um canal alongado 5530 (por exemplo, canal alongado 1602) que é configurado para suportar operacionalmente um cartucho (por exemplo, um cartucho 5700) no mesmo. Em um aspecto exemplificador, a primeira garra 5505 e a segunda garra 5610 podem definir uma fenda entre as mesmas. Um membro de corte (por exemplo, uma lâmina ou um membro de faca
1330) pode ser recebido de maneira deslizante dentro da fenda para cortar o tecido preso dentro do atuador de extremidade 5500. A fenda na primeira garra 5505 é uma fenda alongada 5560 (por exemplo, a fenda alongada 1712). A fenda alongada 5560 pode se estender a partir de uma extremidade proximal da primeira garra 5505. A fenda na segunda garra 5610 é uma fenda de bigorna 5630 (por exemplo, a fenda de bigorna 1815). Em um exemplo, as fendas 5560, 5630 podem ser dispostas no centro da primeira e da segunda garras 5505, 5610. Em um outro exemplo, as fendas 5560, 5630 podem ser dispostas em quaisquer outros locais adequados na primeira e na segunda garras 5505, 5610.
[00108] Em um aspecto exemplificador, a primeira garra 5505 pode incluir uma primeira camada isolante 5510L e uma segunda camada isolante 5510R. A primeira camada isolante 5510L pode estar no lado esquerdo da fenda alongada 5560 e a segunda camada isolante 5510R pode estar no lado direito da fenda alongada 5560. No exemplo ilustrado, a primeira camada isolante 5510L, a segunda camada isolante, e a fenda alongada 5560 são dispostas em uma porção central da primeira garra 5505. Em um aspecto exemplificador, a porção central das garras 5505, 5610 pode cobrir cerca de 1/3-1/2 das porções totais das garras 5505, 5610 e estar situada no centro das mesmas. Em um aspecto exemplificador, a primeira camada isolante 5510L e a segunda camada isolante 5510R podem compreender um material termicamente e eletricamente não condutivo, como um plástico moldado.
[00109] Em um aspecto exemplificador, a primeira garra 5505 também pode incluir uma primeira camada de eletrodo 5540L na primeira camada isolante 5510L e uma segunda camada de eletrodo 5540R na segunda camada isolante 5510R. A primeira camada de eletrodo 5540L e a segunda camada de eletrodo 5540R podem ser configuradas para aplicação direta de energia eletrocirúrgica (por exemplo, energia de RF) ao tecido (T) para formar uma linha hemostática (coagulação ou cauterização) sobre o tecido adjacente às camadas de eletrodo 5540L, 5540R ao longo da fenda alongada 5560. A primeira camada de eletrodo 5540L e a segunda camada de eletrodo 5540R podem estar situadas na porção central da primeira garra 5505. Em um aspecto exemplificador, a primeira camada de eletrodo 5540L e a segunda camada de eletrodo 5540R podem incluir um eletrodo metálico de contato direto. Em um aspecto exemplificador, cada uma dentre a primeira camada de eletrodo 5540L e a segunda camada de eletrodo 5540R pode incluir adicionalmente um circuito flexível. Nesse caso, o eletrodo metálico de contato direto pode ser depositado no circuito flexível. Em um aspecto exemplificador, a primeira camada de eletrodo 5540L e a segunda camada de eletrodo 5540R podem definir uma zona quente 5650 próxima à primeira e à segunda camadas de eletrodo 5540L, 5540R. Conforme ilustrado na Figura 19, a zona quente 5650 pode estar na porção central do atuador de extremidade 5500 (e na primeira e na segunda garras 5505, 5610).
[00110] Em um aspecto exemplificador, a primeira garra 5505 pode incluir uma primeira camada de dissipação de calor 5520L em uma porção lateral esquerda da primeira garra 5505 e uma segunda camada de dissipação de calor 5520R em uma porção lateral direita da primeira garra 5505. A primeira camada de dissipação de calor 5520L pode incluir uma primeira superfície de contato com o tecido 5525L, e a segunda camada de dissipação de calor 5520R pode incluir uma segunda superfície de contato com o tecido 5525R. As superfícies de contato com o tecido 5525L, 5525R podem estar em contato direto com o tecido (T) quando o tecido (T) é preso no atuador de extremidade
5500. Em um aspecto exemplificador, a primeira camada de dissipação de calor 5520L pode definir uma primeira zona fria 5660 na porção lateral esquerda do atuador de extremidade 5500 (ou na primeira garra 5505) e a segunda camada de dissipação de calor 5520R pode definir uma segunda zona fria 5670 na porção lateral direita do atuador de extremidade 5500 (ou na primeira garra 5505). A primeira camada de dissipação de calor 5520L e a segunda camada de dissipação de calor 5520R podem ser configuradas para resfriar o tecido (T) na primeira e na segunda zonas frias 5560, 5570 para minimizar a transferência de calor do tecido na zona quente 5650 para o tecido fora da zona quente 5560, evitando danos ao tecido nos arredores da zona quente 5560 (e, por fim, nos arredores do atuador de extremidade 5500). Em um aspecto exemplificador, a primeira e a segunda camadas de dissipação de calor 5520L, 5520R podem ser feitas de um material eletricamente isolante e termicamente condutivo, como um material cerâmico (por exemplo, nitreto de alumínio) para dissipar o calor do tecido adjacente às camadas de dissipação de calor 5520L, 5520R.
