BR112020011783A2 - instrumento cirúrgico com conjunto de marcação de tecido - Google Patents

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BR112020011783A2
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fabric
motor
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Frederick E. Shelton Iv
David C. Yates
Kevin L. Houser
Jason L. Harris
Jeffrey L. Aldridge
Jeffrey D. Messerly
Tamara S. Widenhouse
Jerome R. Morgan
Eitan T. Wiener
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Abstract

  A presente invenção refere-se a um instrumento cirúrgico que inclui um atuador de extremidade e um conjunto de marcação. O atuador de extremidade compreende uma primeira garra; uma segunda garra móvel em relação à primeira garra para prender o tecido entre elas; e um mecanismo de tratamento de tecido configurado para aplicar um tratamento de tecido ao tecido preso entre a primeira garra e a segunda garra. O conjunto de marcação é configurado para aplicar uma marcação distinta ao tecido exclusiva para cada aplicação de tratamento de tecido, sendo que a marcação distinta distingue a aplicação de tratamento de tecido de outras aplicações de tratamento de tecido.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "INSTRU- MENTO CIRÚRGICO COM CONJUNTO DE MARCAÇÃO DE TECI- DO". REFERÊNCIA REMISSIVA A PEDIDOS DE DEPÓSITO CORRELA-
TOS
[001] O presente pedido reivindica o benefício de prioridade sob 35 U.S.C.§ 119(e) ao pedido de patente provisório US n° de série 62/691.230, intitulado SURGICAL INSTRUMENT HAVING A FLEXI- BLE ELECTRODE, depositado em 28 de junho de 2018, cuja divul- gação está aqui incorporada a título de referência, em sua totalidade. O presente pedido reivindica o benefício de prioridade sob 35 U.S.C.§ 119(e) ao pedido de patente provisório US n° de série 62/691.228, intitulado A METHOD OF USING REINFORCED FLEX CIRCUITS WITH MULTIPLE SENSORS WITH ELECTROSURGICAL DEVICES, depositado em 28 de junho de 2018, cuja divulgação está aqui incor- porada a título de referência, em sua totalidade.
[002] Este pedido reivindica o benefício de prioridade sob 35 U.S.C.§ 119 (e) ao pedido de patente provisório US n° de série 62/650.898, intitulado SURGICAL SYSTEMS WITH OPTIMIZED SEN- SING CAPABILITIES, depositado em 30 de março de 2018, ao Pedido de patente provisório US n° de série 62/650,877, intitulado SURGICAL SMOKE EVACUATION SENSING AND CONTROLS, depositado em 30 de março de 2018, ao Pedido de patente provisório US n° de série 62/650.882, intitulado SMOKE EVACUATION MODULE FOR INTE- RACTIVE SURGICAL PLATFORM, depositado em 30 de março de 2018, e ao Pedido de patente provisório US n° de série 62/650.898, intitulado CAPACITIVE COUPLED RETURN PATH PAD WITH SEPA- RABLE ARRAY ELEMENTS, depositado em 30 de março de 2018, estando a divulgação de cada um dos quais aqui incorporada a título de referência, em sua totalidade.
[003] Este pedido também reivindica o benefício de prioridade sob 35 U.S.C.§ 119(e) para o pedido de patente provisório US n° de série 62/640.417, intitulado TEMPERATURE CONTROL IN ULTRA- SONIC DEVICE AND CONTROL SYSTEM THEREFOR, depositado em 8 de março de 2018, e ao pedido de patente provisório n° de série 62/640.415, intitulado ESTIMATING STATE OF ULTRASONIC END EFFECTOR AND CONTROL SYSTEM THEREFOR depositado em 8 de março de 2018, estando a divulgação de cada um dos quais aqui incorporada a título de referência, em sua totalidade.
[004] O presente pedido reivindica a prioridade sob 35 U.S.C.§ 119(e) ao pedido de patente provisório US n° de série 62/611.341, intitu- lado INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de de- zembro de 2017, ao pedido de patente provisório US n° de série 62/611.340, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS, deposita- do em 28 de dezembro de 2017, e ao pedido de patente provisório US n° de série 62/611.339, intitulado ROBOT ASSISTED SURGICAL PLAT- FORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, estando a divulgação de cada um dos quais aqui incorporada a título de referência, em sua to- talidade.
ANTECEDENTES
[005] A presente divulgação se refere a vários sistemas cirúrgi- cos.
SUMÁRIO
[006] A presente invenção refere-se a um instrumento cirúrgico. O instrumento cirúrgico compreende um atuador de extremidade e um conjunto de marcação. O atuador de extremidade compreende uma primeira garra, uma segunda garra móvel em relação à primeira garra para prender o tecido entre as mesmas, e um mecanismo para tratamento de tecido configurado para aplicar um tratamento de teci- do ao tecido preso entre a primeira garra e a segunda garra. O con-
junto de marcação é configurado para aplicar uma marcação distinta ao tecido exclusiva para cada aplicação de tratamento de tecido. A marcação distinta distingue a aplicação de tratamento de tecido de outras aplicações de tratamento de tecido.
[007] A presente invenção se refere a um instrumento cirúrgico. O instrumento cirúrgico compreende um atuador de extremidade, um con- junto de marcação e um circuito de controle. O atuador de extremidade compreende uma primeira garra, uma segunda garra móvel em relação à primeira garra para prender o tecido entre as mesmas, e um mecanismo para tratamento de tecido configurado para aplicar um tratamento de te- cido ao tecido preso entre a primeira garra e a segunda garra. O circuito de controle é configurado para receber sinais de sensor indicativos de aplicação de um tratamento de tecido ao tecido e fazer com que o con- junto de marcação aplique uma marcação distinta ao tecido exclusiva para a aplicação de tratamento de tecido, sendo que a marcação distinta distingue a aplicação de tratamento de tecido de outras aplicações de tratamento de tecido.
[008] A presente invenção se refere a um instrumento cirúrgico. O instrumento cirúrgico compreende um atuador de extremidade que com- preende uma primeira garra, uma segunda garra móvel em relação à primeira garra para prender o tecido entre as mesmas, e um mecanismo para tratamento de tecido configurado para aplicar um tratamento de te- cido ao tecido preso entre a primeira garra e a segunda garra. O instru- mento cirúrgico compreende adicionalmente um meio para aplicar uma marcação distinta ao tecido exclusiva para cada aplicação de tratamento de tecido, sendo que a marcação distinta distingue a aplicação de trata- mento de tecido de outras aplicações de tratamento de tecido.
FIGURAS
[009] Os recursos de vários aspectos são apresentados com particularidade nas reivindicações em anexo. Os vários aspectos, no entanto, no que se refere tanto à organização quanto aos métodos de operação, juntamente com objetos e vantagens adicionais dos mes- mos, podem ser melhor compreendidos em referência à descrição apresentada a seguir, considerada em conjunto com os desenhos em anexo, como a seguir.
[0010] A Figura 1 é um diagrama de blocos de um sistema cirúrgi- co interativo implementado por computador, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.
[0011] A Figura 2 é um sistema cirúrgico sendo usado para exe- cutar um procedimento cirúrgico em uma sala de operação, de acor- do com ao menos um aspecto da presente divulgação.
[0012] A Figura 3 é um dispositivo central ou "hub" cirúrgico em- parelhado com um sistema de visualização, um sistema robótico, e um instrumento inteligente, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.
[0013] A Figura 4 é uma vista em perspectiva parcial de um invó- lucro do hub cirúrgico, e de um módulo gerador em combinação re- cebido de maneira deslizante em um invólucro do hub cirúrgico, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.
[0014] A Figura 5 é uma vista em perspectiva de um módulo ge- rador em combinação com contatos bipolares, ultrassônicos e mono- polares e um componente de evacuação de fumaça, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.
[0015] A Figura 6 ilustra diferentes conectores de barramento de potência para uma pluralidade de portas de acoplamento lateral de um gabinete modular lateral configurado para receber uma pluralida- de de módulos, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.
[0016] A Figura 7 ilustra um alojamento modular vertical configurado para receber uma pluralidade de módulos, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.
[0017] A Figura 8 ilustra uma rede de dados cirúrgicos que com- preende um hub de comunicação modular configurado para conectar dispositivos modulares localizados em uma ou mais salas de cirurgia de uma instalação de serviços de saúde, ou qualquer ambiente em uma instalação de serviços públicos especialmente equipada para operações cirúrgicas, à nuvem, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.
[0018] A Figura 9 ilustra um sistema cirúrgico interativo implementa- do por computador, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.
[0019] A Figura 10 ilustra um hub cirúrgico que compreende uma pluralidade de módulos acoplados à torre de controle modular, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.
[0020] A Figura 11 ilustra um aspecto de um dispositivo de hub de rede de barramento em série universal (USB), de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.
[0021] A Figura 12 ilustra um diagrama lógico de um sistema de controle de um instrumento ou ferramenta cirúrgica, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.
[0022] A Figura 13 ilustra um circuito de controle configurado para controlar aspectos do instrumento ou ferramenta cirúrgica, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.
[0023] A Figura 14 ilustra um circuito lógico combinacional confi- gurado para controlar aspectos do instrumento ou ferramenta cirúrgi- ca, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.
[0024] A Figura 15 ilustra um circuito lógico sequencial configurado para controlar aspectos do instrumento ou ferramenta cirúrgica, de acor- do com ao menos um aspecto da presente divulgação.
[0025] A Figura 16 ilustra um instrumento ou ferramenta cirúrgica que compreende uma pluralidade de motores que podem ser ativados para executar várias funções, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.
[0026] A Figura 17 é um diagrama esquemático de um instrumen- to cirúrgico robótico configurado para operar uma ferramenta cirúrgica descrita no mesmo, de acordo com ao menos um aspecto da presen- te divulgação.
[0027] A Figura 18 ilustra um diagrama de blocos de um instru- mento cirúrgico programado para controlar a translação distal do membro de deslocamento, de acordo com um aspecto da presente divulgação.
[0028] A Figura 19 é um diagrama esquemático de um instrumen- to cirúrgico configurada para controlar várias funções, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.
[0029] A Figura 20 é um diagrama esquemático de um instrumen- to cirúrgico configurado para controlar várias funções, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.
[0030] A Figura 21 é uma vista em perspectiva de um instrumento cirúrgico que tem um conjunto de eixo de acionamento intercambiável operacionalmente acoplado ao mesmo, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação.
[0031] A Figura 22 é uma vista de conjunto explodida de uma porção do instrumento cirúrgico da Figura 21, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação.
[0032] A Figura 23 é uma vista de conjunto explodida de porções do conjunto de eixo de acionamento intercambiável, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação.
[0033] A Figura 24 é uma vista explodida de um atuador de extremi- dade do instrumento cirúrgico da Figura 21, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação.
[0034] A Figura 25A é um diagrama de blocos de um circuito de controle do instrumento cirúrgico da Figura 21, abrangendo duas fo- lhas de desenho, de acordo com um aspecto da presente divulgação.
[0035] A Figura 25B é um diagrama de blocos de um circuito de controle do instrumento cirúrgico da Figura 21, abrangendo duas fo- lhas de desenho, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação.
[0036] A Figura 26 é um diagrama de blocos do circuito de con- trole do instrumento cirúrgico da Figura 21 que ilustra as interfaces entre o conjunto de empunhadura, o conjunto de alimentação e o conjunto de empunhadura e o conjunto de eixo de acionamento inter- cambiável, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divul- gação.
[0037] A Figura 27 ilustra um diagrama de fluxo lógico de um pro- cesso que representa um programa de controle ou uma configuração ló- gica para marcar o tecido, de acordo com ao menos um aspecto da pre- sente divulgação.
[0038] A Figura 28 ilustra um membro de garra de um atuador de extremidade que inclui um cartucho de grampos, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação.
[0039] A Figura 29 ilustra um membro de garra de um atuador de extremidade de um instrumento cirúrgico ultrassônico, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.
[0040] A Figura 30 ilustra um atuador de extremidade de um grampeamento cirúrgico e de um instrumento de corte, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.
[0041] A Figura 31 ilustra um sistema de controle de um instru- mento cirúrgico, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.
[0042] A Figura 32 ilustra tratamentos de tecido aplicados ao te-
cido para remover uma porção cancerosa de um cólon, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.
[0043] A Figura 33 é um gráfico ilustrando a força para prender (FTC) e força para efetuar (FTF) leituras para um instrumento cirúrgi- co equipado com motor durante um procedimento cirúrgico, e as ta- xas de transmissão de comunicação correspondentes das leituras para um controlador cirúrgico central, sendo as leituras e as taxas de comunicação plotadas em função do tempo, de acordo com ao me- nos um aspecto da presente divulgação.
[0044] A Figura 34 ilustra as taxas de transmissão de dados de FTC e de dados de FTF em quatro pontos de exemplo no gráfico da Figura 33, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.
[0045] A Figura 35 ilustra um diagrama de fluxo lógico de um pro- cesso que representa um programa de controle ou uma configuração lógica para coordenar a transmissão de dados entre um instrumento cirúrgico equipado com motor e um controlador cirúrgico central, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.
[0046] A Figura 36 é um sistema de controle do instrumento ci- rúrgico equipado com motor da Figura 33, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.
[0047] A Figura 37 ilustra um diagrama de fluxo lógico de um pro- cesso que representa um programa de controle ou uma configuração lógica para coordenar a transmissão de dados entre um instrumento cirúrgico equipado com motor e um controlador cirúrgico central, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.
DESCRIÇÃO
[0048] O requerente do presente pedido detém os seguintes pe- didos de patente US, depositados em 29 de junho de 2018, estando a divulgação de cada um dos quais aqui incorporada a título de refe- rência em sua totalidade:
[0049] ● Pedido de patente n° de série __________, intitulado
CAPACITIVE COUPLED RETURN PATH PAD WITH SEPARABLE ARRAY ELEMENTS, n° do documento do procurador END8542USNP/170755;
[0050] ● Pedido de patente US n° de série __________, intitulado CONTROLLING A SURGICAL INSTRUMENT ACCORDING TO SEN- SED CLOSURE PARAMETERS, n° do documento do procurador END8543USNP/170760;
[0051] ● Pedido de patente US n° de série __________, intitulado
SYSTEMS FOR ADJUSTING END EFFECTOR PARAMETERS BASED ON PERIOPERATIVE INFORMATION, n° do documento do procurador Attorney Docket No. END8543USNP1/170760-1;
[0052] ● Pedido de patente US n° de série __________, intitulado SAFETY SYSTEMS FOR SMART POWERED SURGICAL STA- PLING, n° do documento do procurador END8543USNP2/170760-2;
[0053] ● Pedido de patente US n° de série __________, intitulado SAFETY SYSTEMS FOR SMART POWERED SURGICAL STA- PLING, n° do documento do procurador END8543USNP3/170760-3;
[0054] ● Pedido de patente US n° de série __________, intitulado
SURGICAL SYSTEMS FOR DETECTING END EFFECTOR TISSUE DISTRIBUTION IRREGULARITIES, n° do documento do procurador END8543USNP4/170760-4;
[0055] ● Pedido de patente US n° de série __________, intitulado SYSTEMS FOR DETECTING PROXIMITY OF SURGICAL END EF- FECTOR TO CANCEROUS TISSUE, n° do documento do procurador END8543USNP5/170760-5;
[0056] ● Pedido de patente US n° de série __________, intitulado SURGICAL INSTRUMENT CARTRIDGE SENSOR ASSEMBLIES, n° do documento do procurador END8543USNP6/170760-6;
[0057] ● Pedido de patente US n° de série __________, intitulado
VARIABLE OUTPUT CARTRIDGE SENSOR ASSEMBLY, n° do do- cumento do procurador END8543USNP7/170760-7;
[0058] ● Pedido de patente US n° de série __________, intitulado SURGICAL INSTRUMENT HAVING A FLEXIBLE ELECTRODE, n° do documento do procurador END8544USNP/170761;
[0059] ● Pedido de patente US n° de série __________, intitulado SURGICAL INSTRUMENT HAVING A FLEXIBLE CIRCUIT, n° do do- cumento do procurador END8544USNP1/170761-1;
[0060] ● Pedido de patente US n° de série __________, intitulado
SURGICAL SYSTEMS WITH PRIORITIZED DATA TRANSMISSION CAPABILITIES, n° do documento do procurador END8544USNP3/170761-3;
[0061] ● Pedido de patente US n° de série __________, intitulado SURGICAL EVACUATION SENSING AND MOTOR CONTROL, n° do documento do procurador END8545USNP/170762;
[0062] ● Pedido de patente US n° de série __________, intitulado SURGICAL EVACUATION SENSOR ARRANGEMENTS, n° do docu- mento do procurador END8545USNP1/170762-1;
[0063] ● Pedido de patente US n° de série __________, intitulado SURGICAL EVACUATION FLOW PATHS, n° do documento do procura- dor END8545USNP2/170762-2;
[0064] ● Pedido de patente US n° de série __________, intitulado SURGICAL EVACUATION SENSING AND GENERATOR CONTROL, n° do documento do procurador END8545USNP3/170762-3;
[0065] ● Pedido de patente US n° de série __________, intitulado SURGICAL EVACUATION SENSING AND DISPLAY, END8545USNP4/170762-4;
[0066] ● Pedido de patente US n° de série __________, intitulado COMMUNICATION OF SMOKE EVACUATION SYSTEM PARAME-
TERS TO HUB OR CLOUD IN SMOKE EVACUATION MODULE FOR
INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, n° do documento do procurador END8546USNP/170763;
[0067] ● Pedido de patente US n° de série __________, intitulado SMOKE EVACUATION SYSTEM INCLUDING A SEGMENTED CON- TROL CIRCUIT FOR INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, n° do do- cumento do procurador END8546USNP1/170763-1;
[0068] ● Pedido de patente US n° de série __________, intitulado
SURGICAL EVACUATION SYSTEM WITH A COMMUNICATION
CIRCUIT FOR COMMUNICATION BETWEEN A FILTER AND A SMOKE EVACUATION DEVICE, n° do documento do procurador END8547USNP/170764; e
[0069] ● Pedido de patente US n° de série __________, intitulado DUAL IN-SERIES LARGE AND SMALL DROPLET FILTERS, n° do do- cumento do procurador END8548USNP/170765.
[0070] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedidos de patente provisórios US, depositados em 28 de junho de 2018, estando a divulgação de cada um dos quais aqui incorporada a título de referên- cia em sua totalidade:
[0071] ● Pedido de patente provisório US n° de série 62/691.228, intitulado A Method of using reinforced flex circuits with multiple sen- sors with electrosurgical devices;
[0072] ● Pedido de patente provisório US n° de série 62/691.227, intitulado controlling a surgical instrument according to sensed closure parameters;
[0073] ● Pedido de patente provisório US n° de série 62/691.230, intitulado SURGICAL INSTRUMENT HAVING A FLEXIBLE ELECTRO- DE;
[0074] ● Pedido de patente provisório US n° de série 62/691.219, intitulado SURGICAL EVACUATION SENSING AND MOTOR CON- TROL;
[0075] ● Pedido de patente provisório US n° de série 62/691.257, intitulado COMMUNICATION OF SMOKE EVACUATION SYSTEM PARAMETERS TO HUB OR CLOUD IN SMOKE EVACUATION MO- DULE FOR INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM;
[0076] ● Pedido de patente provisório US n° de série 62/691.262, intitulado SURGICAL EVACUATION SYSTEM WITH A COMMUNI-
CATION CIRCUIT FOR COMMUNICATION BETWEEN A FILTER AND A SMOKE EVACUATION DEVICE; e
[0077] ● Pedido de patente provisório US n° de série 62/691.251, intitulado DUAL IN-SERIES LARGE AND SMALL DROPLET FILTERS.
[0078] O requerente do presente pedido detém os seguintes pe- didos de patente US, depositados em 29 de março de 2018, estando a divulgação de cada um dos quais aqui incorporada a título de refe- rência em sua totalidade:
[0079] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.641, intitulado IN- TERACTIVE SURGICAL SYSTEMS WITH ENCRYPTED COMMUNI- CATION CAPABILITIES;
[0080] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.648, intitulado IN-
TERACTIVE SURGICAL SYSTEMS WITH CONDITION HANDLING OF DEVICES AND DATA CAPABILITIES;
[0081] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.656, intitulado SURGICAL HUB COORDINATION OF CONTROL AND COMMUNI- CATION OF OPERATING ROOM DEVICES;
[0082] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.666, intitulado SPATIAL AWARENESS OF SURGICAL HUBS IN OPERATING RO- OMS;
[0083] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.670, intitulado COOPERATIVE UTILIZATION OF DATA DERIVED FROM SECON- DARY SOURCES BY INTELLIGENT SURGICAL HUBS;
[0084] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.677, intitulado
SURGICAL HUB CONTROL ARRANGEMENTS;
[0085] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.632, intitulado DATA STRIPPING METHOD TO INTERROGATE PATIENT RE- CORDS AND CREATE ANONYMIZED RECORD;
[0086] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.640, intitulado
COMMUNICATION HUB AND STORAGE DEVICE FOR STORING PARAMETERS AND STATUS OF A SURGICAL DEVICE TO BE SHARED WITH CLOUD BASED ANALYTICS SYSTEMS;
[0087] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.645, intitulado
SELF DESCRIBING DATA PACKETS GENERATED AT AN ISSUING INSTRUMENT;
[0088] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.649, intitulado DATA PAIRING TO INTERCONNECT A DEVICE MEASURED PA- RAMETER WITH AN OUTCOME;
[0089] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.654, intitulado SURGICAL HUB SITUATIONAL AWARENESS;
[0090] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.663, intitulado SURGICAL SYSTEM DISTRIBUTED PROCESSING;
[0091] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.668, intitulado AGGREGATION AND REPORTING OF SURGICAL HUB DATA;
[0092] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.671, intitulado
SURGICAL HUB SPATIAL AWARENESS TO DETERMINE DEVICES IN OPERATING THEATER;
[0093] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.686, intitulado DISPLAY OF ALIGNMENT OF STAPLE CARTRIDGE TO PRIOR LI- NEAR STAPLE LINE;
[0094] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.700, intitulado STERILE FIELD INTERACTIVE CONTROL DISPLAYS;
[0095] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.629, intitulado COMPUTER IMPLEMENTED INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS;
[0096] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.704, intitulado USE OF LASER LIGHT AND RED-GREEN-BLUE COLORATION TO DETERMINE PROPERTIES OF BACK SCATTERED LIGHT;
[0097] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.722, intitulado
CHARACTERIZATION OF TISSUE IRREGULARITIES THROUGH THE USE OF MONO-CHROMATIC LIGHT REFRACTIVITY; e
[0098] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.742, intitulado DUAL CMOS ARRAY IMAGING.
[0099] O requerente do presente pedido detém os seguintes pe- didos de patente US, depositados em 29 de março de 2018, estando a divulgação de cada um dos quais aqui incorporada a título de refe- rência em sua totalidade:
[00100] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.636, intitulado ADAPTIVE CONTROL PROGRAM UPDATES FOR SURGICAL DE- VICES;
[00101] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.653, intitulado
ADAPTIVE CONTROL PROGRAM UPDATES FOR SURGICAL HUBS;
[00102] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.660, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR CUSTOMIZATION AND RECOMMENDATIONS TO A USER;
[00103] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.679, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR LINKING OF LOCAL USAGE TRENDS WITH THE RESOURCE ACQUISITION BEHA- VIORS OF LARGER DATA SET;
[00104] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.694, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR MEDICAL FACILITY SEGMENTED INDIVIDUALIZATION OF INSTRUMENT FUNCTION;
[00105] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.634, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR SECURITY AND AU-
THENTICATION TRENDS AND REACTIVE MEASURES;
[00106] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.706, intitulado
DATA HANDLING AND PRIORITIZATION IN A CLOUD ANALYTICS NETWORK; e
[00107] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.675, intitulado CLOUD INTERFACE FOR COUPLED SURGICAL DEVICES.
[00108] O requerente do presente pedido detém os seguintes pe- didos de patente US, depositados em 29 de março de 2018, estando a divulgação de cada um dos quais aqui incorporada a título de refe- rência em sua totalidade:
[00109] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.627, intitulado DRIVE ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLAT- FORMS;
[00110] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.637, intitulado COMMUNICATION ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SUR- GICAL PLATFORMS;
[00111] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.642, intitulado CONTROLS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS;
[00112] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.676, intitulado AUTOMATIC TOOL ADJUSTMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGI- CAL PLATFORMS;
[00113] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.680, intitulado CONTROLLERS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS;
[00114] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.683, intitulado COOPERATIVE SURGICAL ACTIONS FOR ROBOT-ASSISTED SUR- GICAL PLATFORMS;
[00115] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.690, intitulado DISPLAY ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; e
[00116] ● Pedido de patente US n° de série 15/940.711, intitulado
SENSING ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS.
[00117] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedidos de patente US provisórios, depositados em 28 de março de 2018, estan- do a divulgação de cada um dos quais aqui incorporada a título de refe- rência em sua totalidade:
[00118] ● Pedido de patente provisório US n° de série 62/649.302, intitulado INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS WITH ENCRYPTED COMMUNICATION CAPABILITIES;
[00119] ● Pedido de patente provisório US n° de série 62/649.294, intitulado DATA STRIPPING METHOD TO INTERROGATE PATIENT RECORDS AND CREATE ANONYMIZED RECORD;
[00120] ● Pedido de patente provisório US n° de série 62/649.300, intitulado SURGICAL HUB SITUATIONAL AWARENESS;
[00121] ● Pedido de patente provisório US n° de série 62/649.309, intitulado SURGICAL HUB SPATIAL AWARENESS TO DETERMINE DEVICES IN OPERATING THEATER;
[00122] ● Pedido de patente provisório US n° de série 62/649.310, intitulado COMPUTER IMPLEMENTED INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS;
[00123] ● Pedido de patente provisório US n° de série 62/649.291, intitulado USE OF LASER LIGHT AND RED-GREEN-BLUE COLO-
RATION TO DETERMINE PROPERTIES OF BACK SCATTERED LIGHT;
[00124] ● Pedido de patente provisório US n° de série 62/649.296, intitulado ADAPTIVE CONTROL PROGRAM UPDATES FOR SURGI- CAL DEVICES;
[00125] ● Pedido de patente provisório US n° de série 62/649.333, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR CUSTOMIZATI- ON AND RECOMMENDATIONS TO A USER;
[00126] ● Pedido de patente provisório US n° de série 62/649.327, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR SECURITY AND AUTHENTICATION TRENDS AND REACTIVE MEASURES;
[00127] ● Pedido de patente provisório US n° de série 62/649.315, intitulado DATA HANDLING AND PRIORITIZATION IN A CLOUD ANALYTICS NETWORK;
[00128] ● Pedido de patente provisório US n° de série 62/649.313, intitulado CLOUD INTERFACE FOR COUPLED SURGICAL DEVICES;
[00129] ● Pedido de patente provisório US n° de série 62/649.320, intitulado DRIVE ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGI- CAL PLATFORMS;
[00130] ● Pedido de patente provisório US n° de série 62/649.307, intitulado AUTOMATIC TOOL ADJUSTMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; e
[00131] ● Pedido de patente provisório US n° de série 62/649.323, intitulado SENSING ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SUR- GICAL PLATFORMS.
[00132] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedidos de patente provisórios US, depositados em 19 de abril de 2018, estando a divulgação de cada um dos quais aqui incorporada a título de referên- cia em sua totalidade:
[00133] ● Pedido de patente provisório US n° de série 62/659.900, intitulado METHOD OF HUB COMMUNICATION.
[00134] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedidos de patente US provisórios, depositados em 30 de março de 2018, estan- do a divulgação de cada um dos quais aqui incorporada a título de refe- rência em sua totalidade:
[00135] ● Pedido de patente provisório US n° de série 62/650.887, intitulado SURGICAL SYSTEMS WITH OPTIMIZED SENSING CAPABI- LITIES;
[00136] ● Pedido de patente provisório US n° de série 62/650.877, intitulado SURGICAL SMOKE EVACUATION SENSING AND CON- TROLS;
[00137] ● Pedido de patente provisório US n° de série 62/650.882, intitulado SMOKE EVACUATION MODULE FOR INTERACTIVE SUR- GICAL PLATFORM; e
[00138] ● Pedido de patente provisório US n° de série 62/650.898, intitulado CAPACITIVE COUPLED RETURN PATH PAD WITH SEPA- RABLE ARRAY ELEMENTS.
[00139] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedidos de patente US provisórios, depositados em 8 de março de 2018, estando a divulgação de cada um dos quais aqui incorporada a título de referên- cia em sua totalidade:
[00140] ● Pedido de patente provisório US n° de série 62/640.417, intitulado TEMPERATURE CONTROL IN ULTRASONIC DEVICE AND CONTROL SYSTEM THEREFOR; e
[00141] ● Pedido de patente provisório US n° de série 62/640.415, intitulado ESTIMATING STATE OF ULTRASONIC END EFFECTOR AND CONTROL SYSTEM THEREFOR.
[00142] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedidos de patente US provisórios, depositados em 28 de dezembro de 2017, estando a divulgação de cada um dos quais aqui incorporada a título de referência em sua totalidade:
[00143] ● Pedido de patente provisório US n° de série 62/611.341, intitulado INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM;
[00144] ● Pedido de patente provisório US n° de série 62/611.340, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS; e
[00145] ● Pedido de patente provisório US n° de série 62/611.339, intitulado ROBOT ASSISTED SURGICAL PLATFORM.
[00146] Antes de explicar com detalhes os vários aspectos dos dis-
positivos cirúrgicos e sistemas detalhadamente, deve-se observar que os exemplos ilustrativos não estão limitados, em termos de aplicação ou uso, aos detalhes de construção e disposição de partes ilustradas nos desenhos e na descrição em anexo. Os exemplos ilustrativos po- dem ser implementados ou incorporados em outros aspectos, varia- ções e modificações, e podem ser praticados ou executados de várias maneiras. Além disso, exceto onde indicado em contrário, os termos e expressões usados na presente invenção foram escolhidos com o pro- pósito de descrever os exemplos ilustrativos para a conveniência do leitor e não para o propósito de limitar a mesma. Além disso, deve-se entender que um ou mais dentre os aspectos, expressões de aspectos e/ou exemplos descritos a seguir podem ser combinados com qual- quer um ou mais dentre os outros aspectos, expressões de aspectos e/ou exemplos descritos a seguir.
[00147] Os aspectos da presente divulgação apresentam vários instrumentos cirúrgicos utilizados no tratamento para câncer, que usam vários sensores e algoritmos para avaliar a proximidade ao te- cido canceroso e/ou para auxiliar um usuário a navegar até uma dis- tância segura do tecido canceroso. Os instrumentos cirúrgicos podem ser utilizados sozinhos ou como componentes de um sistema cirúrgi- co interativo implementado por computador.
[00148] Com referência à Figura 1, um sistema cirúrgico interativo implementado por computador 100 inclui um ou mais sistemas cirúrgi- cos 102 e um sistema baseado em nuvem (por exemplo, a nuvem 104 que pode incluir um servidor remoto 113 acoplado a um dispositivo de armazenamento 105). Cada sistema cirúrgico 102 inclui ao menos um hub cirúrgico 106 em comunicação com a nuvem 104 que pode incluir um servidor remoto 113. Em um exemplo, conforme ilustrado na Figura 1, o sistema cirúrgico 102 inclui um sistema de visualização 108, um sistema robótico 110, um instrumento cirúrgico de mão e inteligente
112, que são configuradas para se comunicarem um com o outro e/ou o hub 106. Em alguns aspectos, um sistema cirúrgico 102 pode incluir um número de hubs M 106, um número N de sistemas de visualização 108, um número O de sistemas robóticos 110, e um número P de instrumen- tos cirúrgicos inteligentes, de mão 112, onde M, N, O, e P são números inteiros maiores ou iguais a um.
[00149] A Figura 3 representa um exemplo de um sistema cirúrgico 102 sendo usado para executar um procedimento cirúrgico em um pa- ciente que está deitado em uma mesa de operação 114 em uma sala de operação cirúrgica 116. Um ou mais dos Instrumentos cirúrgicos da presente divulgação podem ser implementados como ferramentas ro- bóticas para uso com um sistema robótico. Um sistema robótico 110 é usado no procedimento cirúrgico como uma parte do sistema cirúrgico
102. O sistema robótico 110 inclui um console do cirurgião 118, um carro do paciente 120 (robô cirúrgico), e um hub robótico cirúrgico 122. O carro do paciente 120 pode manipular ao menos uma ferramenta cirúrgica acoplada de maneira removível 117 através de uma incisão minimamente invasiva no corpo do paciente enquanto o cirurgião vê o local cirúrgico através do console do cirurgião 118. Uma imagem do local cirúrgico pode ser obtida por um dispositivo de imageamento mé- dico 124, que pode ser manipulado por carro do paciente 120 para ori- entar o dispositivo de imageamento 124. O hub robótico 122 pode ser usado para processar as imagens do local cirúrgico para exibição sub- sequente para o cirurgião através do console do cirurgião 118.
[00150] Outros tipos de sistemas robóticos podem ser prontamente adaptados para uso com o sistema cirúrgico 102. Vários exemplos de sistemas robóticos e instrumentos cirúrgicos que são adequados para uso com a presente divulgação são descritos no pedido de patente provi- sório n° de série 62/611.339, intitulado ROBOT ASSISTED SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, cuja divulgação está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.
[00151] Vários exemplos de análise com base em nuvem que são realizados pela nuvem 104, e são adequados para uso com a presente divulgação, são descritos no pedido de patente provisório US n° de série 62/611.340, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS, deposita- do em 28 de dezembro de 2017, cuja divulgação está aqui incorporada a título de referência, em sua totalidade.
[00152] Em vários aspectos, o dispositivo de imageamento 124 inclui ao menos um sensor de Imagem e um ou mais componentes ópticos. Os sensores de imagem adequados incluem, mas não se limitam a, senso- res de dispositivo acoplado a carga (CCD) e sensores semicondutores de óxido metálico complementares (CMOS).
[00153] Os componentes ópticos do dispositivo de imageamento 124 podem incluir uma ou mais fontes de iluminação e/ou uma ou mais lentes. A uma ou mais fontes de iluminação podem ser direcio- nadas para iluminar porções do campo cirúrgico. O um ou mais sen- sores de imagem podem receber luz refletida ou refratada do campo cirúrgico, incluindo a luz refletida ou refratada do tecido e/ou instru- mentos cirúrgicos.
