BR112020012996A2 - instrumento cirúrgico com controle de motor baseado em acústica - Google Patents
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Abstract
a presente invenção se refere a um instrumento cirúrgico. o instrumento cirúrgico inclui um sistema de acionamento e um circuito de controle. o sistema de acionamento inclui um motor elétrico. o circuito de controle inclui um sensor acústico e é configurado para utilizar um parâmetro do sistema de acionamento medido pelo sensor acústico para controlar uma velocidade do motor elétrico.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "INSTRU-
[0001] O presente pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente não Provisório US nº de série 16/220.301, intitulado SURGICAL INS- TRUMENT WITH ACOUSTIC-BASED MOTOR CONTROL, depositado em 14 de dezembro de 2018, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência, em sua totalidade. O presente pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/778.571, intitulado SURGICAL INSTRUMENT SYSTEMS, depositado em 12 de dezembro de 2018, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade. O presente pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/750.529, intitulado METHOD FOR OPERA- TING A POWERED ARTICULATING MULTI-CLIP APPLIER, depositado em 25 outubro de 2018, do Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/750.539, intitulado SURGICAL CLIP APPLIER, depositado em 25 de outubro de 2018, e do Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/750.555, intitulado SURGICAL CLIP APPLIER, depositado em 25 de outubro de 2018, cujas descrições estão aqui incorporadas a título de re- ferência em sua totalidade. O presente pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/659.900, intitulado ME- THOD OF HUB COMMUNICATION, depositado em 19 de abril de 2018, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência, em sua totali- dade. O presente pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente Pro- visório US n° de série 62/665.128, intitulado MODULAR SURGICAL INS- TRUMENTS, depositado em 1 de maio de 2018, do Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/665.129, intitulado SURGICAL SUTURING SYSTEMS, depositado em 1 de maio de 2018, do Pedido de Patente Pro- visório US n°. de série 62/665.134, intitulado SURGICAL CLIP APPLIER,
depositado em 1 de maio de 2018, do Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/665.139, intitulado SURGICAL INSTRUMENTS COMPRI- SING CONTROL SYSTEMS, do Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/665.177, intitulado SURGICAL INSTRUMENTS COMPRISING HANDLE ARRANGEMENTS, depositado em 1 de maio de 2018, e do Pe- dido de Patente Provisório US n° de série 62/665.192, intitulado SURGI- CAL DISSECTORS, depositado em 1 de maio de 2018, cujas descrições estão aqui incorporados a título de referência em suas totalidades. O pre- sente pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.291, intitulado USE OF LASER LIGHT AND RED-GREEN- BLUE COLORATION TO DETERMINE PROPERTIES OF BACK SCAT- TERED LIGHT, depositado em 28 de março de 2018, do Pedido de Pa- tente Provisório US n° de série 62/649.294, intitulado DATA STRIPPING
METHOD TO INTERROGATE PATIENT RECORDS AND CREATE ANONYMIZED RECORD, depositado em 28 de março de 2018, do Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.296, intitulado ADAPTIVE CONTROL PROGRAM UPDATES FOR SURGICAL DEVICES, deposi- tado em 28 de março de 2018, do Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.300, intitulado SURGICAL HUB SITUATIONAL AWARE- NESS, depositado em 28 de março de 2018, do Pedido de Patente Provi- sório US n° de série 62/649.302, intitulado INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS WITH ENCRYPTED COMMUNICATION CAPABILITIES, de- positado em 28 de março de 2018, do Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.307, intitulado AUTOMATIC TOOL ADJUSTMENT FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS, depositado em 28 de março de 2018, do Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.309, intitulado SURGICAL HUB SPATIAL AWARENESS TO DE- TERMINE DEVICES IN OPERATING THEATER, depositado em 28 de março de 2018, do Pedido de Patente Provisório US n° de série
62/649.310, intitulado COMPUTER IMPLEMENTED INTERACTIVE SUR- GICAL SYSTEMS, depositado em 28 de março de 2018, do Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.313, intitulado CLOUD INTER- FACE FOR COUPLED SURGICAL DEVICES, depositado em 28 de março de 2018, do Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.315, intitulado DATA HANDLING AND PRIORITIZATION IN A CLOUD ANALYTICS NETWORK, depositado em 28 de março de 2018, do Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.320, intitulado DRIVE ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLAT- FORMS, depositado em 28 de março de 2018, do Pedido de Patente Pro- visório US n° de série No. 62/649.323, intitulado SENSING ARRANGE- MENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS, depositado em 28 de março de 2018, do Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.327, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR SE- CURITY AND AUTHENTICATION TRENDS AND REACTIVE MEASU- RES, depositado em 28 de março de 2018, e do Pedido de Patente Provi- sório US n° de série 62/649.333, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL
ANALYTICS FOR CUSTOMIZATION AND RECOMMENDATIONS TO A USER, depositado em 28 de março de 2018, cujas descrições estão aqui incorporadas a título de referência em suas totalidades. O presente pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/611.339, intitulado ROBOT ASSISTED SURGICAL PLATFORM, depo- sitado em 28 de dezembro de 2017, do Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/611.340, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS, depositado em 28 de dezembro de 2017, e do Pedido de Patente Provisó- rio US n° de série 62/611.341, intitulado INTERACTIVE SURGICAL PLAT- FORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, cujas descrições estão aqui incorporadas a título de referência em suas totalidades.
[0002] A presente descrição se refere a sistemas cirúrgicos e, em várias disposições, a instrumentos de preensão que são projetados para prender o tecido de um paciente, instrumentos de dissecção con- figurados para manipular o tecido de um paciente, aplicadores de cli- pes configurados para pinçar o tecido de um paciente, e instrumentos de sutura configurados para suturar o tecido de um paciente, entre ou- tros.
[0003] Várias características das modalidades aqui descritas, jun- tamente com suas vantagens, podem ser entendidas de acordo com a descrição apresentada a seguir, considerada em conjunto com os de- senhos em anexo, conforme exposto a seguir:
[0004] Figura 1 ilustra um sistema cirúrgico que compreende uma empunhadura e vários conjuntos de eixo de acionamento, cada um dos quais sendo seletivamente fixáveis à empunhadura, de acordo com ao me- nos uma modalidade;
[0005] Figura 2 é uma vista em elevação da empunhadura e de um dos conjuntos de eixo de acionamento do sistema cirúrgico da Figura 1;
[0006] Figura 3 é uma vista em perspectiva em seção transversal parcial do conjunto de eixo de acionamento da Figura 2;
[0007] Figura 4 é uma outra vista em perspectiva em seção trans- versal parcial do conjunto de eixo de acionamento da Figura 2;
[0008] Figura 5 é uma vista explodida parcial do conjunto de eixo de acionamento da Figura 2;
[0009] Figura 6 é uma vista em elevação em seção transversal parcial do conjunto de eixo de acionamento da Figura 2;
[0010] Figura 7 é uma vista em elevação de um módulo de acio- namento da empunhadura da Figura 1;
[0011] Figura 8 é uma vista em perspectiva em seção transversal do módulo de acionamento da Figura 7;
[0012] Figura 9 é uma vista de extremidade do módulo de aciona- mento da Figura 7;
[0013] Figura 10 é uma vista em seção transversal parcial da interco- nexão entre a empunhadura e o conjunto de eixo de acionamento da Fi- gura 2 em uma configuração travada;
[0014] Figura 11 é uma vista em seção transversal parcial da interco- nexão entre a empunhadura e o conjunto de eixo de acionamento da Fi- gura 2 em uma configuração destravada;
[0015] Figura 12 é uma vista em perspectiva em seção transversal de um motor e de um conjunto de engrenagem de redução de velocidade do módulo de acionamento da Figura 7;
[0016] Figura 13 é uma vista de extremidade do conjunto de engre- nagem de redução de velocidade da Figura 12;
[0017] Figura 14 é uma vista em perspectiva parcial de um atuador de extremidade do conjunto de eixo de acionamento da Figura 2 em uma configuração aberta;
[0018] Figura 15 é uma vista em perspectiva parcial do atuador de extremidade da Figura 14 em uma configuração fechada;
[0019] Figura 16 é uma vista em perspectiva parcial do atuador de extremidade da Figura 14 articulado em uma primeira direção;
[0020] Figura 17 é uma vista em perspectiva parcial do atuador de extremidade da Figura 14 articulado em uma segunda direção;
[0021] Figura 18 é uma vista em perspectiva parcial do atuador de extremidade da Figura 14 girado em uma primeira direção;
[0022] Figura 19 é uma vista em perspectiva parcial do atuador de extremidade da Figura 14 girado em uma segunda direção;
[0023] Figura 20 é uma vista em perspectiva em seção transversal parcial do atuador de extremidade da Figura 14 separado do conjunto de eixo de acionamento da Figura 2;
[0024] Figura 21 é uma vista explodida do atuador de extremidade da Figura 14 ilustrado com alguns componentes removidos;
[0025] Figura 22 é uma vista explodida de uma porção de fixação dis- tal do conjunto de eixo de acionamento da Figura 2;
[0026] Figura 22A é uma vista explodida da porção distal do con- junto de eixo de acionamento da Figura 2 ilustrado com alguns compo- nentes removidos;
[0027] Figura 23 é uma outra vista em perspectiva em seção trans- versal parcial do atuador de extremidade da Figura 14 separado do con- junto de eixo de acionamento da Figura 2;
[0028] Figura 24 é uma vista em perspectiva em seção transversal parcial do atuador de extremidade da Figura 14 fixado ao conjunto de eixo de acionamento da Figura 2;
[0029] Figura 25 é uma vista em perspectiva em seção transversal parcial do atuador de extremidade da Figura 14 fixado ao conjunto de eixo de acionamento da Figura 2;
[0030] Figura 26 é uma outra vista em perspectiva em seção trans- versal parcial do atuador de extremidade da Figura 14 fixado ao conjunto de eixo de acionamento da Figura 2;
[0031] Figura 27 é uma vista em seção transversal parcial do atu- ador de extremidade da Figura 14 fixado ao conjunto de eixo de acio- namento da Figura 2 mostrando uma primeira, uma segunda e uma terceira embreagem do atuador de extremidade;
[0032] Figura 28 mostra a primeira embreagem da Figura 27 em uma condição não atuada;
[0033] Figura 29 mostra a primeira embreagem da Figura 27 em uma condição atuada;
[0034] Figura 30 mostra a segunda embreagem da Figura 27 em uma condição não atuada;
[0035] Figura 31 mostra a segunda embreagem da Figura 27 em uma condição atuada;
[0036] Figura 32 mostra a terceira embreagem da Figura 27 em uma condição não atuada;
[0037] Figura 33 mostra a terceira embreagem da Figura 27 em uma condição atuada;
[0038] Figura 34 mostra a segunda e a terceira embreagens da Figura 27 em suas condições não atuadas e o atuador de extremidade da Figura 14 travado ao conjunto de eixo de acionamento da Figura 2;
[0039] Figura 35 mostra a segunda embreagem da Figura 27 em sua condição não atuada e a terceira embreagem da Figura 27 em sua condi- ção atuada;
[0040] Figura 36 mostra a segunda e a terceira embreagens da Fi- gura 27 em suas condições atuadas e o atuador de extremidade da Fi- gura 14 destravado do conjunto de eixo de acionamento da Figura 2;
[0041] Figura 37 é uma vista em seção transversal parcial de um conjunto de eixo de acionamento de acordo com ao menos uma moda- lidade alternativa que compreende sensores configurados para detectar as condições da primeira, da segunda e da terceira embreagens da Fi- gura 27;
[0042] Figura 38 é uma vista em seção transversal parcial de um conjunto de eixo de acionamento de acordo com ao menos uma moda- lidade alternativa que compreende sensores configurados para detectar as condições da primeira, da segunda e da terceira embreagens da Fi- gura 27;
[0043] Figura 39 mostra a primeira e a segunda embreagens da Figura 38 em suas condições não atuadas e um sensor de acordo com ao menos uma modalidade alternativa;
[0044] Figura 40 mostra a segunda e a terceira embreagens da Figura 38 em suas condições não atuadas e um sensor de acordo com ao menos uma modalidade alternativa;
[0045] Figura 41 é uma vista em seção transversal parcial de um conjunto de eixo de acionamento de acordo com ao menos uma moda- lidade;
[0046] Figura 42 é uma vista em seção transversal parcial do con- junto de eixo de acionamento da Figura 41 compreendendo uma em- breagem ilustrada em uma condição não atuada;
[0047] Figura 43 é uma vista em seção transversal parcial do conjunto de eixo de acionamento da Figura 41 ilustrando a embreagem em uma configuração atuada;
[0048] Figura 44 é uma vista em seção transversal parcial de um conjunto de eixo de acionamento, de acordo com ao menos uma moda- lidade, compreendendo a primeira e a segunda embreagens ilustradas em uma condição não atuada;
[0049] Figura 45 é uma vista em perspectiva do módulo de acio- namento da empunhadura da Figura 7 e um dos conjuntos de eixo de acionamento do sistema cirúrgico da Figura 1;
[0050] Figura 46 é uma outra vista em perspectiva do módulo de aci- onamento da empunhadura da Figura 7 e do conjunto de eixo de aciona- mento da Figura 45;
[0051] Figura 47 é uma vista em seção transversal parcial do con- junto de eixo de acionamento da Figura 45 fixado à empunhadura da Figura 1;
[0052] Figura 48 é uma outra vista em seção transversal parcial do conjunto de eixo de acionamento da Figura 45 fixado à empunhadura da Figura 1;
[0053] Figura 49 é uma vista em perspectiva em seção transversal parcial do conjunto de eixo de acionamento da Figura 45;
[0054] Figura 50 é um esquema do sistema de controle do sistema cirúrgico da Figura 1;
[0055] Figura 51 é uma vista em elevação da empunhadura e de um dos conjuntos de eixo de acionamento do sistema cirúrgico da Figura 1;
[0056] Figura 52 é uma vista em perspectiva da empunhadura da Figura 1 e do conjunto de eixo de acionamento da Figura 2;
[0057] Figura 53 é uma vista em planta superior da empunhadura da Figura 1 e do conjunto de eixo de acionamento da Figura 2;
[0058] Figura 54 é uma vista em elevação parcial da empunhadura da Figura 1 e do conjunto de eixo de acionamento da Figura 2;
[0059] Figura 55 é uma vista em perspectiva do módulo de acio- namento da Figura 7 e de um módulo de alimentação da Figura 1;
[0060] Figura 56 é uma vista em perspectiva do módulo de acio- namento da Figura 7 e do módulo de alimentação da Figura 55;
[0061] Figura 57 é uma vista em elevação do módulo de acionamento da Figura 7 e do módulo de alimentação da Figura 55 fixado a uma porta lateral de bateria do módulo de acionamento;
[0062] Figura 58 é uma vista em seção transversal parcial da co- nexão entre a porta lateral de bateria do módulo de acionamento da Figura 7 e do módulo de alimentação da Figura 55;
[0063] Figura 59 é uma vista em elevação do módulo de aciona- mento da empunhadura da Figura 7, do módulo de alimentação da Fi- gura 45 fixado a uma porta proximal de bateria do módulo de aciona- mento da empunhadura, e do conjunto de eixo de acionamento da Fi- gura 45 fixado ao módulo de acionamento;
[0064] Figura 60 é uma vista superior do módulo de acionamento da Figura 7 e do módulo de alimentação da Figura 45 fixado à porta proximal de bateria;
[0065] Figura 61 é uma vista em elevação do módulo de acionamento da Figura 7 e do módulo de alimentação da Figura 45 fixado à porta proxi- mal de bateria;
[0066] Figura 62 é uma vista em perspectiva do módulo de aciona- mento da Figura 7 e do módulo de alimentação da Figura 45 fixado à porta proximal de bateria;
[0067] Figura 63 é uma vista em perspectiva do módulo de alimenta- ção da Figura 45 desconectado do módulo de acionamento da Figura 7;
[0068] Figura 64 é uma outra vista em perspectiva do módulo de alimentação da Figura 45 desconectado do módulo de acionamento da Figura 7;
[0069] Figura 65 é uma vista em elevação do módulo de alimentação da Figura 45 fixado à porta proximal de bateria do módulo de acionamento da Figura 7;
[0070] Figura 66 é uma vista em seção transversal parcial da co- nexão entre a porta proximal de bateria do módulo de acionamento da Figura 7 e do módulo de alimentação da Figura 45;
[0071] Figura 67 é uma vista em elevação do módulo de alimentação da Figura 55 fixado à porta proximal de bateria do módulo de acionamento da Figura 7;
[0072] Figura 68 é uma vista em seção transversal parcial da co- nexão entre a porta proximal de bateria do módulo de acionamento da Figura 7 e do módulo de alimentação da Figura 55;
[0073] Figura 69 é uma vista em elevação de uma tentativa de conec- tar o módulo de alimentação da Figura 45 à porta lateral de bateria do mó- dulo de acionamento da Figura 7;
[0074] Figura 70 é uma vista em detalhe em seção transversal de uma tentativa de conectar o módulo de alimentação da Figura 45 à porta lateral de bateria do módulo de acionamento da Figura 7;
[0075] Figura 71 é uma vista em perspectiva do módulo de alimen- tação da Figura 45 fixado à porta proximal de bateria do módulo de acionamento da Figura 7 e do módulo de alimentação da Figura 55 fixado à porta lateral de bateria;
[0076] Figura 72 é uma vista em seção transversal do módulo de alimentação da Figura 45 fixado à porta proximal de bateria do módulo de acionamento da Figura e do módulo de alimentação da Figura 55 fi- xado à porta lateral de bateria;
[0077] Figura 73 é uma vista em perspectiva de uma porção de um instrumento cirúrgico que compreende componentes modulares seletiva- mente fixáveis de acordo com ao menos um aspecto da presente descri- ção;
[0078] Figura 74 ilustra uma arquitetura elétrica do instrumento ci- rúrgico da Figura 73 de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição;
[0079] Figura 75 é uma vista em perspectiva em seção transversal parcial de uma empunhadura do instrumento cirúrgico da Figura 73 de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição;
[0080] Figura 76 é uma vista em perspectiva de um sistema de ele- mentos magnéticos dispostos na empunhadura e de um eixo de aciona- mento do instrumento cirúrgico da Figura 73, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição;
[0081] Figura 77 é uma vista em perspectiva de um sistema de ele- mentos magnéticos dispostos na empunhadura e do eixo de acionamento do instrumento cirúrgico da Figura 73, de acordo com ao menos um as- pecto da presente descrição;
[0082] Figura 78 é uma vista em perspectiva do sistema de elemen- tos magnéticos da Figura 77 alinhando o eixo de acionamento com a em- punhadura do instrumento cirúrgico, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição;
[0083] Figura 79 é uma vista em perspectiva de um circuito flexível para uso no instrumento cirúrgico da Figura 73, de acordo com ao me- nos um aspecto da presente descrição;
[0084] Figura 79A é uma vista em perspectiva em detalhe de uma porção primária de alívio de esforço do circuito flexível da Figura 79, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição;
[0085] Figura 79B é uma vista em perspectiva em detalhe de uma porção secundária de alívio de esforço do circuito flexível da Figura 79, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição;
[0086] Figura 79C é uma vista em perspectiva em detalhe de com- ponentes do circuito de controle incorporados a um plástico flexível do circuito flexível da Figura 79, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição;
[0087] Figura 80 é uma vista em perspectiva de um circuito flexível para uso em combinação com o circuito flexível da Figura 79, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição;
[0088] Figura 81A é uma vista em perspectiva do circuito flexível da Figura 79 antes de ser eletricamente acoplado ao circuito flexível da Figura 80, de acordo com ao menos um aspecto da presente des- crição;
[0089] Figura 81B é uma vista em perspectiva do circuito flexível da Figura 79 eletricamente acoplado ao circuito flexível da Figura 80, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição;
[0090] Figura 82 é uma vista em elevação de um instrumento cirúr- gico de acordo com ao menos uma modalidade;
[0091] Figura 82A é uma vista em detalhe parcial do instrumento cirúrgico da Figura 82;
[0092] Figura 82B é uma vista em detalhe parcial do instrumento cirúrgico da Figura 82 ilustrando uma sonda inserida em uma empu- nhadura do instrumento cirúrgico;
[0093] Figura 82C é uma vista em perspectiva de um trocarte, de acordo com ao menos uma modalidade, configurado para facilitar a in- serção do instrumento cirúrgico da Figura 82, por exemplo, em um pa- ciente;
[0094] Figura 83 é uma vista em perspectiva de um sistema de acionamento do instrumento cirúrgico da Figura 82;
[0095] Figura 84 é uma vista em perspectiva de um sistema de acionamento de acordo com ao menos uma modalidade;
[0096] Figura 85 é uma vista em perspectiva de um extensômetro do instrumento cirúrgico da Figura 82;
[0097] Figura 85A mostra o extensômetro da Figura 85 em uma con- dição alongada;
[0098] Figura 85B mostra o extensômetro da Figura 85 em uma con- dição contraída;
[0099] Figura 85C ilustra uma ponte de Wheatstone que compreende um extensômetro de acordo com ao menos uma modalidade;
[0100] Figura 86 é uma vista em perspectiva de metade de um gabinete da empunhadura do instrumento cirúrgico da Figura 82;
[0101] Figura 87 é uma vista em perspectiva parcial de placas de circuito na empunhadura da Figura 86;
[0102] Figura 88 é uma vista em seção transversal parcial de um instrumento cirúrgico de acordo com ao menos uma modalidade;
[0103] Figura 89 é uma vista em detalhe parcial de uma interface elé- trica dentro do instrumento cirúrgico da Figura 88;
[0104] Figura 90 é uma vista em perspectiva de uma empunhadura de acordo com ao menos uma modalidade;
[0105] Figura 91 é uma vista em perspectiva de um envoltório de bo- tão da empunhadura da Figura 90;
[0106] Figura 92 é uma vista em perspectiva de um outro envoltório de botão da empunhadura da Figura 90;
[0107] Figura 93 é uma vista em perspectiva de um outro envoltório de botão da empunhadura da Figura 90;
[0108] Figura 94 é uma vista em seção transversal de um envoltório de botão de acordo com ao menos uma modalidade;
[0109] Figura 95 é uma vista em seção transversal de um envoltório de botão de acordo com ao menos uma modalidade;
[0110] Figura 96 é uma vista em perspectiva de uma empunhadura de instrumento cirúrgico de acordo com ao menos uma modalidade;
[0111] Figura 97 é uma vista em perspectiva de uma empunhadura de instrumento cirúrgico de acordo com ao menos uma modalidade;
[0112] Figura 98 é uma vista em perspectiva de uma empunhadura de instrumento cirúrgico de acordo com ao menos uma modalidade;
[0113] Figura 99 é um ícone que pode ser mostrado em um instru- mento cirúrgico de acordo com ao menos uma modalidade;
[0114] Figura 100 é um ícone que pode ser mostrado em um instru- mento cirúrgico de acordo com ao menos uma modalidade;
[0115] Figura 101 é um ícone que pode ser mostrado em um instru- mento cirúrgico de acordo com ao menos uma modalidade;
[0116] Figura 101A ilustra um circuito flexível da empunhadura e um circuito flexível do eixo de acionamento de um instrumento cirúrgico de acordo com ao menos uma modalidade;
[0117] Figura 101B ilustra uma conexão entre o circuito flexível da empunhadura e o circuito flexível do eixo de acionamento da Figura 101A;
[0118] Figura 102 ilustra um circuito de controle de um instru- mento cirúrgico de acordo com ao menos uma modalidade;
[0119] Figura 103 ilustra diagramas de temporização associados ao circuito de controle da Figura 102, de acordo com ao menos uma modalidade;
[0120] Figura 104 ilustra um circuito de controle de um instrumento cirúrgico, de acordo com ao menos uma modalidade;
[0121] Figura 104A ilustra um circuito de controle configurado para indicar a energia fornecida a um motor elétrico de acordo com ao menos uma modalidade;
[0122] Figura 104B ilustra um mostrador graduado em comunica- ção com o circuito de controle da Figura 104A, de acordo com ao me- nos uma modalidade;
[0123] Figura 104C ilustra um instrumento cirúrgico compreendendo uma empunhadura de acordo com ao menos uma modalidade;
[0124] Figura 105 ilustra um sistema cirúrgico de acordo com ao menos uma modalidade;
[0125] Figura 106 ilustra um diagrama esquemático representativo de trajetórias de corrente e de sinal do sistema cirúrgico da Figura 105 de acordo com ao menos uma modalidade;
[0126] Figura 107 ilustra um gráfico que mostra uma relação entre um nível de continuidade de um paciente e um nível de energia eletro- cirúrgica fornecida pelo sistema cirúrgico da Figura 105 de acordo com ao menos uma modalidade;
[0127] Figura 108 ilustra um circuito flexível de um instrumento ci- rúrgico de acordo com ao menos uma modalidade;
[0128] Figura 109 ilustra uma seção transversal do circuito flexível da Figura 108;
[0129] Figura 110 ilustra um circuito flexível de um instrumento ci- rúrgico, de acordo com ao menos uma modalidade;
[0130] Figura 111 ilustra uma seção transversal do circuito flexível da Figura 110;
[0131] Figura 111A ilustra um circuito flexível de um instrumento cirúrgico de acordo com ao menos uma modalidade;
[0132] Figura 112 ilustra um circuito de controle de um instrumento cirúrgico, de acordo com ao menos uma modalidade;
[0133] Figura 113 ilustra um método para identificar a degradação ou a falha de componentes de um instrumento cirúrgico de acordo com ao menos uma modalidade;
[0134] Figura 114 ilustra um gráfico mostrando sinais de compo- nente de frequência de assinaturas acústicas de componentes de um instrumento cirúrgico de acordo com ao menos uma modalidade;
[0135] Figura 115 ilustra componentes associados aos sinais de componente de frequência da Figura 114;
[0136] Figura 116 ilustra um método para identificar a degradação ou a falha de componentes de acionamento de um instrumento cirúr- gico de acordo com ao menos uma modalidade;
[0137] Figura 117 ilustra um gráfico mostrando uma relação entre a corrente drenada do motor e os sinais de componente de frequência de um instrumento cirúrgico de acordo com ao menos uma modali- dade;
[0138] Figura 118 ilustra um método para ajustar um algoritmo de controle do motor de um instrumento cirúrgico de acordo com ao me- nos uma modalidade;
[0139] Figura 119 ilustra um ambiente de um procedimento cirúrgico de acordo com ao menos uma modalidade;
[0140] Figura 120 ilustra um instrumento cirúrgico monopolar de acordo com ao menos uma modalidade;
[0141] Figuras 121 e 122 ilustram terminações elétricas do instru- mento cirúrgico monopolar da Figura 120;
[0142] Figura 123 ilustra um gráfico mostrando uma relação entre corrente de fuga e distâncias entre instrumentos cirúrgicos de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição;
[0143] Figura 124 ilustra um gráfico que mostra limites de tensão de saída de corrente contínua (CC) para diferentes tipos de contato de instrumento cirúrgico de acordo com ao menos uma modalidade;
[0144] Figura 125 ilustra um instrumento cirúrgico equipado com mo- tor de acordo com ao menos uma modalidade;
[0145] Figura 126 ilustra um gráfico mostrando o potencial elétrico associado ao instrumento cirúrgico equipado com motor da Figura 125 de acordo com ao menos uma modalidade;
[0146] Figura 127 ilustra um esquema de transmissão e detecção ati- vas utilizado por um instrumento cirúrgico de acordo com ao menos uma modalidade;
[0147] Figura 128 ilustra um gráfico mostrando sinais transmitidos e recebidos pelo instrumento cirúrgico da Figura 127;
[0148] Figura 129 ilustra um gráfico mostrando medições de proximi- dade associadas ao instrumento cirúrgico da Figura 127;
[0149] Figura 130 ilustra um esquema de detecção passiva utili- zado por um instrumento cirúrgico de acordo com ao menos uma mo- dalidade;
[0150] Figura 131 ilustra um campo magnético primário associado ao instrumento cirúrgico da Figura 130 em uma condição não afetada;
[0151] Figura 132 ilustra um campo magnético primário associado ao instrumento cirúrgico da Figura 130 em uma condição afetada;
[0152] Figura 133 ilustra um gráfico mostrando a corrente de Hall as- sociada ao instrumento cirúrgico da Figura 130 de acordo com ao menos uma modalidade;
[0153] Figuras 134 e 135 ilustram um esquema de detecção pas- siva utilizado por um instrumento cirúrgico de acordo com ao menos uma modalidade;
[0154] Figura 136 ilustra uma vista esquemática de um instrumento cirúrgico de acordo com ao menos uma modalidade;
[0155] Figura 137 ilustra um gráfico mostrando a corrente induzida medida por um sensor de corrente do instrumento cirúrgico da Figura 136 de acordo com ao menos uma modalidade;
[0156] Figura 138 ilustra um instrumento cirúrgico de acordo com ao menos uma modalidade; ilustrado com componentes removidos;
[0157] Figura 139 ilustra um circuito elétrico do instrumento cirúr- gico da Figura 138;
[0158] Figura 140 ilustra um gráfico mostrando as relações entre altitude, pressão atmosférica e a energia elétrica utilizada por um ins- trumento cirúrgico de acordo com ao menos uma modalidade;
[0159] Figura 141 ilustra um método para prever quando um limite de temperatura predefinido será excedido de acordo com ao menos uma mo- dalidade; e
[0160] Figura 142 ilustra um gráfico mostrando uma relação entre uma temperatura detectada, uma temperatura aproximada, e um con- sumo de energia de um instrumento cirúrgico de acordo com ao menos uma modalidade.
[0161] Caracteres de referência correspondentes indicam partes cor- respondentes através das várias vistas. Os exemplos aqui descritos ilus- tram várias modalidades da invenção, em uma forma, e tais exemplos não devem ser considerados de forma alguma como limitadores do escopo da invenção.
[0162] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedi- dos de patente US que foram depositados em 14 de dezembro de 2018 que estão, cada um, aqui incorporados a título de referência em suas respectivas totalidades: - Pedido de Patente US n° de série 16/220.281, intitulado SUR- GICAL INSTRUMENT WITH A HARDWARE-ONLY CONTROL CIRCUIT; - Pedido de Patente US n° de série 16/220.313, intitulado SUR- GICAL INSTRUMENT COMPRISING A PLURALITY OF DRIVE SYS- TEMS; - Pedido de Patente US n° de série 16/220.296, intitulado SUR- GICAL INSTRUMENT COMPRISING A CONTROL CIRCUIT; - Pedido de Patente US n° de série 16/220.309, intitulado SUR- GICAL INSTRUMENT COMPRISING BUTTON CIRCUITS; - Pedido de Patente US n° de série 16/220.318, intitulado
- Pedido de Patente US n° de série 16/220.273, intitulado SUR- GICAL INSTRUMENT WITH A SENSING ARRAY; e - Pedido de Patente US n° de série 16/220.280, intitulado SUR- GICAL INSTRUMENT WITH ENVIRONMENT SENSING.
[0163] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedi- dos de patente provisórios US, depositados em 12 de dezembro de 2018, estando cada um dos quais aqui incorporado a título de referên- cia em sua totalidade: - Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/778.571, inti- tulado SURGICAL INSTRUMENT SYSTEMS; - Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/778.572, inti- tulado SURGICAL INSTRUMENT SYSTEMS; e - Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/778.573, inti- tulado SURGICAL INSTRUMENT SYSTEMS.
[0164] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedi- dos de patente US que foram depositados em 26 de outubro de 2018 e que estão, cada um, aqui incorporados a título de referência em suas respectivas totalidades: - Pedido de Patente US n° de série 16/172.130, intitulado CLIP APPLIER COMPRISING INTERCHANGEABLE CLIP RELOADS; - Pedido de Patente US n° de série 16/172.066, intitulado CLIP APPLIER COMPRISING A MOVABLE CLIP MAGAZINE; - Pedido de Patente US n° de série 16/172.078, intitulado CLIP APPLIER COMPRISING A ROTATABLE CLIP MAGAZINE; - Pedido de Patente US n° de série 16/172.087, intitulado CLIP APPLIER COMPRISING CLIP ADVANCING SYSTEMS; - Pedido de Patente US n° de série 16/172.094, intitulado CLIP APPLIER COMPRISING A CLIP CRIMPING SYSTEM; - Pedido de Patente US n° de série 16/172.128, intitulado
MEMBER; - Pedido de Patente US n° de série 16/172.168, intitulado CLIP APPLIER COMPRISING A MOTOR CONTROLLER; - Pedido de Patente US n° de série 16/172.164 intitulado SUR-
GICAL SYSTEM COMPRISING A SURGICAL TOOL AND A SURGICAL HUB; e - Pedido de Patente US n° de série 16/172.303, intitulado METHOD FOR OPERATING A POWERED ARTICULATING MULTI- CLIP APPLIER.
[0165] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedi- dos de patente US que foram depositados em 26 de outubro de 2018 e que estão, cada um, aqui incorporados a título de referência em suas respectivas totalidades: - Pedido de Patente US n° de série 16/172.328, intitulado METHOD OF HUB COMMUNICATION WITH SURGICAL INSTRU- MENT SYSTEMS; - Pedido de Patente US n° de série 16/172.280, intitulado METHOD FOR PRODUCING A SURGICAL INSTRUMENT COMPRI- SING A SMART ELECTRICAL SYSTEM; - Pedido de Patente US n° de série 16/172.219, intitulado METHOD OF HUB COMMUNICATION WITH SURGICAL INSTRU- MENT SYSTEMS; - Pedido de Patente US n° de série 16/172.248, intitulado
METHOD FOR COMMUNICATING WITH SURGICAL INSTRUMENT SYSTEMS; - Pedido de Patente US n° de série 16/172.198, intitulado METHOD OF HUB COMMUNICATION WITH SURGICAL INSTRU- MENT SYSTEMS; e - Pedido de Patente US n° de série 16/172.155, intitulado
[0166] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedi- dos de patente US que foram depositados em 24 de agosto de 2018 e que estão, cada um, aqui incorporados a título de referência em suas respectivas totalidades: - Pedido de Patente US n° de série 16/112.129, intitulado SUR- GICAL SUTURING INSTRUMENT CONFIGURED TO MANIPULATE TIS- SUE USING MECHANICAL AND ELECTRICAL POWER; - Pedido de Patente US n° de série 16/112.155, intitulado SUR-
GICAL SUTURING INSTRUMENT COMPRISING A CAPTURE WIDTH WHICH IS LARGER THAN TROCAR DIAMETER; - Pedido de Patente US n° de série 16/112.168, intitulado SUR- GICAL SUTURING INSTRUMENT COMPRISING A NON-CIRCULAR NEEDLE; - Pedido de Patente US n° de série 16/112.180, intitulado
ELECTRICAL POWER OUTPUT CONTROL BASED ON MECHANICAL FORCES; - Pedido de Patente US n° de série 16/112.193, intitulado RE- ACTIVE ALGORITHM FOR SURGICAL SYSTEM; - Pedido de Patente US n° de série 16/112.099, intitulado SUR- GICAL INSTRUMENT COMPRISING Na ADAPTIVE ELECTRICAL SYS- TEM; - Pedido de Patente US n° de série 16/112.112, intitulado CON- TROL SYSTEM ARRANGEMENTS FOR A MODULAR SURGICAL INS- TRUMENT; - Pedido de Patente US n° de série 16/112.119, intitulado
- Pedido de Patente US n° de série 16/112.097, intitulado SUR- GICAL INSTRUMENT SYSTEMS COMPRISING BATTERY ARRANGE- MENT; - Pedido de Patente US n° de série 16/112.109, intitulado SUR- GICAL INSTRUMENT SYSTEMS COMPRISING HANDLE ARRANGE- MENTS; - Pedido de Patente US n° de série 16/112.114, intitulado SUR- GICAL INSTRUMENT SYSTEMS COMPRISING FEEDBACK MECHA- NISMS; - Pedido de Patente US n° de série 16/112.117, intitulado SUR- GICAL INSTRUMENT SYSTEMS COMPRISING LOCKOUT MECHA- NISMS; - Pedido de Patente US n° de série 16/112.095, intitulado SUR-
GICAL INSTRUMENTS COMPRISING A LOCKABLE END EFFECTOR SOCKET; - Pedido de Patente US n° de série 16/112.121, intitulado SUR- GICAL INSTRUMENTS COMPRISING A SHIFTING MECHANISM; - Pedido de Patente US n° de série 16/112.151, intitulado SURGICAL INSTRUMENTS COMPRISING A SYSTEM FOR ARTICU- LATION AND ROTATION COMPENSATION; - Pedido de Patente US n° de série 16/112.154, intitulado SUR- GICAL INSTRUMENT COMPRISING A BIASED SHIFTING MECHA- NISM; - Pedido de Patente US n° de série 16/112.226, intitulado
SURGICAL INSTRUMENTS COMPRISING AN ARTICULATION DRIVE THAT PROVIDES FOR HIGH ARTICULATION ANGLES; - Pedido de Patente US n° de série 16/112.062, intitulado SUR- GICAL DISSECTORS AND MANUFACTURING TECHNIQUES; - Pedido de Patente US n° de série 16/112.098, intitulado SUR-
ELECTRICAL ENERGY; - Pedido de Patente US n° de série 16/112.237, intitulado SUR-
GICAL CLIP APPLIER CONFIGURED TO STORE CLIPS IN A STORED STATE; - Pedido de Patente US n° de série 16/112.245, intitulado SUR-
GICAL CLIP APPLIER COMPRISING AN EMPTY CLIP CARTRIDGE LOCKOUT; - Pedido de Patente US n° de série 16/112.249, intitulado SUR-
GICAL CLIP APPLIER COMPRISING AN AUTOMATIC CLIP FEEDING SYSTEM; - Pedido de Patente US n° de série 16/112.253, intitulado SUR- GICAL CLIP APPLIER COMPRISING ADAPTIVE FIRING CONTROL; e - Pedido de Patente US n° de série 16/112.257, intitulado
[0167] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedi- dos de patente US que foram depositados em 1 de maio de 2018, e que estão, cada um, aqui incorporados a título de referência em suas respectivas totalidades: - Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/665.129, inti- tulado SURGICAL SUTURING SYSTEMS; - Pedido de Patente US n° de série 62/665.139, intitulado SUR- GICAL INSTRUMENTS COMPRISING CONTROL SYSTEMS; - Pedido de Patente US n° de série 62/665.177, intitulado SUR- GICAL INSTRUMENTS COMPRISING HANDLE ARRANGEMENTS; - Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/665.128, inti- tulado MODULAR SURGICAL INSTRUMENTS; - Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/665.192, inti- tulado SURGICAL DISSECTORS; e
- Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/665.134, inti- tulado SURGICAL CLIP APPLIER.
[0168] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedi- dos de patente US que foram depositados em 28 de fevereiro de 2018, e que estão, cada um, aqui incorporados a título de referência em suas respectivas totalidades: - Pedido de Patente US n° de série 15/908.021, intitulado SUR- GICAL INSTRUMENT WITH REMOTE RELEASE; - Pedido de Patente US n° de série 15/908.012, intitulado
SURGICAL INSTRUMENT HAVING DUAL ROTATABLE MEMBERS TO EFFECT DIFFERENT TYPES OF END EFFECTOR MOVEMENT; - Pedido de Patente US n° de série 15/908.040, intitulado SUR- GICAL INSTRUMENT WITH ROTARY DRIVE SELECTIVELY ACTUAT- ING MULTIPLE END EFFECTOR FUNCTIONS; - Pedido de Patente US n° de série 15/908.057, intitulado SUR- GICAL INSTRUMENT WITH ROTARY DRIVE SELECTIVELY ACTUAT- ING MULTIPLE END EFFECTOR FUNCTIONS; - Pedido de Patente US n° de série 15/908.058, intitulado SUR- GICAL INSTRUMENT WITH MODULAR POWER SOURCES; e - Pedido de Patente US n° de série 15/908.143, intitulado SUR- GICAL INSTRUMENT WITH SENSOR AND/OR CONTROL SYSTEMS.
[0169] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedi- dos de patente US que foram depositados em 30 de outubro de 2017, e que estão, cada um, aqui incorporados a título de referência em suas respectivas totalidades: - Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/578.793, inti- tulado SURGICAL INSTRUMENT WITH REMOTE RELEASE; - Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/578.804, intitulado SURGICAL INSTRUMENT HAVING DUAL ROTATABLE
MOVEMENT; - Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/578.817, inti- tulado SURGICAL INSTRUMENT WITH ROTARY DRIVE SELECTIVELY ACTUATING MULTIPLE END EFFECTOR FUNCTIONS; - Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/578.835, inti- tulado SURGICAL INSTRUMENT WITH ROTARY DRIVE SELECTIVELY ACTUATING MULTIPLE END EFFECTOR FUNCTIONS; - Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/578.844, inti- tulado SURGICAL INSTRUMENT WITH MODULAR POWER SOURCES; e - Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/578.855, inti- tulado SURGICAL INSTRUMENT WITH SENSOR AND/OR CONTROL SYSTEMS.
[0170] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedidos de patente US provisórios, depositados em 28 de dezembro de 2017, es- tando a descrição de cada um dos quais aqui incorporada a título de refe- rência em suas totalidades: - Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/611.341, inti- tulado INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM; - Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/611.340, inti- tulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS; e - Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/611.339, inti- tulado ROBOT ASSISTED SURGICAL PLATFORM.
[0171] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedi- dos de patente provisórios US, depositados em 28 de março de 2018, cada um dos quais está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade: - Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.302, inti- tulado INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS WITH ENCRYPTED COMMUNICATION CAPABILITIES;
- Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.294, intitulado DATA STRIPPING METHOD TO INTERROGATE PATIENT RECORDS AND CREATE ANONYMIZED RECORD; - Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.300, inti- tulado SURGICAL HUB SITUATIONAL AWARENESS; - Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.309, inti- tulado SURGICAL HUB SPATIAL AWARENESS TO DETERMINE DEVI- CES IN OPERATING THEATER; - Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.310, inti- tulado COMPUTER IMPLEMENTED INTERACTIVE SURGICAL SYS- TEMS; - Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.291, intitulado USE OF LASER LIGHT AND RED-GREEN-BLUE COLORA- TION TO DETERMINE PROPERTIES OF BACK SCATTERED LIGHT; - Pedido de Patente US n° de série 62/649.296, intitulado ADAPTIVE CONTROL PROGRAM UPDATES FOR SURGICAL DEVI- CES; - Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.333, inti- tulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR CUSTOMIZATION AND RECOMMENDATIONS TO A USER; - Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.327, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR SECURITY AND AUTHENTICATION TRENDS AND REACTIVE MEASURES; - Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.315, intitulado DATA HANDLING AND PRIORITIZATION IN A CLOUD ANALYTICS NETWORK; - Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.313, inti- tulado CLOUD INTERFACE FOR COUPLED SURGICAL DEVICES; - Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.320, inti- tulado DRIVE ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL
PLATFORMS; - Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.307, inti- tulado AUTOMATIC TOOL ADJUSTMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; e - Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.323, inti- tulado SENSING ARRANGEMENTS FOR Robot-Assisted Surgical Plat- formS.
[0172] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedi- dos de patente US, depositados em 29 de março de 2018, estando cada um dos quais aqui incorporado a título de referência em sua totalidade: - Pedido de Patente US n° de série 15/940.641, intitulado IN- TERACTIVE SURGICAL SYSTEMS WITH encrypted COMMUNICATION CAPABILITIES; - Pedido de Patente US n° de série 15/940.648, intitulado IN-
TERACTIVE SURGICAL SYSTEMS WITH CONDITION HANDLING OF DEVICES AND DATA CAPABILITIES; - Pedido de Patente US n° de série 15/940.656, intitulado Sur- gical hub coordination of control and communication of operating room de- vices; - Pedido de Patente US n° de série 15/940.666, intitulado Spa- tial awareness of surgical hubs in operating rooms; - Pedido de Patente US n° de série 15/940.670, intitulado Co- operative utilization of data derived from secondary sources by intelligent surgical hubs; - Pedido de Patente US n° de série 15/940.677, intitulado Sur- gical hub control arrangements; - Pedido de Patente US n° de série 15/940.632, intitulado
DATA STRIPPING METHOD TO INTERROGATE PATIENT RECORDS AND CREATE ANONYMIZED RECORD; - Pedido de Patente US n° de série 15/940.640, intitulado
PARAMETERS AND STATUS OF A SURGICAL DEVICE TO BE SHAREd WITH CLOUD BASED ANALYTICS SYSTEMS; - Pedido de Patente US n° de série 15/940.645, intitulado SELF DESCRIBING DATA PACKETS GENERATED AT AN ISSUING INSTRU- MENT; - Pedido de Patente US n° de série 15/940.649, intitulado DATA PAIRING TO INTERCONNECT A DEVICE MEASURED PARAME- TER WITH AN OUTCOME; - Pedido de Patente US n° de série 15/940.654, intitulado SUR- GICAL HUB SITUATIONAL AWARENESS; - Pedido de Patente US n° de série 15/940.663, intitulado SUR- GICAL SYSTEM DISTRIBUTED PROCESSING; - Pedido de Patente US n° de série 15/940.668, intitulado AGGREGATION AND REPORTING OF SURGICAL HUB DATA; - Pedido de Patente US n° de série 15/940.671, intitulado SUR- GICAL HUB SPATIAL AWARENESS TO DETERMINE DEVICES IN OPE- RATING THEATER; - Pedido de Patente US n° de série 15/940.686, intitulado DISPLAY OF ALIGNMENT OF STAPLE CARTRIDGE TO PRIOR LI- NEAR STAPLE LINE; - Pedido de Patente US n° de série 15/940.700, intitulado STERILE FIELD INTERACTIVE CONTROL DISPLAYS; - Pedido de Patente US n° de série 15/940.629, intitulado COMPUTER IMPLEMENTED INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS; - 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; - Pedido de Patente US n° de série 15/940.722, intitulado
USE OF MONO-CHROMATIC LIGHT REFRACTIVITY; e - Pedido de Patente US n° de série 15/940.742, intitulado DUAL CMOS ARRAY IMAGING.