[00111] Em um aspecto exemplificador, a primeira e a segunda camadas isolantes 5510L, 5510R podem estar em torno de 0,01 a 0,10 polegada na direção oposta a de uma linha central C do atuador de extremidade 5500. Em um aspecto exemplificador, a distância horizontal 5555 entre a camada de eletrodo 5540L/5540R e a linha central C pode estar na faixa de cerca de 0,01 polegada a 0,10 polegada. Em um aspecto exemplificador, a primeira e a segunda camadas de dissipação de calor 5520L, 5520R podem estar em torno de 0,03 a 0,20 polegada distantes da linha central C.
[00112] Em um aspecto exemplificador, as primeiras camadas de eletrodo 5540L e as primeiras camadas de dissipação de calor 5520L podem definir uma primeira distância horizontal 5545L entre as primeiras camadas de eletrodo 5540L e as primeiras camadas de dissipação de calor 5520L. De modo similar, as segundas camadas de eletrodo 5540R e as segundas camadas de dissipação de calor 5520R podem definir uma segunda distância horizontal 5545R entre as segundas camadas de eletrodo 5540R e as segundas camadas de dissipação de calor 5520R. A primeira e a segunda distâncias horizontais 5545L, 5545R podem ser muito pequenas para fornecer uma vedação de tecido precisa para um atuador de extremidade de perfil delgado com pouca ou nenhuma propagação térmica lateral. Em um aspecto exemplificador, a primeira e a segunda distâncias horizontais 5545L, 5545R podem estar na faixa de 0,00 a cerca de 0,50 polegada, de preferência na faixa de cerca de 0,00 a 0,10 polegada, com mais preferência na faixa de 0,00 a cerca de 0,03 polegada. Em um aspecto exemplificador, a primeira e a segunda distâncias horizontais 5545L, 5545R podem ser menores que a metade da largura das camadas de eletrodo 5540L, 5540R. Em um outro aspecto exemplificador, a primeira e a segunda distâncias horizontais 5545L, 5545R podem ter qualquer outro comprimento adequado.
[00113] Em um aspecto exemplificador, a primeira garra 5505 pode incluir um recurso que é configurado para aplicar uma pressão ao tecido pela primeira camada de eletrodo 5540L e pela segunda camada de eletrodo 5540R na zona quente 5650 que é maior que uma pressão aplicada ao tecido (T) pelas superfícies de contato com o tecido 5525L, 5525R da primeira e da segunda camadas de dissipação de calor 5520L, 5520R. Em um aspecto exemplificador, esse recurso pode compreender um primeiro bloco elevado 5550L e um segundo bloco elevado 5550R. O primeiro bloco elevado 5550L e o segundo bloco elevado 5550 podem possibilitar que a primeira camada de eletrodo 5540L e a segunda camada de eletrodo 5540R sejam elevadas em comparação com as superfícies de contato com o tecido 5525L, 5524L, de modo que mais pressão e, por fim, mais calor, possam ser aplicados apenas a um tecido-alvo (por exemplo, o tecido na zona quente 5650 adjacente às camadas de eletrodo 5540L, 5540R) de forma mais precisa e com menor propagação térmica lateral.