[00154] A uma ou mais fontes de iluminação podem ser configura- das para irradiar energia eletromagnética no espectro visível, bem como no espectro invisível. O espectro visível, por vezes chamado de o espectro óptico ou espectro luminoso, é aquela porção do espectro eletromagnético que é visível a (isto é, pode ser detectada por) o olho humano e pode ser chamada de luz visível ou simplesmente luz. Um olho humano típico responderá s comprimentos de onda no ar que são de cerca de 380 nm a cerca de 750 nm.
[00155] O espectro invisível (isto é, o espectro não luminoso) é aquela porção do espectro eletromagnético situada abaixo e acima do espectro visível (isto é, comprimentos de onda abaixo de cerca de
380 nm e acima de cerca de 750 nm). O espectro invisível não é de- tectável pelo olho humano. Os comprimentos de onda maiores que cerca de 750 nm são mais longos que o espectro vermelho visível, e eles se tornam invisíveis infravermelho (IR), micro-ondas, rádio e ra- diação eletromagnética. Os comprimentos de onda menores que cer- ca de 380 nm são mais curtos que o espectro ultravioleta, e eles se tornam ultravioleta invisíveis, raio x, e radiação eletromagnética de raios gama.
[00156] Em vários aspectos, o dispositivo de imageamento 124 é con- figurado para uso em um procedimento minimamente invasivo. Exemplos de dispositivos de imageamento adequados para uso com a presente divulgação incluem, mas não se limitam a, um artroscópio, angioscópio, broncoscópio, coledocoscópio, colonoscópio, citoscópio, duodenoscópio, enteroscópio, esofagastro-duodenoscópio (gastroscópio), endoscópio, laringoscópio, nasofaringo-neproscópio, sigmoidoscópio, toracoscópio e ureteroscópio.
[00157] Em um aspecto, o dispositivo de imageamento usa monito- ramento de múltiplos espectros para discriminar topografia e estruturas subjacentes. Uma imagem multi-espectral é uma que captura dados de imagem dentro de faixas de comprimento de onda ao longo do es- pectro eletromagnético. Os comprimentos de onda podem ser separa- dos por filtros ou mediante o uso de instrumentos que são sensíveis a comprimentos de onda específicos, incluindo a luz de frequências além da faixa de luz visível, por exemplo, IR e luz ultravioleta. As ima- gens espectrais podem permitir a extração de informações adicionais que o olho humano não consegue capturar com seus receptores para as cores vermelho, verde, e azul. O uso de imageamento multiespec- tral é descrito em maiores detalhes sob o título "Advanced Imaging Acquisition Module" no pedido de patente provisório US n° de série 62/611.341, intitulado INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, deposi-
tado em 28 de dezembro de 2017, cuja divulgação está aqui incorpo- rada a título de referência em sua totalidade. O monitoramento multi- espectral pode ser uma ferramenta útil para a relocalização de um campo cirúrgico após uma tarefa cirúrgica ser concluída para executar um ou mais dos testes anteriormente descritos no tecido tratado.
[00158] É axiomático que a esterilização estrita da sala de operação e do equipamento cirúrgico seja necessária durante qualquer cirurgia. A higiene rigorosa e as condições de esterilização necessárias em uma "sala cirúrgica", isto é, uma sala de operação ou tratamento, justificam a mais alta esterilização possível de todos os dispositivos e equipamentos médicos. Parte desse processo de esterilização é a necessidade de es- terilizar qualquer coisa que entra em contato com o paciente ou penetra no campo estéril, incluindo o dispositivo de imageamento 124 e seus conectores e componentes. Será entendido que o campo estéril pode ser considerado uma área especificada, como dentro de uma bandeja ou sobre uma toalha estéril, que é considerado livre de micro- organismos, ou o campo estéril pode ser considerado uma área, imedia- tamente ao redor de um paciente, que foi preparado para a realização de um procedimento cirúrgico. O campo estéril pode incluir os membros da equipe de escovação, que estão adequadamente vestidos, e todos os móveis e acessórios na área.
[00159] Em vários aspectos, o sistema de visualização 108 inclui um ou mais sensores de imageamento, uma ou mais unidades de pro- cessamento de imagem, uma ou mais matrizes de armazenamento e uma ou mais telas que são estrategicamente dispostas em relação ao campo estéril, conforme ilustrado na Figura 2. Em um aspecto, o sis- tema de visualização 108 inclui uma interface para HL7, PACS e EMR. Vários componentes do sistema de visualização 108 são descritos sob o título "Advanced Imaging Acquisition Module" no pedido de patente provisório US n° de série 62/611.341, intitulado INTERACTIVE SUR-
GICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, cuja di- vulgação está aqui incorporada a título de referência em sua totalida- de.
[00160] Conforme ilustrado na Figura 2, uma tela primária 119 é po- sicionada no campo estéril para ser visível para o operador na mesa de operação 114. Além disso, uma torre de visualização 111 é posicionada fora do campo estéril. A torre de visualização 111 inclui uma primeira tela não estéril 107 e uma segunda tela não estéril 109, que são opos- tas uma à outra. O sistema de visualização 108, guiado pelo hub 106, é configurado para utilizar as telas 107, 109, e 119 para coordenar o fluxo de informações para os operadores dentro e fora do campo estéril. Por exemplo, o hub 106 pode fazer com que o sistema de visualização 108 exiba um instantâneo de um sítio cirúrgico, conforme registrado por um dispositivo de imageamento 124, em uma tela não estéril 107 ou 109, enquanto se mantém uma transmissão ao vivo do sítio cirúrgico na tela principal 119. O instantâneo na tela não estéril 107 ou 109 pode permitir que um operador não estéril execute uma etapa diagnóstica relevante para o procedimento cirúrgico, por exemplo.
[00161] Em um aspecto, o hub 106 é também configurado para rotear uma entrada ou retroinformação diagnóstica por um operador não estéril na torre de visualização 111 para a tela primária 119 den- tro do campo estéril, onde ele pode ser visto por um operador estéril na mesa de operação. Em um exemplo, a entrada pode estar sob a forma de uma modificação do instantâneo exibido na tela não estéril 107 ou 109, que pode ser roteada para a tela principal 119 pelo hub ("dispositivo central") 106.
[00162] Com referência à Figura 2, um instrumento cirúrgico 112 está sendo usado no procedimento cirúrgico como parte do sistema cirúrgico
102. O hub 106 é também configurado para coordenar o fluxo de infor- mações para uma tela do instrumento cirúrgico 112. Por exemplo, no pe-
dido de patente provisório US n° de série 62/611.341, intitulado INTE- RACTIVE SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, cuja divulgação está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade. Uma entrada ou retroinformação diagnóstica inserida por um operador não estéril na torre de visualização 111 pode ser roteada pelo hub 106 para a tela do instrumento cirúrgico 115 no campo estéril, onde pode ser vista pelo operador do instrumento cirúrgico 112. Instrumentos cirúrgicos exemplificadores que são adequados para uso com o sistema cirúrgico 102 são descritos sob o título "Surgical Instrument Hardware" e no pedido de patente provisório n° de série 62/611.341, intitulado INTE- RACTIVE SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, cuja divulgação está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade, por exemplo.
[00163] Agora com referência à Figura 3, um hub 106 é mostrado em comunicação com um sistema de visualização 108, um sistema robótico 110 e um instrumento cirúrgico inteligente de mão 112. O hub 106 inclui uma tela do hub 135, um módulo de imageamento 138, um módulo gerador 140, um módulo de comunicação 130, um módulo processador 132 e uma matriz de armazenamento 134. Em certos aspectos, conforme ilustrado na Figura 3, o hub 106 inclui adicional- mente um módulo de evacuação de fumaça 126 e/ou um módulo de sucção/irrigação 128.
[00164] Durante um procedimento cirúrgico, a aplicação de energia ao tecido, para vedação e/ou corte, está geralmente associada à eva- cuação de fumaça, sucção de excesso de fluido e/ou irrigação do teci- do. O fluido, a potência, e/ou as linhas de dados de diferentes fontes são frequentemente entrelaçadas durante o procedimento cirúrgico. Um tempo valioso pode ser perdido para abordar esta questão durante um procedimento cirúrgico. Para desembaraçar as linhas pode ser ne- cessário desconectar as linhas de seus respectivos módulos, o que pode exigir a reinicialização dos módulos. O invólucro modular do hub 136 oferece um ambiente unificado para gerenciar a potência, os da- dos e as linhas de fluido, o que reduz a frequência de entrelaçamento entre tais linhas.
[00165] Os aspectos da presente divulgação apresentam um hub cirúrgico para uso em um procedimento cirúrgico que envolve a aplica- ção de energia ao tecido em um sítio cirúrgico. O hub cirúrgico inclui um invólucro do hub e um módulo gerador de combinação recebido de ma- neira deslizante em uma estação de acoplamento do invólucro do hub. A estação de acoplamento inclui dados e contatos de potência. O mó- dulo gerador combinado inclui dois ou mais dentre um componente ge- rador de energia ultrassônica, um componente gerador de energia de radiofrequência RF bipolar e um componente gerador de energia RF monopolar que são alojados em uma única unidade. Em um aspecto, o módulo gerador combinado inclui também um componente de evacua- ção de fumaça, ao menos um cabo para aplicação de energia para co- nectar o módulo gerador combinado a um instrumento cirúrgico, ao me- nos um componente de evacuação de fumaça configurado para evacu- ar fumaça, fluido, e/ou os particulados gerados pela aplicação de ener- gia terapêutica ao tecido, e uma linha de fluido que se estende do sítio cirúrgico remoto até o componente de evacuação de fumaça.
[00166] Em um aspecto, a linha de fluido é uma primeira linha de fluido e uma segunda linha de fluido se estende do sítio cirúrgico re- moto até um módulo de sucção e irrigação recebido de maneira des- lizante no invólucro do hub. Em um aspecto, o invólucro do hub com- preende uma interface de fluidos.
[00167] Certos procedimentos cirúrgicos podem exigir a aplicação de mais de um tipo de energia ao tecido. Um tipo de energia pode ser mais benéfico para cortar o tecido, enquanto um outro tipo de energia diferente pode ser mais benéfico para vedar o tecido. Por exemplo,
um gerador bipolar pode ser usado para vedar o tecido enquanto um gerador ultrassônico pode ser usado para cortar o tecido vedado. As- pectos da presente divulgação apresentam uma solução em que um invólucro modular do controlador central 136 é configurado para acomodar diferentes geradores e facilitar uma comunicação interativa entre os mesmos. Uma das vantagens do invólucro modular central 136 é permitir a rápida remoção e/ou substituição de vários módulos.
[00168] Aspectos da presente divulgação apresentam um invólucro cirúrgico modular para uso em um procedimento cirúrgico que envolve aplicação de energia ao tecido. O invólucro cirúrgico modular inclui um primeiro módulo gerador de energia, configurado para gerar uma pri- meira energia para aplicação ao tecido, e uma primeira estação de an- coragem que compreende uma primeira porta de ancoragem que inclui primeiros contatos de dados e de potência, sendo que o primeiro mó- dulo gerador de energia é móvel de maneira deslizante em um engate elétrico com os contatos de dados e de potência e sendo que o primei- ro módulo gerador de energia é móvel de maneira deslizante para fora do engate elétrico com os primeiros contatos de dados e de potência.
[00169] Além do exposto acima, o invólucro cirúrgico modular tam- bém inclui um segundo módulo gerador de energia configurado para gerar uma segunda energia, diferente da primeira energia, para apli- cação ao tecido, e uma segunda estação de acoplamento que com- preende uma segunda porta de acoplamento que inclui segundos da- dos e contatos de potência sendo que o segundo módulo gerador de energia é móvel de maneira deslizante em um engate elétrico com a energia e os contatos de dados, e sendo que o segundo módulo ge- rador de energia é móvel de maneira deslizante para fora do engate elétrico com os segundos contatos de potência e dados.
[00170] Além disso, o gabinete cirúrgico modular também inclui um barramento de comunicação entre a primeira porta de acoplamento e a segunda porta de acoplamento, configurado para facilitar a comuni- cação entre o primeiro módulo gerador de energia e o segundo mó- dulo gerador de energia.
[00171] Com referência às Figuras 3 a 7, aspectos da presente di- vulgação são apresentados para um invólucro modula do hub 136 que permite a integração modular de um módulo gerador 140, um módulo de evacuação de fumaça 126, e um módulo de sucção/irrigação 128. O invólucro modular central 136 facilita ainda mais a comunicação in- terativa entre os módulos 140, 126, 128. Conforme ilustrado na Figura 5, o módulo gerador 140 pode ser um módulo gerador com componen- tes monopolares, bipolares e ultrassônicos integrados, suportados em uma única unidade de gabinete 139 inserível de maneira deslizante no invólucro modular central 136. Conforme ilustrado na Figura 5, o mó- dulo gerador 140 pode ser configurado para se conectar a um disposi- tivo monopolar 146, um dispositivo bipolar 147 e um dispositivo ultras- sônico 148. Alternativamente, o módulo gerador 140 pode compreen- der uma série de módulos geradores monopolares, bipolares e/ou ul- trassônicos que interagem através do invólucro modular central 136. O invólucro modular central 136 pode ser configurado para facilitar a in- serção de múltiplos geradores e a comunicação interativa entre os ge- radores ancorados no invólucro modular central 136 de modo que os geradores atuariam como um único gerador.
[00172] Um ou mais dentre o dispositivo monopolar 146, o disposi- tivo bipolar 147 e o dispositivo ultrassônico 148 pode ser equipado com sensores e algoritmos para avaliar a proximidade ao tecido can- ceroso e/ou para auxiliar um usuário a navegar até uma distância se- gura do tecido canceroso, conforme descrito em maiores detalhes abaixo.
[00173] Em um aspecto, o invólucro modular central 136 compre- ende uma potência modular e uma placa posterior de comunicação
149 com cabeçotes de comunicação externos e sem fio para permitir a fixação removível dos módulos 140, 126, 128 e comunicação intera- tiva entre os mesmos.
[00174] Em um aspecto, o invólucro modular central 136 inclui es- tações de acoplamento, ou gavetas, 151, aqui também chamadas de gavetas, que são configuradas para receber de maneira deslizante os módulos 140, 126, 128. A Figura 4 ilustra uma vista em perspectiva parcial de um invólucro do controlador cirúrgico central 136, e um módulo gerador combinado 145 que pode ser recebido de maneira deslizante em uma estação de ancoragem 151 do invólucro do con- trolador cirúrgico central 136. Uma porta de acoplamento 152 com poder e contatos de dados em um lado posterior do módulo gerador combinado 145 é configurado para engatar uma porta de acoplamen- to correspondente 150 com o poder e contatos de dados de uma es- tação de acoplamento correspondente 151 do invólucro modular do hub 136 conforme o módulo gerador combinado 145 é deslizado para a posição na estação de acoplamento correspondente 151 do invólu- cro modular do hub 136. Em um aspecto, o módulo gerador combina- do 145 inclui um módulo bipolar, ultrassônico e monopolar e um mó- dulo de evacuação de fumaça integrado em uma única unidade de compartimento 139, conforme ilustrado na Figura 5.
[00175] Em vários aspectos, o módulo de evacuação de fumaça 126 inclui uma linha de fluidos 154 que transporta fumaça captura- da/coletada de fluido para longe de um sítio cirúrgico e para, por exemplo, o módulo de evacuação de fumaça 126. A sucção a vácuo que se origina do módulo de evacuação de fumaça 126 pode puxar a fumaça para dentro de uma abertura de um conduto de utilidade no sítio cirúrgico. O conduto de utilidade, acoplado à linha de fluido, po- de estar sob a forma de um tubo flexível que termina no módulo de evacuação de fumaça 126. O conduto de utilidade e a linha de fluido definem uma trajetória de fluido que se estende em direção ao módu- lo de evacuação de fumaça 126 que é recebido no invólucro do hub
136.
[00176] Em vários aspectos, o módulo de sucção/irrigação 128 é acoplado a uma ferramenta cirúrgica compreendendo uma linha de aspiração de fluido e uma linha de sucção de fluido. Em um exemplo, as linhas de fluido de aspiração e sucção estão sob a forma de tubos flexíveis que se estendem do sítio cirúrgico em direção ao módulo de sucção/irrigação 128. Um ou mais sistemas de acionamento podem ser configurados para fazer com que a irrigação e aspiração de flui- dos para e a partir do sítio cirúrgico.
[00177] Em um aspecto, a ferramenta cirúrgica inclui um eixo de acionamento que tem um atuador de extremidade em uma extremida- de distal do mesmo e ao menos um tratamento de energia associado com o atuador de extremidade, um tubo de aspiração, e um tubo de irrigação. O tubo de aspiração pode ter uma porta de entrada em uma extremidade distal do mesmo e o tubo de aspiração se estende atra- vés do eixo de acionamento. De modo similar, um tubo de irrigação pode se estender através do eixo de acionamento e pode ter uma por- ta de entrada próxima ao implemento de aplicação de energia. O im- plemento de aplicação de energia é configurado para fornecer energia ultrassônica e/ou de RF ao sítio cirúrgico e é acoplado ao módulo ge- rador 140 por um cabo que se estende inicialmente através do eixo de acionamento.
[00178] O tubo de irrigação pode estar em comunicação fluida com uma fonte de fluido, e o tubo de aspiração pode estar em comunicação fluida com uma fonte de vácuo. A fonte de fluido e/ou a fonte de vácuo pode ser alojada no módulo de sucção/irrigação 128. Em um exemplo, a fonte de fluido e/ou a fonte de vácuo pode ser alojada no invólucro do hub 136 separadamente do módulo de sucção/irrigação 128. Em tal exemplo, uma interface de fluido pode ser configurada para conectar o módulo de sucção/irrigação 128 à fonte de fluido e/ou à fonte de vácuo.
[00179] Em um aspecto, os módulos 140, 126, 128 e/ou suas esta- ções de acoplamento correspondentes no invólucro modular central 136 podem incluir recursos de alinhamento que são configurados para alinhar as portas de acoplamento dos módulos em engate com suas contrapartes nas estações de acoplamento do invólucro modular cen- tral 136. Por exemplo, conforme ilustrado na Figura 4, o módulo gera- dor combinado 145 inclui bráquetes laterais 155 que são configurados para engatar de maneira deslizante os bráquetes correspondentes 156 da estação de acoplamento correspondente 151 do invólucro modular central 136. Os bráquetes cooperam para guiar os contatos da porta de acoplamento do módulo gerador combinado 145 em um engate elé- trico com os contatos da porta de acoplamento do invólucro modular central 136.
[00180] Em alguns aspectos, as gavetas 151 do invólucro modular central 136 têm o mesmo, ou substancialmente o mesmo tamanho, e os módulos são ajustados em tamanho para serem recebidos nas gavetas
151. Por exemplo, o bráquetes laterais 155 e/ou 156 podem ser maiores ou menores dependendo do tamanho do módulo. Em outros aspectos, as gavetas 151 são diferentes em tamanho e são cada uma projetada para acomodar um módulo específico.
[00181] Além disso, os contatos de um módulo específico podem ser chaveados para engate com os contatos de uma gaveta específica para evitar a inserção de um módulo em uma gaveta com desempare- lhamento de contatos.
[00182] Conforme ilustrado na Figura 4, a porta de acoplamento 150 de uma gaveta 151 pode ser acoplada à porta de acoplamento 150 de uma outra gaveta 151 através de um link de comunicação 157 para facili- tar uma comunicação interativa entre os módulos alojados no invólucro modular central 136. As portas de acoplamento 150 do invólucro modular central 136 podem, alternativa ou adicionalmente, facilitar uma comuni- cação interativa sem fio entre os módulos alojados no invólucro modular central 136. Qualquer comunicação sem fio adequada pode ser usada, como, por exemplo, Air Titan-Bluetooth.
[00183] A Figura 6 ilustra conectores de barramento de energia indi- viduais para uma pluralidade de portas de acoplamento laterais de um compartimento modular lateral 160 configurado para receber uma plura- lidade de módulos de um hub cirúrgico 206. O compartimento modular lateral 160 é configurado para receber e interconectar lateralmente os módulos 161. Os módulos 161 são inseridos de maneira deslizante nas estações de acoplamento 162 do compartimento modular lateral 160, o qual inclui uma placa posterior para interconexão dos módulos 161. Conforme ilustrado na Figura 6, os módulos 161 são dispostos lateral- mente no gabinete modular lateral 160. Alternativamente, os módulos 161 podem ser dispostos verticalmente em um gabinete modular lateral.
[00184] A Figura 7 ilustra um gabinete modular vertical 164 configura- do para receber uma pluralidade de módulos 165 do hub cirúrgico 106. Os módulos 165 são inseridos de maneira deslizante em estações de acoplamento, ou gavetas, 167 do gabinete modular vertical 164, o qual inclui um painel traseiro para interconexão dos módulos 165. Embora as gavetas 167 do gabinete modular vertical 164 sejam dispostas vertical- mente, em certos casos, um gabinete modular vertical 164 pode incluir gavetas que são dispostas lateralmente. Além disso, os módulos 165 po- dem interagir um com o outro através das portas de acoplamento do ga- binete modular vertical 164. No exemplo da Figura 7, uma tela 177 é for- necida para mostrar os dados relevantes para a operação dos módulos
165. Além disso, o compartimento modular vertical 164 inclui um módulo mestre 178 que aloja uma pluralidade de submódulos que são recebidos de maneira deslizante no módulo mestre 178.
[00185] Em vários aspectos, o módulo de imageamento 138 com- preende um processador de vídeo integrado e uma fonte de luz modu- lar e é adaptado para uso com vários dispositivos de imageamento. Em um aspecto, o dispositivo de imageamento é compreendido de um compartimento modular que pode ser montado com um módulo de fon- te de luz e um módulo de câmera. O compartimento pode ser um compartimento descartável. Em ao menos um exemplo, o comparti- mento descartável é acoplado de modo removível a um controlador reutilizável, um módulo de fonte de luz, e um módulo de câmera. O módulo de fonte de luz e/ou o módulo de câmera podem ser escolhi- dos de forma seletiva dependendo do tipo de procedimento cirúrgico. Em um aspecto, o módulo de câmera compreende um sensor CCD. Em um outro aspecto, o módulo de câmera compreende um sensor CMOS. Em um outro aspecto, o módulo de câmera é configurado para imageamento do feixe escaneado. De modo semelhante, o módulo de fonte de luz pode ser configurado para fornecer uma luz branca ou uma luz diferente, dependendo do procedimento cirúrgico.
[00186] Durante um procedimento cirúrgico, a remoção de um dispo- sitivo cirúrgico do campo cirúrgico e a sua substituição por um outro dis- positivo cirúrgico que inclui uma câmera Diferentes ou outra fonte lumi- nosa pode ser ineficiente. Perder de vista temporariamente do campo cirúrgico pode levar a consequências indesejáveis. O módulo do disposi- tivo de imageamento da presente divulgação é configurado para permitir a substituição de um módulo de fonte de luz ou um módulo de câmera "midstream" durante um procedimento cirúrgico, sem a necessidade de remover o dispositivo de imageamento do campo cirúrgico.
[00187] Em um aspecto, o dispositivo de imageamento compreen- de um compartimento tubular que inclui uma pluralidade de canais. Um primeiro canal é configurado para receber de maneira deslizante o módulo da Câmera, que pode ser configurado para um encaixe do tipo snap-fit (encaixe por pressão) com o primeiro canal. Um segundo canal é configurado para receber de maneira deslizante o módulo da câmera, que pode ser configurado para um encaixe do tipo snap-fit (encaixe por pressão) com o primeiro canal. Em outro exemplo, o módulo de câmera e/ou o módulo de fonte de luz pode ser girado pa- ra uma posição final dentro de seus respectivos canais. Um engate rosqueado pode ser usado em vez do encaixe por pressão.
[00188] Em vários exemplos, múltiplos dispositivos de imageamen- to são colocados em diferentes posições no campo cirúrgico para for- necer múltiplas vistas. O módulo de imageamento 138 pode ser con- figurado para comutar entre os dispositivos de imageamento para fornecer uma vista ideal. Em vários aspectos, o módulo de imagea- mento 138 pode ser configurado para integrar as imagens dos dife- rentes dispositivos de imageamento.
[00189] Vários processadores de imagens e dispositivos de image- amento adequados para uso com a presente divulgação são descritos na patente US n° 7.995.045 intitulada COMBINED SBI AND CON- VENTIONAL IMAGE PROCESSOR, concedida em 9 de agosto de 2011 que está aqui incorporado a título de referência em sua totalida- de. Além disso, a patente US n° 7.982.776, intitulada SBI MOTION ARTIFACT REMOVAL APPARATUS AND METHOD, concedida em 19 de julho de 2011, que está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade, descreve vários sistemas para remover artefatos de movimento dos dados de imagem. Tais sistemas podem ser integra- dos com o módulo de imageamento 138. Além desses, a publicação do pedido de patente US n° 2011/0306840, intitulada CONTROLLA- BLE MAGNETIC SOURCE TO FIXTURE INTRACORPOREAL APPA- RATUS, publicada em 15 de dezembro de 2011, e a publicação do pedido de patente US n° 2014/0243597, intitulada SYSTEM FOR PERFORMING A MINIMALLY INVASIVE SURGICAL PROCEDURE,
publicada em 28 de agosto de 2014, cujas divulgações estão aqui in- corporadas a título de referência, em suas totalidades.
[00190] A Figura 8 ilustra uma rede de dados cirúrgicos 201 que compreende um hub de comunicação modular 203 configurado para conectar dispositivos modulares localizados em uma ou mais salas ci- rúrgicas de uma instalação de serviços de saúde, ou qualquer ambiente em uma instalação de serviços públicos especialmente equipada para operações cirúrgicas, a um sistema baseado em nuvem (por exemplo, a nuvem 204 que pode incluir um servidor remoto 213 acoplado a um dis- positivo de armazenamento 205). Em um aspecto, o hub de comunica- ção modular 203 compreende um hub de rede 207 e/ou uma chave de rede 209 em comunicação com um roteador de rede. O hub de comuni- cação modular 203 também pode ser acoplado a um sistema de com- putador local 210 para fornecer processamento de computador local e manipulação de dados. A rede de dados cirúrgicos 201 pode ser confi- gurada como uma rede passiva, inteligente, ou de comutação. Uma re- de de dados cirúrgicos passiva serve como um conduto para os dados, permitindo que os dados sejam transmitidos de um dispositivo (ou seg- mento) para um outro e para os recursos de computação em nuvem. Uma rede de dados cirúrgico inteligente inclui recursos para permitir que o tráfego passe através da rede de dados cirúrgicos a serem moni- torados e para configurar cada porta no hub de rede 207 ou chave de rede 209. Uma rede de dados cirúrgicos inteligente pode ser chamada de um hub ou chave controlável. Um hub de chaveamento lê o endere- ço de destino de cada pacote e então encaminha o pacote para a porta correta.
[00191] Os dispositivos modulares 1a a 1n localizados na sala de operação podem ser acoplados ao centro de comunicação modular 203. O controlador central da rede 207 e/ou a chave de rede 209 podem ser acoplados a um roteador de rede 211 para conectar os dispositivos 1a a
1n à nuvem 204 ou ao sistema de computador local 210. Os dados asso- ciados aos dispositivos 1a a 1n podem ser transferidos para computado- res baseados em nuvem através do roteador para processamento e ma- nipulação remota dos dados. Os dados associados aos dispositivos 1a a 1n podem também ser transferidos para o sistema de computador local 210 para processamento e manipulação dos dados locais. Os dispositi- vos modulares 2a a 2m situados na mesma sala de operação também podem ser acoplados a uma chave de rede 209. A chave de rede 209 pode ser acoplada ao hub de rede 207 e/ou ao roteador de rede 211 pa- ra conectar os dispositivos 2a a 2m à nuvem 204. Os dados associados aos dispositivos 2a a 2n podem ser transferidos para a nuvem 204 atra- vés do roteador de rede 211 para o processamento e manipulação dos dados. Os dados associados aos dispositivos 2a a 2m podem também ser transferidos para o sistema de computador local 210 para processa- mento e manipulação dos dados locais.
[00192] Será entendido que a rede de dados cirúrgicos 201 pode ser expandida pela interconexão dos múltiplos hubs de rede 207 e/ou das múltiplas chaves de rede 209 com múltiplos roteadores de rede 211. O centro de comunicação modular 203 pode estar contido em uma torre de controle modular configurada para receber múltiplos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m. O sistema de computador local 210 também pode estar con- tido em uma torre de controle modular. O centro de comunicação modu- lar 203 é conectado a uma tela 212 para exibir as imagens obtidas por alguns dos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m, por exemplo, durante os proce- dimentos cirúrgicos. Em vários aspectos, os dispositivos 1a a 1n/2a a 2m podem incluir, por exemplo, vários módulos, como um módulo de image- amento 138 acoplado a um endoscópio, um módulo gerador 140 acopla- do a um dispositivo cirúrgico com base em energia, um módulo de eva- cuação de fumaça 126, um módulo de sucção/irrigação 128, um módulo de comunicação 130, um módulo de processador 132, uma matriz de armazenamento 134, um dispositivo cirúrgico acoplado a uma tela e/ou um módulo de sensor sem contato, entre outros dispositivos modulares que podem ser conectados ao centro de comunicação modular 203 da rede de dados cirúrgicos 201.
[00193] Em um aspecto, a rede de dados cirúrgicos 201 pode com- preender uma combinação de controlador(es) de rede, chave(s) de rede e roteador(es) de rede que conecta(m) os dispositivos 1a a 1n/2a a 2m à nuvem. Qualquer um dos ou todos os dispositivos 1a a 1n/2a a 2m acoplados ao controlador central da rede podem coletar dados em tempo real e transferir os dados para computadores em nuvem para fins de processamento e manipulação dos dados. Será entendido que a computação em nuvem depende do compartilhamento dos recursos de computação em vez de ter servidores locais ou dispositivos pesso- ais para lidar com aplicações de software. A palavra "nuvem" pode ser usada como uma metáfora para "a Internet", embora o termo não seja limitado como tal. Consequentemente, o termo "computação na nu- vem" pode ser usado aqui para se referir a "um tipo de computação baseada na Internet", em que diferentes serviços — como servidores, armazenamento, e aplicativos — são aplicados ao hub de comunica- ção modular 203 e/ou ao sistema de computador 210 localizados na sala cirúrgica (por exemplo, um sala ou espaço fixo, móvel, temporá- rio, ou campo de operação) e aos dispositivos conectados ao hub de comunicação modular 203 e/ou ao sistema de computador 210 através da Internet. A infraestrutura de nuvem pode ser mantida por um forne- cedor de serviços em nuvem. Neste contexto, o fornecedor de serviços em nuvem pode ser a entidade que coordena o uso e controle dos dis- positivos 1a a 1n/2a a 2m localizados em uma ou mais salas de ope- ração. Os serviços de computação em nuvem podem realizar um grande número de cálculos com base nos dados coletados por instru- mentos cirúrgicos inteligentes, robôs, e outros dispositivos computado-
rizados localizados na sala de operação. O hardware do hub permite que múltiplos dispositivos ou conexões sejam conectados a um com- putador que se comunica com os recursos de computação e armaze- namento em nuvem.
[00194] Através da aplicação de técnicas de processamento de da- dos de computador em nuvem nos dados coletados pelos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m, a rede de dados cirúrgicos fornece melhores resulta- dos cirúrgicos, custos reduzidos e melhor satisfação do paciente. Ao menos alguns dos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m podem ser usados para visualizar os estados do tecido para avaliar a ocorrência de vazamentos ou perfusão de tecido vedado após um procedimento de vedação e cor- te do tecido. Ao menos alguns dos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m podem ser usados para identificar a patologia, como os efeitos de doenças, usando computação baseada em nuvem para examinar dados, incluin- do imagens de amostras de tecido corporal para fins de diagnóstico. Isso inclui confirmação da localização e margem do tecido e fenótipos. Ao menos alguns dos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m podem ser usados para identificar estruturas anatômicas do corpo com o uso de uma vari- edade de sensores integrados com dispositivos e técnicas de imagea- mento, como a sobreposição de imagens capturadas por múltiplos dis- positivos de imageamento. Os dados coletados pelos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m, incluindo os dados de imagem, podem ser transferidos para a nuvem 204 ou o sistema de computador local 210 ou ambos para pro- cessamento e manipulação de dados, incluindo o processamento e ma- nipulação de imagem. Os dados podem ser analisados para melhorar os resultados do procedimento cirúrgico por determinação de se trata- mento adicional, como aplicação de intervenção endoscópica, tecnolo- gias emergentes, uma radiação direcionada, intervenção direcionada, robóticas precisas a sítios e condições específicas de tecido, podem ser seguidas. Essa análise de dados pode usar adicionalmente processa-
mento analítico dos resultados, e com o uso de abordagens padroniza- das podem fornecer retroinformação padronizado benéfico tanto para confirmar tratamentos cirúrgicos e o comportamento do cirurgião ou su- gerir modificações aos tratamentos cirúrgicos e o comportamento do cirurgião.
[00195] Em uma implementação, os dispositivos da sala de opera- ção 1a a 1n podem ser conectados ao centro de comunicação modu- lar 203 através de um canal com fio ou um canal sem fio, dependen- do da configuração dos dispositivos 1a a 1n em um controlador cen- tral de rede. O hub de rede 207 pode ser implementado, em um as- pecto, como um dispositivo de transmissão de rede local que atua sobre a camada física do modelo OSI ("open system interconnection", interconexão de sistemas abertos). O controlador central de rede for- nece conectividade aos dispositivos 1a a 1n localizados na mesma rede da sala de operação. O controlador central de rede 207 coleta dados sob a forma de pacotes e os envia para o roteador em modo half-duplex. O hub de rede 207 não armazena qualquer controle de acesso de mídia/protocolo da Internet (MAC/IP) para transferir os da- dos do dispositivo. Apenas um dos dispositivos 1a a 1n por vez pode enviar dados através do controlador central de rede 207. O hub de rede 207 não tem tabelas de roteamento ou inteligência acerca de onde enviar informações e transmite todos os dados da rede através de cada conexão e a um servidor remoto 213 (Figura 9) na nuvem
204. O hub de rede 207 pode detectar erros básicos de rede, como colisões, mas ter todas (admitir que) as informações transmitidas pa- ra múltiplas portas de entrada pode ser um risco de segurança e pro- vocar estrangulamentos.