[0173] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedi- dos de patente US, depositados em 29 de março de 2018, estando cada um dos quais aqui incorporado a título de referência em sua totalidade: - Pedido de Patente US n° de série 15/940.636, intitulado ADAPTIVE CONTROL PROGRAM UPDATES FOR SURGICAL DEVI- CES; - Pedido de Patente US n° de série 15/940.653, intitulado ADAPTIVE CONTROL PROGRAM UPDATES FOR SURGICAL HUBS; - Pedido de Patente US n° de série 15/940.660, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR CUSTOMIZATION AND RECOMMENDATIONS TO A USER; - Pedido de Patente US n° de série 15/940.679, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR LINKING OF LOCAL US-
AGE TRENDS WITH THE RESOURCE ACQUISITION BEHAVIORS OF LARGER DATA SET; - Pedido de Patente US n° de série 15/940.694, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR MEDICAL FACILITY SEG- MENTED INDIVIDUALIZATION OF INSTRUMENT FUNCTION; - Pedido de Patente US n° de série 15/940.634, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR SECURITY AND AU- THENTICATION TRENDS AND REACTIVE MEASURES; - Pedido de Patente US n° de série 15/940.706, intitulado
DATA HANDLING AND PRIORITIZATION IN A CLOUD ANALYTICS NETWORK; e - Pedido de Patente US n° de série 15/940.675, intitulado CLOUD INTERFACE FOR COUPLED SURGICAL DEVICES.
[0174] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedi- dos de patente US, depositados em 29 de março de 2018, estando cada um dos quais aqui incorporado a título de referência em sua totalidade: - Pedido de Patente US n° de série 15/940.627, intitulado DRIVE ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLAT- FORMS; - Pedido de Patente US n° de série 15/940.637, intitulado COMMUNICATION ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGI- CAL PLATFORMS; - Pedido de Patente US n° de série 15/940.642, intitulado CON- TROLS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; - Pedido de Patente US n° de série 15/940.676, intitulado AU- TOMATIC TOOL ADJUSTMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; - Pedido de Patente US n° de série 15/940.680, intitulado CON- TROLLERS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; - Pedido de Patente US n° de série 15/940.683, intitulado CO- OPERATIVE SURGICAL ACTIONS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; - Pedido de Patente US n° de série 15/940.690, intitulado DIS- PLAY ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLAT- FORMS; e - Pedido de Patente US n° de série 5/940.711, intitulado SEN- SING ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLAT- FORMS.
[0175] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedi- dos de patente provisórios US, depositados em 30 de março de 2018, estando cada um aqui incorporado a título de referência em sua totali- dade:
- Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/650.887, inti- tulado SURGICAL SYSTEMS WITH OPTIMIZED SENSING CAPABILI- TIES; - Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/650.877, inti- tulado SURGICAL SMOKE EVACUATION SENSING AND CONTROLS; - Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/650.882, inti- tulado SMOKE EVACUATION MODULE FOR INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM; e - Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/650.898, inti- tulado CAPACITIVE COUPLED RETURN PATH PAD WITH SEPARABLE ARRAY ELEMENTS.
[0176] O requerente do presente pedido detém o seguinte Pedido de Patente Provisório US, depositado em 19 de abril de 2018, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade: - Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/659.900, inti- tulado METHOD OF HUB COMMUNICATION.
[0177] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedi- dos de patente provisórios US, depositados em quinta-feira, 25 de ou- tubro de 2018, estando cada um aqui incorporado a título de referência em sua totalidade: - Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/750.529, inti- tulado METHOD FOR OPERATING A POWERED ARTICULATING MULTI-CLIP APPLIER; - Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/750.539, inti- tulado SURGICAL CLIP APPLIER; e - Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/750.555, inti- tulado SURGICAL CLIP APPLIER.
[0178] Numerosos detalhes específicos são apresentados para fornecer um completo entendimento da estrutura, da função, da fabri- cação e do uso geral das modalidades descritas no relatório descritivo e ilustradas nos desenhos em anexo. Operações, componentes e ele- mentos bem conhecidos não foram descritos com detalhes, de modo a não obscurecer as modalidades descritas no relatório descritivo. O lei- tor entenderá que as modalidades descritas e ilustradas na presente invenção são exemplos não limitadores e, portanto, pode-se entender que os detalhes estruturais e funcionais específicos revelados na pre- sente invenção podem ser representativos e ilustrativos. Podem ser feitas variações e alterações a isso, sem se desviar do escopo das reivindicações.
[0179] Os termos "compreender" (e qualquer forma de compreen- der, como "compreende" e "que compreende"), "ter" (e qualquer forma de ter, como "tem" e "que tem"), "incluir" (e qualquer forma de incluir, como "inclui" e "que inclui") e "conter" (e qualquer forma de conter, como "contém" e "que contém") são verbos de ligação não limitados. Como resultado, um sistema, dispositivo ou aparelho cirúrgico que "compre- ende", "tem", "inclui" ou "contém" um ou mais elementos possui aqueles um ou mais elementos, mas não é limitado a possuir somente aqueles um ou mais elementos. Da mesma forma, um elemento de um sistema, dispositivo ou aparelho cirúrgico que "compreende", "tem", "inclui" ou "contém" um ou mais recursos possui aqueles um ou mais recursos, mas não é limitado a possuir somente aqueles um ou mais recursos.
[0180] Os termos "proximal" e "distal" são usados na presente in- venção com referência a um médico que manipula a porção de empu- nhadura de um 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 "verti- cal", "horizontal", "para cima" e "para baixo" podem ser usados na pre- sente invenção com relação aos desenhos. Entretanto, instrumentos ci- rúrgicos podem ser usados em muitas orientações e posições, e esses termos não se destinam a ser limitadores e/ou absolutos.
[0181] São fornecidos vários dispositivos e métodos exemplificado- res para a realização de procedimentos cirúrgicos laparoscópicos e mi- nimamente invasivos. Entretanto, o leitor entenderá prontamente que os vários métodos e dispositivos revelados na presente invenção podem ser usados em numerosos procedimentos e aplicações cirúrgicas, inclu- sive, por exemplo, procedimentos cirúrgicos abertos. Com o avanço da presente Descrição Detalhada, o leitor entenderá ainda que os vários instrumentos aqui revelados podem ser inseridos em um corpo de qual- quer maneira, como através de um orifício natural, através de uma inci- são ou perfuração formada em tecido, etc. As porções funcionais ou porções do atuador de extremidade dos instrumentos podem ser inseri- das diretamente no corpo de um paciente ou podem ser inseridas por meio de um dispositivo de acesso que tenha um canal de trabalho atra- vés da qual o atuador de extremidade e o eixo de acionamento alongado de um instrumento cirúrgico podem ser avançados.
[0182] Um instrumento cirúrgico, como um preensor, pode compre- ender uma empunhadura, um eixo de acionamento que se estende a partir da empunhadura, e um atuador de extremidade que se estende a partir do eixo de acionamento. Em vários casos, o atuador de extremi- dade compreende uma primeira garra e uma segunda garra, sendo que uma ou ambas as garras são móveis uma em relação à outra para se- gurar o tecido de um paciente. Dito isto, um atuador de extremidade de um instrumento cirúrgico pode compreender qualquer disposição ade- quada e pode executar qualquer função adequada. Por exemplo, um atuador de extremidade pode compreender uma primeira e uma se- gunda garras configuradas para dissecar ou separar o tecido de um pa- ciente. Além disso, por exemplo, um atuador de extremidade pode ser configurado para suturar e/ou pinçar o tecido de um paciente. Em vários casos, o atuador de extremidade e/ou o eixo de acionamento do instru- mento cirúrgico são configurados para ser inseridos em um paciente através de um trocarte, ou cânula, e podem ter qualquer diâmetro ade- quado, como aproximadamente 5 mm, 8 mm e/ou 12 mm, por exemplo. O Pedido de Patente US n° de série 11/013.924, intitulado TROCAR SEAL ASSEMBLY, agora Patente US n° 7.371.227, está aqui incorpo- rado a título de referência, em sua totalidade. O eixo de acionamento pode definir um eixo geométrico longitudinal e ao menos uma porção do atuador de extremidade pode ser giratória ao redor do eixo geométrico longitudinal. Além disso, o instrumento cirúrgico pode compreender adi- cionalmente uma junta de articulação que pode possibilitar que ao me- nos uma porção do atuador de extremidade seja articulada em relação ao eixo de acionamento. Em uso, um médico pode girar e/ou articular o atuador de extremidade para manobrar o atuador de extremidade no paciente.
[0183] Um sistema de instrumento cirúrgico é mostrado na Figura
1. O sistema de instrumento cirúrgico compreende um conjunto de em- punhadura 1000 que pode ser usado seletivamente com um conjunto de eixo de acionamento 2000, um conjunto de eixo de acionamento 3000, um conjunto de eixo de acionamento 4000, um conjunto de eixo de acionamento 5000 e/ou qualquer outro conjunto de eixo de aciona- mento adequado. O conjunto de eixo de acionamento 2000 é fixado ao conjunto de empunhadura 1000 na Figura 2 e o conjunto de eixo de acionamento 4000 é fixado ao conjunto de empunhadura 1000 na Fi- gura 45. O conjunto de eixo de acionamento 2000 compreende uma porção proximal 2100, um eixo de acionamento alongado 2200 que se estende a partir da porção proximal 2100, uma porção de fixação distal 2400 e uma junta de articulação 2300 conectando de modo giratório a porção de fixação distal 2400 ao eixo de acionamento alongado 2200. O conjunto de eixo de acionamento 2000 compreende adicionalmente um conjunto de atuador de extremidade substituível 7000 fixado à por- ção de fixação distal 2400. O conjunto de atuador de extremidade substituível 7000 compreende um conjunto de garra 7100 configurado para ser aberto e fechado para prender e/ou manipular o tecido de um paciente. Em uso, o conjunto de atuador de extremidade 7000 pode ser articulado na junta de articulação 2300 e/ou girado em relação à porção de fixação distal 2400 ao redor de um eixo geométrico longitu- dinal para melhor posicionar o conjunto de garra 7100 dentro do paci- ente, conforme descrito com mais detalhes mais adiante.
[0184] Novamente com referência à Figura 1, o conjunto de empunha- dura 1000 compreende, entre outras coisas, um módulo de acionamento
1100. Conforme descrito em mais detalhes abaixo, o módulo de aciona- mento 1100 compreende uma interface de montagem distal que possibilita que um médico fixe seletivamente um dos conjuntos de eixo de aciona- mento 2000, 3000, 4000 e 5000, por exemplo, ao módulo de acionamento
1100. Dessa forma, cada um dentre os conjuntos de eixo de acionamento 2000, 3000, 4000 e 5000 compreende uma interface de montagem proxi- mal idêntica, ou ao menos similar, que é configurada para engatar a inter- face de montagem distal do módulo de acionamento 1100. Conforme tam- bém descrito em mais detalhes abaixo, a interface de montagem do mó- dulo de acionamento 1100 prende mecanicamente e acopla eletricamente o conjunto de eixo de acionamento selecionado ao módulo de aciona- mento 1100. O módulo de acionamento 1100 compreende adicionalmente ao menos um motor elétrico, um ou mais controles e/ou mostradores, e um controlador configurado para operar o motor elétrico, cuja saída rotacional é transmitida para um sistema de acionamento do conjunto de eixo de aci- onamento fixado ao módulo de acionamento 1100. Além disso, o módulo de acionamento 1100 pode ser usado com um ou mais módulos de ali- mentação, como módulos de alimentação 1200 e 1300, por exemplo, que são operacionalmente fixáveis ao módulo de acionamento 1100 para for- necer energia ao mesmo.
[0185] Além do exposto acima, novamente com referência às Figu- ras 1 e 2, o módulo de acionamento da empunhadura 1100 compreende um gabinete 1110, um primeiro conector de módulo 1120, e um segundo conector de módulo 1120’. O módulo de alimentação 1200 compreende um gabinete 1210, um conector 1220, um ou mais fechos de desblo- queio 1250 e uma ou mais baterias 1230. O conector 1220 é configurado para ser engatado com o primeiro conector de módulo 1120 do módulo de acionamento 1100 de modo a fixar o módulo de alimentação 1200 ao módulo de acionamento 1100. O conector 1220 compreende uma ou mais travas 1240 que acoplam mecanicamente e que prendem de modo fixo o gabinete 1210 do módulo de alimentação 1200 ao gabinete 1110 do módulo de acionamento 1100. As travas 1240 são móveis para posi- ções desengatadas quando os fechos de desbloqueio 1250 são pressi- onados para que o módulo de alimentação 1200 possa ser separado do módulo de acionamento 1100. O conector 1220 também compreende um ou mais contatos elétricos que colocam as baterias 1230, e/ou um circuito elétrico incluindo as baterias 1230, em comunicação elétrica com um circuito elétrico no módulo de acionamento 1100.
[0186] Além do exposto acima, novamente com referência à Figuras 1 e 2, o módulo de alimentação 1300 compreende um gabinete 1310, um conector 1320, um ou mais fechos de desbloqueio 1350, e uma ou mais baterias 1330 (Figura 47). O conector 1320 é configurado para ser engatado ao segundo conector de módulo 1120’ do módulo de aciona- mento 1100 para fixar o módulo de alimentação 1300 ao módulo de aci- onamento 1100. O conector 1320 compreende uma ou mais travas 1340 que acoplam mecanicamente e que prendem de modo fixo o gabinete 1310 do módulo de alimentação 1300 ao gabinete 1110 do módulo de acionamento 1100. As travas 1340 são móveis para posições desenga- tadas quando os fechos de desbloqueio 1350 são pressionados para que o módulo de alimentação 1300 possa ser separado do módulo de acionamento 1100. O conector 1320 também compreende um ou mais contatos elétricos que colocam as baterias 1330 do módulo de alimen- tação 1300, e/ou um circuito de energia elétrica que inclui as baterias 1330, em comunicação elétrica com um circuito de energia elétrica no módulo de acionamento 1100.
[0187] Além do exposto acima, o módulo de alimentação 1200, quando fixado ao módulo de acionamento 1100, compreende uma em- punhadura de pistola que pode possibilitar a um médico segurar a empu- nhadura 1000 de uma maneira que posiciona o módulo de acionamento 1100 em cima da mão do médico. O módulo de alimentação 1300, quando fixado ao módulo de acionamento 1100, compreende uma em- punhadura de extremidade que possibilita a um médico segurar a empu- nhadura 1000 como uma haste. O módulo de alimentação 1200 é mais longo que o módulo de alimentação 1300, embora os módulos de alimen- tação 1200 e 1300 possam compreender qualquer comprimento ade- quado. O módulo de alimentação 1200 tem mais células de bateria que o módulo de alimentação 1300 e pode adequadamente acomodar essas células de bateria adicionais devido ao seu comprimento. Em vários ca- sos, o módulo de alimentação 1200 pode fornecer mais energia ao mó- dulo de acionamento 1100 do que o módulo de alimentação 1300 en- quanto, em alguns casos, o módulo de alimentação 1200 pode fornecer energia por um período de tempo mais longo. Em alguns casos, o gabi- nete 1110 do módulo de acionamento 1100 compreende chaves, e/ou quaisquer outros recursos adequados, para evitar que o módulo de ali- mentação 1200 seja conectado ao segundo conector de módulo 1120’ e, de modo similar, evitar que o módulo de alimentação 1300 seja conec-
tado ao primeiro conector de módulo 1120. Essa disposição pode asse- gurar que o módulo de alimentação mais longo 1200 seja usado na dis- posição de empunhadura de pistola e que o módulo de alimentação mais curto 1300 seja usado na disposição de empunhadura de haste. Em mo- dalidades alternativas, o módulo de alimentação 1200 e o módulo de ali- mentação 1300 podem ser seletivamente acoplados ao módulo de acio- namento 1100 no primeiro conector de módulo 1120 ou no segundo co- nector de módulo 1120’. Essas modalidades fornecem mais opções de personalização da empunhadura 1000 a um médico de uma maneira adequada a ele.
[0188] Em vários casos, além do exposto acima, apenas um dos módulos de alimentação 1200 e 1300 é acoplado ao módulo de aciona- mento 1100 de cada vez. Em certos casos, o módulo de alimentação 1200 pode estar no caminho quando o conjunto de eixo de acionamento 4000, por exemplo, é fixado ao módulo de acionamento 1100. Alternati- vamente, ambos os módulos de alimentação 1200 e 1300 podem ser operacionalmente acoplados ao módulo de acionamento 1100 ao mesmo tempo. Nesses casos, o módulo de acionamento 1100 pode ter acesso à energia fornecida por ambos os módulos de alimentação 1200 e 1300. Além disso, um médico pode alternar entre uma empunhadura de pistola e uma pega de haste quando ambos os módulos de alimen- tação 1200 e 1300 são fixados ao módulo de acionamento 1100. Além disso, essa disposição possibilita que o módulo de alimentação 1300 atue como um contrapeso para um conjunto de eixo de acionamento, como os conjuntos de eixo de acionamento 2000, 3000, 4000, ou 5000, por exemplo, fixados ao módulo de acionamento 1100.
[0189] Com referência às Figuras 7 e 8, o módulo de acionamento de empunhadura 1100 compreende adicionalmente uma estrutura 1500, um conjunto de motor 1600, um sistema de acionamento 1700 operacionalmente engatado ao conjunto de motor 1600 e um sistema de controle 1800. A estrutura 1500 compreende um eixo de aciona- mento alongado que se estende através do conjunto de motor 1600. O eixo de acionamento alongado compreende uma extremidade distal 1510 e contatos elétricos, ou soquetes, 1520 definidos na extremidade distal 1510. Os contatos elétricos 1520 estão em comunicação elétrica com o sistema de controle 1800 do módulo de acionamento 1100 atra- vés de um ou mais circuitos elétricos e são configurados para transmitir sinais e/ou energia entre o sistema de controle 1800 e o conjunto de eixo de acionamento, como os conjuntos de eixo de acionamento 2000, 3000, 4000 ou 5000, por exemplo, fixados ao módulo de acionamento
1100. O sistema de controle 1800 compreende uma placa de circuito impresso (PCB) 1810, ao menos um microprocessador 1820, e ao me- nos um dispositivo de memória 1830. A placa 1810 pode ser rígida e/ou flexível e pode compreender qualquer número adequado de camadas. O microprocessador 1820 e o dispositivo de memória 1830 são parte de um circuito de controle definido na placa 1810 que controla a operação do conjunto de motor 1600, conforme descrito em mais detalhes abaixo.
[0190] Com referência às Figuras 12 e 13, o conjunto de motor 1600 compreende um motor elétrico 1610 que inclui uma carcaça 1620, um eixo de acionamento 1630 e um sistema de redução de engrenagem. O motor elétrico 1610 compreende adicionalmente um estator que inclui enrola- mentos 1640 e um rotor que inclui elementos magnéticos 1650. Os enro- lamentos do estator 1640 são sustentados na carcaça 1620 e os elemen- tos magnéticos do rotor 1650 são montados no eixo de acionamento 1630. Quando os enrolamentos do estator 1640 são energizados com uma cor- rente elétrica controlada pelo sistema de controle 1800, o eixo de aciona- mento 1630 é girado em torno de um eixo geométrico longitudinal. O eixo de acionamento 1630 é operacionalmente engatado a um primeiro sistema de engrenagens planetárias 1660 que inclui uma engrenagem central e várias engrenagens planetárias operacionalmente intercaladas com a en- grenagem central. A engrenagem central do primeiro sistema de engrena- gens planetárias 1660 é montada de modo fixo ao eixo de acionamento 1630 de modo que ela gira com o eixo de acionamento 1630. As engrena- gens planetárias do primeiro sistema de engrenagens planetárias 1660 são montadas de modo giratório na engrenagem central de um segundo sistema de engrenagens planetárias 1670 e, também, intercaladas com uma superfície interna engrenada ou canelada 1625 da carcaça do motor
1620. Como resultado do exposto acima, a rotação da primeira engrena- gem central gira as primeiras engrenagens planetárias que, por sua vez, giram a segunda engrenagem central. Similar ao acima exposto, o se- gundo sistema de engrenagens planetárias 1670 compreende adicional- mente engrenagens planetárias 1665 (Figura 13) que acionam um terceiro sistema de engrenagens planetárias e, por fim, o eixo de acionamento
1710. Os sistemas de engrenagens planetárias 1660, 1670 e 1680 coope- ram para reduzir a velocidade aplicada ao eixo de acionamento 1710 pelo eixo de acionamento do motor 1620. Várias modalidades alternativas são previstas sem um sistema de redução de velocidade. Tais modalidades são adequadas quando se deseja acionar as funções do atuador de extre- midade rapidamente. Particularmente, o eixo de acionamento 1630 com- preende uma abertura, ou núcleo oco, que se estende ao longo do mesmo através da qual (do qual) fios e/ou circuitos elétricos podem se estender.
[0191] O sistema de controle 1800 está em comunicação com o conjunto de motor 1600 e o circuito de energia elétrica do módulo de acionamento 1100. O sistema de controle 1800 é configurado para controlar a energia fornecida ao conjunto de motor 1600 pelo circuito de energia elétrica. O circuito de energia elétrica é configurado para fornecer uma tensão de corrente contínua (CC) constante, ou pelo me- nos quase constante. Em ao menos um caso, o circuito de energia elé- trica fornece corrente contínua (CC) de 3 V ao sistema de controle
1800. O sistema de controle 1800 compreende um circuito de modula- ção por largura de pulso (PWM - "pulse width modulation") que é con- figurado para aplicar pulsos de tensão ao conjunto de motor 1600. A duração ou largura dos pulsos de tensão, e/ou a duração ou a distância entre os pulsos de tensão fornecidos pelo circuito de PWM podem ser controladas para controlar a potência aplicada ao conjunto de motor
1600. Por meio do controle da potência aplicada ao conjunto de motor 1600, o circuito de PWM pode controlar a velocidade do eixo de acio- namento de saída do conjunto de motor 1600. Em adição a ou em lugar de um circuito de PWM, o sistema de controle 1800 pode incluir um circuito de modulação de frequência. Conforme discutido com mais de- talhes abaixo, o sistema de controle 1800 pode ser operado em mais de um modo de operação e, dependendo do modo de operação usado, o sistema de controle 1800 pode operar o conjunto de motor 1600 a uma velocidade, ou uma faixa de velocidades, que é determinada como sendo adequada para aquele modo de operação.
[0192] Além do exposto acima, novamente com referência às Figuras 7 e 8, o sistema de acionamento 1700 compreende um eixo de aciona- mento giratório 1710 que compreende uma extremidade distal canelada 1720 e uma abertura longitudinal 1730 nele definida. O eixo de aciona- mento giratório 1710 é montado operacionalmente no eixo de aciona- mento de saída do conjunto de motor 1600 de modo que o eixo de acio- namento giratório 1710 gire com o eixo de acionamento de saída do motor. A estrutura da empunhadura 1510 se estende através da abertura longitu- dinal 1730 e apoia giratoriamente o eixo de acionamento giratório 1710. Como resultado, a estrutura da empunhadura 1510 serve como um apoio para o eixo de acionamento giratório 1710. A estrutura da empunhadura 1510 e o eixo de acionamento giratório 1710 se estendem distalmente a partir de uma interface de montagem 1130 do módulo de acionamento 1110 e são acoplados aos componentes correspondentes no conjunto de eixo de acionamento 2000 quando o conjunto de eixo de acionamento 2000 é montado no módulo de acionamento 1100. Com referência princi- palmente às Figuras 3 a 6, o conjunto de eixo de acionamento 2000 com- preende adicionalmente uma estrutura 2500 e um sistema de acionamento
2700. A estrutura 2500 compreende um eixo de acionamento longitudinal 2510 que se estende através do conjunto de eixo de acionamento 2000 e uma pluralidade de contatos elétricos, ou pinos, 2520 que se estendem proximalmente a partir do eixo de acionamento 2510. Quando o conjunto de eixo de acionamento 2000 é fixado ao módulo de acionamento 1100, os contatos elétricos 2520 na estrutura de eixo de acionamento 2510 se engatam aos contatos elétricos 1520 na estrutura da empunhadura 1510 e criam trajetórias elétricas entre os mesmos.
[0193] Similar ao exposto acima, o sistema de acionamento 2700 compreende um eixo de acionamento giratório 2710 que é operacional- mente acoplado ao eixo de acionamento giratório 1710 da empunhadura 1000 quando o conjunto de eixo de acionamento 2000 é montado no mó- dulo de acionamento 1100 de modo que o eixo de acionamento 2710 gira com o eixo de acionamento 1710. Para esta finalidade, o eixo de aciona- mento 2710 compreende uma extremidade proximal canelada 2720 que se acopla à extremidade distal canelada 1720 do eixo de acionamento 1710 de modo que os eixos de acionamento 1710 e 2710 girem juntos quando o eixo de acionamento 1710 for girado pelo conjunto de motor
1600. Dada a natureza da interconexão canelada entre os eixos de acio- namento 1710 e 2710 e a interconexão elétrica entre as estruturas 1510 e 2510, o conjunto de eixo de acionamento 2000 é montado na empunha- dura 1000 ao longo de um eixo geométrico longitudinal; entretanto, a inter- conexão operacional entre os eixos de acionamento 1710 e 2710 e a in- terconexão elétrica entre as estruturas 1510 e 2510 podem compreender qualquer configuração adequada que possa permitir que um conjunto de eixo de acionamento seja montado na empunhadura 1000 de qualquer forma adequada.
[0194] Conforme discutido acima, com referência às Figuras 3 a 8, a interface de montagem 1130 do módulo de acionamento 1110 é configu- rada para ser acoplada a uma interface de montagem correspondente nos conjuntos de eixo de acionamento 2000, 3000, 4000 e 5000, por exemplo. Por exemplo, o conjunto de eixo de acionamento 2000 compre- ende uma interface de montagem 2130 configurada para ser acoplada à interface de montagem 1130 do módulo de acionamento 1100. Mais es- pecificamente, a porção proximal 2100 do conjunto de eixo de aciona- mento 2000 compreende um gabinete 2110 que define a interface de montagem 2130. Com referência principalmente à Figura 8, o módulo de acionamento 1100 compreende travas 1140 que são configuradas para prender de modo liberável a interface de montagem 2130 do conjunto de eixo de acionamento 2000 contra a interface de montagem 1130 do mó- dulo de acionamento 1100. Quando o módulo de acionamento 1100 e o conjunto de eixo de acionamento 2000 são unidos ao longo de um eixo geométrico longitudinal, conforme descrito acima, as travas 1140 entram em contato com a interface de montagem 2130 e giram para fora em uma posição destravada. Com referência principalmente às Figuras 8, 10 e 11, cada trava 1140 compreende uma extremidade de travamento 1142 e uma porção de pivô 1144. A porção de pivô 1144 de cada trava 1140 é acoplada de modo giratório ao gabinete 1110 do módulo de acionamento 1100 e, quando as travas 1140 são giradas para fora, como mencionado acima, as travas giram ao redor da das porções de pivô 1144. Particular- mente, cada trava 1140 compreende adicionalmente uma mola de pro- pensão 1146 configurado para propender as travas 1140 para dentro em uma posição travada. Cada mola de propensão 1146 é comprimido entre uma trava 1140 e o gabinete 1110 do módulo de acionamento 1100 de modo que as molas de propensão 1146 aplicam forças de propensão às travas 1140; entretanto, essas forças de propensão são sobrepujadas quando as travas 1140 são giradas para fora e para suas posições des- travadas pelo conjunto de eixo de acionamento 2000. Dito isto, quando as travas 1140 giram para fora após entrarem em contato com a interface de montagem 2130, as extremidades de travamento 1142 das travas 1140 podem entrar nas janelas de trava 2140 definidas na interface de montagem 2130. Após as extremidades de travamento 1142 passarem pelas janelas de trava 2140, as molas 1146 podem propender as travas 1140 de volta para suas posições travadas. Cada extremidade de trava- mento 1142 compreende um anteparo, ou superfície, de travamento, que fixa firmemente o conjunto de eixo de acionamento 2000 ao módulo de acionamento 1100.
[0195] Além do exposto acima, as molas de propensão 1146 man- têm as travas 1140 em suas posições travadas. As extremidades dis- tais 1142 são dimensionados e configuradas para evitar, ou ao menos inibir, o movimento longitudinal relativo, ou seja, a translação ao longo de um eixo geométrico longitudinal, entre o conjunto de eixo de acio- namento 2000 e o módulo de acionamento 1100 quando as travas 1140 estão em suas posições travadas. Além disso, as travas 1140 e as janelas de trava 1240 são dimensionadas e configuradas para evitar o movimento lateral relativo, ou seja, a translação transversal ao eixo geométrico longitudinal, entre o conjunto de eixo de acionamento 2000 e o módulo de acionamento 1100. Além disso, as travas 1140 e as janelas de trava 2140 são dimensionadas e configuradas para evitar que o conjunto de eixo de acionamento 2000 gire em relação ao mó- dulo de acionamento 1100. O módulo de acionamento 1100 compre- ende adicionalmente atuadores de liberação 1150 que, quando pressi- onados por um médico, movem as travas de suas posições travadas para suas posições destravadas. O módulo de acionamento 1100 com- preende um primeiro atuador de liberação 1150 montado de maneira deslizante em uma abertura definida no primeiro lado do gabinete da empunhadura 1110 e um segundo atuador de liberação 1150 montado de maneira deslizante em uma abertura definida em um segundo lado, ou lado oposto, do gabinete da empunhadura 1110. Embora os atua- dores de liberação 1150 possam ser atuados separadamente, ambos os atuadores de liberação 1150 precisam tipicamente ser pressionados para destravar completamente o conjunto de eixo de acionamento 2000 do módulo de acionamento 1100 e permitir que o conjunto de eixo de acionamento 2000 seja separado do módulo de acionamento 1100. Dito isto, é possível que o conjunto de eixo de acionamento 2000 possa ser separado do módulo de acionamento 1100 quando apenas um atu- ador de liberação 1150 é pressionado.
[0196] Após o conjunto de eixo de acionamento 2000 ter sido preso à empunhadura 1000 e o atuador de extremidade 7000 ter sido montado no eixo de acionamento 2000, o médico pode manobrar a empunhadura 1000 para inserir o atuador de extremidade 7000 em um paciente. Em ao menos um caso, o atuador de extremidade 7000 é inserido no paciente através de um trocarte e, então, manipulado para posicionar o conjunto de garra 7100 do conjunto de atuador de extremidade 7000 em relação ao tecido do paciente. Muitas vezes, o conjunto de garra 7100 precisa estar em sua configuração fechada, ou presa, a fim de se encaixar através do trocarte. Uma vez encaixado através do trocarte, o conjunto de garra 7100 pode ser aberto de modo que o tecido do paciente se ajuste entre as garras do con- junto de garra 7100. Nesse ponto, o conjunto de garra 7100 pode ser re- tornado à sua configuração fechada para prender o tecido do paciente en- tre as garras. A força de preensão aplicada ao tecido do paciente pelo con- junto de garra 7100 é suficiente para mover ou de outro modo manipular o tecido durante um procedimento cirúrgico. Depois disso, o conjunto de garra 7100 pode ser reaberto para liberar o tecido do paciente do atuador de extremidade 7000. Esse processo pode ser repetido até que seja de- sejável remover o atuador de extremidade 7000 do paciente. Nesse ponto,
o conjunto de garra 7100 pode ser retornado à sua configuração fechada e retraído através do trocarte. Outras técnicas cirúrgicas são previstas nas quais o atuador de extremidade 7000 é inserido em um paciente através de uma incisão aberta, ou sem o uso do trocarte. Em qualquer caso, é previsto que o conjunto de garra 7100 possa ter de ser aberto e fechado várias vezes durante uma técnica cirúrgica.
[0197] Novamente com referência às Figuras 3 a 6, o conjunto de eixo de acionamento 2000 compreende adicionalmente um sistema de gatilho de preensão 2600 e um sistema de controle 2800. O sistema de gatilho de preensão 2600 compreende um gatilho de preensão 2610 conectado de modo giratório ao gabinete proximal 2110 do conjunto de eixo de aciona- mento 2000. Conforme discutido abaixo, o gatilho de preensão 2610 aci- ona o motor 1610 para operar o acionamento de garra do atuador de ex- tremidade 7000 quando o gatilho de preensão 2610 é atuado. O gatilho de preensão 2610 compreende uma porção alongada que pode ser pega pelo médico enquanto ele segura a empunhadura 1000. O gatilho de preensão 2610 compreende adicionalmente uma porção de montagem 2620 que é conectada de modo pivotante a uma porção de montagem 2120 do gabi- nete proximal 2110 de modo que o gatilho de preensão 2610 seja giratório ao redor de um eixo geométrico fixo ou ao menos substancialmente fixo. O gatilho de fechamento 2610 é giratório entre uma posição distal e uma posição proximal, sendo que a posição proximal do gatilho de fechamento 2610 está mais próxima da empunhadura da pistola 1000 do que a posição distal. O gatilho de fechamento 2610 compreende adicionalmente uma aba 2615 que se estende a partir do mesmo que gira no interior do gabi- nete proximal 2110. Quando o gatilho de fechamento 2610 está em sua posição distal, a aba 2615 é posicionada acima de, mas não em contato com, uma chave 2115 montada no gabinete proximal 2110. A chave 2115 é parte de um circuito elétrico configurado para detectar a atuação do ga-
tilho de fechamento 2610 que está em uma condição aberta quando o ga- tilho de fechamento 2610 está em sua posição aberta. Quando o gatilho de fechamento 2610 é movido para sua posição proximal, a aba 2615 en- tra em contato com a chave 2115 e fecha o circuito elétrico. Em vários casos, a chave 2115 pode compreender uma chave de alternância, por exemplo, que seja mecanicamente alternada entre os estados aberto e fechado quando entra em contato com a aba 2615 do gatilho de fecha- mento 2610. Em certos casos, a chave 2115 pode compreender um sen- sor de proximidade, por exemplo, e/ou qualquer tipo adequado de sensor. Em ao menos um caso, a chave 2115 compreende um sensor de efeito Hall que pode detectar a quantidade na qual o gatilho de fechamento 2610 foi girado e, com base na quantidade de rotação, controlar a velocidade na qual o motor 1610 é operado. Em tais casos, rotações mais altas do gatilho de fechamento 2610 resultam em velocidades mais altas do motor 1610 enquanto rotações mais baixas resultam em velocidades mais baixas, por exemplo. Em qualquer caso, o circuito elétrico está em comunicação com o sistema de controle 2800 do conjunto de eixo de acionamento 2000, que é discutido em mais detalhes abaixo.
[0198] Além do exposto acima, o sistema de controle 2800 do con- junto de eixo de acionamento 2000 compreende uma placa de circuito impresso (PCB) 2810, ao menos um microprocessador 2820, e ao me- nos um dispositivo de memória 2830. A placa 2810 pode ser rígida e/ou flexível e pode compreender qualquer número adequado de camadas. O microprocessador 2820 e o dispositivo de memória 2830 são parte de um circuito de controle definido na placa 2810 que se comunica com o sistema de controle 1800 da empunhadura 1000. O conjunto de eixo de acionamento 2000 compreende adicionalmente um sistema de comuni- cação de sinal 2900 e a empunhadura 1000 compreende adicional- mente um sistema de comunicação de sinal 1900 que são configuradas para transmitir dados entre o sistema de controle do eixo de aciona- mento 2800 e o sistema de controle de empunhadura 1800. O sistema de comunicação de sinal 2900 é configurado para transmitir dados ao sistema de comunicação de sinal 1900 utilizando quaisquer componen- tes analógicos e/ou digitais adequados. Em vários casos, os sistemas de comunicação 2900 e 1900 podem se comunicar por meio do uso de uma pluralidade de canais distintos que possibilita que as portas de en- trada do microprocessador 1820 sejam diretamente controladas, ao me- nos em parte, pelas portas de saída do microprocessador 2820. Em al- guns casos, os sistemas de comunicação 2900 e 1900 podem utilizar multiplexação. Em ao menos um tal exemplo, o sistema de controle 2900 inclui um dispositivo de multiplexação que envia sinais múltiplos em um canal portador ao mesmo tempo sob a forma de um sinal com- plexo único para um dispositivo de multiplexação do sistema de controle 1900 que recupera os sinais separados do sinal complexo.
[0199] O sistema de comunicação 2900 compreende um conector elétrico 2910 montado na placa de circuito 2810. O conector elétrico 2910 compreende um corpo do conector e uma pluralidade de contatos eletrica- mente condutivos montados no corpo do conector. Os contatos eletrica- mente condutivos compreendem pinos macho, por exemplo, que são sol- dados em trilhas elétricas definidas na placa de circuito 2810. Em outros casos, os pinos machos podem estar em comunicação com as trilhas da placa de circuito através de soquetes com força de inserção zero (ZIF - "zero-insertion-force"), por exemplo. O sistema de comunicação 1900 compreende um conector elétrico 1910 montado na placa de circuito 1810. O conector elétrico 1910 compreende um corpo do conector e uma plura- lidade de contatos eletricamente condutivos montados no corpo do conec- tor. Os contatos eletricamente condutivos compreendem pinos fêmea, por exemplo, que são soldados em trilhas elétricas definidas na placa de cir-
cuito 1810. Em outros casos, os pinos fêmea podem estar em comunica- ção com as trilhas da placa de circuito através de soquetes com força de inserção zero (ZIF - "zero-insertion-force"), por exemplo. Quando o con- junto de eixo de acionamento 2000 é montado no módulo de acionamento 1100, o conector elétrico 2910 é operacionalmente acoplado ao conector elétrico 1910 de modo que os contatos elétricos formam trajetórias elétri- cas entre os mesmos. Dito isto, os conectores 1910 e 2910 podem com- preender quaisquer contatos elétricos adequados. Além disso, os sistemas de comunicação 1900 e 2900 podem se comunicar um com o outro de qualquer maneira adequada. Em vários casos, os sistemas de comunica- ção 1900 e 2900 se comunicam sem fio. Em ao menos um desses casos, o sistema de comunicação 2900 compreende um transmissor de sinal sem fio e o sistema de comunicação 1900 compreende um receptor de sinal sem fio de modo que o conjunto de eixo de acionamento 2000 pode co- municar sem fio dados à empunhadura 1000. Da mesma forma, o sistema de comunicação 1900 pode compreender um transmissor de sinal sem fio e o sistema de comunicação 2900 pode compreender um receptor de sinal sem fio de modo que a empunhadura 1000 pode comunicar sem fio dados ao conjunto de eixo de acionamento 2000.
[0200] Conforme discutido acima, o sistema de controle 1800 da empunhadura 1000 está em comunicação com, e é configurado para controlar, o circuito de energia elétrica da empunhadura 1000. O sis- tema de controle de empunhadura 1800 também é alimentado pelo cir- cuito de energia elétrica da empunhadura 1000. O sistema de comuni- cação de empunhadura 1900 está em comunicação de sinal com o sis- tema de controle de empunhadura 1800 e também é alimentado pelo circuito de energia elétrica da empunhadura 1000. O sistema de comu- nicação de empunhadura 1900 é alimentado pelo circuito de energia elétrica da empunhadura através do sistema de controle de empunha- dura 1800, mas poderia ser diretamente alimentado pelo circuito de energia elétrica. Conforme também discutido acima, o sistema de co- municação de empunhadura 1900 está em comunicação de sinal com o sistema de comunicação de eixo de acionamento 2900. Dito isto, o sistema de comunicação de eixo de acionamento 2900 também é ali- mentado pelo circuito de energia elétrica da empunhadura através do sistema de comunicação de empunhadura 1900. Para esta finalidade, os conectores elétricos 1910 e 2010 conectam tanto um quanto mais circuitos de sinal e um ou mais circuitos de energia entre a empunha- dura 1000 e o conjunto de eixo de acionamento 2000. Além disso, o sistema de comunicação de eixo de acionamento 2900 está em comu- nicação de sinal com o sistema de controle do eixo de acionamento 2800, conforme discutido acima, e é também configurado para fornecer energia ao sistema de controle de eixo de acionamento 2800. Dessa forma, os sistemas de controle 1800 e 2800 e os sistemas de comuni- cação 1900 e 2900 são todos alimentados pelo circuito de energia elé- trica da empunhadura 1000; entretanto, modalidades alternativas são previstas nas quais o conjunto de eixo de acionamento 2000 compre- ende sua própria fonte de alimentação, como uma ou mais baterias, por exemplo, um circuito de energia elétrica configurado para fornecer energia das baterias para os sistemas de empunhadura 2800 e 2900. Em ao menos uma dessas modalidades, o sistema de controle de em- punhadura 1800 e o sistema de comunicação de empunhadura 1900 são alimentados pelo sistema de energia elétrica de empunhadura e o sistema de controle de eixo de acionamento 2800 e o sistema de co- municação de empunhadura 2900 são alimentados pelo sistema de energia elétrica do eixo de acionamento.
[0201] Além do exposto acima, a atuação do gatilho de preensão 2610 é detectada pelo sistema de controle de eixo de acionamento 2800 e comunicada ao sistema de controle de empunhadura 1800 através dos sistemas de comunicação 2900 e 1900. Ao receber um sinal de que o gatilho de preensão 2610 foi atuado, o sistema de controle de empunha- dura 1800 fornece energia para o motor elétrico 1610 do conjunto de mo- tor 1600 para girar o eixo de acionamento 1710 do sistema de aciona- mento de empunhadura 1700, e o eixo de acionamento 2710 do sistema de acionamento do eixo de acionamento 2700, em uma direção que fe- cha o conjunto de garra 7100 do atuador de extremidade 7000. O meca- nismo para converter a rotação do eixo de acionamento 2710 em um mo- vimento de fechamento do conjunto de garra 7100 é discutido em mais detalhes abaixo.
Enquanto o gatilho de preensão 2610 é mantido em sua posição atuada, o motor elétrico 1610 irá girar o eixo de acionamento 1710 até que o conjunto de garra 7100 atinja sua posição completamente apertada.
Quando o conjunto de garra 7100 atinge sua posição comple- tamente apertada, o sistema de controle de empunhadura 1800 corta a energia elétrica para o motor elétrico 1610. O sistema de controle de em- punhadura 1800 pode determinar quando o conjunto de garra 7100 atin- giu sua posição completamente apertada de qualquer maneira ade- quada.
Por exemplo, o sistema de controle de empunhadura 1800 pode compreender um sistema codificador que monitora a rotação de, e conta as rotações do eixo de acionamento de saída do motor elétrico 1610 e, assim que o número de rotações atinge um limite predeterminado, o sis- tema de controle de empunhadura 1800 pode interromper o fornecimento de energia para o motor elétrico 1610. Em ao menos um caso, o conjunto de atuador de extremidade 7000 pode compreender um ou mais senso- res configurados para detectar quando o conjunto de garra 7100 atingiu sua posição completamente apertada.
Em ao menos um desses casos, os sensores no atuador de extremidade 7000 estão em comunicação de sinal com o sistema de controle de empunhadura 1800 por meio de cir- cuitos elétricos que se estendem através do conjunto de eixo de aciona- mento 2000 que podem incluir os contatos elétricos 1520 e 2520, por exemplo.
[0202] Quando o gatilho de preensão 2610 é girado distalmente para fora de sua posição proximal, a chave 2115 é aberta, o que é detectado pelo sistema de controle do eixo de acionamento 2800 e comunicado ao sistema de controle de empunhadura 1800 através dos sistemas de comu- nicação 2900 e 1900. Ao receber um sinal de que o gatilho de preensão 2610 foi movido para fora de sua posição atuada, o sistema de controle de empunhadura 1800 inverte a polaridade do diferencial de tensão que é aplicado ao motor elétrico 1610 do conjunto de motor 1600 para girar o eixo de acionamento 1710 do sistema de acionamento de empunhadura 1700, e o eixo de acionamento 2710 do sistema de acionamento de eixo de acionamento 2700, em uma direção oposta que, como resultado, abre o conjunto de garra 7100 do atuador de extremidade 7000. Quando o con- junto de garra 7100 atinge sua posição completamente aberta, o sistema de controle de empunhadura 1800 corta a energia elétrica para o motor elétrico 1610. O sistema de controle de empunhadura 1800 pode determi- nar quando o conjunto de garra 7100 atingiu sua posição completamente aberta de qualquer maneira adequada.
Por exemplo, o sistema de controle de empunhadura 1800 pode utilizar o sistema codificador e/ou o um ou mais sensores descritos acima para determinar a configuração do conjunto de garra 7100. Em vista do exposto acima, o médico precisa estar atento ao segurar o gatilho de preensão 2610 em sua posição atuada a fim de manter o conjunto de garra 7100 em sua configuração presa já que, de outro modo, o sistema de controle 1800 abrirá o conjunto de garra 7100. Com isto em mente, o conjunto de eixo de acionamento 2000 compreende adicionalmente uma trava de atuador 2630 configurada para prender de modo liberável o gatilho de preensão 2610 em sua posição atuada para evitar a abertura acidental do conjunto de garra 7100. A trava do atuador 2630 pode ser liberada manualmente, ou de outro modo solta, pelo médico para possibilitar que o gatilho 2610 seja girado distalmente e abra o con- junto de garra 7100.
[0203] O sistema de gatilho de preensão 2600 compreende adici- onalmente um membro de propensão resiliente, como uma mola de torção, por exemplo, configurada para resistir ao fechamento do sis- tema de gatilho de preensão 2600. A mola de torção pode também ajudar a reduzir e/ou mitigar movimentos bruscos e/ou tremulação do gatilho de preensão 2610. Essa mola de torção pode também retornar automaticamente o gatilho de preensão 2610 para sua posição não atuada quando o gatilho de preensão 2610 é liberado. A trava de atu- ador 2630 discutida acima pode adequadamente manter o gatilho de preensão 2610 em sua posição atuada contra a força de propensão da mola de torção.