[00114] De modo geral, a espessura de eletrodos típicos em si pode ser muito delgada para fornecer uma pressão significativa para comprimir o tecido-alvo de modo que a energia e o calor possam ser centralizados no tecido-alvo com menor propagação térmica lateral. Em um aspecto exemplificador, os blocos elevados 5550L, 5550R podem não incluir as camadas de eletrodo 5540L, 5540R. Os blocos elevados 5550L, 5550R podem compreender as camadas isolantes 5510L, 5510R, ou uma combinação das camadas isolantes 5510L, 5510R e das camadas de dissipação de calor 5520L, 5520R. Em um outro aspecto exemplificador, os blocos elevados 5550L, 5550R também podem incluir as camadas de eletrodo 5540L, 5540R em adição às camadas isolantes 5510L, 5510R e/ou às camadas de dissipação de calor 5520L, 5520R. Em um aspecto exemplificador, a espessura dos blocos elevados 5550L, 5550R (por exemplo, a distância vertical entre as camadas de eletrodo 5540L, 5540R e as superfícies de contato com o tecido 5525L, 5525R) pode ser pelo menos três a cinco vezes a espessura das camadas de eletrodo 5540L, 5540R. Em um aspecto exemplificador, a espessura dos blocos elevados 5550L, 5550R pode estar na faixa de cerca de 0,05 polegada a 0,10 polegada. Em um outro aspecto exemplificador, os blocos elevados 5550L, 5550R podem ter qualquer espessura adequada que seja suficiente para reduzir a propagação térmica lateral.
[00115] Em um aspecto exemplificador, a primeira camada isolante 5510L pode incluir uma primeira superfície 5512L voltada para a primeira camada de eletrodo 5540L e uma segunda superfície 5514L voltada para a fenda alongada 5560. A primeira superfície 5512L e a segunda superfície 5514L da primeira camada isolante 5510L podem definir uma primeira borda 5570L. De modo similar, a segunda camada isolante 5510R pode incluir uma primeira superfície 5512R voltada para a primeira camada de eletrodo 5540R e uma segunda superfície 5514R voltada para a fenda alongada 5560. A primeira superfície 5512R e a segunda superfície 5514R da segunda camada isolante 5510R podem definir uma segunda borda 5570R. Em um aspecto exemplificador, a primeira e a segunda bordas 55740L, 5570R podem ser chanfradas para permitir que o vapor d´água escape através da fenda alongada 5560 para evitar queima ou superaquecimento do tecido o que pode causar danos ao tecido colateral.
[00116] O canal alongado 5530 pode ser formado sob as camadas isolantes 5510L, 5510R e as camadas de dissipação de calor 5520L, 5520R. Em um aspecto exemplificador, o canal alongado 5530 pode compreender um material metálico termicamente condutivo e em contato direto com a primeira e a segunda camadas de dissipação de calor 5520L, 5520R para facilitar o resfriamento do tecido na primeira e na segunda zonas frias 5660, 5670. Por exemplo, o calor nas camadas de dissipação de calor 5520L, 5520R transferido do tecido pode ser ainda transferido para o canal metálico 5530 e isso pode ajudar a reduzir a temperatura do tecido nas zonas frias 5660, 5670 mais rapidamente.
[00117] Em um aspecto exemplificador, durante a coagulação ou corte, a temperatura média do tecido nas zonas frias 5660, 5670 pode ser muito mais baixa que a temperatura média do tecido na zona quente
5650. Após a coagulação ou corte, a temperatura do tecido nas zonas frias 5660, 5670 pode diminuir mais rapidamente do que a temperatura do tecido na zona quente 5650.
[00118] Em um aspecto exemplificador, a segunda garra 5610 pode compreender uma bigorna que é suportada de modo pivotante em relação ao canal alongado 5530. A segunda garra 5610 pode ser seletivamente movida em direção a, e na direção oposta a, um cartucho cirúrgico suportado no canal alongado 5630 entre as posições aberta e fechada por meio da atuação de um sistema de acionamento de fechamento (por exemplo, o sistema de acionamento de fechamento 510). Na Figura 19, o atuador de extremidade 5500 está em uma posição fechada com o tecido (T) preso entre a primeira garra 5505 e a segunda garra 5610. A fenda da bigorna 5630 pode se abrir em uma abertura superior 5640 que é mais larga que a fenda de bigorna 5630, conforme mostrado na Figura 19. A abertura superior pode se estender longitudinalmente através da segunda garra 5610, por exemplo, para acomodar os recursos de engate de bigorna (por exemplo, o recurso de engate de bigorna 1336) sobre o membro de corte (por exemplo, o membro de faca 1330) durante o disparo. A segunda garra 5610 pode também incluir bolsos de formação de prendedores 5620 (por exemplo, bolsos de formação de prendedores 1814) ali formados em cada lado da fenda de bigorna 5630.