[00196] Em uma outra implementação, os dispositivos de sala de operação 2a a 2m podem ser conectados a uma chave de rede 209 através de um canal com ou sem fio. A chave de rede 209 funciona na camada de conexão de dados do modelo OSI. A chave de rede 209 é um dispositivo multicast para conectar os dispositivos 2a a 2m locali- zados no mesmo centro de operação à rede. A chave de rede 209 en- via dados sob a forma de quadros para o roteador de rede 211 e fun- ciona em modo duplex completo. Múltiplos dispositivos 2a a 2m podem enviar dados ao mesmo tempo através da chave de rede 209. A chave de rede 209 armazena e usa endereços MAC dos dispositivos 2a a 2m para transferir dados.
[00197] O hub de rede 207 e/ou a chave de rede 209 são acoplados ao roteador de rede 211 para uma conexão com a nuvem 204. O rotea- dor de rede 211 funciona na camada de rede do modelo OSI. O rotea- dor de rede 211 cria uma rota para transmitir pacotes de dados recebi- dos do controlador central de rede 207 e/ou da chave de rede 211 para um computador com recursos em nuvem para futuro processamento e manipulação dos dados coletados por qualquer um dentre ou todos os dispositivos 1a a 1n/2a a 2m. O roteador de rede 211 pode ser usado para conectar duas ou mais redes diferentes situadas em locais diferen- tes, como, por exemplo, diferentes salas de operação da mesma insta- lação de serviços de saúde ou diferentes redes localizadas em diferen- tes salas de operação das diferentes instalações de serviços de saúde. O roteador de rede 211 envia dados sob a forma de pacotes para a nu- vem 204 e funciona em modo duplex completo. Múltiplos dispositivos podem enviar dados ao mesmo tempo. O roteador de rede 211 usa en- dereços IP para transferir dados.
[00198] Em um exemplo, o hub de rede 207 pode ser implementado como um hub USB, o que permite que múltiplos dispositivos USB sejam conectados a um computador hospedeiro. O hub USB pode expandir uma única porta USB em vários níveis de modo que há mais portas dis- poníveis para conectar os dispositivos ao computador hospedeiro do sis- tema. O hub de rede 207 pode incluir recursos com fio ou sem fio para receber informações sobre um canal com fio ou um canal sem fio. Em um aspecto, um protocolo de comunicação de rádio sem fio, de banda larga e de curto alcance USB sem fio pode ser usado para comunicação entre os dispositivos 1a a 1n e os dispositivos 2a a 2m situados na sala de operação.
[00199] Em outros exemplos, os dispositivos da sala de operação 1a a 1n/2a a 2m podem se comunicar com o centro de comunicação modular 203 através de tecnologia Bluetooth sem fio padrão para tro- ca de dados ao longo de curtas distâncias (com o uso de ondas de rádio UHF de comprimento de onda curto na banda ISM de 2,4 a 2,485 GHz) de dispositivos fixos e móveis e construir redes de área pessoal (PANs, "personal area networks"). Em outros aspectos, os dispositivos da sala de operação 1a a 1n/2a a 2m podem se comuni- car com o centro de comunicação modular 203 através de vários pa- drões ou protocolos de comunicação sem fio e com fio, incluindo, mas não se limitando a, Wi-Fi (família IEEE 802.11), WiMAX (família IEEE 802.16), IEEE 802.20, evolução de longo prazo (LTE, "long- term evolution"), e Ev-DO, HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE, GSM, GPRS, CDMA, TDMA, DECT e derivados de Ethernet dos mesmos, bem como quaisquer outros protocolos sem fio e com fio que são de- signados como 3G, 4G, 5G e outros. O módulo de computação pode incluir uma pluralidade de módulos de comunicação. Por exemplo, um primeiro módulo de comunicação pode ser dedicado a comunica- ções sem fio de curto alcance como Wi-Fi e Bluetooth, e um segundo módulo de comunicação pode ser dedicado a comunicações sem fio de alcance mais longo como GPS, EDGE, GPRS, CDMA, WiMAX, LTE, Ev-DO e outros.
[00200] O centro de comunicação modular 203 pode servir como uma conexão central para um ou todos os dispositivos de sala de ope- ração 1a a 1n/2a a 2m e lida com um tipo de dados conhecido como quadros. Os quadros transportam os dados gerados pelos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m. Quando um quadro é recebido pelo hub de comunica- ção modular 203, ele é amplificado e transmitido para o roteador de re- de 211, que transfere os dados para os recursos de computação em nuvem com o uso de uma série de padrões ou protocolos de comunica- ção sem fio ou com fio, conforme descrito na presente invenção.
[00201] O hub de comunicação modular 203 pode ser usado como um dispositivo independente ou ser conectado a hubs de rede com- patíveis e chaves de rede para formar uma rede maior. O centro de comunicação modular 203 é, em geral, fácil de instalar, configurar e manter, fazendo dele uma boa opção para a rede dos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m da sala de operação.
[00202] A Figura 9 ilustra um sistema cirúrgico interativo, implemen- tado por computador 200. O sistema cirúrgico interativo implementado por computador 200 é similar em muitos aspectos ao sistema cirúrgico interativo, implementado por computador 100. Por exemplo, o sistema cirúrgico, interativo, implementado por computador 200 inclui um ou mais sistemas cirúrgicos 202, que são similares em muitos aspectos aos sistemas cirúrgicos 102. Cada sistema cirúrgico 202 inclui ao me- nos um hub cirúrgico 206 em comunicação com uma nuvem 204 que pode incluir um servidor remoto 213. Em um aspecto, o sistema cirúr- gico interativo implementado por computador 200 compreende uma torre de controle modular 236 conectada a múltiplos dispositivos de sala de operação como, por exemplo, instrumentos cirúrgicos inteli- gentes, robôs e outros dispositivos computadorizados localizados na sala de operações. Conforme mostrado na Figura 10, a torre de con- trole modular 236 compreende um hub de comunicação modular 203 acoplado a um sistema de computador 210. Conforme ilustrado no exemplo da Figura 9, a torre de controle modular 236 é acoplada a um módulo de imageamento 238 que é acoplado a um endoscópio 239,
um módulo gerador 240 que é acoplado a um dispositivo de energia 241, um módulo de evacuação de fumaça 226, um módulo de suc- ção/irrigação 228, um módulo de comunicação 230, um módulo de processador 232, uma matriz de armazenamento 234, um dispositi- vo/instrumento inteligente 235 opcionalmente acoplado a uma tela 237, e um módulo de sensor sem contato 242. Os dispositivos da sala de operação estão acoplados aos recursos de computação em nuvem e ao armazenamento de dados através da torre de controle modular
236. O hub robô 222 também pode ser conectado à torre de controle modular 236 e aos recursos de computação em nuvem. Os dispositi- vos/Instrumentos 235, sistemas de visualização 208, entre outros, po- dem ser acoplados à torre de controle modular 236 por meio de pa- drões ou protocoles de comunicação com fio ou sem fio, conforme descrito na presente invenção. A torre de controle modular 236 pode ser acoplada a uma tela do hub 215 (por exemplo, monitor, tela) para exibir e sobrepor imagens recebidas do módulo de imageamento, tela do dispositivo/instrumento e/ou outros sistemas de visualização 208. A tela do hub também pode exibir os dados recebidos dos dispositivos conectados à torre de controle modular em conjunto com imagens e imagens sobrepostas.
[00203] A Figura 10 ilustra um hub cirúrgico 206 que compreende uma pluralidade de módulos acoplados à torre de controle modular
236. A torre de controle modular 236 compreende um hub de comu- nicação modular 203, por exemplo, um dispositivo de conectividade de rede, e um sistema de computador 210 para fornecer processa- mento, visualização, e da imageamento locais, por exemplo. Confor- me mostrado na Figura 10, o hub de comunicação modular 203 pode ser conectado em uma configuração em camadas para expandir o número de módulos (por exemplo, dispositivos) que podem ser co- nectados ao hub de comunicação modular 203 e transferir dados as-
sociados com os módulos ao sistema de computador 210, recursos de computação em nuvem, ou ambos. Conforme mostrado na Figura 10, cada um dos hubs/chaves de rede no hub de comunicação modu- lar 203 inclui três portas a jusante e uma porta a montante. O hub/chave de rede a montante é conectado a um processador para fornecer uma conexão de comunicação com a recursos de computa- ção em nuvem e uma tela local 217. A comunicação com a nuvem 204 pode ser feita através de um canal de comunicação com fio ou sem fio.
[00204] O hub cirúrgico 206 usa um módulo de sensor sem contato 242 para medir as dimensões da sala de operação e gerar um mapa da sala cirúrgica com o uso de dispositivos de medição sem contato do tipo laser ou ultrassônico. Um módulo de sensor sem contato baseado em ultrassom escaneia a sala de operação mediante a transmissão de uma explosão de ultrassom e recebimento do eco quando esta salta fora do perímetro das paredes de uma sala de operação, conforme descrito sob o título Surgical Hub Spatial Awareness Within an Operating Room" no pedido de patente provisório US n° de série 62/611.341, intitulado INTE- RACTIVE SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro 2017, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade, no qual o módulo de sensor é configurado para determinar o tamanho da sala de operação e ajustar os limites da distância de emparelhamento com Bluetooth. Um módulo de sensor sem contato baseado em laser es- caneia a sala de operação transmitindo pulsos de luz laser, recebendo pulsos de luz laser que saltam das paredes do perímetro da sala de ope- ração, e comparando a fase do pulso transmitido ao pulso recebido para determinar o tamanho da sala de operação e para ajustar os limites de distância de emparelhamento com Bluetooth, por exemplo.
[00205] O sistema de computador 210 compreende um processador 244 e uma interface de rede 245. O processador 244 é acoplado a um módulo de comunicação 247, armazenamento 248, memória 249, memó- ria não volátil 250 e interface de entrada/saída 251 através de um barra- mento de sistema. O barramento do sistema pode ser qualquer um dos vários tipos de estrutura(s) de barramento, incluindo o barramento de memória ou controlador de memória, um barramento periférico ou bar- ramento externo, e/ou barramento local que usa qualquer variedade de arquiteturas de barramento disponíveis incluindo, mas não se limitando a, barramento de 9 bits, arquitetura de padrão industrial (ISA), arquitetura de microcanais (MSA), ISA estendida (EISA), Eletrônica de drives inteli- gentes (IDE), barramento local VESA (VLB), Interconexão de componen- tes periféricos (PCI), USB, porta gráfica acelerada (AGP), barramento de PCMCIA (Associação internacional de cartões de memória para compu- tadores pessoais, "Personal Computer Memory Card International Asso- ciation"), interface de sistemas para pequenos computadores (SCSI), ou qualquer outro barramento proprietário.
[00206] O processador 244 pode ser qualquer processador de núcleo único ou de múltiplos núcleos, como aqueles conhecidos sob o nome comercial de ARM Cortex disponível junto à Texas Instruments. Em um aspecto, o processador pode ser um processador Core Cortex-M4F LM4F230H5QR ARM, disponível junto à Texas Instruments, por exem- plo, 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 de 32 KB (SRAM), uma memória só de leitura interna (ROM) carregada com o programa StellarisWare®, memória só de leitura programável e apagável eletrica- mente (EEPROM) de 2 KB, um ou mais módulos de modulação por lar- gura de pulso (PWM), uma ou mais análogos de entradas de codificador de quadratura (QEI), um ou mais conversores analógico para digital (ADC) de 12 bits com 12 canais de entrada analógica, detalhes dos quais estão disponíveis para a folha de dados do produto.
[00207] Em um aspecto, o processador 244 pode compreender um controlador de segurança que compreende duas famílias com base em controlador, como TMS570 e RM4x, conhecidas sob o nome comercial de Hercules ARM Cortex R4, também pela Texas Instruments. O contro- lador de segurança pode ser configurado especificamente para as apli- cações críticas de segurança IEC 61508 e ISO 26262, dentre outras, pa- ra fornecer recursos avançados de segurança integrada enquanto forne- ce desempenho, conectividade e opções de memória escalonáveis.
[00208] A memória de sistema inclui memória volátil e memória não volátil. O sistema básico de entrada/saída (BIOS), contendo as rotinas básicas para transferir informações entre elementos dentro do sistema de computador, como durante a partida, é armazenado em memória não volátil. Por exemplo, a memória não volátil pode incluir ROM, ROM programável (PROM), ROM eletricamente programável (EPROM), EEPROM ou memória flash. A memória volátil inclui me- mória de acesso aleatório (RAM), que atua como memória cache ex- terna. Além disso, a RAM está disponível em muitas formas como SRAM, RAM dinâmica (DRAM), DRAM síncrona (SDRAM), SDRAM taxa de dados dobrada (DDR SDRAM), SDRAM aperfeiçoada (ES- DRAM), Synchlink DRAM (SLDRAM), e RAM direta Rambus RAM (DRRAM).
[00209] O sistema de computador 210 inclui também mídia de ar- mazenamento de computador removível/não removível, volátil/não volátil, como, por exemplo, armazenamento de disco. O armazena- mento de disco inclui, mas não se limita a, dispositivos como uma unidade de disco magnético, unidade de disco flexível, acionador de fita, acionador Jaz, acionador Zip, acionador LS-60, cartão de memó- ria flash ou memória stick (pen-drive). Além disso, o disco de arma- zenamento pode incluir mídias de armazenamento separadamente ou em combinação com outras mídias de armazenamento incluindo, mas sem se limitar, a uma unidade de disco óptico como um dispositivo ROM de disco compacto (CD-ROM) unidade de disco compacto gra- vável (CD-R Drive), unidade de disco compacto regravável (CD-RW drive) ou uma unidade ROM de disco digital versátil (DVD-ROM). Pa- ra facilitar a conexão dos dispositivos de armazenamento de disco com o barramento de sistema, uma interface removível ou não remo- vível pode ser usada.
[00210] É para ser entendido que o sistema de computador 210 inclui um software que age como intermediário entre os usuários e os recursos básicos do computador descritos em um ambiente operaci- onal adequado. Tal software inclui um sistema operacional. O sistema operacional, que pode ser armazenado no armazenamento de disco, atua para controlar e alocar recursos do sistema de computador. As aplicações de sistemas se beneficiam dos recursos de gerenciamento pelo sistema operacional através de módulos de programa e ´dados de programa armazenadas na memória do sistema ou no disco de armazenamento. É para ser entendido que vários componentes des- critos na presente invenção podem ser implementados com vários sistemas operacionais ou combinações de sistemas operacionais.
[00211] Um usuário insere comandos ou informações no sistema de computador 210 através do(s) dispositivo(s) de entrada acopla- do(s) à interface I/O 251. Os dispositivos de entrada incluem, mas não se limitam a, um dispositivo apontador como um mouse, track- ball, stylus, touchpad, teclado, microfone, joystick, bloco de jogo, pla- ca de satélite, escâner, cartão sintonizador de TV, câmera digital, câmera de vídeo digital, câmera de web, e similares. Esses e outros dispositivos de entrada se conectam ao processador através do bar- ramento de sistema através da(s) porta(s) de interface. As portas de interface incluem, por exemplo, uma porta em série, uma porta para-
lela, uma porta de jogo e um USB. Os dispositivos de saída usam al- guns dos mesmos tipos de portas que os dispositivos de entrada. Dessa forma, por exemplo, uma porta USB pode ser usada para for- necer entrada ao sistema de computador e para fornecer informações do sistema de computador para um dispositivo de saída. Um adapta- dor de saída é fornecido para ilustrar que existem alguns dispositivos de saída como monitores, telas, alto-falantes, e impressoras, entre outros dispositivos de saída, que precisam de adaptadores especiais. Os adaptadores de saída incluem, a título de Ilustração e não de limi- tação, cartões de vídeo e som que fornecem um meio de conexão entre o dispositivo de saída e o barramento de sistema. Deve ser ob- servado que outros dispositivos e/ou sistemas de dispositivos, como computadores remotos, fornecem capacidades de entrada e de saí- da.
[00212] O sistema de computador 210 pode operar em um ambiente em rede com o uso de conexões lógicas com um ou mais computadores remotos, como os computadores em nuvem, ou os computadores locais. Os computadores remotos em nuvem podem ser um computador pesso- al, servidor, roteador, computador pessoal de rede, estação de trabalho, aparelho baseado em microprocessador, dispositivo de pares, ou outro nó de rede comum, e similares, e tipicamente incluem muitos ou todos os elementos descritos em relação ao sistema de computador. Para fins de brevidade, apenas um dispositivo de armazenamento de memória é ilus- trado com o computador remoto. Os computadores remotos são logica- mente conectados ao sistema de computador através de uma interface de rede e então fisicamente conectados através de uma conexão de co- municação. A interface de rede abrange redes de comunicação como redes de áreas locais (LANs) e redes de áreas amplas (WANs). As tec- nologias LAN incluem interface de dados distribuídos por fibra (FDDI), interface de dados distribuídos por cobre (CDDI), Ethernet/IEEE 802,3,
anel de Token/IEEE 802,5 e similares. As tecnologias WAN incluem, mas não se limitam a, links de ponto a ponto, redes de comutação de circuito como redes digitais de serviços integrados (ISDN) e variações nos mes- mos, redes de comutação de pacotes e linhas digitas de assinante (DSL).
[00213] Em vários aspectos, o sistema de computador 210 da Figura 10, o módulo de imageamento 238 e/ou sistema de visualização 208, e/ou o módulo de processador 232 das Figuras 9 a 10, pode compreen- der um processador de imagem, motor de processamento de imagem, processador de mídia ou qualquer processador de sinal digital (DSP) especializado usado para o processamento de imagens digitais. O pro- cessador de imagem pode usar computação paralela com tecnologias de instrução única de múltiplos dados (SIMD) ou de múltiplas instruções de múltiplos dados (MIMD) para aumentar a velocidade e a eficiência. O motor de processamento de imagem digital pode executar uma série de tarefas. O processador de imagem pode ser um sistema em um circuito integrado (SoC) com arquitetura de processador de múltiplos núcleos.
[00214] As conexões de comunicação referem-se ao hardwa- re/software usado para conectar a interface de rede ao barramento. Embora a conexão de comunicação seja mostrada para clareza ilus- trativa dentro do sistema de computador, ela também pode ser exter- na ao sistema de computador 210. O hardware/software necessário para a ligação à interface de rede inclui, apenas para fins ilustrativos, tecnologias internas e externas como modems, incluindo modems de série de telefone regulares, modems de cabo e modems DSL, adap- tadores de ISDN e cartões Ethernet.
[00215] A Figura 11 ilustra um diagrama de blocos funcionais de um aspecto de um dispositivo de hub de rede USB 300, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação. No aspecto ilustrado, o dis- positivo de hub de rede USB 300 usa um hub de circuito integrado TUSB2036 disponível junto à Texas Instrumentos. O hub de rede USB
300 é um dispositivo CMOS que fornece uma porta de transceptor USB a montante 302 e até três portas de transceptor USB a jusante 304, 306, 308 em conformidade com a especificação USB 2,0. A porta de transceptor USB a montante 302 é uma porta-raiz de dados diferenciais que compreende uma entrada de dados diferenciais "menos" (DM0) emparelhada com uma entrada de dados diferenciais "mais" (DP0). As três portas do transceptor USB a jusante 304, 306, 308 são portas de dados diferenciais, sendo que cada porta inclui saídas de dados dife- renciais "mais" (DP1–DP3) emparelhadas com saídas de dados dife- renciais "menos" (DM1–DM3).
[00216] O dispositivo de hub de rede USB 300 é implementado com uma máquina de estado digital em vez de um microcontrolador, e nenhuma programação de firmware é necessária. Os transceptores USB totalmente compatíveis são integrados no circuito para a porta do transceptor USB a montante 302 e todas as portas de transceptor USB a jusante 304, 306, 308. As portas de transceptor USB a jusante 304, 306, 308 suportam tanto os dispositivos de velocidade total co- mo de baixa velocidade configurando automaticamente a taxa de var- redura de acordo com a velocidade do dispositivo fixado às portas. O dispositivo de hub de rede USB 300 pode ser configurado em modo alimentado por barramento ou autoalimentado e inclui uma lógica de energia central 312 para gerenciar a potência.
[00217] O dispositivo de controlador central de rede USB 300 inclui um motor de interface em série 310 (SIE). O SIE 310 é a extremidade frontal do hardware do hub de rede USB 300 e lida com a maior parte do protocolo descrito no capítulo 8 da especificação USB. O SIE 310 tipicamente compreende a sinalização até o nível da transação. As fun- ções que ele maneja poderiam incluir: reconhecimento de pacote, se- quenciamento de transação, SOP, EOP, RESET, e RESUME a detec- ção/geração de sinais, separação de relógio/dados, codifica-
ção/descodificação de dados não retorno a zero invertido (NRZI), gera- ção e verificação de CRC (token e dados), geração e verifica- ção/descodificação de pacote ID (PID), e/ou conversão série- paralelo/paralelo-série. O SIE 310 recebe uma entrada de relógio 314 e é acoplado a um circuito lógico suspender/retomar e temporizador de quadro 316 e um circuito de repetição do controlador central 318 para controlar a comunicação entre a porta do transceptor USB a montante 302 e as portas do transceptor USB a jusante 304, 306, 308 através dos circuitos lógicos das portas 320, 322, 324. O SIE 310 é acoplado a um decodificador de comando 326 através da interface lógica para controlar os comandos de uma EEPROM em série através de uma interface de EEPROM em série 330.
[00218] Em vários aspectos, o hub de rede USB 300 pode conectar 127 as funções configuradas em até seis camadas (níveis) lógicas a um único computador. Além disso, o hub de rede USB 300 pode conectar todos os periféricos com o uso de um cabo de quatro fios padronizado que fornece tanto comunicação como distribuição de potência. As confi- gurações de potência são modos alimentados por barramento e autoali- mentados. O hub de rede USB 300 pode ser configurado para suportar quatro modos de gerenciamento de potência: um hub alimentado por barramento, com gerenciamento de potência de porta individual ou ge- renciamento de energia de portas agrupadas, e o hub autoalimentado, com gerenciamento de energia de porta individual ou gerenciamento de energia de portas agrupadas. Em um aspecto, com o uso de um cabo USB, o hub de rede de USB 300, a porta de transceptor USB a montante 302 é plugada em um controlador de hospedeiro USB, e as portas de transceptor USB a jusante 304, 306, 308 são expostas para conectar dispositivos compatíveis de USB, e assim por diante. Hardware do instrumento cirúrgico
[00219] A Figura 12 ilustra um diagrama lógico de um módulo de um sistema de controle 470 de um instrumento ou ferramenta cirúrgi- ca, de acordo com um ou mais aspectos da presente divulgação. O sistema de controle 470 inclui um microcontrolador 461 que compre- ende um processador 462 e uma memória 468. Um ou mais dos sen- sores 472, 474, 476, por exemplo, fornecem retroinformação em tem- po real para o processador 462. Um motor 482, acionado por um aci- onador do motor 492, acopla operacionalmente um membro de des- locamento longitudinalmente móvel para acionar o elemento cortante da viga com perfil em I. Um sistema de rastreamento 480 é configu- rado para determinar a posição do membro de deslocamento longitu- dinalmente móvel. As informações de posição são fornecidas ao pro- cessador 462, que pode ser programado ou configurado para deter- minar a posição do membro de acionamento longitudinalmente mó- vel, bem como a posição de um membro de disparo, barra de disparo e um elemento cortante da viga com perfil em I. Motores adicionais podem ser fornecidos na interface do acionador de instrumento para controlar o disparo da viga com perfil em i, o deslocamento do tubo de fechamento, a rotação do eixo de acionamento e a articulação. Uma tela 473 exibe uma variedade de condições de operação dos instrumentos e pode incluir funcionalidade de tela sensível ao toque para entrada de dados. As informações exibidas na tela 473 podem ser sobrepostas com imagens capturadas através de módulos de imageamento endoscópicos.
[00220] Em um aspecto, o microcontrolador 461 pode ser qualquer processador de núcleo único ou de múltiplos núcleos, como aqueles conhecidos sob o nome comercial de ARM Cortex disponível junto à Texas Instruments. Em um aspecto, o microcontrolador principal 461 pode ser um processador LM4F230H5QR ARM Cortex-M4F, disponí- vel junto à Texas Instruments, por exemplo, que compreende uma memória integrada de memória flash de ciclo único de 256 KB, ou ou-
tra memória não volátil, até 40 MHz, um buffer de busca antecipada para otimizar o desempenho acima de 40 MHz, uma memória de acesso aleatório em série de ciclo único de 32 KB (SRAM), uma me- mória só de leitura interna (ROM) carregada com o programa Stella- risWare®, memória programável e apagável eletricamente só de leitu- ra (EEPROM) de 2 KB, um ou mais módulos de modulação por largura de pulso (PWM), uma ou mais análogos de entradas de codificador de quadratura (QEI), e/ou um ou mais conversores analógico para digital (ADC) de 12 bits com 12 canais de entrada analógica, detalhes dos quais estão disponíveis para a folha de dados do produto.
[00221] Em um aspecto, o microcontrolador 461 pode compreender um controlador de segurança que compreende duas famílias à base de controladores, como TMS570 e RM4x conhecidas sob o nome co- mercial de Hercules ARM Cortex R4, também disponíveis pela Texas Instruments. O controlador de segurança pode ser configurado especi- ficamente 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.
[00222] O microcontrolador 461 pode ser programado para realizar várias funções, como o controle preciso da velocidade e da posição dos sistemas de articulação e faca. Em um aspecto, o microcontrolador 461 inclui um processador 462 e uma memória 468. O motor elétrico 482 pode ser um motor de corrente contínua (CC) escovado com uma caixa de câmbio e conexões mecânicas com um sistema de articulação ou bisturi. Em um aspecto, um acionador de motor 492 pode ser um A3941 disponível junto à Allegro Microsystems, Inc. Outros acionadores de mo- tor podem ser prontamente substituídos para uso no sistema de rastre- amento 480 que compreende um sistema de posicionamento absoluto. Uma descrição detalhada de um sistema de posicionamento absoluto é feita na publicação de pedido de patente US n° 2017/0296213, intitulada SYSTEMS AND METHODS FOR CONTROLLING A SURGICAL STA- PLING AND CUTTING INSTRUMENT, publicada em 19 de outubro de 2017, que está aqui incorporada a título de referência em sua totalida- de.
[00223] O microcontrolador 461 pode ser programado para forne- cer controle preciso da velocidade e da posição dos membros de des- locamento e sistemas de articulação. O microcontrolador 461 pode ser configurado para computar uma resposta no software do micro- controlador 461. A resposta computada é comparada a uma resposta medida do sistema real para se obter uma resposta "observada", que é usada para as decisões reais baseadas na realimentação. A res- posta observada é um valor favorável e ajustado, que equilibra a na- tureza uniforme e contínua da resposta simulada com a resposta me- dida, o que pode detectar influências externas no sistema.
[00224] Em um aspecto, o motor 482 pode ser controlado pelo acio- nador de motor 492 e pode ser usado pelo sistema de disparo do instru- mento ou ferramenta cirúrgica. Em várias formas, o motor 482 pode ser um motor de acionamento de corrente contínua (CC) escovado, com uma velocidade de rotação máxima de aproximadamente 25.000 RPM, por exemplo. Em outras disposições, o motor 482 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 acionador de motor 492 pode compreender um acionador de ponte H que compreende tran- sístores de efeito de campo (FETs), por exemplo. O motor 482 pode ser alimentado por um conjunto de alimentação montado de modo liberável no conjunto de empunhadura ou compartimento da ferramenta para for- necer poder de controle para o instrumento ou ferramenta cirúrgica. O conjunto de alimentação pode compreender uma bateria que pode incluir várias células de bateria conectadas em série, as quais podem ser usa-
das como a fonte de energia para energizar o instrumento ou ferramenta cirúrgica. Em determinadas circunstâncias, as células de bateria do con- junto de alimentação podem ser substituíveis e/ou recarregáveis. Em ao menos um exemplo, as células de bateria podem ser baterias de íons de lítio (Li) que podem ser acopláveis e separáveis do conjunto de alimenta- ção.
[00225] O acionador de motor 492 pode ser um A3941, disponível junto à Allegro Microsystems, Inc. O acionador 492 A3941 é um con- trolador de ponte inteira para uso com transístores de efeito de cam- po de óxido de metal semicondutor (MOSFET) de potência externa, de canal N, especificamente projetados para cargas indutivas, como motores de corrente contínua escovados. O acionador 492 compre- ende um regulador de bomba de carga único que fornece acionamen- to de porta completo (>10 V) para baterias com tensão até 7 V e permite que o A3941 opere com um acionamento de porta reduzido, até 5,5 V. Um capacitor de comando de entrada pode ser usado para fornecer a tensão ultrapassante à fornecida pela bateria necessária para os MOSFETs de canal N. Uma bomba de carga interna para o acionamento do lado de cima permite a operação em corrente contí- nua (100% ciclo de trabalho). A ponte inteira pode ser acionada nos modos de queda rápida ou lenta usando diodos ou retificação sincro- nizada. No modo de queda lenta, a recirculação da corrente pode se dar por meio de FET do lado de cima ou do lado de baixo. Os FETs de energia são protegidos do efeito shoot-through por meio de resis- tores com tempo morto programável. Os diagnósticos integrados for- necem indicação de subtensão, sobretemperatura e falhas na ponte de energia, podendo ser configurado para proteger os MOSFETs de potência na maioria das condições de curto-circuito. Outros acionado- res de motor podem ser prontamente substituídos para uso no siste- ma de rastreamento 480 compreendendo um sistema de posiciona-
mento absoluto.
[00226] O sistema de rastreamento 480 compreende uma disposi- ção de circuito de acionamento de motor controlado que compreende um sensor de posição 472 de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação. O sensor de posição 472 para um sistema de po- sicionamento absoluto fornece um sinal de posição único que corres- ponde à localização de um membro de deslocamento. Em um aspecto, o membro de deslocamento representa um membro de acionamento longitudinalmente móvel que compreende uma cremalheira de dentes de acionamento para engate engrenado com uma engrenagem de aci- onamento correspondente de um conjunto redutor de engrenagem. Em outros aspectos, o membro de deslocamento representa o membro de disparo, que pode ser adaptado e configurado para incluir uma crema- lheira de dentes de acionamento. Em ainda outro aspecto, o membro de deslocamento representa uma barra de disparo ou a viga com perfil em I, cada uma das quais podendo ser adaptada e configurada para incluir uma cremalheira de dentes de acionamento. Consequentemen- te, como usado na presente invenção, o termo membro de desloca- mento é usado genericamente para se referir a qualquer membro mó- vel do instrumento cirúrgico ou ferramenta, como o membro de acio- namento, o membro de disparo, a barra de disparo, a viga com perfil em I ou qualquer elemento que possa ser deslocado. Em um aspecto, o membro de acionamento longitudinalmente móvel é acoplado ao membro de disparo, à barra de disparo e à viga com perfil em I. Con- sequentemente, o sistema de posicionamento absoluto pode, com efeito, rastrear o deslocamento linear da viga com perfil em I mediante o rastreamento do deslocamento linear do membro de acionamento longitudinalmente móvel. Em vários outros aspectos, o membro de deslocamento pode ser acoplado a qualquer sensor de posição 472 adequado para medir o deslocamento linear. Dessa forma, o membro de acionamento longitudinalmente móvel, o membro de disparo, a bar- ra de disparo ou a viga com perfil em I, ou combinações dos mesmos, podem ser acoplados a qualquer sensor de deslocamento linear ade- quado. Os sensores de deslocamento linear podem incluir sensores de deslocamento de contato ou sem contato. Sensores de deslocamento linear podem compreender transformadores lineares diferenciais variá- veis (LVDT), transdutores diferenciais de relutância variável (DVRT), um potenciômetro deslizante, um sistema de detecção magnético que compreende um magneto móvel e uma série linearmente disposta de sensores de efeito Hall, um sistema de detecção magnético que com- preende um magneto fixo e uma série de sensores de efeito Hall mó- veis, dispostos linearmente, um sistema de detecção óptico que com- preende uma fonte de luz móvel e uma série de fotodiodos ou fotode- tectores linearmente dispostos, um sistema de detecção óptico que compreende uma fonte de luz fixa e uma série móvel de fotodiodos ou fotodetectores linearmente dispostos, ou qualquer combinação dos mesmos.
[00227] O motor elétrico 482 pode incluir um eixo de acionamento giratório, que faz interface de modo operacional com um conjunto de engrenagem, que está montado em engate de acoplamento com um conjunto ou cremalheira de dentes de acionamento no membro de acionamento. Um elemento sensor pode ser operacionalmente aco- plado a um conjunto de engrenagem de modo que uma única revolu- ção do elemento sensor de posição 472 corresponda à alguma trans- lação longitudinal linear do membro de deslocamento. Uma disposi- ção de engrenagens e sensores pode ser conectada ao atuador line- ar por meio de uma disposição de cremalheira e pinhão, ou de um atuador giratório, por meio de uma roda dentada ou outra conexão. Uma fonte de energia fornece energia para o sistema de posiciona- mento absoluto e um indicador de saída pode exibir a saída do siste-
ma de posicionamento absoluto. O membro de acionamento repre- senta o membro de acionamento longitudinalmente móvel que com- preende uma cremalheira de dentes de acionamento formada na mesma para engate engrenado com uma engrenagem de acionamen- to correspondente do conjunto redutor de engrenagem. O membro de deslocamento representa o membro de disparo longitudinalmente móvel, a barra de disparo, a viga com perfil em I ou combinações dos mesmos.
[00228] Uma única revolução do elemento sensor associada ao sensor de posição 472 é equivalente a um deslocamento linear longi- tudinal d1 do membro do deslocamento, onde d1 representa a distân- cia linear longitudinal pela qual o membro de deslocamento se move do ponto "a" ao ponto "b" depois de uma única revolução do elemento sensor acoplado ao membro de deslocamento. A disposição do sen- sor pode ser conectada por meio de uma redução de engrenagem que resulta no sensor de posição 472 completando uma ou mais re- voluções para o curso completo do membro de deslocamento. O sen- sor de posição 472 pode completar múltiplas revoluções para o curso completo do membro de deslocamento.