[0204] Conforme discutido acima, o sistema de controle 1800 opera o motor elétrico 1610 para abrir e fechar o conjunto de garra 7100. O sistema de controle 1800 é configurado para abrir e fechar o conjunto de garra 7100 na mesma velocidade. Nesses casos, o sistema de controle 1800 aplica os mesmos pulsos de tensão ao motor elétrico 1610, embora com diferen- tes polaridades de tensão, ao abrir e fechar o conjunto de garra 7100. Dito isto, o sistema de controle 1800 pode ser configurado para abrir e fechar o conjunto de garra 7100 em velocidades diferentes. Por exemplo, o con- junto de garra 7100 pode ser fechado em uma primeira velocidade e aberto em uma segunda velocidade que é mais rápida do que a primeira veloci- dade. Nesses casos, a velocidade de fechamento mais baixa proporciona ao médico a oportunidade de posicionar melhor o conjunto de garra 7100 enquanto o tecido é preso. Alternativamente, o sistema de controle 1800 pode abrir o conjunto de garra 7100 a uma velocidade mais baixa. Nesses casos, a velocidade mais baixa de abertura minimiza a possibilidade de que as garras que estão sendo abertas colidam com o tecido adjacente. Em qualquer caso, o sistema de controle 1800 pode diminuir a duração dos pulsos de tensão e/ou aumentar a distância entre os pulsos de tensão para desacelerar e/ou acelerar o movimento do conjunto de garra 7100.
[0205] Conforme discutido acima, o sistema de controle 1800 é con- figurado para interpretar a posição do gatilho de preensão 2610 como um comando para posicionar o conjunto de garra 7100 em uma confi- guração específica.
Por exemplo, o sistema de controle 1800 é configu- rado para interpretar a posição mais proximal do gatilho de preensão 2610 como um comando para fechar o conjunto de garra 7100 e qual- quer outra posição do gatilho de preensão como um comando para abrir o conjunto de garra 7100. Dito isto, o sistema de controle 1800 pode ser configurado para interpretar a posição do gatilho de preensão 2610 em uma faixa proximal de posições, em vez de uma posição única, como um comando para fechar o conjunto de garra 7100. Essa disposição pode possibilitar que o conjunto de garra 7000 tenha melhor responsivi- dade à ação do médico.
Nesses casos, a amplitude de movimento do gatilho de preensão 2610 é dividida em faixas - uma faixa proximal que é interpretada como um comando para fechar o conjunto de garra 7100 e uma faixa distal que é interpretada como um comando para abrir o conjunto de garra 7100. Em ao menos um caso, a amplitude de movi- mento do gatilho de preensão 2610 pode ter uma faixa intermediária entre a faixa proximal e a faixa distal.
Quando o gatilho de preensão 2610 está na faixa intermediária, o sistema de controle 1800 pode inter- pretar a posição do gatilho de preensão 2610 como um comando para nem abrir nem fechar o conjunto de garra 7100. Tal faixa intermediária pode evitar, ou reduzir a possibilidade de tremulação entre as faixas de abertura e fechamento.
Nos casos descritos acima, o sistema de con- trole 1800 pode ser configurado para ignorar comandos cumulativos para abrir ou fechar o conjunto de garra 7100. Por exemplo, se o gatilho de fechamento 2610 já tiver sido completamente retraído em sua posi- ção mais proximal, o conjunto de controle 1800 pode ignorar o movi- mento do gatilho de preensão 2610 na faixa proximal, ou de preensão, até que o gatilho de preensão 2610 entre na faixa distal ou de abertura sendo que, em tal ponto, o sistema de controle 1800 pode, então, atuar o motor elétrico 1610 para abrir o conjunto de garra 7100.
[0206] Em certos casos, além do exposto acima, a posição do gati- lho de preensão 2610 dentro da faixa de gatilho de preensão, ou ao menos uma porção da faixa do gatilho de preensão, pode possibilitar ao médico controlar a velocidade do motor elétrico 1610 e, dessa forma, a velocidade na qual o conjunto de garra 7100 é aberto ou fechado pelo conjunto de controle 1800. Em ao menos um caso, o sensor 2115 com- preende um sensor de efeito Hall, e/ou qualquer outro sensor adequado, configurado para detectar a posição do gatilho de preensão 2610 entre sua posição distal não atuada e sua posição proximal completamente atuada. O sensor de efeito Hall é configurado para transmitir um sinal para o sistema de controle de empunhadura 1800 através do sistema de controle de eixo de acionamento 2800 de modo que o sistema de controle de empunhadura 1800 possa controlar a velocidade do motor elétrico 1610 em resposta à posição do gatilho de preensão 2610. Em ao menos um caso, o sistema de controle de empunhadura 1800 con- trola a velocidade do motor elétrico 1610 proporcionalmente, ou de ma- neira linear, à posição do gatilho de preensão 2610. Por exemplo, se o gatilho de preensão 2610 for movido a meio caminho ao longo de sua faixa, então o sistema de controle de empunhadura 1800 irá operar o motor elétrico 1610 na metade da velocidade na qual o motor elétrico 1610 é operado quando o gatilho de preensão 2610 está completamente retraído. De modo similar, se o gatilho de preensão 2610 for movido a um quarto do caminho ao longo de sua faixa, então o sistema de con- trole de empunhadura 1800 irá operar o motor elétrico 1610 em um quarto da velocidade na qual o motor elétrico 1610 é operado quando o gatilho de preensão 2610 está completamente retraído. Outras modali- dades são previstas nas quais o sistema de controle de empunhadura 1800 controla a velocidade do motor elétrico 1610 de uma maneira não linear à posição do gatilho de preensão 2610. Em ao menos um caso, o sistema de controle 1800 opera o motor elétrico 1610 lentamente na porção distal da faixa do gatilho de preensão, enquanto rapidamente acelera a velocidade do motor elétrico 1610 na porção proximal da faixa do gatilho de preensão.
[0207] Conforme descrito acima, o gatilho de preensão 2610 é móvel para operar o motor elétrico 1610 para abrir ou fechar o conjunto de garra 7100 do atuador de extremidade 7000. O motor elétrico 1610 é operável também para girar o atuador de extremidade 7000 em torno de um eixo geométrico longitudinal e articular o atuador de extremidade 7000 em re- lação ao eixo de acionamento alongado 2200 na junta de articulação 2300 do conjunto de eixo de acionamento 2000. Com referência princi- palmente às Figuras 7 e 8, o módulo de acionamento 1100 compreende um sistema de entrada 1400 que inclui um atuador de rotação 1420 e um atuador de articulação 1430. O sistema de entrada 1400 compreende adicionalmente uma placa de circuito impresso (PCB - "printed circuit bo- ard") 1410 que está em comunicação de sinal com a placa de circuito impresso (PCB) 1810 do sistema de controle 1800. O módulo de aciona- mento 1100 compreende um circuito elétrico, como um chicote de fiação ou fita elétrica flexível, por exemplo, que possibilita que o sistema de en- trada 1400 se comunique com o sistema de controle 1800. O atuador de rotação 1420 é giratoriamente apoiado no gabinete 1110 e está em co- municação de sinal com a placa de entrada 1410 e/ou a placa de controle 1810, conforme descrito em mais detalhes abaixo. O atuador de articula- ção 1430 é apoiado por e está em comunicação de sinal com a placa de entrada 1410 e/ou a placa de controle 1810, conforme descrito em mais detalhes abaixo.
[0208] Com referência principalmente às Figuras 8, 10 e 11, além do exposto acima, o gabinete da empunhadura 1110 compreende um sulco anular ou fenda definida no mesmo adjacente à interface de mon- tagem distal 1130. O atuador de rotação 1420 compreende um anel anu- lar 1422 giratoriamente apoiado dentro do sulco anular e, devido à con- figuração das paredes laterais do sulco anular, o anel anular 1422 é im- pedido de transladar longitudinalmente e/ou lateralmente em relação ao gabinete da empunhadura 1110. O anel anular 1422 é giratório em uma primeira direção, ou em sentido horário, e em uma segunda direção, ou em sentido anti-horário, em torno de um eixo geométrico longitudinal que se estende através da estrutura 1500 do módulo de acionamento
1100. O atuador de rotação 1420 compreende um ou mais sensores configurados para detectar a rotação do anel anular 1422. Em ao menos um caso, o atuador de rotação 1420 compreende um primeiro sensor posicionado em um primeiro lado do módulo de acionamento 1100 e um segundo sensor posicionado em um segundo lado, ou lado oposto, do módulo de acionamento 1100 e o anel anular 1422 compreende um ele- mento detectável que é detectável pelo primeiro e pelo segundo senso- res. O primeiro sensor é configurado para detectar quando o anel anular 1422 é girado na primeira direção e o segundo sensor é configurado para detectar quando o anel anular 1422 é girado na segunda direção. Quando o primeiro sensor detecta que o anel anular 1422 é girado na primeira direção, o sistema de controle de empunhadura 1800 gira o eixo de acionamento de empunhadura 1710, o eixo de acionamento 2710 e o atuador de extremidade 7000 na primeira direção, conforme descrito em mais detalhes abaixo. De modo similar, o sistema de con- trole de empunhadura 1800 gira o eixo de acionamento de empunha- dura 1710, o eixo de acionamento 2710 e o atuador de extremidade 7000 na segunda direção quando o segundo sensor detecta que o anel anular 1422 é girado na segunda direção. Em vista do exposto acima, o leitor entenderá que o gatilho de preensão 2610 e o atuador de rotação 1420 têm ambos por finalidade girar o eixo de acionamento 2710.
[0209] Em várias modalidades, além do exposto acima, o primeiro e o segundo sensores podem compreender chaves que podem ser fecha- das mecanicamente pelo elemento detectável do anel anular 1422. Quando o anel anular 1422 é girado na primeira direção a partir de uma posição central, o elemento detectável fecha a chave do primeiro sensor. Quando a chave do primeiro sensor é fechada, o sistema de controle 1800 opera o motor elétrico 1610 para girar o atuador de extremidade 7000 na primeira direção. Quando o anel anular 1422 é girado na se- gunda direção para a posição central, o elemento detectável é desenga- tado da primeira chave e a primeira chave é reaberta. Assim que a pri- meira chave é reaberta, o sistema de controle 1800 corta a energia para o motor elétrico 1610 para interromper a rotação do atuador de extremi- dade 7000. De modo similar, o elemento detectável fecha a chave do segundo sensor quando o anel anular 1422 é girado na segunda direção a partir da posição central. Quando a chave do segundo sensor é fe- chada, o sistema de controle 1800 opera o motor elétrico 1610 para girar o atuador de extremidade 7000 na segunda direção. Quando o anel anu- lar 1422 é girado na primeira direção para a posição central, o elemento detectável é desengatado da segunda chave e a segunda chave é rea- berta. Assim que a segunda chave é reaberta, o sistema de controle 1800 corta a energia para o motor elétrico 1610 para interromper a rotação do atuador de extremidade 7000.
[0210] Em várias modalidades, além do exposto acima, o primeiro e o segundo sensores de atuador de rotação 1420 compreendem sen- sores de proximidade, por exemplo. Em certas modalidades, o primeiro e o segundo sensores do atuador de rotação 1420 compreendem sen- sores de efeito Hall, e/ou quaisquer sensores adequados, configurados para detectar a distância entre o elemento detectável do anel anular 1422 e o primeiro e o segundo sensores. Se o primeiro sensor de efeito
Hall detectar que o anel anular 1422 foi girado na primeira direção, en- tão, conforme discutido acima, o sistema de controle 1800 irá girar o atuador de extremidade 7000 na primeira direção.
Além disso, o sistema de controle 1800 pode girar o atuador de extremidade 7000 em uma velocidade mais rápida quando o elemento detectável estiver mais pró- ximo do primeiro sensor de efeito Hall do que quando o elemento detec- tável estiver mais distante do primeiro sensor de efeito Hall.
Se o se- gundo sensor de efeito Hall detectar que o anel anular 1422 foi girado na segunda direção, então, conforme discutido acima, o sistema de con- trole 1800 irá girar o atuador de extremidade 7000 na segunda direção.
Além disso, o sistema de controle 1800 pode girar o atuador de extre- midade 7000 em uma velocidade mais rápida quando o elemento detec- tável estiver mais próximo do segundo sensor de efeito Hall do que quando o elemento detectável estiver mais distante do segundo sensor de efeito Hall.
Como resultado, a velocidade na qual o atuador de extre- midade 7000 é girado é uma função da quantidade, ou grau, no qual o anel anular 1422 é girado.
O sistema de controle 1800 é adicionalmente configurado para avaliar as entradas tanto do primeiro quanto do se- gundo sensores de efeito Hall ao determinar a direção e a velocidade na qual o atuador de extremidade 7000 é girado.
Em vários casos, o sistema de controle 1800 pode usar o sensor de efeito Hall mais próximo do elemento detectável do anel anular 1422 como uma fonte de dados primária e o sensor de efeito Hall mais afastado possível do elemento detectável como uma fonte de dados confirmatória para uma verificação dos dados fornecidos pela fonte de dados primária.
O sistema de con- trole 1800 pode compreender adicionalmente um protocolo de integri- dade de dados para resolver situações em que o sistema de controle 1800 é fornecido com dados conflitantes.
Em qualquer caso, o sistema de controle de empunhadura 1800 pode entrar em um estado neutro no qual o sistema de controle de empunhadura 1800 não gira o atuador de extremidade 7000 quando os sensores de efeito Hall detectam que o elemento detectável está em sua posição central, ou em uma posição que é equidistante entre o primeiro sensor de efeito Hall e o segundo sensor de efeito Hall. Em ao menos um desses casos, o sistema de controle 1800 pode entrar em seu estado neutro quando o elemento de- tectável estiver em uma faixa central de posições. Tal disposição iria impedir, ou ao menos minimizar a possibilidade de tremulação rotacio- nal quando o médico não tiver a intenção de girar o atuador de extremi- dade 7000.
[0211] Além do exposto acima, o atuador de rotação 1420 pode com- preender uma ou mais molas configuradas para centralizar, ou ao menos substancialmente centralizar, o atuador de rotação 1420 quando este é liberado pelo médico. Nesses casos, as molas podem agir para desligar o motor elétrico 1610 e interromper a rotação do atuador de extremidade
7000. Em ao menos um caso, o atuador de rotação 1420 compreende uma primeira mola de torção configurada para girar o atuador de rotação 1420 na primeira direção e uma segunda mola de torção configurada para girar o atuador de rotação 1420 na segunda direção. A primeira e a segunda molas de torção podem ter a mesma, ou ao menos substancialmente a mesma, constante de mola, de modo que as forças e/ou torques aplicados pelas primeira e segunda molas de torção equilibram, ou ao menos subs- tancialmente equilibram, o atuador de rotação 1420 em sua posição cen- tral.
[0212] Em vista do exposto acima, o leitor entenderá que o gatilho de preensão 2610 e o atuador de rotação 1420 têm ambos por finalidade girar o eixo de acionamento 2710 e, respectivamente, operar o conjunto de garra 7100 ou girar o atuador de extremidade 7000. O sistema que usa a rotação do eixo de acionamento 2710 para executar seletivamente essas funções é descrito em mais detalhes abaixo.
[0213] Com referência às Figuras 7 e 8, o atuador de articulação
1430 compreende um primeiro botão de pressão 1432 e um segundo botão de pressão 1434. O primeiro botão de pressão 1432 é parte de um primeiro circuito de controle de articulação e o segundo botão de pressão 1434 é parte de um segundo circuito de articulação do sistema de entrada 1400. O primeiro botão de pressão 1432 compreende uma primeira chave que é fechada quando o primeiro botão de pressão 1432 é pressionado. O sistema de controle de empunhadura 1800 é configurado para detectar o fechamento da primeira chave e, além disso, o fechamento do primeiro circuito de controle de articulação. Quando o sistema de controle de empunhadura 1800 detecta que o primeiro circuito de controle de articulação foi fechado, o sistema de controle de empunhadura 1800 opera o motor elétrico 1610 para arti- cular o atuador de extremidade 7000 em uma primeira direção de arti- culação ao redor da junta articulada 2300. Quando o primeiro botão de pressão 1432 é liberado pelo médico, o primeiro circuito de controle de articulação é aberto que, uma vez detectado pelo sistema de controle 1800, faz com que o sistema de controle 1800 corte a energia para o motor elétrico 1610 para interromper a articulação do atuador de extre- midade 7000.
[0214] Em vários casos, além do exposto acima, a faixa de articu- lação do atuador de extremidade 7000 é limitada e o sistema de con- trole 1800 pode usar o sistema codificador discutido acima para moni- torar a saída rotacional do motor elétrico 1610, por exemplo, para mo- nitorar a quantidade, ou grau, no qual o atuador de extremidade 7000 é girado na primeira direção. Em adição a ou em lugar do sistema co- dificador, o conjunto de eixo de acionamento 2000 pode compreender um primeiro sensor configurado para detectar quando o atuador de ex- tremidade 7000 atingiu o limite de sua articulação na primeira direção. Em qualquer caso, quando o sistema de controle 1800 determina que o atuador de extremidade 7000 atingiu o limite de articulação na pri- meira direção, o sistema de controle 1800 pode cortar a energia para o motor elétrico 1610 para interromper a articulação do atuador de ex- tremidade 7000.
[0215] Similar ao acima exposto, o segundo botão de pressão 1434 compreende uma segunda chave que é fechada quando o segundo botão de pressão 1434 é pressionado. O sistema de controle de empunhadura 1800 é configurado para detectar o fechamento da segunda chave e, além disso, o fechamento do segundo circuito de controle de articulação. Quando o sistema de controle de empunhadura 1800 detecta que o se- gundo circuito de controle de articulação foi fechado, o sistema de controle de empunhadura 1800 opera o motor elétrico 1610 para articular o atuador de extremidade 7000 em uma segunda direção ao redor da junta articulada
2300. Quando o segundo botão de pressão 1434 é liberado pelo médico, o segundo circuito de controle de articulação é aberto que, uma vez detec- tado pelo sistema de controle 1800, faz com que o sistema de controle 1800 corte a energia para o motor elétrico 1610 para interromper a articu- lação do atuador de extremidade 7000.
[0216] Em vários casos, a faixa de articulação do atuador de extremi- dade 7000 é limitada e o sistema de controle 1800 pode usar o sistema codificador discutido acima para monitorar a saída rotacional do motor elé- trico 1610, por exemplo, para monitorar a quantidade, ou grau, no qual o atuador de extremidade 7000 é girado na segunda direção. Em adição a ou em lugar do sistema codificador, o conjunto de eixo de acionamento 2000 pode compreender um segundo sensor configurado para detectar quando o atuador de extremidade 7000 atingiu o limite de sua articulação na segunda direção. Em qualquer caso, quando o sistema de controle 1800 determina que o atuador de extremidade 7000 atingiu o limite de ar- ticulação na segunda direção, o sistema de controle 1800 pode cortar a energia para o motor elétrico 1610 para interromper a articulação do atua- dor de extremidade 7000.
[0217] Conforme descrito acima, o atuador de extremidade 7000 é ar- ticulável em uma primeira direção (Figura 16) e/ou em uma segunda dire- ção (Figura 17) a partir de uma posição central ou não articulada (Figura 15). Depois que o atuador de extremidade 7000 tiver sido articulado, o mé- dico pode tentar recentralizar o atuador de extremidade 7000 por meio do uso do primeiro e do segundo botões de pressão de articulação 1432 e
1434. Conforme o leitor poderá entender, o médico pode ter dificuldade para recentralizar o atuador de extremidade 7000 pois, por exemplo, o atu- ador de extremidade 7000 pode não ficar completamente visível depois de ter sido posicionado no paciente. Em alguns casos, o atuador de extremi- dade 7000 pode não mais se encaixar no trocarte se o atuador de extre- midade 7000 não for recentralizado, ou ao menos substancialmente recen- tralizado. Com isso em mente, o sistema de controle 1800 é configurado para fornecer retroinformação ao médico quando o atuador de extremi- dade 7000 é movido para sua posição não articulada, ou centralizada. Em ao menos um caso, a retroinformação compreende uma retroinformação de áudio e o sistema de controle de empunhadura 1800 pode compreen- der um alto-falante que emite um som, como um bipe, por exemplo, quando o atuador de extremidade 7000 é centralizado. Em certos casos, a retroinformação compreende uma retroinformação visual e o sistema de controle de empunhadura 1800 pode compreender um diodo emissor de luz (LED), por exemplo, posicionado no gabinete da empunhadura 1110 que pisca quando o atuador de extremidade 7000 é centralizado. Em vá- rios casos, a retroinformação compreende retroinformação tátil e o sistema de controle de empunhadura 1800 pode compreender um motor elétrico que compreende um elemento excêntrico que vibra a empunhadura 1000 quando o atuador de extremidade 7000 é centralizado. A recentralização manual do atuador de extremidade 7000 pode, dessa forma, ser facilitada pelo sistema de controle 1800 que reduz a velocidade do motor 1610 quando o atuador de extremidade 7000 estiver se aproximando de sua posição centralizada. Em ao menos um caso, o sistema de controle 1800 desacelera a articulação do atuador de extremidade 7000 quando o atua- dor de extremidade 7000 está a aproximadamente 5 graus do centro em qualquer direção, por exemplo.
[0218] Em adição a ou em lugar do exposto acima, o sistema de con- trole de empunhadura 1800 pode ser configurado para recentralizar o atu- ador de extremidade 7000. Em ao menos um desses casos, o sistema de controle de empunhadura 1800 pode recentralizar o atuador de extremi- dade 7000 quando ambos os botões de articulação 1432 e 1434 do atua- dor de articulação 1430 são pressionados ao mesmo tempo. Quando o sistema de controle de empunhadura 1800 compreende um sistema codi- ficador configurado para monitorar a saída rotacional do motor elétrico 1610, por exemplo, o sistema de controle de empunhadura 1800 pode de- terminar a quantidade e direção de articulação necessária para recentrali- zar, ou ao menos substancialmente recentralizar, o atuador de extremi- dade 7000. Em vários casos, o sistema de entrada 1400 pode compreen- der um botão inicial, por exemplo, que, quando pressionado, centraliza au- tomaticamente o atuador de extremidade 7000.
[0219] Com referência principalmente às Figuras 5 e 6, o eixo de acionamento alongado 2200 do conjunto de eixo de acionamento 2000 compreende um gabinete externo, ou tubo, 2210 montado no gabinete proximal 2110 da porção proximal 2100. O gabinete externo 2210 com- preende uma abertura longitudinal 2230 que se estende através do mesmo e um flange proximal 2220 que prende o gabinete externo 2210 ao gabinete proximal 2110. A estrutura 2500 do conjunto de eixo de aci- onamento 2000 se estende através da abertura longitudinal 2230 do eixo de acionamento alongado 2200. Mais especificamente, o eixo de acionamento 2510 da estrutura de eixo de acionamento 2500 se estreita até se tornar um eixo de acionamento menor 2530 que se estende atra- vés da abertura longitudinal 2230. Dito isto, a estrutura de eixo de acio- namento 2500 pode compreender qualquer disposição adequada. O sis- tema de acionamento 2700 do conjunto de eixo de acionamento 2000 também se estende através da abertura longitudinal 2230 do eixo de acionamento alongado 2200. Mais especificamente, o eixo de aciona- mento 2710 do sistema de acionamento de eixo de acionamento 2700 se estreita até se tornar um eixo de acionamento menor 2730 que se estende através da abertura longitudinal 2230. Dito isto, o sistema de acionamento do eixo de acionamento 2700 pode compreender qualquer disposição adequada.
[0220] Com referência principalmente às Figuras 20, 23, e 24, o ga- binete externo 2210 do eixo de acionamento alongado 2200 se estende até a junta de articulação 2300. A junta de articulação 2300 compreende uma estrutura proximal 2310 montada no gabinete externo 2210 de modo que haja pouca, se houver, translação e/ou rotação relativa entre a estrutura proximal 2310 e o gabinete externo 2210. Com referência principalmente à Figura 22, a estrutura proximal 2310 compreende uma porção anular 2312 montada na parede lateral do gabinete externo 2210 e abas 2314 que se estendem distalmente a partir da porção anular
2312. A junta de articulação 2300 compreende adicionalmente os elos 2320 e 2340 que são montados de modo giratório à estrutura 2310 e montados em um gabinete externo 2410 da porção de fixação distal
2400. O elo 2320 compreende uma extremidade distal 2322 montada no gabinete externo 2410. Mais especificamente, a extremidade distal 2322 do elo 2320 é recebida e presa de modo fixo dentro de uma fenda de montagem 2412 definida no gabinete externo 2410. De modo similar, o elo 2340 compreende uma extremidade distal 2342 montada no gabi- nete externo 2410. Mais especificamente, a extremidade distal 2342 do elo 2340 é recebida e presa de modo fixo dentro de uma fenda de mon- tagem definida no gabinete externo 2410. O elo 2320 compreende uma extremidade proximal 2324 acoplada de modo giratório a uma aba 2314 da estrutura de articulação proximal 2310. Embora não ilustrado na Fi- gura 22, um pino se estende através de aberturas definidas na extremi- dade proximal 2324 e na aba 2314 para definir um eixo de pivô entre as mesmas. De modo similar, o elo 2340 compreende uma extremidade proximal 2344 acoplada de modo giratório a uma aba 2314 da estrutura de articulação proximal 2310. Embora não ilustrado na Figura 22, um pino se estende através de aberturas definidas na extremidade proximal 2344 e na aba 2314 para definir um eixo de pivô entre as mesmas. Es- ses eixos de pivô são colineares, ou ao menos substancialmente coli- neares, e definem um eixo geométrico de articulação A da junta de arti- culação 2300.
[0221] Com referência principalmente às Figuras 20, 23, e 24, o gabinete externo 2410 da porção de fixação distal 2400 compreende uma abertura longitudinal 2439 que se estende através do mesmo. A abertura longitudinal 2430 é configurada para receber uma porção de fixação proximal 7400 do atuador de extremidade 7000. O atuador de extremidade 7000 compreende um gabinete externo 6230 que é estrei- tamente recebido dentro da abertura longitudinal 2430 da porção de fixação distal 2400 de modo que haja pouco, se houver, movimento radial relativo entre a porção de fixação proximal 7400 do atuador de extremidade 7000 e a porção de fixação distal 2400 do conjunto de eixo de acionamento 2000. A porção de fixação proximal 7400 com- preende adicionalmente um conjunto anular de entalhes de trava 7410 definido no gabinete externo 6230 que é engatado de modo liberável por uma trava do atuador de extremidade 6400 na porção de fixação distal 2400 do conjunto de eixo de acionamento 2000. Quando a trava do atuador de extremidade 6400 é engatada ao conjunto de entalhes de trava 7410, a trava do atuador de extremidade 6400 impede, ou ao menos inibe, o movimento longitudinal relativo entre a porção de fixa- ção proximal 7400 do atuador de extremidade 7000 e a porção de fi- xação distal 2400 do conjunto de eixo de acionamento 2000. Como resultado do exposto acima, apenas a rotação relativa entre a porção de fixação proximal 7400 do atuador de extremidade 7000 e a porção de fixação distal 2400 do conjunto de eixo de acionamento 2000 é per- mitida. Para esta finalidade, o gabinete externo 6230 do atuador de extremidade 7000 é recebido estreitamente dentro da abertura longitu- dinal 2430 definida na porção de fixação distal 2400 do conjunto de eixo de acionamento 2000.
[0222] Além do exposto acima, com referência à Figura 21, o gabinete externo 6230 compreende adicionalmente uma fenda anular, ou uma re- entrância, 6270 ali definida que é configurada para receber um anel de vedação 6275 em seu interior. O anel de vedação 6275 é comprimido entre o gabinete externo 6230 e a parede lateral da abertura longitudinal 2430 quando o atuador de extremidade 7000 é inserido na porção de fixação distal 2400. O anel de vedação 6275 é configurado para resistir, mas per- mitir, a rotação relativa entre o atuador de extremidade 7000 e a porção de fixação distal 2400 de modo que o anel de vedação 6275 possa evitar, ou minimizar a possibilidade de, rotação relativa não intencional entre o atua- dor de extremidade 7000 e a porção de fixação distal 2400. Em vários ca- sos, o anel de vedação 6275 pode fornecer uma vedação entre o atuador de extremidade 7000 e a porção de fixação distal 2400 para evitar, ou pelo menos minimizar a possibilidade de entrada de fluido no conjunto de eixo de acionamento 2000, por exemplo.
[0223] Com referência às Figuras 14 a 21, o conjunto de garra 7100 do atuador de extremidade 7000 compreende uma primeira garra 7110 e uma segunda garra 7120. Cada garra 7110, 7120 compreende uma extre- midade distal que é configurada para auxiliar um médico na dissecação de tecido com o atuador de extremidade 7000. Cada garra 7110, 7120 com- preende adicionalmente uma pluralidade de dentes que são configurados para ajudar um médico a segurar e a manter-se sobre o tecido com o atu- ador de extremidade 7000. Além disso, com referência principalmente à Figura 21, cada garra 7110, 7120 compreende uma extremidade proximal, ou seja, as extremidades proximais 7115, 7125, respectivamente, que co- nectam de forma giratória as garras 7110, 7120 em conjunto. Cada extre- midade proximal 7115, 7125 compreende uma abertura que se estende através da mesma que é configurada para receber estreitamente um pino 7130 em seu interior. O pino 7130 compreende um corpo central 7135 es- treitamente recebido no interior das aberturas definidas nas extremidades proximais 7115, 7125 das garras 7110, 7120 de modo que haja pouca, se houver, translação relativa entre as garras 7110, 7120 e o pino 7130. O pino 7130 define um eixo geométrico de garra em formato de J ao redor do qual as garras 7110, 7120 podem ser giradas e, também, monta de modo giratório as garras 7110, 7120 no gabinete externo 6230 do atuador de extremidade 7000. Mais especificamente, o gabinete externo 6230 compreende abas que se estendem distalmente 6235 que têm aberturas definidas nas mesmas que também são configuradas para receber estrei- tamente o pino 7130 de modo que o conjunto de garra 7100 não translade em relação a uma porção de eixo de acionamento 7200 do atuador de extremidade 7000. O pino 7130 compreende adicionalmente extremidades ampliadas que impedem que as garras 7110, 7120 fiquem separadas do pino 7130 e também evita que o conjunto de garra 7100 fique separado da porção de eixo de acionamento 7200. Essa disposição define uma junta de rotação 7300.
[0224] Com referência principalmente às Figuras 21 e 23, as gar- ras 7110 e 7120 são giratórias entre suas posições aberta e fechada por um acionamento do conjunto de garra que inclui ligações de acio-
namento 7140, uma porca de acionamento 7150 e um parafuso acio- nador 6130. Conforme descrito em mais detalhes abaixo, o parafuso acionador 6130 é seletivamente giratório pelo eixo de acionamento 2730 do sistema de acionamento do eixo de acionamento 2700. O pa- rafuso acionador 6130 compreende um flange anular 6132 que é rece- bido estreitamente dentro de uma fenda, ou sulco, 6232 (Figura 25) definido no gabinete externo 6230 do atuador de extremidade 7000. As paredes laterais da fenda 6232 são configuradas para evitar, ou ao menos inibir, a translação longitudinal e/ou radial entre o parafuso aci- onador 6130 e o gabinete externo 6230, mas ainda assim permitir o movimento giratório relativo entre o parafuso acionador 6130 e o gabi- nete externo 6230. O parafuso acionador 6130 compreende adicional- mente uma extremidade rosqueada 6160 que é engatada de maneira rosqueável a uma abertura rosqueada 7160 definida na porca de acio- namento. A porca de acionamento 7150 é impedida de girar com o parafuso acionador 6130 e, como resultado, a porca de acionamento 7150 é transladada quando o parafuso acionador 6130 é girado. Em uso, o parafuso acionador 6130 é girado em uma primeira direção para deslocar a porca de acionamento 7150 de maneira proximal e em uma segunda direção, ou direção oposta, para deslocar a porca de aciona- mento 7150 distalmente. A porca de acionamento 7150 compreende adicionalmente uma extremidade distal 7155 que compreende uma abertura nela definida que é configurada para receber estreitamente pinos 7145 que se estendem a partir das ligações de acionamento
7140. Com referência principalmente à Figura 21, uma primeira ligação de acionamento 7140 é fixada a um lado da extremidade distal 7155 e uma segunda ligação de acionamento 7140 é fixada ao lado oposto da extremidade distal 7155. A primeira ligação de acionamento 7140 com- preende um outro pino 7145 que se estende a partir da mesma que é recebido estreitamente em uma abertura definida na extremidade pro- ximal 7115 da primeira garra 7110 e, de modo similar, a segunda liga- ção de acionamento 7140 compreende um outro pino que se estende a partir da mesma e que é recebido estreitamente em uma abertura definida na extremidade proximal 7125 da segunda garra 7120. Como resultado do exposto acima, as ligações de acionamento 7140 conec- tam operacionalmente as garras 7110 e 7120 à porca de acionamento
7150. Quando a porca de acionamento 7150 é acionada proximal- mente pelo parafuso acionador 6130, conforme descrito acima, as gar- ras 7110, 7120 são giradas para a configuração fechada, ou presa. De modo correspondente, as garras 7110, 7120 são giradas para sua con- figuração aberta quando a porca de acionamento 7150 é acionada dis- talmente pelo parafuso acionador 6130.
[0225] Conforme discutido acima, o sistema de controle 1800 é configurado para atuar o motor elétrico 1610 para executar três dife- rentes funções do atuador de extremidade - prender/abrir o conjunto de garra 7100 (Figuras 14 e 15), girar o atuador de extremidade 7000 em torno de um eixo geométrico longitudinal (Figuras 18 e 19), e arti- cular o atuador de extremidade 7000 em torno de um eixo geométrico de articulação (Figuras 16 e 17). Com referência principalmente às Fi- guras 26 e 27, o sistema de controle 1800 é configurado para operar uma transmissão 6000 para executar seletivamente essas três funções do atuador de extremidade. A transmissão 6000 compreende um pri- meiro sistema de embreagem 6100 configurado para transmitir seleti- vamente a rotação do eixo de acionamento 2730 ao parafuso aciona- dor 6130 do atuador de extremidade 7000 para abrir ou fechar o con- junto de garra 7100, dependendo da direção na qual o eixo de aciona- mento 2730 é girado. A transmissão 6000 compreende adicionalmente um segundo sistema de embreagem 6200 configurado para transmitir seletivamente a rotação do eixo de acionamento 2730 ao gabinete ex- terno 6230 do atuador de extremidade 7000 para girar o atuador de extremidade 7000 em torno do eixo geométrico longitudinal L. A trans- missão 6000 compreende também um terceiro sistema de embreagem 6300 configurado para transmitir seletivamente a rotação do eixo de acionamento 2730 à junta de articulação 2300 para articular a porção de fixação distal 2400 e o atuador de extremidade 7000 em torno do eixo geométrico de articulação A. Os sistemas de embreagem 6100, 6200, e 6300 estão em comunicação elétrica com o sistema de controle 1800 por meio de circuitos elétricos que se estendem através do eixo de acionamento 2510, dos pinos conectores 2520, dos pinos conecto- res 1520, e do eixo de acionamento 1510, por exemplo. Em ao menos um caso, cada um desses circuitos de controle de embreagem com- preende dois pinos conectores 2520 e dois pinos conectores 1520, por exemplo.
[0226] Em vários casos, além do exposto acima, o eixo de aciona- mento 2510 e/ou o eixo de acionamento 1510 compreende um circuito flexível que inclui trilhas elétricas que formam parte dos circuitos de con- trole de embreagem. O circuito flexível pode compreender uma fita, ou substrato, com rotas condutivas definidas no mesmo e/ou sobre o mesmo. O circuito flexível pode compreender também sensores e/ou qualquer componente de estado sólido, como capacitores de suaviza- ção de sinal, por exemplo, montados no mesmo. Em ao menos um caso, cada uma das rotas condutivas pode compreender um ou mais capaci- tores de suavização de sinal que podem, entre outras coisas, equilibrar as flutuações nos sinais transmitidos através das rotas condutivas. Em vários casos, o circuito flexível pode ser revestido com ao menos um material, como um elastômero, por exemplo, que pode vedar o circuito flexível contra a entrada de fluido.
[0227] Com referência principalmente à Figura 28, o primeiro sis- tema de embreagem 6100 compreende uma primeira embreagem 6110, um primeiro anel de acionamento expansível 6120 e um primeiro atuador eletromagnético 6140. A primeira embreagem 6110 compre- ende um anel anular e é disposta de maneira deslizante sobre o eixo de acionamento 2730. A primeira embreagem 6110 compreende um material magnético e é móvel entre uma posição desengatada ou não atuada (Figura 28) e uma posição engatada ou atuada (Figura 29) por campos eletromagnéticos EF gerados pelo primeiro atuador eletro- magnético 6140. Em vários casos, a primeira embreagem 6110 é ao menos parcialmente compreendida de ferro e/ou níquel, por exemplo. Em ao menos um caso, a primeira embreagem 6110 compreende um magneto permanente. Conforme ilustrado na Figura 22A, o eixo de aci- onamento 2730 compreende uma ou mais fendas de chave longitudi- nais 6115 nele definidas que são configuradas para impedir o movi- mento longitudinal da embreagem 6110 em relação ao eixo de aciona- mento 2730. Mais especificamente, a embreagem 6110 compreende uma ou mais chaves que se estendem para dentro das fendas de chave 6115 modo que as extremidades distais das fendas de chave 6115 interrompem o movimento distal da embreagem 6110 e as extre- midades proximais das fendas de chave 6115 interrompem o movi- mento proximal da embreagem 6110.
[0228] Quando a primeira embreagem 6110 está em sua posição desengatada (Figura 28), a primeira embreagem 6110 gira com o eixo de acionamento 2130 mas não transmite movimento giratório ao pri- meiro anel de acionamento 6120. Como pode ser visto na Figura 28, a primeira garra 6110 é separada do, ou não está em contato com, o primeiro anel de acionamento 6120. Como resultado, a rotação do eixo de acionamento 2730 e da primeira embreagem 6110 não é transmitida ao parafuso acionador 6130 quando o primeiro conjunto de embrea- gem 6100 está em seu estado desengatado. Quando a primeira em- breagem 6110 está em sua posição engatada (Figura 29), a primeira embreagem 6110 é engatada com o primeiro anel de acionamento 6120 de modo que o primeiro anel de acionamento 6120 é expandido, ou estendido, radialmente para fora para entrar em contato com o pa- rafuso acionador 6130. Em ao menos um caso, o primeiro anel de aci- onamento 6120 compreende uma faixa elastomérica, por exemplo. Como pode ser visto na Figura 29, o primeiro anel de acionamento 6120 é pressionado contra uma parede lateral interna anular 6135 do parafuso acionador 6130. Como resultado, a rotação do eixo de acio- namento 2730 e da primeira embreagem 6110 é transmitida ao para- fuso acionador 6130 quando o primeiro conjunto de embreagem 6100 está em seu estado engatado. Dependendo da direção na qual o eixo de acionamento 2730 é girado, o primeiro conjunto de embreagem 6100 pode mover o conjunto de garra 7100 para suas configurações aberta e fechada quando o primeiro conjunto de embreagem 6100 está em seu estado engatado.
[0229] Conforme descrito acima, o primeiro atuador eletromagné- tico 6140 é configurado para gerar campos magnéticos para mover a primeira embreagem 6110 entre suas posições desengatada (Figura 28) e engatada (Figura 29). Por exemplo, com referência à Figura 28, o pri- meiro atuador eletromagnético 6140 é configurado para emitir um campo magnético EFL que repele, ou aciona, a primeira embreagem 6110 na direção oposta ao primeiro anel de acionamento 6120 quando o primeiro conjunto de embreagem 6100 está em seu estado desenga- tado. O primeiro atuador eletromagnético 6140 compreende uma ou mais bobinas enroladas em uma cavidade definida na estrutura do eixo de acionamento 2530 que gera o campo magnético EFL quando a cor- rente flui em uma primeira direção através de um primeiro circuito de embreagem elétrica incluindo as bobinas enroladas.
O sistema de con- trole 1800 é configurado para aplicar uma primeira polaridade de tensão ao primeiro circuito de embreagem elétrica para criar a corrente que flui na primeira direção.
O sistema de controle 1800 pode aplicar continua- mente a primeira polaridade de tensão ao primeiro circuito de eixo de acionamento elétrico para manter a primeira embreagem 6110 continu- amente em sua posição desengatada.
Embora tal disposição possa evi- tar que a primeira embreagem 6110 seja engatada de modo não inten- cional ao primeiro anel de acionamento 6120, essa disposição pode também consumir muita energia.
Alternativamente, o sistema de con- trole 1800 pode aplicar a primeira polaridade de tensão ao primeiro cir- cuito de embreagem elétrica por um período de tempo suficiente para posicionar a primeira embreagem 6110 em sua posição desengatada e, então, interromper a aplicação da primeira polaridade de tensão ao pri- meiro circuito de embreagem elétrica, resultando assim em um menor consumo de energia.
Dito isto, o primeiro conjunto de embreagem 6100 compreende adicionalmente uma primeira trava de embreagem 6150 montada no parafuso acionador 6130 que é configurada para prender de modo liberável a primeira embreagem 6110 em sua posição desen- gatada.
A primeira trava de embreagem 6150 é configurada para evitar, ou ao menos reduzir a possibilidade, de que a primeira embreagem 6110 seja engatada de modo não intencional ao primeiro anel de acio- namento 6120. Quando a primeira embreagem 6110 está em sua posi- ção desengatada, conforme ilustrado na Figura 28, a primeira trava de embreagem 6150 interfere com o livre movimento da primeira embrea- gem 6110 e mantém a primeira embreagem 6110 na posição por meio de uma força de atrito e/ou uma força de interferência entre as mesmas.
Em ao menos um caso, a primeira trava de embreagem 6150 compre- ende um plugue, assento ou detentor elastomérico, compreendido de borracha, por exemplo. Em certos casos, a primeira trava de embrea- gem 6150 compreende um magneto permanente que mantém a pri- meira embreagem 6110 em sua posição desengatada por uma força eletromagnética. Em qualquer caso, o primeiro atuador eletromagnético 6140 pode aplicar uma força de tração eletromagnética à primeira em- breagem 6110 que sobrepuje essas forças, conforme descrito em mais detalhes abaixo.
[0230] Além do exposto acima, com referência à Figura 29, o primeiro atuador eletromagnético 6140 é configurado para emitir um campo mag- nético EFD que puxa, ou aciona, a primeira embreagem 6110 em direção ao primeiro anel de acionamento 6120 quando o primeiro conjunto de em- breagem 6100 está em seu estado engatado. As bobinas do primeiro atu- ador eletromagnético 6140 geram o campo magnético EFD quando a cor- rente flui em uma segunda direção, ou direção oposta, através do primeiro circuito de embreagem elétrica. O sistema de controle 1800 é configurado para aplicar uma polaridade oposta de tensão ao primeiro circuito de em- breagem elétrica para criar a corrente que flui na direção oposta. O sistema de controle 1800 pode aplicar continuamente a polaridade oposta de ten- são ao primeiro circuito de embreagem elétrica para manter continua- mente a primeira embreagem 6110 em sua posição engatada e manter o engate operacional entre o primeiro anel de acionamento 6120 e o para- fuso acionador 6130. Alternativamente, a primeira embreagem 6110 pode ser configurada para ficar comprimida dentro do primeiro anel de aciona- mento 6120 quando a primeira embreagem 6110 está em sua posição en- gatada e, nesses casos, o sistema de controle 1800 pode não precisar aplicar continuamente uma polaridade de tensão ao primeiro circuito de embreagem elétrica para manter o primeiro conjunto de embreagem 6100 em seu estado engatado. Nesses casos, o sistema de controle 1800 pode interromper a aplicação da polaridade de tensão assim que a primeira em- breagem 6110 tiver sido suficientemente comprimida no primeiro anel de acionamento 6120.
[0231] Notavelmente, além do exposto acima, a primeira trava de embreagem 6150 também é configurada para travar o acionamento do conjunto de garra quando a primeira embreagem 6110 está em sua po- sição desengatada. Mais especificamente, com referência novamente à Figura 28, a primeira embreagem 6110 empurra a primeira trava de em- breagem 6150 no parafuso acionador 6130 em engate com o gabinete externo 6230 do atuador de extremidade 7000 quando a primeira embre- agem 6110 está em sua posição desengatada de modo que o parafuso acionador 6130 não gira, ou ao menos gira substancialmente, em relação ao gabinete externo 6230. O gabinete externo 6230 compreende uma fenda 6235 nele definida que é configurada para receber a primeira trava de embreagem 6150. Quando a primeira embreagem 6110 é movida para sua posição engatada, com referência à Figura 29, a primeira embrea- gem 6110 não está mais engatada à primeira trava de embreagem 6150 e, como resultado, a primeira trava de embreagem 6150 não é mais pro- pendida para engate com o gabinete externo 6230 e o parafuso aciona- dor 6130 pode girar livremente em relação ao gabinete externo 6230. Como resultado do exposto acima, a primeira embreagem 6110 pode fa- zer ao menos duas coisas - operar o acionamento de garra quando a primeira embreagem 6110 está em sua posição engatada e travar o aci- onamento de garra quando a primeira embreagem 6110 está em sua po- sição desengatada.
[0232] Adicionalmente, além do exposto acima, as roscas das por- ções rosqueadas 6160 e 7160 podem ser configurados para evitar, ou ao menos resistir, o acionamento inverso do acionamento de garra. Em ao menos um exemplo, o passo e/ou ângulo de rosca das porções ros- queadas 6160 e 7160, por exemplo, pode ser selecionado para impedir o acionamento inverso ou a abertura não intencional do conjunto de garra 7100. Como resultado do exposto acima, a possibilidade de o conjunto de garra 7100 abrir ou fechar de modo não intencional é im- pedida, ou ao menos reduzida.