[00119] A Figura 20 mostra uma vista em perspectiva do atuador de extremidade 5500, de acordo com um aspecto da presente descrição. Na Figura 20, o atuador de extremidade 5500 está em uma posição fechada. A segunda garra 5610 pode ser móvel em relação à primeira garra 5505. A primeira garra 5505 pode incluir um cartucho 5700 que é dimensionado e conformado para ser recebido de modo removível e suportado no canal alongado 5530. Em um aspecto exemplificador, o cartucho 5700 pode incluir as camadas isolantes 5510L, 5510R, as camadas de dissipação de calor 5520L, 5520R e as camadas de eletrodo 5540L, 5540R. Em um aspecto exemplificador, uma extremidade distal da primeira camada de eletrodo 5540L pode ser conectada a uma extremidade distal da segunda camada de eletrodo 5540R, conforme mostrado na Figura 20, e a fenda alongada 5560 pode se estender através do centro dos eletrodos 5540L, 5540R. Em um outro aspecto exemplificador, a primeira camada de eletrodo 5540L pode ser separada da segunda camada de eletrodo 5540R. A primeira superfície de contato com o tecido 5525L da primeira camada de dissipação de calor 5520L pode ser disposta no lado esquerdo da primeira camada de eletrodo 5540L, e a segunda superfície de contato com o tecido 5525R da segunda camada de dissipação de calor 5520R pode ser disposta no lado direito da segunda camada de eletrodo 5540R.
[00120] A primeira garra 5505 pode incluir um microcircuito 5710 na porção distal da primeira garra 5505. O microcircuito 5710 pode ser configurado para controlar as camadas de eletrodo 5540L, 5540R (por exemplo, fornecer energia eletrocirúrgica). O microcircuito 5710 pode ser conectado a um circuito de cartucho flexível 5720 (por exemplo, o circuito de cartucho flexível 1750), que pode, por sua vez, ser conectado a um circuito de canal (por exemplo, o circuito de canal 1670). A primeira garra 5505 pode também incluir um eletrodo de dissector 5730 em uma extremidade distal 5740. O eletrodo de dissector 5730 pode ser conectado a uma fonte de energia elétrica (por exemplo, o gerador de RF 400) e configurado para transmitir energia eletrocirúrgica (energia de RF) ao tecido para dissecar o tecido e/ou coagular o sangue. O eletrodo de dissector 5730 pode ser isolado e operado separadamente das camadas de eletrodo 5540L, 5540R.
[00121] Os aspectos do instrumento cirúrgico podem ser praticados sem os detalhes específicos revelados na presente invenção. Alguns aspectos foram mostrados como diagramas de blocos em vez de detalhes. Partes desta descrição podem ser apresentadas em termos de instruções que operam em dados armazenados em uma memória do computador. De modo geral, os 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, "circuito elétrico" inclui, mas não se limita aos, circuitos elétricos que tenham ao menos um circuito elétrico distinto, circuitos elétricos que tenham ao menos um circuito integrado, circuitos elétricos que tenham ao 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 ou processador para finalidades gerais configurado por um programa de computador que ao 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). Esses aspectos podem ser implementados em forma analógica ou digital ou combinações delas.
[00122] A descrição anterior apresentou aspectos de dispositivos e/ou processos por meio do uso de diagramas de blocos, fluxogramas e/ou exemplos, que podem conter uma ou mais funções e/ou operação. Cada função e/ou operação dentro de tais diagramas de blocos, fluxogramas ou exemplos pode ser implementada, individualmente e/ou coletivamente, por uma ampla gama de hardware, software, firmware ou virtualmente qualquer combinação deles. Em um aspecto, várias porções da matéria aqui descrita podem ser implementadas por meio de circuitos integrados de aplicação específica (ASICs), arranjos de portas programáveis em campo (FPGAs), processadores de sinais digitais (DSPs), dispositivos lógicos programáveis (PLDs), circuitos, registradores e/ou componentes de software, por exemplo, programas, sub-rotinas, lógica e/ou combinações de componentes de hardware e software, portas lógicas, ou outros formatos integrados. Alguns aspectos aqui revelados, no todo ou em parte, podem ser implementados de modo equivalente em circuitos integrados, como um ou mais programas de computador executados em um ou mais computadores (por exemplo, como um ou mais programas executados em um ou mais sistemas de computador), como um ou mais programas executados em um ou mais processadores (por exemplo, como um ou mais programas executados em um ou mais microprocessadores), como firmware, ou virtualmente como qualquer combinação deles, 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 versado na técnica à luz desta descrição.