[00229] Uma série de chaves, onde n é um número inteiro maior que um, pode ser usada sozinha ou em combinação com uma redução de engrenagem para fornecer um sinal de posição única para mais de uma revolução do sensor de posição 472. O estado das chaves é transmitido de volta ao microcontrolador 461 que aplica uma lógica para determinar um sinal de posição única correspondente ao deslocamento linear longi- tudinal d1 + d2 + … dn do membro de deslocamento. A saída do sensor de posição 472 é fornecida ao microcontrolador 461. Em várias modali- dades, o sensor de posição 472 da disposição de sensor pode compre- ender um sensor magnético, um sensor giratório analógico, como um potenciômetro, ou uma série de elementos de efeito Hall analógicos, que emitem uma combinação única de posição de sinais ou valores.
[00230] O sensor de posição 472 pode compreender qualquer núme- ro de elementos de detecção magnética, como, por exemplo, sensores magnéticos classificados de acordo com se eles medem o campo mag- nético total ou os componentes vetoriais do campo magnético. As técni- cas usadas para produzir ambos os tipos de sensores magnéticos abrangem muitos aspectos da física e da eletrônica. As tecnologias usa- das para a detecção de campo magnético incluem fluxômetro, fluxo satu- rado, bombeamento óptico, precessão nuclear, SQUID, efeito Hall, mag- netorresistência anisotrópica, magnetorresistência gigante, junções túnel magnéticas, magnetoimpedância gigante, compostos magnetostriti- vos/piesoelétricos, magnetodiodo, transístor magnético, fibra óptica, magneto-óptica e sensores magnéticos baseados em sistemas microele- tromecânicos, dentre outros.
[00231] Em um aspecto, o sensor de posição 472 para o sistema de rastreamento 480 que compreende um sistema de posicionamento abso- luto compreende um sistema de posicionamento absoluto giratório mag- nético. O sensor de posição 472 pode ser implementado como um sen- sor de posição giratório, magnético, de circuito integrado único, AS5055EQFT, disponível junto à Austria Microsystems, AG. O sensor de posição 472 fazer interface com o microcontrolador 461 para fornecer um sistema de posicionamento absoluto. O sensor de posição 472 é um componente de baixa tensão e baixa potência e inclui quatro elementos de efeito em uma área do sensor de posição 472 localizada acima de um imã. Um ADC de alta resolução e um controlador inteligente de gerenci- amento de potência são também fornecidos no circuito integrado. Um processador CORDIC (computador digital para rotação de coordenadas), também conhecido como o método dígito por dígito e algoritmo de Vol- der, é fornecido para implementar um algoritmo simples e eficiente para calcular funções hiperbólicas e trigonométricas que exigem apenas ope-
rações de adição, subtração, deslocamento de bits e tabela de pesquisa. A posição do ângulo, os bits de alarme e as informações de campo mag- nético são transmitidos através de uma interface de comunicação em série padrão, como uma interface periférica em série (SPI), para o micro- controlador 461. O sensor de posição 472 fornece 12 ou 14 bits de reso- lução. O sensor de posição 472 pode ser um circuito integrado AS5055 fornecido em uma pequena embalagem QFN de 16 pinos cuja medida corresponde a 4x4x0,85 mm.
[00232] O sistema de rastreamento 480 que compreende um siste- ma de posicionamento absoluto pode compreender e/ou ser programa- do para implementar um controlador de feedback, como um PID, feed- back de estado, e controlador adaptável. Uma fonte de alimentação converte o sinal do controlador de feedback em uma entrada física para o sistema, nesse caso a tensão. Outros exemplos incluem uma PWM de tensão, corrente e força. Outros sensores podem ser providenciados a fim de medir os parâmetros do sistema físico além da posição medida pelo sensor de posição 472. Em alguns aspectos, os outros sensores podem incluir disposições de sensor conforme aquelas descritas na pa- tente US n° 9.345.481 intitulada STAPLE CARTRIDGE TISSUE THI- CKNESS SENSOR SYSTEM, concedida em 24 de maio de 2016, que está incorporada por referência em sua totalidade neste documento; a publicação do pedido de patente US n° de série 2014/0263552, intitula- do STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSOR SYSTEM, publicado em 18 de setembro de 2014, que está incorporada por refe- rência em sua totalidade neste documento; e o pedido de patente US n° de série 15/628.175, intitulado TECHNIQUES FOR ADAPTIVE CON- TROL OF MOTOR VELOCITY OF A SURGICAL STAPLING AND CU- TTING INSTRUMENT, submetido em 20 de junho de 2017, está incor- porado por referência em sua totalidade neste documento. Em um sis- tema de processamento de sinal digital, um sistema de posicionamento absoluto é acoplado a um sistema de captura de dados digitais onde a saída do sistema de posicionamento absoluto terá uma resolução e fre- quência de amostragem finitas. O sistema de posicionamento absoluto pode compreender um circuito de comparação e combinação para combinar uma resposta computada com uma resposta medida através do uso de algoritmos, como uma média ponderada e um laço de contro- le teórico, que acionam a resposta calculada em direção à resposta medida. A resposta computada do sistema físico considera as proprie- dades, como massa, inércia, atrito viscoso, resistência à indutância, etc., para prever quais serão os estados e saídas do sistema físico, sa- bendo-se a entrada.
[00233] O sistema de posicionamento absoluto fornece um posicio- namento absoluto do membro deslocado sobre a ativação do instru- mento sem que seja preciso recolher ou avançar o membro de acio- namento longitudinalmente móvel para a posição de reinício (zero ou inicial), como pode ser requerido pelos codificadores convencionais giratórios que meramente contam o número de passos progressivos ou regressivos que o motor 482 percorreu para inferir a posição de um atuador dispositivo, barra de acionamento, bisturi, e congêneres.
[00234] Um sensor 474, como, por exemplo, um medidor de esforço ou um medidor de microesforço, está configurado para medir um ou mais parâmetros do atuador de extremidade, como, por exemplo, a amplitude do esforço exercido sobre a bigorna durante uma operação de preensão, que pode ser indicativa em relação à compressão do te- cido. O esforço medido é convertido em um sinal digital e fornecido ao processador 462. Alternativamente, ou em adição ao sensor 474, um sensor 476, como, por exemplo, um sensor de carga, pode medir a força de fechamento aplicada pelo sistema de acionamento de fecha- mento à bigorna. O sensor 476, como, por exemplo, um sensor de carga, pode medir a força de disparo aplicada a uma viga com perfil em I em um curso de disparo do instrumento cirúrgico ou ferramenta. A viga com perfil em i é configurada para engatar um deslizador em cunha, que é configurado para mover para cima os acionadores de grampos para forçar os grampos a se deformarem em contato com uma bigorna. A viga com perfil em i inclui um gume cortante afiado que pode ser utilizado para separar tecido, à medida que a viga com perfil em i é avançada distalmente pela barra de disparo. Alternativamente, um sensor de corrente 478 pode ser utilizado para medir a corrente drenada pelo motor 482. A força necessária para avançar o membro de disparo pode corresponder à corrente drenada pelo motor 482, por exemplo. A força medida é convertida em um sinal digital e fornecida ao processador 462.
[00235] Em uma forma, um sensor medidor de esforço 474 pode ser usado para medir a força aplicada ao tecido pelo atuador de ex- tremidade. Um medidor de esforço pode ser acoplado ao atuador de extremidade para medir a força aplicada ao tecido que está sendo tra- tado pelo atuador de extremidade. Um sistema para medir forças apli- cadas ao tecido preso pelo atuador de extremidade compreende um sensor medidor de esforço 474, como, por exemplo, um medidor de microesforço, que é configurado para medir um ou mais parâmetros do atuador de extremidade, por exemplo. Em um aspecto, o sensor de medidor de esforço 474 pode medir a amplitude ou a magnitude da tensão mecânica exercida sobre um membro de garra de um atuador de extremidade durante uma operação de preensão, que pode ser in- dicativa da compressão do tecido. O esforço medido é convertido em um sinal digital e fornecido ao processador 462 de um microcontrola- dor 461. Um sensor de carga 476 pode medir a força usada para ope- rar o elemento de faca, por exemplo, para cortar o tecido capturado entre a bigorna e o cartucho de grampos. Um sensor de campo mag- nético pode ser usado para medir a espessura do tecido capturado. A medição do sensor de campo magnético também pode ser convertida em um sinal digital e fornecida ao processador 462.
[00236] As medições da compressão do tecido, da espessura do teci- do e/ou da força necessária para fechar o atuador de extremidade no te- cido, conforme respectivamente medido pelos sensores 474, 476, podem ser usadas pelo microcontrolador 461 para caracterizar a posição seleci- onada do membro de disparo e/ou o valor correspondente da velocidade do membro de disparo. Em um caso, uma memória 468 pode armazenar uma técnica, uma equação e/ou uma tabela de consulta que pode ser usada pelo microcontrolador 461 na avaliação.
[00237] O sistema de controle 470 do instrumento ou ferramenta ci- rúrgica também pode compreender circuitos de comunicação com fio ou sem fio para comunicação com o hub de comunicação de modular mos- trado nas Figuras 8 a 11.
[00238] A Figura 13 ilustra um circuito de controle 500 configurado para controlar aspectos do instrumento ou ferramenta cirúrgica, de acor- do com ao menos um aspecto da presente divulgação. O circuito de con- trole 500 pode ser configurado para implementar vários processos aqui descritos. O circuito de controle 500 pode compreender um microcontro- lador que compreende um ou mais processadores 502 (por exemplo, mi- croprocessador, microcontrolador) acoplado a ao menos um circuito de memória 504. O circuito de memória 504 armazena instruções executá- veis em máquina que, quando executadas pelo processador 502, fazem com que o processador 502 execute instruções de máquina para imple- mentar vários dos processos aqui descritos. O processador 502 pode ser qualquer um dentre inúmeros processadores de apenas um núcleo ou multinúcleo conhecidos na técnica. O circuito de memória 504 pode compreender mídia de armazenamento volátil e não volátil. O processa- dor 502 pode incluir uma unidade de processamento de instruções 506 e uma unidade aritmética 508. A unidade de processamento de instruções pode ser configurada para receber instruções a partir do circuito de me- mória 504 da presente divulgação.
[00239] A Figura 14 ilustra um circuito lógico combinacional 510 configurado para controlar aspectos do instrumento ou ferramenta cirúrgica, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulga- ção. O circuito lógico combinacional 510 pode ser configurado para implementar vários processos aqui descritos. O circuito lógico combi- nacional 510 pode compreender uma máquina de estado finito que compreende uma lógica combinacional 512 configurada para receber dados associados ao instrumento ou ferramenta cirúrgica em uma entrada 514, processar os dados pela lógica combinacional 512 e fornecer uma saída 516.
[00240] A Figura 15 ilustra um circuito lógico sequencial 520 configu- rado para controlar aspectos do instrumento ou ferramenta cirúrgica, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação. O circuito lógico sequencial 520 ou a lógica combinacional 522 pode ser configu- rado para implementar o processo aqui descrito. O circuito lógico se- quencial 520 pode compreender uma máquina de estados finitos. O cir- cuito lógico sequencial 520 pode compreender uma lógica combinacio- nal 522, ao menos um circuito de memória 524, um relógio 529 e, por exemplo. O ao menos um circuito de memória 524 pode armazenar um estado atual da máquina de estados finitos. Em certos casos, o circuito lógico sequencial 520 pode ser síncrono ou assíncrono. A lógica combi- nacional 522 é configurada para receber dados associados ao instru- mento ou ferramenta cirúrgica de uma entrada 526, processar os dados pela lógica combinacional 522, e fornecer uma saída 528. Em outros aspectos, o circuito pode compreender uma combinação de um proces- sador (por exemplo, processador 502, Figura 13) e uma máquina de estados finitos para implementar vários processos da presente inven- ção. Em outros aspectos, a máquina de estados finitos pode compreen-
der uma combinação de um circuito lógico combinacional (por exemplo, um circuito lógico combinacional 510, Figura 14) e do circuito lógico se- quencial 520.
[00241] A Figura 16 ilustra um instrumento ou ferramenta cirúrgica que compreende uma pluralidade de motores que podem ser ativados para executar várias funções. Em certos casos, um primeiro motor pode ser ativado para executar uma primeira função, um segundo motor pode ser ativado para executar uma segunda função, um terceiro motor pode ser ativado para executar uma terceira função, um quarto motor pode ser ativado para executar uma quarta função, e assim por diante. Em certos casos, a pluralidade de motores do instrumento cirúrgico robótico 600 pode ser individualmente ativada para causar movimentos de disparo, fechamento, e/ou articulação no atuador de extremidade. Os movimentos de disparo, fechamento e/ou articulação podem ser transmitidos ao atua- dor de extremidade através de um conjunto de eixo de acionamento, por exemplo.
[00242] Em certos casos, o sistema de instrumento ou ferramenta cirúrgica pode incluir um motor de disparo 602. O motor de disparo 602 pode ser operacionalmente acoplado a um conjunto de aciona- mento do motor de disparo 604, o qual pode ser configurado para transmitir movimentos de disparo, gerados pelo motor 602 ao atuador de extremidade, particularmente para deslocar o elemento de viga com perfil em I. Em certos casos, os movimentos de disparo gerados pelo motor 602 podem fazer com que os grampos sejam posicionados a partir do cartucho de grampos no tecido capturado pelo atuador de ex- tremidade e/ou pelo gume cortante do elemento de viga com perfil em I para ser avançado a fim de cortar o tecido capturado, por exemplo. O elemento de viga com perfil em I pode ser retraído invertendo-se a di- reção do motor 602.
[00243] Em certos casos, o instrumento ou ferramenta cirúrgica pode incluir um motor de fechamento 603. O motor de fechamento 603 pode ser operacionalmente acoplado a um conjunto de acionamento do motor de fechamento 605 que pode ser configurado para transmitir movimentos de fechamento, gerados pelo motor 603 ao atuador de extremidade, par- ticularmente para deslocar um tubo de fechamento para fechar a bigorna e comprimir o tecido entre a bigorna e o cartucho de grampos. Os movi- mentos de fechamento podem fazer com que o atuador de extremidade transicione de uma configuração aberta para uma configuração aproxi- mada para capturar o tecido, por exemplo. O atuador de extremidade pode ser transicionado para uma posição aberta invertendo-se a direção do motor 603.
[00244] Em certos casos, o instrumento ou ferramenta cirúrgica pode incluir um ou mais motores de articulação 606a, 606b, por exemplo. Os motores 606a, 606b podem ser operacionalmente aco- plados aos conjuntos de acionamento do motor de articulação 608a, 608b, que podem ser configurados para transmitir movimentos de ar- ticulação gerados pelos motores 606a, 606b ao atuador de extremi- dade. Em certos casos, os movimentos de articulação podem fazer com que o atuador de extremidade seja articulado em relação ao con- junto de eixo de acionamento, por exemplo.
[00245] Conforme descrito acima, o instrumento ou ferramenta ci- rúrgica pode incluir uma pluralidade de motores que podem ser confi- gurados para executar várias funções independentes. Em certos ca- sos, a pluralidade de motores do instrumento ou ferramenta cirúrgica pode ser ativada individualmente ou separadamente para executar uma ou mais funções, enquanto outros motores permanecem inativos. Por exemplo, os motores de articulação 606a, 606b podem ser ativa- dos para fazer com que o atuador de extremidade seja articulado, en- quanto o motor de disparo 602 permanece inativo. Alternativamente, o motor de disparo 602 pode ser ativado para disparar a pluralidade de grampos, e/ou avançar o gume cortante, enquanto o motor de articula- ção 606 permanece inativo. Além disso, o motor de fechamento 603 pode ser ativado simultaneamente com o motor de disparo 602 para fazer com que o tubo de fechamento e o elemento de viga com perfil em I avancem distalmente, conforme descrito em mais detalhes mais adiante neste documento.
[00246] Em certos casos, o instrumento ou ferramenta cirúrgica po- de incluir um módulo de controle comum 610 que pode ser usado com uma pluralidade de motores do instrumento ou ferramenta cirúrgica. Em certos casos, o módulo de controle comum 610 pode acomodar um dentre a pluralidade de motores de cada vez. Por exemplo, o mó- dulo de controle comum 610 pode ser acoplável à e separável da plu- ralidade de motores do instrumento cirúrgico robótico individualmente. Em certos casos, uma pluralidade dos motores do instrumento ou fer- ramenta cirúrgica pode compartilhar um ou mais módulos de controle comuns, como o módulo de controle comum 610. Em certos casos, uma pluralidade de motores do instrumento ou ferramenta cirúrgica pode ser individualmente e seletivamente engatada ao módulo de con- trole comum 610. Em certos casos, o módulo de controle comum 610 pode ser seletivamente chaveado entre fazer interface com um dentre uma pluralidade de motores do instrumento ou ferramenta cirúrgica para fazer interface com um outro dentre a pluralidade de motores do instrumento ou ferramenta cirúrgica.
[00247] Em ao menos um exemplo, o módulo de controle comum 610 pode ser seletivamente chaveado entre o engate operacional com os mo- tores de articulação 606a, 606B, e o engate operacional com o motor de disparo 602 ou o motor de fechamento 603. Em ao menos um exemplo, conforme ilustrado na Figura 16, uma chave 614 pode ser movida ou transicionada entre uma pluralidade de posições e/ou estados. Na primei- ra posição 616, a chave 614 pode acoplar eletricamente o módulo de controle comum 610 ao motor de disparo 602; em uma segunda posição 617, a chave 614 pode acoplar eletricamente o módulo de controle 610 ao motor de fechamento 603; em uma terceira posição 618a, a chave 614 pode acoplar eletricamente o módulo de controle comum 610 ao primeiro motor de articulação 606a; e em uma quarta posição 618b, a chave 614 pode acoplar eletricamente o módulo de controle comum 610 ao segundo motor de articulação 606b, por exemplo. Em certos casos, módulos de controle comum 610 separados podem ser acoplados eletri- camente ao motor de disparo 602, ao motor de fechamento 603 e aos motores de articulação 606a, 606b ao mesmo tempo. Em certos casos, a chave 614 pode ser uma chave mecânica, uma chave eletromecânica, uma chave em estado sólido ou qualquer mecanismo de chaveamento adequado.
[00248] Cada um dentre os motores 602, 603, 606a, 606b pode com- preender um sensor de torque para medir o torque de saída no eixo de acionamento do motor. A força em um atuador de extremidade pode ser detectada de qualquer maneira convencional, como por meio de senso- res de força nos lados exteriores das garras ou por um sensor de torque do motor que aciona as garras.
[00249] Em vários casos, conforme ilustrado na Figura 16, o módu- lo de controle comum 610 pode compreender um acionador de motor 626 que pode compreender um ou mais FETs H-Bridge. O acionador do motor 626 pode modular a energia transmitida a partir de uma fon- te de alimentação 628 a um motor acoplado ao módulo de controle comum 610, com base em uma entrada proveniente de um microcon- trolador 620 (o "controlador"), por exemplo. Em certos casos, o mi- crocontrolador 620 pode ser usado para determinar a corrente drena- da pelo motor, por exemplo, enquanto o motor está acoplado ao mó- dulo de controle comum 610, conforme descrito acima.
[00250] Em certos exemplos, o microcontrolador 620 pode incluir um microprocessador 622 (o "processador") e uma ou mais mídias legíveis por computador não transitórias ou unidades de memória 624 (a "memó- ria"). Em certos casos, a memória 624 pode armazenar várias instruções de programa que, quando executadas, podem fazer com que o proces- sador 622 execute uma pluralidade de funções e/ou cálculos aqui descri- tos. Em certos casos, uma ou mais dentre as unidades de memória 624 podem ser acopladas ao processador 622, por exemplo.
[00251] Em certos casos, a fonte de alimentação 628 pode ser usada para fornecer energia ao microcontrolador 620, por exemplo. Em certos casos, a fonte de energia 628 pode compreender uma ba- teria (ou "pacote de bateria" ou "fonte de energia"), como uma bateria de íons de Li, por exemplo. Em certos casos, o pacote de bateria po- de ser configurado para ser montado de modo liberável à empunha- dura para fornecer energia ao instrumento cirúrgico 600. Várias célu- las de bateria conectadas em série podem ser usadas como a fonte de energia 628. Em certos casos, a fonte de energia 628 pode ser substituível e/ou recarregável, por exemplo.
[00252] Em vários casos, o processador 622 pode controlar o aciona- dor do motor 626 para controlar a posição, a direção de rotação e/ou a velocidade de um motor que está acoplado ao módulo de controle co- mum 610. Em certos casos, o processador 622 pode sinalizar ao aciona- dor do motor 626 para parar e/ou desativar um motor que esteja acopla- do ao módulo de controle comum 610. Deve-se compreender que o ter- mo "processador", conforme usado aqui, inclui qualquer microprocessa- dor, microcontrolador ou outro dispositivo de computação básica ade- quado que incorpora as funções de uma unidade de processamento cen- tral de computador (CPU) em um circuito integrado ou, no máximo, al- guns circuitos integrados. O processador é um dispositivo programável multiuso que aceita dados digitais como entrada, as processa de acordo com instruções armazenadas na sua memória, e fornece resultados co-
mo saída. Este é um exemplo de lógica digital sequencial, já que ele tem memória interna. Os processadores operam em números e símbolos re- presentados no sistema binário de numerais.
[00253] Em um exemplo, o processador 622 pode ser qualquer pro- cessador de núcleo único ou de múltiplos núcleos, como aqueles conhe- cidos pelo nome comercial de ARM Cortex da Texas Instruments. Em certos casos, o microcontrolador 620 pode ser um LM 4F230H5QR, dis- ponível junto à Texas Instruments, por exemplo. Em ao menos um exemplo, o LM4F230H5QR da Texas Instruments é um núcleo proces- sador ARM Cortex-M4F que compreende uma memória integrada do tipo flash de ciclo único de 256 KB, ou outra memória não volátil, até 40 MHz, um buffer de busca antecipada para otimizar o desempenho acima de 40 MHz, uma SRAM de ciclo único de 32 KB, uma ROM interna carregada com o software StellarisWare®, EEPROM de 2 KB, um ou mais módulos de PWM, um ou mais análogos de QEI, um ou mais ADCs de 12 bits com 12 canais de entrada analógica, dentre outros recursos que são prontamente disponíveis para a folha de dados do produto. Outros micro- controladores podem ser prontamente substituídos para uso com o mó- dulo 4410. Consequentemente, a presente divulgação não deve ser limi- tada nesse contexto.
[00254] Em certos casos, a memória 624 pode incluir instruções de programa para controlar cada um dos motores do instrumento cirúrgico 600 que são acopláveis ao módulo de controle comum 610. Por exem- plo, a memória 624 pode incluir instruções de programa para controlar o motor de disparo 602, o motor de fechamento 603 e os motores de articulação 606a, 606b. Tais instruções de programa podem fazer com que o processador 622 controle as funções de disparo, fechamento e articulação de acordo com as entradas a partir dos algoritmos ou pro- gramas de controle do instrumento ou ferramenta cirúrgica.
[00255] Em certos casos, um ou mais mecanismos e/ou sensores como, por exemplo, os sensores 630, podem ser utilizados para alertar o processador 622 quanto às instruções de programa que precisam ser utilizadas em uma configuração específica. Por exemplo, os sensores 630 podem alertar o processador 622 para usar as instruções de pro- grama associadas ao disparo, fechamento e articulação do atuador de extremidade. Em certos casos, os sensores 630 podem compreender sensores de posição que podem ser utilizados para detectar a posição da chave 614, por exemplo. Consequentemente, o processador 622 pode usar as instruções de programa associadas ao disparo da viga com perfil em I do atuador de extremidade mediante a detecção, através dos sen- sores 630, por exemplo, de que a chave 614 está na primeira posição 616; o processador 622 pode usar as instruções de programa associadas ao fechamento da bigorna mediante detecção através dos sensores 630, por exemplo, de que a chave 614 está na segunda posição 617; e o pro- cessador 622 pode usar as instruções de programa associadas com a articulação do atuador de extremidade mediante detecção através dos sensores 630, por exemplo, de que a chave 614 está na terceira ou quar- ta posição 618a, 618b.
[00256] A Figura 17 é um diagrama esquemático de um instrumento cirúrgico robótico 700 configurado para operar uma ferramenta cirúrgi- ca descrita no mesmo, de acordo com ao menos um aspecto da pre- sente divulgação. O instrumento cirúrgico robótico 700 pode ser pro- gramado ou configurado para controlar a translação distal/proximal de um membro de deslocamento, o deslocamento distal/proximal de um tubo de fechamento, a rotação do eixo de acionamento, e articulação, quer com um único tipo ou múltiplos enlaces de acionamento de articu- lação. Em um aspecto, o instrumento cirúrgico 700 pode ser progra- mado ou configurado para controlar individualmente um membro de disparo, um membro de fechamento, um membro de eixo de aciona- mento e/ou um ou mais membros de articulação. O instrumento cirúr-
gico 700 compreende um circuito de controle 710 configurado para controlar membros de disparo acionados por motor, membros de fe- chamento, membros de eixo de acionamento e/ou um ou mais mem- bros de articulação.
[00257] Em um aspecto, o instrumento cirúrgico robótico 700 compre- ende um circuito de controle 710 configurado para controlar uma bigorna 716 e uma porção de viga com perfil em I 714 (incluindo um gume cor- tante afiado) de um atuador de extremidade 702, um cartucho de gram- pos 718 removível, um eixo de acionamento 740 e um ou mais membros de articulação 742a, 742b através de uma pluralidade de motores 704a a 704e. Um sensor de posição 734 pode ser configurado para fornecer re- troinformação sobre a viga com perfil em I 714 ao circuito de controle
710. Outros sensores 738 podem ser configurados para fornecer retroin- formação ao circuito de controle 710. Um temporizador/contador 731 for- nece informações de temporização e contagem ao circuito de controle
710. Uma fonte de energia 712 pode ser fornecida para operar os moto- res 704a a 704e e um sensor de corrente 736 fornece retroinformação de corrente do motor ao circuito de controle 710. Os motores 704a a 704e podem ser operados individualmente pelo circuito de controle 710 em um controle de retroinformação de circuito aberto ou circuito fechado.
[00258] Em um aspecto, o circuito de controle 710 pode compreen- der um ou mais microcontroladores, microprocessadores ou outros processadores adequados para executar instruções que fazem com que o processador ou processadores executem uma ou mais tarefas. Em um aspecto, um circuito temporizador/contador 731 fornece um sinal de saída, como o tempo decorrido ou uma contagem digital, ao circuito de controle 710 para correlacionar a posição da viga com perfil em I 714, conforme determinado pelo sensor de posição 734, com a saída do temporizador/contador 731 de modo que o circuito de contro- le 710 possa determinar a posição da viga com perfil em I 714 em um tempo específico (t) em relação a uma posição inicial ou tempo (t) quando a viga com perfil em I 714 está em uma posição específica em relação a uma posição inicial. O temporizador/contador 731 pode ser configurado para medir o tempo decorrido, contar eventos externos ou cronometrar eventos externos.
[00259] Em um aspecto, o circuito de controle 710 pode ser progra- mado para controlar funções do atuador de extremidade 702 com base em uma ou mais condições do tecido. O circuito de controle 710 pode ser programado para detectar direta ou indiretamente as condições do teci- do, como espessura, conforme descrito aqui. O circuito de controle 710 pode ser programado para selecionar um programa de controle de dispa- ro ou programa de controle de fechamento com base nas condições do tecido. Um programa de controle de disparo pode descrever o movimen- to distal do membro de deslocamento. Diferentes programas de controle de disparo podem ser selecionados para melhor tratar as diferentes con- dições do tecido. Por exemplo, quando um tecido mais espesso está pre- sente, o circuito de controle 710 pode ser programado para transladar o membro de deslocamento a uma velocidade inferior e/ou com potência mais baixa. Quando um tecido mais fino está presente, o circuito de con- trole 710 pode ser programado para transladar o membro de desloca- mento a uma velocidade mais alta e/ou com maior potência. Um progra- ma de controle de fechamento pode controlar a força de fechamento aplicada ao tecido pela bigorna 716. Outros programas de controle con- trolam a rotação do eixo de acionamento 740 e dos membros de articula- ção 742a, 742b.
[00260] Em um aspecto, o circuito de controle 710 pode gerar sinais de ponto de ajuste do motor. Os sinais de ponto de ajuste do motor po- dem ser fornecidos para vários controladores do motor 708a a 708e. Os controladores do motor 708a a 708e podem compreender um ou mais circuitos configurados para fornecer sinais de acionamento do motor para os motores 704a a 704e de modo a acionar os motores 704a a 704e, conforme descrito aqui. Em alguns exemplos, os motores 704a a 704e podem ser motores elétricos de corrente contínua com escova. Por exemplo, a velocidade dos motores 704a a 704e pode ser proporcional aos respectivos sinais de acionamento do motor. Em alguns exemplos, os motores 704a a 704e podem ser motores elétricos CC sem escovas, e os respectivos sinais de acionamento do motor podem compreender um sinal PWM fornecido para um ou mais enrolamentos de estator dos mo- tores 704a a 704e. Além disso, em alguns exemplos, os controladores do motor 708a a 708e podem ser omitidos e o circuito de controle 710 pode gerar diretamente os sinais de acionamento do motor.
[00261] Em um aspecto, o circuito de controle 710 pode operar inici- almente cada um dentre os motores 704a a 704e em uma configuração de circuito aberto para uma primeira porção de circuito aberto do curso do membro de deslocamento. Com base na resposta do instrumento ci- rúrgico robótico 700 durante a porção de circuito aberto do curso, o cir- cuito de controle 710 pode selecionar um programa de controle de dispa- ro em uma configuração de circuito fechado. A resposta do instrumento pode incluir uma tradução da distância do membro de deslocamento du- rante a porção de circuito aberto, um tempo decorrido durante a porção de circuito aberto, a energia fornecida a um dos motores 704a a 704e durante a porção de circuito aberto, uma soma de larguras de pulso de um sinal de acionamento de motor, etc. Após a porção de circuito aberto, o circuito de controle 710 pode implementar o programa de controle de disparo selecionado para uma segunda porção do curso do membro de deslocamento. Por exemplo, durante uma porção do curso de circuito fechado, o circuito de controle 710 pode modular um dos motores 704a a 704e com base nos dados de translação que descrevem uma posição do membro de deslocamento em circuito fechado para transladar o membro de deslocamento a uma velocidade constante.
[00262] Em um aspecto, os motores 704a a 704e podem receber energia de uma fonte de energia 712. A fonte de energia 712 pode ser uma fonte de energia CC acionada por uma fonte de alimentação de corrente principal alternada, uma bateria, um super capacitor, ou qual- quer outra fonte de energia adequada.
Os motores 704a a 704e podem ser mecanicamente acoplados a elementos mecânicos individuais mó- veis como a viga com perfil em I 714, a bigorna 716, o eixo de aciona- mento 740, a articulação 742a e a articulação 742b, através das respec- tivas transmissões 706a a 706e.
As transmissões 706a a 706e podem incluir uma ou mais engrenagens ou outros componentes de ligação para acoplar os motores 704a a 704e aos elementos mecânicos mó- veis.
Um sensor de posição 734 pode detectar uma posição da viga com perfil em I 714. O sensor de posição 734 pode ser ou pode incluir qualquer tipo de sensor que seja capaz de gerar dados de posição que indicam uma posição da viga com perfil em I 714. Em alguns exemplos, o sensor de posição 734 pode incluir um codificador configurado para fornecer uma série de pulsos ao circuito de controle 710 conforme a vi- ga com perfil em I 714 translada distal e proximalmente.
O circuito de controle 710 pode rastrear os pulsos para determinar a posição da viga com perfil em I 714. Outros sensores de posição adequados podem ser usados, incluindo, por exemplo, um sensor de proximidade.
Outros tipos de sensores de posição podem fornecer outros sinais que indiquem o movimento da viga com perfil em I 714. Além disso, em alguns exem- plos, o sensor de posição 734 pode ser omitido.
Quando qualquer um dentre os motores 704a a 704e for um motor de passo, o circuito de controle 710 pode rastrear a posição da viga com perfil em I 714 ao agregar o número e a direção das etapas que o motor 704 foi instruído a executar.
O sensor de posição 734 pode estar situado no atuador de extremidade 702 ou em qualquer outra porção do instrumento.
As saí- das de cada um dos motores 704a a 704e incluem um sensor de torque
744a a 744e para detectar força e possuem um codificador para detec- tar a rotação do eixo de acionamento.
[00263] Em um aspecto, o circuito de controle 710 é configurado para acionar um membro de disparo como a porção da viga com perfil em I 714 do atuador de extremidade 702. O circuito de controle 710 fornece um ponto de ajuste do motor para um controle do motor 708a, o qual for- nece um sinal de acionamento para o motor 704a. O eixo de acionamen- to de saída do motor 704a é acoplado a um sensor de torque 744a. O sensor de torque 744a é acoplado a uma transmissão 706a que é aco- plada à viga com perfil em I 714. A transmissão 706a compreende ele- mentos mecânicos móveis, como elementos rotativos, e um membro de disparo para controlar distal e proximalmente o movimento da viga com perfil em I 714 ao longo de um eixo geométrico longitudinal do atuador de extremidade 702. Em um aspecto, o motor 704a pode ser acoplado ao conjunto de engrenagem de faca, que inclui um conjunto de redução de engrenagem de faca que inclui uma primeira engrenagem de acionamen- to de faca e uma segunda engrenagem de acionamento de faca. Um sensor de torque 744a fornece um sinal de retroinformação da força de disparo para o circuito de controle 710. O sinal de força de disparo repre- senta a força necessária para disparar ou deslocar a viga com perfil em I
714. Um sensor de posição 734 pode ser configurado para fornecer a posição da viga com perfil em I 714 ao longo do curso de disparo ou da posição do membro de disparo como um sinal de retroinformação ao cir- cuito de controle 710. O atuador de extremidade 702 pode incluir senso- res adicionais 738 configurados para fornecer sinais de retroinformação para o circuito de controle 710. Quando pronto para uso, o circuito de controle 710 pode fornecer um sinal de disparo ao controle do motor 708a. Em resposta ao sinal de disparo, o motor 704a pode acionar o membro de disparo distalmente ao longo do eixo geométrico longitudinal do atuador de extremidade 702 a partir de uma posição proximal inicial do curso para uma posição distal terminal do curso em relação à posição inicial de curso. À medida que o membro de deslocamento translada dis- talmente, uma viga com perfil em I 714 com um elemento de corte posi- cionado em uma extremidade distal, avança distalmente para cortar o tecido situado entre o cartucho de grampos 718 e a bigorna 716.