[0233] Com referência principalmente à Figura 30, o segundo sistema de embreagem 6200 compreende uma segunda embreagem 6210, um segundo anel de acionamento expansível 6220 e um segundo atuador ele- tromagnético 6240. A segunda embreagem 6210 compreende um anel anular e é disposta de maneira deslizante sobre o eixo de acionamento
2730. A segunda embreagem 6210 compreende um material magnético e é móvel entre uma posição desengatada ou não atuada (Figura 30) e uma posição engatada ou atuada (Figura 31) por campos eletromagnéticos EF gerados pelo segundo atuador eletromagnético 6240. Em vários casos, a segunda embreagem 6210 é ao menos parcialmente compreendida de ferro e/ou níquel, por exemplo. Em ao menos um caso, a segunda embre- agem 6210 compreende um magneto permanente. Conforme ilustrado na Figura 22A, o eixo de acionamento 2730 compreende uma ou mais fendas de chave longitudinais 6215 nele definidas que são configuradas para im- pedir o movimento longitudinal da segunda embreagem 6210 em relação ao eixo de acionamento 2730. Mais especificamente, a segunda embrea- gem 6210 compreende uma ou mais chaves que se estendem para dentro das fendas de chave 6215 modo que as extremidades distais das fendas de chave 6215 interrompem o movimento distal da segunda embreagem 6210 e as extremidades proximais das fendas de chave 6215 interrompem o movimento proximal da segunda embreagem 6210.
[0234] Quando a segunda embreagem 6210 está em sua posição de- sengatada, com referência à Figura 30, a segunda embreagem 6210 gira com o eixo de acionamento 2730 mas não transmite movimento giratório ao segundo anel de acionamento 6220. Como pode ser visto na Figura 30, a segunda embreagem 6210 é separada do, ou não está em contato com, o segundo anel de acionamento 6220. Como resultado, a rotação do eixo de acionamento 2730 e da segunda embreagem 6210 não é transmitida para o gabinete externo 6230 do atuador de extremidade 7000 quando o segundo conjunto de embreagem 6200 está em seu estado desengatado. Quando a segunda embreagem 6210 está em sua posição engatada (Fi- gura 31), a segunda embreagem 6210 é engatada com o segundo anel de acionamento 6220 de modo que o segundo anel de acionamento 6220 é expandido, ou estendido, radialmente para fora em contato com o gabinete externo 6230. Em ao menos um caso, o segundo anel de acionamento 6220 compreende uma faixa elastomérica, por exemplo. Como pode ser visto na Figura 31, o segundo anel de acionamento 6220 é comprimido contra uma parede lateral interna anular 7415 do parafuso acionador 6230. Como resultado, a rotação do eixo de acionamento 2730 e da segunda embreagem 6210 é transmitida para o gabinete externo 6230 quando o segundo conjunto de embreagem 6200 está em seu estado engatado. De- pendendo da direção na qual o eixo de acionamento 2730 é girado, o se- gundo conjunto de embreagem 6200 pode girar o atuador de extremidade 7000 em uma primeira direção ou uma segunda direção ao redor do eixo geométrico longitudinal 6200 L quando o segundo conjunto de embreagem está em seu estado engatado.
[0235] Conforme descrito acima, o segundo atuador eletromagnético 6240 é configurado para gerar campos magnéticos para mover a segunda embreagem 6210 entre suas posições desengatada (Figura 30) e enga- tada (Figura 31). Por exemplo, o segundo atuador eletromagnético 6240 é configurado para emitir um campo magnético EFL que repele, ou aciona, a segunda embreagem 6210 na direção oposta ao segundo anel de aciona- mento 6220 quando o segundo conjunto de embreagem 6200 está em seu estado desengatado. O segundo atuador eletromagnético 6240 compre- ende uma ou mais bobinas enroladas em uma cavidade definida na estru- tura do eixo de acionamento 2530 que gera o campo magnético EFL quando a corrente flui em uma primeira direção através de um segundo circuito de embreagem elétrica incluindo as bobinas enroladas. O sistema de controle 1800 é configurado para aplicar uma primeira polaridade de tensão ao segundo circuito de embreagem elétrica para criar a corrente que flui na primeira direção.
O sistema de controle 1800 pode aplicar con- tinuamente a primeira polaridade de tensão ao segundo circuito de eixo de acionamento elétrico para manter a segunda embreagem 6120 continua- mente em sua posição desengatada.
Embora tal disposição possa evitar que a segunda embreagem 6210 seja engatada de modo não intencional ao segundo anel de acionamento 6220, essa disposição pode também consumir muita energia.
Alternativamente, o sistema de controle 1800 pode aplicar a primeira polaridade de tensão ao segundo circuito de em- breagem elétrica por um período de tempo suficiente para posicionar a se- gunda embreagem 6210 em sua posição desengatada e, então, interrom- per a aplicação da primeira polaridade de tensão ao segundo circuito de embreagem elétrica, resultando assim em um menor consumo de energia.
Dito isto, o segundo conjunto de embreagem 6200 compreende adicional- mente uma segunda trava de embreagem 6250 montada no gabinete ex- terno 6230 que é configurada para prender de modo liberável a segunda embreagem 6210 em sua posição desengatada.
Similar ao exposto acima, a segunda trava de embreagem 6250 pode evitar, ou ao menos reduzir a possibilidade, de que a segunda embreagem 6210 seja engatada de modo não intencional ao segundo anel de acionamento 6220. Quando a se- gunda embreagem 6210 está em sua posição desengatada, conforme ilus- trado na Figura 30, a segunda trava de embreagem 6250 interfere com o livre movimento da segunda embreagem 6210 e mantém a segunda em- breagem 6210 na posição por meio de atrito e/ou de uma força de interfe- rência entre as mesmas.
Em ao menos um caso, a segunda trava de em- breagem 6250 compreende um plugue, assento ou detentor elastomérico, compreendido de borracha, por exemplo.
Em certos casos, a segunda trava de embreagem 6250 compreende um magneto permanente que mantém a segunda embreagem 6210 em sua posição desengatada por uma força eletromagnética. Dito isso, o segundo atuador eletromagnético 6240 pode aplicar uma força de tração eletromagnética à segunda embre- agem 6210 que sobrepuja essas forças, conforme descrito em mais deta- lhes abaixo.
[0236] Além do exposto acima, com referência à Figura 31, o se- gundo atuador eletromagnético 6240 é configurado para emitir um campo magnético EFD que puxa, ou aciona, a segunda embreagem 6210 em direção ao segundo anel de acionamento 6220 quando o se- gundo conjunto de embreagem 6200 está em seu estado engatado. As bobinas do segundo atuador eletromagnético 6240 geram o campo magnético EFD quando a corrente flui em uma segunda direção, ou di- reção oposta, através do segundo circuito de eixo de acionamento elé- trico. O sistema de controle 1800 é configurado para aplicar uma polari- dade de tensão oposta ao segundo circuito de eixo de acionamento elé- trico para criar a corrente que flui na direção oposta. O sistema de con- trole 1800 pode aplicar continuamente a polaridade de tensão oposta ao segundo circuito de eixo de acionamento elétrico para continuamente reter a segunda embreagem 6210 em sua posição engatada e manter o engate operacional entre o segundo anel de acionamento 6220 e o ga- binete externo 6230. Alternativamente, a segunda embreagem 6210 pode ser configurada para ficar comprimida dentro do segundo anel de acionamento 6220 quando a segunda embreagem 6210 está em sua posição engatada e, nesses casos, o sistema de controle 1800 pode não precisar aplicar continuamente uma polaridade de tensão ao se- gundo circuito elétrico de eixo de acionamento para manter o segundo conjunto de embreagem 6200 em seu estado engatado. Nesses casos, o sistema de controle 1800 pode interromper a aplicação da polaridade de tensão assim que a segunda embreagem 6210 tiver sido suficiente- mente comprimida no segundo anel de acionamento 6220.
[0237] Notavelmente, além do exposto acima, a segunda trava de embreagem 6250 também é configurada para travar a rotação do atuador de extremidade 7000 quando a segunda embreagem 6210 está em sua posição desengatada. Mais especificamente, com referência novamente à Figura 30, a segunda embreagem 6210 empurra a segunda trava de embreagem 6250 no eixo de acionamento externo 6230 em engate com o elo de articulação 2340 quando a segunda embreagem 6210 está em sua posição desengatada de modo que o atuador de extremidade 7000 não gira, ou ao menos gira substancialmente, em relação à porção de fixação distal 2400 do conjunto de eixo de acionamento 2000. Conforme ilustrado na Figura 27, a segunda trava de embreagem 6250 é posicio- nado ou comprimida dentro de uma fenda, ou canal, 2345 definida no elo de articulação 2340 quando a segunda embreagem 6210 está em sua posição desengatada. Como resultado do exposto acima, a possibilidade de o atuador de extremidade 7000 abrir ou fechar de modo não intencio- nal é impedida, ou ao menos reduzida. Além disso, como resultado do exposto acima, a segunda embreagem 6210 pode fazer ao menos duas coisas - operar o acionamento de rotação do atuador de extremidade quando a segunda embreagem 6210 está em sua posição engatada e travar o acionamento de rotação do atuador de extremidade quando a segunda embreagem 6210 está em sua posição desengatada.
[0238] Com referência principalmente às Figuras 22, 24 e 25, o con- junto de eixo de acionamento 2000 compreende adicionalmente um sis- tema de acionamento de articulação configurado para articular a porção de fixação distal 2400 do atuador de extremidade 7000 na junta de arti- culação 2300. O sistema de acionamento de articulação compreende um acionamento de articulação 6330 giratoriamente apoiado dentro da por- ção de fixação distal 2400. Dito isto, o acionamento de articulação 6330 é estreitamente recebido dentro da porção de fixação distal 2400 de modo que o acionamento de articulação 6330 não translade, ou translade ao menos substancialmente, em relação à porção de fixação distal 2400.
O sistema de acionamento de articulação do conjunto de eixo de aciona- mento 2000 compreende adicionalmente uma engrenagem estacionária 2330 montada de modo fixo à estrutura de articulação 2310. Mais espe- cificamente, a engrenagem estacionária 2330 é montada de modo fixo a um pino que conecta uma aba 2314 da estrutura de articulação 2310 e o elo de articulação 2340 de modo que a engrenagem estacionária 2330 não gira em relação à estrutura de articulação 2310. A engrenagem es- tacionária 2330 compreende um corpo central 2335 e um conjunto anular de dentes estacionários 2332 que se estende ao redor do perímetro do corpo central 2335. O acionamento de articulação 6330 compreende um conjunto anular de dentes de acionamento 6332 que é engatada de modo engrenado aos dentes estacionários 2332. Quando o acionamento de ar- ticulação 6330 é girado, o acionamento de articulação 6330 empurra a engrenagem estacionária 2330 e articula a porção de fixação distal 2400 do conjunto de eixo de acionamento 2000 e o atuador de extremidade em torno da junta articulada 2300.
[0239] Com referência principalmente à Figura 32, o terceiro sistema de embreagem 6300 compreende uma terceira embreagem 6310, um terceiro anel de acionamento expansível 6320 e um terceiro atuador ele- tromagnético 6340. A terceira embreagem 6310 compreende um anel anular e é disposta de maneira deslizante sobre o eixo de acionamento
2730. A terceira embreagem 6310 compreende um material magnético e é móvel entre uma posição desengatada ou não atuada (Figura 32) e uma posição engatada ou atuada (Figura 33) por campos eletromagnéti- cos EF gerados pelo terceiro atuador eletromagnético 6340. Em vários casos, a terceira embreagem 6310 é ao menos parcialmente compreen- dida de ferro e/ou níquel, por exemplo. Em ao menos um caso, a terceira embreagem 6310 compreende um magneto permanente. Conforme ilus- trado na Figura 22A, o eixo de acionamento 2730 compreende uma ou mais fendas de chave longitudinais 6315 nele definidas que são configu- radas para impedir o movimento longitudinal da terceira embreagem 6310 em relação ao eixo de acionamento 2730. Mais especificamente, a terceira embreagem 6310 compreende uma ou mais chaves que se es- tendem para dentro das fendas de chave 6315 modo que as extremida- des distais das fendas de chave 6315 interrompem o movimento distal da terceira embreagem 6310 e as extremidades proximais das fendas de chave 6315 interrompem o movimento proximal da terceira embreagem
6310.
[0240] Quando a terceira embreagem 6310 está em sua posição de- sengatada, com referência à Figura 32, a terceira embreagem 6310 gira com o eixo de acionamento 2730 mas não transmite movimento giratório ao terceiro anel de acionamento 6320. Como pode ser visto na Figura 32, a terceira embreagem 6310 é separada do, ou não está em contato com, o terceiro anel de acionamento 6320. Como resultado, a rotação do eixo de acionamento 2730 e da terceira embreagem 6310 não é transmitida ao acionamento de articulação 6330 quando o terceiro conjunto de embrea- gem 6300 está em seu estado desengatado. Quando a terceira embrea- gem 6310 está em sua posição engatada, com referência à Figura 33, a terceira embreagem 6310 é engatada com o terceiro anel de acionamento 6320 de modo que o terceiro anel de acionamento 6320 é expandido, ou estendido, radialmente para fora em contato com o acionamento de articu- lação 6330. Em ao menos um caso, o terceiro anel de acionamento 6320 compreende uma faixa elastomérica, por exemplo. Como pode ser visto na Figura 33, o terceiro anel de acionamento 6320 é comprimido contra uma parede lateral interna anular 6335 do parafuso acionador 6330. Como resultado, a rotação do eixo de acionamento 2730 e da terceira embrea- gem 6310 é transmitida ao acionamento de articulação 6330 quando o ter- ceiro conjunto de embreagem 6300 está em seu estado engatado. Depen- dendo da direção na qual o eixo de acionamento 2730 é girado, o terceiro conjunto de embreagem 6300 pode articular a porção de fixação distal 2400 do conjunto de eixo de acionamento 2000 e o atuador de extremi- dade 7000 em uma primeira ou segunda direção em torno da junta articu- lada 2300.
[0241] Conforme descrito acima, o terceiro atuador eletromagnético 6340 é configurado para gerar campos magnéticos para mover a terceira embreagem 6310 entre suas posições desengatada (Figura 32) e enga- tada (Figura 33). Por exemplo, com referência à Figura 32, o terceiro atu- ador eletromagnético 6340 é configurado para emitir um campo magné- tico EFL que repele, ou aciona, a terceira embreagem 6310 na direção oposta ao terceiro anel de acionamento 6320 quando o terceiro conjunto de embreagem 6300 está em seu estado desengatado. O terceiro atua- dor eletromagnético 6340 compreende uma ou mais bobinas enroladas em uma cavidade definida na estrutura do eixo de acionamento 2530 que gera o campo magnético EFL quando a corrente flui em uma primeira di- reção através de um terceiro circuito de embreagem elétrica incluindo as bobinas enroladas. O sistema de controle 1800 é configurado para aplicar uma primeira polaridade de tensão ao terceiro circuito de embreagem elétrica para criar a corrente que flui na primeira direção. O sistema de controle 1800 pode aplicar continuamente a primeira polaridade de ten- são ao terceiro circuito de eixo de acionamento elétrico para manter a terceira embreagem 6310 continuamente em sua posição desengatada. Embora tal disposição possa evitar que a terceira embreagem 6310 seja engatada de modo não intencional ao terceiro anel de acionamento 6320, essa disposição pode também consumir muita energia. Alternativamente, o sistema de controle 1800 pode aplicar a primeira polaridade de tensão ao terceiro circuito de embreagem elétrica por um período de tempo su- ficiente para posicionar a terceira embreagem 6310 em sua posição de- sengatada e, então, interromper a aplicação da primeira polaridade de tensão ao terceiro circuito de embreagem elétrica, resultando assim em um menor consumo de energia.
[0242] Além do exposto acima, o terceiro atuador eletromagnético 6340 é configurado para emitir um campo magnético EFD que puxa, ou aciona, a terceira embreagem 6310 em direção ao terceiro anel de aci- onamento 6320 quando o terceiro conjunto de embreagem 6300 está em seu estado engatado. As bobinas do terceiro atuador eletromagné- tico 6340 geram o campo magnético EFD quando a corrente flui em uma segunda direção, ou direção oposta, através do terceiro circuito de em- breagem elétrica. O sistema de controle 1800 é configurado para aplicar uma polaridade de tensão oposta ao terceiro circuito de eixo de aciona- mento elétrico para criar a corrente que flui na direção oposta. O sistema de controle 1800 pode aplicar continuamente a polaridade de tensão oposta ao terceiro circuito de eixo de acionamento elétrico para continu- amente reter a terceira embreagem 6310 em sua posição engatada e manter o engate operacional entre o terceiro anel de acionamento 6320 e o acionamento de articulação 6330. Alternativamente, a terceira em- breagem 6210 pode ser configurada para ficar comprimida dentro do terceiro anel de acionamento 6320 quando a terceira embreagem 6210 está em sua posição engatada e, nesses casos, o sistema de controle 1800 pode não precisar aplicar continuamente uma polaridade de ten- são ao terceiro circuito elétrico de eixo de acionamento para manter o terceiro conjunto de embreagem 6300 em seu estado engatado. Nesses casos, o sistema de controle 1800 pode interromper a aplicação da po- laridade de tensão assim que a terceira embreagem 6310 tiver sido su- ficientemente comprimida no terceiro anel de acionamento 6320. Em qualquer caso, o atuador de extremidade 7000 é articulável em uma pri- meira direção ou em uma segunda direção, dependendo da direção na qual o eixo de acionamento 2730 é girado, quando o terceiro conjunto de embreagem 6300 está em seu estado engatado.
[0243] Além do exposto acima, com referência às Figuras 22, 32 e
33, o sistema de acionamento de articulação compreende adicional- mente um bloqueio 6350 que impede, ou ao menos inibe, a articulação da porção de fixação distal 2400 do conjunto de eixo de acionamento 2000 e do atuador de extremidade 7000 ao redor da junta articulada 2300 quando a terceira embreagem 6310 está em sua posição desen- gatada (Figura 32). Com referência principalmente à Figura 22, o elo de articulação 2340 compreende uma fenda, ou sulco, 2350 nele defi- nido sendo que o bloqueio 6350 é posicionado de maneira deslizante na fenda 2350 e se estende ao menos parcialmente sob a engrenagem de articulação estacionária 2330. O bloqueio 6350 compreende um gancho de fixação 6352 engatado à terceira embreagem 6310. Mais especificamente, a terceira embreagem 6310 compreende uma fenda anular, ou sulco, 6312 definido na mesma e o gancho de fixação 6352 é posicionado na fenda anular 6312 de modo que o bloqueio 6350 seja transladado com a terceira embreagem 6310. Notavelmente, entre- tanto, o bloqueio 6350 não gira, ou gira ao menos substancialmente, com a terceira embreagem 6310. Em vez disso, o sulco anular 6312 na terceira embreagem 6310 possibilita que a terceira embreagem 6310 gire em relação ao bloqueio 6350. O bloqueio 6350 compreende adicionalmente um gancho de travamento 6354 posicionado de ma- neira deslizante em uma fenda de travamento que se estende radial- mente 2334 definida no fundo da engrenagem estacionária 2330. Quando a terceira embreagem 6310 está em sua posição desenga- tada, conforme ilustrado na Figura 32, o bloqueio 6350 está em uma posição travada na qual o gancho de travamento 6354 impede que o atuador de extremidade 7000 gire em torno da junta articulada 2300. Quando a terceira embreagem 6310 está em sua posição engatada, conforme ilustrado na Figura 33, o bloqueio 6350 está em uma posição destravada na qual o gancho de travamento 6354 não está mais posi-
cionado na fenda de travamento 2334. Em vez disso, o gancho de tra- vamento 6354 está posicionado em uma fenda de folga definida no meio do corpo 2335 da engrenagem estacionária 2330. Nesses casos, o gancho de travamento 6354 pode girar na fenda de folga quando o atuador de extremidade 7000 girar na junta de articulação 2300.
[0244] Além do exposto acima, a fenda de travamento que se es- tende radialmente 2334 mostrada nas Figuras 32 e 33 se estende longi- tudinalmente, ou seja, ao longo de um eixo geométrico que é paralelo ao eixo geométrico longitudinal do eixo de acionamento alongado 2200. Após o atuador de extremidade 7000 ter sido articulado, entretanto, o gancho de travamento 6354 não está mais alinhado com a fenda de tra- vamento 2334 longitudinais. Com isto em mente, a engrenagem estacio- nária 2330 compreende uma pluralidade, ou um conjunto de fendas de travamento que se estendem radialmente 2334 definidas no fundo da en- grenagem estacionária 2330 de modo que, quando a terceira embreagem 6310 é desativada e o bloqueio 6350 é puxado distalmente após o atua- dor de extremidade 7000 ter sido articulado, o gancho de travamento 6354 pode entrar em uma das fendas de travamento 2334 e travar o atu- ador de extremidade 7000 em sua posição articulada. Dessa forma, como resultado, o atuador de extremidade 7000 pode ser travado em uma po- sição não articulada e articulada. Em vários casos, as fendas de trava- mento 2334 podem definir posições articuladas distintas para o atuador de extremidade 7000. Por exemplo, as fendas de travamento 2334 po- dem ser definidas em intervalos de 10 graus, por exemplo, que podem definir orientações de articulação distintas para o atuador de extremidade 7000 em intervalos de 10 graus. Em outros casos, essas orientações po- dem ser em intervalos de 5 graus, por exemplo. Em modalidades alter- nativas, o bloqueio 6350 compreende um freio que engata um anteparo circunferencial definido na engrenagem estacionária 2330 quando a ter- ceira embreagem 6310 é desengatada do terceiro anel de acionamento
6320. Em tal modalidade, o atuador de extremidade 7000 pode ser tra- vado em qualquer orientação adequada. Em qualquer caso, o bloqueio 6350 impede, ou pelo menos reduz a possibilidade de, o atuador de ex- tremidade 7000 se articular de modo não intencional. Como resultado do exposto acima, a terceira embreagem 6310 pode fazer duas coisas: ope- rar o acionamento de articulação quando ele estiver em sua posição en- gatada e travar o acionamento de articulação quando ele estiver em sua posição desengatada.
[0245] Com referência principalmente às Figuras 24 e 25, a estrutura do eixo de acionamento 2530 e o eixo de acionamento 2730 se estendem através da junta articulada 2300 para dentro da porção de fixação distal
2400. Quando o atuador de extremidade 7000 é articulado, conforme ilus- trado nas Figuras 16 e 17, a estrutura do eixo de acionamento 2530 e o eixo de acionamento 2730 se flexionam para acomodar a articulação do atuador de extremidade 7000. Dessa forma, a estrutura do eixo de acio- namento 2530 e o eixo de acionamento 2730 compreendem qualquer material adequado que acomoda a articulação do atuador de extremi- dade 7000. Além disso, conforme discutido acima, a estrutura de eixo de acionamento 2530 aloja o primeiro, o segundo e o terceiro atuadores 6140, 6240 e 6340. Em vários casos, o primeiro, o segundo, e o terceiro atuadores eletromagnéticos 6140, 6240 e 6340 compreendem, cada um, bobinas de fio enrolado, como bobinas de fio de cobre, por exemplo, e a estrutura de eixo de acionamento 2530 compreende de um material iso- lante para evitar, ou ao menos reduzir a possibilidade de, curtos-circuitos entre o primeiro, o segundo e o terceiro atuadores eletromagnéticos 6140, 6240 e 6340. Em vários casos, o primeiro, o segundo e o terceiro circuitos de embreagem elétrica que se estendem através da estrutura de eixo de acionamento 2530 são compreendidos de fios elétricos isola- dos, por exemplo. Além do exposto acima, o primeiro, o segundo e o ter-
ceiro circuitos de embreagem elétricas colocam os atuadores eletromag- néticos 6140, 6240 e 6340 em comunicação com o sistema de controle 1800 no módulo de acionamento 1100.
[0246] Conforme descrito acima, as embreagens 6110, 6210 e/ou 6310 podem ser mantidas em suas posições desengatadas de modo que elas não se movam de modo não intencional para suas posições engatadas. Em várias disposições, o sistema de embreagem 6000 com- preende um primeiro membro de propensão, como uma mola, por exem- plo, configurado para propender a primeira embreagem 6110 para sua posição desengatada, um segundo membro de propensão, como uma mola, por exemplo, configurado para propender a segunda embreagem 6210 para sua posição desengatada, e/ou um terceiro membro de pro- pensão, como uma mola, por exemplo, configurada para propender a terceira embreagem 6110 para sua posição desengatada. Nessas dis- posições, as forças de propensão das molas podem ser seletivamente sobrepujadas pelas forças eletromagnéticas geradas pelos atuadores eletromagnéticos quando energizados por uma corrente elétrica. Além do exposto acima, as embreagens 6110, 6210 e/ou 6310 podem ser retidas em suas posições engatadas pelos anéis de acionamento 6120, 6220 e/ou 6320, respectivamente. Mais especificamente, em ao menos um caso, os anéis de acionamento 6120, 6220 e/ou 6320 são compre- endidos de um material elástico que prendem ou seguram por atrito as embreagens 6110, 6210 e/ou 6310, respectivamente, em suas posições engatadas. Em várias modalidades alternativas, o sistema de embrea- gem 6000 compreende um primeiro membro de propensão, como uma mola, por exemplo, configurado para propender a primeira embreagem 6110 para sua posição engatada, um segundo membro de propensão, como uma mola, por exemplo, configurado para propender a segunda embreagem 6210 para sua posição engatada, e/ou um terceiro membro de propensão, como uma mola, por exemplo, configurada para propen- der a terceira embreagem 6110 para sua posição engatada. Em tais dis- posições, as forças de propensão das molas podem ser sobrepujadas pelas forças magnéticas aplicadas pelos atuadores eletromagnéticos 6140, 6240 e/ou 6340, respectivamente, conforme necessário para manter seletivamente as embreagens 6110, 6210 e 6310 em suas posi- ções desengatadas. Em qualquer modo operacional do sistema cirúr- gico, o conjunto de controle 1800 pode energizar um dos atuadores ele- tromagnéticos para engatar uma das embreagens enquanto energiza os outros dois atuadores eletromagnéticos para desengatar as outras duas embreagens.
[0247] Embora o sistema de embreagem 6000 compreenda três embreagens para controlar três sistemas de acionamento do sistema cirúrgico, um sistema de embreagem pode compreender qualquer nú- mero adequado de embreagens para controlar qualquer número ade- quado de sistemas. Além disso, embora as embreagens do sistema de embreagem 6000 deslizem em posição proximal e distal entre suas posições engatada e desengatada, as embreagens de um sistema de embreagem podem se mover em qualquer maneira adequada. Além disso, embora as embreagens do sistema de embreagem 6000 sejam engatadas uma de cada vez para controlar um movimento de aciona- mento de cada vez, vários casos são previstos nos quais mais de uma embreagem pode ser engatada para controlar mais de um movimento de acionamento de cada vez.
[0248] Em vista do exposto acima, o leitor deve entender que o sis- tema de controle 1800 é configurada para, um, operar o sistema do mo- tor 1600 para girar o sistema de eixo de acionamento 2700 em uma direção adequada e, dois, operar o sistema de embreagem 6000 para transferir a rotação do sistema de eixo de acionamento 2700 para a fun- ção adequada do atuador de extremidade 7000. Além disso, conforme discutido acima, o sistema de controle 1800 é responsivo às entradas do sistema de gatilho de preensão 2600 do conjunto de eixo de aciona- mento 2000 e ao sistema de entrada 1400 da empunhadura 1000. Quando o sistema de gatilho de preensão 2600 é atuado, conforme dis- cutido acima, o sistema de controle 1800 ativa o primeiro conjunto de embreagem 6100 e desativa o segundo conjunto de embreagem 6200 e o terceiro conjunto de embreagem 6300. Nesses casos, o sistema de controle 1800 também fornece energia para o sistema de motor 1600 para girar o sistema de eixo de acionamento 2700 em uma primeira di- reção para prender o conjunto de garra 7100 do atuador de extremidade
7000. Quando o sistema de controle 1800 detecta que o conjunto de garra 7100 está em sua configuração presa, o sistema de controle 1800 para o conjunto de motor 1600 e desativa o primeiro conjunto de embre- agem 6100. Quando o sistema de controle 1800 detecta que o sistema de gatilho de preensão 2600 foi movido, ou está sendo movido, para sua posição não atuada, o sistema de controle 1800 ativa, ou mantém a ativação do primeiro conjunto de embreagem 6100 e desativa, ou mantém a desativação, do segundo conjunto de embreagem 6200 e do terceiro conjunto de embreagem 6300. Nesses casos, o sistema de con- trole 1800 também fornece energia para o sistema de motor 1600 para girar o sistema de eixo de acionamento 2700 em uma segunda direção para abrir o conjunto de garra 7100 do atuador de extremidade 7000.
[0249] Quando o atuador de rotação 1420 é atuado em uma pri- meira direção, além do exposto acima, o sistema de controle 1800 ativa o segundo conjunto de embreagem 6200 e desativa o primeiro conjunto de embreagem 6100 e o terceiro conjunto de embreagem 6300. Nesses casos, o sistema de controle 1800 também fornece energia ao sistema de motor 1600 para girar o sistema de eixo de acionamento 2700 em uma primeira direção para girar o atuador de extremidade 7000 em uma primeira direção. Quando o sistema de controle 1800 detecta que o atu- ador de rotação 1420 foi atuado em uma segunda direção, o sistema de controle 1800 ativa, ou mantém a ativação do segundo conjunto de em- breagem 6200 e desativa, ou mantém a desativação, do primeiro con- junto de embreagem 6100 e do terceiro conjunto de embreagem 6300. Nesses casos, o sistema de controle 1800 também fornece energia ao sistema de motor 1600 para girar o sistema de eixo de acionamento 2700 em uma segunda direção para girar o sistema de eixos de aciona- mento 2700 em uma segunda direção para girar o atuador de extremi- dade 7000 em uma segunda direção. Quando o sistema de controle 1800 detecta que o atuador de rotação 1420 não está atuado, o sistema de controle 1800 desativa o segundo conjunto de embreagem 6200.
[0250] Quando o primeiro atuador de articulação 1432 é pressionado, além do exposto acima, o sistema de controle 1800 ativa o terceiro con- junto de embreagem 6300 e desativa o primeiro conjunto de embreagem 6100 e o segundo conjunto de embreagem 6200. Nesses casos, o sistema de controle 1800 também fornece energia ao sistema de motor 1600 para girar o sistema de eixo de acionamento 2700 em uma primeira direção para articular o atuador de extremidade 7000 em uma primeira direção. Quando o sistema de controle 1800 detecta que o segundo atuador de articulação 1434 está pressionado, o sistema de controle 1800 ativa, ou mantém a ativação do terceiro conjunto de embreagem 6200 e desativa, ou mantém a desativação, do primeiro conjunto de embreagem 6100 e do segundo conjunto de embreagem 6200. Nesses casos, o sistema de con- trole 1800 também fornece energia ao sistema de motor 1600 para girar o sistema de eixo de acionamento 2700 em uma segunda direção para arti- cular o atuador de extremidade 7000 em uma segunda direção. Quando o sistema de controle 1800 detecta que nem o atuador de articulação 1432 nem o segundo atuador de articulação 1434 estão atuados, o sistema de controle 1800 desativa o terceiro conjunto de embreagem 6200.
[0251] Além do exposto acima, o sistema de controle 1800 é confi- gurado para alterar o modo de operação do sistema de grampeamento com base nas entradas que recebe a partir do sistema de gatilho de preensão 2600 do conjunto de eixo de acionamento 2000 e do sistema de entrada 1400 da empunhadura 1000. O sistema de controle 1800 é configurado para deslocar o sistema de embreagem 6000 antes de girar o sistema de acionamento do eixo de acionamento 2700 para executar a função do atuador de extremidade correspondente. Além disso, o sis- tema de controle 1800 é configurado para interromper a rotação do sis- tema de acionamento do eixo de acionamento 2700 antes de deslocar o sistema de embreagem 6000. Tal disposição pode evitar movimentos bruscos no atuador de extremidade 7000. Alternativamente, o sistema de controle 1800 pode deslocar o sistema de embreagem 600 enquanto o sistema de acionamento do eixo de acionamento 2700 está girando. Tal disposição pode possibilitar que o sistema de controle 1800 se des- loque rapidamente entre modos de operação.
[0252] Conforme discutido acima, com referência à Figura 34, a por- ção de fixação distal 2400 do conjunto de eixo de acionamento 2000 com- preende uma trava do atuador de extremidade 6400 configurado para evitar que o atuador de extremidade 7000 seja desacoplado de modo não intencional do conjunto de eixo de acionamento 2000. A trava do atuador de extremidade 6400 compreende uma extremidade de travamento 6410 seletivamente engatável com o conjunto anular de entalhes de trava 7410 definido na porção de fixação proximal 7400 do atuador de extremidade 7000, uma extremidade proximal 6420 e um pivô 6430 conectando de forma giratória a trava do atuador de extremidade 6400 ao elo de articu- lação 2320. Quando a terceira embreagem 6310 do terceiro conjunto de embreagem 6300 está em sua posição desengatada, conforme ilustrado na Figura 34, a terceira embreagem 6310 entra em contato com a extre- midade proximal 6420 da trava do atuador de extremidade 6400 de modo que a extremidade de travamento 6410 da trava do atuador de extremi- dade 6400 seja engatada ao conjunto de entalhes de travamento 7410. Nesses casos, o atuador de extremidade 7000 pode girar em relação à trava do atuador de extremidade 6400 mas não pode transladar em rela- ção à porção de fixação distal 2400. Quando a terceira embreagem 6310 é movida para sua posição engatada, conforme ilustrado na Figura 35, a terceira embreagem 6310 não está mais engatada à extremidade proxi- mal 6420 da trava do atuador de extremidade 6400. Nesses casos, a trava do atuador de extremidade 6400 fica livre para pivotar para cima possibilitando que o atuador de extremidade 7000 seja separado do con- junto de eixo de acionamento 2000.
[0253] Dito isso, com referência novamente à Figura 34, é possível que a segunda embreagem 6210 do segundo conjunto de embreagem 6200 esteja em sua posição desengatada quando o médico separar ou tentar separar o atuador de extremidade 7000 do conjunto de eixo de acionamento 2000. Conforme discutido acima, a segunda embreagem 6210 é engatada à segunda trava de embreagem 6250 quando a se- gunda embreagem 6210 está em sua posição desengatada e, nesses casos, a segunda trava de embreagem 6250 é empurrada para se en- gatar com o elo de articulação 2340. Mais especificamente, a segunda trava de embreagem 6250 é posicionada no canal 2345 definido na ar- ticulação 2340 quando a segunda embreagem 6210 é engatada à se- gunda trava de embreagem 6250 que pode evitar, ou ao menos impedir, que o atuador de extremidade 7000 seja separado do conjunto de eixo de acionamento 2000. Para facilitar a liberação do atuador de extremi- dade 7000 do conjunto de eixo de acionamento 2000, o sistema de con- trole 1800 pode mover a segunda embreagem 6210 em sua posição engatada além de mover a terceira embreagem 6310 para sua posição engatada. Nesses casos, o atuador de extremidade 7000 pode liberar tanto trava do atuador de extremidade 6400 quanto a segunda trava de embreagem 6250 quando o atuador de extremidade 7000 é removido.
[0254] Em ao menos um caso, além do exposto acima, o módulo de acionamento 1100 compreende uma chave de entrada e/ou sensor em comunicação com o sistema de controle 1800 através do sistema de entrada 1400, e/ou com o sistema de controle 1800 diretamente, que, quando atuada, faz com que o sistema de controle 1800 desbloqueie o atuador de extremidade 7000. Em vários casos, o módulo de aciona- mento 1100 compreende uma tela de entrada 1440 em comunicação com a placa 1410 do sistema de entrada 1400 que é configurada para receber uma ação de desbloqueio por parte do médico. Em resposta à ação de desbloqueio, o sistema de controle 1800 pode desligar o sis- tema do motor 1600, se ele estiver funcionando, e destravar o atuador de extremidade 7000 conforme descrito acima. A tela de entrada 1440 também é configurada para receber uma ação de bloqueio do médico em que o sistema de entrada 1800 move o segundo conjunto de embre- agem 6200 e/ou o terceiro conjunto de embreagem 6300 para seus es- tados não atuados para travar o atuador de extremidade 7000 ao con- junto de eixo de acionamento 2000.
[0255] A Figura 37 mostra um conjunto de eixo de acionamento 2000’ de acordo com ao menos uma modalidade alternativa. O con- junto de eixo de acionamento 2000’ é similar ao conjunto de eixo de acionamento 2000 em muitos aspectos, cuja maioria não é discutida aqui por uma questão de concisão. Similar ao conjunto de eixo de aci- onamento 2000, o conjunto de eixo de acionamento 2000’ compreende uma estrutura de eixo de acionamento, ou seja, a estrutura de eixo de acionamento 2530’. A estrutura de eixo de acionamento 2530’ compre- ende uma passagem longitudinal 2535’ e, além disso, uma pluralidade de sensores de posição de embreagem, ou seja, um primeiro sensor 6180’, um segundo sensor 6280’, e um terceiro sensor 6380’ posicio- nado na estrutura de eixo de acionamento 2530’. O primeiro sensor
6180’ está em comunicação de sinal com o sistema de controle 1800 como parte de um primeiro circuito de detecção.
O primeiro circuito de detecção compreende fios de sinal que se estendem através da pas- sagem longitudinal 2535’; entretanto, o primeiro circuito de detecção pode compreender um transmissor e um receptor de sinal sem fio para colocar o primeiro sensor 6180’ em comunicação de sinal com o sis- tema de controle 1800. O primeiro sensor 6180’ é posicionado e dis- posto para detectar a posição da primeira embreagem 6110 do pri- meiro conjunto de embreagem 6100. Com base nos dados recebidos do primeiro sensor 6180’, o sistema de controle 1800 pode determinar se a primeira embreagem 6110 está em sua posição engatada, em sua posição desengatada ou em algum lugar entre as mesmas.
Com essas informações, o sistema de controle 1800 pode avaliar se a primeira embreagem 6110 está ou não na posição correta, tendo em vista o estado operacional do instrumento cirúrgico.
Por exemplo, se o instru- mento cirúrgico estiver em seu estado operacional de preensão/aber- tura de garra, o sistema de controle 1800 pode verificar se a primeira embreagem 6110 está adequadamente posicionada em sua posição engatada.
Nesses casos, além do exposto abaixo, o sistema de con- trole 1800 pode também verificar se a segunda embreagem 6210 está em sua posição desengatada através do segundo sensor 6280’ e se a terceira embreagem 6310 está em sua posição desengatada através do terceiro sensor 6380’. De modo correspondente, o sistema de con- trole 1800 pode verificar se a primeira embreagem 6110 está adequa- damente posicionada em sua posição desengatada caso o instrumento cirúrgico não esteja em seu estado de preensão/abertura de garra.
Quando a primeira embreagem 6110 não está em sua posição ade- quada, o sistema de controle 1800 pode atuar o primeiro atuador ele- tromagnético 6140 em uma tentativa de posicionar adequadamente a primeira embreagem 6110. De modo semelhante, o sistema de con- trole 1800 pode acionar os atuadores eletromagnéticos 6240 e/ou 6340 para posicionar adequadamente as embreagens 6210 e/ou 6310, se necessário.
[0256] O segundo sensor 6280’ está em comunicação de sinal com o sistema de controle 1800 como parte de um segundo circuito de detec- ção. O segundo circuito de detecção compreende fios de sinal que se estendem através da passagem longitudinal 2535’; entretanto, o segundo circuito de detecção pode compreender um transmissor e um receptor de sinal sem fio para colocar o segundo sensor 6280’ em comunicação de sinal com o sistema de controle 1800. O segundo sensor 6280’ é posici- onado e disposto para detectar a posição da segunda embreagem 6210 do primeiro conjunto de embreagem 6200. Com base nos dados recebi- dos do segundo sensor 6280’, o sistema de controle 1800 pode determi- nar se a segunda embreagem 6210 está em sua posição engatada, em sua posição desengatada ou em algum lugar entre as mesmas. Com es- sas informações, o sistema de controle 1800 pode avaliar se a segunda embreagem 6210 está ou não na posição correta, tendo em vista o es- tado operacional do instrumento cirúrgico. Por exemplo, se o instrumento cirúrgico estiver em seu estado operacional de rotação do atuador de ex- tremidade, o sistema de controle 1800 pode verificar se a segunda em- breagem 6210 está adequadamente posicionada em sua posição enga- tada. Nesses casos, o sistema de controle 1800 pode também verificar se a primeira embreagem 6110 está em sua posição desengatada atra- vés do primeiro sensor 6180’ e, além do exposto acima, o sistema de controle 1800 pode também verificar se a terceira embreagem 6310 está em sua posição desengatada através do terceiro sensor 6380’. De modo correspondente, o sistema de controle 1800 pode verificar se a segunda embreagem 6110 está adequadamente posicionada em sua posição de-
sengatada caso o instrumento cirúrgico não esteja em seu estado de ro- tação do atuador de extremidade. Quando a segunda embreagem 6210 não está em sua posição adequada, o sistema de controle 1800 pode atuar o segundo atuador eletromagnético 6240 em uma tentativa de po- sicionar adequadamente a segunda embreagem 6210. De modo seme- lhante, o sistema de controle 1800 pode acionar os atuadores eletromag- néticos 6140 e/ou 6340 para posicionar adequadamente as embreagens 6110 e/ou 6310, se necessário.
[0257] O terceiro sensor 6380’ está em comunicação de sinal com o sistema de controle 1800 como parte de um terceiro circuito de de- tecção. O terceiro circuito de detecção compreende fios de sinal que se estendem através da passagem longitudinal 2535’; entretanto, o ter- ceiro circuito de detecção pode compreender um transmissor e um re- ceptor de sinal sem fio para colocar o terceiro sensor 6380’ em comu- nicação de sinal com o sistema de controle 1800. O terceiro sensor 6380’ é posicionado e disposto para detectar a posição da terceira em- breagem 6310 do terceiro conjunto de embreagem 6300. Com base nos dados recebidos do terceiro sensor 6380’, o sistema de controle 1800 pode determinar se a terceira embreagem 6310 está em sua po- sição engatada, em sua posição desengatada ou em algum ponto entre as mesmas. Com essas informações, o sistema de controle 1800 pode avaliar se a terceira embreagem 6310 está ou não na posição correta, tendo em vista o estado operacional do instrumento cirúrgico. Por exemplo, se o instrumento cirúrgico estiver em seu estado operacional de articulação de atuador de extremidade, o sistema de controle 1800 pode verificar se a terceira embreagem 6310 está adequadamente po- sicionada em sua posição engatada. Nesses casos, o sistema de con- trole 1800 pode também verificar se a primeira embreagem 6110 está em sua posição desengatada através do primeiro sensor 6180’ e se a segunda embreagem 6210 está em sua posição desengatada através do segundo sensor 6280’. De modo correspondente, o sistema de con- trole 1800 pode verificar se a terceira embreagem 6310 está adequa- damente posicionada em sua posição desengatada se o instrumento cirúrgico não estiver em seu estado de articulação do atuador de ex- tremidade. Quando a terceira embreagem 6310 não está em sua posi- ção adequada, o sistema de controle 1800 pode atuar o terceiro atua- dor eletromagnético 6340 em uma tentativa de posicionar adequada- mente a segunda embreagem 6310. De modo semelhante, o sistema de controle 1800 pode acionar os atuadores eletromagnéticos 6140 e/ou 6240 para posicionar adequadamente as embreagens 6110 e/ou 6210, se necessário.
[0258] Além do exposto acima, os sensores de posição de embrea- gem, ou seja, o primeiro sensor 6180’, o segundo sensor 6280’ e o terceiro sensor 6380’ podem compreender qualquer tipo adequado de sensor. Em vários casos, o primeiro sensor 6180’, o segundo sensor 6280’ e o terceiro sensor 6380’ compreendem, cada um, um sensor de proximidade. Nessa disposição, os sensores 6180’, 6280’ e 6380’ são configurados para de- tectar se as embreagens 6110, 6210, e 6310, respectivamente, estão ou não em suas posições engatadas. Em vários casos, o primeiro sensor 6180’, o segundo sensor 6280’ e o terceiro sensor 6380’ compreendem, cada um, um sensor de efeito Hall, por exemplo. Em tal disposição, os sensores 6180’, 6280’ e 6380’ podem não apenas detectar se as embrea- gens 6110, 6210, e 6310, respectivamente, estão ou não em suas posi- ções engatadas, mas os sensores 6180’, 6280’ e 6380’ podem também detectar quão próximas as garras 6110, 6210 e 6310 estão em relação às suas posições engatada ou desengatada.
[0259] A Figura 38 mostra um conjunto de eixo de acionamento 2000’ e um atuador de extremidade 7000’, de acordo com ao menos uma mo- dalidade alternativa. O atuador de extremidade 7000” é similar ao atuador de extremidade 7000 em muitos aspectos, cuja maioria não será aqui discutida por uma questão de concisão. Similar ao atuador de extremi- dade 7000, o conjunto de eixo de acionamento 7000” compreende um conjunto de garra 7100 e um acionamento de conjunto de garra configu- rado para mover o conjunto de garra 7100 entre suas configurações aberta e fechada. O acionamento do conjunto de garra compreende liga- ções de acionamento 7140, uma porca de acionamento 7150” e um pa- rafuso acionador 6130”. A porca de acionamento 7150” compreende um sensor 7190” posicionado na mesma que é configurado para detectar a posição de um elemento magnético 6190” posicionado no parafuso acio- nador 6130”. O elemento magnético 6190” é posicionado em uma aber- tura alongada 6134” definida no parafuso acionador 6130” e pode com- preender um magneto permanente e/ou pode ser compreendido de ferro, níquel e/ou qualquer metal adequado, por exemplo. Em vários casos, o sensor 7190” compreende um sensor de proximidade, por exemplo, que está em comunicação de sinal com o sistema de controle 1800. Em cer- tos casos, o sensor 7190” compreende um sensor de efeito Hall, por exemplo, em comunicação de sinal com o sistema de controle 1800. Em certos casos, o sensor 7190” compreende um sensor óptico, por exem- plo, e o elemento detectável 6190” compreende um elemento optica- mente detectável, como um elemento reflexivo, por exemplo. Em qual- quer caso, o sensor 7190” é configurado para se comunicar sem fio com o sistema de controle 1800 através de um transmissor e receptor de sinal sem fio e/ou através de uma conexão com fio que se estende através da passagem da estrutura de eixo de acionamento 2532’, por exemplo.