[00123] Os mecanismos do assunto aqui descrito podem ser distribuídos como um produto de programa em uma variedade de formas e que um aspecto ilustrativo do assunto aqui descrito é aplicável independentemente do tipo específico de meio de transmissão de sinais usado para efetivamente executar a distribuição. Exemplos de um meio de transmissão de sinais incluem os seguintes: um meio do tipo gravável como um disquete, uma unidade de disco rígido, um disco compacto (CD), um disco de vídeo digital (DVD), uma fita digital, uma memória de computador, etc.; e uma mídia do tipo de transmissão, como uma mídia de comunicação digital e/ou analógica (por exemplo, um cabo de fibra óptica, um guia de onda, um enlace de comunicações com condutor elétrico, um enlace de comunicação sem condutor elétrico (por exemplo, transmissor, receptor, lógica de transmissão, lógica de recepção), etc.).
[00124] A descrição anteriormente mencionada desses aspectos 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. Esses aspectos foram escolhidos e descritos com a finalidade de ilustrar os princípios e a aplicação prática para, assim, possibilitar que o versado na técnica use os vários aspectos e com várias modificações, conforme sejam convenientes ao uso específico contemplado. Pretende-se que as reivindicações apresentadas em anexo definam o escopo global.
[00125] Vários aspectos da matéria descrita no presente documento são definidos nos seguintes exemplos numerados:
[00126] Exemplo 1. Um instrumento cirúrgico compreendendo um atuador de extremidade que compreende uma primeira garra; uma segunda garra que é móvel em relação à primeira garra; uma zona quente em uma porção central do atuador de extremidade; uma primeira zona fria em uma porção lateral esquerda do atuador de extremidade; e uma segunda zona fria em uma porção lateral direita do atuador de extremidade; e uma fenda alongada definida entre a primeira garra e a segunda garra, sendo a fenda alongada configurada para receber de modo deslizante um membro de corte no interior da fenda alongada para cortar o tecido situado entre a primeira garra e a segunda garra, sendo que a fenda alongada está situada na porção central do atuador de extremidade; sendo que a primeira garra compreende:
[00127] uma primeira camada isolante na zona quente, sendo que a primeira camada isolante está no lado esquerdo da fenda alongada; uma segunda camada isolante na zona quente, sendo que a segunda camada isolante está no lado direito da fenda alongada; uma primeira camada de eletrodo na primeira camada isolante; uma segunda camada de eletrodo na segunda camada isolante, sendo que a primeira camada de eletrodo e a segunda camada de eletrodo são configuradas para aplicação direta de energia eletrocirúrgica ao tecido na zona quente; uma primeira camada de dissipação de calor na primeira zona fria; e uma segunda camada de dissipação de calor na segunda zona fria, sendo que a primeira camada de dissipação de calor e a segunda camada de dissipação de calor são configuradas para resfriar o tecido na primeira e na segunda zonas frias para minimizar a propagação térmica lateral.
[00128] Exemplo 2. Instrumento cirúrgico do Exemplo 1, sendo que uma dentre a primeira e a segunda camadas de dissipação de calor compreende um material cerâmico termicamente condutivo.
[00129] Exemplo 3. Instrumento cirúrgico, de acordo com um ou mais dentre o Exemplo 1 e 2, sendo que cada uma dentre a primeira camada de eletrodo e a segunda camada de eletrodo compreende um eletrodo metálico de contato direto.
[00130] Exemplo 4. Instrumento cirúrgico, de acordo com o Exemplo 3, sendo que cada uma dentre a primeira camada de eletrodo e a segunda camada de eletrodo compreende adicionalmente um circuito flexível, sendo que o eletrodo metálico de contato direto é depositado no circuito flexível.
[00131] Exemplo 5. Instrumento cirúrgico, de acordo com um ou mais dentre os Exemplos 1 a 4, sendo que cada uma dentre a primeira camada de dissipação de calor e a segunda camada de dissipação de calor compreende uma superfície de contato com o tecido.
[00132] Exemplo 6. Instrumento cirúrgico, de acordo com o Exemplo 5, sendo que cada uma dentre a primeira camada de eletrodo e a segunda camada de eletrodo é elevada em comparação com as superfícies de contato com o tecido da primeira camada de dissipação de calor e da segunda camada de dissipação de calor, o que possibilita que o atuador de extremidade aplique uma pressão ao tecido por meio da primeira camada de eletrodo e da segunda camada de eletrodo na zona quente que é maior que uma pressão aplicada ao tecido por meio das superfícies de contato com o tecido da primeira camada de dissipação de calor e da segunda camada de dissipação de calor.