[00264] Em um aspecto, o circuito de controle 710 é configurado para acionar um membro de fechamento, como a porção de bigorna 716 do atuador de extremidade 702. O circuito de controle 710 forne- ce um ponto de ajuste do motor para um controle do motor 708b, que fornece um sinal de acionamento para o motor 704b. O eixo de saída do motor 704b é acoplado a um sensor de torque 744b. O sensor de torque 744b é acoplado a uma transmissão 706b que é acoplada à bigorna 716. A transmissão 706b compreende elementos mecânicos móveis, como elementos rotativos e um membro de fechamento, para controlar o movimento da bigorna 716 entre as posições aberta e fe- chada. Em um aspecto, o motor 704b é acoplado a um conjunto de engrenagem de fechamento, que inclui um conjunto de engrenagem de redução de fechamento que é suportado em engate engrenado com a roda dentada de fechamento. O sensor de torque 744b fornece um sinal de retroinformação de força de fechamento para o circuito de controle 710. O sinal de retroinformação de força de fechamento representa a força de fechamento aplicada à bigorna 716. O sensor de posição 734 pode ser configurado para fornecer a posição do membro de fechamento como um sinal de retroinformação para o cir- cuito de controle 710. Sensores adicionais 738 no atuador de extre- midade 702 podem fornecer o sinal de retroinformação de força de fechamento para o circuito de controle 710. Um deslizador pivotante 716 está posicionado oposto ao cartucho de grampos 718. Quando pronto para uso, o circuito de controle 710 pode fornecer um sinal de fechamento ao controle do motor 708b. Em resposta ao sinal de fe-
chamento, o motor 704b avança um membro de fechamento para prender o tecido entre a bigorna 716 e o cartucho de grampos 718.
[00265] Em um aspecto, o circuito de controle 710 é configurado para girar um membro de eixo de acionamento, como o eixo de acio- namento 740, para girar o atuador de extremidade 702. O circuito de controle 710 fornece um ponto de ajuste do motor para um controle do motor 708c, que fornece um sinal de acionamento para o motor 704c. O eixo de acionamento de saída do motor 704c é acoplado a um sensor de torque 744c. O sensor de torque 744c é acoplado a uma transmissão 706c que é acoplada ao eixo de acionamento 740. A transmissão 706c compreende elementos mecânicos móveis, como elementos rotativos, para controlar a rotação do eixo de acionamento 740 no sentido horário ou no sentido anti-horário até e acima de 360°. Em um aspecto, o motor 704c é acoplado ao conjunto de transmissão giratório, que inclui um segmento de engrenagem de tubo que é for- mado sobre (ou fixado a) a extremidade proximal do tubo de fecha- mento proximal para engate operável por um conjunto de engrena- gem rotacional que é suportado operacionalmente na placa de mon- tagem de ferramenta. O sensor de torque 744c fornece um sinal de retroinformação de força de rotação para o circuito de controle 710. O sinal de retroinformação da força de rotação representa a força de rotação aplicada ao eixo de acionamento 740. O sensor de posição 734 pode ser configurado para fornecer a posição do membro de fe- chamento como um sinal de retroinformação para o circuito de con- trole 710. Sensores adicionais 738, como um codificador de eixo de acionamento, podem fornecer a posição rotacional do eixo de acio- namento 740 para o circuito de controle 710.
[00266] Em um aspecto, o circuito de controle 710 é configurado para articular o atuador de extremidade 702. O circuito de controle 710 fornece um ponto de ajuste do motor para um controle do motor 708d, que forne-
ce um sinal de acionamento para o motor 704d. O eixo de saída do motor 704d é acoplado a um sensor de torque 744d. O sensor de torque 744d é acoplado a uma transmissão 706d que é acoplada a um membro de arti- culação 742a. A transmissão 706d compreende elementos mecânicos móveis, como elementos de articulação, para controlar a articulação do atuador de extremidade 702 ± 65°. Em um aspecto, o motor 704d é aco- plada a uma porca de articulação, que é assentada de modo giratório sobre a porção de extremidade proximal da porção de coluna distal e é acionada de modo giratória na mesma por um conjunto de engrenagem de articulação. O sensor de torque 744d fornece um sinal de retroinfor- mação da força de articulação para o circuito de controle 710. O sinal de retroinformação da força de articulação representa a força de articulação aplicada ao atuador de extremidade 702. Os sensores 738, como um co- dificador de articulação, pode fornecer a posição de articulação do atua- dor de extremidade 702 para o circuito de controle 710.
[00267] Em um outro aspecto, a função de articulação do sistema cirúrgico robótico 700 pode compreender dois membros de articulação, ou ligações, 742a, 742b. Esses membros de articulação 742a, 742b são acionados por discos separados na interface do robô (a cremalhei- ra), que são acionados pelos dois motores 708d, 708e. Quando o mo- tor de disparo separado 704a é fornecido, cada ligação de articulação 742a, 742b pode ser antagonicamente acionada em relação à outra ligação para fornecer um movimento de retenção resistivo e uma carga à cabeça quando ela não está se movendo e para fornecer um movi- mento de articulação quando a cabeça é articulada. Os membros de articulação 742a, 742b se fixam à cabeça em um raio fixo quando a cabeça é girada. Consequentemente, a vantagem mecânica do link de empurrar e puxar se altera quando a cabeça é girada. Esta alteração na vantagem mecânica pode ser mais pronunciada com outros siste- mas de acionamento da ligação de articulação.
[00268] Em um aspecto, o um ou mais motores 704a a 704e podem compreender um motor CC escovado com uma caixa de câmbio e li- gações mecânicas a um membro de disparo, membro de fechamento ou membro de articulação. Um outro exemplo inclui motores elétricos 704a a 704e que operam os elementos mecânicos móveis como o membro de deslocamento, as ligações de articulação, o tubo de fe- chamento e o eixo de acionamento. Uma influência externa é uma in- fluência desmedida e imprevisível de coisas como tecido, corpos cir- cundantes, e atrito no sistema físico. Essa influência externa pode ser chamada de arrasto, que age em oposição a um dos motores elétricos 704a a 704e. A influência externa, como o arrasto, pode fazer com que o funcionamento do sistema físico se desvie de uma operação deseja- da do sistema físico.
[00269] Em um aspecto, o sensor de posição 734 pode ser implemen- tado como um sistema de posicionamento absoluto. Em um aspecto, o sensor de posição 734 pode compreender um sistema de posicionamen- to magnético giratório absoluto implementado como um sensor de posi- ção magnético giratório de circuito integrado único, AS5055EQFT, dispo- nível junto à Austria Microsystems, AG. O sensor de posição 734 pode fazer interface com o circuito de controle 710 para fornecer um sistema de posicionamento absoluto. A posição pode incluir elementos de efeito Hall múltiplos localizados acima de um magneto e acoplados a um pro- cessador CORDIC, também conhecido como o método dígito por dígito e algoritmo de Volder, que é fornecido para implementar um algoritmo sim- ples e eficiente para calcular funções hiperbólicas e trigonométricas que exigem apenas operações de adição, subtração, deslocamento de bits e tabela de pesquisa.
[00270] Em um aspecto, o circuito de controle 710 pode estar em co- municação com um ou mais sensores 738. Os sensores 738 podem ser posicionados no atuador de extremidade 702 e adaptados para funcionar com o instrumento cirúrgico robótico 700 para medir os vários parâme- tros derivados como a distância de vão em relação ao tempo, a com- pressão do tecido em relação ao tempo e a deformação da bigorna em relação ao tempo. Os sensores 738 podem compreender um sensor magnético; um sensor de campo magnético; um medidor de esforço; uma célula de carga; um sensor de pressão; um sensor de força; um sensor de torque; um sensor indutivo, como um sensor de corrente para- sita; um sensor resistivo; um sensor capacitivo; um sensor óptico; e/ou qualquer outro sensor adequado para medir um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 702. Os sensores 738 podem incluir um ou mais sensores. Os sensores 738 podem estar situados na plataforma do car- tucho de grampos 718 para determinar a localização do tecido com o uso de eletrodos segmentados. Os sensores de torque 744a a 744e podem ser configurados para detectar força, como força de disparo, força de fe- chamento e/ou força de articulação, entre outros. Consequentemente, o circuito de controle 710 pode detectar (1) a carga de fechamento experi- mentada pelo tubo de fechamento distal e sua posição, (2) o membro de disparo na cremalheira e sua posição, (3) qual porção da lâmina de car- tucho 718 tem tecido na mesma e (4) a carga e a posição em ambas as hastes de articulação.
[00271] Em um aspecto, o um ou mais sensores 738 podem com- preender um medidor de esforço como, por exemplo, um medidor de microesforço, configurado para medir a magnitude do esforço na bi- gorna 716 durante uma condição pinçada. O medidor de tensão forne- ce um sinal elétrico cuja amplitude varia com a magnitude da tensão. Os sensores 738 podem compreender um sensor de pressão configu- rado para detectar uma pressão gerada pela presença de tecido com- primido entre a bigorna 716 e o cartucho de grampos 718. Os senso- res 738 podem ser configurados para detectar a impedância de uma seção de tecido situada entre a bigorna 716 e o cartucho de grampos
718 que é indicativa da espessura e/ou da completude do tecido situa- do entre os mesmos.
[00272] Em um aspecto, os sensores 738 podem ser implementados como uma ou mais chaves de limite, dispositivos eletromecânicos, cha- ves de estado sólido, dispositivos de efeito Hall, dispositivos magneto- resistivos (MR), dispositivos magneto-resistivos gigantes (GMR) e mag- netômetros, entre outros. Em outras implementações, os sensores 738 podem ser implementados como chaves de estado sólido que operam sob a influência da luz, como os sensores ópticos, sensores de infra- vermelho e sensores de ultravioleta, dentre outros. Além disso, as cha- ves podem ser dispositivos de estado sólido como transístores (por exemplo, FET, FET de junção, MOSFET, bipolar, e similares). Em ou- tras implementações, os sensores 738 podem incluir chaves elétricas sem condutor, chaves ultrassônicas, acelerômetros e sensores de inér- cia, dentre outros.
[00273] Em um aspecto, os sensores 738 podem ser configurados para medir as forças exercidas sobre a bigorna 716 pelo sistema de acionamento de fechamento. Por exemplo, um ou mais sensores 738 podem estar em um ponto de interação entre o tubo de fechamento e a bigorna 716 para detectar as forças de fechamento aplicadas pelo tubo de fechamento na bigorna 716. As forças exercidas sobre a bigorna 716 podem ser representativas da compressão do tecido experimentada pe- la seção de tecido capturada entre a bigorna 716 e o cartucho de gram- pos 718. O um ou mais sensores 738 podem ser posicionados em vá- rios pontos de interação ao longo do sistema de acionamento de fe- chamento para detectar as forças de fechamento aplicadas à bigorna 716 pelo sistema de acionamento de fechamento. O um ou mais senso- res 738 podem ser amostrados em tempo real durante uma operação de preensão pelo processador do circuito de controle 710. O circuito de controle 710 recebe medições de amostra em tempo real para fornecer e analisar informações baseadas em tempo e avaliar, em tempo real, as forças de fechamento aplicadas à bigorna 716.
[00274] Em um aspecto, um sensor de corrente 736 pode ser usado para medir a corrente drenada por cada um dos motores 704a a 704e. A força necessária para avançar qualquer dos elementos mecânicos móveis, como a viga com perfil em I 714, corresponde à corrente dre- nada por um dos motores 704a a 704e. A força é convertida em um si- nal digital e fornecida ao circuito de controle 710. O circuito de controle 710 pode ser configurado para simular a resposta do sistema real do instrumento no software do controlador. Um membro de deslocamento pode ser atuado para mover uma viga com perfil em I 714 no atuador de extremidade 702 em ou próximo a uma velocidade-alvo. O instrumento cirúrgico robótico 700 pode incluir um controlador de retroinformação, que pode ser um ou qualquer dos controladores de retroinformação, incluindo, mas não se limitando a, um controlador PID, retroinformação de estado, quadrático linear (LQR) e/ou um controlador adaptável, por exemplo. O instrumento cirúrgico robótico 700 pode incluir uma fonte de energia para converter o sinal do controlador de retroinformação em uma entrada física como tensão do estojo, tensão PWM, tensão modu- lada por frequência, corrente, torque e/ou força, por exemplo. Detalhes adicionais são divulgados no pedido de patente US n° de série 15/636.829, intitulado CLOSED LOOP VELOCITY CONTROL TECH- NIQUES FOR ROBOTIC SURGICAL INSTRUMENT, depositado em 29 de junho de 2017, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade.
[00275] A Figura 18 ilustra um diagrama de blocos de um instru- mento cirúrgico 750 programado para controlar a translação distal de um membro de deslocamento, de acordo com um aspecto da presen- te divulgação. Em um aspecto, o instrumento cirúrgico 750 é progra- mado para controlar a translação distal de um membro de desloca-
mento, como a viga com perfil em I 764. O instrumento cirúrgico 750 compreende um atuador de extremidade 752 que pode compreender uma bigorna 766, uma viga com perfil em I 764 (incluindo um gume cortante afiado), e um cartucho de grampos removível 768.
[00276] A posição, movimento, deslocamento e/ou a translação de um membro de deslocamento linear, como a viga com perfil em I 764, podem ser medidos por um sistema de posicionamento absoluto, dispo- sição de sensor e um sensor de posição 784. Como a viga com perfil em I 764 é acoplada a um membro de acionamento longitudinalmente móvel, a posição da viga com perfil em I 764 pode ser determinada mediante a medição da posição do membro de acionamento longitudinalmente mó- vel que usa o sensor de posição 784. Consequentemente, na descrição a seguir, a posição, o deslocamento e/ou a translação da viga com perfil em I 764 podem ser obtidos pelo sensor de posição 784, conforme des- crito na presente invenção. Um circuito de controle 760 pode ser progra- mado para controlar a translação do membro de deslocamento, como a viga com perfil em I 764. O circuito de controle 760, em alguns exemplos, pode compreender um ou mais microcontroladores, microprocessadores ou outros processadores adequados para executar as instruções que fazem com que o processador ou processadores controlem o membro de deslocamento, por exemplo, a viga com perfil em I 764, da maneira des- crita. Em um aspecto, um temporizador/contador 781 fornece um sinal de saída, como o tempo decorrido ou uma contagem digital, ao circuito de controle 760 para correlacionar a posição da viga com perfil em I 764, conforme determinado pelo sensor de posição 784 com a saída do tem- porizador/contador 781, de modo que o circuito de controle 760 possa determinar a posição da viga com perfil em I 764 em um momento espe- cífico (t) em relação a uma posição inicial. O temporizador/contador 781 pode ser configurado para medir o tempo decorrido, contar eventos ex- ternos, ou medir eventos eternos.
[00277] O circuito de controle 760 pode gerar um sinal de ponto de ajuste do motor 772. O sinal do ponto de ajuste do motor 772 pode ser fornecido a um controlador do motor 758. O controlador do motor 758 pode compreender um ou mais circuitos configurados para forne- cer um sinal de acionamento do motor 774 ao motor 754 para acionar o motor 754, conforme descrito na presente invenção. Em alguns exemplos, o motor 754 pode ser um motor CC com motor elétrico CC escovado. Por exemplo, a velocidade do motor 754 pode ser propor- cional ao sinal de acionamento do motor 774. Em alguns exemplos, o motor 754 pode ser um motor elétrico CC sem escovas e o sinal de acionamento do motor 774 pode compreender um sinal PWM forneci- do para um ou mais enrolamentos de estator do motor 754. Além dis- so, em alguns exemplos, o controlador do motor 758 pode ser omiti- do, e o circuito de controle 760 pode gerar o sinal de acionamento de motor 774 diretamente.
[00278] O motor 754 pode receber energia de uma fonte de ener- gia 762. A fonte de energia 762 pode ser ou incluir uma bateria, um super capacitor, ou qualquer outra fonte de energia adequada. O mo- tor 754 pode ser mecanicamente acoplado à viga com perfil em I 764 por meio de uma transmissão 756. A transmissão 756 pode incluir uma ou mais engrenagens ou outros componentes de ligação para acoplar o motor 754 à viga com perfil em I 764. Um sensor de posi- ção 784 pode detectar uma posição da viga com perfil em I 764. O sensor de posição 784 pode ser ou pode incluir qualquer tipo de sen- sor que seja capaz de gerar dados de posição que indicam uma posi- ção da viga com perfil em I 764. Em alguns exemplos, o sensor de posição 784 pode incluir um codificador configurado para fornecer uma série de pulsos ao circuito de controle 760 conforme a viga com perfil em I 764 translada distal e proximalmente. O circuito de controle 760 pode rastrear os pulsos para determinar a posição da viga com perfil em I 764. Outros sensores de posição adequados podem ser usados, incluindo, por exemplo, um sensor de proximidade. Outros tipos de sensores de posição podem fornecer outros sinais que indi- quem o movimento da viga com perfil em I 764. Além disso, em al- guns exemplos, o sensor de posição 784 pode ser omitido. Quando o motor 754 for um motor de passo, o circuito de controle 760 pode ras- trear a posição da viga com perfil em I 764 ao agregar o número e a direção das etapas que o motor 754 foi instruído a executar. O sensor de posição 784 pode estar situado no atuador de extremidade 752 ou em qualquer outra porção do instrumento.
[00279] O circuito de controle 760 pode estar em comunicação com um ou mais sensores 788. Os sensores 788 podem ser posicionados no atuador de extremidade 752 e adaptados para funcionar com o ins- trumento cirúrgico 750 para medir os vários parâmetros derivados, como distância de vão em relação ao tempo, compressão do tecido em relação ao tempo e tensão da bigorna em relação ao tempo. Os sensores 788 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 medir um ou mais parâme- tros do atuador de extremidade 752. Os sensores 788 podem incluir um ou mais sensores.
[00280] O um ou mais sensores 788 podem compreender um medi- dor de esforço, como um medidor de microesforço, configurado para medir a magnitude do esforço na bigorna 766 durante uma condição de pinçagem. O medidor de tensão fornece um sinal elétrico cuja am- plitude varia com a magnitude da tensão. Os sensores 788 podem compreender um sensor de pressão configurado para detectar uma pressão gerada pela presença de tecido comprimido entre a bigorna
766 e o cartucho de grampos 768. Os sensores 788 podem ser confi- gurados para detectar a impedância de uma seção de tecido situada entre a bigorna 766 e o cartucho de grampos 768 que é indicativa da espessura e/ou da completude do tecido situado entre os mesmos.
[00281] Os sensores 788 podem ser configurados para medir as for- ças exercidas sobre a bigorna 766 por um sistema de acionamento de fechamento. Por exemplo, um ou mais sensores 788 podem estar em um ponto de interação entre o tubo de fechamento e a bigorna 766 para de- tectar as forças de fechamento aplicadas por um tubo de fechamento na bigorna 766. As forças exercidas sobre a bigorna 766 podem ser repre- sentativas da compressão do tecido experimentada pela seção de tecido capturada entre a bigorna 766 e o cartucho de grampos 768. O um ou mais sensores 788 podem ser posicionados em vários pontos de intera- ção ao longo do sistema de acionamento de fechamento para detectar as forças de fechamento aplicadas à bigorna 766 pelo sistema de aciona- mento de fechamento. O um ou mais sensores 788 podem ser amostra- dos em tempo real durante uma operação de preensão por um proces- sador do circuito de controle 760. O circuito de controle 760 recebe medi- ções de amostra em tempo real para fornecer e analisar informações ba- seadas em tempo e avaliar, em tempo real, as forças de fechamento aplicadas à bigorna 766.
[00282] Um sensor de corrente 786 pode ser usado para medir a corrente drenada pelo motor 754. A força necessária para avançar a viga com perfil em I 764 corresponde à corrente drenada pelo motor
754. A força é convertida em um sinal digital e fornecida ao circuito de controle 760.
[00283] O circuito de controle 760 pode ser configurado para simu- lar a resposta do sistema real do instrumento no software do contro- lador. Um membro de deslocamento pode ser atuado para mover uma viga com perfil em I 764 no atuador de extremidade 752 em ou próximo a uma velocidade-alvo. O instrumento cirúrgico 750 pode in- cluir um controlador de retroinformação, que pode ser um ou qualquer dos controladores de retroinformação, incluindo, mas não se limitan- do a, um controlador PID, retroinformação de estado, LQR e/ou um controlador adaptável, por exemplo. O instrumento cirúrgico 750 pode incluir uma fonte de energia para converter o sinal do controlador de retroinformação em uma entrada física como tensão do estojo, tensão PWM, tensão modulada por frequência, corrente, torque e/ou força, por exemplo.
[00284] O sistema de acionamento real do instrumento cirúrgico 750 é configurado para acionar o membro de deslocamento, o membro de cor- te ou a viga com perfil em I 764, por um motor CC escovado com caixa de câmbio e ligações mecânicas a um sistema de articulação e/ou uma faca. Um outro exemplo é o motor elétrico 754 que opera o membro de deslocamento e o acionador de articulação, por exemplo, de um conjunto de eixo de acionamento intercambiável. Uma influência externa é uma influência desmedida e imprevisível de coisas como tecido, corpos cir- cundantes, e atrito no sistema físico. Essa influência externa pode ser chamada de arrasto, que age em oposição ao motor elétrico 754. A in- fluência externa, como o arrasto, pode fazer com que o funcionamento do sistema físico se desvie de uma operação desejada do sistema físico.
[00285] Vários aspectos exemplificadores são direcionados a um instrumento cirúrgico 750 que compreende um atuador de extremidade 752 com implementos cirúrgicos de grampeamento e corte acionados por motor. Por exemplo, um motor 754 pode acionar um membro de deslocamento distal e proximalmente ao longo de um eixo geométrico longitudinal do atuador de extremidade 752. O atuador de extremidade 752 pode compreender uma bigorna articulável 766 e, quando configu- rada para o uso, uma lâmina ultrassônica 768 posicionada no lado oposto da bigorna 766. Um médico pode segurar o tecido entre a bigor-
na 766 e o cartucho de grampos 768, conforme descrito na presente invenção. Quando pronto para usar o instrumento 750, o médico pode fornecer um sinal de disparo, por exemplo, pressionando um gatilho do instrumento 750. Em resposta ao sinal de disparo, o motor 754 pode acionar o membro de deslocamento distalmente ao longo do eixo geo- métrico longitudinal do atuador de extremidade 752 a partir de uma po- sição proximal de início de curso para uma posição de fim de curso dis- tal da posição de início de curso. À medida que o membro de desloca- mento se desloca distalmente, uma viga com perfil em I 764 com um elemento de corte posicionado em uma extremidade distal pode cortar o tecido entre o cartucho de grampos 768 e a bigorna 766.
[00286] Em vários exemplos, o instrumento cirúrgico 750 pode com- preender um circuito de controle 760 programado para controlar a trans- lação distal do membro de deslocamento, como a viga com perfil em I 764, por exemplo, com base em uma ou mais condições do tecido. O circuito de controle 760 pode ser programado para detectar direta ou indiretamente as condições do tecido, como espessura, conforme des- crito aqui. O circuito de controle 760 pode ser programado para selecio- nar um programa de controle baseado nas condições do tecido. Um programa de controle de disparo pode descrever o movimento distal do membro de deslocamento. Diferentes programas de controle de disparo podem ser selecionados para melhor tratar as diferentes condições do tecido. Por exemplo, quando um tecido mais espesso está presente, o circuito de controle 760 pode ser programado para transladar o membro de deslocamento a uma velocidade inferior e/ou com potência mais bai- xa. Quando um tecido mais fino está presente, o circuito de controle 760 pode ser programado para transladar o membro de deslocamento a uma velocidade mais alta e/ou com maior potência.
[00287] Em alguns exemplos, o circuito de controle 760 pode, inici- almente, operar o motor 754 em uma configuração de circuito aberto para uma primeira porção de circuito aberto de um curso do membro de deslocamento. Com base em uma resposta do instrumento cirúrgi- co 750 durante a porção de circuito aberto do curso, o circuito de con- trole 760 pode selecionar um programa de controle de disparo. A res- posta do instrumento pode incluir uma distância de translação do membro de deslocamento durante a porção de circuito aberto, um tempo decorrido durante a porção de circuito aberto, a energia forneci- da ao motor 754 durante a porção de circuito aberto, uma soma de larguras de pulso de um sinal de acionamento de motor etc. Após a porção de circuito aberto, o circuito de controle 760 pode implementar o programa de controle de disparo selecionado para uma segunda porção do curso do membro de deslocamento. Por exemplo, durante a porção de circuito fechado do curso, o circuito de controle 760 pode modular o motor 754 com base nos dados de translação que descre- vem uma posição do membro de deslocamento em uma maneira de circuito fechado para transladar o membro de deslocamento em uma velocidade constante. Detalhes adicionais são divulgados no pedido de patente US n° de série 15/720.852, intitulado SYSTEM AND ME- THODS FOR CONTROLLING A DISPLAY OF A SURGICAL INS- TRUMENT, depositado em 29 de setembro de 2017, que está aqui in- corporado a título de referência em sua totalidade.
[00288] A Figura 19 é um diagrama esquemático de um instrumento cirúrgico 790 configurado para controlar várias funções, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação. Em um aspecto, o instru- mento cirúrgico 790 é programado para controlar a translação distal de um membro de deslocamento, como a viga com perfil em I 764. O ins- trumento cirúrgico 790 compreende um atuador de extremidade 792 que pode compreender uma bigorna 766, uma viga com perfil em I 764 e um cartucho de grampos removível 768 que pode ser intercambiado com um cartucho de RF 796 (mostrado em linha tracejada).
[00289] Em um aspecto, os sensores 788 podem ser implementados como uma chave limite, dispositivo eletromecânico, chaves de estado sólido, dispositivos de efeito Hall, dispositivos de RM, dispositivos GMR e magnetômetros, entre outros. Em outras implementações, os sensores 788 podem ser chaves de estado sólido que operam sob a influência da luz, como os sensores ópticos, sensores de infravermelho e sensores de ultravioleta, dentre outros. Além disso, as chaves podem ser dispositivos de estado sólido como transístores (por exemplo, FET, FET de junção, MOSFET, bipolar e similares). Em outras implementações, os sensores 788 podem incluir chaves elétricas sem condutor, chaves ultrassônicas, acelerômetros, sensores de inércia e, entre outros.
[00290] Em um aspecto, o sensor de posição 784 pode ser imple- mentado como um sistema de posicionamento absoluto, que compre- ende um sistema de posicionamento absoluto magnético giratório im- plementado como um sensor de posição magnético giratório, de circui- to integrado único, AS5055EQFT, disponível junto à Austria Microsys- tems, AG. O sensor de posição 784 pode fazer interface com o circuito de controle 760 para fornecer um sistema de posicionamento absoluto. A posição pode incluir elementos de efeito Hall múltiplos localizados acima de um magneto e acoplados a um processador CORDIC, tam- bém conhecido como o método dígito por dígito e algoritmo de Volder, que é fornecido para implementar um algoritmo simples e eficiente pa- ra calcular funções hiperbólicas e trigonométricas que exigem apenas operações de adição, subtração, deslocamento de bits e tabela de pesquisa.
[00291] Em um aspecto, a viga com perfil em I 764 pode ser imple- mentada como um membro de faca que compreende um corpo de faca que suporta operacionalmente uma lâmina de corte de tecido no mesmo e pode incluir adicionalmente abas ou recursos de engate de bigorna e recursos de engate de canal ou uma base. Em um aspecto, o cartucho de grampos 768 pode ser implementado como um cartucho de prende- dores cirúrgicos padrão (mecânico). Em um aspecto, o cartucho de RF 796 pode ser implementado como um cartucho de RF. Estas e outras disposições de sensores são descritas no pedido de patente US de pro- priedade comum n° de série 15/628.175, intitulado TECHNIQUES FOR ADAPTIVE CONTROL OF MOTOR VELOCITY OF A SURGICAL STA- PLING AND CUTTING INSTRUMENT, depositado em 20 de junho de 2017, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalida- de.
[00292] A posição, movimento, deslocamento e/ou a translação de um membro de deslocamento linear, como a viga com perfil em I 764, podem ser medidos por um sistema de posicionamento absoluto, dispo- sição de sensor e sensor de posição representado como o sensor de posição 784. Como a viga com perfil em I 764 é acoplada a um membro de acionamento longitudinalmente móvel, a posição da viga com perfil em I 764 pode ser determinada mediante a medição da posição do membro de acionamento longitudinalmente móvel que usa o sensor de posição 784. Consequentemente, na descrição a seguir, a posição, o deslocamento e/ou a translação da viga com perfil em I 764 podem ser obtidos pelo sensor de posição 784, conforme descrito na presente in- venção. Um circuito de controle 760 pode ser programado para contro- lar a translação do membro de deslocamento, como da viga com perfil em I 764, conforme descrito aqui. O circuito de controle 760, em alguns exemplos, pode compreender um ou mais microcontroladores, micro- processadores ou outros processadores adequados para executar as instruções que fazem com que o processador ou processadores contro- lem o membro de deslocamento, por exemplo, a viga com perfil em I 764, da maneira descrita. Em um aspecto, um temporizador/contador 781 fornece um sinal de saída, como o tempo decorrido ou uma conta- gem digital, ao circuito de controle 760 para correlacionar a posição da viga com perfil em I 764, conforme determinado pelo sensor de posição 784 com a saída do temporizador/contador 781, de modo que o circuito de controle 760 possa determinar a posição da viga com perfil em I 764 em um momento específico (t) em relação a uma posição inicial. O tem- porizador/contador 781 pode ser configurado para medir o tempo decor- rido, contar eventos externos, ou medir eventos eternos.
[00293] O circuito de controle 760 pode gerar um sinal de ponto de ajuste do motor 772. O sinal do ponto de ajuste do motor 772 pode ser fornecido a um controlador do motor 758. O controlador do motor 758 pode compreender um ou mais circuitos configurados para forne- cer um sinal de acionamento do motor 774 ao motor 754 para acionar o motor 754, conforme descrito na presente invenção. Em alguns exemplos, o motor 754 pode ser um motor CC com motor elétrico CC escovado. Por exemplo, a velocidade do motor 754 pode ser propor- cional ao sinal de acionamento do motor 774. Em alguns exemplos, o motor 754 pode ser um motor elétrico CC sem escovas e o sinal de acionamento do motor 774 pode compreender um sinal PWM forneci- do para um ou mais enrolamentos de estator do motor 754. Além dis- so, em alguns exemplos, o controlador do motor 758 pode ser omiti- do, e o circuito de controle 760 pode gerar o sinal de acionamento de motor 774 diretamente.
[00294] O motor 754 pode receber energia de uma fonte de ener- gia 762. A fonte de energia 762 pode ser ou incluir uma bateria, um super capacitor, ou qualquer outra fonte de energia adequada. O mo- tor 754 pode ser mecanicamente acoplado à viga com perfil em I 764 por meio de uma transmissão 756. A transmissão 756 pode incluir uma ou mais engrenagens ou outros componentes de ligação para acoplar o motor 754 à viga com perfil em I 764. Um sensor de posi- ção 784 pode detectar uma posição da viga com perfil em I 764. O sensor de posição 784 pode ser ou pode incluir qualquer tipo de sen-
sor que seja capaz de gerar dados de posição que indicam uma posi- ção da viga com perfil em I 764. Em alguns exemplos, o sensor de posição 784 pode incluir um codificador configurado para fornecer uma série de pulsos ao circuito de controle 760 conforme a viga com perfil em I 764 translada distal e proximalmente. O circuito de controle 760 pode rastrear os pulsos para determinar a posição da viga com perfil em I 764. Outros sensores de posição adequados podem ser usados, incluindo, por exemplo, um sensor de proximidade. Outros tipos de sensores de posição podem fornecer outros sinais que indi- quem o movimento da viga com perfil em I 764. Além disso, em al- guns exemplos, o sensor de posição 784 pode ser omitido. Quando o motor 754 for um motor de passo, o circuito de controle 760 pode ras- trear a posição da viga com perfil em I 764 ao agregar o número e a orientação das etapas que o motor foi instruído a executar. O sensor de posição 784 pode estar situado no atuador de extremidade 792 ou em qualquer outra porção do instrumento.
[00295] O circuito de controle 760 pode estar em comunicação com um ou mais sensores 788. Os sensores 788 podem ser posicionados no atuador de extremidade 792 e adaptados para funcionar com o ins- trumento cirúrgico 790 para medir os vários parâmetros derivados, como distância de vão em relação ao tempo, compressão do tecido em relação ao tempo e tensão da bigorna em relação ao tempo. Os sensores 788 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 medir um ou mais parâme- tros do atuador de extremidade 792. Os sensores 788 podem incluir um ou mais sensores.
[00296] O um ou mais sensores 788 podem compreender um medi-
dor de esforço, como um medidor de microesforço, configurado para medir a magnitude do esforço na bigorna 766 durante uma condição de pinçagem. O medidor de tensão fornece um sinal elétrico cuja am- plitude varia com a magnitude da tensão. Os sensores 788 podem compreender um sensor de pressão configurado para detectar uma pressão gerada pela presença de tecido comprimido entre a bigorna 766 e o cartucho de grampos 768. Os sensores 788 podem ser confi- gurados para detectar a impedância de uma seção de tecido situada entre a bigorna 766 e o cartucho de grampos 768 que é indicativa da espessura e/ou da completude do tecido situado entre os mesmos.
[00297] Os sensores 788 podem ser configurados para medir as for- ças exercidas sobre a bigorna 766 pelo sistema de acionamento de fe- chamento. Por exemplo, um ou mais sensores 788 podem estar em um ponto de interação entre o tubo de fechamento e a bigorna 766 para detectar as forças de fechamento aplicadas por um tubo de fechamento na bigorna 766. As forças exercidas sobre a bigorna 766 podem ser re- presentativas da compressão do tecido experimentada pela seção de tecido capturada entre a bigorna 766 e o cartucho de grampos 768. O um ou mais sensores 788 podem ser posicionados em vários pontos de interação ao longo do sistema de acionamento de fechamento para de- tectar as forças de fechamento aplicadas à bigorna 766 pelo sistema de acionamento de fechamento. O um ou mais sensores 788 podem ser amostrados em tempo real durante uma operação de preensão por uma porção do processador do circuito de controle 760. O circuito de contro- le 760 recebe medições de amostra em tempo real para fornecer e ana- lisar informações baseadas em tempo e avaliar, em tempo real, as for- ças de fechamento aplicadas à bigorna 766.