[0260] O sensor 7190”, além do exposto acima, é configurado para detectar quando o elemento magnético 6190” está em posição adja- cente ao sensor 7190” de modo que o sistema de controle 1800 pode usar esses dados para determinar que o conjunto de garra 7100 atingiu o fim do seu curso de preensão. Nesse ponto, o sistema de controle 1800 pode parar o conjunto do motor 1600. O sensor 7190” e o sistema de controle 1800 também são configurados para determinar a distância entre o local em que o parafuso acionador 6130” está atualmente posi- cionado e o local em que o parafuso acionador 6130” precisa ser posi- cionado no final de seu curso de fechamento para calcular a quantidade de curso de fechamento do parafuso acionador 6130” que ainda é ne- cessária para fechar o conjunto de garra 7100. Além disso, essas infor- mações podem ser usadas pelo sistema de controle 1800 para avaliar a configuração atual do conjunto de garra 7100, ou seja, se o conjunto de garra 7100 está em sua configuração aberta, em sua configuração fechada, ou em uma configuração parcialmente fechada. O sistema de sensor poderia ser usado para determinar quando o conjunto de garra 7100 tiver atingido a sua posição completamente aberta e parar o con- junto de motor 1600 naquele ponto. Em vários casos, o sistema de con- trole 1800 poderia usar esse sistema sensor para confirmar que o pri- meiro conjunto de embreagem 6100 está em seu estado atuado por meio da confirmação de que o conjunto de garra 7100 está se movendo enquanto o conjunto de motor 1600 está girando. De modo similar, o sistema de controle 1800 poderia usar esse sistema sensor para confir- mar que o primeiro conjunto de embreagem 6100 está em seu estado não atuado por meio da confirmação de que o conjunto de garra 7100 está se movendo enquanto o conjunto de motor 1600 está girando.
[0261] A Figura 39 mostra um conjunto de eixo de acionamento 2000’” e um atuador de extremidade 7000’”, de acordo com ao menos uma modalidade alternativa. O conjunto de eixo de acionamento 2000’’’ é similar aos conjuntos de eixo de acionamento 2000 e 2000’ em muitos aspectos, cuja maioria não é discutida aqui por uma questão de concisão. O atuador de extremidade 7000’’’ é similar aos atuadores de extremidade 7000 e 7000” em muitos aspectos, cuja maioria não será aqui discutida por uma questão de concisão. Similar ao atuador de extremidade 7000, o atuador de extremidade 7000’” compreende um conjunto de garra 7100 e um acionamento de conjunto de garra configurado para mover o conjunto de garra 7100 entre suas configu- rações aberta e fechada e, além disso, um acionamento de rotação de atuador de extremidade que gira o atuador de extremidade 7000”’ em relação à porção de fixação distal 2400 do conjunto de eixo de aciona- mento 2000’. O acionamento de rotação do atuador de extremidade compreende um gabinete externo 6230’” que é girado em relação a uma estrutura do eixo de acionamento 2530’” do atuador de extremi- dade 7000’” pelo segundo conjunto de embreagem 6200. A estrutura do eixo de acionamento 2530’” compreende um sensor 6290’” nela po- sicionado que é configurado para detectar a posição de um elemento magnético 6190’” posicionado no e/ou sobre o gabinete externo 6230’’’. O elemento magnético 6190’” pode compreender um magneto perma- nente e/ou pode ser compreendido de ferro, níquel e/ou qualquer metal adequado, por exemplo.
Em vários casos, o sensor 6290’’’ compre- ende um sensor de proximidade, por exemplo, em comunicação de si- nal com o sistema de controle 1800. Em certos casos, o sensor 6290’’’ compreende um sensor de efeito Hall, por exemplo, em comunicação de sinal com o sistema de controle 1800. Em qualquer caso, o sensor 6290’’’ é configurado para se comunicar sem fio com o sistema de con- trole 1800 através de um transmissor e receptor de sinal sem fio e/ou através de uma conexão com fio que se estende através da passagem da estrutura de eixo de acionamento 2532’, por exemplo.
Em vários casos, o sistema de controle 1800 pode usar o sensor 6290’’’ para con- firmar se o elemento magnético 6190’’’ está girando e, dessa forma, confirmar que o segundo conjunto de embreagem 6200 está em seu estado atuado.
De modo similar, o sistema de controle 1800 pode usar o sensor 6290’’’ para confirmar se o elemento magnético 6190’’’ não está girando e, dessa forma, confirmar que o segundo conjunto de em- breagem 6200 está em seu estado não atuado.
O sistema de controle
1800 também pode usar o sensor 6290’” para confirmar que o segundo conjunto de embreagem 6200 está em seu estado não atuado por meio da confirmação de que a segunda embreagem 6210 está em posição adjacente em relação ao sensor 6290’”.
[0262] A Figura 40 mostra um conjunto de eixo de acionamento 2000’’’’, de acordo com ao menos uma modalidade. O conjunto de eixo de acionamento 2000’’’’ é similar aos conjuntos de eixo de aciona- mento 2000, 2000’ e 2000’” em muitos aspectos, cuja maioria não será aqui repetida por uma questão de concisão. Similar ao conjunto de eixo de acionamento 2000, o conjunto de eixo de acionamento 2000’’’’ com- preende, entre outras coisas, um eixo de acionamento alongado 2200, uma junta de articulação 2300 e uma porção de fixação distal 2400 configurada para receber um atuador de extremidade, como o atuador de extremidade 7000’, por exemplo. De modo similar ao conjunto de eixo de acionamento 2000, o conjunto de eixo de acionamento 2000’’’’ compreende um acionamento de articulação, isto é, um acionamento de articulação 6330’’’’ configurado para girar a porção de fixação distal 2400 e o atuador de extremidade 7000’ na junta de articulação 2300. De modo similar ao exposto acima, uma estrutura de eixo de aciona- mento 2530’’’ compreende um sensor nela posicionado para detectar a posição, e/ou a rotação, de um elemento magnético 6390’’’’ posicio- nado no e/ou sobre o acionamento de articulação 6330’’’’. O elemento magnético 6390’’’’ pode compreender um magneto permanente e/ou pode ser compreendido de ferro, níquel e/ou qualquer metal adequado, por exemplo. Em vários casos, o sensor compreende um sensor de proximidade, por exemplo, em comunicação de sinal com o sistema de controle 1800. Em certos casos, o sensor compreende um sensor de efeito Hall, por exemplo, em comunicação de sinal com o sistema de controle 1800. Em qualquer caso, o sensor é configurado para se co-
municar sem fio com o sistema de controle 1800 através de um trans- missor e receptor de sinal sem fio e/ou através de uma conexão com fio que se estende através da passagem da estrutura de eixo de 2532’, por exemplo. Em vários casos, o sistema de controle 1800 pode usar o sensor para confirmar se o elemento magnético 6390’’’’ está girando e, dessa forma, confirmar que o terceiro conjunto de embreagem 6300 está em seu estado atuado. De modo similar, o sistema de controle 1800 pode usar o sensor para confirmar se o elemento magnético 6390’’’’ não está girando e, dessa forma, confirmar que o terceiro con- junto de embreagem 6300 está em seu estado não atuado. Em certos casos, o sistema de controle 1800 também pode usar o sensor para confirmar que o terceiro conjunto de embreagem 6300 está em seu estado não atuado por meio da confirmação de que a terceira embre- agem 6310 está em posição adjacente em relação ao sensor.
[0263] Com referência mais uma vez à Figura 40, o conjunto de eixo de acionamento 2000’’’’ compreende uma trava do atuador de extremi- dade 6400’ configurada para travar de modo liberável o atuador de extre- midade 7000’, por exemplo, ao conjunto de eixo de acionamento 2000’’’’. A trava do atuador de extremidade 6400’ é similar à trava do atuador de extremidade 6400 em muitos aspectos, cuja maioria não será aqui discu- tida por uma questão de concisão. De modo notável, porém, uma extremi- dade proximal 6420’ da trava 6400’ compreende um dente 6422’ configu- rado para engatar a fenda anular 6312 da terceira embreagem 6310 e manter de modo liberável a terceira embreagem 6310 em sua posição de- sengatada. Dito isto, a atuação do terceiro conjunto eletromagnético 6340 pode desengatar a terceira embreagem 6310 da trava do atuador de ex- tremidade 6400’. Além disso, nesses casos, o movimento proximal da ter- ceira embreagem 6310 para sua posição engatada gira a trava do atuador de extremidade 6400’ para uma posição travada e em engate com os en-
talhes de trava 7410 para travar o atuador de extremidade 7000’ ao con- junto de eixo de acionamento 2000’’’’. De modo correspondente, o movi- mento distal da terceira embreagem 6310 para sua posição desengatada destrava o atuador de extremidade 7000’ e possibilita que o atuador de extremidade 7000’ seja desmontado do conjunto de eixo de acionamento 2000’’’’.
[0264] Além do exposto acima, um sistema de instrumento que inclui uma empunhadura e um conjunto de eixo de acionamento fixado ao mesmo pode ser configurado para executar uma verificação diagnóstica para avaliar o estado dos conjuntos de embreagem 6100, 6200 e 6300. Em ao menos um caso, o sistema de controle 1800 atua sequencialmente os atuadores eletromagnéticos 6140, 6240 e/ou 6340 - em qualquer ordem adequada - para verificar as posições das embreagens 6110, 6210, e/ou 6310, respectivamente, e/ou para verificar se as embreagens são respon- sivas aos atuadores eletromagnéticos e, dessa forma, não sejam bloque- adas. O sistema de controle 1800 pode usar sensores, incluindo qualquer um dos sensores aqui revelados, para verificar o movimento das embrea- gens 6110, 6120, e 6130 em resposta aos campos eletromagnéticos cria- dos pelos atuadores eletromagnéticos 6140, 6240, e/ou 6340. Além disso, a verificação diagnóstica também pode incluir a verificação dos movimen- tos dos sistemas de acionamento. Em ao menos um caso, o sistema de controle 1800 atua sequencialmente os atuadores eletromagnéticos 6140, 6240 e/ou 6340 - em qualquer ordem adequada - para verificar se o acio- namento da garra abre e/ou fecha o conjunto de garra 7100, o aciona- mento de rotação gira o atuador de extremidade 7000, e/ou o acionamento de articulação articula o atuador de extremidade 7000, por exemplo. O sis- tema de controle 1800 pode usar sensores para verificar os movimentos do conjunto de garra 7100 e do atuador de extremidade 7000.
[0265] O sistema de controle 1800 pode executar o teste diagnós- tico em qualquer momento adequado, como quando um conjunto de eixo de acionamento é fixado à empunhadura e/ou quando a empu- nhadura é ativada, por exemplo.
Se o sistema de controle 1800 deter- minar que o sistema de instrumento passou no teste diagnóstico, o sis- tema de controle 1800 pode possibilitar a operação normal do sistema de instrumento.
Em ao menos um caso, a empunhadura pode compre- ender um indicador, como um LED verde, por exemplo, que indique que a empunhadura passou no teste diagnóstico.
Se o sistema de con- trole 1800 determinar que o sistema de instrumento foi reprovado no teste diagnóstico, o sistema de controle 1800 pode impedir e/ou modi- ficar a operação do sistema de instrumento.
Em ao menos um caso, o sistema de controle 1800 pode limitar a funcionalidade do sistema de instrumento apenas às funções necessárias para remover o sistema de instrumento do paciente, por exemplo endireitando o atuador de ex- tremidade 7000 e/ou abrindo e fechando o conjunto de garra 7100. Em ao menos um aspecto, o sistema de controle 1800 entra em um modo de operação lenta.
O modo de operação lenta do sistema de controle 1800 pode reduzir uma velocidade de rotação atual do motor 1610 em qualquer porcentagem selecionada dentre uma faixa de cerca de 75% a cerca de 25%, por exemplo.
Em um exemplo, o modo de operação lenta reduz uma velocidade de rotação atual do motor 1610 em 50%. Em um exemplo, o modo de operação lenta reduz a velocidade de ro- tação atual do motor 1610 em 75%. O modo de operação lenta pode fazer com que um torque atual do motor 1610 seja reduzido em qual- quer porcentagem selecionada de uma faixa de cerca de 75% a cerca de 25%, por exemplo.
Em um exemplo, o modo de operação lenta re- duz um torque atual do motor 1610 em 50%. A empunhadura pode compreender um indicador, como um LED Vermelho, por exemplo, que indica que o sistema de instrumento foi reprovado na verificação diag- nóstica e/ou que o sistema de instrumento entrou em um modo de ope- ração lenta.
Dito isto, qualquer retroinformação adequada pode ser usada para avisar o médico de que o sistema de instrumento não está funcionando adequadamente como, por exemplo, através de um aviso sonoro e/ou tátil ou vibratório, por exemplo.
[0266] As Figuras 41 a 43 mostram um sistema de embreagem 6000’ de acordo com ao menos uma modalidade alternativa. O sistema de embreagem 6000’ é similar ao sistema de embreagem 6000 em muitos aspectos, cuja maioria não será aqui repetida questão de con- cisão. Similar ao sistema de embreagem 6000, o sistema de embrea- gem 6000’ compreende um conjunto de embreagem 6100’ que é atuá- vel para acoplar seletivamente uma entrada de acionamento giratório 6030’ com uma saída de acionamento giratório 6130’. O conjunto de embreagem 6100’ compreende placas de embreagem 6110’ e anéis de acionamento 6120’. As placas de embreagem 6110’ são compreen- didas de um material magnético, como ferro e/ou níquel, por exemplo, e pode compreender um magneto permanente. Conforme descrito em mais detalhes abaixo, as placas de embreagem 6110’ são móveis entre as posições não atuadas (Figura 42) e as posições atuadas (Figura 43) dentro da saída de acionamento 6130’. As placas de embreagem 6110’ são posicionadas de maneira deslizante em aberturas definidas na sa- ída de acionamento 6130’ de modo que as placas de embreagem 6110’ girem a saída de acionamento 6130’ independentemente se as placas de embreagem 6110’ estão em suas posições não atuadas ou atuadas.
[0267] Quando as placas de embreagem 6110’ estão em suas po- sições não atuadas, conforme ilustrado na Figura 42, a rotação da en- trada de acionamento 6030’ não é transferida para a saída de aciona- mento 6130’. Mais especificamente, quando a entrada de acionamento 6030’ é girada, em tais casos, a entrada de acionamento 6030’ desliza através e gira em relação aos anéis de acionamento 6120’ e, como re- sultado, os anéis de acionamento 6120’ não acionam as placas de em- breagem 6110’ e a saída de acionamento 6130’. Quando as placas de embreagem 6110’ estão em suas posições atuadas, conforme ilustrado na Figura 43, as placas de embreagem 6110’ comprimem resiliente- mente os anéis de acionamento 6120’ contra a entrada de acionamento 6030’. Os anéis de acionamento 6120’ são compreendidos de qualquer material compressível adequado, como borracha, por exemplo.
Em qualquer caso, nessas circunstâncias, a rotação da entrada de aciona- mento 6030’ é transferida para a saída de acionamento 6130’ através dos anéis de acionamento 6120’ e das placas de embreagem 6110’. O sistema de embreagem 6000’ compreende um atuador de embreagem 6140’ configurado para mover as placas de embreagem 6110’ para suas posições atuadas.
O atuador de embreagem 6140’ é compreendido de um material magnético, como ferro e/ou níquel, por exemplo, e pode compreender um magneto permanente.
O atuador de embreagem 6140’ é posicionado de maneira deslizante em uma estrutura de eixo de acio- namento longitudinal 6050’ que se estende através da entrada de acio- namento 6030’ e pode ser movido entre uma posição não atuada (Figura 42) e uma posição atuada (Figura 43) por um eixo de acionamento de embreagem 6060’. Em ao menos um caso, o eixo de acionamento de embreagem 6060’ compreende um cabo de polímero, por exemplo.
Quando o atuador de embreagem 6140’ está em sua posição atuada, conforme ilustrado na Figura 43, o atuador de embreagem 6140’ puxa as placas de embreagem 6110’ para dentro para comprimir os anéis de acionamento 6120’, conforme discutido acima.
Quando o atuador de embreagem 6140’ é movido para sua posição não atuada, conforme ilustrado na Figura 42, os anéis de acionamento 6120’ resilientemente se expandem e empurram as placas de embreagem 6110’ na direção oposta à entrada de acionamento 6030’. Em várias modalidades alter- nativas, o atuador de embreagem 6140’ pode compreender um eletro- magneto.
Em tal disposição, o atuador de embreagem 6140’ pode ser atuado por um circuito elétrico que se estende através de uma abertura longitudinal definida no eixo de acionamento de embreagem 6060’, por exemplo. Em vários casos, o sistema de embreagem 6000’ compreende adicionalmente fios elétricos 6040’, por exemplo, que se estendem atra- vés da abertura longitudinal.
[0268] A Figura 44 mostra um atuador de extremidade 7000a que in- clui um conjunto de garra 7100a, um acionamento do conjunto de garra, e um sistema de embreagem 6000a, de acordo com ao menos uma moda- lidade alternativa. O conjunto de garra 7100a compreende uma primeira garra 7110a e uma segunda garra 7120a que são seletivamente giratórias ao redor de um pivô 7130a. O acionamento do conjunto de garra compre- ende uma haste atuadora transladável 7160a e ligações de acionamento 7140a que são acopladas de modo articulado à haste atuadora 7160a por um pivô 7150a. As ligações de acionamento 7140a são também acopladas de modo articulado às garras 7110a e 7120a de modo que as garras 7110a e 7120a são giradas fechadas quando a haste atuadora 7160a é puxada proximalmente e girada aberta quando a haste atuadora 7160a é empur- rada distalmente. O sistema de embreagem 6000a é similar aos sistemas de embreagem 6000 e 6000’ em muitos aspectos, cuja maioria não será aqui repetida por uma questão de concisão. O sistema de embreagem 6000a compreende um primeiro conjunto de embreagem 6100a e um se- gundo conjunto de embreagem 6200a que são configurados para transmi- tir seletivamente a rotação de uma entrada de acionamento 6030a para girar o conjunto de garra 7100a em torno de um eixo geométrico longitudi- nal e articular o conjunto de garra 7100a em torno de uma junta de articu- lação 7300a, respectivamente, conforme descrito em mais detalhes abaixo.
[0269] O primeiro conjunto de embreagem 6100a compreende pla- cas de embreagem 6110a e anéis de acionamento 6120a e funciona de maneira similar às placas de embreagem 6110’ e aos anéis de aciona- mento 6120’ discutidos acima. Quando as placas de embreagem 6110a são atuadas por um atuador eletromagnético 6140a, a rotação da en- trada de acionamento 6030a é transferida para um gabinete do eixo de acionamento externo 7200a. Mais especificamente, o gabinete do eixo de acionamento externo 7200a compreende um gabinete externo proxi- mal 7210a e um gabinete externo distal 7220a que é giratoriamente apoiado pelo gabinete externo proximal 7210a e girado em relação ao gabinete externo proximal 7210a pela entrada de acionamento 6030a quando as placas de embreagem 6110a estão em sua posição atuada. A rotação do gabinete externo distal 7220a gira o conjunto de garra 7100a em torno do eixo geométrico longitudinal devido ao fato de que o pivô 7130a do conjunto de garra 7100a está montado no gabinete ex- terno distal 7220a. Como resultado, o gabinete de eixo de acionamento externo 7200a gira o conjunto de garra 7100a em uma primeira direção quando o gabinete de eixo de acionamento externo 7200a é girado em uma primeira direção pela entrada de acionamento 6030a. De modo si- milar, o gabinete de eixo de acionamento externo 7200a gira o conjunto de garra 7100a em uma segunda direção quando o gabinete de eixo de acionamento externo 7200a é girado em uma segunda direção pela en- trada de acionamento 6030a. Quando o atuador eletromagnético 6140a é desenergizado, os anéis de acionamento 6120a se expandem e as placas de embreagem 6110a são movidas para suas posições não atu- adas, desacoplando assim o acionamento de rotação do atuador de ex- tremidade da entrada de acionamento 6030a.
[0270] O segundo conjunto de embreagem 6200a compreende pla- cas de embreagem 6210a e anéis de acionamento 6220a e funciona de maneira similar às placas de embreagem 6110’ e aos anéis de aciona- mento 6120’ discutidos acima. Quando as placas de embreagem 6210a são atuadas por um atuador eletromagnético 6240a, a rotação da entrada de acionamento 6030a é transferida para acionamento de articulação 6230a. O acionamento de articulação 6230a é giratoriamente apoiado dentro de um gabinete de eixo de acionamento externo 7410a de uma porção de fixação de atuador de extremidade 7400a e é giratoriamente apoiado por uma estrutura de eixo de acionamento 6050a que se estende através do gabinete de eixo de acionamento externo 7410a. O aciona- mento de articulação 6230a compreende uma face de engrenagem defi- nida no mesmo que é operacionalmente intercalada com uma face de engrenagem estacionária 7230a definida no gabinete externo proximal 7210a do gabinete de eixo de acionamento externo 7200a. Como resul- tado, o acionamento de articulação 6230a articula o gabinete de eixo de acionamento externo 7200a e o conjunto de garra 7100a em uma pri- meira direção quando o acionamento de articulação 6230a é girado em uma primeira direção pela entrada de acionamento 6030a. De modo si- milar, o acionamento de articulação 6230a articula o gabinete de eixo de acionamento externo 7200a e o conjunto de garra 7100a em uma se- gunda direção quando o acionamento de articulação 6230a é girado em uma segunda direção pela entrada de acionamento 6030a. Quando o atuador eletromagnético 6240a é desenergizado, os anéis de aciona- mento 6220a se expandem e as placas de embreagem 6210a são movi- das para suas posições não atuadas, desacoplando assim o aciona- mento de articulação da entrada de acionamento 6030a.
[0271] Além do exposto acima, um conjunto de eixo de acionamento 4000 é ilustrado nas Figuras 45 a 49. O conjunto de eixo de acionamento 4000 é similar aos conjuntos de eixo de acionamento 2000, 2000’, 2000’’’ e 2000’’’’ em muitos aspectos, cuja maioria não será aqui repe- tida por uma questão de concisão. O conjunto de eixo de acionamento 4000 compreende uma porção proximal 4100, um eixo de acionamento alongado 4200, uma porção de fixação distal 2400 e uma junta de arti- culação 2300 que conecta de modo giratório a porção de fixação distal 2400 ao eixo de acionamento alongado 4200. A porção proximal 4100, similar à porção proximal 2100, é operacionalmente fixável ao módulo de acionamento 1100 da empunhadura 1000. A porção proximal 4100 compreende um gabinete 4110 que inclui uma interface de fixação 4130 configurada para montar o conjunto de eixo de acionamento 4000 à in- terface de fixação 1130 da empunhadura 1000. O conjunto de eixo de acionamento 4000 compreende adicionalmente uma estrutura 4500 que inclui um eixo de acionamento 4510 configurado para ser acoplado ao eixo de acionamento 1510 da estrutura de empunhadura 1500 quando o conjunto de eixo de acionamento 400 é fixado à empunhadura 1000. O conjunto de eixo de acionamento 4000 também compreende um sis- tema de acionamento 4700 que inclui um eixo de acionamento giratório 4710 configurado para ser operacionalmente acoplado ao eixo de acio- namento 1710 do sistema de acionamento da empunhadura 1700 quando o conjunto de eixo de acionamento 4000 é fixado à empunha- dura 1000. A porção de fixação distal 2400 é configurada para receber um atuador de extremidade, como o atuador de extremidade 8000, por exemplo. O atuador de extremidade 8000 é similar ao atuador de extre- midade 7000 em muitos aspectos, cuja maioria não será aqui discutida por uma questão de concisão. Dito isto, o atuador de extremidade 8000 compreende um conjunto de garra 8100 configurado para, entre outras coisas, segurar o tecido.
[0272] Conforme discutido acima, com referência principalmente às Figuras 47- a 49, a estrutura 4500 do conjunto de eixo de acionamento 4000 compreende um eixo de acionamento da estrutura 4510. O eixo de acionamento da estrutura 4510 compreende um entalhe, ou recorte, 4530 definido no mesmo. Conforme discutido em mais detalhes abaixo, o re- corte 4530 é configurado para fornecer uma folga para um sistema de atu- ação de fechamento de garra 4600. A estrutura 4500 compreende adicio- nalmente uma porção distal 4550 e uma ponte 4540 que conecta a porção distal 4550 ao eixo de acionamento da estrutura 4510. A estrutura 4500 compreende adicionalmente uma porção longitudinal 4560 que se estende através do eixo de acionamento alongado 4200 até a porção de fixação distal 2400. De modo similar ao exposto acima, o eixo de acionamento da estrutura 4510 compreende uma ou mais trilhas elétricas definidas no mesmo e/ou em seu interior. As trilhas elétricas se estendem através da porção longitudinal 4560, da porção distal 4550, da ponte 4540, e/ou de qualquer porção adequada do eixo de acionamento da estrutura 4510 até os contatos elétricos 2520. Com referência principalmente à Figura 48, a porção distal 4550 e a porção longitudinal 4560 compreendem uma aber- tura longitudinal definida na mesma que é configurada para receber uma haste 4660 do sistema de atuação de fechamento de garra 4600, conforme descrito em mais detalhes abaixo.
[0273] Conforme também discutido acima, com referência principal- mente às Figuras 48 e 49, o sistema de acionamento 4700 do conjunto de eixo de acionamento 4000 compreende um eixo de acionamento 4710. O eixo de acionamento 4710 é giratoriamente apoiado dentro do gabinete do eixo de acionamento proximal 4110 pelo eixo de acionamento da estrutura 4510 e é giratório em torno de um eixo geométrico longitudinal que se es- tende através do eixo de acionamento da estrutura. O sistema de aciona- mento 4700 compreende adicionalmente um eixo de acionamento de transferência 4750 e um eixo de acionamento de saída 4780. O eixo de acionamento de transferência 4750 também é giratoriamente apoiado no interior do gabinete do eixo de acionamento proximal 4110 e é giratório em torno de um eixo geométrico longitudinal que se estende paralelo a, ou ao menos substancialmente paralelo, ao eixo de acionamento da estrutura 4510 e ao eixo geométrico longitudinal definido através do mesmo. O eixo de acionamento de transferência 4750 compreende uma roda dentada proximal 4740 montada de modo fixo no mesmo de modo que a roda den- tada proximal 4740 gira com o eixo de acionamento de transferência 4750. A roda dentada proximal 4740 é operacionalmente intercalada com uma face de engrenagem anular 4730 definida ao redor da circunferência ex- terna do eixo de acionamento 4710, de modo que a rotação do eixo de acionamento 4710 é transferida para o eixo de acionamento de transferên- cia 4750. O eixo de acionamento de transferência 4750 compreende adi- cionalmente uma roda dentada distal 4760 montada de modo fixo no mesmo de modo que a roda dentada distal 4760 gira com o eixo de acio- namento de transferência 4750. A roda dentada distal 4760 é operacional- mente intercalada com uma de engrenagem anular 4770 definida ao redor da circunferência externa do eixo de acionamento de saída 4780, de modo que a rotação do eixo de acionamento de transferência 4750 é transferida para o eixo de acionamento de saída 4780. Similar ao exposto acima, o eixo de acionamento de saída 4780 é giratoriamente apoiado no interior do gabinete do eixo de acionamento proximal 4110 pela porção distal 4550 da estrutura de eixo de acionamento 4500 de modo que o eixo de aciona- mento de saída 4780 gira ao redor do eixo geométrico do eixo de aciona- mento longitudinal. Notavelmente, o eixo de acionamento de saída 4780 não está diretamente acoplado ao eixo de acionamento de entrada 4710; em vez disso, o eixo de acionamento de saída 4780 está operacional- mente acoplado ao eixo de acionamento de entrada 4710 pelo eixo de acionamento de transferência 4750. Tal disposição abre espaço para o sistema de atuação de fechamento de garra manualmente atuado 4600 discutido abaixo.
[0274] Além do exposto acima, com referência principalmente às Fi- guras 47 e 48, o sistema de atuação de fechamento de garra 4600 com- preende uma atuação, ou tesouras, gatilho 4610 acoplados de modo giratório ao gabinete do eixo de acionamento proximal 4110 em torno de um pivô 4620. O gatilho de atuação 4610 compreende uma porção alongada 4612, uma extremidade proximal 4614, e uma abertura de anel de garra 4616 definida na extremidade proximal 4614 que é confi-
gurada para ser empunhada pelo médico. O conjunto de eixo de acio- namento 4000 compreende adicionalmente uma garra estacionária 4160 que se estende a partir do gabinete proximal 4110. A garra estaci- onária 4160 compreende uma porção alongada 4162, uma extremidade proximal 4164, e uma abertura de anel de garra 4166 definida na extre- midade proximal 4164 que é configurada para ser empunhada pelo mé- dico. Em uso, conforme descrito em mais detalhes abaixo, o gatilho de atuação 4610 é giratório entre uma posição não atuada e uma posição atuada (Figura 48), ou seja, em direção à garra estacionária 4160, para fechar o conjunto de garra 8100 do atuador de extremidade 8000.
[0275] Com referência principalmente à Figura 48, o sistema de atu- ação de fechamento de garra 4600 compreende adicionalmente uma li- gação de acionamento 4640 acoplada de modo giratório ao gabinete do eixo de acionamento proximal 4110 em torno de um pivô 4650 e, além disso, uma haste de atuação 4660 operacionalmente acoplada à ligação de acionamento 4640. A haste de atuação 4660 se estende através de uma abertura definida na porção de estrutura longitudinal 4560 e é trans- ladável ao longo do eixo geométrico longitudinal da estrutura de eixo de acionamento 4500. A haste de atuação 4660 compreende uma extremi- dade distal acoplada operacionalmente ao conjunto de garra 8100 e uma extremidade proximal 4665 posicionada em uma fenda de acionamento 4645 definida na ligação de acionamento 4640 de modo que a haste de atuação 4660 é transladada longitudinalmente quando a ligação de acio- namento 4640 é girada em torno do pivô 4650. Notavelmente, a extremi- dade proximal 4665 é giratoriamente apoiada dentro da fenda de aciona- mento 4645 de modo que a haste de atuação 4660 possa girar com o atuador de extremidade 8000.
[0276] Além do exposto acima, o gatilho de atuação 4610 compre- ende adicionalmente um braço de acionamento 4615 configurado para engatar e girar a ligação de acionamento 4640 proximalmente, e trans- ladar a haste de atuação 4660 proximalmente, quando o gatilho de atu- ação 4610 for atuado, ou seja, movido para mais perto do gabinete de eixo de acionamento proximal 4110. Nesses casos, a rotação proximal da ligação de acionamento 4640 comprime resilientemente um mem- bro de propensão, como uma mola em espiral 4670, por exemplo, po- sicionada entre a ligação de acionamento 4640 e o eixo de aciona- mento da estrutura 4510. Quando o gatilho de atuação 4610 é liberado, a mola em espiral comprimida 4670 volta a se expandir e empurra a ligação de acionamento 4640 e a haste de atuação 4660 distalmente para abrir o conjunto de garra 8100 do atuador de extremidade 8000. Além disso, a rotação distal da ligação de acionamento 4640 aciona, e gira automaticamente, o gatilho de atuação 4610 de volta para sua po- sição não atuada. Dito isto, o médico pode retornar manualmente o gatilho de atuação 4610 para sua posição não atuada. Nesses casos, o gatilho de atuação 4610 poderia ser aberto lentamente. Em qualquer caso, o conjunto de eixo de acionamento 4000 compreende adicional- mente uma trava configurada para manter de modo liberável o gatilho de atuação 4610 em sua posição acionada de modo que o médico pode usar sua mão para executar uma outra tarefa sem que ocorra a abertura não intencional do conjunto de garra 8100.
[0277] Em várias modalidades alternativas, além do exposto acima, a haste de atuação 4660 pode ser empurrada distalmente para fechar o con- junto de garra 8100. Em ao menos um desses casos, a haste de atuação 4660 é montada diretamente no gatilho de atuação 4610 de modo que, quando o gatilho de atuação 4610 é atuado, o gatilho de atuação 4610 aciona a haste de atuação 4660 distalmente. Similar ao exposto acima, o gatilho de atuação 4610 pode comprimir uma mola quando o gatilho de atuação 4610 é fechado de modo que, quando o gatilho de atuação 4610 é liberado, a haste de atuação 4660 é empurrada proximalmente.
[0278] Além do exposto acima, o conjunto de eixo de acionamento 4000 tem três funções - abertura/fechamento do conjunto de garra de um atuador de extremidade, rotação do atuador de extremidade em torno de um eixo geométrico longitudinal, e articulação do atuador de extremidade em torno de um eixo geométrico de articulação. As fun- ções de rotação e articulação do atuador de extremidade 4000 são ati- vadas pelo conjunto de motor 1600 e pelo sistema de controle 1800 do módulo de acionamento 1100 enquanto a função de atuação da garra é manualmente acionada pelo sistema de atuação de fechamento da garra 4600. O sistema de atuação de fechamento da garra 4600 pode- ria ser um sistema acionado por motor mas, em vez disso, o sistema de atuação de fechamento da garra 4600 foi mantido como um sistema acionado manualmente de modo que um médico pode ter uma sensa- ção melhor do tecido sendo grampeado no interior do atuador de ex- tremidade. Embora a motorização dos sistemas de rotação e atuação do atuador de extremidade forneça certas vantagens para controlar a posição do atuador de extremidade, a motorização do sistema de atu- ação de fechamento da garra 4600 pode levar o médico a perder uma sensação tátil da força aplicada ao tecido e pode não conseguir avaliar se a força é insuficiente ou excessiva. Dessa forma, o sistema de atu- ação de fechamento da garra 4600 é acionado manualmente mesmo que os sistemas de rotação e articulação do atuador de extremidade sejam acionados por motor.
[0279] A Figura 50 é um diagrama lógico do sistema de controle 1800 do sistema cirúrgico mostrado na Figura 1, de acordo com ao menos uma modalidade. O sistema de controle 1800 compreende um circuito de controle. O circuito de controle inclui um microcontrolador 1840 que compreende um processador 1820 e uma memória 1830. Um ou mais sensores, como os sensores 1880, 1890, 6180’, 6280’, 6380’, 7190”, e/ou 6290’’’, por exemplo, fornecem retroinformação em tempo real para o processador 1820. O sistema de controle 1800 compreende adicionalmente um acionador de motor 1850 configurado para contro- lar o motor elétrico 1610 e um sistema de rastreamento 1860 configu- rado para determinar a posição de um ou mais componentes longitudi- nalmente móveis no instrumento cirúrgico, como as embreagens 6110, 6120, 6130 e/ou o e porca de acionamento longitudinalmente móvel 7150 do acionamento do conjunto de garra, por exemplo. O sistema de rastreamento 1860 também é configurado para determinar a posição de um ou mais componentes giratórios no instrumento cirúrgico, como o eixo de acionamento 2530, o eixo de acionamento externo 6230 e/ou o acionamento de articulação 6330, por exemplo. O sistema de rastre- amento 1860 fornece informações de posição para o processador 1820, que pode ser programado ou configurado para, entre outras coi- sas, determinar a posição das embreagens 6110, 6120, e 6130 e a porca de acionamento 7150 bem como a orientação das garras 7110 e 7120. O acionador de motor 1850 pode ser um A3941, disponível junto à Allegro Microsystems, Inc., por exemplo; entretanto, outros aci- onadores de motor podem ser prontamente substituídos para uso no sistema de rastreamento 1860. Uma descrição detalhada de um sis- tema de posicionamento absoluto 1100 é descrita na publicação do Pedido de Patente US n° 2017/0296213, intitulado SYSTEMS AND METHODS FOR CONTROLLING A SURGICAL STAPLING AND CU- TTING INSTRUMENT, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência.
[0280] O microcontrolador 1840 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, por exemplo. Em ao menos um aspecto, o microcontrolador 1840 é um nú- cleo processador Cortex-M4F LM4F230H5QR ARM, disponível junto à
Texas Instruments, por exemplo, que compreende uma memória inte- grada de memória flash de ciclo único de 256 KB, ou outra memória não volátil, até 40 MHz, um buffer de pré-busca para otimizar o desempenho acima de 40 MHz, uma memória de acesso aleatório serial de ciclo único de 32 KB (SRAM), uma memória somente de leitura interna (ROM) car- regada com o programa StellarisWare®, memória somente de leitura pro- gramável e apagável eletricamente (EEPROM) de 2 KB, um ou mais mó- dulos de modulação por largura de pulso (PWM) e/ou módulos de modu- lação em frequência (FM), um ou mais análogos de entradas de codifica- dor de quadratura (QEI), um ou mais conversores analógico-digitais (ADC) de 12 bits com 12 canais de entrada analógica, cujos detalhes es- tão disponíveis na folha de dados do produto.
[0281] Em vários casos, o microcontrolador 1840 compreende um controlador de segurança que compreende duas famílias baseadas em controlador, como TMS570 e RM4x conhecidas sob o nome comercial de Hercules ARM Cortex R4, também disponíveis junto à Texas Instruments. O controlador de segurança pode ser configurado especificamente para as aplicações críticas de segurança IEC 61508 e ISO 26262, dentre outras, para fornecer recursos avançados de segurança integrada enquanto for- nece desempenho, conectividade e opções de memória escalonáveis.
[0282] O microcontrolador 1840 é programado para executar várias funções, como controlar com precisão a velocidade e/ou a posição da porca de acionamento 7150 do conjunto de fechamento de garra, por exemplo. O microcontrolador 1840 é também programado para contro- lar com precisão a velocidade de rotação e a posição do atuador de extremidade 7000 e a velocidade e a posição de articulação do atuador de extremidade 7000. Em vários casos, o microcontrolador 1840 com- puta uma resposta no software do microcontrolador 1840. 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 retroinformação. A resposta observada é um valor favorá- vel e ajustado, que equilibra a natureza uniforme e contínua da resposta simulada com a resposta medida, o que pode detectar influências exter- nas no sistema.
[0283] O motor 1610 é controlado por um acionador de motor 1850. Em várias formas, o motor 1610 pode ser um motor de acionamento de corrente contínua com escovas, com uma velocidade de rotação máxima de aproximadamente 25.000 RPM, por exemplo. Em outras disposições, o motor pode incluir um motor sem escovas, um motor sem fio, um motor síncrono, um motor de passo ou qualquer outro motor elétrico adequado. O acionador de motor 1850 pode compreender um acionador de ponte H que compreende transístores de efeito de campo (FETs), por exemplo. O acionador de motor 1850 pode ser um A3941, disponível junto à Allegro Microsystems, Inc. O acionador A3941 1850 é um controlador de ponte completa para uso com transístores de efeito de campo de semicondutor de óxido metálico (MOSFETs - "metal oxide semiconductor field effect tran- sistors") de potência externa de canal N, especificamente projetado para cargas indutivas, como motores de corrente contínua com escovas. Em vários casos, o acionador 1850 compreende um regulador de bomba de carga exclusivo que fornece acionamento de porta completo (>10 V) para tensões de bateria até 7 V e possibilita que o A3941 opere com um acio- namento de porta reduzido, até 5,5 V. Um capacitor de comando de en- trada ("bootstrap") pode ser empregado para fornecer a tensão excedente 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 contínua (100% ciclo de trabalho). A ponte completa pode ser acionada nos modos de queda rápida ou lenta usando diodos ou retificação sincronizada. No modo de queda lenta, a recirculação da cor- rente pode se dar por meio de FET do lado de cima ou do lado de baixo. Os FET de potência são protegidos contra "shoot-through" por um tempo ocioso ajustável por resistor. Os diagnósticos integrados fornecem indica- ção de subtensão, sobretemperatura e falhas na ponte de potência, po- dendo ser configurados para proteger os MOSFETs de potência na maio- ria das condições de curto-circuito. Outros acionadores de motor podem ser prontamente substituídos.
[0284] O sistema de rastreamento 1860 compreende uma disposição de circuito de acionamento de motor controlado que compreende um ou mais sensores de posição, como os sensores 1880, 1890, 6180’, 6280’, 6380’, 7190’’ e/ou 6290’’’, por exemplo. Os sensores de posição para um sistema de posicionamento absoluto fornecem um sinal de posição exclu- sivo que corresponde ao local de um membro de deslocamento. Como usado aqui, o termo membro de deslocamento é usado genericamente para se referir a qualquer membro móvel do sistema cirúrgico. Em vários outros casos, o membro de deslocamento pode ser acoplado a qualquer sensor de posição 472 adequado para medir o deslocamento linear. Os sensores de deslocamento linear podem incluir sensores de deslocamento de contato ou sem contato. Os sensores de deslocamento linear podem compreender transformadores lineares diferenciais variáveis (LVDT), transdutores diferenciais de relutância variável (DVRT), um potenciômetro deslizante, um sistema de detecção magnética que compreende um mag- neto móvel e uma série de sensores de efeito Hall linearmente dispostos, um sistema de detecção magnética que compreende um magneto fixo e uma série de sensores de efeito Hall móveis, dispostos linearmente, um sistema de detecção óptica que compreende uma fonte de luz móvel e uma série de fotodiodos ou fotodetectores linearmente dispostos, ou um sistema de detecção óptica que compreende uma fonte de luz fixa e uma série de fotodiodos ou fotodetectores móveis linearmente dispostos, ou qualquer combinação dos mesmos.
[0285] Os sensores de posição 1880, 1890, 6180’, 6280’, 6380’, 7190”, e/ou 6290’’’, por exemplo, podem compreender qualquer número de elementos de detecção magnética, como, por exemplo, sensores mag- néticos classificados de acordo com sua medição do campo magnético total ou dos componentes vetoriais do campo magnético. As técnicas usa- das para produzir ambos os tipos de sensores magnéticos abrangem mui- tos aspectos da física e da eletrônica. As tecnologias usadas para a detec- ção de campo magnético incluem bobina exploradora, fluxômetro, optica- mente bombeado, precessão nuclear, SQUID, efeito Hall, magnetorresis- tência anisotrópica, magnetorresistência gigante, junções de túnel magné- tico, magnetoimpedância gigante, compósitos magnetostritivos/piezelétri- cos, magnetodiodo, magneto-transístor, fibra óptica, magneto-óptica e sensores magnéticos baseados em sistemas microeletromecânicos, den- tre outros.
[0286] Em vários casos, um ou mais sensores de posição do sistema de rastreamento 1860 compreendem um sistema de posicionamento ab- soluto magnético giratório. Tais sensores de posição podem ser imple- mentados como um sensor de posição giratório magnético de circuito único AS5055EQFT disponível junto à Austria Microsystems, AG e po- dem ser interfaceados com o controlador 1840 para fornecer um sistema de posicionamento absoluto. Em certos casos, um sensor de posição 472 é um componente de baixa tensão e baixa potência e inclui quatro ele- mentos de efeito Hall em uma área do sensor de posição que está situada adjacente a um magneto. Um conversor A-D e um controlador inteligente de gerenciamento de potência são também fornecidos no circuito inte- grado. Um processador CORDIC ("Coordinate Rotation Digital Computer" - computador digital de rotação de coordenadas), também conhecido como método de dígito por dígito e algoritmo de Volder, é fornecido para implementar um algoritmo simples e eficiente para calcular funções hi- perbólicas e trigonométricas que exigem apenas operações de adição, subtração, deslocamento de bits e consulta em tabela. A posição angular, os bits de alarme e as informações de campo magnético são transmitidos através de uma interface de comunicação serial padrão, como uma inter- face SPI para o controlador 1840. Os sensores de posição podem forne- cer 12 ou 14 bits de resolução, por exemplo. Os sensores de posição podem ser um circuito integrado AS5055 fornecido em uma pequena em- balagem QFN de 16 pinos cuja medida corresponde a 4 x 4 x 0,85 mm, por exemplo.
[0287] O sistema de rastreamento 1860 pode compreender e/ou ser programado para implementar um controlador de retroinformação, como um PID, uma retroinformação de estado, e controlador adaptável. Uma fonte de alimentação converte o sinal do controlador de retroinformação em uma entrada física para o sistema, nesse caso tensão. Outros exem- plos incluem uma modulação por largura de pulso (PWM) e/ou modula- ção em frequência (FM) da tensão, corrente e força. Outro(s) sensor(es) podem ser fornecidos para medir parâmetros físicos do sistema físico, além da posição. Em vários casos, o(s) outro(s) sensor(es) podem in- cluir disposições de sensor conforme aquelas descritas na Patente US n° 9.345.481 intitulada STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSOR SYSTEM, que está aqui incorporada por referência em sua totalidade; publicação de Pedido de Patente US n° 2014/0263552, inti- tulada STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSOR SYS- TEM, que está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade; e o Pedido de Patente US n° 15/628.175, intitulado TECHNIQUES FOR ADAPTIVE CONTROL OF MOTOR VELOCITY OF A SURGICAL STA- PLING AND CUTTING INSTRUMENT, que está aqui incorporado a tí- tulo de referência em sua totalidade. Em um sistema 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 frequência de amostra- gem finitas. O sistema de posicionamento absoluto pode compreender um circuito de comparação e combinação para combinar uma resposta computada com uma resposta medida com o uso de algoritmos como uma média ponderada e um circuito de controle teórico que direciona a resposta computada para a resposta medida. A resposta computada do sistema físico considera as propriedades, como massa, inércia, atrito viscoso, resistência à indutância, etc., para prever quais serão os esta- dos e saídas do sistema físico, sabendo-se a entrada.
[0288] O sistema de posicionamento absoluto fornece uma posi- ção absoluta do membro de deslocamento por meio da energização do instrumento sem retrair ou avançar o membro de deslocamento para uma posição de reinicialização (zero ou inicial), como pode ser neces- sário com codificadores giratórios convencionais que meramente con- tam o número de passos para a frente ou para trás que o motor 1610 percorreu para inferir a posição de um atuador de dispositivo, de uma barra de acionamento, de uma faca ou similares.