[00133] Exemplo 7. Instrumento cirúrgico, de acordo com um ou mais dentre os Exemplos 1 a 6, sendo que a primeira camada isolante e a segunda camada isolante compreendem um material termicamente e eletricamente não condutivo.
[00134] Exemplo 8. Instrumento cirúrgico, de acordo com um ou mais dentre os Exemplos 1 a 7, sendo que a primeira camada isolante compreende uma primeira superfície voltada para a primeira camada de eletrodo e uma segunda superfície voltada para a fenda alongada, sendo que a primeira e a segunda superfícies definem uma primeira borda, sendo que a primeira borda é chanfrada para permitir que o vapor d'água escape.
[00135] Exemplo 9. Instrumento cirúrgico, de acordo com o Exemplo 8, sendo que a segunda camada isolante compreende uma terceira superfície voltada para a segunda camada de eletrodo e uma quarta superfície voltada para a fenda alongada, sendo que a terceira superfície e a quarta superfície definem uma segunda borda, sendo que a segunda borda é chanfrada para permitir que o vapor d'água escape.
[00136] Exemplo 10. Instrumento cirúrgico, de acordo com um ou mais dentre os Exemplos 1 a 9, sendo que a primeira garra compreende adicionalmente um canal sob a primeira e a segunda camadas de dissipação de calor.
[00137] Exemplo 11. Instrumento cirúrgico, de acordo com o Exemplo 10, sendo que o canal compreende um material metálico termicamente condutivo, e sendo que o canal está em contato direto com a primeira e a segunda camadas de dissipação de calor para facilitar o resfriamento do tecido na primeira e na segunda zonas frias.
[00138] Exemplo 12. Um instrumento cirúrgico compreendendo um atuador de extremidade que compreende uma primeira garra; uma segunda garra que é móvel em relação à primeira garra; uma zona quente em uma porção central do atuador de extremidade; uma primeira zona fria em uma porção lateral esquerda do atuador de extremidade; uma segunda zona fria em uma porção lateral direita do atuador de extremidade; uma ponta de dissector em uma extremidade distal do atuador de extremidade; e uma fenda alongada definida entre a primeira garra e a segunda garra, sendo a fenda alongada configurada para receber de modo deslizante uma lâmina no interior da fenda alongada para cortar o tecido situado entre a primeira garra e a segunda garra, sendo que a fenda alongada está situada na porção central do atuador de extremidade; sendo que a primeira garra compreende uma primeira camada isolante na zona quente, sendo que a primeira camada isolante está no lado esquerdo da fenda alongada; uma segunda camada isolante na zona quente, sendo que a segunda camada isolante está no lado direito da fenda alongada; uma primeira camada de eletrodo na primeira camada isolante; uma segunda camada de eletrodo na segunda camada isolante, sendo que a primeira camada de eletrodo e a segunda camada de eletrodo são configuradas para aplicação direta de energia eletrocirúrgica ao tecido na zona quente; sendo que cada uma dentre a primeira camada de eletrodo e a segunda camada de eletrodo compreende um eletrodo metálico de contato direto; uma primeira camada de dissipação de calor na primeira zona fria; e uma segunda camada de dissipação de calor na segunda zona fria, sendo que a primeira camada de dissipação de calor e a segunda camada de dissipação de calor são configuradas para resfriar o tecido na primeira e na segunda zonas frias para minimizar a propagação térmica lateral.
[00139] Exemplo 13. Instrumento cirúrgico, de acordo com o Exemplo 12, sendo que uma dentre a primeira e a segunda camadas de dissipação de calor compreende um material cerâmico termicamente condutivo.
[00140] Exemplo 14. Instrumento cirúrgico, de acordo com um ou mais dentre os Exemplos 12 a 12, sendo que cada uma dentre a primeira camada de eletrodo e a segunda camada de eletrodo compreende adicionalmente um circuito flexível, sendo que o eletrodo metálico de contato direto é depositado no circuito flexível.
[00141] Exemplo 15. Instrumento cirúrgico, de acordo com um ou mais dentre o Exemplo 12 ao Exemplo 14, sendo que cada uma dentre a primeira camada de dissipação de calor e a segunda camada de dissipação de calor compreende uma superfície de contato com o tecido.