[00298] Um sensor de corrente 786 pode ser usado para medir a corrente drenada pelo motor 754. A força necessária para avançar a viga com perfil em I 764 corresponde à corrente drenada pelo motor
754. A força é convertida em um sinal digital e fornecida ao circuito de controle 760.
[00299] Uma fonte de energia de RF 794 é acoplada ao atuador de extremidade 792 e é aplicada ao cartucho de RF 796 quando o cartucho de RF 796 é carregado no atuador de extremidade 792 no lugar do car- tucho de grampos 768. O circuito de controle 760 controla o fornecimento da energia de RF para o cartucho de RF 796.
[00300] Detalhes adicionais são divulgados no pedido de patente US n° de série 15/636.096, intitulado SURGICAL SYSTEM COUPLA- BLE WITH STAPLE CARTRIDGE AND RADIO FREQUENCY CAR- TRIDGE, AND METHOD OF USING SAME, depositado em 28 de ju- nho de 2017, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade.
[00301] A Figura 20 é um diagrama esquemático de um instrumen- to cirúrgico 791, que é similar em muitos aspectos ao instrumento ci- rúrgico 790. O instrumento cirúrgico 791 inclui um atuador de extre- midade 769 que inclui uma primeira garra 765 e uma segunda garra
767. O atuador de extremidade 769 é configurado para ser transicio- nado de uma posição aberta para uma posição fechada. A primeira garra 765 e a segunda garra 767 estão mais próximas uma da outra na configuração fechada. Em um aspecto, o tecido preso pelo atua- dor de extremidade 769 na configuração fechada é tratado por ener- gia ultrassônica gerada por uma fonte de energia 795. Em outro as- pecto, o tecido preso pelo atuador de extremidade 769 na configura- ção fechada é tratado pela energia de RF gerada pela fonte de ener- gia 795 ou uma fonte de energia de RF separada.
[00302] Em um aspecto, um tubo de fechamento 773 (mostrado em linhas tracejadas) pode fazer a transição do atuador de extremi- dade 769 para a configuração fechada. O motor 754 pode ser meca- nicamente acoplado ao tubo do sistema de fechamento 773 através da transmissão 756 para transmitir, ao atuador de extremidade 769, movimentos de fechamento. Alternativamente, o tubo de fechamento 773 pode ser movido manualmente para fazer a transição do atuador de extremidade 769 entre as configurações aberta e fechada. Em um aspecto, uma viga com perfil em I 771 (mostrada em linhas traceja- das), que é similar à viga com perfil em I 764, pode fazer a transição do atuador de extremidade 769 para a configuração fechada. O motor 754 pode ser mecanicamente acoplado à viga com perfil em I 771 através da transmissão 756 para transmitir, ao atuador de extremida- de 769, movimentos de fechamento. Alternativamente, a viga com perfil em I 771 pode ser movida manualmente para fazer a transição do atuador de extremidade 769 entre as configurações aberta e fe- chada. Um sensor de posição 784 pode detectar uma posição da viga com perfil em I 771 e/ou o tubo de fechamento 773.
[00303] As Figuras 21 a 24 ilustram um instrumento cirúrgico acio- nado por motor 150010 para corte e fixação que pode ou não ser reu- tilizado. Nos exemplos ilustrados, o instrumento cirúrgico 150010 in- clui um invólucro 150012 que compreende um conjunto de cabo 150014 que é configurado para ser pego, manipulado e atuado pelo médico. O invólucro 150012 é configurado para fixação operacional a um conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150200 que tem um atuador de extremidade 150300 operacionalmente acoplado ao mesmo que é configurado para executar uma ou mais tarefas ou pro- cedimentos cirúrgicos. De acordo com a presente descrição, várias formas de conjuntos de eixo de acionamento intercambiáveis podem ser eficazmente usadas em conexão com sistemas cirúrgicos roboti- camente controlados. O termo "compartimento" pode abranger um compartimento ou porção similar de um sistema robótico que aloja ou de outro modo suporta operacionalmente ao menos um sistema de acionamento configurado para gerar e aplicar ao menos um movi-
mento de controle que possa ser usado para acionar os conjuntos de eixo de acionamento. O termo "estrutura" pode referir-se a uma por- ção de um instrumento cirúrgico de mão. O termo "estrutura" também pode representar uma porção de um instrumento cirúrgico controlado roboticamente e/ou uma porção do sistema robótico que pode ser usado para controlar operacionalmente o instrumento cirúrgico. Os conjuntos de eixo de acionamento intercambiáveis aqui divulgados podem ser usados com vários sistemas robóticos, instrumentos, componentes e métodos divulgados na patente US n° 9.072.535, inti- tulada SURGICAL STAPLING INSTRUMENTS WITH ROTATABLE STAPLE DEPLOYMENT ARRANGEMENTS, a qual está aqui incor- porada a título de referência, em sua totalidade.
[00304] A Figura 21 é uma vista em perspectiva de um instrumento cirúrgico 150010 que tem um conjunto de eixo de acionamento inter- cambiável 150200 operacionalmente acoplado ao mesmo, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação. O invólucro 150012 inclui um atuador de extremidade 150300 que compreende um dispositivo cirúrgico de corte e fixação configurado para suportar operacionalmente um cartucho de grampos cirúrgicos 150304 no mesmo. O invólucro 150012 pode ser configurado para uso em cone- xão com os conjuntos de eixo de acionamento intercambiáveis que incluem os atuadores de extremidade que são adaptados para sus- tentar diferentes tamanhos e tipos de cartuchos de grampos, e que têm diferentes comprimentos, tamanhos e tipos de eixo de aciona- mento. O invólucro 150012 pode ser usado eficazmente com uma variedade de conjuntos de eixo de acionamento intercambiáveis, in- cluindo conjuntos configurados para aplicar outros movimentos e for- mas de energia como, por exemplo, energia de radiofrequência (RF), energia ultrassônica e/ou movimento a disposições de atuadores de extremidade adaptados para uso em várias aplicações e procedimen-
tos cirúrgicos. Os atuadores de extremidade, os conjuntos de eixo de acionamento, os cabos, os instrumentos cirúrgicos e/ou os sistemas de instrumento cirúrgico podem utilizar qualquer prendedor adequa- do, ou prendedores, para prender tecido. Por exemplo, um cartucho de prendedores que compreende uma pluralidade de prendedores nele armazenados de modo removível pode ser inserido de maneira removível dentro e/ou fixado ao atuador de extremidade de um con- junto de eixo de acionamento.
[00305] O conjunto de empunhadura 150014 pode compreender um par de segmentos interconectáveis de invólucro de empunhadura 150016 e 150018 interconectados por parafusos, elementos de en- caixe por pressão, adesivo etc. Os segmentos de invólucro de empu- nhadura 150016 e 150018 cooperam para formar uma porção de preensão da pistola 150019 que pode ser empunhada e manipulada pelo clínico. O conjunto de empunhadura 150014 suporta operacio- nalmente uma pluralidade de sistemas de acionamento configurados para gerar e aplicar movimentos de controle às porções correspon- dentes do conjunto de eixo de acionamento intercambiável que está operacionalmente fixado ao mesmo. Uma tela pode ser fornecida abaixo de uma tampa 150045.
[00306] A Figura 22 é uma vista de conjunto explodida de uma porção do instrumento cirúrgico 150010 da Figura 21, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação. O conjunto de em- punhadura 150014 pode incluir uma estrutura 150020 que suporta operacionalmente uma pluralidade de sistemas de acionamento. A estrutura 150020 pode suportar operacionalmente um "primeiro" sis- tema de acionamento ou sistema de acionamento de fechamento 150030, que pode aplicar movimentos de fechamento e abertura ao conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150200. O sistema de acionamento de fechamento 150030 pode incluir um atuador como um gatilho de fechamento 150032 suportado de modo pivotante pela estrutura 150020. O gatilho de fechamento 150032 é acoplado de modo pivotante ao conjunto de empunhadura 150014 por um pino de pivô 150033 para permitir que o gatilho de fechamento 150032 seja manipulado por um médico. Quando o médico segura a porção de preensão da pistola 150019 do conjunto de empunhadura 150014, o gatilho de fechamento 150032 pode pivotar de uma posição inicial ou "não atuada" para uma posição "atuada" e, mais particularmente, pa- ra uma posição completamente comprimida ou completamente atua- da.
[00307] O conjunto de empunhadura 150014 e a estrutura 150020 podem suportar operacionalmente um sistema de acionamento de disparo 150080 configurado para aplicar movimentos de disparo às porções correspondentes do conjunto de eixo de acionamento inter- cambiável fixado ao mesmo. O sistema de acionamento de disparo 150080 pode usar um motor elétrico 150082 situado na porção da preensão da pistola 150019 do conjunto de empunhadura 150014. O motor elétrico 150082 pode ser um motor de corrente contínua (CC) com escovas tendo uma velocidade de rotação máxima de aproxima- damente 25.000 rpm, por exemplo. Em outras disposições, o motor pode incluir um motor sem escovas, um motor sem fio, um motor sín- crono, um motor de passo ou qualquer outro motor elétrico adequado. O motor elétrico 150082 pode ser alimentado por uma fonte de ener- gia 150090 que pode compreender uma bateria removível 150092. A bateria removível 150092 pode compreender uma porção do invólu- cro proximal 150094 que é configurada para fixação a uma porção do invólucro distal 150096. A porção do invólucro proximal 150094 e a porção do invólucro distal 150096 são configuradas para suportar operacionalmente uma pluralidade de baterias 150098 no mesmo. Cada uma das baterias 150098 pode compreender, por exemplo,
uma bateria de íons de lítio ("LI") ou outra bateria adequada. A por- ção de invólucro distal 150096 está configurada para fixação operaci- onal removível a uma placa de circuito de controle 150100 que está operacionalmente acoplada ao motor elétrico 150082. Várias baterias 150098 conectadas em série podem alimentar o instrumento cirúrgico
150010. A fonte de energia 150090 pode ser substituível e/ou recar- regável. Uma tela 150043, que está situada abaixo da tampa 150045, está eletricamente acoplado à placa de circuito de controle 150100. A tampa 150045 pode ser removida para expor a tela 150043.
[00308] O motor elétrico 150082 pode incluir um eixo de acionamento giratório (não mostrado) que, de modo operacional, faz interface com um conjunto redutor de engrenagem 150084 montado em engate engrenado com um conjunto ou cremalheira, de dentes de acionamento 150122 em um membro de acionamento longitudinalmente móvel 150120. O mem- bro de acionamento longitudinalmente móvel 150120 tem uma cremalhei- ra de dentes de acionamento 150122 formada no mesmo para engate de acoplamento com uma engrenagem de acionamento correspondente 150086 do conjunto redutor de engrenagem 150084.
[00309] Em uso, uma polaridade de tensão fornecida pela fonte de energia 150090 pode operar o motor elétrico 150082 no sentido horário, sendo que a polaridade de tensão aplicada ao motor elétrico pela bate- ria pode ser revertida de modo a operar o motor elétrico 150082 no sen- tido anti-horário. Quando o motor elétrico 150082 é girado em uma dire- ção, o membro de acionamento longitudinalmente móvel 150120 será axialmente ativado na direção distal "DD". Quando o motor elétrico 150082 é acionado na direção giratória oposta, o membro de aciona- mento longitudinalmente móvel 150120 será axialmente conduzido na direção proximal "DP". O conjunto de empunhadura 150014 pode incluir uma chave que pode ser configurada para reverter a polaridade aplica- da ao motor elétrico 150082 pela fonte de energia 150090. O conjunto de empunhadura 150014 pode incluir um sensor configurado para de- tectar a posição do membro de acionamento longitudinalmente móvel 150120 e/ou a direção em que o membro de acionamento longitudinal- mente móvel 150120 está sendo movido.
[00310] O acionamento do motor elétrico 150082 pode ser contro- lado por um gatilho de disparo 150130 que é suportado de modo pi- votante sobre o conjunto de empunhadura 150014. O gatilho de dis- paro 150130 pode ser pivotado entre uma posição não atuada e uma posição atuada.
[00311] Retornando para a Figura 21, o conjunto de eixo de aciona- mento intercambiável 150200 inclui um atuador de extremidade 150300 que compreende um canal alongado 150302 configurado para suportar operacionalmente no seu interior um cartucho de grampos cirúrgicos
150304. O atuador de extremidade 150300 pode incluir uma bigorna 150306 que é sustentada de modo pivotante em relação ao canal alon- gado 150302. O conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150200 pode incluir uma junta de articulação 150270. A construção e a operação do atuador de extremidade 150300 e da junta de articulação 150270 são apresentadas na publicação de pedido de patente US n° 2014/0263541, intitulada ARTICULATABLE SURGICAL INSTRUMENT COMPRISING AN ARTICULATION LOCK, a qual está aqui incorporada a título de refe- rência em sua totalidade. O conjunto de eixo de acionamento intercambi- ável 150200 pode incluir um invólucro ou bocal proximal 150201 compre- endido de porções de bocal 150202, 150203. O conjunto de eixo de aci- onamento intercambiável 150200 pode incluir um tubo de fechamento 150260 que se estende ao longo de um eixo geométrico do eixo de acio- namento SA que pode ser usado para fechar e/ou abrir a bigorna 150306 do atuador de extremidade 150300.
[00312] Também na Figura 21, o tubo de fechamento 150260 é transladado distalmente (direção "DD") para fechar a bigorna 150306,
por exemplo, em resposta à atuação do gatilho de fechamento 150032 na maneira descrita na referência anteriormente mencionada da publi- cação de pedido de patente US n° 2014/0263541. A bigorna 150306 é aberta mediante a translação proximal do tubo de fechamento 150260. Na posição aberta da bigorna, o tubo de fechamento 150260 é movido para sua posição proximal.
[00313] A Figura 23 é outra vista de conjunto explodida de porções do conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150200, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação. O conjunto de ei- xo de acionamento intercambiável 150200 pode incluir um membro de disparo 150220 sustentado para realizar um deslocamento axial no inte- rior da coluna central 150210. O membro de disparo 150220 inclui um eixo de acionamento de disparo intermediário 150222 configurado para se conectar a uma porção de corte distal ou barra de corte 150280. O membro de disparo 150220 pode ser chamado de um "segundo eixo de acionamento" ou um "segundo conjunto de eixo de acionamento". O eixo de acionamento de disparo intermediário 150222 pode incluir uma fenda longitudinal 150223 em uma extremidade distal configurada para receber uma aba 150284 na extremidade proximal 150282 da barra de corte 150280. A fenda longitudinal 150223 e a extremidade proximal 150282 podem ser configuradas para permitir o movimento relativo en- tre as mesmas e podem compreender uma junta deslizante 150286. A junta deslizante 150286 pode permitir que o eixo de acionamento de disparo intermediário 150222 do membro de disparo 150220 articule o atuador de extremidade 150300 em torno da junta de articulação 150270 sem mover, ou ao menos sem mover substancialmente, a barra de corte 150280. Quando o atuador de extremidade 150300 tiver sido adequadamente orientado, o eixo de acionamento de disparo interme- diário 150222 pode ser avançado distalmente até uma parede lateral proximal da fenda longitudinal 150223 entrar em contato com a aba
150284 para avançar a barra de corte 150280 e disparar o cartucho de grampos posicionado no interior do canal 150302. A coluna central 150210 tem uma abertura ou janela alongada 150213 em seu interior para facilitar a montagem e a inserção do eixo de acionamento de dis- paro intermediário 150222 no interior da coluna central 150210. Quando o eixo de acionamento de disparo intermediário 150222 tiver sido inse- rido na mesma, um segmento superior da estrutura 150215 pode ser engatado na estrutura do eixo de acionamento 150212 para encerrar em si o eixo de acionamento de disparo intermediário 150222 e a barra de corte 150280. A operação do membro de disparo 150220 pode ser vista na publicação de pedido de patente US n° 2014/0263541. A colu- na central 150210 pode ser configurada para suportar de maneira desli- zante um membro de disparo 150220 e o tubo de fechamento 150260 que se estende ao redor da coluna central 150210. A coluna central 150210 pode suportar de maneira deslizante um acionador de articula- ção 150230.
[00314] O conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150200 pode incluir um conjunto de acoplamento 150400 configurado para aco- plar de modo seletivo e liberável o acionador de articulação 150230 ao membro de disparo 150220. O conjunto de acoplamento 150400 inclui um anel ou luva de travamento 150402 posicionado em torno do mem- bro de disparo 150220, sendo que a luva de travamento 150402 pode ser girada entre uma posição engatada, em que a luva de travamento 150402 acopla o acionador de articulação 150230 ao membro de dispa- ro 150220, e uma posição desengatada, em que o acionador de articu- lação 150230 não está acoplado de modo operável ao membro de dis- paro 150220. Quando a luva de travamento 150402 está na posição engatada, o movimento distal do membro de disparo 150220 pode mo- ver o acionador de articulação 150230 em sentido distal e, correspon- dentemente, o movimento proximal do membro de disparo 150220 pode mover o acionador de articulação 150230 de maneira proximal. Quando a luva de travamento 150402 está na posição desengatada, o movimen- to do membro de disparo 150220 não é transmitido para o acionador de articulação 150230 e, como resultado, o membro de disparo 150220 pode mover-se independentemente do acionador de articulação
150230. O bocal 150201 pode ser usado para engatar e desengatar operacionalmente o sistema de acionamento de articulação com o sis- tema de acionamento de disparo nas várias formas descritas na publi- cação de pedido de patente US n° 2014/0263541.
[00315] O conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150200 pode compreender um conjunto de anel deslizante 150600 que pode ser configurado para conduzir energia elétrica ao atuador de extremidade 150300 e/ou a partir dele e/ou comunicar sinais ao atuador de extremi- dade 150300 e/ou a partir dele, por exemplo. O conjunto de anel desli- zante 150600 pode compreender um flange de conector proximal 150604 e um flange de conector distal 150601 posicionado no interior de uma fenda definida nas porções de bocal 150202, 150203. O flange do conec- tor proximal 150604 pode compreender uma primeira face e o flange do conector distal 150601 pode compreender uma segunda face posiciona- da adjacente e móvel em relação à primeira face. O flange de conector distal 150601 pode girar em relação ao flange de conector proximal 150604 ao redor do eixo geométrico do eixo de acionamento SA-SA (Fi- gura 21). O flange de conector proximal 150604 pode compreender uma pluralidade de condutores concêntricos ou ao menos substancialmente concêntricos 150602, definidos na sua primeira face. Um conector 150607 pode ser montado sobre o lado proximal do flange de conector distal 150601 e pode ter uma pluralidade de contatos, sendo que cada contato corresponde e está em contato elétrico com um dos condutores
150602. Essa disposição permite a rotação relativa entre o flange de co- nector proximal 150604 e o flange de conector distal 150601, enquanto o contato elétrico é mantido entre os mesmos. O flange de conector proxi- mal 150604 pode incluir um conector elétrico 150606 que pode colocar os condutores 150602 em comunicação de sinal com uma placa de cir- cuito de eixo de acionamento, por exemplo. Em ao menos um caso, um chicote elétrico que compreende uma pluralidade de condutores pode se estender entre o conector elétrico 150606 e a placa de circuito do eixo de acionamento. O conector elétrico 150606 pode se estender proximalmen- te através de uma abertura do conector definida no flange de montagem do chassi. A publicação de pedido de patente US n° 2014/0263551, inti- tulada "STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSOR SYS- TEM", está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade. A publicação de pedido de patente US n° 2014/0263552, intitulada "STA- PLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSOR SYSTEM", está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade. Detalhes adicionais com relação ao conjunto do anel de deslizamento 150600 podem ser en- contrados na publicação de pedido de patente US n° 2014/0263541.
[00316] O conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150200 pode incluir uma porção proximal montada de forma fixável ao con- junto de cabo 150014, e uma porção distal que é giratória em torno de um eixo geométrico longitudinal. A porção giratória distal do eixo de acionamento pode ser girada em relação à porção proximal ao re- dor do conjunto de anel deslizante 150600. O flange de conector dis- tal 150601 do conjunto de anel deslizante 150600 pode ser posicio- nado na porção giratória distal do eixo de acionamento.
[00317] A Figura 24 é uma vista explodida de um aspecto de um atuador de extremidade 150300 do instrumento cirúrgico 150010 da Figura 21, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divul- gação. O atuador de extremidade 150300 pode incluir a bigorna 150306 e o cartucho de grampos cirúrgicos 150304. A bigorna 150306 pode ser acoplada a um canal alongado 150302. As abertu-
ras 150199 podem ser definidas no canal alongado 150302 para re- ceber os pinos 150152 que se estendem a partir da bigorna 150306 para permitir que a bigorna 150306 gire de uma posição aberta para uma posição fechada em relação ao canal alongado 150302 e ao car- tucho de grampos cirúrgicos 150304. Uma barra de disparo 150172 é configurada para se transladar longitudinalmente para o interior do atuador de extremidade 150300. A barra de disparo 150172 pode ser construída a partir de uma seção sólida ou pode incluir um material laminado que compreende, por exemplo, uma pilha de placas de aço.
A barra de disparo 150172 compreende uma viga com perfil em I 150178 e um gume cortante 150182 em uma extremidade distal da mesma.
Uma extremidade da barra de disparo 150172 distalmente projetada pode ser fixada à viga com perfil em I 150178 para auxiliar no espaçamento da bigorna 150306 a partir de um cartucho de gram- pos cirúrgicos 150304 posicionado no canal alongado 150302 quando a bigorna 150306 está em posição fechada.
A viga com perfil em I 150178 pode incluir um gume cortante afiado 150182, que pode ser usado para separar o tecido, conforme a viga com perfil em I 150178 é avançada distalmente pela barra de disparo 150172. Em funciona- mento, a viga com perfil em I 150178 pode disparar o cartucho de grampos cirúrgicos 150304. O cartucho de grampos cirúrgicos 150304 pode incluir um corpo de cartucho moldado 150194 que man- tém uma pluralidade de grampos 150191 que repousam sobre os acionadores de grampo 150192 no interior das respectivas cavidades de grampos abertas para cima 150195. Um deslizador em cunha 150190 é acionado distalmente pela viga com perfil em I 150178, deslizando sobre uma bandeja do cartucho 150196 do cartucho de grampos cirúrgicos 150304. O deslizador em cunha 150190 desloca para cima, por came, os acionadores de grampo 150192, para expelir os grampos 150191 em contato de deformação com a bigorna
150306, enquanto a borda de corte 150182 da viga com perfil em I 150178 corta o tecido preso.
[00318] A viga com perfil em I 150178 pode incluir pinos superiores 150180 que engatam a bigorna 150306 durante o disparo. A viga com perfil em I 150178 pode incluir pinos intermediários 150184 e uma base ("bottom foot") 150186 para engatar porções do corpo do cartucho 150194, da bandeja do cartucho 150196 e do canal alongado 150302. Quando um cartucho de grampos cirúrgicos 150304 está posicionado no interior do canal alongado 150302, uma fenda 150193 definida no corpo do cartucho 150194 pode ser alinhada com uma fenda longitudinal 150197 definida na bandeja do cartucho 150196 e uma fenda 150189 definida no canal alongado 150302. Em uso, a viga com perfil em I 150178 pode deslizar através das fendas longitudinais alinhadas 150193, 150197 e 150189, sendo que, como indicado na Figura 24, a base 150186 da viga com perfil em I 150178 pode engatar um sulco posicio- nado ao longo da superfície inferior do canal alongado 150302 ao longo do comprimento da fenda 150189, os pinos médios 150184 podem enga- tar as superfícies superiores da bandeja de cartucho 150196 ao longo do comprimento da fenda longitudinal 150197, e os pinos superiores 150180 podem engatar a bigorna 150306. A viga com perfil em I 150178 pode espaçar ou limitar o movimento relativo entre a bigorna 150306 e o cartu- cho de grampos cirúrgicos 150304, conforme a barra de disparo 150172 é avançada distalmente de forma a disparar os grampos do cartucho de grampos cirúrgicos 150304 e/ou fazer uma incisão no tecido capturado entre a bigorna 150306 e o cartucho de grampos cirúrgicos 150304. A barra de disparo 150172 e a viga com perfil em I 150178 podem ser re- traídas proximalmente, permitindo que a bigorna 150306 seja aberta para liberar as duas porções de tecido grampeadas e separadas.
[00319] As Figuras 25A e 5B são um diagrama de blocos de um cir- cuito de controle 150700 do instrumento cirúrgico 150010 da Figura
21, que abrange duas folhas de desenho, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação. Com referência principalmente às Figuras 25A e 25B, um conjunto de empunhadura 150702 pode incluir um motor 150714, que pode ser controlado por um acionador do motor 150715 e pode ser usado pelo sistema de disparo do instrumento ci- rúrgico 150010. Em várias formas, o motor 150714 pode ser um motor de acionamento de corrente contínua (CC) com escovas com uma ve- locidade de rotação máxima de aproximadamente 25.000 RPM. Em outras disposições, o motor 150714 pode incluir um motor sem esco- vas, um motor sem fio, um motor síncrono, um motor de passo ou qualquer outro tipo de motor elétrico adequado. O acionador de motor 150715 pode compreender um acionador de ponte H que compreende transístores de efeito de campo (FETs) 150719, por exemplo. O motor 150714 pode ser alimentado pelo conjunto de alimentação 150706 montado de modo liberável ao conjunto de empunhadura 150200 para fornecer energia de controle ao instrumento cirúrgico 150010. O con- junto de alimentação 150706 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 ci- rúrgico 150010. Em determinadas circunstâncias, as células de bateria do conjunto de alimentação 150706 podem ser substituíveis e/ou re- carregáveis. Em ao menos um exemplo, as células de bateria podem ser baterias de íon de lítio que podem ser separavelmente acopláveis ao conjunto de alimentação 150706.
[00320] O conjunto de eixo de acionamento 150704 pode incluir um controlador do conjunto de eixo de acionamento 150722 que pode se comunicar com um controlador de segurança e um controlador de geren- ciamento de energia 150716 através de uma interface, enquanto o con- junto de eixo de acionamento 150704 e o conjunto de alimentação 150706 são acoplados ao conjunto de empunhadura 150702. Por exem-
plo, a interface pode compreender uma primeira porção de interface 150725, que pode incluir um ou mais conectores elétricos para engate de acoplamento com os conectores elétricos correspondentes do conjunto de eixo de acionamento, e uma segunda porção de interface 150727, que pode incluir um ou mais conectores elétricos para engate de aco- plamento com os conectores elétricos correspondentes do conjunto de alimentação, para permitir a comunicação elétrica entre o controlador do conjunto de eixo de acionamento 150722 e o controlador de gerencia- mento de energia 150716, enquanto o conjunto de eixo de acionamento 150704 e o conjunto de alimentação 150706 são acoplados ao conjunto de empunhadura 150702. Um ou mais sinais de comunicação podem ser transmitidos através da interface para comunicar um ou mais dos requisi- tos de energia do conjunto de eixo de acionamento intercambiável fixado 150704 ao controlador de gerenciamento de energia 150716. Em respos- ta, o controlador de gerenciamento de energia pode modular a saída de energia da bateria do conjunto de alimentação 150706, conforme descrito abaixo com mais detalhes, de acordo com as exigências de energia do conjunto de eixo de acionamento fixado 150704. Os conectores podem compreender chaves que podem ser ativadas após o engate por aco- plamento mecânico do conjunto de empunhadura 150702 ao conjunto de eixo de acionamento 150704 e/ou ao conjunto de energia 150706 para permitir a comunicação elétrica entre o controlador de conjunto de eixo de acionamento 150722 e o controlador de gerenciamento de energia
150716.
[00321] A interface pode facilitar a transmissão do um ou mais si- nais de comunicação entre o controlador de gerenciamento de energia 150716 e o controlador do conjunto de eixo de acionamento 150722 mediante o roteamento destes sinais de comunicação através de um controlador principal 150717 situado no conjunto de empunhadura 150702, por exemplo. Em outras circunstâncias, a interface pode facili-
tar uma linha de comunicação direta entre o controlador de gerencia- mento de energia 150716 e o controlador do conjunto de eixo de acio- namento 150722 através do conjunto de empunhadura 150702, en- quanto o conjunto de eixo de acionamento 150704 e o conjunto de alimentação 150706 estão acoplados ao conjunto de empunhadura
150702.
[00322] O controlador principal 150717 pode ser qualquer proces- sador de núcleo único ou de múltiplos núcleos, como aqueles conheci- dos sob o nome comercial ARM Cortex da Texas Instruments. Em um aspecto, o controlador principal 150717 pode ser um núcleo de pro- cessador LM4F230H5QR ARM Cortex-M4F, 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 desempe- nho acima de 40 MHz, uma memória de acesso aleatório em série de ciclo único de 32 KB (SRAM), uma memória só de leitura interna (ROM) carregada com o programa StellarisWare®, memória progra- mável e apagável eletricamente só de leitura (EEPROM) de 2 KB, um ou mais módulos de modulação por largura de pulso (PWM), uma ou mais análogos de entradas de codificador de quadratura (QEI), e/ou um ou mais conversores analógico para digital (ADC) de 12 bits com 12 canais de entrada analógica, detalhes dos quais estão disponíveis para a folha de dados do produto.
[00323] O controlador de segurança pode ser uma plataforma de con- trolador de segurança que compreende duas famílias baseadas em con- troladores, 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 forne- cer recursos avançados de segurança integrada enquanto fornece de-
sempenho, conectividade e opções de memória escalonáveis.
[00324] O conjunto de alimentação 150706 pode incluir um circuito de gerenciamento de energia que pode compreender o controlador de gerenciamento de energia 150716, um modulador de energia 150738 e um circuito sensor de corrente 150736. 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 150704, enquanto o conjunto de eixo de acionamento 150704 e o conjunto de alimentação 150706 são acoplados ao conjun- to de empunhadura 150702. O controlador de gerenciamento de ener- gia 150716 pode ser programado para controlar o modulador de ener- gia 150738 da saída de energia do conjunto de alimentação 150706 e o circuito sensor de corrente 150736 pode ser usado para monitorar a saída de energia do conjunto de alimentação 150706 para fornecer realimentação ao controlador de gerenciamento de energia 150716 sobre a saída de energia da bateria para que o controlador de geren- ciamento de energia 150716 possa ajustar a saída de energia do con- junto de alimentação 150706 para manter uma saída desejada. O con- trolador de gerenciamento de energia 150716 e/ou o controlador do conjunto de eixo de acionamento 150722 podem compreender, cada um, um ou mais processadores e/ou unidades de memória que podem armazenar vários módulos de software.
[00325] O instrumento cirúrgico 150010 (Figuras 21 a 24) pode com- preender um dispositivo de saída 150742 que pode incluir dispositivos para fornecer uma retroinformação sensorial a um usuário. Esses dis- positivos podem compreender, por exemplo, dispositivos de retroinfor- mação visual (por exemplo, um monitor com tela de LCD, indicadores em LED), dispositivos de retroinformação auditiva (por exemplo, um al- to-falante, uma campainha) ou dispositivos de retroinformação tátil (por exemplo, atuadores hápticos). Em determinadas circunstâncias, o dis-
positivo de saída 150742 pode compreender uma tela 150743 que pode estar incluído no conjunto de empunhadura 150702. O controlador do conjunto de eixo de acionamento 150722 e/ou o controlador de gerenci- amento de energia 150716 podem fornecer retroinformação a um usuá- rio do instrumento cirúrgico 150010 através do dispositivo de saída
150742. A interface pode ser configurada para conectar o controlador do conjunto de eixo de acionamento 150722 e/ou o controlador de ge- renciamento de energia 150716 ao dispositivo de saída 150742. O dis- positivo de saída 150742 pode, em vez disso, ser integrado com o con- junto de alimentação 150706. Nestas circunstâncias, a comunicação entre o dispositivo de saída 150742 e o controlador do conjunto de eixo de acionamento 150722 pode ser feita através da interface, enquanto o conjunto de eixo de acionamento 150704 é acoplado ao conjunto de empunhadura 150702.
[00326] O circuito de controle 150700 compreende segmentos de circuito configurados para controlar as operações do instrumento ci- rúrgico equipado com motor 150010. Um segmento de controlador de segurança (segmento 1) compreende um controlador de segurança e o segmento de controlador principal 150717 (segmento 2). O contro- lador de segurança e/ou o controlador principal 150717 são configu- rados para interagir com um ou mais segmentos de circuito adicio- nais, como um segmento de aceleração, um segmento de exibição, um segmento de eixo de acionamento, um segmento de codificador, um segmento de motor e um segmento de alimentação. Cada um dos segmentos de circuito pode ser acoplado ao controlador de seguran- ça e/ou ao controlador principal 150717. O controlador principal 150717 é também acoplado a uma memória flash. O controlador prin- cipal 150717 também compreende uma interface de comunicação serial. O controlador principal 150717 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 seg- mentado pode ser implementado por qualquer circuito adequado, como, por exemplo, um conjunto de placa de circuito impresso (PCBA) dentro do instrumento cirúrgico equipado com motor 150010. Deve-se compreender que o termo processador, conforme usado aqui, inclui qualquer microprocessador, processadores, controlador, controladores ou outro dispositivo de computação básica que incorpo- ra as funções de uma unidade de processamento central do compu- tador (CPU) em um circuito integrado ou no máximo alguns circuitos integrados. O controlador principal 150717 é um dispositivo progra- mável multiuso que aceita dados digitais como entrada, processa-os de acordo com as instruções armazenadas em sua memória e forne- ce resultados como saída. Este é um exemplo de lógica digital se- quencial, já que ele tem memória interna. O circuito de controle 150700 pode ser configurado para implementar um ou mais dos pro- cessos aqui descritos.
[00327] O segmento de aceleração (segmento 3) compreende um acelerômetro. O acelerômetro é configurado para detectar o movimen- to ou a aceleração do instrumento cirúrgico equipado com motor
150010. A entrada a partir do acelerômetro pode ser usada para fazer a transição para e a partir de um modo de suspensão, identificar a ori- entação do instrumento cirúrgico energizado, e/ou identificar quando o instrumento cirúrgico for deixado cair. Em alguns exemplos, o segmen- to de aceleração é acoplado ao controlador de segurança e/ou ao con- trolador principal 150717.