[0289] Um sensor 1880 que compreende um extensômetro ou um medidor de micro esforço, por exemplo, é configurado para medir um ou mais parâmetros do atuador de extremidade, como, por exemplo, A tensão experimentada pelas garras 7110 e 7120 durante uma operação de pre- ensão. O esforço medido é convertido em um sinal digital e fornecido ao processador 1820. Em adição a ou em vez do sensor 1880, um sensor 1890 que compreende um sensor de Carga, por exemplo, pode medir a Força de fechamento aplicada pelo sistema de atuação de fechamento 7110 e 7120 para as garras. Em vários casos, um sensor de corrente 1870 pode ser utilizado para medir a corrente drenada pelo motor 1610. A força necessária para prender o conjunto de garra 7100 pode corresponder à corrente drenada pelo motor 1610, por exemplo. A força medida é conver- tida em um sinal digital e fornecida ao processador 1820. Um sensor de campo magnético pode ser usado para medir a espessura do tecido cap- turado. A medição do sensor de campo magnético também pode ser con- vertida em um sinal digital e fornecida ao processador 1820.
[0290] As medições de compressão do tecido, da espessura do te- cido e/ou da força necessária para fechar o atuador de extremidade no tecido conforme medido pelos sensores podem ser usadas pelo contro- lador 1840 para caracterizar a posição e/ou velocidade do membro mó- vel que estiver sendo rastreado. Em ao menos um caso, uma memória 1830 pode armazenar uma técnica, uma equação e/ou uma tabela de consulta que podem ser utilizadas pelo microcontrolador 1840 na avali- ação. Em vários casos, o controlador 1840 pode fornecer ao usuário do instrumento cirúrgico uma opção quanto à maneira na qual o instru- mento cirúrgico deve ser operado. Para esta finalidade a tela 1440 pode mostrar uma variedade de condições de operação dos instrumentos e pode incluir funcionalidade de tela sensível ao toque para entrada de dados. Além disso, as informações mostradas na tela 1440 podem ser sobrepostas com imagens capturadas através dos módulos de imagea- mento de um ou mais endoscópios e/ou de um ou mais instrumentos cirúrgicos adicionais usados durante o procedimento cirúrgico.
[0291] Conforme discutido acima, o módulo de acionamento 1100 da empunhadura 1000 e/ou os conjuntos de eixo de acionamento 2000, 3000, 4000, e/ou 5000, por exemplo, fixáveis ao mesmo com- preendem sistemas de controle. Cada um dos sistemas de controle pode compreender uma placa de circuito que tem um ou mais proces- sadores e/ou dispositivos de memória. Entre outras coisas, os siste- mas de controle são configurados para armazenar dados de sensor, por exemplo. Eles também são configurados para armazenar dados que identificam o conjunto de eixo de acionamento para a empunha- dura 1000. Além disso, eles também são configurados para armazenar dados que incluem se o conjunto de eixo de acionamento foi ou não anteriormente usado e/ou quantas vezes o conjunto de eixo de aciona- mento foi usado. Essas informações podem ser obtidas pela empunha- dura 1000 para avaliar se o conjunto de eixo de acionamento é ou não adequado para uso e/ou foi usado menos do que um número predeter- minado de vezes, por exemplo.
[0292] Além do exposto acima, o primeiro conector de módulo 1120 do módulo de acionamento 1100 compreende uma porta lateral de ba- teria definida no lado do módulo de acionamento 1100. De modo similar, o segundo conector de módulo 1120’ compreende uma porta proximal de bateria definida na extremidade proximal do módulo de acionamento
1100. Dito isto, um módulo de acionamento pode compreender uma porta de bateria em qualquer local adequado. Em qualquer caso, o mó- dulo de alimentação 1200 é operacionalmente fixável ao módulo de aci- onamento 1100 na porta lateral de bateria 1120, conforme ilustrado nas Figuras 54 a 58, ou na porta proximal de bateria 1120’, conforme ilus- trado nas Figuras 67 e 68. Isso é possível porque o conector 1220 do módulo de alimentação 1200 é compatível com a porta lateral de bateria 1120 e com a porta proximal de bateria 1120’. Entre outras coisas, o conector 1220 compreende uma configuração substancialmente circu- lar, ou substancialmente cilíndrica, configuração que corresponde, ou ao menos corresponde substancialmente, às configurações substanci- almente circulares ou substancialmente cilíndricas das portas de bateria 1120 e 1120’. Em vários casos, o conector 1220 compreende um for- mato frustocônico, ou ao menos substancialmente frustocônico, que tem uma porção de fundo que é maior que a porção de topo e um lado em ângulo ou afunilado que se estende entre as mesmas. Dito isto, o co- nector 1220 do módulo de alimentação 1200 não compreende chaves, ou projeções, que se estendem a partir do mesmo que interferem com a montagem do módulo de alimentação 1200 às portas de bateria 1120 e 1120’.
[0293] Com referência principalmente às Figuras 55 e 56, o conec- tor 1220 compreende duas travas 1240 que se estendem a partir do mesmo. As travas 1240 são posicionadas em lados opostos do conec- tor 1220 de modo que compreendem anteparos opostos de trava que prendem, de modo liberável, o módulo de alimentação 1200 ao módulo de alimentação 1100. A porta lateral de bateria 1120 compreende aber- turas de trava 1125 definidas no gabinete 1100 que são configuradas para receber as travas 1240 do módulo de alimentação 1200 e, de modo similar, a porta proximal de bateria 1120’ compreende aberturas de trava 1125’ definidas no gabinete 1100 que também são configura- das para receber as travas 1240 do módulo de alimentação 1200. Em- bora as aberturas de trava 1125 na porta lateral de bateria 1120 e as aberturas de trava 1125’ na porta proximal de bateria 1120’ limitem as orientações nas quais o módulo de alimentação 1200 pode ser mon- tado em cada porta de bateria 1120 e 1120’, ou seja, duas orientações para cada porta de bateria, o módulo de alimentação é entretanto ope- racionalmente fixável a ambas as portas de bateria 1120 e 1120’.
[0294] Além do exposto acima, as travas 1240 do módulo de ali- mentação 1200 são configuradas para engatar o módulo de aciona- mento 1100 de uma maneira de encaixe por pressão. Em vários casos, as travas 1240 resilientemente se flexionam radialmente para fora quando o módulo de alimentação 1200 é montado no módulo de acio- namento 1100 e, então, resilientemente se movem, ou se encaixam por pressão, radialmente para dentro quando o módulo de alimentação 1200 está completamente assentado no interior de uma das portas 1120 e 1120’ para travar o módulo de alimentação 1200 no módulo de acionamento 1100. Em vários casos, as travas 1240 compreendem braços flexíveis que defletem radialmente para dentro e para fora con- forme descrito acima enquanto, em alguns casos, as travas 1240 com- preendem um ou mais elementos de propensão, como Molas, por exemplo, configurados para resilientemente empurrar as travas 1240 para suas posições internas ou travadas. Em várias modalidades, o módulo de alimentação 1200 pode compreender membros que são en- caixados por pressão nas aberturas definidas nas portas 1120 e 1120’ para reter o módulo de alimentação 1200 no módulo de acionamento
1100.
[0295] Além do exposto acima, os contatos elétricos do módulo de alimentação 1200 são definidos na porção superior, ou face, do conector
1220. Conforme discutido acima, os contatos elétricos do módulo de ali- mentação 1200 se engatam aos contatos elétricos correspondentes de- finidos nas portas 1120 e 1120’ quando o módulo de alimentação 1200 é fixado ao módulo de acionamento 1100 para colocar o módulo de ali- mentação 1200 em comunicação elétrica com o módulo de acionamento
1100. Em vários casos, os contatos elétricos do módulo de alimentação 1200 são comprimidos contra os contatos elétricos do módulo de acio- namento 1100 quando o módulo de alimentação 1200 é fixado ao mó- dulo de acionamento 1100. Em ao menos um desses casos, o módulo de alimentação entra em contato com e/ou os contatos do módulo de acionamento compreendem membros resilientes que são configurados para defletir elasticamente quando o módulo de alimentação 1200 é fi- xado ao módulo de acionamento 1100. Esses membros resilientes, jun- tamente com as travas 1240, podem assegurar que haja uma interface elétrica adequada entre o módulo de alimentação 1200 e o módulo de acionamento 1100. Em modalidades alternativas, o módulo de alimen- tação 1200 pode compreender contatos elétricos anulares que se es- tendem em torno do perímetro do mesmo que engatam os contatos elé- tricos nos lados das portas 1120 e 1120’. Tal disposição poderia permitir a rotação relativa entre o módulo de alimentação 1200 e o módulo de acionamento 1100.
[0296] Além do exposto acima, o módulo de alimentação 1300 é ope- racionalmente fixável ao módulo de acionamento 1100 na porta proximal de bateria 1120’, conforme ilustrado nas Figuras 59 a 66, mas não na porta lateral da bateria 1120, conforme ilustrado nas Figuras 69 e 70. Isso ocorre porque o conector 1320 do módulo de alimentação 1300 é compatível com a porção proximal de bateria 1120’, mas não com a porta lateral de bateria
1120. Embora o conector 1320 compreenda uma configuração substanci- almente circular, ou substancialmente cilíndrica que corresponde, ou ao menos substancialmente corresponde, às configurações substancial- mente circulares ou substancialmente cilíndricas das portas de bateria 1120 e 1120’, o conector 1320 do módulo de alimentação 1300 compre- ende chaves, ou projeções, 1315 que se estendem a partir do mesmo que interferem com a montagem do módulo de alimentação 1300 à porta lateral de bateria 1120, mas não à porta proximal de bateria 1120’. Quando um médico tenta montar o módulo de alimentação 1300 à porta lateral de ba- teria 1120’, as projeções 1315 entram em contato com o gabinete 1110 e impedem que as travas 1340 do módulo de alimentação 1300 travem o módulo de alimentação 1300 ao módulo de acionamento 1100 e evitam que o módulo de alimentação 1300 seja eletricamente acoplado ao módulo de acionamento 1100. Dito isto, com referência principalmente às Figuras 63 e 64, a porta proximal de bateria 1120’ compreende aberturas de folga 1115’ nela definidas configuradas para receber as projeções 1315 do mó- dulo de alimentação 1300 e permitir que o módulo de alimentação 1300 seja montado na porta proximal de bateria 1120’. Similar ao exposto acima, as aberturas de trava 1125’ e as aberturas de folga 1115’ na porta proximal de bateria 1120’ limitam as orientações nas quais o módulo de alimentação 1300 pode ser montado na porta proximal de bateria 1120’ em suas orien- tações.
[0297] Adicionalmente ao exposto acima, outras circunstâncias po- dem impedir a fixação de um módulo de alimentação a uma das portas de bateria 1120 e 1120’. Por exemplo, uma das portas de bateria pode ter uma geometria assimétrica que é configurada para receber uma geo- metria complementar de apenas um dos módulos de alimentação. Em ao menos um desses casos, a porta da bateria lateral 1120 pode compreen- der uma cavidade semicircular e a porta proximal da bateria 1120’ pode compreender uma cavidade circular, sendo que o conector 1220 do mó- dulo de alimentação 1200 compreende uma geometria semicircular que pode ser recebida em ambas as portas de bateria 1120 1120’, enquanto o conector 1320 do módulo de alimentação 1300 compreende uma geo- metria circular que pode ser recebida na porta proximal de bateria 1120’, mas não na porta lateral de bateria 1120. Em alguns casos, a configura- ção do conjunto de eixo de acionamento fixado ao módulo de aciona- mento 1100 pode impedir a montagem de um dos módulos de alimenta- ção ao módulo de acionamento 1100. Por exemplo, com referência à Fi- gura 59, o conjunto de eixo de acionamento 4000, por exemplo, pode impedir a montagem do módulo de alimentação 1300 à porta lateral de bateria 1120 já que o gatilho de atuação 4610 interfere com sua monta- gem à mesma. Notavelmente, tal disposição também impediria que o mó- dulo de alimentação 1200 fosse montado na porta lateral da bateria 1120. Como resultado, o médico precisaria usar a porta proximal de bateria 1120’ para acoplar um módulo de alimentação ao módulo de aciona- mento 1100 ao usar o conjunto de eixo de acionamento 4000. A configu- ração de certos conjuntos de eixo de acionamento, com referência às Figuras 71 e 72, permitiria que ambos os módulos de alimentação 1200 e 1300 fossem montados no módulo de acionamento 1100 ao mesmo tempo. Por exemplo, com referência à Figura 51, o conjunto de eixo de acionamento 3000 da Figura 1 permitiria que ambos os módulos de ali- mentação 1200 e 1300 fossem usados para fornecer energia ao módulo de acionamento 1100 simultaneamente.
[0298] Os módulos de alimentação 1200 e 1300 são configurados para fornecer energia ao módulo de acionamento 1100 na mesma, ou ao menos substancialmente na mesma, tensão. Por exemplo, cada módulo de alimentação 1200 e 1300 é configurado para fornecer energia ao mó- dulo de acionamento 1100 em corrente contínua (CC) de 3 V, por exemplo. O sistema de controle 1800 do módulo de acionamento 1100 compreende um ou mais inversores de potência, por exemplo, configurados para con- verter corrente contínua (CC) em corrente alternada (CA) na medida em que a corrente alternada (CA) seja necessária. Dito isto, os módulos de alimentação 1200 e 1300 podem ser configurados para fornecer energia ao módulo de acionamento 1100 em qualquer tensão adequada. Em ao menos um caso, os módulos de alimentação 1200 e/ou 1300 são configu- rados para fornecer potência CA para o módulo de acionamento. Em ao menos um desses casos, os módulos de alimentação 1200 e/ou 1300 compreendem, cada um, um ou mais inversores de potência. Em modali- dades alternativas, os módulos de alimentação 1200 e 1300 são configu- radas para fornecer energia ao módulo de acionamento 1100 em diferen- tes tensões. Em tais modalidades, as configurações das portas 1120 e 1120’, discutidas acima, pode impedir que um módulo de alimentação que tenha uma tensão mais alta seja fixado a uma porta de tensão mais baixa. Da mesma forma, as configurações das portas 1120 e 1120’ podem evitar que um módulo de alimentação que tenha uma tensão mais baixa seja fixado a uma porta de tensão mais alta, se for desejado.
[0299] Em vários casos, os módulos de alimentação 1200 e 1300 são configurados para fornecer a mesma, ou ao menos substancial- mente a mesma, corrente para o módulo de acionamento. Em ao menos um caso, os módulos de alimentação 1200 e 1300 fornecem a mesma, ou ao menos substancialmente a mesma, magnitude de corrente ao mó- dulo de acionamento 1100. Em modalidades alternativas, os módulos de alimentação 1200 e 1300 são configurados para fornecer diferentes correntes ao módulo de acionamento 1100. Em ao menos um caso, o módulo de alimentação 1200 fornece uma corrente para o módulo de acionamento 1100 que tenha uma magnitude que seja o dobro da cor- rente fornecida pelo módulo de alimentação 1300, por exemplo. Em ao menos um desses casos, as células de bateria do módulo de alimenta- ção 1200 são dispostas em paralelo para fornecer a mesma tensão do módulo de alimentação 1300 mas com o dobro da corrente. De modo similar ao exposto acima, as configurações das portas 1120 e 1120’, discutidas acima, podem impedir que um módulo de alimentação que tenha uma corrente mais alta seja fixado a uma porta de corrente mais baixa. Da mesma forma, as configurações das portas 1120 e 1120’ po- dem impedir que um módulo de alimentação que tenha uma corrente mais baixa seja fixado à uma porta de corrente mais alta, se for dese- jado.
[0300] Além do exposto acima, o sistema de controle 1800 é confi- gurado para gerenciar, de forma adaptável, a energia fornecida pelos módulos de alimentação 1200 e 1300. Em vários casos, o sistema de controle 1800 compreende um ou mais circuitos transformadores confi- gurado para aumentar ou diminuir a tensão fornecida ao mesmo através de um módulo de alimentação. Por exemplo, se um módulo de alimen- tação de tensão mais alta for fixado a uma porta de tensão mais baixa, o sistema de controle 1800 pode ativar, ou ligar um circuito transforma- dor para reduzir a tensão do módulo de alimentação de tensão mais alta. De modo similar, se um módulo de alimentação de tensão mais baixa for fixado a uma porta de tensão mais alta, o sistema de controle 1800 pode ativar, ou ligar um circuito transformador para aumentar a tensão do módulo de alimentação de tensão mais baixa. Em várias mo- dalidades, o sistema de controle 1800 é configurado para desligar um módulo de alimentação se um módulo de alimentação que tenha uma tensão inadequada for fixado a uma porta no módulo de acionamento
1100. Em ao menos um caso, o sistema de controle 1800 compreende um ou mais circuitos de voltímetro configurado para avaliar a tensão de um módulo de alimentação fixado ao módulo de acionamento e, se a tensão do módulo de alimentação estiver incorreta ou fora de uma faixa de tensão adequada, o sistema de controle 1800 pode desligar o módulo de alimentação de modo que o módulo de alimentação não forneça energia ao módulo de acionamento 1100. Em ao menos um desses ca- sos, o módulo de acionamento 1100 tem um circuito de voltímetro para cada porta 1120 e 1120’. Em ao menos um caso, o sistema de controle 1800 compreende um ou mais circuitos de amperímetro configurado para avaliar a corrente de um módulo de alimentação fixado ao módulo de acionamento e, se a corrente do módulo de alimentação estiver in- correta ou fora de uma faixa de corrente adequada, o sistema de con- trole 1800 pode desligar o módulo de alimentação de modo que o mó- dulo de alimentação não forneça energia ao módulo de acionamento
1100. Em ao menos um desses casos, o módulo de acionamento 1100 tem um circuito de amperímetro para cada porta 1120 e 1120’. Em ao menos um caso, cada módulo de alimentação 1200 e 1300 compreende um circuito de chaveamento que, quando aberto pelo sistema de con- trole 1800, impede que a energia seja fornecida ao módulo de aciona- mento 1100. Se um módulo de alimentação compreender a tensão cor- reta ou uma tensão dentro de uma faixa de tensão adequada para a porta à qual o módulo de alimentação está conectado, o circuito de cha- veamento permanece fechado e/ou é fechado pelo sistema de controle
1800. Em ao menos um desses casos, o módulo de acionamento 1100 tem um circuito de chaveamento para cada porta 1120 e 1120’.
[0301] Em vários casos, um módulo de alimentação pode compre- ender uma chave que é seletivamente atuável pelo médico para evitar que o módulo de alimentação forneça energia ao módulo de aciona- mento 1100. Em ao menos um caso, a chave compreende uma chave mecânica, por exemplo, no circuito de fonte de alimentação do módulo de alimentação. Um módulo de alimentação que foi desligado, entre- tanto, pode ainda fornecer outros benefícios. Por exemplo, um módulo de alimentação 1200 desligado pode ainda fornecer uma empunhadura de pistola de pistola e um módulo de alimentação 1300 desligado pode ainda fornecer uma empunhadura de haste. Além disso, em alguns ca- sos, um módulo de alimentação desligado pode fornecer uma reserva de energia que pode ser seletivamente atuada pelo médico.
[0302] Em adição a ou em lugar do exposto acima, cada um dos módulos de alimentação 1200 e 1300 compreende um dispositivo de memória de identificação. Os dispositivos de memória de identificação podem compreender um circuito integrado de estado sólido, por exem- plo, que tem dados armazenados no mesmo que podem ser acessados por e/ou transmitidos para o sistema de controle 1800 quando um mó- dulo de alimentação é montado no módulo de acionamento 1100. Em ao menos um caso, os dados armazenados no dispositivo de memória de identificação podem compreender dados referentes à tensão na qual o módulo de alimentação está configurado para fornecer ao mó- dulo de acionamento 1100, por exemplo.
[0303] Além do exposto acima, cada um dos conjuntos de eixo de acionamento 2000, 3000, 4000 e/ou 5000 compreende um dispositivo de memória de identificação, por exemplo o dispositivo de memória
2830. O dispositivo de memória de identificação de um conjunto de eixo de acionamento pode compreender um circuito integrado de estado só- lido, por exemplo, que tem dados armazenados no mesmo que podem ser acessados por e/ou transmitidos para o sistema de controle 1800 quando o conjunto de eixo de acionamento é montado no módulo de acionamento 1100. Em ao menos um caso, os dados armazenados no dispositivo de memória de identificação podem compreender dados re- ferentes à energia necessária para operar os sistemas de acionamento do conjunto de eixo de acionamento. O conjunto de eixo de acionamento
2000 compreende três sistemas acionados pelo módulo de aciona- mento 1100 - o sistema de acionamento de articulação do atuador de extremidade, e o sistema de acionamento de garra - cada um deles tendo sua própria necessidade de energia.
O sistema de acionamento de garra, por exemplo, pode exigir mais energia do que os sistemas de acionamento de articulação e rotação do atuador de extremidade.
Para esta finalidade, o sistema de controle 1800 é configurado para verificar se a energia fornecida pelo módulo de alimentação, ou pelos módulos de alimentação, fixados ao módulo de acionamento 1100 é suficiente para alimentar todos os sistemas de acionamento - incluindo o sistema de acionamento de garra - do conjunto de eixo de acionamento 2000 montado no módulo de acionamento 1100. Dessa forma, o sistema de controle 1800 é configurado para assegurar que a disposição do módulo de alimentação fixada ao módulo de acionamento 1100 está adequada- mente emparelhada com o conjunto de eixo de acionamento fixado ao módulo de acionamento 1100. Se a energia fornecida pela disposição de módulo de alimentação for insuficiente, ou estiver abaixo do limite de potência necessário, o sistema de controle 1800 pode informar ao mé- dico de que é necessário um módulo de alimentação diferente e/ou adi- cional.
Em ao menos um caso, o módulo de acionamento 1100 compre- ende um indicador de baixa potência no gabinete 1110 e/ou na tela de exibição 1440, por exemplo.
Notavelmente, o sistema de acionamento de garra do conjunto de eixo de acionamento 4000 não é acionado pelo módulo de acionamento 1100; em vez disso, ele é acionado manual- mente pelo médico.
Dessa forma, a potência necessária para operar o conjunto de eixo de acionamento 4000 pode ser menor que a potência necessária para operar o conjunto de eixo de acionamento 2000, por exemplo, e o sistema de controle 1800 pode reduzir o limite de potência necessária para o conjunto de eixo de acionamento 4000 ao avaliar a disposição do módulo de alimentação.
[0304] Além do exposto acima, um atuador de extremidade configu- rado para segurar e/ou dissecar tecido pode exigir menos energia do que um atuador de extremidade configurado para pinçar o tecido de um paciente. Como resultado, um atuador de extremidade e/ou conjunto de eixo de acionamento compreendendo um aplicador de clipes pode ter maior necessidade de energia do que um atuador de extremidade e/ou conjunto de eixo de acionamento compreendendo garras de preensão e/ou dissecação. Nesses casos, o sistema de controle 1800 do módulo de alimentação 1100 é configurado para verificar se o módulo, ou mó- dulos, de alimentação, fixado ao módulo de acionamento 1100 pode for- necer energia suficiente ao módulo de acionamento 1100. O sistema de controle 1800 pode ser configurado para interrogar os circuitos integra- dos de identificação nos módulos de alimentação fixados ao módulo de acionamento 1100 e/ou para avaliar as fontes de energia dentro dos módulos de alimentação para avaliar se os módulos de alimentação compreendem tensão e/ou corrente suficientemente disponível para ali- mentar adequadamente o módulo de acionamento 1100 para operar o aplicador de clipes.
[0305] Além do exposto acima, um atuador de extremidade configu- rado para segurar e/ou dissecar tecido pode exigir menos energia do que um atuador de extremidade configurado para suturar o tecido de um paci- ente, por exemplo. Como resultado, um atuador de extremidade e/ou con- junto de eixo de acionamento compreendendo um dispositivo de sutura pode ter maior necessidade de energia do que um atuador de extremidade e/ou conjunto de eixo de acionamento compreendendo garras de preen- são e/ou dissecação. Nesses casos, o sistema de controle 1800 do módulo de alimentação 1100 é configurado para verificar se o módulo, ou módulos, de alimentação, fixado ao módulo de acionamento 1100 pode fornecer energia suficiente ao módulo de acionamento 1100 com base no conjunto de eixo de acionamento fixado ao módulo de acionamento 1100. O sis- tema de controle 1800 pode ser configurado para interrogar os circuitos integrados de identificação nos módulos de alimentação fixados ao módulo de acionamento 1100 e/ou para avaliar as fontes de energia dentro dos módulos de alimentação para avaliar se os módulos de alimentação com- preendem tensão e/ou corrente suficientemente disponível para alimentar adequadamente o dispositivo de sutura.
[0306] Em adição a ou em lugar do exposto acima, um atuador de extremidade, como o atuador de extremidade 7000, por exemplo, com- preende um dispositivo de memória de identificação. O dispositivo de memória de identificação de um atuador de extremidade pode compre- ender um circuito integrado de estado sólido, por exemplo, que tem dados armazenados no mesmo que podem ser acessados por e/ou transmitidos para o sistema de controle 1800 quando o atuador de ex- tremidade é montado no módulo de acionamento 1100 por meio de um conjunto de eixo de acionamento. Em ao menos um caso, os dados armazenados no dispositivo de memória de identificação podem com- preender dados referentes à energia necessária para operar os siste- mas de acionamento do atuador de extremidade. O atuador de extre- midade pode estar em comunicação com o módulo de acionamento 1100 através de trajetórias, ou circuitos, elétricos que se estendem através do conjunto de eixo de acionamento. Similar ao exposto acima, o atuador de extremidade pode se identificar para o módulo de aciona- mento 1100 e, com essa informação, o módulo de acionamento 1100 pode adaptar sua operação para operar adequadamente o atuador de extremidade.
[0307] Conforme descrito acima, os módulos de alimentação 1200 e 1300 compreendem, cada um, uma ou mais células de bateria. Dito isto, os módulos de alimentação 1200 e 1300 podem compreender qualquer meio adequado para armazenar e fornecer energia. Em ao menos um caso, os módulos de alimentação 1200 e 1300 compreendem capacitores e/ou supercapacitores configurados para armazenar energia e fornecer energia ao módulo de acionamento 1100. Os capacitores e/ou supercapa- citores podem ser parte do mesmo circuito elétrico como as células de ba- teria ou um circuito elétrico diferente. Um supercapacitor pode compreen- der capacitância eletrostática de camada dupla e/ou pseudocapacitância eletroquímica, sendo que ambas podem contribuir para a capacitância to- tal do supercapacitor. Em vários casos, capacitores eletrostáticos de ca- mada dupla usam eletrodos de carbono ou derivados com capacitância eletrostática de camada dupla muito mais alta do que a pseudocapacitân- cia eletroquímica, alcançando a separação de carga em uma camada du- pla de Helmholtz na interface entre a superfície de um eletrodo condutivo e um eletrólito. A separação de carga é, muitas vezes, da ordem de alguns ângstrons (0,3 a 0,8 nm), muito menor do que em um capacitor convenci- onal. Os pseudocapacitores eletroquímicos usam óxido metálico ou eletro- dos de polímero condutor com uma alta quantidade de pseudocapacitân- cia eletroquímica adicional à capacitância de camada dupla. A pseudoca- pacitância é obtida por transferência de carga eletrônica faradaica com re- ações de oxirredução, intercalação e/ou eletrossorção. Poderiam também ser usados capacitores híbridos, como um capacitor de íons de lítio, por exemplo, que compreendem eletrodos com diferentes características - um exibindo principalmente capacitância eletrostática e o outro exibindo prin- cipalmente capacitância eletroquímica.
[0308] Os módulos de alimentação 1200 e 1300 podem ser recarre- gáveis ou não recarregáveis. Quando os módulos de alimentação 1200 e 1300 não são recarregáveis, eles são descartados após um único uso. Nesses casos, é desejável que os módulos de alimentação 1200 e 1300 sejam completamente drenados, ou ao menos substancialmente drena- dos, de energia ao serem descartados. Para esta finalidade, cada mó- dulo de alimentação compreende um dreno que é engatado, ou atuado,
quando o módulo de alimentação é montado no módulo de acionamento
1100. Em vários casos, o dreno compreende um circuito de resistência no interior do módulo de alimentação que inclui as células de bateria. Uma vez ativado, o dreno lentamente descarrega as células de bateria do módulo de alimentação, mas a uma velocidade que ainda possibilita que o módulo de alimentação forneça energia suficiente para o módulo de acionamento 1100 durante o procedimento cirúrgico. Após o proce- dimento cirúrgico ser concluído, entretanto, o dreno continua a descar- regar as células de bateria mesmo que o módulo de alimentação possa não estar mais montado no módulo de acionamento 1100. Dessa forma, o dreno descarrega as células de bateria quer o módulo de alimentação esteja ou não fornecendo energia para o módulo de acionamento 1100 ou esteja fixado a ele. As descrições em sua totalidade do Pedido de Patente US n° 8.632.52 intitulada POWER CONTROL ARRANGE- MENTS FOR SURGICAL INSTRUMENTS AND BATTERIES, que foi emitido em 21 de janeiro de 2014, e da patente US n° 9.289.212, intitu- lada SURGICAL INSTRUMENTS AND BATTERIES FOR SURGICAL INSTRUMENTS, emitida em 22 de março de 2016, estão aqui incorpo- rados a título de referência.
[0309] Múltiplos instrumentos cirúrgicos, incluindo vários instru- mentos de mão, são usados por um médico durante um procedimento cirúrgico específico para executar diferentes funções. Cada instru- mento cirúrgico pode compreender diferentes configurações de empu- nhadura e/ou pega, além dos diferentes mecanismos de controle de usuário. O chaveamento entre vários instrumentos de mão pode cau- sar um atraso e/ou desconforto, conforme o médico recupera o controle sobre o instrumento cirúrgico e aciona o(s) mecanismo(s) de controle de usuário. O uso de vários instrumentos cirúrgicos equipados com motor pode exigir que um usuário assegure que, antes de iniciar cada procedimento cirúrgico, numerosas fontes de alimentação estejam car- regadas e/ou funcionais, já que as fontes de energia podem variar e/ou podem não ser compatíveis com todos os instrumentos cirúrgicos equi- pados com motor.
[0310] Um instrumento cirúrgico modular que compreenda uma empunhadura e fonte de energia universais podem proporcionar a um médico uma sensação de familiaridade com o uso de uma configura- ção de empunhadura universal. O instrumento cirúrgico modular é con- figurado para uso com numerosas fixações de ferramenta cirúrgica. Em vez de ter que carregar uma pluralidade de diferentes fontes de ener- gia, o instrumento cirúrgico modular é configurado para uso com uma fonte de energia substituível que pode ser descartada após cada pro- cedimento cirúrgico. Além disso, o uso de uma empunhadura universal com uma pluralidade de fixações de ferramenta cirúrgica pode reduzir a desordem e/ou o volume de instrumentos cirúrgicos dentro do campo cirúrgico.
[0311] A Figura 73 ilustra uma porção de um instrumento cirúrgico modular 80000 e a Figura 74 ilustra uma arquitetura elétrica do instru- mento cirúrgico modular 80000. A configuração do instrumento cirúrgico modular 80000 é similar, em muitos aspectos, ao instrumento cirúrgico 1000 na Figura 1 discutida acima. O instrumento cirúrgico modular 80000 compreende uma pluralidade de componentes modulares, inclu- indo, por exemplo: um módulo de acionamento 80010, um eixo de acio- namento 80020, um atuador de extremidade 80030, e uma fonte de energia 80040. Em vários casos, o módulo de acionamento 80010 com- preende uma empunhadura. O módulo de acionamento 80010 compre- ende uma ou mais chaves de controle 80012 e um motor 80015.
[0312] O eixo de acionamento 80020 compreende um circuito de controle 80022 configurado para facilitar a comunicação entre os com-
ponentes modulares 80010, 80020, 80030, 80040 do instrumento ci- rúrgico 80000. A operação e a funcionalidade dos componentes modu- lares 80010, 80020, 80030, 80040 do instrumento cirúrgico 80000 são descritas em mais detalhes acima em conexão com outros instrumen- tos cirúrgicos.
[0313] Em vários casos, a uma ou mais chaves de controle 80012 correspondem ao atuador de rotação 1420 e ao atuador de articulação 1430 do sistema de entrada 1400 conforme descrito em mais detalhes com relação às Figuras 7 e 8 acima. Conforme mostrado nas Figuras 7 e 8, o atuador de articulação 1430 compreende um primeiro botão de pressão 1432 e um segundo botão de pressão 1434. O primeiro botão de pressão 1432 compreende uma primeira chave que é fechada quando o primeiro botão de pressão 1434 é pressionado. Similar em muitos aspectos ao atuador de articulação 1430 e ao atuador de rotação 1420 mostrados nas Figuras 7 e 8, a uma ou mais chaves de controle 80012 pode compreender botões de pressão. Quando uma ação do usuário pressiona o botão de pressão, uma chave é fechada que envia um sinal para o circuito de controle 80022 indicativo de um comando de usuário. Em vários casos, um primeiro botão de pressão pode iniciar a articulação ou a rotação em uma primeira direção enquanto um segundo botão de pressão pode iniciar a articulação ou a rotação em uma se- gunda direção. A operação e funcionalidade dessas chaves de controle 80012 são descritas em mais detalhes acima.
[0314] Em vários casos, o eixo de acionamento 80020 é configurado para ser descartável após ser usado para tratar um paciente. Nesses ca- sos, o eixo de acionamento 80020 pode ser usado mais de uma vez no mesmo paciente. Conforme discutido em mais detalhes abaixo, o eixo de acionamento 80020 compreende um processador 80024 e uma memória que armazena instruções para um ou mais programas de controle. O eixo de acionamento descartável 80020 compreende quaisquer circuitos de processamento de sinal necessários para fazer interface com o atuador de extremidade 80030, com a fonte de energia 80040, e/ou com o módulo de acionamento 80010 quando o instrumento cirúrgico modular 80000 está completamente configurado, ou montado. O atuador de extremidade 80030 compreende uma matriz de sensores 80035 configurada para mo- nitorar um parâmetro do atuador de extremidade 80030. Essa matriz de sensores 80035 pode detectar, por exemplo, informações relacionadas à identidade do atuador de extremidade 80030, um estado operacional do atuador de extremidade 80030, e/ou informações referentes ao ambiente do sítio cirúrgico, como propriedades do tecido, por exemplo. Em vários casos, a fonte de energia 80040 compreende um pacote de bateria subs- tituível configurado para ser fixado diretamente ao módulo de acionamento 80010 para fornecer energia ao instrumento cirúrgico 80000. A fonte de energia 80040 compreende uma bateria 80042 e uma tela 80044. Em vá- rios casos, a tela 80044 compreende uma tela sensível ao toque, por exemplo, em que uma ação do usuário é enviada para o processador
80024.
[0315] Em vários casos, o módulo de acionamento 80010 compre- ende uma interface da fonte de energia para fixar a fonte de energia mo- dular 80040 ao mesmo. A conexão substituível entre a fonte de energia 80040 e o módulo de acionamento 80010 possibilita que um usuário troque prontamente a fonte de energia 80040 sem ter que desmontar um gabinete do módulo de acionamento 80010. A bateria 80042 dentro da fonte de energia modular 80040 compreende uma célula primária, mas também pode incluir células secundárias. A bateria de célula primária 80042 é con- figurada para ser completamente carregada uma vez. Em outras palavras, a bateria de célula primária 80042 é configurada para ser descartado após cada procedimento cirúrgico. O uso de uma fonte de alimentação descar- tável pode, entre outras coisas, fornecer segurança ao médico de que a bateria 80042 está completamente carregada no início de cada procedi- mento cirúrgico.
[0316] A interface da fonte de energia fornece a interconexão entre a bateria 80042 e a conexão da tela 80044 quando a fonte de energia 80040 é fixada ao módulo de acionamento 80010. Em outras palavras, não há nenhum circuito contínuo na fonte de energia 80040 até que a fonte de energia 80040 seja fixada de modo substituível à interface de fonte de energia no módulo de acionamento 80010. Dessa forma, a fonte de energia 80040 pode ser distribuída e esterilizada em um es- tado desacoplado. A capacidade de estar em um estado desacoplado possibilita que cada fonte de energia 80040 seja facilmente esterili- zada. Por exemplo, a fonte de energia modular 80040 é compatível tanto com a esterilização de óxido de etileno quanto com a esteriliza- ção gama, já que nenhum circuito contínuo está presente na fonte de energia não fixada 80040.
[0317] Similar à fonte de energia 80040, o módulo de acionamento 80010 não tem nenhum circuito contínuo enquanto não estiver fixado ao eixo de acionamento 80020 e à fonte de energia 80040. Ao menos por este motivo, o módulo de acionamento 80010 pode ser esterilizado com o uso de qualquer protocolo de esterilização desejado após cada utilização. Em sua configuração não fixada, o módulo de acionamento 80010 é configurado para ser tolerante à imersão total durante o pro- cesso de limpeza.
[0318] Além do exposto acima, o circuito de controle 80022 do eixo de acionamento 80020 compreende um processador 80024 configurado para receber uma ação do usuário a partir de uma ou mais chaves de controle 80012 no módulo de acionamento 80010. O eixo de acionamento 80020 compreende adicionalmente um controlador de motor 80028 configurado para controlar o motor 80015 dentro do módulo de acionamento 80010 quando o eixo de acionamento 80020 é montado no módulo de aciona- mento 80010. Em vários casos, o circuito de controle 80022 compreende adicionalmente um processador de segurança 80024 compreendendo duas famílias baseadas em controlador, como, por exemplo, TMS570 e RM4x conhecidas sob o nome comercial de Hercules ARM Cortex R4, também disponíveis junto à Texas Instruments. O processador de segu- rança 80026 pode ser configurado especificamente para as aplicações crí- ticas de segurança IEC 61508 e ISO 26262, dentre outras, para fornecer recursos integrados avançados de segurança enquanto fornece desempe- nho, conectividade e opções de memória escalonáveis. O processador de segurança 80026 é configurado para estar em comunicação de sinal com o processador 80024 e com o controlador do motor 80028. O controlador do motor 80028 é configurado para estar em comunicação de sinal com a matriz de sensores 80035 do atuador de extremidade 80030 e o motor 80015 dentro da empunhadura 80010. O controlador do motor 80028 é configurado para enviar um sinal elétrico, como, por exemplo, um sinal de tensão, indicativo da tensão (ou potência) a ser fornecida ao motor 80015. O sinal elétrico pode ser determinado com base, por exemplo, na ação do usuário a partir de uma ou mais chaves de controle 80012, do sinal rece- bido do conjunto de sensores 80035, da ação do usuário a partir da tela 80044, e/ou da retroinformação do motor 80015. Em vários casos, o con- trolador do motor 80028 pode fornecer um sinal de controle de modulação por largura de pulso (PWM) ao motor 80015 para controlar o motor 80015.
[0319] O eixo de acionamento 80020 compreende adicionalmente uma memória configurada para armazenar programas de controle que, quando executados, instruem o processador para, entre outras coisas, comandar o controlador de motor 80028 para que acione o motor 80015 em um nível predeterminado. A memória dentro do circuito de controle 80022 de cada eixo de acionamento 80020 é configurada para armazenar um ou mais programas de controle para possibilitar que o instrumento cirúrgico modular 80000, quando totalmente configurado, execute uma função desejada. Em vários casos, o eixo de aciona- mento 80020 pode compreender um programa de controle padrão para quando o eixo de acionamento 80020 fixado não compreender um pro- grama de controle e/ou um programa de controle armazenado não pu- der ser lido ou detectado. Esse programa de controle padrão possibilita que o motor 80015 seja operado em um nível mínimo para permitir que um médico execute funções básicas do instrumento cirúrgico modular
80000. Em vários casos, apenas funções básicas do instrumento cirúr- gico modular 80000 estão disponíveis no programa de controle padrão e são executadas de maneira a minimizar danos ao tecido no sítio ci- rúrgico e/ou em torno do mesmo. O armazenamento de programa (s) de controle específico (s) para uma função pretendida em cada eixo de acionamento substituível 80020 minimiza a quantidade de informações que precisam ser armazenadas e, dessa forma, alivia o módulo de aci- onamento 80010 da carga de armazenar todos os programas de con- trole possíveis, muitos dos quais não utilizados. Em vários casos, os componentes modulares 80010, 80020, 80030, 80040 do instrumento cirúrgico 80000 podem ser projetados, fabricados, programados e/ou atualizados em diferentes momentos e/ou de acordo com diferentes revisões e atualizações de software e/ou firmware. Além disso, progra- mas de controle individuais podem ser atualizados com mais rapidez do que uma coleção de numerosos programas de controle. A maior rapidez no tempo de atualização aumenta a probabilidade de que os médicos e/ou assistentes irão atualizar o (s) programa (d) de controle para utilizar o programa mais atualizado em cada procedimento cirúr- gico. Em vários casos, o módulo de acionamento 80010 pode não com- preender nenhum programa de controle. Em outros casos, o módulo de acionamento 80010 pode compreender um programa de controle padrão conforme discutido acima. Em outras palavras, se um médico pretende executar uma primeira função, o médico pode fixar um pri- meiro eixo de acionamento que compreende um primeiro programa de controle armazenado no instrumento cirúrgico modular. Se o médico pretende executar uma segunda função que seja diferente da primeira função, o médico pode remover o primeiro eixo de acionamento do mó- dulo de acionamento universal e fixar um segundo eixo de aciona- mento compreendendo um segundo programa de controle armaze- nado no instrumento cirúrgico modular. Em vários casos, se o médico fixar um eixo de acionamento sem um programa de controle detectável e/ou funcional armazenado, o módulo de acionamento 80010 pode compreender uma memória que armazena um programa de controle padrão para operar o instrumento cirúrgico modular 80000 em níveis mínimos e/ou em qualquer nível adequado de funcionalidade. A ope- ração e funcionalidade dos programas de controle armazenados são descritas em mais detalhes no Pedido de Patente US n° 14/226.133, agora publicação de Pedido de Patente US n° 2015/0272557, intitulado MODULAR SURGICAL INSTRUMENT SYSTEM, que está aqui incor- porado a título de referência em sua totalidade.
[0320] A Figura 75 mostra um módulo de acionamento 80110 que compreende uma pluralidade de acionamentos configurados para interagir com os acionamentos correspondentes em um eixo de acionamento fixado para produzir uma função desejada, como, por exemplo, rotação e/ou ar- ticulação de um atuador de extremidade. Por exemplo, o módulo de acio- namento 80110 compreende um acionamento de rotação 80120 configu- rado para girar um atuador de extremidade mediante a atuação. O módulo de acionamento 80110 da Figura 75 é configurado para operar com base no tipo de empunhadura fixado ao eixo de acionamento modular. Um ou mais dentre a pluralidade de acionamentos é desacoplado quando uma empunhadura de baixa funcionalidade, como, por exemplo, uma empu- nhadura de pega de tesoura, é fixada ao eixo de acionamento modular.
Por exemplo, durante a fixação de uma empunhadura de baixa funcionali- dade ao eixo de acionamento modular, um pino que se estende sobre a empunhadura de baixa funcionalidade pode fazer com que o acionamento de rotação 80120 avance distalmente para fora do engate com a empu- nhadura de baixa funcionalidade. Esse avanço distal resulta em um desa- coplamento do acionamento de rotação 80120 da empunhadura, efetiva- mente bloqueando a funcionalidade do acionamento de rotação 80120. Mediante a separação da empunhadura da tesoura do eixo de aciona- mento modular, um membro resiliente 80125, como, por exemplo, uma mola, propende o acionador de rotação 80120 proximalmente para sua posição original. Em vários casos, todos os acionamentos são desacopla- dos por meio da fixação da empunhadura de baixa funcionalidade ao eixo de acionamento modular. Em outros casos, um primeiro acionamento, como, por exemplo, o acionamento de rotação 80120, pode ser desaco- plado por meio da fixação da empunhadura de baixa funcionalidade ao eixo de acionamento modular, enquanto um segundo acionamento 80130 permanece em engate para uso com a empunhadura de baixa funcionali- dade.
[0321] Em vários casos, o acionamento de rotação 80120 está em comunicação com um atuador de rotação manual, como o atuador de rotação 1420, descrito em mais detalhes acima em relação às Figuras 8, 10 e 11. Conforme o médico gira o atuador de rotação, a posição do atu- ador de rotação pode ser monitorada. Por exemplo, o instrumento cirúr- gico pode compreender um sistema codificador configurado para monito- rar a posição do atuador de rotação. Em adição a ou em lugar do sistema codificador, o módulo de acionamento 80110 pode compreender um sis- tema sensor configurado para detectar um grau de rotação do atuador de rotação. Em qualquer caso, a posição detectada do atuador de rotação é comunicada a um processador e a um controlador de motor, como o pro-
cessador 80024 e o controlador de motor 80028 dentro do eixo de acio- namento 80020. Em vários casos, o módulo de acionamento 80110 com- preende uma empunhadura.
[0322] O processador 80024 e o controlador do motor 80028 são con- figurados para acionar um sistema do eixo de acionamento 80020 diferen- temente do sistema sendo acionado manualmente pelo acionamento de rotação 80120 em resposta ao movimento do acionamento de rotação
80120. Em ao menos um caso, um instrumento cirúrgico tem uma primeira junta de rotação e uma segunda junta de rotação sendo que a rotação do instrumento cirúrgico na primeira junta de rotação é manualmente acio- nada e a rotação do instrumento cirúrgico na segunda junta de rotação é acionada por um motor elétrico. Nesse caso, o processador 80024 pode monitorar a rotação do instrumento cirúrgico em torno da primeira junta de rotação usando o codificador e girar o instrumento cirúrgico em torno da segunda junta de rotação com o uso do controlador de motor 80028 a fim de manter os componentes giratórios do instrumento cirúrgico alinhados, por exemplo.