[00142] Exemplo 16. Instrumento cirúrgico, de acordo com o Exemplo 15, sendo que cada uma dentre a primeira camada de eletrodo e a segunda camada de eletrodo é elevada em comparação com as superfícies de contato com o tecido da primeira camada de dissipação de calor e da segunda camada de dissipação de calor, o que possibilita que o atuador de extremidade aplique uma pressão ao tecido por meio da primeira camada de eletrodo e da segunda camada de eletrodo na zona quente que é maior que uma pressão aplicada ao tecido por meio das superfícies de contato com o tecido da primeira camada de dissipação de calor e da segunda camada de dissipação de calor.
[00143] Exemplo 17. Instrumento cirúrgico, de acordo com um ou mais dentre o Exemplo 12 ao exemplo 16, sendo que a primeira camada isolante e a segunda camada isolante compreendem um material termicamente e eletricamente não condutivo.
[00144] Exemplo 18. Instrumento cirúrgico, de acordo com um ou mais dentre o Exemplo 12 ao Exemplo 17, sendo que a primeira camada isolante compreende uma primeira superfície voltada para a primeira camada de eletrodo e uma segunda superfície voltada para a fenda alongada, sendo que a primeira superfície e a segunda superfície definem uma primeira borda, sendo que a primeira borda é chanfrada para permitir que o vapor d'água escape.
[00145] Exemplo 19. Instrumento cirúrgico, de acordo com um ou mais dentre o Exemplo 12 ao Exemplo 18, sendo que a primeira garra compreende adicionalmente um canal sob a primeira e a segunda camadas de dissipação de calor.
[00146] Exemplo 20. Instrumento cirúrgico, de acordo com o Exemplo 19, sendo que o canal compreende um material metálico termicamente condutivo, e sendo que o canal está em contato direto com a primeira e a segunda camadas de dissipação de calor para facilitar o resfriamento do tecido na primeira e na segunda zonas frias.

Claims (20)

REIVINDICAÇÕES
1. Instrumento cirúrgico, caracterizado por compreender: um atuador de extremidade que compreende: uma primeira garra; uma segunda garra móvel em relação à dita primeira garra; uma zona quente em uma porção central do atuador de extremidade; uma primeira zona fria em uma porção lateral esquerda do atuador de extremidade; e uma segunda zona fria em uma porção lateral direita do atuador de extremidade; e uma fenda alongada definida entre a primeira garra e a segunda garra, sendo a fenda alongada configurada para receber de modo deslizante um membro de corte no interior da fenda alongada para cortar o tecido situado entre a primeira garra e a segunda garra, em que a fenda alongada está situada na porção central do atuador de extremidade; em que a primeira garra compreende: uma primeira camada isolante na zona quente, sendo que a primeira camada isolante está no lado esquerdo da fenda alongada; uma segunda camada isolante na zona quente, sendo que a segunda camada isolante está no lado direito da fenda alongada; uma primeira camada de eletrodo na primeira camada isolante; uma segunda camada de eletrodo na segunda camada isolante, sendo que a primeira camada de eletrodo e a segunda camada de eletrodo são configuradas para aplicação direta de energia eletrocirúrgica ao tecido na zona quente; uma primeira camada de dissipador de calor na primeira zona fria; e uma segunda camada de dissipador de calor na segunda zona fria, sendo que a primeira camada de dissipador de calor e a segunda camada de dissipador de calor são configuradas para resfriar o tecido na primeira e na segunda zonas frias para minimizar a propagação térmica lateral.
2. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por cada uma dentre a primeira e a segunda camadas de dissipador de calor compreender um material cerâmico termicamente condutivo.
3. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por cada uma dentre a primeira camada de eletrodo e a segunda camada de eletrodo compreender um eletrodo metálico de contato direto.
4. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por cada uma dentre a primeira camada de eletrodo e a segunda camada de eletrodo compreender adicionalmente um circuito flexível, sendo que o eletrodo metálico de contato direto é depositado no circuito flexível.
5. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por cada uma dentre a primeira camada de dissipador de calor e a segunda camada de dissipador de calor compreender uma superfície de contato com o tecido.
6. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por cada uma dentre a primeira camada de eletrodo e a segunda camada de eletrodo ser elevada em comparação com as superfícies de contato com o tecido da primeira camada de dissipador de calor e da segunda camada de dissipador de calor, o que possibilita que o atuador de extremidade aplique uma pressão ao tecido por meio da primeira camada de eletrodo e da segunda camada de eletrodo na zona quente que é maior que a pressão aplicada ao tecido por meio das superfície de contato com o tecido da primeira camada de dissipador de calor e da segunda camada de dissipador de calor.
7. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a primeira camada isolante e a segunda camada isolante compreenderem um material termicamente e eletricamente não condutivo.
8. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a primeira camada isolante compreender uma primeira superfície voltada para a primeira camada de eletrodo e uma segunda superfície voltada para a fenda alongada, sendo que a primeira superfície e a segunda superfície definem uma primeira borda, em que a primeira borda é chanfrada para permitir que o vapor d'água escape.
9. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por a segunda camada isolante compreender uma terceira superfície voltada para a segunda camada de eletrodo e uma quarta superfície voltada para a fenda alongada, em que a terceira superfície e a quarta superfície definem uma segunda borda, sendo que a segunda borda é chanfrada para permitir que o vapor d'água escape.
10. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a primeira garra compreender adicionalmente um canal sob a primeira e a segunda camadas de dissipador de calor.
11. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o canal compreender um material metálico termicamente condutivo, e em que o canal está em contato direto com a primeira e a segunda camadas de dissipador de calor para facilitar o resfriamento do tecido na primeira e na segunda zonas frias.
12. Instrumento cirúrgico, caracterizado por compreender: um atuador de extremidade que compreende: uma primeira garra;
uma segunda garra móvel em relação à dita primeira garra; uma zona quente em uma porção central do atuador de extremidade; uma primeira zona fria em uma porção lateral esquerda do atuador de extremidade; uma segunda zona fria em uma porção lateral direita do atuador de extremidade; e uma ponta de dissector em uma extremidade distal do atuador de extremidade; e uma fenda alongada definida entre a primeira garra e a segunda garra, sendo a fenda alongada configurada para receber de modo deslizante uma lâmina no interior da fenda alongada para cortar o tecido situado entre a primeira garra e a segunda garra, em que a fenda alongada está situada na porção central do atuador de extremidade; em que a primeira garra compreende: uma primeira camada isolante na zona quente, sendo que a primeira camada isolante está no lado esquerdo da fenda alongada; uma segunda camada isolante na zona quente, sendo que a segunda camada isolante está no lado direito da fenda alongada; uma primeira camada de eletrodo na primeira camada isolante; uma segunda camada de eletrodo na segunda camada isolante, sendo que a primeira camada de eletrodo e a segunda camada de eletrodo são configuradas para aplicação direta de energia eletrocirúrgica ao tecido na zona quente; em que cada uma dentre a primeira camada de eletrodo e a segunda camada de eletrodo compreende um eletrodo metálico de contato direto;
uma primeira camada de dissipador de calor na primeira zona fria; e uma segunda camada de dissipador de calor na segunda zona fria, sendo que a primeira camada de dissipador de calor e a segunda camada de dissipador de calor são configuradas para resfriar o tecido na primeira e na segunda zonas frias para minimizar a propagação térmica lateral.
13. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por cada uma dentre a primeira e a segunda camadas de dissipador de calor compreender um material cerâmico termicamente condutivo.
14. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por cada uma dentre a primeira camada de eletrodo e a segunda camada de eletrodo compreender adicionalmente um circuito flexível, sendo que o eletrodo metálico de contato direto é depositado no circuito flexível.
15. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por cada uma dentre a primeira camada de dissipador de calor e a segunda camada de dissipador de calor compreender uma superfície de contato com o tecido.
16. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por cada uma dentre a primeira camada de eletrodo e a segunda camada de eletrodo ser elevada em comparação com as superfícies de contato com o tecido da primeira camada de dissipador de calor e da segunda camada de dissipador de calor, o que possibilita que o atuador de extremidade aplique uma pressão ao tecido por meio da primeira camada de eletrodo e da segunda camada de eletrodo na zona quente que é maior que a pressão aplicada ao tecido por meio das superfície de contato com o tecido da primeira camada de dissipador de calor e da segunda camada de dissipador de calor.
17. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por a primeira camada isolante e a segunda camada isolante compreenderem um material termicamente e eletricamente não condutivo.
18. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por a primeira camada isolante compreender uma primeira superfície voltada para a primeira camada de eletrodo e uma segunda superfície voltada para a fenda alongada, sendo que a primeira superfície e a segunda superfície definem uma primeira borda, em que a primeira borda é chanfrada para permitir que o vapor d'água escape.
19. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por a primeira garra compreender adicionalmente um canal sob a primeira e a segunda camadas de dissipador de calor.
20. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por o canal compreender um material metálico termicamente condutivo, e o canal está em contato direto com a primeira e a segunda camadas de dissipador de calor para facilitar o resfriamento do tecido na primeira e na segunda zonas frias.
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