[00328] O segmento de tela (segmento 4) compreende um conec- tor da tela acoplado ao controlador principal 150717. O conector da tela acopla o controlador principal 150717 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 com- preender qualquer tela adequada, como, por exemplo, uma tela de diodos emissores de luz orgânicos (OLED), uma tela de cristal líquido (LCD) e/ou qualquer outra tela adequada. Em alguns exemplos, o segmento de tela é acoplado ao controlador de segurança.
[00329] O segmento de eixo de acionamento (segmento 5) compre- ende controles para um conjunto de eixo de acionamento intercambiá- vel 150200 (Figuras 21 e 23) acoplados ao instrumento cirúrgico 150010 (Figuras 21 a 24) e/ou um ou mais controles para um atuador de extremidade 150300 acoplado ao conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150200. O segmento de eixo de acionamento compre- ende um conector do eixo de acionamento configurado para acoplar o controlador principal 150717 a um PCBA de eixo de acionamento. O PCBA de eixo de acionamento compreende um microprocessador de baixa potência com uma memória de acesso aleatório ferroelétrico (FRAM), uma chave de articulação, uma chave de efeito Hall de libe- ração de eixo de acionamento, e uma memória EEPROM de PCBA do eixo de acionamento. A EEPROM de PCBA do eixo de acionamento compreende um ou mais parâmetros, rotinas e/ou programas específi- cos para o conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150200 e/ou para o PCBA do eixo de acionamento. O PCBA do eixo de acio- namento pode ser acoplado ao conjunto do eixo de acionamento inter- cambiável 150200 e/ou integral com o instrumento cirúrgico 150010. Em alguns exemplos, o segmento de eixo de acionamento compreen- de um segundo EEPROM do eixo de acionamento. A segunda EE- PROM do eixo de acionamento compreende uma pluralidade de algo- ritmos, rotinas, parâmetros e/ou outros dados que correspondem a um ou mais conjuntos de eixos de acionamento 150200 e/ou atuadores de extremidade 150300 que podem fazer interface com o instrumento ci- rúrgico equipado com motor 150010.
[00330] O segmento de codificador de posição (segmento 6) compre- ende um ou mais codificadores magnéticos da posição do ângulo de ro- tação. Um ou mais codificadores magnéticos da posição do ângulo de rotação são configurados para identificar a posição rotacional do motor 150714, um conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150200 (Fi- guras 21 e 23) e/ou um atuador de extremidade 150300 do instrumento cirúrgico 150010 (Figuras 21 a 24). Em alguns exemplos, os codificado- res magnéticos da posição do ângulo de rotação podem ser acoplados ao controlador de segurança e/ou ao controlador principal 150717.
[00331] O segmento de circuito do motor (segmento 7) compreende um motor 150714 configurado para controlar os movimentos do ins- trumento cirúrgico equipado com motor 150010 (Figuras 21 a 24). O motor 150714 é acoplado ao processador do microcontrolador princi- pal 150717 por um acionador de ponte H que compreende um ou mais transístores de efeito de campo de ponte H (FETs) e um controlador de motor. O acionador de ponte H é também acoplado ao controlador de segurança. Um sensor de corrente do motor é acoplado em série com o motor para medir a drenagem de corrente do motor. O sensor de corrente do motor está em comunicação de sinal com o controlador principal 150717 e/ou com o processador de segurança. Em alguns exemplos, o motor 150714 é acoplado a um filtro de interferência ele- tromagnética (IEM) do motor.
[00332] 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 150714 em relação ao controlador principal 150717. O controlador principal 150717 fornece um sinal alto de modulação por largura de pulso (PWM), um sinal baixo de PWM, um sinal de di- reção, um sinal de sincronização e um sinal de reinicialização do mo- tor ao controlador do motor através de um buffer. O segmento de ali- mentação é configurado para fornecer uma tensão de segmento a cada um dos segmentos de circuito.
[00333] O segmento de energia (segmento 8) compreende uma bateria acoplada ao controlador de segurança, o controlador principal 150717 e segmentos de circuito adicionais. A bateria é acoplada ao circuito segmentado por um conector da bateria e um sensor de cor- rente. 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 de circuito. Por exemplo, em alguns exemplos, o circuito segmentado pode compre- ender conversores de tensão de 3,3 V e/ou conversores de tensão de 5 V. Um conversor de amplificação de tensão é configurado para for- necer 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 as operações que exigem muita energia e evitar apagão ou condições de baixo consumo.
[00334] Uma pluralidade de chaves é acoplada ao controlador de se- gurança e/ou ao controlador principal 150717. As chaves podem ser con- figuradas para controlar as operações do instrumento cirúrgico 150010 (Figuras 21 a 24) do circuito segmentado, e/ou indicar um estado do ins- trumento cirúrgico 150010. Uma chave da 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 es- querdo, 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 direi- to 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 150200 (Figuras 21 e 23) e/ou o atuador de extremidade 150300 (Figuras 21 a 24). Uma chave reversa do lado esquerdo e uma chave reversa do lado direito são aco- pladas ao controlador principal 150717. As chaves do lado esquerdo que compreendem a chave do lado esquerdo de articulação para o lado es- querdo, 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 150717 por um conector de flexão à esquerda. As chaves do lado direito que compreen- dem 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 arti- culação para o lado direito, e a chave reversa do lado direito são acopla- das ao controlador principal 150717 por um conector de flexão à direita. Uma chave de disparo, uma chave de liberação de aperto e uma chave engatada ao eixo de acionamento são acopladas ao controlador principal
150717.
[00335] Quaisquer chaves mecânicas, eletromecânicas, ou de esta- do sólido adequadas, podem ser usadas para implementar a pluralidade de chaves, em qualquer combinação. Por exemplo, as chaves podem limitar as chaves operadas pelo movimento de componentes associa- dos ao instrumento cirúrgico 150010 (Figuras 21 a 24) ou à presença de um objeto. Estas chaves podem ser usadas para controlar várias fun- ções associadas ao instrumento cirúrgico 150010. 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, facili- dade de instalação e confiabilidade de funcionamento. Elas podem de- terminar a presença ou ausência, passagem, posicionamento e final de deslocamento de um objeto. Em outras implementações, as chaves po- dem ser chaves de estado sólido que funcionam sob a influência de um campo magnético, como dispositivos de efeito Hall, dispositivos magne- torresistivos (MR), dispositivos magnetorresistivos gigantes ("GMR" - giant magneto-resistive) e magnetômetros, entre outros. Em outras im- plementações, as chaves podem ser chaves de estado sólido que ope- ram sob a influência da luz, como sensores ópticos, sensores de infra- vermelho e sensores ultravioleta, dentre outros. Além disso, as chaves podem ser dispositivos de estado sólido como transístores (por exem- plo, FET, FET de junção, MOSFET, bipolar e similares). Outras chaves podem incluir chaves sem fio, chaves ultrassônicas, acelerômetros e sensores de inércia, dentre outros.
[00336] A Figura 26 é um outro diagrama de blocos do circuito de controle 150700 do instrumento cirúrgico da Figura 21 que ilustra as interfaces entre o conjunto de empunhadura 150702 e o conjunto de alimentação 150706 e entre o conjunto de empunhadura 150702 e o conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150704, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação. O conjunto de cabo 150702 pode compreender um controlador principal 150717, um conector do conjunto de eixo de acionamento 150726 e um conector do conjunto de alimentação 150730. O conjunto de alimentação 150706 pode incluir um conector do conjunto de alimentação 150732, um circuito de gerenciamento de energia 150734 que pode compreen- der o controlador de gerenciamento de energia 150716, um modulador de energia 150738 e um circuito sensor de corrente 150736. Os co- nectores do conjunto de eixo de acionamento 150730, 150732 formam uma interface 150727. O circuito de gerenciamento de energia 150734 pode ser configurado para modular a energia de saída da bateria 150707 com base nas necessidades de energia do conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150704 enquanto o conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150704 e o conjunto de alimentação 150706 são acoplados ao conjunto de empunhadura 150702. O con- trolador de gerenciamento de energia 150716 pode ser programado para controlar o modulador de energia 150738 da saída de energia do conjunto de alimentação 150706 e o circuito sensor de corrente 150736 pode ser usado para monitorar a saída de energia do conjunto de alimentação 150706 para fornecer retroinformação ao controlador de gerenciamento de energia 150716 sobre a saída de energia da ba- teria 150707, de modo que o controlador de gerenciamento de energia 150716 possa ajustar a saída de energia do conjunto de alimentação 150706 para manter uma saída desejada. O conjunto de eixo de acio- namento 150704 compreende um processador de eixo de acionamen- to 150720 acoplado a uma memória não volátil 150721 e um conector de conjunto de eixo de acionamento 150728 para acoplar eletricamen- te o conjunto de eixo de acionamento 150704 ao conjunto de empu- nhadura 150702. Os conectores do conjunto de eixo de acionamento 150726, 150728 formam a interface 150725. O controlador principal 150717, o processador de eixo de acionamento 150720 e/ou o contro- lador de gerenciamento de energia 150716 podem ser configurados para implementar um ou mais dos processos aqui descritos.
[00337] O instrumento cirúrgico 150010 (Figuras 21 a 24) pode com- preender um dispositivo de saída 150742 para uma retroinformação sen- sorial 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 auditiva (por exemplo, um alto-falante, uma campainha) ou dispositivos de retroinfor- mação tátil (por exemplo, atuadores hápticos). Em determinadas circuns- tâncias, o dispositivo de saída 150742 pode compreender uma tela 150743 que pode estar incluída no conjunto de empunhadura 150702. O controlador do conjunto de eixo de acionamento 150722 e/ou o controla-
dor de gerenciamento de energia 150716 podem fornecer retroinforma- ção a um usuário do instrumento cirúrgico 150010 através do dispositivo de saída 150742. A interface 150727 pode ser configurada para conectar o controlador do conjunto de eixo de acionamento 150722 e/ou o contro- lador de gerenciamento de energia 150716 ao dispositivo de saída
150742. O dispositivo de saída 150742 pode ser integrado com o conjun- to de alimentação 150706. A comunicação entre o dispositivo de saída 150742 e o controlador do conjunto de eixo de acionamento 150722 po- de ser feita através da interface 150725 enquanto o conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150704 é acoplado ao conjunto de empu- nhadura 150702. Marcação de tecido
[00338] Em vários procedimentos cirúrgicos, os instrumentos cirúr- gicos vedam o tecido pela aplicação de energia ou a implantação de grampos no tecido. Os instrumentos cirúrgicos também podem sepa- rar ou cortar o tecido fechado. Em um procedimento cirúrgico, um ou mais Instrumentos cirúrgicos pode ser aplicado a várias porções de tecido distintas de um tecido sendo tratado se o tamanho do tecido for maior do que um tamanho máximo de tecido que pode ser manu- seado por um instrumento cirúrgico em uma única aplicação. Se ocor- rer um vazamento em uma das porções de tecido tratadas, pode ser difícil identificar um instrumento cirúrgico, ou um componente do mesmo, como um cartucho de grampos, que estava envolvido. Sem essa identificação, torna-se difícil determinar a causa do vazamento.
[00339] Os aspectos da presente divulgação apresentam um instru- mento cirúrgico que inclui um atuador de extremidade configurado para aplicar um tratamento de tecido ao tecido. O atuador de extremidade inclui uma primeira garra, uma segunda garra móvel em relação à pri- meira garra para prender o tecido entre as mesmas, e um mecanismo de tratamento de tecido configurado para aplicar um tratamento de teci-
do ao tecido preso entre a primeira garra e a segunda garra. Além dis- so, o instrumento cirúrgico inclui um conjunto de marcação configurado para aplicar uma marcação distinta ao tecido exclusiva para cada apli- cação de tratamento de tecido, sendo que a marcação distinta distingue a aplicação de tratamento de tecido de outras aplicações de tratamento de tecido executadas pelo instrumento cirúrgico ou outros instrumentos cirúrgicos.
[00340] Em vários aspectos, o mecanismo para tratamento de te- cido compreende um cartucho de grampos configurado para aplicar uma aplicação de tratamento de tecido pelo posicionamento dos grampos no tecido preso por um atuador de extremidade. Em outros aspectos, o mecanismo para tratamento de tecido compreende um dispositivo de energia configurado para aplicar uma aplicação de tra- tamento de tecido pelo fornecimento de energia terapêutica ao tecido preso por um atuador de extremidade. A energia fornecida pelo dis- positivo de energia pode estar sob a forma de energia de RF ou energia ultrassônica, por exemplo.
[00341] Em vários aspectos, o mecanismo para tratamento de te- cido compreende um membro de transecção móvel para aplicar apli- cação de tratamento de tecido pela transecção do tecido preso. Uma ou ambas as garras do atuador de extremidade podem incluir fendas longitudinais configuradas para acomodar o membro de transecção. O membro de transecção pode incluir um gume cortante em uma porção distal do mesmo.
[00342] A Figura 27 é um diagrama de fluxo lógico de um processo 31010 que representa um programa de controle ou uma configuração lógica para marcar tecido tratado por um atuador de extremidade de um instrumento cirúrgico, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação. Em um aspecto, conforme descrito com mais de- talhes abaixo, o processo 31010 é executado por um circuito de con-
trole 500 (Figura 13). Em outro aspecto, o processo 31010 pode ser executado por um circuito lógico combinacional 510 (Figura 14). Em ainda outro aspecto, o processo 31010 pode ser executado por um circuito lógico sequencial 520 (Figura 15).
[00343] No exemplo das Figuras 28 a 31, o tecido é tratado por um atuador de extremidade 31000 de um instrumento de corte e grampea- mento cirúrgico 31006 e é marcado por um conjunto de marcação 31020 de um sistema de controle 31470.
[00344] O instrumento cirúrgico 31006 é similar, em muitos aspec- tos, ao instrumento cirúrgico 150010. Por exemplo, o atuador de ex- tremidade 31000 e o sistema de controle 31470 são similares em mui- tos aspectos ao atuador de extremidade 150300 e ao circuito de con- trole 470 (Figura 12), respectivamente. Os componentes do instrumen- to cirúrgico 31006 que são similares aos componentes descritos acima do instrumento cirúrgico 150010 não são repetidos em detalhes a título de concisão.
[00345] O atuador de extremidade 31000 inclui uma primeira garra 31001 e uma segunda garra 31002 que se estendem de um conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150200. O atuador de extremidade 31000 inclui adicionalmente uma bigorna definida na primeira garra 31001 e um cartucho de grampos 31005 definido na segunda garra
31002. Ao menos uma dentre a primeira garra 31001 e a segunda garra 31002 é móvel em relação à outra para fazer a transição do atuador de extremidade 26000 entre uma configuração aberta e uma configuração fechada, para prender o tecido entre a bigorna e o cartucho de grampos
31005. Em funcionamento, um tratamento de tecido pelo instrumento ci- rúrgico 31006 envolve o posicionamento de grampos do cartucho de grampos 26005 por um membro de disparo no tecido preso. Os grampos posicionados são deformados pela bigorna. Em vários aspectos, o tecido também pode ser tratado pela transecção com o uso de um membro de corte móvel em relação a uma fenda longitudinal 31007 definida em ao menos uma dentre a primeira garra 31001 e a segunda garra 31002.
[00346] Em vários aspectos, um instrumento cirúrgico, de acordo com a presente divulgação, pode incluir um atuador de extremidade que trata o tecido pela aplicação de energia de RF ou ultrassônica ao tecido. Em vários aspectos, o instrumento cirúrgico 26010 pode ser um instrumento cirúrgico de mão. Alternativamente, o instrumento cirúrgico 26010 pode ser incorporado em um sistema robótico como um componente de um braço robótico. Detalhes adicionais sobre sis- temas robóticos são divulgados no pedido de patente provisório US No. De série 62/611.339, depositado em 28 de dezembro de 2017, que está aqui incorporado por referência em sua totalidade.
[00347] Novamente com referência à Figura 27, o processo 31010 inclui receber sinais de sensor indicativos da aplicação de um tratamen- to de tecido 31011. Se for determinado em 31012, com base nos sinais de sensor recebidos, que um tratamento de tecido foi, ou está sendo, aplicado ao tecido, uma marcação distinta é aplicada em 31013 ao teci- do. A marcação distinta é exclusiva para a aplicação de tratamento ao tecido e pode ser utilizada para distinguir a aplicação de tratamento ao tecido de outras aplicações de tratamento ao tecido.
[00348] Com referência à Figura 31, em vários aspectos, o proces- so 31010 pode ser executado por um sistema de controle 31470 do instrumento cirúrgico 31006. O sistema de controle 31470 é similar, em muitos aspectos, ao sistema de controle 470 (Figura 12). Por exemplo, o sistema de controle 31470 inclui um circuito de controle que tem um microcontrolador 470. Vários sensores 472, 474, 476, 31473 fornecem vários sinais de sensor para o microcontrolador 470. Um ou mais de tais sinais de sensor podem ser analisados isolada- mente, ou em combinação com outros sinais de sensor, para deter- minar se um tratamento de tecido foi, ou está sendo, aplicado ao te-
cido. O sistema de controle 31470 inclui adicionalmente um conjunto de marcação 31020 em comunicação com o microcontrolador 470. Depois de determinar que um tratamento de tecido foi, ou está sendo, aplicado ao tecido, o microcontrolador 470 faz com que o conjunto de marcação 31020 marque o tecido.
[00349] Em vários casos, a marcação do tecido pelo conjunto de marcação 31020 pode ser desencadeada pela ação de um operador do instrumento cirúrgico 31006, que pode ser fornecida através de uma interface de usuário como, por exemplo, a tela 473. Alternativa- mente, ou além disso, a marcação de tecido pode ser acionada por um ou mais sinais de sensor.
[00350] Em um exemplo, leituras do sensor de medidor de esforço 474, que pode ser usado para medir a força aplicada ao tecido preso pelo atuador de extremidade 31000, podem acionar a marcação de tecido. O microcontrolador 461, ao receber um sinal de sensor do sensor 474 além de um limite predeterminado, o que indica que o te- cido é preso pelo atuador de extremidade 31000, pode fazer com que o conjunto de marcação 31020 marque o tecido.
[00351] Em um exemplo, as leituras de um sensor de ativação 31473, que pode ser usado para detectar o posicionamento dos grampos ou aplicação de energia ao tecido, podem acionar a marcação do tecido. O microcontrolador 461, ao receber um sinal de sensor do sensor 31473 além de um limite predeterminado, pode instruir o conjunto de marcação 31020 para marcar o tecido.
[00352] No exemplo das Figuras 28 e 30, o conjunto de marcação 31020 inclui dois aplicadores de marcação 31021, 31022 dispostos na segunda garra 31002. Mais especificamente, o aplicador 31021 é dispos- to em uma porção proximal 31008 de um cartucho de grampos 31005 montado com a segunda garra 31002, enquanto o aplicador 31022 está disposto em uma porção distal 31009 do cartucho de grampos 31005.
Em outras disposições, mais ou menos que dois aplicadores podem ser dispostos sobre uma ou mais garras de um atuador de extremidade para aplicar marcações ao tecido tratado pelo atuador de extremidade.
[00353] Cada um dos aplicadores 31021, 31022 inclui os marcado- res 31023, que são dispostos em um padrão predeterminado. Con- forme ilustrado na Figura 31, os marcadores 31023 dos aplicadores 31021, 31022 são dispostos em três fileiras. Além disso, os aplicado- res 31021, 31022 compreendem o mesmo número e disposição dos marcadores 31023. Entretanto, em certos casos, os marcadores de um aplicador podem estar dispostos em qualquer disposição adequa- da. Diferentes aplicadores podem compreender disposições de mar- cador iguais ou diferentes. Em certos casos, todos os marcadores de um aplicador são ativados para gerar uma marcação de tecido. Em outros casos, apenas alguns dos marcadores de um aplicador são ativados para gerar uma marcação de tecido. A ativação dos marca- dores pode ser controlada pelo microcontrolador 461 para produzir uma marcação predeterminada.
[00354] Em vários casos, os marcadores 31023 podem ser configura- dos para aplicar as suas marcas individuais na mesma intensidade. Al- ternativamente, os marcadores 31023 podem ser configurados para apli- car as suas marcas individuais em diferentes intensidades. A intensidade das marcas pode ser controlada pelo microcontrolador 461 para produzir uma marcação predeterminada.
[00355] Em vários casos, conforme é ilustrado na Figura 28, os aplicadores 31021, 31022 são dispostos nas porções proximal e distal 31008, 31009, respectivamente, da segunda garra 31002. Essa dispo- sição permite que os aplicadores 31021, 31022 apliquem suas marca- ções proximal e distal a um tratamento de tecido, o qual pode ajudar a identificar o Início e o fim do tratamento do tecido.
[00356] Em vários casos, uma ou mais das marcações são detec-
táveis através de estimulação por ao menos um dentre uma fonte de luz, uma fonte de radiação e uma fonte de iluminação. Em certos ca- sos, os marcadores 31023 são configurados para aplicar um ou mais materiais fluorescentes ao tecido fazendo com que as marcações se- jam visíveis apenas na presença de uma fonte de luz fora do espectro visível. Em outras palavras, as marcações fluorescerão sob uma fon- te de luz aplicada fora do espectro visível.
[00357] Em certos casos, os marcadores 31023 são configurados para usar uma formulação de tinta legível por IV na geração das mar- cações. A formulação de tinta pode ser com base na absorção e refle- xão da luz no infravermelho. Conforme ilustrado na Figura 32, os mar- cadores 31023 podem ser configurados para gerar marcações de tinta visível no IV exclusivas 31035, 31037.
[00358] Em certos casos, os marcadores 31023 são sob a forma de eletrodos que são seletivamente ativáveis pelo microcontrolador 461 para gerar as marcações. O microcontrolador 461 pode controlar a intensida- de de cada marca controlando o tempo de ativação dos eletrodos. Quan- to mais tempo um eletrodo é ativado, maior é a intensidade da marca. A segmentação pode ser introduzida dentro dos eletrodos para deixar uma marcação distintiva. Em certos casos, os marcadores 31023 podem ser equipados com eletrodos de RF, incluindo uma série de microeletrodos configurados para soldar uma marcação distinta para opticamente identi- ficável para cada aplicação de um tratamento de tecido.
[00359] Com referência às Figuras 29 e 32, oito porções de tecido receberam oito tratamentos realizados por um atuador de extremidade 31030 de um instrumento cirúrgico 31036. A Figura 3 mostra uma gar- ra 31002 do atuador de extremidade 31030. Em cada um dos oito tra- tamentos, o atuador de extremidade 31030 prendeu, fechou e cortou a porção de tecido. Os tratamentos foram aplicados em uma ordem es- pecífica, conforme ilustrado na Figura 32, para separar uma porção do cólon do tecido T adjacente. Um conjunto de marcação 31033, que inclui os aplicadores 31031, 31032, aplicaram marcações de tecido distintas para cada porção de tecido com cada tratamento.
[00360] O instrumento cirúrgico 31036 é similar, em muitos aspec- tos, aos instrumentos cirúrgicos 31006 e 150010. Por exemplo, o atu- ador de extremidade 31000 é similar em muitos aspectos aos atuado- res de extremidade 31000, 150300. Os componentes do instrumento cirúrgico 31036 que são similares aos componentes descritos acima dos instrumentos cirúrgicos 31006, 150010 não são repetidos aqui em detalhes a título de concisão.
[00361] No exemplo da Figura 29, os aplicadores 31031, 31032 são dispostos em uma porção proximal 31009 de uma segunda garra 31034 em lados opostos 31038, 31039 de uma trajetória de transecção definida pela fenda longitudinal 31007 ao Longo de um eixo geométrico longitudi- nal LA. Nesta disposição, cada lado do tecido transeccionado recebe uma marcação distinta.
[00362] Em vários casos, conforme é ilustrado na Figura. 32, a mar- cação poderia ser feita em tal ordem que a sequência das marcas de um uso para o próximo fornece uma marcação distinta para uma sequência de tratamentos consecutivos. Isso permitiria uma marcação única em uma série de tratamentos além das marcações associadas aos tratamen- tos individuais. Dito de outra forma, as marcações associadas a trata- mentos relacionados podem incluir um identificador comum além de seus identificadores únicos. Os tratamentos podem ser relacionados em virtu- de de serem disparados consecutivamente em um procedimento cirúrgi- co ou por um único instrumento cirúrgico.
[00363] Em vários aspectos, os instrumentos cirúrgicos da presente divulgação como, por exemplo, os instrumentos cirúrgicos 26010, 31006, 310036 são acoplados de modo comunicativo a um controlador cirúrgico central (por exemplo, os controladores cirúrgicos centrais 106
(Figura 2, Figura 3), 206 (Figura 10)) através de canais de comunica- ção com fio e/ou sem fio. Os dados coletados por tais Instrumentos cirúrgicos podem ser transmitidos para o controlador cirúrgico central 106, 206, que pode adicionalmente transmitir os dados para um siste- ma baseado em nuvem (como por exemplo, os sistemas baseados em nuvem 104, 204), para análise adicional.
[00364] Adicionalmente ao exposto acima, um sistema de visuali- zação (por exemplo, os sistemas de visualização 108 (Figura 3), 208 (Figura 9)), pode registrar os quadros do tecido marcado para identi- ficação subsequente após um instrumento cirúrgico ser movido de um sítio cirúrgico. Os dados do instrumento cirúrgico e os quadros regis- trados por um sistema de visualização podem ser transmitidos para um controlador cirúrgico central, que pode temporizar inserir um ca- rimbo de data e hora e/ou correlacionar os dados recebidos de am- bas as fontes. Os dados também podem ser encaminhados para o sistema baseado em nuvem para serem adicionalmente analisados.
[00365] Este processo pode ser útil na análise de falhas. Por exemplo, conforme ilustrado na Figura 32, um vazamento 31039 ocorreu no sétimo tratamento de tecido. A marcação distinta no séti- mo tratamento do tecido, que é registrado pelo sistema de visualiza- ção, irá ajudar a identificar o instrumento cirúrgico que realizou o sé- timo tratamento. Consequentemente, os dados operacionais 31040 no sétimo tratamento podem ser examinados e comparados para os dados operacionais 31042 do mesmo instrumento cirúrgico dentro do mesmo ambiente que produziu a aplicação bem-sucedida de trata- mentos similares. Conforme descrito acima, as marcações de um único procedimento cirúrgico ou aquelas criadas por um único instru- mento cirúrgico podem incluir um identificador comum que permite uma rápida comparação dos dados operacionais 31040 e dos dados operacionais 31042.
[00366] No exemplo da Figura 32, os dados de operação na primei- ra aplicação de tratamento de tecido, que produziu uma vedação com sucesso, são comparados com os dados operacionais na sétima apli- cação de tratamento de tecido, que causou um vazamento. Na compa- ração dos dois conjuntos de dados, se torna claro que o vazamento foi causado por uma diminuição incomum na força de aperto, que pode ser resolvido em tratamentos de tecido posteriores com instrumentos cirúrgicos iguais ou semelhantes. Em outras instâncias, os dados ope- racionais do instrumento cirúrgico associado a uma falha são compa- rados com os padrões predefinidos.
[00367] Em certos casos, a análise de falhas descrita acima pode ser realizada por um controlador cirúrgico central em tempo real du- rante um procedimento cirúrgico. A detecção de vazamentos e a deci- fração da marcação do tecido pode ser realizada por várias técnicas de processamento de imagem. O operador cirúrgico pode ser guiado de volta para o sítio cirúrgico com a ajuda do controlador cirúrgico central por meio da identificação de pontos de referência anatômicos e o sombreamento variável inerente dos tecidos usando uma técnica de análise ponto a ponto. Em certos casos, os pontos de referência podem ser identificados e capturados pela observação dos pontos quentes no tecido após a aplicação de energia. Priorização de transmissão de dados
[00368] Vários dados podem ser coletados e/ou gerado por um ins- trumento cirúrgico equipado com motor durante um procedimento cirúrgi- co. Por exemplo, um dispositivo cirúrgico de grampeamento e corte equi- pado com motor pode coletar, entre outras coisas, as leituras de força para prender (FTC) e força para disparar (FTF), que podem ser transmi- tidas para um controlador cirúrgico central que transmite adicionalmente os dados para um sistema baseado em nuvem para o processamento adicional. A rota de comunicação entre o instrumento cirúrgico equipado com motor e o controlador cirúrgico central tem uma largura de banda predeterminada. De modo semelhante, uma rota de comunicação entre o controlador cirúrgico central e o sistema baseado em nuvem também tem uma largura de banda predeterminada. Em certas instâncias, várias inter- ferências ambientais podem limitar ainda mais essas larguras de banda. Além disso, várias fontes de dados podem competir pelas larguras de banda limitadas.
[00369] Durante um procedimento cirúrgico, um controlador cirúrgi- co central pode reagir aos dados recebidos ajustando vários parâme- tros sob seu controle em tempo real. Dependendo da etapa cirúrgica a ser realizada, certas fontes de dados e/ou atividades cirúrgicas se tor- nam mais importantes do que outras. Transmitir os dados sem consi- derar sua importância pode interferir na operação do controlador cirúr- gico central e na sua capacidade de tomar decisões em tempo hábil. Da mesma forma, um atraso na transmissão de dados devido aos limi- tes de largura de banda pode interferir com a operação do controlador cirúrgico central e sua capacidade de tomar decisões em tempo hábil.
[00370] Em vários aspectos, um sistema cirúrgico 32002 é usado em um procedimento cirúrgico. O sistema cirúrgico 32002 inclui um controlador cirúrgico central (por exemplo, o controlador cirúrgico central 106 (Figura 3, Figura 4, Figura 36), o controlador cirúrgico central 206 (Figura 10)), um instrumento cirúrgico equipado com mo- tor (por exemplo, o instrumento/dispositivo 235 (Figura 9), o instru- mento cirúrgico 32235 (Figura 36)) e um módulo de comunicação 32004 (Figura 36). O módulo de comunicação 32004 inclui uma cha- ve/registro 32005 e um transceptor 32007.
[00371] A Figura 35 ilustra um diagrama de fluxo lógico de um pro- cesso 32000 que representa um programa de controle ou uma confi- guração lógica para coordenar a transmissão de dados entre o ins- trumento cirúrgico equipado com motor 32235 e um controlador cirúr-
gico central (por exemplo, o controlador cirúrgico central 106 (Figura 3, Figura 4, Figura 36), o controlador cirúrgico central 206 (Figura 10)), de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação. O processo 32000 inclui receber os primeiros dados 32006 referentes a uma primeira atividade cirúrgica do procedimento cirúrgico, receber os segundos dados 32008 referentes a uma segunda atividade cirúr- gica do procedimento cirúrgico, selecionar as taxas de transmissão 32010 para transmitir os primeiros dados e os segundos dados entre o instrumento cirúrgico equipado com motor 32235 e o controlador cirúrgico central 106 com base em ao menos uma característica de ao menos uma dentre a primeira atividade cirúrgica e a segunda ati- vidade cirúrgica, e transmitir os primeiros dados e os segundos dados entre o instrumento cirúrgico equipado com motor e o controlador ci- rúrgico central nas taxas de transmissão selecionadas 32012.
[00372] Em ao menos um exemplo, o processo 32000 seleciona ou ajusta as taxas de transmissão para a transmissão dos primeiros da- dos e dos segundos dados entre o instrumento cirúrgico equipado com motor 32235 e o controlador cirúrgico central 106 com base em ao menos uma característica de pelo menos uma da primeira atividade cirúrgica e da segunda atividade cirúrgica e a largura de banda dispo- nível. O módulo de comunicação 32004 pode determinar a largura de banda disponível, que pode mudar ao longo do tempo com base em vários fatores como, por exemplo, interferência e outros fatores ambi- entais.
[00373] A Figura 36 ilustra um sistema de controle 32470 do ins- trumento cirúrgico 32235, que pode ser usado para executar o pro- cesso da Figura 35. O sistema de controle 32470 é similar, em muitos aspectos, ao sistema de controle 470 (Figura 12). Em vários aspec- tos, o processo 32000 pode ser executado pelo módulo de comunica- ção 32004 do instrumento cirúrgico 32235, que inclui um microcontro-
lador 461 acoplado aos sensores 472, 474, 476, conforme ilustrado na Figura 36.
[00374] Em vários aspectos, os primeiros dados podem ser rece- bidos a partir de uma primeira fonte e os segundos dados recebidos de uma segunda fonte diferente da primeira fonte. A primeira fonte e/ou a segunda fonte pode ser qualquer um dos sensores 472, 474, 476, por exemplo.
[00375] Em vários aspectos, o instrumento cirúrgico 32235 é simi- lar em muitos aspectos aos instrumentos cirúrgicos 235 (Figura 9), 150010 (Figura 25). Por exemplo, como o instrumento cirúrgico 150010, o instrumento cirúrgico 32235 inclui um atuador de extremi- dade 150300 transicionável, em uma primeira atividade cirúrgica, de uma configuração aberta, conforme ilustrado na Figura 25, para uma configuração fechada para prender o tecido. Um motor 482 (Figura 36) pode acionar a transição do atuador de extremidade 150300 entre a configuração aberta e a configuração fechada. Em certos casos, os primeiros dados representam a força FTC necessária para prender o atuador de extremidade 150300 ao longo do tempo, conforme é ilus- trado na Figura 33.
[00376] Em vários aspectos, o instrumento cirúrgico 32235 compre- ende um membro de deslocamento (por exemplo, o membro de acio- namento 150120 da Figura 26) móvel, na segunda atividade cirúrgica, para posicionar/disparar grampos no tecido preso pelo atuador de ex- tremidade 150300. Em certos casos, os segundos dados representam a força FTF necessária para disparar o atuador de extremidade 150300 ao longo do tempo, conforme é ilustrado na Figura 33.
[00377] A Figura 33 é um gráfico ilustrando as leituras de FTC e FTF para o instrumento cirúrgico equipado com motor 32235 durante um procedimento cirúrgico plotado contra o tempo (t). As taxas de transmissão correspondentes das leituras de FTC e FTF para um controlador cirúrgico central 106 também são plotadas contra o tempo (t). No exemplo das Figuras 33 e 34, os sensores 472, 474, 476 com- preendem uma taxa de amostragem ideal de 30 amostras por segun- do. Uma taxa de amostragem é uma taxa na qual uma leitura é feita.