[0323] A Figura 76 mostra uma empunhadura 80210 antes do en- gate com um eixo de acionamento intercambiável 80220. A empunha- dura 80210 pode ser usada com vários eixos intercambiáveis e pode ser chamada de empunhadura universal. O eixo de acionamento 80220 compreende uma haste de acionamento 80250 configurada para se engatar mecanicamente a uma porca distal 80255 da empu- nhadura 80210. Uma extremidade proximal 80251 da haste de aciona- mento 80250 compreende uma geometria específica configurada para se encaixar dentro de uma reentrância 80256 definida na extremidade distal da porca distal 80255. A reentrância 80256 no interior da porca distal 80255 compreende uma geometria que é complementar à geo- metria da extremidade proximal 80251 da haste de acionamento
80250. Em outras palavras, após o médico e/ou o assistente ter orien- tado o eixo de acionamento 80220 de uma forma que possibilite à haste de acionamento 80250 se encaixar dentro da reentrância na porca distal 80255 da empunhadura 80210, o eixo de acionamento in- tercambiável 80220 é alinhado corretamente com a empunhadura uni- versal 80210 de modo que haja pouco, se houver, movimento lateral relativo entre a porca distal 80255 e a haste de acionamento 80250.
[0324] Em vários casos, a extremidade distal 80211 da porca de aci- onamento 80255 e a extremidade proximal 80223 da haste de aciona- mento 80250 compreendem uma pluralidade de elementos magnéticos 80260, 80265, 80270 configurados para facilitar o alinhamento do eixo de acionamento 80220 com a empunhadura 80210 em adição a ou em lugar do sistema de alinhamento mecânico descrito acima. O sistema de ele- mentos magnéticos 80260, 80265, 80270 possibilita o autoalinhamento do eixo de acionamento 80220 com a empunhadura 80210. Em vários casos, a pluralidade de elementos magnéticos 80260, 80265, 80270 são magne- tos permanentes. Conforme visto na Figura 75, a extremidade proximal 80223 do eixo de acionamento 80220 compreende uma pluralidade de elementos magnéticos 80260 e 80265 que são orientados assimetrica- mente, embora os elementos magnéticos 80260 e 80265 possam ser dis- postos de qualquer forma adequada. Os elementos magnéticos 80260 e 80265 são posicionados com os polos opostos voltados para fora a partir da extremidade proximal 80223 do eixo de acionamento 80220. Mais es- pecificamente, os elementos magnéticos 80260 posicionados sobre uma primeira porção do eixo de acionamento 80220 são posicionados com seus polos positivos voltados para fora a partir da extremidade proximal 80223, enquanto os elementos magnéticos 80265 posicionados em uma segunda porção ou porção oposta do eixo de acionamento 80220 são po- sicionados com seus polos negativos voltados para fora a partir da extre-
midade proximal 80223. A extremidade distal 80211 da porca de aciona- mento 80255 compreende uma pluralidade de elementos magnéticos 80270 posicionados com seus polos negativos voltados para fora a partir da extremidade distal 80211 da empunhadura 80210. Tal padrão assimé- trico de elementos magnéticos 80260, 80265 no eixo de acionamento 80220 pode permitir que o eixo de acionamento 80220 e a empunhadura 80210 sejam alinhados em um ou mais locais predefinidos, conforme des- crito em mais detalhes abaixo. O uso de elementos magnéticos 80260, 80265, 80270 elimina a necessidade de um mecanismo de mola para des- locar a empunhadura 80210 e o eixo de acionamento 80220 para posições predeterminadas.
[0325] Além do exposto acima, se o médico tentar alinhar a empunha- dura 80210 com o eixo de acionamento 80220 de modo que os elementos magnéticos 80270 posicionados na empunhadura 80210 fiquem nas pro- ximidades dos elementos magnéticos 80260 posicionados sobre uma pri- meira porção do eixo de acionamento 80220, os elementos magnéticos 80260, 80270 produzem uma força magnética atrativa, puxando assim os componentes modulares 80210, 80220 para o alinhamento. Entretanto, se o médico tentar alinhar a empunhadura 80210 com o eixo de acionamento 80220 de modo que os elementos magnéticos 80270 posicionados na em- punhadura 80210 estejam mais próximos das imediações dos elementos magnéticos 80265 posicionadas em uma segunda porção do eixo de aci- onamento 80220, uma força magnética repulsiva irá empurrar e separar os componentes modulares 80210, 80220, evitando assim uma conexão inadequada entre a empunhadura 80210 e o eixo de acionamento 80220.
[0326] Em certos casos, além do exposto acima, haverá apenas uma posição estável entre os componentes modulares. Em vários casos, uma pluralidade de elementos magnéticos são posicionados de modo que seus polos se alternem em um padrão de repetição ao longo das circunferências externas da extremidade distal da empunhadura 80210 e da extremidade proximal do eixo de acionamento 80220. Tal padrão pode ser criado para fornecer uma pluralidade de posições de alinhamento estável.
O padrão de repetição de elementos magnéticos possibilita uma série de alinhamen- tos estáveis entre o eixo de acionamento e a empunhadura, já que uma força magnética atrativa reúne os componentes modulares 80210 e 80220 em numerosas posições.
Em vários casos, a pluralidade de elementos magnéticos são orientados de forma a criar uma rede magnética biestável.
Essa rede biestável assegura que os componentes modulares 80210 e 80220 acabem ficando em um alinhamento estável mesmo quando os componentes modulares 80210 e 80220 estiverem inicialmente desalinha- dos.
Em outras palavras, quando a empunhadura 80210 e o eixo de acio- namento 80220 estão desalinhados, os campos magnéticos criados pela pluralidade de elementos magnéticos interagem um com o outro para ini- ciar a rotação da posição desalinhada para o alinhamento estável seguinte mais próximo possível.
Dessa forma, a força magnética repulsiva experi- mentada pelos componentes modulares 80210 e 80220 desalinhados ajuda na transição dos componentes modulares 80210 e 80220 para o alinhamento.
Conforme os componentes modulares 80210 e 80220 são empurrados e separados pela força magnética repulsiva, eles giram até uma posição de campo magnético atrativo, alinhando assim a empunha- dura 80210 e o eixo de acionamento 80220. Em vários casos, a força mag- nética repulsiva inicia a rotação da empunhadura em relação ao eixo de acionamento e vice-versa.
O padrão da orientação dos elementos magné- ticos pode direcionar os componentes modulares 80210 e 80220 para que eles girem em uma direção específica um em relação ao outro e evitando, ao mesmo tempo, a rotação na direção oposta.
Por exemplo, em vários casos, os elementos magnéticos são orientados em um padrão que pos- sibilita ao eixo de acionamento 80220 e à empunhadura 80210 atingirem o alinhamento por meio do giro um em relação ao outro apenas no sentido horário quando uma força magnética repulsiva for experimentada. Em ou- tros casos, os elementos magnéticos são orientados em um padrão que possibilita ao eixo de acionamento 80220 e à empunhadura 80210 atingi- rem o alinhamento por meio do giro um em relação ao outro apenas no sentido anti-horário quando uma força magnética repulsiva for experimen- tada. Em vários casos, os elementos magnéticos podem afetar a veloci- dade na qual os componentes modulares são colocados em alinhamento. Por exemplo, os elementos magnéticos podem ser dispostos com base na intensidade de seus campos magnéticos de modo a causar aceleração ou desaceleração para alinhamento ou desalinhamento. Embora a plurali- dade de elementos magnéticos 80260, 80265, 80270 seja descrita acima como sendo magnetos permanentes, em certos casos a pluralidade de elementos magnéticos 80260, 80265, 80270 são eletromagnetos. Nesses casos, forças magnéticas repulsivas e atrativas podem ser criadas por meio da energização seletiva da pluralidade de elementos magnéticos 80260, 80265, 80270.
[0327] Em vários casos, a empunhadura 80210 e o eixo de acio- namento 80220 compreendem um elemento magnético dominante que fornece uma força magnética atrativa inicial, sendo os elementos mag- néticos dominantes configurados para aproximar os componentes mo- dulares 80210, 80220 um do outro. Após os componentes modulares 80210 e 80220 serem reunidos pelos elementos magnéticos dominan- tes, a pluralidade de elementos magnéticos 80260, 80265, 80270 é configurada para fazer um ajuste fino das orientações da empunhadura 80210 e do eixo de acionamento 80220.
[0328] A Figura 77 mostra uma empunhadura universal 80310 antes de ser alinhada com um eixo de acionamento 80320 e fixada ao mesmo. A extremidade proximal 80323 do eixo de acionamento 80320 compre- ende um pino 80322 configurado para engatar uma fenda 80312 em for-
mato de L, ou baioneta, cortada na extremidade distal 80311 da empu- nhadura 80310. Em vários casos, uma pluralidade de fendas 80312 em formato de L podem ser cortadas em torno da circunferência da extremi- dade distal 80311 para fornecer um suporte de fixação adicional aos pi- nos adicionais 80322. A extremidade proximal 80323 do eixo de aciona- mento 80320 compreende adicionalmente uma estrutura e um elemento magnético de eixo de acionamento 80324 posicionado na estrutura com seu polo positivo voltado para fora.
A extremidade distal 80311 da empu- nhadura 80310 compreende adicionalmente um primeiro elemento mag- nético 80314 e um segundo elemento magnético 80316. O primeiro ele- mento magnético 80314 é orientado com seu polo positivo voltado para fora, e o segundo elemento magnético 80316 é orientado com seu polo negativo voltado para fora.
Quando o médico começa a alinhar o pino 80322 do eixo de acionamento 80320 com sua fenda em formato de L 80312 correspondente na empunhadura 80310, o primeiro elemento magnético 80314 e o elemento magnético de eixo de acionamento 80324 interagem para produzir uma força magnética repulsiva.
O médico pre- cisa sobrepujar essa força para engatar o pino 80322 na fenda em for- mato de L 80312. Assim que o pino 80322 estiver dentro da fenda em formato de L 80312 e/ou o elemento magnético do eixo de acionamento 80324 tiver sido movido além de uma distância limite em relação ao pri- meiro elemento magnético e ao segundo elemento magnético 80314 e 80324, o médico pode começar a girar manualmente os componentes modulares 80310 e 80320 um em relação ao outro.
Além disso, conforme mostrado na Figura 78, após o médico ter sobrepujado a força magnética repulsiva para posicionar o pino 80322 dentro da fenda em formato de L 80312, os elementos magnéticos 80324 e 80316 podem reagir para criar uma força magnética atrativa após o elemento magnético de eixo de aci- onamento 80324 estar além do limite.
A força magnética atrativa resulta na rotação do eixo de acionamento 80320 em relação à empunhadura
80310 e no engate completo do pino 80322 na fenda em formato de L
80312. Nesses casos, a interação entre os campos magnéticos do ele- mento magnético de eixo de acionamento 80324 e o segundo elemento magnético 80316 na empunhadura 80310 é forte o suficiente para reunir e/ou manter os componentes modulares 80310 e 80320 juntos. Em vários casos, essa interação resulta em uma força magnética atrativa entre o elemento magnético de eixo de acionamento 80324 e o segundo ele- mento magnético 80316, resultando no alinhamento dos componentes modulares 80310 e 80320 e no engate completo do pino 80322 na fenda em formato de L 80312. Embora as orientações dos elementos magnéti- cos sejam especificamente descritas, é previsto que os elementos mag- néticos podem ser orientados de qualquer maneira adequada. Embora a pluralidade de elementos magnéticos 80314, 80316, 80324 seja descrita acima como sendo magnetos permanentes, em certos casos, a plurali- dade de elementos magnéticos 80314, 80316, 80324 são eletromagne- tos. Nesses casos, as forças magnéticas repulsivas e atrativas podem ser criadas por meio da energização seletiva da pluralidade de elementos magnéticos 80314, 80316, 80324.
[0329] Os elementos magnéticos descritos acima podem compre- ender eletromagnetos, magnetos permanentes ou uma combinação dos mesmos. Em casos, como aqueles descritos acima, um sistema de ele- mentos magnéticos permanentes pode alinhar o eixo de acionamento e a empunhadura em uma pluralidade de posições. Nesses casos, um eletromagneto pode ser adicionado ao sistema de elementos magnéti- cos permanentes. Quando ativado, o eletromagneto é configurado para exercer um campo magnético mais forte do que os campos magnéticos dentro do sistema de elementos magnéticos permanentes. Em outras palavras, um eletromagneto pode ser incorporado para interromper, frustrar, e/ou alterar a cooperação entre o sistema de magnetos perma- nentes. Essa interrupção resulta na capacidade de exercer o controle seletivo sobre o alinhamento dos componentes modulares do instru- mento cirúrgico. Por exemplo, quando um sistema de elementos mag- néticos, como os elementos magnéticos 80260, 80265 e 82070 na Fi- gura 76, tiver colocado o eixo de acionamento 80220 e a empunhadura 80210 em uma posição adequadamente alinhada, o médico pode ativar seletivamente um eletromagneto para produzir um campo magnético forte o bastante para sobrepujar as forças magnéticas atrativas dos magnetos permanentes e repelir o eixo de acionamento na direção oposta da empunhadura. Em vários casos, a ativação do eletromagneto repele a empunhadura na direção oposta ao eixo de acionamento para liberar e destravar o eixo de acionamento da empunhadura. Em vários casos, a ativação do eletromagneto é configurada não só para perturbar a atração criada pelos magnetos permanentes, mas também para de- sacoplar os componentes modulares 80210 e 80220.
[0330] Um instrumento cirúrgico modular, como o instrumento ci- rúrgico 80000 mostrado na Figura 73, por exemplo, compreende uma pluralidade de componentes configurados para se comunicar uns com os outros a fim de executar uma função pretendida do instrumento ci- rúrgico. As vias de comunicação entre os componentes do instrumento cirúrgico modular são descritas em detalhes acima. Embora tais vias de comunicação possam ser sem fio por natureza, conexões com fio também são adequadas. Em vários casos, o atuador de extremidade e/ou o eixo de acionamento do instrumento cirúrgico são configurados para ser inseridos em um paciente através de um trocarte, ou cânula, e podem ter qualquer diâmetro adequado, como aproximadamente 5 mm, 8 mm e/ou 12 mm, por exemplo. Além das restrições de tamanho, vários instrumentos cirúrgicos modulares, como, por exemplo, um apli- cador de clipes, compreendem atuadores de extremidade e/ou eixos de acionamento que são configurados para girar e/ou articular, por exemplo. Dessa forma, qualquer via de comunicação com fio precisa ser compacta e ter flexibilidade para manter a funcionalidade à medida que o atuador de extremidade e/ou o eixo de acionamento é girado e/ou articulado. Em um esforço para reduzir o tamanho dos elementos operacionais dentro de um eixo de acionamento e/ou atuador de extre- midade de um instrumento cirúrgico, vários microelementos funcionais eletromecânicos podem ser utilizados. A incorporação de microcompo- nentes eletrônicos, por exemplo um atuador inchworm piezelétrico ou um motor "squiggle", em um instrumento cirúrgico ajuda a reduzir o espaço necessário para elementos operacionais, visto que um motor squiggle, por exemplo, é configurado para fornecer movimento linear sem engrenagens ou cames.
[0331] Em vários casos, a flexibilidade é criada na (s) via (s) de comunicação com fio ela montagem de várias trilhas elétricas sobre um substrato flexível. Em vários casos, as trilhas elétricas são susten- tadas sobre o substrato flexível de qualquer maneira adequada. A Fi- gura 79 mostra um circuito flexível 80400 para uso em um instrumento cirúrgico modular, como o instrumento cirúrgico 1000, por exemplo. O circuito flexível 80400 é configurado para se estender dentro de um gabinete de um eixo de acionamento, como o eixo de acionamento 80020 da Figura 73. Uma extremidade distal 80401 do circuito flexível 80400 é configurada para ser acoplada eletricamente às trilhas elétri- cas condutivas dentro de atuador de extremidade. Em ao menos um caso, as trilhas elétricas são compreendidas de cobre e/ou prata, por exemplo. A extremidade distal 80401 é enrolado em um primeiro anel 80402, e as trilhas elétricas 80405 se estendem ao redor do primeiro anel 80402. Uma extremidade proximal 80403 do circuito flexível 80400 é configurada para ser acoplada eletricamente às trilhas elétri- cas dentro de uma empunhadura. A extremidade proximal 80403 é en- rolado em um segundo anel 80404, e as trilhas elétricas 80405 se es- tendem ao redor do segundo anel 80404.
[0332] Embora o suporte de várias trilhas elétricas no substrato flexí- vel forneça flexibilidade, características adicionais podem ser adiciona- das para, entre outras coisas, aumentar a longevidade e/ou proteger a integridade do circuito flexível 80400. Conforme representado nas Figu- ras 79 e 79A, uma região primária de alívio de esforço 80410 é configu- rada para ser posicionada proximalmente a uma junta de articulação.
A região primária de alívio de esforço 80410 do circuito flexível 80400 ex- perimenta o maior deslocamento e/ou torção em resposta à articulação do instrumento cirúrgico.
Na tentativa de, por exemplo, aliviar o esforço sobre o circuito flexível 80400 enquanto o instrumento cirúrgico está arti- culado e/ou de ajudar a porção do circuito flexível 80400 dentro da região primária de alívio de esforço 80410 a retornar à sua orientação original após o instrumento cirúrgico ser desarticulado, um ou mais membros de propensão e/ou resilientes 80412 estão presentes para fornecer resiliên- cia e/ou flexibilidade.
O um ou mais membros de propensão 80412 são configurados para fazer a transição entre um estado flexionado e um es- tado não flexionado, conforme o instrumento cirúrgico é articulado e/ou girado.
Em vários casos, os elementos de propensão 80412 compreen- dem molas.
Os elementos de propensão 80412 são incorporados ao substrato do circuito flexível 80400 em um esforço para, por exemplo, acomodar os movimentos de partes circundantes.
A porção do circuito flexível 80400 dentro da região primária de alívio de esforço 80410 com- preende um padrão compreendendo uma primeira perna 80414, uma base 80416, e uma segunda perna 80418. A base 80416 se estende en- tre a primeira perna 80414 e a segunda perna 80418. A membro de pro- pensão 80412 se estende entre a primeira perna 80414 e a segunda perna 80414 e se conecta às mesmas.
O membro de propensão 80412, entre outras coisas, possibilita que a primeira perna 80414 seja defletida em relação à segunda perna 80418 e, então, volta resilientemente ao seu estado não flexionado.
O membro de propensão 80412 é configurado para se flexionar para o estado flexionado quando um atuador de extre- midade é articulado, e o membro de propensão 80412 é configurado para retornar resilientemente para o estado não flexionado quando o atuador de extremidade não está mais articulado.
[0333] Conforme visto nas Figuras 79 e 79B, o circuito flexível 80400 é produzido com uma região secundária de alívio de esforço 80420 cujos elementos condutivos 80405 são separados e não inter- conectados. Essa orientação dos elementos condutivos 80405 possi- bilita que o circuito flexível 80400 seja dobrado. As porções não fati- gantes e flexíveis do circuito flexível 80400 são posicionadas perpen- dicularmente em relação ao circuito flexível 80400 dentro da região pri- mária de alívio de esforço 80410. A região secundária de alívio de es- forço 80420 compreende um ou mais membros de propensão 80422, similares aos membros de propensão 80412 descritos em mais deta- lhes acima. A presença de membros de propensão 80412 dentro da região primária de alívio de esforço 80410 e dos membros de propen- são 80422 dentro da porção secundária de alívio de esforço 80320 possibilita que o circuito flexível 80400 tenha uma porção extensível em ao menos dois planos separados em relação a um eixo geométrico longitudinal do eixo de acionamento, como o eixo de acionamento 80020 da Figura 73, por exemplo. A presença da porção primária de alívio de esforço 80410 em um primeiro plano e uma porção secundária de alívio de esforço 80320 em um segundo plano possibilita a comuni- cação entre um atuador de extremidade, um conjunto de eixo de acio- namento, e uma empunhadura de um instrumento cirúrgico configu- rada para articular o atuador de extremidade, girar o atuador de extre- midade, e girar o conjunto de eixo de acionamento. Em outro caso, o circuito flexível 80400 pode ser fabricado de maneira plana e subse- quentemente trançado em uma porção, como a região primária de alí- vio de esforço 80410, que se correlaciona com a porção de articulação ou atuação do instrumento cirúrgico. Esse design pode abrandar a ne- cessidade de alívio de esforço do circuito flexível 80400 de modo geral.
[0334] A Figura 79C mostra uma porção do circuito flexível 80400 da Figura 79 caracterizada por uma placa de circuito impresso (PCB) formada integralmente com o substrato flexível 80430 do circuito flexível
80400. Conforme mostrado na Figura 79C, o plástico flexível é sobre- moldado nos elementos condutivos 80405 e vários componentes do cir- cuito de controle 80432, 80434, 80436 são integralmente formados com o substrato flexível 80430 do circuito flexível 80400.
[0335] A Figura 80 mostra um circuito flexível de atuador de extremi- dade 80500 configurado para se estender dentro de um atuador de extre- midade. O circuito flexível de atuador de extremidade 80500 é configurado para ser usado com um circuito flexível de eixo de acionamento, como, por exemplo, o circuito flexível 80400 mostrado nas Figuras 79 a 79C. O cir- cuito flexível de atuador de extremidade 80500 compreende trilhas elétri- cas 80505 sustentadas sobre um substrato flexível. Uma extremidade dis- tal 80503 do circuito flexível de atuador de extremidade 80500 é enrolada em um anel 80504. As trilhas elétricas 80505 se estendem ao redor do anel 80504. Conforme mostrado nas Figuras 81A e 81B, o anel 80504 é configurado para ser eletricamente acoplado ao circuito flexível de eixo de acionamento, por exemplo, por meio do primeiro anel 80402 na extremi- dade distal 80401 do circuito flexível 80400. Um ou ambos os circuitos fle- xíveis 80400 e 80500 compreendem membros de propensão para manter o contato elétrico entre as trilhas na interface entre os circuitos flexíveis 80400, 80500. Em vários casos, o circuito flexível de atuador de extremi- dade 80500 compreende um ou mais sensores, como, por exemplo, um sensor de alimentação de clipes 80510 e/ou um came de clipes a presilha de alimentação 80510 e/ou um sensor em forma de came de clipes 80520. Tais sensores podem detectar um parâmetro do atuador de extremidade e comunicar o parâmetro detectado aos componentes do circuito de con- trole 80432, 80434, 80436 no circuito flexível de eixo de acionamento
80400. Em vários casos, o circuito de controle é posicionado dentro de uma empunhadura do instrumento cirúrgico.
[0336] Com referência à Figura 82, um instrumento cirúrgico 215000 compreende uma empunhadura 215100, um conjunto de eixo de acionamento 215500 fixado à empunhadura 215100, um atuador de extremidade 215600 e uma junta de articulação 215550 conectando de forma giratória o atuador de extremidade 215600 ao conjunto de eixo de acionamento 215500. A empunhadura 215100 inclui um sistema de acionamento 215200, uma fonte de alimentação 215300 e um atuador
215400. O atuador 215400 é parte de um acionamento de fechamento configurado para fechar o atuador de extremidade 215600. Com refe- rência à Figura 83, o sistema de acionamento 215200 compreende um primeiro motor de acionamento 215210, um primeiro motor deslocador 215220, um segundo motor de acionamento 215250 e um segundo motor deslocador 215260. O primeiro motor de acionamento 215210 compreende um eixo de acionamento de entrada giratório e uma en- grenagem de entrada 215215 montada de modo fixo ao eixo de acio- namento de entrada giratório. O primeiro motor deslocador 215220 compreende um eixo de acionamento deslocador e uma engrenagem de pinhão 215225 montada de modo giratório ao eixo de acionamento deslocador. A engrenagem de pinhão 215225 é operacionalmente in- tercalada com a engrenagem de entrada 215215 do primeiro motor de acionamento 215210 e é transladável entre uma primeira e uma se- gunda posições pelo primeiro motor deslocador 215220. Quando a en- grenagem de pinhão 215225 está em sua primeira posição, a engre- nagem de pinhão 215225 é operacionalmente intercalada com a en- grenagem de entrada 215215 e uma engrenagem de saída 215235 montada de modo fixo a um eixo de acionamento de saída giratório
215230. Nesses casos, a rotação do primeiro motor de acionamento 215210 é transferida para o eixo de acionamento de saída giratório 215230 quando o primeiro motor de acionamento 215210 é operado. Quando a engrenagem de pinhão 215225 está em sua segunda posi- ção, a engrenagem de pinhão 215225 é operacionalmente intercalada com a engrenagem de entrada 215215 e uma engrenagem de saída 215245 montada de modo fixo a um eixo de acionamento de saída gi- ratório 215240. Nesses casos, a rotação do primeiro motor de aciona- mento 215210 é transferida para o eixo de acionamento de saída gira- tório 215240 quando o primeiro motor de acionamento 215210 é ope- rado. Notavelmente, a engrenagem de pinhão 215225 não está enga- tada com as engrenagens de saída 215235 e 215245 ao mesmo tempo e, como resultado, o primeiro motor de acionamento 215210 pode ser usado para acionar duas funções separadas do instrumento cirúrgico
215000. Em uso, um usuário do instrumento cirúrgico 215000, e/ou de um sistema de controle do instrumento cirúrgico 215000, pode seleci- onar entre as duas funções por meio de deslocamento do primeiro mo- tor deslocador 215220.
[0337] Além do exposto acima, o segundo motor de acionamento 215250 compreende um eixo de acionamento de entrada giratório e uma engrenagem de entrada 215255 montada de modo fixo ao eixo de acionamento de entrada giratório. O segundo motor deslocador 215260 compreende um eixo de acionamento deslocador e uma en- grenagem de pinhão 215265 montada de modo giratório ao eixo de acionamento deslocador. A engrenagem de pinhão 215265 é operaci- onalmente intercalada com a engrenagem de entrada 215255 do se- gundo motor de acionamento 215250 e é transladável entre uma pri- meira e uma segunda posições pelo segundo motor deslocador
215260. Quando a engrenagem de pinhão 215265 está em sua pri- meira posição, a engrenagem de pinhão 215265 é operacionalmente intercalada com a engrenagem de entrada 215255 e com uma engre- nagem de saída 215275 montada de modo fixo a um eixo de aciona- mento de saída giratório 215270. Nesses casos, a rotação do segundo motor de acionamento 215250 é transferida para o eixo de aciona- mento de saída giratório 215270 quando o segundo motor de aciona- mento 215250 é operado. Quando a engrenagem de pinhão 215265 está em sua segunda posição, a engrenagem de pinhão 215265 é ope- racionalmente intercalada com a engrenagem de entrada 215255 e com uma engrenagem de saída 215285 montada de modo fixo a um eixo de acionamento de saída giratório 215280. Nesses casos, a rota- ção do segundo motor de acionamento 215250 é transferida para o eixo de acionamento de saída giratório 215280 quando o segundo mo- tor de acionamento 215250 é operado. Notavelmente, a engrenagem de pinhão 215265 não está engatada com as engrenagens de saída 215275 e 215285 ao mesmo tempo e, como resultado, o segundo mo- tor de acionamento 215250 pode ser usado para acionar duas funções separadas do instrumento cirúrgico 215000. Em uso, um usuário do instrumento cirúrgico 215000, e/ou de um sistema de controle do ins- trumento cirúrgico 215000, pode selecionar entre as duas funções por meio de deslocamento do segundo motor deslocador 215260.
[0338] Além do exposto acima, novamente com referência à Figura 83, os eixos de acionamento de saída 215230, 215240 e 215280 com- preendem eixos de acionamento rígidos e são aninhados concentrica- mente. Em vários casos, um mancal está presente entre o eixo de aci- onamento de saída 215230 e o eixo de acionamento de saída 215240 e um outro mancal está presente entre o eixo de acionamento de saída 215240 e o eixo de acionamento de saída 215280. Em outros casos, os eixos de acionamento de saída 215230, 215240 e 215280 são dire- tamente sustentados um pelo outro. Tais disposições podem fornecer um design compacto. Em várias modalidades alternativas, nenhum dos eixos de acionamento de saída 215230, 215240 e 215280 são aninha- dos.
[0339] Com referência à Figura 84, um sistema de acionamento al- ternativo 216200 é configurado para acionar um total de seis funções de um instrumento cirúrgico. Similar ao acima exposto, o sistema de aciona- mento 216200 compreende um primeiro motor de acionamento 216210, um primeiro motor deslocador 216220, um segundo motor de aciona- mento 216250 e um segundo motor deslocador 216260. O primeiro motor de acionamento 216210 compreende um eixo de acionamento de en- trada giratório e uma engrenagem de entrada 216215 montada de modo fixo ao eixo de acionamento de entrada giratório. O primeiro motor des- locador 216220 compreende um eixo de acionamento deslocador e uma engrenagem de pinhão 216225 montada de modo giratório ao eixo de acionamento deslocador. A engrenagem de pinhão 216225 é operacio- nalmente intercalada com a engrenagem de entrada 216215 do primeiro motor de acionamento 216210 e é transladável entre uma primeira, uma segunda e uma terceira posições pelo primeiro motor deslocador 216220. Quando a engrenagem de pinhão 216225 está em sua primeira posição, a engrenagem de pinhão 216225 é operacionalmente intercalada com a engrenagem de entrada 216215 e com uma engrenagem de saída 216235 montada de modo fixo a um eixo de acionamento de saída gira- tório 216230. Nesses casos, a rotação do primeiro motor de acionamento 216210 é transferida para o eixo de acionamento de saída giratório 216230 quando o primeiro motor de acionamento 216210 é operado. Quando a engrenagem de pinhão 216225 está em sua segunda posição, a engrenagem de pinhão 216225 é operacionalmente intercalada com a engrenagem de entrada 216215 e com uma engrenagem de saída 216245 montada de modo fixo a um eixo de acionamento de saída gira- tório 216240. Nesses casos, a rotação do primeiro motor de acionamento 216210 é transferida para o eixo de acionamento de saída giratório
216240 quando o primeiro motor de acionamento 216210 é operado. Quando a engrenagem de pinhão 216225 está em sua terceira posição, a engrenagem de pinhão 216225 é operacionalmente intercalada com a engrenagem de entrada 216215 e com uma engrenagem de saída 216295 montada de modo fixo a um eixo de acionamento de saída gira- tório 216290. Nesses casos, a rotação do primeiro motor de acionamento 216210 é transferida para o eixo de acionamento de saída giratório 216290 quando o primeiro motor de acionamento 216210 é operado. No- tavelmente, a engrenagem de pinhão 216225 não está engatada com mais do que uma engrenagem de saída 216235, 216245 e 216295 ao mesmo tempo e, como resultado, o primeiro motor de acionamento 216210 pode ser usado para acionar três funções separadas do instru- mento cirúrgico. Em uso, um usuário do instrumento cirúrgico, e/ou de um sistema de controle do instrumento cirúrgico, pode selecionar entre as três funções por meio de deslocamento do primeiro motor deslocador
216220.
[0340] Além do exposto acima, o eixo de acionamento de saída 216230 está operacionalmente engatado a um eixo de acionamento 216500 do instrumento cirúrgico de modo que a rotação do eixo de aci- onamento de saída 216230 é transferida para o eixo de acionamento
216500. Mais especificamente, a extremidade distal do eixo de aciona- mento de saída 216230 compreende uma engrenagem intercalada com um anel de dentes de engrenagem 216515 definido no interior do gabi- nete do eixo de acionamento 216510. O eixo de acionamento de saída 216230 é girado em uma primeira direção para girar o eixo de aciona- mento 216500 em uma direção e em uma direção oposta para girar o eixo de acionamento 216500 em uma outra direção. O eixo de aciona- mento de saída 216240 compreende um cabo flexível que pode ser ope- racionalmente acoplado a um acionamento de preensão de garra, a um sistema de acionamento de disparo, como um acionamento de disparo de grampos e/ou a um acionamento de corte de tecido, por exemplo, e/ou a um acionamento de rotação de atuador de extremidade, por exemplo. O eixo de acionamento de saída 216290 é operacionalmente engatado a um primeiro acionamento de articulação 216700. O primeiro acionamento de articulação 216700 compreende dois acionadores de articulação transladáveis 216790, estando cada um deles acoplado a uma porca de acionamento transladável 216795 engatada de maneira rosqueável ao eixo de acionamento de saída 216290. Cada porca de acionamento 216795 compreende um pino, ou projeção, que se estende para dentro de um sulco definido no eixo de acionamento de saída 216290 e que é impedido de girar de modo que a rotação do eixo de acionamento de saída 216290 translada as porcas de acionamento
216795. Em uso, o eixo de acionamento de saída 216290 é girado em uma primeira direção para girar um atuador de extremidade do instru- mento cirúrgico ao redor de uma primeira junta de articulação em uma direção e girado em uma direção oposta para girar o atuador de extre- midade ao redor da primeira junta de articulação em uma outra direção. A rosca definida no eixo de acionamento de saída 216290 é configurada para empurrar uma das porcas de acionamento 216795 e os acionado- res de articulação 216790 distalmente enquanto puxa a outra porca de acionamento 216795 e o acionador de articulação 216790 proximal- mente. Dito isto, uma porca de acionamento e o acionador de articula- ção 216795 podem ser suficientes para articular o atuador de extremi- dade ao redor da primeira junta de articulação.
[0341] Além do exposto acima, o segundo motor de acionamento 216250 compreende um eixo de acionamento de entrada giratório e uma engrenagem de entrada 216255 montada de modo fixo ao eixo de acio- namento de entrada giratório. O segundo motor deslocador 216260 com- preende um eixo de acionamento deslocador e uma engrenagem de pi-
nhão 216265 montada de modo giratório ao eixo de acionamento deslo- cador.
A engrenagem de pinhão 216265 é operacionalmente intercalada com a engrenagem de entrada 216255 do segundo motor de aciona- mento 216260 e é transladável entre a primeira, a segunda e a terceira posições pelo segundo motor deslocador 216260. Quando a engrena- gem de pinhão 215265 está em sua primeira posição, a engrenagem de pinhão 215265 é operacionalmente intercalada com a engrenagem de entrada 216255 e com uma engrenagem de saída 215675 montada de modo fixo a um eixo de acionamento de saída giratório 216270. Nesses casos, a rotação do segundo motor de acionamento 215250 é transferida para o eixo de acionamento de saída giratório 216270. Quando a engre- nagem de pinhão 216265 está em sua segunda posição, a engrenagem de pinhão 216265 é operacionalmente intercalada com a engrenagem de entrada 216255 e com uma engrenagem de saída 216285 montada de modo fixo a um eixo de acionamento de saída giratório 216280. Nesses casos, a rotação do segundo motor de acionamento 215250 é transferida para o eixo de acionamento de saída giratório 216280. Quando a engre- nagem de pinhão 216265 está em sua terceira posição, a engrenagem de pinhão 216265 é operacionalmente intercalada com a engrenagem de entrada 216215 e com uma engrenagem de saída 216295’ montada de modo fixo a um eixo de acionamento de saída giratório 216290’. Nesses casos, a rotação do segundo motor de acionamento 215250 é transferida para o eixo de acionamento de saída giratório 216290’. Notavelmente, a engrenagem de pinhão 216265 não está engatada a mais que uma en- grenagem de saída 216275, 216285 e 216295’ ao mesmo tempo e, como resultado, o segundo motor de acionamento 216250 pode ser usado para acionar três funções separadas do instrumento cirúrgico.
Em uso, um usuário do instrumento cirúrgico, e/ou de um sistema de controle do ins- trumento cirúrgico, pode selecionar entre as três funções por meio de deslocamento do segundo motor deslocador 216260.
[0342] Além do exposto acima, o eixo de acionamento de saída 216270 e/ou o eixo de acionamento de saída 216280 podem ser ope- racionalmente acoplados a um acionamento de preensão de garra, a um sistema de acionamento de disparo, como um acionamento de dis- paro de grampos e/ou a um acionamento de corte de tecido, por exem- plo, e/ou a um acionamento de rotação de atuador de extremidade, por exemplo. O eixo de acionamento de saída 216290’ é operacionalmente engatado a um segundo acionamento de articulação 216800. O se- gundo acionamento de articulação 216800 compreende dois aciona- dores de articulação transladáveis 216890, estando cada um deles acoplado a uma porca de acionamento transladável 216895 engatada de maneira rosqueável ao eixo de acionamento de saída 216290’. Cada porca de acionamento 216895 compreende um pino, ou proje- ção, que se estende para dentro de uma rosca ou sulco definido no eixo de acionamento de saída 216290’ e que é impedido de girar de modo que a rotação do eixo de acionamento de saída 216290’ desloca as porcas de acionamento 216895. Em uso, o eixo de acionamento de saída 216290’ é girado em uma primeira direção para girar um atuador de extremidade do instrumento cirúrgico ao redor de uma segunda junta de articulação em uma direção e girado em uma direção oposta para girar o atuador de extremidade ao redor da segunda junta de ar- ticulação em uma outra direção. A rosca definida no eixo de aciona- mento de saída 216290’ é configurada para empurrar uma das porcas de acionamento 216895 e os acionadores de articulação 216890 dis- talmente enquanto puxa a outra porca de acionamento 216895 e o aci- onador de articulação 216890 proximalmente. Dito isto, uma porca de acionamento e o acionador de articulação 216895 podem ser suficien- tes para articular o atuador de extremidade ao redor da segunda junta de articulação.
[0343] Conforme descrito acima, o primeiro motor de acionamento
216210 e o primeiro motor deslocador 216220 são configurados para aci- onar apenas uma de suas três funções de cada vez. De modo similar, o segundo motor de acionamento 216250 e o segundo motor deslocador 216260 são configurados para acionar apenas uma de suas três funções de cada vez. Dito isto, o sistema de acionamento 216200 é configurado para operar o primeiro motor de acionamento 216210 e o segundo motor de acionamento 216250 ao mesmo tempo de modo que o instrumento ci- rúrgico pode realizar as duas funções simultaneamente. Por exemplo, o primeiro motor de acionamento 216210 pode articular o atuador de extre- midade ao redor da primeira junta de articulação através do eixo de acio- namento 216290 enquanto o segundo motor de acionamento 216250 pode articular o atuador de extremidade ao redor da segunda junta de ar- ticulação através do eixo de acionamento 216290’. De modo similar, o pri- meiro motor de acionamento 216210 pode girar o eixo de acionamento 216500 ao redor de um eixo geométrico longitudinal enquanto o segundo motor de acionamento 216250 gira o atuador de extremidade em torno de um eixo geométrico longitudinal. Em alguns casos, entretanto, o sistema de controle do sistema de acionamento 216200 pode ser configurado para evitar que duas funções do atuador de extremidade sejam realizadas ao mesmo tempo. Em ao menos um desses casos, o sistema de controle é configurado para evitar que o atuador de extremidade seja aberto en- quanto um curso de disparo de grampos está sendo realizado.
[0344] Além do exposto acima, o primeiro motor deslocador 216220 pode ser configurado para travar os dois eixos de acionamento não aco- plados quando ele acopla operacionalmente um eixo de acionamento ao primeiro motor de acionamento 216210. Em ao menos um desses casos, o eixo de acionamento transladável do primeiro motor deslocador 216220 pode compreender travas definidas no mesmo que são configuradas para engatar e travar os dois eixos de acionamento não acoplados na posição. Em ao menos um caso, o primeiro motor deslocador 216220 trava o eixo de acionamento 216230 e 216240 quando ele engata operacionalmente o primeiro motor de acionamento 216210 ao eixo de acionamento 216290. De modo similar, o segundo motor deslocador 216260 pode ser configu- rado para travar os dois eixos de acionamento não acoplados quando ele acopla operacionalmente um eixo de acionamento ao segundo motor de acionamento 216250. Em ao menos um desses casos, o eixo de aciona- mento transladável do segundo motor deslocador 216260 compreende tra- vas definidas no mesmo que são configuradas para engatar e travar os dois eixos de acionamento não acoplados na posição. Em ao menos um caso, o segundo motor deslocador 216260 trava o eixo de acionamento 216270 e 216280 quando ele engata operacionalmente o segundo motor de acionamento 216250 ao eixo de acionamento 216290’. Nesses casos, as funções do atuador de extremidade que não forem acionadas são po- sitivamente desativadas ou travadas. Dito isto, são previstas modalidades nas quais as funções do atuador de extremidade não precisam ser trava- das quando não estiverem sendo usadas ou acopladas a um motor de acionamento. Em qualquer caso, o primeiro motor deslocador 216220 e/ou o segundo motor deslocador 216260 podem compreender um solenoide, por exemplo, para criar o deslocamento longitudinal de seus eixos de aci- onamento.
[0345] Conforme descrito acima, o sistema de acionamento 215200 é configurado para acionar quatro funções do instrumento e o sistema de acionamento 216200 é configurado para acionar seis fun- ções do instrumento. Dito isto, um sistema de acionamento para os instrumentos aqui revelados pode ser configurado para acionar qual- quer número adequado de funções, como mais de seis funções do atu- ador de extremidade, por exemplo.
[0346] Além do exposto acima, um sistema de controle do motor de um instrumento cirúrgico pode adaptar o funcionamento de um ou mais motores do instrumento cirúrgico. Com referência à Figura 85, o instru- mento cirúrgico 215000 compreende um circuito de extensômetro 215900 que está em comunicação com o sistema de controle do motor do instrumento cirúrgico 215000. O circuito de extensômetro 215900 compreende um extensômetro 215910 montado no invólucro, ou gabi- nete, 215510 do eixo de acionamento 215500. O extensômetro 215910 compreende uma base 215920, um primeiro contato elétrico 215930 na base 215920, um circuito elétrico sinuoso 215940 em comunicação elé- trica com o primeiro contato elétrico 215930, e um segundo contato elé- trico 215950 em comunicação elétrica com o circuito elétrico 215940. Os contatos elétricos 215930 e 215950 são configurados para serem soldados, e/ou de outro modo acoplados eletricamente, a fios conduti- vos e/ou a trilhas condutoras, por exemplo, para colocar o extensômetro 215910 em comunicação com o sistema de controle do motor. O circuito elétrico 215940 é compreendido de um fio condutivo fino, cuja resistên- cia sofre alterações quando o extensômetro 215910 é estendido e/ou comprimido, conforme discutido em mais detalhes abaixo.
[0347] Novamente com referência à Figura 85, a base 215920 do extensômetro 215910 é montada no envoltório 215510 de modo que o extensômetro 215910 se alonga quando o invólucro 215510 é colocado sob tensão e se contrai quando o envoltório 215510 é comprimido. Com referência à Figura 85A, a resistência do circuito elétrico 215940 sofre alterações, isto é, aumenta quando o extensômetro 215910 é co- locado sob tensão ao longo de um eixo geométrico longitudinal L, o que é detectável pelo sistema de controle do motor. De modo similar, com referência à Figura 85B, a resistência do circuito elétrico 215940 sofre alterações, ou seja, diminui quando o extensômetro 215910 é comprimido ao longo do eixo geométrico longitudinal L, o que é tam- bém detectável pelo sistema de controle do motor. A alteração da re-
sistência do circuito elétrico 215940 é proporcional, ou ao menos subs- tancialmente proporcional, ao esforço que é experimentado pelo envol- tório 215510 no local do extensômetro 215910. Em vários casos, um aumento do esforço no envoltório 215510 do eixo de acionamento pode indicar que o tecido do paciente está sendo submetido a sobre- carga de alguma forma. Com essas informações, o sistema de controle do motor do instrumento cirúrgico 215000 pode alterar o desempenho dos motores elétricos do instrumento cirúrgico 215000. Por exemplo, quando o esforço detectado pelo circuito de extensômetro exceder um valor predeterminado, ou limite, armazenado na memória e/ou no pro- cessador do sistema de controle do motor, por exemplo, o sistema de controle do motor pode desacelerar o motor, ou motores, que estive- rem funcionando naquele momento. Em ao menos um desses casos, o sistema de controle do motor pode desacelerar o motor elétrico que aciona um curso de disparo de grampos quando a tensão limite é ex- cedida. Em outros casos, o sistema de controle do motor pode desa- celerar um motor elétrico que aciona um curso de formação de clipes ou um motor elétrico que aciona um curso de sutura, por exemplo, quando o limite de tensão é excedido. Em vários casos, o sistema de controle do motor pode desacelerar um motor elétrico que fecha ou prende um atuador de extremidade e/ou que articula o atuador de ex- tremidade, por exemplo.
[0348] Além do exposto acima, o sistema de controle do motor do instrumento cirúrgico 215000 pode controlar de modo adaptável a veloci- dade de um ou mais motores elétricos. O sistema de controle do motor compreende um ou mais circuitos de modulação por largura de pulso (PWM), e/ou qualquer outro circuito de controle de potência, para contro- lar a velocidade dos motores elétricos. Um circuito de modulação por lar- gura de pulso (PWM) é configurado para aplicar pulsos de tensão a um motor elétrico para acionar o motor elétrico a uma velocidade desejada:
pulsos de tensão mais longos acionam o motor elétrico a uma velocidade mais alta e pulsos de tensão mais curtos acionam o motor elétrico a uma velocidade mais baixa. Em vários casos, o sistema de controle do motor compreende um ou mais circuitos de modulação de frequência (FM - "fre- quency modulation") e/ou circuitos de transformação de tensão para con- trolar a velocidade dos motores elétricos. Um circuito de FM pode aplicar pulsos de tensão a um motor em uma frequência mais alta para acionar um motor elétrico a uma velocidade mais alta e/ou uma frequência mais baixa para acionar um motor elétrico a uma velocidade mais baixa. Os circuitos de PWM e os circuitos de FM são configurados para aplicar de modo intermitente um potencial de tensão a um motor elétrico a uma magnitude constante, ou quase constante; entretanto, várias modalida- des são previstas nas quais a magnitude do potencial de tensão também pode ser alterada para ajustar a energia fornecida pelo motor elétrico. Circuitos de resistência variável, por exemplo, podem ser usados para alterar a magnitude da tensão aplicada a um motor elétrico.
[0349] Em adição a ou em lugar de adaptar a tensão fornecida aos motores elétricos do instrumento cirúrgico 215000 para controlar a veloci- dade dos motores, a corrente fornecida aos motores elétricos pode ser adaptada para controlar a força de acionamento fornecida pelos motores elétricos. Para esta finalidade, um instrumento cirúrgico pode incluir um ou mais circuitos de controle de corrente do motor.