[00378] O canal de comunicação entre o instrumento cirúrgico equi- pado com motor 32235 e o controlador cirúrgico central 106 compreende uma primeira largura de banda capaz de realizar transmissões de até 25 Megabits por segundo, que corresponde a um máximo de 62 amostras transmitidas por segundo. A primeira largura de banda é reduzida a uma segunda largura de banda em um tempo t=t2, devido às interferências ambientais dentro da sala de operação. A segunda largura de banda é capaz de realizar transmissões de até 20 Megabits por segundo, o que corresponde a um máximo de 48 amostras por segundo. A Figura 34 também lista as amostras de FTC e FTF reais transmitidas por segundo em quatro pontos no tempo exemplificadores (t1, t2, t3, t4) selecionados para propósitos de ilustração.
[00379] Novamente com referência às Figuras 33 e 34, a primeira ati- vidade cirúrgica, representada pelos dados de FTC, começa no instante t=0, enquanto a segunda atividade cirúrgica, representada pelos dados de FTF, começa no tempo t=t3. A primeira atividade cirúrgica também atinge uma FTC máxima, que define uma importante característica da primeira atividade cirúrgica, em t=t1. Consequentemente, até o momento t=t3, é desejável priorizar a transmissão dos dados de FTC associados com a primeira atividade cirúrgica em relação aos dados de FTF associ- ados com a segunda atividade cirúrgica. Conforme ilustrado em t=t1, que corresponde aos valores de FTC máxima, os dados de FTC são transmi- tidos em uma taxa de transmissão ideal que corresponde a 30 amostras por segundo, enquanto nenhum dado de FTF é transmitido durante o es- tágio inicial.
[00380] Além do exposto acima, uma transição negativa na largura de banda ou taxa de transmissão máxima disponível ocorre em t=ta, e é detectada pelo módulo de comunicação 32004. Em resposta, a taxa de transmissão dos dados de FTC é reduzida a uma taxa de transmis- são correspondente a 26 amostras por segundo, conforme ilustrado em t=t2, a fim de acomodar a transição negativa causada pela interfe- rência ambiental. Em vários casos, os primeiros dados e os segundos dados são transmitidos através de um canal de comunicação estabe- lecido entre o instrumento cirúrgico equipado com motor 32235 e o controlador cirúrgico central 106, e o módulo de comunicação 32004 ajusta a taxa de transmissão de ao menos um dentre os primeiros da- dos e os segundos dados em resposta à alteração na largura de ban- da do canal de comunicação.
[00381] No exemplo das Figuras 34 e 35, apenas a taxa de trans- missão dos dados de FTC é abaixada, de 30 para 26 amostras por se- gundo, pois a taxa de transmissão de dados de FTF já está em 0 amostras por segundo. Em outros casos, um esquema de priorização em curso, que é instituído com base em uma característica de ao me- nos uma dentre a primeira atividade cirúrgica e a segunda atividade cirúrgica, pode afetar o efeito de uma transição negativa na largura de banda sobre as taxas de transmissão dos primeiros dados e/ou dos segundos dados, conforme é descrito em mais detalhes abaixo.
[00382] Em t=t3, os dados de FTF e os dados de FTC se tornam igualmente relevantes. No entanto, em virtude da redução na largura de banda ou taxas de transmissão máxima disponíveis, apenas 48 amostras podem ser transmitidas por segundo. Consequentemente, as taxas de transmissão dos dados de FTC e dos dados de FTF são ajustadas para serem iguais em 24 amostras por segundo. Em outras palavras, as taxas de transmissão de dados de FTC e de dados de FTF são ajustadas para acomodar a maior relevância dos dados de FTF e a transição negativa na largura de banda ou taxas de transmissão máxima disponíveis.
[00383] Adicionalmente ao exposto acima, conforme os dados de FTF aumentam uniformemente e os dados de FTC diminuem, os da- dos de FTF podem ser priorizados em relação aos dados de FTC. Consequentemente, a taxa de transmissão de dados de FTF pode ser aumentada, e a taxa de transmissão dos dados de FTC diminuída du- rante o restante da segunda atividade cirúrgica. Em outras palavras, o módulo de comunicação 32004 pode ajustar as taxas de transmissão para a transmissão dos primeiros dados e dos segundos dados entre o instrumento cirúrgico equipado com motor e o controlador cirúrgico central com base em ao menos uma característica de pelo menos uma da primeira atividade cirúrgica e da segunda atividade cirúrgica.
[00384] Em t=t4, uma FTF irregular é detectada à medida que a FTF excedeu um limite predeterminado. Para investigar a FTF irregu- lar, o módulo de comunicação 32004 responde aumentando a taxa de transmissão de dados de FTF para 40 amostras por segundo, en- quanto diminui a taxa de transmissão de FTC para 8 amostras por segundo. Em outras palavras, o módulo de comunicação 32004 res- ponde à irregularidade detectada nos dados de FTF mediante o ajus- te das taxas de transmissão para priorizar a transmissão dos dados de FTF sobre os dados de FTC.
[00385] A Figura 37 ilustra um diagrama de fluxo lógico de um pro- cesso 32100 que representa um programa de controle ou uma configura- ção lógica para coordenar a transmissão de dados entre o instrumento cirúrgico equipado com motor 32235 e um controlador cirúrgico central (por exemplo, o controlador cirúrgico central 106 (Figura 3, Figura 4, Fi- gura 36), o controlador cirúrgico central 206 (Figura 10)), de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação. O processo 32100 inclui receber os primeiros dados 32106 referentes a uma primeira atividade cirúrgica do procedimento cirúrgico, receber os segundos dados 32108 referentes a uma segunda atividade cirúrgica do procedimento cirúrgico,
e transmitir 32112 os primeiros dados e os segundos dados entre o ins- trumento cirúrgico equipado com motor 32235 e o controlador cirúrgico central 106.
[00386] Adicionalmente ao exposto acima, se uma irregularidade for detectada 32109, o processo 32100 ajusta as taxas de transmis- são 32110 para transmitir os primeiros dados e os segundos dados entre o instrumento cirúrgico equipado com motor 32235 e o contro- lador cirúrgico central 106 para priorizar a transmissão dos dados que abrangem a irregularidade. Conforme descrito acima, uma irregulari- dade, de acordo com o processo 32109, pode estar excedendo um limite predeterminado.
[00387] Em vários aspectos, o módulo de comunicação 32004 es- tabelece uma disposição de processamento de comunicação preferen- cial ou priorizada para assegurar o fluxo de dados de baixa velocidade e conexões de alta velocidade, permitindo ainda a priorização de da- dos de largura de banda lenta, se isto for necessário para uma priori- dade mais alta. Exemplos
[00388] Vários aspectos da matéria descrita no presente documento são definidos nos exemplos numerados a seguir:
[00389] Exemplo 1 - Um instrumento cirúrgico é divulgado. O instru- mento cirúrgico compreende um atuador de extremidade e um conjunto de marcação. O atuador de extremidade compreende uma primeira gar- ra, uma segunda garra móvel em relação à primeira garra para prender o tecido entre as mesmas, e um mecanismo para tratamento de tecido configurado para aplicar um tratamento de tecido ao tecido preso entre a primeira garra e a segunda garra. O conjunto de marcação é configurado para aplicar uma marcação distinta ao tecido exclusiva para cada aplica- ção de tratamento de tecido. A marcação distinta distingue a aplicação de tratamento de tecido de outras aplicações de tratamento de tecido.
[00390] Exemplo 2 - O instrumento cirúrgico do Exemplo 1, sendo que o atuador de extremidade inclui um membro de corte configurado para fazer a transeção do tecido, e sendo que o conjunto de marca- ção é configurado para criar a marcação distinta adjacente a uma li- nha de transecção definida no tecido pelo membro de corte.
[00391] Exemplo 3 - O instrumento cirúrgico de qualquer um dos Exemplos 1 e 2, sendo que a marcação distinta é visível apenas na presença de uma fonte de luz fora do espectro visível.
[00392] Exemplo 4 - O instrumento cirúrgico de qualquer um dos Exemplos 1 a 3, sendo que a marcação distinta é configurada para fluorescer sob uma fonte de luz aplicada fora do espectro visível.
[00393] Exemplo 5 - O instrumento cirúrgico de qualquer um dos Exemplos 1 a 4, sendo que a marcação distinta é detectável através de estimulação por ao menos um dentre uma fonte de luz, uma fonte de ra- diação e uma fonte de iluminação.
[00394] Exemplo 6 - O instrumento cirúrgico de qualquer um dos Exemplos 1 a 5, sendo que o mecanismo para tratamento de tecido compreende um cartucho de grampos configurado para implantar grampos dentro do tecido na aplicação de tratamento de tecido.
[00395] Exemplo 7 - O instrumento cirúrgico de qualquer um dos Exemplos 1 a 6, sendo que o mecanismo para tratamento de tecido compreende um eletrodo configurado para fornecer energia terapêu- tica ao tecido na aplicação de tratamento de tecido.
[00396] Exemplo 8 - O instrumento cirúrgico de qualquer um dos Exemplos 1 a 7, sendo que o mecanismo para tratamento de tecido compreende um membro de transecção móvel para fazer a transec- ção do tecido na aplicação de tratamento de tecido.
[00397] Exemplo 9 - O instrumento cirúrgico de qualquer um dos Exemplos 1 a 8, sendo que a aplicação do tratamento de tecido pelos mecanismos de tratamento de tecido desencadeia a aplicação da mar-
cação distinta ao tecido pelo conjunto de marcação.
[00398] Exemplo 10 - O instrumento cirúrgico de qualquer um dos Exemplos 1 a 9, sendo que o conjunto de marcação compreende uma pluralidade de aplicadores espaçados uns dos outros.
[00399] Exemplo 11 - O instrumento cirúrgico do Exemplo 10, sendo que a pluralidade de aplicadores compreende um aplicador proximal e um aplicador distal.
[00400] Exemplo 12 - O instrumento cirúrgico de qualquer um dos Exemplos 10 e 11, sendo que o atuador de extremidade compreende uma fenda longitudinal, e sendo que um primeiro aplicador está em um primeiro lado da fenda longitudinal e um segundo aplicador está em um segundo lado da fenda longitudinal oposta ao primeiro lado.
[00401] Exemplo 13 - Um instrumento cirúrgico é divulgado. O ins- trumento cirúrgico compreende um atuador de extremidade, um conjun- to de marcação e um circuito de controle. O atuador de extremidade compreende uma primeira garra, uma segunda garra móvel em relação à primeira garra para prender o tecido entre as mesmas, e um meca- nismo para tratamento de tecido configurado para aplicar um tratamento de tecido ao tecido preso entre a primeira garra e a segunda garra. O circuito de controle é configurado para receber sinais de sensor indicati- vos de aplicação de um tratamento de tecido ao tecido e fazer com que o conjunto de marcação aplique uma marcação distinta ao tecido exclu- siva para a aplicação de tratamento de tecido, sendo que a marcação distinta distingue a aplicação de tratamento de tecido de outras aplica- ções de tratamento de tecido.
[00402] Exemplo 14 - O instrumento cirúrgico do Exemplo 13, sen- do que o atuador de extremidade inclui um membro de corte configu- rado para fazer a transeção do tecido, e sendo que o conjunto de marcação é configurado para criar a marcação distinta adjacente a uma linha de transecção definida no tecido pelo membro de corte.
[00403] Exemplo 15 - O instrumento cirúrgico de qualquer um dos Exemplos 13 e 14, sendo que a marcação distinta é visível apenas na presença de uma fonte de luz fora do espectro visível.
[00404] Exemplo 16 - O instrumento cirúrgico de qualquer um dos Exemplos 13 a 15, sendo que a marcação distinta é configurada para fluorescer sob uma fonte de luz aplicada fora do espectro visível.
[00405] Exemplo 17 - O instrumento cirúrgico de qualquer um dos Exemplos 13 a 16, sendo que a marcação distinta é detectável atra- vés de estimulação por ao menos um dentre uma fonte de luz, uma fonte de radiação e uma fonte de iluminação.
[00406] Exemplo 18 - O instrumento cirúrgico de qualquer um dos Exemplos 13 a 17, sendo que a aplicação do tratamento de tecido pe- los mecanismos de tratamento de tecido desencadeia a aplicação da marcação distinta ao tecido pelo conjunto de marcação.
[00407] Exemplo 19 - O instrumento cirúrgico de qualquer um dos Exemplos 13 a 18, sendo que o conjunto de marcação compreende uma pluralidade de aplicadores espaçados uns dos outros.
[00408] Exemplo 20 - Um instrumento cirúrgico é divulgado. O ins- trumento cirúrgico compreende um atuador de extremidade que com- preende uma primeira garra, uma segunda garra móvel em relação à primeira garra para prender o tecido entre as mesmas, e um mecanismo para tratamento de tecido configurado para aplicar um tratamento de tecido ao tecido preso entre a primeira garra e a segunda garra. O ins- trumento cirúrgico compreende adicionalmente um meio para aplicar uma marcação distinta ao tecido exclusiva para cada aplicação de tra- tamento de tecido, sendo que a marcação distinta distingue a aplicação de tratamento de tecido de outras aplicações de tratamento de tecido.
[00409] Em vários aspectos, o canal de comunicação estabelecido pelo módulo de comunicação entre um controlador cirúrgico central e um instrumento cirúrgico equipado com motor é um canal de comunicação sem fio. Exemplos de comunicações sem fio adequadas entre um ins- trumento cirúrgico e um controlador cirúrgico central são descritos em outras seções da presente divulgação. Em outros casos, o canal de co- municação estabelecido pelo módulo de comunicação entre o controla- dor cirúrgico central e o instrumento cirúrgico equipado com motor é um canal de comunicação com fio. Em vários aspectos, a comunicação atra- vés de tal(is) canal(is) de comunicação é priorizada não na largura de banda total, mas na importância dos dados sendo comunicados, confor- me descrito acima.
[00410] Em vários aspectos, a comunicação entre o controlador cirúr- gico central e o instrumento cirúrgico equipado com motor é uma comu- nicação criptografada para evitar a intercepção ou alteração dos dados dentro do sistema quando ele inicializa, atribui números de identificação ou se comunica consigo mesmo.
[00411] A descrição detalhada precedente apresentou várias for- mas dos dispositivos e/ou processos por meio do uso de diagramas de blocos, fluxogramas e/ou exemplos. Embora esses diagramas de blo- co, fluxogramas e/ou exemplos contenham uma ou mais funções e/ou operações, será compreendido pelos versados na técnica que cada função e/ou operação dentro desses diagramas de bloco, fluxogramas e/ou exemplos pode ser implementada, individual e/ou coletivamente, através de uma ampla gama de hardware, software, firmware ou prati- camente qualquer combinação destes. Os versados na técnica reco- nhecerão que alguns aspectos dos modelos aqui divulgados, no todo ou em parte, podem ser implementados de modo equivalente em cir- cuitos integrados, como um ou mais programas de computador execu- tados em um ou mais computadores (por exemplo, como um ou mais programas executados em um ou mais sistemas de computador), co- mo 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 dos mesmos, e que projetar o conjunto de circui- tos e/ou escrever o código para o software e firmware estaria dentro do âmbito da prática do versado na técnica, à luz desta divulgação. Além disso, os versados na técnica entenderão que os mecanismos do assunto aqui descrito podem ser distribuídos como um ou mais produ- tos de programa em uma variedade de formas e que uma forma ilus- trativa do assunto aqui descrito é aplicável independentemente do tipo específico de meio de transmissão de sinais utilizado para efetivamen- te realizar a distribuição.
[00412] As instruções usadas para programar a lógica para executar vários aspectos divulgados podem ser armazenadas em uma memória no sistema, como memória de acesso aleatório dinâmica (DRAM), cache, memória flash ou outro armazenamento. Além disso, as instruções po- dem ser distribuídas através de uma rede ou por meio de outras mídias legíveis por computador. Dessa forma uma mídia legível por máquina pode incluir qualquer mecanismo para armazenar ou transmitir informa- ções em uma forma legível por uma máquina (por exemplo, um compu- tador), mas não se limita a, disquetes, discos ópticos, CD-ROMs e discos óptico-dínamos, ROM, RAM, EPROM, EEPROM, cartões magnéticos ou ópticos, memória flash, ou uma mídia tangível de armazenamento legível por máquina usada na transmissão de informações pela internet através de um cabo elétrico, óptico, acústico ou outras formas de sinais propaga- dos (por exemplo, ondas portadoras, sinal de infravermelho, sinais digi- tais). Consequentemente, a mídia não transitória legível por computador inclui qualquer tipo de mídia legível por máquina adequada para armaze- nar ou transmitir instruções ou informações eletrônicas em uma forma legível por uma máquina (por exemplo, um computador).
[00413] Como usado em qualquer aspecto da presente invenção, o termo "circuito de controle" pode se referir a, por exemplo, um conjunto de circuitos com fio, programável (por exemplo, um processador de computador que compreende um ou mais núcleos de processamento de instrução individuais, unidade de processamento, processador, mi- crocontrolador, unidade do microcontrolador, controlador, DSP, disposi- tivo lógico programável (PLD), matriz lógica programável (PLA) ou ar- ranjo de portas programável em campo (FPGA)), circuitos de máquinas de estado, firmware que armazena instruções executadas pelo circuito programável e qualquer combinação dos mesmos. O circuito de contro- le pode, coletivamente ou individualmente, ser incorporado como um circuito que forma parte de um sistema maior, por exemplo, um circuito integrado, um circuito integrado específico de aplicação (ASIC), um SoC, computadores desktop, computadores laptop, computadores tipo tablet, servidores ou smartphones. Consequentemente, como usado na presente invenção, "circuito elétrico" inclui, mas não se limita, aos circui- tos elétricos que tenham pelo menos um circuito elétrico distinto, circui- tos elétricos que tenham pelo menos um circuito integrado, circuitos elé- tricos que tenham pelo menos um ASIC, circuitos elétricos que formem um dispositivo de computação para finalidades gerais configurado por um programa de computador (por exemplo, um computador para finali- dades gerais configurado por um programa de computador que pelo menos parcialmente execute processos e/ou dispositivos aqui descritos, ou um microprocessador configurado por um programa de computador que pelo menos parcialmente execute os processos e/ou dispositivos aqui descritos), circuitos elétricos que formem um dispositivo de memó- ria (por exemplo, formas de RAM), e/ou circuitos elétricos que formem um dispositivo de comunicações (por exemplo, um modem, roteadores de comunicação ou equipamento óptico-elétrico). Os versados na técni- ca reconhecerão que o assunto aqui descrito pode ser implementado de modo analógico ou digital, ou em alguma combinação destes.
[00414] Como usado em qualquer aspecto da presente invenção, o termo "lógico" pode se referir a um aplicativo, software, firmware e/ou cir- cuito configurado para executar qualquer das operações anteriormente mencionadas. O software pode ser incorporado como um pacote de sof- tware, um código, instruções, conjuntos de instruções e/ou dados regis- tados na mídia de armazenamento não transitório legível por computa- dor. O firmware pode ser incorporado como código, instruções ou conjun- tos de instruções e/ou dados que são codificados rigidamente (por exemplo, não voláteis) em dispositivos de memória.
[00415] Como usado em qualquer aspecto da presente invenção, os termos "componente", "sistema", "módulo" e similares podem se referir a uma entidade relacionada a computador, seja hardware, uma combina- ção de hardware e software, software ou software em execução.
[00416] Como aqui usado em um aspecto na presente invenção, um "algoritmo" se refere à sequência autoconsistente de etapas que levam ao resultado desejado, onde uma "etapa" se refere à manipulação de quantidades físicas e/ou estados lógicos que podem, embora não ne- cessariamente precisem, assumir a forma de sinais elétricos ou magné- ticos que possam ser armazenados, transferidos, combinados, compa- rados e manipulados de qualquer outra forma. É uso comum chamar esses sinais de bits, valores, elementos, símbolos, caracteres, termos, números ou congêneres. Esses termos e termos similares podem estar associados às grandezas físicas apropriadas e são identificações me- ramente convenientes aplicadas a essas quantidades e/ou estados.
[00417] Uma rede pode incluir uma rede comutada de pacotes. Os dispositivos de comunicação podem ser capazes de se comunicar uns com os outros com o uso de um protocolo de comunicações de rede comutada de pacotes selecionado. Um protocolo de comunicações exemplificador pode incluir um protocolo de comunicações Ethernet que pode ser capaz de permitir a comunicação com o uso de um pro- tocolo de controle de transmissão/protocolo de internet (TCP/IP). O protocolo Ethernet pode se conformar ou ser compatível com o padrão Ethernet publicado pelo Institute of Electrical and Electronics Engine- ers (IEEE) intitulado "IEEE 802.3 Standard", publicado em dezembro de 2008 e/ou versões posteriores deste padrão. Alternativamente ou adicionalmente, os dispositivos de comunicação podem ser capazes de se comunicar uns com os outros com o uso de um protocolo de comunicações X.25. O protocolo de comunicações X.25 pode se con- formar ou ser compatível com um padrão promulgado pelo Internatio- nal Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector (ITU-T). Alternativamente ou adicionalmente, os dispositivos de comunicação podem ser capazes de se comunicar uns com os outros com o uso de um protocolo de comunicações frame-relay. O protocolo de comunicações frame-relay pode se conformar ou ser compatível com um padrão promulgado pelo Consultative Committee for Internati- onal Telegraph and Telephone (CCITT) e/ou the American National Standards Institute (ANSI). Alternativamente ou adicionalmente, os transceptores podem ser capazes de se comunicar uns com os outros com o uso de um protocolo de comunicação ATM ("asynchronous transfer mode", modo de transferência assíncrono). O protocolo de comunicação ATM pode se conformar ou ser compatível com um pa- drão ATM publicado pelo fórum ATM intitulado "ATM-MPLS Network Interworking 2.0" publicado em agosto de 2001, e/ou versões posterio- res desse padrão. Obviamente, protocolos de comunicação de rede orientados por conexão diferentes e/ou pós-desenvolvidos são igual- mente contemplados na presente invenção.
[00418] Salvo afirmação expressa em contrário, conforme fica eviden- te a partir da divulgação precedente, é entendido que, ao longo da divul- gação precedente, as discussões que usam termos como "processamen- to", "computação", "cálculo", "determinação", "exibição" ou similares, se referem à ação e aos processos de um computador, ou dispositivo de computação eletrônica similar, que manipule e transforme os dados re- presentados sob a forma de grandezas físicas (eletrônicas) nos registros e nas memórias do computador em outros dados representados de modo similar sob a forma de grandezas físicas nas memórias ou nos registros do computador, ou em outros dispositivos similares de armazenamento, transmissão ou exibição de informações.
[00419] Um ou mais componentes podem ser chamados na pre- sente invenção de "configurado para", "configurável para", "operá- vel/operacional para", "adaptado/adaptável para", "capaz de", "con- formável/conformado para", etc. Os versados na técnica reconhece- rão que "configurado para" pode, de modo geral, abranger compo- nentes em estado ativo e/ou componentes em estado inativo e/ou componentes em estado de espera, exceto quando o contexto deter- minar o contrário.
[00420] Os termos "proximal" e "distal" são usados na presente invenção com referência a um médico que manipula a porção de ca- bo do instrumento cirúrgico. O termo "proximal" se refere à porção mais próxima ao médico, e o termo "distal" se refere à porção situada na direção oposta ao médico. Também será entendido que, por uma questão de conveniência e clareza, termos espaciais como "vertical", "horizontal", "para cima" e "para baixo" podem ser usados na presen- te invenção com relação aos desenhos. Entretanto, instrumentos ci- rúrgicos podem ser usados em muitas orientações e posições, e es- ses termos não se destinam a ser limitadores e/ou absolutos.
[00421] As pessoas versadas na técnica reconhecerão que, em geral, os termos usados aqui, e principalmente nas reivindicações em anexo (por exemplo, corpos das reivindicações em anexo) destinam- se geralmente como termos "abertos" (por exemplo, o termo "incluin- do" deve ser interpretado como "incluindo, mas não se limitando a", o termo "tendo" deve ser interpretado como "tendo, ao menos", e o termo "inclui" deve ser interpretado como "inclui, mas não se limita a" etc.). Será ainda entendido pelos versados na técnica que, se um número específico de uma menção de reivindicação introduzida é pretendido, tal intenção será expressamente mencionada na reivindi- cação e, na ausência de tal menção, nenhuma intenção está presen- te. Por exemplo, como uma ajuda para a compreensão, as seguintes reivindicações em anexo podem conter o uso das frases introdutórias "ao menos um" e "um ou mais" para introduzir menções de reivindi- cação. Entretanto, o uso de tais frases não deve ser interpretado co- mo implicando que a introdução de uma menção da reivindicação pe- los artigos indefinidos "um, uns" ou "uma, umas" limita qualquer rei- vindicação específica contendo a menção da reivindicação introduzi- da a reivindicações que contêm apenas uma tal menção, mesmo quando a mesma reivindicação inclui as frases introdutórias "um ou mais" ou "ao menos um" e artigos indefinidos, como "um, uns" ou "uma, umas" (por exemplo, "um, uns" e/ou "uma, umas" deve tipica- mente ser interpretado como significando "ao menos um" ou "um ou mais"); o mesmo vale para o uso de artigos definidos usados para introduzir as menções de reivindicação.
[00422] Além disso, mesmo se um número específico de uma men- ção de reivindicação introduzida for explicitamente mencionado, os versados na técnica reconhecerão que essa menção precisa ser tipi- camente interpretada como significando ao menos o número mencio- nado (por exemplo, a mera menção de "duas menções", sem outros modificadores, tipicamente significa ao menos duas menções, ou duas ou mais menções). Além disso, em casos onde é usada uma conven- ção análoga a "pelo menos um dentre A, B e C etc.", em geral essa construção se destina a ter o sentido no qual a convenção seria en- tendida por um versado na técnica (por exemplo, "um sistema que tem ao menos um dentre A, B e C" incluiria, mas não se limitaria a, siste-
mas que têm apenas A, apenas B, apenas C, A e B juntos, A e C jun- tos, B e C juntos e/ou A, B e C juntos). Em casos nos quais é usada uma convenção análoga a "pelo menos um dentre A, B ou C etc.", em geral essa construção se destina a ter o sentido no qual a convenção seria entendida por um versado na técnica (por exemplo, "um sistema que tem ao menos um dentre A, B e C" incluiria, mas não se limitaria a, sistemas que têm apenas A, apenas B, apenas C, A e B juntos, A e C juntos, B e C juntos e/ou A, B e C juntos). Será adicionalmente en- tendido pelos versados na técnica que tipicamente uma palavra e/ou uma frase disjuntiva apresentando dois ou mais termos alternativos, quer na descrição, nas reivindicações ou nos desenhos, deve ser en- tendida como contemplando a possibilidade de incluir um dos termos, qualquer um dos termos ou ambos os termos, exceto quando o con- texto determinar indicar algo diferente. Por exemplo, a frase "A ou B" será tipicamente entendida como incluindo as possibilidades de "A" ou "B" ou "A e B".
[00423] Com respeito às reivindicações em anexo, os versados na técnica entenderão que as operações mencionadas nas mesmas po- dem, de modo geral, ser executadas em qualquer ordem. Além disso, embora vários diagramas de fluxos operacionais sejam apresentados em uma ou mais sequências, deve-se compreender que as várias operações podem ser executadas em outras ordens diferentes da- quelas que estão ilustradas, ou podem ser executadas simultanea- mente. Exemplos dessas ordenações alternativas podem incluir or- denações sobrepostas, intercaladas, interrompidas, reordenadas, in- crementais, preparatórias, suplementares, simultâneas, inversas ou outras ordenações variantes, exceto quando o contexto determinar em contrário. Ademais, termos como "responsivo a", "relacionado a" ou outros particípios adjetivos não pretendem de modo geral excluir essas variantes, exceto quando o contexto determinar em contrário.
[00424] Vale notar que qualquer referência a "um (1) aspecto", "um aspecto", "uma exemplificação" ou "uma (1) exemplificação", e simila- res significa que um determinado recurso, estrutura ou característica descrito em conexão com o aspecto está incluído em ao menos um aspecto. Dessa forma, o uso de expressões como "em um (1) aspec- to", "em um aspecto", "em uma exemplificação", "em uma (1) exem- plificação", em vários locais ao longo deste relatório descritivo não se refere necessariamente ao mesmo aspecto. Além disso, os recursos, estruturas ou características específicos podem ser combinados de qualquer maneira adequada em um ou mais aspectos.
[00425] Qualquer pedido de patente, patente, publicação não de pa- tente ou outro material de descrição mencionado neste relatório descriti- vo e/ou mencionado em qualquer folha de dados de pedido está aqui in- corporado a título de referência, até o ponto em que os materiais incorpo- rados não são inconsistentes com isso. Desse modo, e na medida do necessário, a divulgação como explicitamente aqui apresentada substitui qualquer material conflitante incorporado à presente invenção a título de referência. Qualquer material, ou porção do mesmo, tido como aqui in- corporado a título de referência, mas que entre em conflito com as defini- ções, declarações, ou outros materiais de divulgação existentes aqui apresentados estará aqui incorporado apenas até o ponto em que não haja conflito entre o material incorporado e o material de divulgação exis- tente.
[00426] Em suma, foram descritos numerosos benefícios que re- sultam do uso dos conceitos descritos no presente documento. A descrição anteriormente mencionada de uma ou mais modalidades foi apresentada para propósitos de ilustração e descrição. Essa des- crição não pretende ser exaustiva nem limitar a invenção à forma precisa divulgada. Modificações ou variações são possíveis à luz dos ensinamentos acima. Uma ou mais modalidades foram escolhidas e descritas com a finalidade de ilustrar os princípios e a aplicação práti- ca para, assim, permitir que o versado na técnica use as várias mo- dalidades e com várias modificações, conforme sejam convenientes ao uso específico contemplado.
Pretende-se que as reivindicações apresentadas em anexo definam o escopo global.

Claims (20)

REIVINDICAÇÕES
1. Instrumento cirúrgico, caracterizado pelo fato de compre- ender: um atuador de extremidade que compreende: uma primeira garra; uma segunda garra móvel em relação à primeira garra pa- ra prender o tecido entre elas; e um mecanismo de tratamento de tecido configurado para aplicar um tratamento de tecido ao tecido preso entre a primeira garra e a segunda garra; e um conjunto de marcação configurado para aplicar uma marcação distinta ao tecido exclusiva para cada aplicação de trata- mento de tecido, sendo que a marcação distinta distingue a aplicação de tratamento de tecido de outras aplicações de tratamento de tecido.
2. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o atuador de extremidade incluir um mem- bro de corte configurado para fazer a transecção do tecido, e sendo que o conjunto de marcação é configurado para criar a marcação dis- tinta adjacente a uma linha de transecção definida no tecido pelo membro de corte.
3. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a marcação distinta ser visível apenas na presença de uma fonte de luz fora do espectro visível.
4. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a marcação distinta ser configurada para fluorescer sob uma fonte de luz aplicada fora do espectro visível.
5. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, ca- racterizado pelo fato de a marcação distinta ser detectável através de estimulação por ao menos um dentre uma fonte de luz, uma fonte de ra- diação e uma fonte de iluminação.
6. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o mecanismo para tratamento de tecido compreender um cartucho de grampos configurado para implantar grampos dentro do tecido na aplicação de tratamento de tecido.
7. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, ca- racterizado pelo fato de o mecanismo para tratamento de tecido compre- ender um eletrodo configurado para fornecer energia terapêutica ao teci- do na aplicação de tratamento de tecido.
8. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o mecanismo para tratamento de tecido compreender um membro de transecção móvel para fazer a transec- ção do tecido na aplicação de tratamento de tecido.
9. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a aplicação do tratamento de tecido pelos mecanismos de tratamento de tecido desencadear a aplicação da marcação distinta ao tecido pelo conjunto de marcação.
10. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o conjunto de marcação compreender uma pluralidade de aplicadores espaçados uns dos outros.
11. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de a pluralidade de aplicadores compreender: um aplicador proximal; e um aplicador distal.
12. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de o atuador de extremidade compreender uma fenda longitudinal, e sendo que a pluralidade de aplicadores compreende: um primeiro aplicador em um primeiro lado da fenda longi- tudinal; e um segundo aplicador em um segundo lado da fenda longitu-
dinal oposto ao primeiro lado.
13. Instrumento cirúrgico, caracterizado pelo fato de com- preender: um atuador de extremidade que compreende: uma primeira garra; uma segunda garra móvel em relação à primeira garra pa- ra prender o tecido entre elas; e um mecanismo de tratamento de tecido configurado para aplicar um tratamento de tecido ao tecido preso entre a primeira garra e a segunda garra; um conjunto de marcação; e um circuito de controle configurado para: receber sinais de sensor indicativos da aplicação de um tra- tamento de tecido ao tecido; e fazer com que o conjunto de marcação aplique uma mar- cação distinta ao tecido exclusiva para a aplicação de tratamento de tecido, sendo que a marcação distinta distingue a aplicação de trata- mento de tecido de outras aplicações de tratamento de tecido.
14. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de o atuador de extremidade incluir um membro de corte configurado para fazer a transecção do tecido, e sendo que o conjunto de marcação é configurado para criar a marca- ção distinta adjacente a uma linha de transecção definida no tecido pelo membro de corte.
15. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de a marcação distinta ser visível apenas na presença de uma fonte de luz fora do espectro visível.
16. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de a marcação distinta ser configurada para fluorescer sob uma fonte de luz aplicada fora do espectro visí-
vel.
17. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de a marcação distinta ser detectável através de estimulação por ao menos um dentre uma fonte de luz, uma fonte de ra- diação e uma fonte de iluminação.
18. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de a aplicação do tratamento de tecido pe- los mecanismos de tratamento de tecido desencadear a aplicação da marcação distinta ao tecido pelo conjunto de marcação.
19. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de o conjunto de marcação compreender uma pluralidade de aplicadores espaçados uns dos outros.
20. Instrumento cirúrgico, caracterizado pelo fato de com- preender: um atuador de extremidade que compreende: uma primeira garra; uma segunda garra móvel em relação à primeira garra pa- ra prender o tecido entre elas; e um mecanismo de tratamento de tecido configurado para aplicar um tratamento de tecido ao tecido preso entre a primeira garra e a segunda garra; e meios para aplicar uma marcação distinta ao tecido exclusi- va para cada aplicação de tratamento de tecido, sendo que a marcação distinta distingue a aplicação de tratamento de tecido de outras aplica- ções de tratamento de tecido.
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