[0350] O extensômetro 215910 é um extensômetro axial que é bem adequado para medir o esforço ao longo do eixo geométrico longitudinal L; entretanto, um extensômetro 215910 pode não fornecer uma total compreensão do esforço que ocorre no envoltório 215510. Extensôme- tros adicionais situados em posições adjacentes ao extensômetro 215910 que são orientados em diferentes direções podem fornecer da- dos adicionais relativos ao esforço que ocorre naquela posição. Por exemplo, um outro extensômetro pode ser posicionado ortogonalmente em relação ao extensômetro 215910 ao longo do eixo geométrico trans- versal T e/ou em um ângulo de 45 graus em relação ao eixo geométrico longitudinal L, por exemplo. São previstas várias modalidades nas quais mais de um extensômetro é fornecido em uma base única de extensô- metro. Tal disposição pode fornecer uma resolução maior do esforço em um local específico. Conforme dito acima, qualquer extensômetro ade- quado pode ser usado. Por exemplo, extensômetros capacitivos, exten- sômetros semicondutores, extensômetros de nanopartícula, e/ou exten- sômetros de fibra óptica, por exemplo, poderiam ser usados.
[0351] Quando um ou mais extensômetros de resistência são ligados a uma superfície para medir o esforço, conforme discutido acima, os ex- tensômetros podem ser dispostos em um circuito de ponte de Wheatstone, conforme ilustrado na Figura 85C. Uma ponte de Wheatstone é um circuito de ponte dividida usado para a medição da resistência elétrica estática ou dinâmica. A tensão de saída da ponte de Wheatstone é muitas vezes ex- pressa em milivolts de saída por volt de entrada. Com referência à Figura 85C, se R1, R2, R3 e R4 forem iguais, e uma tensão, VIN, for aplicada entre os pontos A e C, então a saída entre os pontos B e D irá mostrar nenhuma diferença de potencial. Entretanto, se R4 for alterado para algum valor que não seja igual a R1, R2 e R3, a ponte ficará desequilibrada e haverá uma tensão nos terminais de saída. Em uma configuração de ponte G, o sensor de esforço variável tem resistência Rg, enquanto os outros braços são re- sistores com valor fixo.
[0352] Um sensor de extensômetro, entretanto, pode ocupar um, dois ou quatro braços da ponte de Wheatstone. O esforço total, ou a tensão de saída (VOUT) do circuito é equivalente à diferença entre a queda de tensão através de R1 e R4, ou Rg. A ponte é considerada equilibrada quando R1/R2 = Rg/R3 e, portanto, VOUT é igual a zero. Qualquer pequena altera- ção na resistência da grade de detecção colocará a ponte fora de equilí- brio, o que a torna adequada para a detecção de esforço. Quando a ponte é configurada de modo que Rg seja o único extensômetro ativo, uma pe- quena alteração em Rg causará uma tensão de saída na ponte.
[0353] O número de extensômetros ativos que deve ser conectado à ponte depende da aplicação. Por exemplo, pode ser útil conectar os ex- tensômetros que estão em lados opostos do gabinete ou envoltório do ins- trumento cirúrgico, um em compressão e o outro em tensão. Nessa dispo- sição, a saída da ponte para o mesmo esforço é efetivamente duplicada. Em instalações nas quais todos os quatro braços de uma ponte de Whe- atstone estão conectados a extensômetros, a compensação de tempera- tura é automática, já que a alteração de resistência devido a variações de temperatura será a mesma para todos os quatro braços da ponte de Whe- atstone.
[0354] Em uma ponte de Wheatstone de quatro elementos, além do exposto acima, geralmente dois extensômetros são ligados com fio em compressão e dois em tensão, mas qualquer disposição adequada pode ser usada. Por exemplo, se R1 e R3 estão em tensão (positiva) e R2 e R4 estão em compressão (negativa), então a saída será proporcional à soma de todas as tensões mecânicas medidas separadamente. Para extensômetros situados sobre pernas adjacentes da ponte de Wheats- tone, a ponte fica desequilibrada na proporção da diferença no esforço. Para extensômetros situados sobre pernas opostas da ponte de Wheat- stone, a ponte se equilibra na proporção da soma das tensões mecâni- cas. Seja a medição realizada no esforço de flexão, no esforço de cisa- lhamento ou no esforço torcional, a disposição do extensômetro irá de- terminar a relação entre a saída e o tipo de esforço que estiver sendo medido. Conforme mostrado na Figura 85C, se um esforço positivo ocorrer nos extensômetros R2 e R3 e um esforço negativo for experi- mentada pelos extensômetros R1 e R4, a saída total VOUT, seria de qua- tro vezes a resistência de um único extensômetro.
[0355] Outros circuitos de extensômetro podem ser usados em adi- ção a ou em lugar das pontes de Wheatstone discutidas acima. As dis- posições de corrente constante e/ou de tensão constante poderiam ser usadas, por exemplo.
[0356] Conforme descrito acima, os dados fornecidos pelos um ou mais extensômetros para o sistema de controle do motor podem ser usa- dos para modificar a operação de um ou mais motores elétricos do instru- mento cirúrgico. Em adição a ou em lugar de desacelerar um motor elé- trico, o sistema de controle do motor pode parar um motor elétrico. Em ao menos um caso, o sistema de controle do motor usa dois ou mais limites de esforço em que o sistema de controle do motor desacelera o motor elétrico quando o esforço medido excede um primeiro limite mas para o motor elétrico quando o esforço medido excede um segundo limite, ou um limite mais alto. Em certos casos, o sistema de controle do motor desace- lera o motor elétrico quando o esforço medido excede um primeiro limite e desacelera ainda mais o motor elétrico quando o esforço medido excede um segundo limite, ou um limite mais alto. Em vários casos, o sistema de controle do motor pode ser configurado para acelerar um motor elétrico e/ou restabelecer a velocidade original do motor elétrico quando o esforço medido cai abaixo de um ou mais dos limites excedidos. Em qualquer caso, o sistema de controle do motor é configurado para receber dados adicionais de um controlador cirúrgico central fora do instrumento relativos à determinação da reação adequada a um estado de esforço elevado. Além disso, o sistema de controle do motor é configurado para transmitir dados ao controlador cirúrgico central que pode armazenar e/ou analisar os dados de esforço e emitir um sinal de retorno relativo à reação ade- quada a um estado de esforço elevado. Para esta finalidade, o instrumento cirúrgico 215000 compreende um transmissor de sinal sem fio e um recep- tor de sinal sem fio; entretanto, são previstas modalidades com fio.
[0357] Além do exposto acima, deve-se compreender que é impor- tante obter leituras exatas do esforço.
Dito isto, o ambiente que circunda o instrumento cirúrgico 215000 pode afetar a exatidão das leituras do exten- sômetro.
Entre outras coisas, alterações na temperatura do extensômetro 215910 e/ou do substrato subjacente ao extensômetro 215190 podem afe- tar as leituras do extensômetro.
Para esta finalidade, o instrumento cirúr- gico 215000 pode incluir um sistema de controle de temperatura para con- trolar a temperatura do extensômetro 215910. Em uso, o sistema de con- trole de temperatura é configurado para aquecer e/ou resfriar o extensô- metro 215910 para controlar a temperatura do extensômetro 215910 em relação a uma temperatura desejada ou predeterminada.
Em ao menos uma modalidade, o sistema de controle de temperatura compreende um circuito elétrico de aquecimento resistivo para aquecer o extensômetro 215190 e/ou o substrato subjacente ao extensômetro 215190. O sistema de controle de temperatura pode incluir um circuito de refrigeração de flu- ido de trabalho, como um circuito de refrigeração com dióxido de carbono, por exemplo, para resfriar o extensômetro 215190 e/ou o substrato subja- cente ao extensômetro 215190. A fim de avaliar a temperatura, ou a alte- ração de temperatura, de um extensômetro, o extensômetro pode incluir um sensor de temperatura no substrato do extensômetro que está em co- municação de sinal com o sistema de controle do motor.
Alternativamente, um sensor de temperatura pode estar adjacente ao extensômetro.
Em qualquer caso, o sistema de controle do motor pode usar os dados a partir de um sensor de temperatura para operar os sistemas de aquecimento e/ou resfriamento discutidos acima.
Em adição a ou em lugar de aquecer e/ou resfriar ativamente um extensômetro, um sistema de controle do mo- tor pode ajustar ou compensar o aumento de temperatura por meio do ajuste dos dados do extensômetro em vista dos dados recebidos do sen- sor de temperatura.
Em ao menos um caso, a curva que relaciona a tensão do extensômetro ao esforço experimentada pelo substrato subjacente pode ser ajustada para as alterações na temperatura do extensômetro.
[0358] Em muitos casos, além do exposto acima, a medição do es- forço é um excelente substituto para determinar as forças que um instru- mento cirúrgico está experimentando. Dito isto, tais medições de esforço não medem diretamente essas forças. Em várias modalidades, o instru- mento cirúrgico 215000 compreende um ou mais sensores de força po- sicionado adjacente ao extensômetro 215910 para medir diretamente as forças. Em ao menos um caso, um sensor de força compreende um ele- mento de mola que é estendido e/ou contraído ao longo de um eixo geo- métrico que é paralelo, ou ao menos substancialmente paralelo, ao eixo geométrico longitudinal do extensômetro 215910. O sensor de força está em comunicação com o sistema de controle do motor e, como resultado, o sistema de controle do motor pode usar tanto os dados do extensôme- tro quanto os dados do sensor de força para adaptar o funcionamento dos motores do instrumento cirúrgico.
[0359] Além do exposto acima, as tensões mecânicas e/ou forças no interior do envoltório de eixo de acionamento 215510 do instrumento ci- rúrgico 215500 são mensuráveis para controlar a operação do instru- mento cirúrgico 215500. Em vários casos, as leituras de esforço e/ou de força aumentados no envoltório do eixo de acionamento 215510 sugerem que o eixo de acionamento do instrumento cirúrgico 215500 pode estar pressionado contra o tecido do paciente. Para conscientizar o médico da força que está sendo aplicada ao tecido do paciente, o instrumento cirúr- gico 215500 compreende adicionalmente um indicador em comunicação com o sistema de controle do instrumento cirúrgico 215500 que é ativado pelo sistema de controle quando o esforço medido pelos extensômetros no envoltório do eixo de acionamento 215510 excede um nível limite. O indicador pode compreender uma luz configurada para criar retroinforma- ção visível, um alto-falante configurado para criar retroinformação sonora, um motor vibratório configurado para criar retroinformação tátil e/ou um ícone em uma tela de exibição, por exemplo. Em certos casos, o sistema de controle pode reduzir a velocidade do motor, ou motores, no instru- mento cirúrgico 215500 quando o esforço limite for excedido. O controle dos motores elétricos dessa maneira pode evitar deflexão excessiva e/ou quebra do instrumento cirúrgico 215500, especialmente quando uma parte do instrumento cirúrgico 215500 está articulando e/ou girando, por exemplo. Em ao menos um caso, o extensômetros e/ou sensores de força podem ser posicionados sobre e/ou em uma placa de circuito no interior do instrumento cirúrgico 215500, como um circuito flexível, por exemplo. Nesses casos, como resultado, uma carga de força/deflexão excessiva dentro do circuito, especialmente do circuito montado no gabi- nete do instrumento cirúrgico, pode ser evitada. Dito isto, as tensões me- cânicas e/ou forças dentro de um componente móvel, como um eixo de acionamento giratório e/ou membro de acionamento transladável, tam- bém poderiam ser medidas. Tal disposição possibilita que o sistema de controle do motor avalie diretamente as tensões mecânicas e/ou forças dentro dos sistemas de acionamento do instrumento cirúrgico 215500 e evitam que os motores elétricos e/ou componentes de acionamento se- jam submetidos a sobrecarga.
[0360] Dito isto, um instrumento cirúrgico pode utilizar um extensô- metros em qualquer local adequado. Em vários casos, um circuito de extensômetro pode compreender um extensômetro posicionado sobre a garra de um atuador de extremidade. Entre outras coisas, tal extensô- metro pode detectar a deflexão da garra, especialmente quando posici- onado na extremidade distal da garra. Com esses dados, o sistema de controle do motor pode adaptar a operação do instrumento cirúrgico para acomodar uma garra flexionada além do limite, por exemplo. Em ao menos um desses casos, o sistema de controle do motor pode desa- celerar o motor elétrico usado para acionar uma faca de corte de tecido distalmente móvel, como a faca de um grampeador cirúrgico, por exem- plo. Em uso, uma garra irá defletir elasticamente quando o tecido for capturado entre as garras do atuador de extremidade, mas a garra pode, às vezes, defletir plasticamente ou permanentemente. Um extensôme- tro posicionado na garra possibilitará que o sistema de controle do motor detecte que a garra foi permanentemente danificada quando a garra quando a garra estiver solta. Se o dano permanente estiver acima de um limite, o sistema de controle do motor pode limitar a funcionalidade do instrumento cirúrgico de alguma forma e/ou indicar ao usuário que o instrumento cirúrgico foi danificado e/ou indicar o grau do dano.
[0361] Além do exposto acima, um extensômetro de um circuito de extensômetro pode ser colocada sobre a garra de um grampeador ci- rúrgico que suporta um cartucho de grampos. Quando as garras do grampeador cirúrgico estiverem presas, o extensômetros pode detec- tar o esforço dentro da garra do cartucho que pode revelar a deflexão da garra. Neste sentido, a deflexão da garra pode revelar a distância entre as garras, ou o vão do tecido. Com essas informações, o sistema de controle do motor pode avaliar a espessura do tecido entre as gar- ras e controlar a velocidade do motor de acionamento que aciona a faca de corte de tecido. Por exemplo, o sistema de controle do motor pode diminuir a velocidade do motor de acionamento quando o tecido for espesso e/ou acelerar o motor de acionamento quando o tecido for fino. Em adição a ou em lugar do exposto acima, um extensômetro de um circuito de extensômetro pode ser colocado na faca de corte de tecido. Tal extensômetro pode fornecer dados relativos à espessura e/ou à densidade do tecido ao sistema de controle do motor. Similar ao exposto acima, o sistema de controle do motor pode desacelerar o mo- tor de acionamento quando o tecido for denso e/ou acelerar o motor de acionamento quando o tecido for menos denso, por exemplo. Além disso, o sistema de controle do motor pode parar e/ou pausar o motor de acionamento que fecha a garra do atuador de extremidade quando o esforço medido tiver atingido um limite. Em muitos casos, o fluido no tecido preso precisa de tempo para fluir para fora do tecido no atuador de extremidade após o atuador de extremidade ter sido inicialmente preso e, se o esforço cair abaixo do limite, o sistema de controle do motor pode ser configurado para reinicializar o motor de acionamento de fechamento para comprimir o tecido em uma quantidade desejada. Tal extensômetro pode ser colocado em uma das garras do atuador de extremidade e/ou no membro de acionamento de fechamento, por exemplo.
[0362] Os instrumentos cirúrgicos aqui descritos podem ser inseri- dos em um paciente através de um trocarte, como o trocarte 219900 ilustrado na Figura 82C. Um trocarte pode compreender um eixo de acionamento longo 219910 que compreende uma abertura longitudinal 219920 que se estende através do mesmo, uma extremidade distal afi- ada 219930 configurado para ser empurrada através de uma incisão no paciente, e uma extremidade proximal 219940 que compreende uma porta ou abertura vedável configurada para receber um instru- mento cirúrgico S. Em uso, o instrumento cirúrgico é passado pela porta vedável, através da abertura longitudinal, e para dentro de uma cavidade corporal do paciente. A porta vedável compreende uma ve- dação configurada para evitar, ou ao menos reduzir, o fluxo de gás de insuflação da cavidade corporal do paciente através do trocarte. A ve- dação é configurada para se propender em uma configuração fechada, ou ao menos substancialmente fechada. Mesmo quando um instru- mento cirúrgico se estende através da porta vedável, a vedação é pro- pendida contra os lados do instrumento cirúrgico para criar uma inter- face vedada, ou ao menos substancialmente vedada, entre os mes- mos. Em uso, o trocarte é orientável dentro da incisão para permitir que o instrumento cirúrgico seja adequadamente orientado dentro da cavidade corporal. Em vários casos, o médico que utiliza o instrumento cirúrgico empurra ou puxa o instrumento cirúrgico em uma direção de- sejada para orientar o instrumento cirúrgico e, em tais casos, o instru- mento cirúrgico entra em contato com as paredes laterais da abertura longitudinal que também orienta o trocarte.
[0363] Em vários casos, além do exposto acima, o trocarte aplica forças ao tecido do paciente quando o trocarte é orientado pelo instru- mento cirúrgico. Forças excessivas podem beliscar, lesionar, e/ou da- nificar de outra forma o tecido. Para esta finalidade, um trocarte pode compreender um ou mais circuitos sensores de força e/ou um ou mais circuitos de extensômetro configurados e posicionados para detectar as forças aplicadas ao trocarte pelo instrumento cirúrgico. Em vários casos, um circuito sensor de força está integrado em um substrato fle- xível, como uma fita, por exemplo, posicionada dentro da abertura lon- gitudinal do trocarte. Em ao menos um desses casos, o substrato fle- xível se estende ao redor da circunferência interna do eixo de aciona- mento do trocarte e é fixado ao eixo de acionamento do trocarte por um ou mais adesivos, por exemplo. O circuito sensor de força compre- ende um ou mais transdutores suportados dentro do substrato flexível que são comprimidos pelo instrumento cirúrgico quando o instrumento cirúrgico é empurrado contra o trocarte. Um transdutor, como um trans- dutor piezelétrico, por exemplo, converte a energia mecânica em ener- gia elétrica e, quando o transdutor é comprimido entre o instrumento cirúrgico e a parede lateral do trocarte, o circuito sensor de força gera um potencial de tensão. O trocarte compreende adicionalmente um sis- tema de controle em comunicação elétrica e/ou de sinal com os circui- tos sensores de força que é configurado para detectar o potencial de tensão, e a magnitude do potencial de tensão, criados pelos transdu- tores nos circuitos sensores de força.
[0364] Além do exposto acima, o sistema de controle do trocarte usa um algoritmo para determinar se os potenciais de tensão dos circui- tos sensores de força excedem um ou mais limites. O trocarte compre- ende adicionalmente ao menos um gerador de retroinformação tátil, como uma luz, um alto-falante, e/ou um motor excêntrico, por exemplo, em comunicação com o sistema de controle e, quando um potencial de tensão de um circuito sensor de força excede um limite predeterminado, o sistema de controle pode atuar o gerador de retroinformação tátil para indicar ao médico que pode estar havendo uma aplicação de força ex- cessiva ao trocarte e ao tecido do paciente por meio do instrumento ci- rúrgico.
[0365] Além do exposto acima, o trocarte pode compreender um transmissor de sinal sem fio em comunicação com o sistema de controle do trocarte. O transmissor de sinal sem fio é configurado para emitir um ou mais sinais que incluem dados relativos aos circuitos sensores de força, especialmente quando um limite foi excedido. O instrumento ci- rúrgico inserido através do trocarte pode compreender um receptor de sinal sem fio em comunicação com o sistema de controle do instrumento cirúrgico que é configurado para receber sinais sem fio do trocarte e retransmitir os sinais, ou os dados transmitidos pelos sinais, para o sis- tema de controle do instrumento. O instrumento cirúrgico compreende adicionalmente ao menos um gerador de retroinformação tátil, como uma luz, um alto-falante, e/ou um motor excêntrico, por exemplo, em comunicação com o sistema de controle do instrumento e, quando um potencial de tensão de um circuito sensor de força excede um limite predeterminado, o sistema de controle do instrumento pode atuar o ge- rador de retroinformação tátil para indicar ao médico que pode estar ha- vendo uma aplicação de força excessiva ao trocarte e ao tecido do pa- ciente por meio do instrumento cirúrgico.
[0366] Além do exposto acima, o trocarte e o instrumento cirúrgico pode ser parte de um sistema de controlador cirúrgico central. Em vá- rios casos, o trocarte e o instrumento cirúrgico se comunicam com o sistema de controlador cirúrgico central em vez de se comunicar dire- tamente, conforme discutido acima.
[0367] Os circuitos sensores de força do trocarte podem ser usados para avaliar outras informações referentes ao instrumento cirúrgico. Em ao menos um caso, o sistema de controle de trocarte pode determinar que um instrumento cirúrgico está presente no trocarte quando o poten- cial de tensão de um ou mais circuitos sensores de força se altera. Em vários casos, o sistema de controle de trocarte pode determinar a direção na qual o instrumento cirúrgico está sendo empurrado. Quando os circui- tos sensores de força em um lado lateral do trocarte alteram o potencial de tensão e os circuitos sensores de força no lado lateral oposto do tro- carte não alteram o potencial de tensão, ou têm menor alteração do po- tencial de tensão, o sistema de controle do trocarte pode determinar a direção na qual o instrumento cirúrgico está sendo empurrado. Em certos casos, o trocarte pode compreender um conjunto proximal de transduto- res e um conjunto distal de transdutores que podem ser usados para ava- liar a orientação do instrumento cirúrgico no trocarte. Quando os transdu- tores proximais em um primeiro lado lateral do trocarte têm um potencial de tensão mais alto que os transdutores proximais em um segundo lado, ou lado oposto, do trocarte e os transdutores distais no segundo lado têm um potencial de tensão mais alto que os transdutores distais no primeiro lado, o sistema de controle de trocarte pode determinar que o instrumento cirúrgico está orientado na segunda direção dentro do paciente, por exemplo. Tais transdutores proximais e distais também podem ser usa- dos para avaliar o torque que o instrumento cirúrgico está aplicando ao trocarte e/ou ao tecido do paciente.
[0368] Além do exposto acima, os circuitos dentro do trocarte e cir- cuitos dentro do instrumento cirúrgico podem ser acoplados de modo indutivo. Em vários casos, um ou mais circuitos de trocarte compreen- dem enrolamentos que se estendem em torno do eixo de acionamento de trocarte que geram um campo dentro do trocarte que interage com um ou mais circuitos no instrumento cirúrgico. Em ao menos um desses casos, os circuitos de trocarte compreendem fios de cobre integrados no gabinete de trocarte, por exemplo, e os circuitos do instrumento ci- rúrgico compreendem fios de cobre que se estendem através do eixo de acionamento do instrumento cirúrgico. Nesses casos, o trocarte pode transmitir energia para o instrumento cirúrgico e/ou sinais de dados sem fio para o instrumento cirúrgico através desse acoplamento indutivo. O trocarte pode ter a sua própria fonte de alimentação e/ou pode receber energia do sistema de controlador cirúrgico central na sala de operação. Alternativamente, os circuitos do instrumento cirúrgico podem ser confi- gurados e dispostos para comunicar energia elétrica e/ou dados de sinal sem fio ao trocarte. Nesses casos, os sensores, o sistema de controle e/ou os geradores de retroinformação tátil podem ser alimentados pelo instrumento cirúrgico posicionado no trocarte. Em certos casos, o tro- carte pode entrar em um modo de baixa potência, ou modo suspenso, após não ser usado por um período de tempo predeterminado. A inser- ção de um instrumento cirúrgico para dentro do trocarte pode ser detec- tada pelo sistema de controle de trocarte por meio desses circuitos in- dutivos que podem fazer com que o trocarte entre em um modo de po- tência total, ou de ativação. A inserção de um instrumento cirúrgico para dentro do trocarte pode ser detectada pelo sistema de controle de ins- trumento por meio desses circuitos indutivos que podem fazer com que o instrumento entre em um modo de potência total, ou de ativação.
[0369] Em qualquer caso, a discussão fornecida acima em relação à interação entre um trocarte e um instrumento cirúrgico é aplicável a instrumentos cirúrgicos de mão e/ou a instrumentos cirúrgicos operados por um sistema cirúrgico robótico.
[0370] Com referência à Figura 86, o instrumento cirúrgico 215000 compreende um sistema de controle do motor 215700. O sistema de con- trole do motor 215700 compreende uma primeira placa de circuito, ou seja, o circuito flexível 215710, e, conforme descrito em mais detalhes abaixo, uma segunda placa de circuito, ou seja, placa de circuito impresso (PCB)
215720. O circuito flexível 215710 compreende um substrato flexível que inclui uma base flexível não condutiva e trilhas elétricas condutivas defini- das dentro e/ou sobre a base flexível não condutiva. O circuito flexível 215710 é contornável e é contornado para se encaixar contra a superfície interna do gabinete da empunhadura 215110. A superfície interna do ga- binete da empunhadura 215110 é genericamente côncava e o circuito fle- xível 215710 foi flexionado para corresponder à configuração côncava do gabinete de empunhadura 215110; entretanto, dito isto, o circuito flexível 215710 é contornável para se encaixar em qualquer configuração ade- quada no interior da empunhadura 215100.
[0371] A base flexível compreende poli-imida e/ou poliéter éter cetona (PEEK), por exemplo, e pode compreender qualquer número adequado de camadas. As trilhas condutoras são compreendidas de cobre, prata e/ou poliéster condutivo, por exemplo. As trilhas condutoras são posicionadas entre as camadas da base flexível e/ou integradas dentro da base flexível e são expostas em locais específicos e predeterminados locais sobre o circuito flexível 215710. As porções expostas das trilhas condutoras são ao menos parcialmente cobertas com um revestimento de solda, como es- tanho e/ou como prata, por exemplo, e/ou um revestimento de fluxo, como um fluxo orgânico, por exemplo. O circuito flexível 215710 compreende adicionalmente componentes eletrônicos montados na superfície do mesmo. Esses componentes eletrônicos montados em superfície são me- cânica e eletricamente ligados às porções expostas das trilhas condutoras do circuito flexível 215710 por meio de conexões soldadas. Os componen- tes eletrônicos montados em superfície podem ser rapidamente montados no circuito flexível 215710 com o uso de um processo de soldagem por refluxo, por exemplo. Em adição a ou em lugar de componentes montados em superfície, o circuito flexível 215710 pode incluir componentes eletrô- nicos dotados de contatos elétricos com orifícios passantes. Nesses ca- sos, as trilhas condutoras incluem aberturas ou orifícios passantes que são configurados para receber os contatos elétricos ou pinos que se estendem a partir dos dispositivos eletrônicos. Esses pinos podem ser soldados às trilhas condutoras com o uso de um processo de soldagem por refluxo e/ou um processo de soldagem por onda, por exemplo. Além das conexões elétricas soldadas, os componentes eletrônicos podem ser mecanica- mente ligados à base flexível para reduzir a possibilidade de as conexões soldadas serem submetidas à sobrecarga.
[0372] Além do exposto acima, o circuito flexível 215710 é montado no gabinete da empunhadura 215110 com o uso de um ou mais adesivos de modo que a superfície de fundo do circuito flexível 215710 seja adap- tada ao gabinete da empunhadura 215110. O circuito flexível 215710 pode também ser ao menos parcialmente integrado no gabinete da em- punhadura 215110. Em ao menos um desses casos, o gabinete da em- punhadura 215110 é compreendido de plástico que é moldado por inje- ção sobre ao menos uma porção do circuito flexível 215710. Em certos casos, as trilhas condutoras podem ser diretamente fixadas e/ou integra- das no gabinete da empunhadura 215110 sem uma placa de circuito fle- xível. Por exemplo, as trilhas condutoras 215760 são definidos no gabi- nete da empunhadura 215510 que estão em comunicação elétrica com os contatos elétricos 215160. Quando os lados do gabinete da empunha- dura 215110 são montados em conjunto, os contatos elétricos 215160 em um lado do gabinete da empunhadura 215110 são eletricamente co- nectados aos contatos elétricos correspondentes no outro lado. Em qual- quer caso, as trilhas condutoras têm porções que são expostas de modo que as conexões elétricas possam ser feitas com as trilhas condutoras.
[0373] Em uso, além do exposto acima, a fonte de energia 215300 fornece energia para o sistema de controle do motor 215700. A fonte de energia 215300 compreende uma ou mais baterias de corrente contínua (CC), mas podem compreender qualquer fonte de energia adequada como uma fonte de energia de corrente alternada (CA), por exemplo. A fonte de energia 215300 pode compreender um circuito de transforma- ção de tensão para fornecer um potencial de tensão desejado ao sis- tema de controle do motor 215700 por meio de fios elétricos, ou condu- tores, 215750. Notavelmente, os condutores 215750 são conectados a uma segunda placa de circuito 215720 do sistema de controle do motor
215700. A segunda placa de circuito 215720 compreende um cartão e é conectada à primeira placa de circuito 215710; entretanto, a segunda placa de circuito 215720 pode compreender qualquer configuração ade- quada. Com referência à Figura 87, a segunda placa de circuito 215720 é inserível em uma fenda de cartão 215120 definida no gabinete da em- punhadura 215110. A fenda de cartão 215120 é configurada para rece- ber com segurança a segunda placa de circuito 215720 de modo que a segunda placa de circuito 215720 não se move, ou ao menos se move substancialmente, em relação ao gabinete da empunhadura 215110 após a segunda placa de circuito 215720 ter sido nele inserida. A fenda de cartão 215120 compreende contatos elétricos 215130 e 215140 montados nas paredes da mesma que estão em comunicação com a placa de circuito flexível 215710 através de trilhas condutoras 215150. Quando a segunda placa de circuito 215720 é assentada na fenda de cartão 215120, os contatos elétricos 215130 e 215140 são acoplados eletricamente aos contatos elétricos 215730 e 215740 na segunda placa de circuito 215720, respectivamente.
[0374] Além do exposto acima, a segunda placa de circuito 215720 compreende um cartão que inclui um substrato e componentes eletrôni-
cos posicionados sobre o substrato. O substrato inclui uma placa de cir- cuito impresso (PCB) que compreende uma pluralidade de camadas não condutivas rígidas e uma pluralidade de trilhas condutoras posicio- nadas entre e/ou sobre as camadas não condutivas. Devido à rigidez da segunda placa de circuito 215720, as trilhas condutoras podem ser es- pessas e/ou largas o que possibilita que as trilhas transmitam grandes cargas de energia elétrica sem superaquecer os materiais da segunda placa de circuito 215720. Similar ao exposto acima, a segunda placa de circuito 215720 compreende componentes eletrônicos montados em e/ou componentes eletrônicos com pinos passantes montados a e ele- tricamente acoplados às trilhas - sendo ambos designados como com- ponentes eletrônicos 215725. Como resultado do exposto acima, a se- gunda placa de circuito 215720 é bem adequada para transmitir cargas elétricas entre a fonte de energia 215300 e os motores elétricos do ins- trumento cirúrgico 215000 que são, muitas vezes, bastante elevadas. Dessa forma, a primeira placa de circuito 215710 pode compreender um circuito flexível que pode ser mais fino do que uma placa de circuito impresso (PCB) e melhor adaptado para transmitir cargas de energia elétrica mais baixas. Dito isto, um circuito flexível pode ser projetado para transmitir quaisquer cargas de energia elétrica adequadas e pode ser usado para qualquer aplicação adequada no instrumento cirúrgico 215000, por exemplo.
[0375] Em vista do exposto acima, a primeira placa de circuito 215710 é projetada para ter circuitos de baixa potência e para transmi- tir cargas de energia elétrica mais baixas do que a segunda placa de circuito 215720 que é projetada para ter circuitos de alta potência. Os circuitos de baixa potência incluem circuitos de sinal e/ou circuitos sen- sores, como circuitos que são responsivos a comandos da empunha- dura 215100 e/ou circuitos de extensômetro, por exemplo. Os circuitos de alta potência incluem circuitos de controle de motor que podem compreender circuitos de controle de PWM e/ou de FM, por exemplo. Outros circuitos de alta potência incluem um circuito gerador de radio- frequência (RF) e/ou um circuito de acionamento de transdutor confi- gurado para criar uma onda estacionária em um atuador de extremi- dade, por exemplo.
[0376] Além do exposto acima, a primeira placa de circuito 215710 e/ou a segunda placa de circuito 215720 compreendem dispositivos de memória configurados para armazenar dados referentes à operação, es- tado, e/ou condição do instrumento cirúrgico 215000, por exemplo. Com referência às Figuras 82A e 82B, a primeira placa de circuito 215710 com- preende ao menos um terminal de acesso de dados e/ou contato 215170 que pode ser usado por um médico para acessar os dados armazenados nos dispositivos de memória. Para esta finalidade, o gabinete da empu- nhadura 215110 compreende uma porta de acesso 215180 configurada para permitir que um conector e/ou a sonda 215880 seja inserido através da mesma para se conectar de modo operacional ao terminal de acesso de dados 215170. A porta de acesso 215180 compreende uma vedação que inclui uma porção elastomérica compreendida de borracha, por exemplo, e uma abertura vedada, mas que pode ser aberta, que se es- tende através da porção elastomérica. A abertura é propendida na posi- ção fechada, ou ao menos substancialmente fechada, pelo material elas- tomérico da vedação e pode ser aberta para possibilitar que a sonda 215880 seja inserida através da mesma. Quando a sonda 215880 é reti- rada da porta de acesso 215180, a vedação pode voltar a se autovedar.
[0377] Em adição a ou em lugar do exposto acima, o gabinete da empunhadura compreende uma porção perfurável 215110 que é confi- gurado para ser perfurada por uma sonda elétrica, por exemplo. A por- ção perfurável pode compreender uma porção adelgaçada do gabinete da empunhadura 215110 que pode ser prontamente perfurada pela sonda elétrica para acessar as placas de circuito e/ou o sistema de con- trole do motor no gabinete da empunhadura 215110. Em ao menos um caso, o gabinete da empunhadura 215110 compreende uma demarca- ção indicando onde o gabinete da empunhadura 215110 pode ser per- furado. Em ao menos um caso, a demarcação compreende uma zona colorida no gabinete da empunhadura 215110, por exemplo.
[0378] Com referência à Figuras 88 e 89, um conjunto de eixo de acionamento 215500’ é similar ao conjunto de eixo de acionamento 215500 em muitos aspectos. Como o conjunto de eixo de acionamento 215500, o conjunto de eixo de acionamento 215500’ forma uma inter- face giratória com uma empunhadura, como a empunhadura 215100, por exemplo, que possibilita que o conjunto de eixo de acionamento 215500’ gire em torno de um eixo geométrico longitudinal. O conjunto de eixo de acionamento 215500’ compreende um circuito flexível mon- tado no interior do gabinete da empunhadura, ou envoltório, 215510’ que se estende ao redor de toda a circunferência do gabinete do eixo de acionamento 215510’ e compreende contatos elétricos anulares 215520’. A empunhadura compreende um sistema de controle do mo- tor 215700’ que inclui uma placa de circuito impresso (PCB) 215710’. A PCB 215710’ compreende contatos elétricos 215720’ que são enga- tados e estão em comunicação elétrica com os contatos elétricos anu- lares 215520’. Cada contato elétrico 215720’ compreende uma base assentada na PCB 215710’ e um membro maleável ou de mola pro- pendido para engate com um contato elétrico anular 215520’ de modo que os contatos elétricos 215720’ estejam em comunicação elétrica com os contatos elétricos anulares 215520’ independentemente da po- sição na qual o conjunto de eixo de acionamento 215500’ é girado em relação à empunhadura. O conjunto de eixo de acionamento 215500’ compreende adicionalmente fios ou condutores 215530’ que colocam os contatos elétricos 215520’ em comunicação elétrica com um motor elétrico 215200’. Como resultado do exposto acima, o motor elétrico 215200’ no conjunto de eixo de acionamento 215500’ pode ser alimen- tado por uma fonte de energia na empunhadura. Além disso, a inter- face entre os contatos elétricos 215520’ e 215720’ podem transmitir sinais entre o conjunto de eixo de acionamento 215500’ e a empunha- dura. Essa disposição pode possibilitar que o sistema de controle do motor na empunhadura para se comunique com um ou mais sensores, como extensômetros e/ou sensores de força, por exemplo, no conjunto de eixo de acionamento 215500’, por exemplo.
[0379] Com referência à Figura 90, uma empunhadura 217100 é si- milar à empunhadura 215100 em muitos aspectos. Entre outras coisas, a empunhadura 217100 compreende um gabinete da empunhadura 217110, um sistema de acionamento que compreende ao menos um mo- tor elétrico e um sistema de controle do motor, uma bateria removível 217300 configurada para fornecer energia ao sistema de controle do mo- tor, e um gatilho de atuação 217400 que, quando atuado, fecha um atu- ador de extremidade do conjunto de eixo de acionamento fixado à empu- nhadura 217100. Em vários casos, o motor elétrico é configurado para acionar uma função do atuador de extremidade, como fechar o atuador de extremidade, por exemplo. Na medida em que outras funções motori- zadas forem necessárias, em tais casos, a empunhadura 217100 pode incluir outros motores de acionamento configurados para acionar essas outras funções do atuador de extremidade. Alternativamente, um motor de acionamento pode ser utilizado para acionar mais de uma função do atuador de extremidade, conforme descrito acima.
[0380] Novamente com referência à Figura 90, a empunhadura 217100 compreende adicionalmente os controles 217140, 217150 e 217160 que estão em comunicação com o sistema de controle do motor da empunhadura 217100. O controle 217130 é atuável para operar um motor elétrico na empunhadura 217100 que articula o atuador de extremi- dade em relação a um eixo geométrico longitudinal do conjunto de eixo de acionamento fixado à empunhadura 217100. Com referência à Figura 92, o controle 217130 compreende um botão oscilador que inclui um envoltório de botão 217132. O envoltório de botão oscilador 217132 compreende uma primeira porção de envoltório 217131 e uma segunda porção de en- voltório 217133 que são separadas por um sulco rebaixado 217135 defi- nido no envoltório de botão oscilador 217132. O controle 217130 compre- ende adicionalmente um primeiro circuito de extensômetro ligado a e/ou integrado na primeira porção de envoltório 217131 e um segundo circuito de extensômetro 217139 ligado a e/ou integrado na segunda porção de envoltório 217133. O primeiro circuito de extensômetro 217137 e o se- gundo circuito de extensômetro 217139 estão em comunicação de sinal com o sistema de controle do motor através de um ou mais fios ou condu- tores 217136. A parede da primeira porção de envoltório 217131 é confi- gurada para defletir e/ou se deformar quando um médico pressiona a pri- meira porção de envoltório 217131 e, em tais casos, o sistema de controle do motor é configurado para detectar a mudança na resistência no primeiro circuito de extensômetro 217137. De modo similar, a parede da segunda porção de envoltório 217133 é configurada para defletir e/ou se deformar quando um médico pressiona a segunda porção de envoltório 217133 e, em tais casos, o sistema de controle do motor é configurado para detectar a mudança na resistência no segundo circuito de extensômetro 217139. Quando o sistema de controle do motor detecta um aumento na resistência no primeiro circuito de extensômetro 217137, o sistema de controle do mo- tor opera o motor de acionamento de articulação para articular o atuador de extremidade em uma primeira direção.
De modo correspondente, o sis- tema de controle do motor opera o motor de acionamento de articulação para articular o atuador de extremidade em uma segunda direção, ou dire- ção oposta, quando o sistema de controle do motor detecta um aumento na resistência no segundo circuito de extensômetro 217139. Quando o médico libera ou retira a mão do controle 217130, o envoltório de botão 217132 irá retornar de modo resiliente a sua configuração original e a re- sistência no primeiro e no segundo circuitos de extensômetro 217137 e 217139 retorna ao seu estado original. Essa mudança na resistência do circuito de extensômetro é detectada pelo sistema de controle do motor e, nesse ponto, o sistema de controle do motor para de acionar o motor de acionamento de articulação.
[0381] Além do exposto acima, o controle 217140 também é atuável para operar o motor de acionamento de articulação na empunhadura
217100. Com referência à Figura 91, o controle 217140 compreende um botão de pressão que inclui um envoltório de botão 217142. O controle 217140 compreende adicionalmente um circuito de extensômetro 217144 ligado a e/ou integrado no envoltório de botão 217142. O circuito de exten- sômetro 217144 está em comunicação de sinal com o sistema de controle do motor através de um ou mais fios ou condutores 217146. A parede do envoltório de botão 217142 é configurada para defletir e/ou se deformar quando um médico pressiona o envoltório de botão 217142 e, em tais ca- sos, o sistema de controle do motor é configurado para detectar a mu- dança na resistência no circuito de extensômetro 217144. Quando o sis- tema de controle do motor detecta um aumento na resistência no circuito de extensômetro 217144, o sistema de controle do motor opera o motor de acionamento de articulação para alinhar, ou ao menos substancial- mente realinhar, o atuador de extremidade com o eixo geométrico longitu- dinal do conjunto de eixo de acionamento, ou seja, mover o atuador de extremidade para uma posição inicial. Para esta finalidade, o sistema de controle do motor é configurado para rastrear a posição do atuador de ex- tremidade de modo a conhecer a direção e a quantidade na qual articular o atuador de extremidade para mover o atuador de extremidade para sua posição inicial. Em ao menos uma modalidade, o sistema de controle do motor compreende um codificador, por exemplo, para rastrear a posição do atuador de extremidade. Após o atuador de extremidade ser recentrali- zado com o eixo geométrico longitudinal de eixo de acionamento, o sis- tema de controle do motor para o motor de acionamento de articulação. Quando o médico libera ou retira a mão do controle 217140, o envoltório de botão 217142 irá retornar de modo resiliente a sua configuração original e a resistência no circuito de extensômetro 217144 retorna ao seu estado original.
[0382] Além do exposto acima, o controle 217150 é atuável para ope- rar um motor de acionamento de disparo na empunhadura 217100 para realizar, por exemplo, um curso de disparo de grampos, um curso de crim- pagem de clipes, ou um curso de sutura com agulha - dependendo do tipo de conjunto de eixo de acionamento fixado à empunhadura 217100. Com referência à Figura 93, o controle 217150 está posicionado no atuador de preensão 217400 e compreende um botão de pressão que inclui um en- voltório de botão 217152. O controle 217150 compreende adicionalmente um circuito de extensômetro 217154 fixado a e/ou integrado no envoltório de botão 217152. O circuito de extensômetro 217154 está em comunica- ção de sinal com o sistema de controle do motor através de um ou mais fios ou condutores 217156. A parede do envoltório de botão 217152 é con- figurada para defletir e/ou se deformar quando um médico pressiona o en- voltório de botão 217152 e, em tais casos, o sistema de controle do motor é configurado para detectar a mudança na resistência no circuito de exten- sômetro 217154. Quando o sistema de controle do motor detecta um au- mento na resistência no circuito de extensômetro 217154, o sistema de controle do motor opera o motor de acionamento de disparo para acionar um membro de disparo distalmente. Para esta finalidade, o sistema de controle do motor é configurado para rastrear a posição do membro de disparo de forma a saber quando o membro de disparo atingiu o final de seu curso de disparo e parar o motor de acionamento de disparo. Em ao menos uma modalidade, o sistema de controle do motor compreende um codificador, por exemplo, para rastrear a posição do membro de disparo. Além do exposto acima, o sistema de controle do motor é configurado para parar o motor de acionamento de disparo quando o médico libera ou retirar a mão do controle 217150. Nesses casos, de modo similar ao exposto acima, o envoltório de botão 217152 retorna de modo resiliente a sua con- figuração original e a resistência no circuito de extensômetro 217154 re- torna ao seu estado original, que é detectado pelo sistema de controle do motor.
[0383] Conforme discutido acima, os controles 217130, 217140, e 217150 são deformáveis para atuar uma função do instrumento cirúrgico. Quando os controles 217130, 217140 e 217150 forem prontamente de- formáveis, eles podem sofrer grandes tensões mecânicas que são pron- tamente detectáveis por seus respectivos circuitos de extensômetro. Com referência à Figura 95, um atuador 217170 compreende um envol- tório de botão 217172 que tem uma ou mais juntas vivas 217174 defini- das nas paredes do envoltório de botão 217172. Tais juntas vivas 217174 podem possibilitar que o envoltório de botão 217172 se deforme pronta- mente. Marcas de pontuação envoltório de botão 217172 também podem ser usadas. Em vários casos, um atuador pode compreender um recurso que faz com que o gabinete do atuador se flexione repentinamente, se encaixe por pressão elasticamente ou ceda quando um limite de força é excedido. Dito isto, tais controles prontamente deformáveis podem ser acidentalmente atuados pelo médico. Para esta finalidade, o sistema de controle do motor pode utilizar um ou mais limites de esforço medidos que podem reduzir a possibilidade de o instrumento cirúrgico responder aos toques incidentais dos controles 217130, 217140 e 217150. Por exemplo, para as tensões mecânicas medidas pelo circuito de extensô- metro 217144 do atuador 217140 que estão abaixo de um limite, o sis-
tema de controle do motor não atuará o motor de acionamento de articu- lação. De modo correspondente, o sistema de controle do motor atuará o motor de acionamento de articulação para tensões mecânicas medidas satisfazem ou excedem o limite. O sistema de controle do motor pode também incluir limites de esforço medidos para os outros controles 217130 e 217150. Os limites de esforço medidos podem ser iguais para cada um dos controles 217130, 217140, e 217150 ou podem ser diferen- tes. Visto que diferentes tipos de botões podem se deformar de maneira diferente, o uso de diferentes limites de esforço medidos pode ser vanta- joso.
[0384] Com referência à Figura 94, além do exposto acima, um atu- ador 217160 compreende um envoltório de botão sólido 217162. Ao contrário do envoltório de botão 217172, o envoltório de botão 217162 é configurado de tal modo que ele não se deforma significativamente quando é atuado. Como resultado, o sistema de controle do motor em comunicação com o circuito de extensômetro do atuador 217160 é con- figurado para ser responsivo a valores de esforço medidos muito mais baixos. Por outro lado, o atuador 217160 pode ser usado para atuar uma importante função do instrumento cirúrgico e pode ser desejável ter um alto limite de esforço medido para evitar a atuação acidental da impor- tante função apesar de se ter uma parede de botão rígida do atuador
217160. Nesses casos, o médico teria que fazer um esforço conjunto para pressionar suficientemente o atuador 217160 para acionar a fun- ção importante.
[0385] Quando um atuador é facilmente deformável, além do ex- posto acima, o médico precisaria detectar prontamente que acionou o atuador quando a parede do atuador ceder ou se retrair elasticamente. Quando um atuador é rígido, entretanto, um médico pode não ser capaz de detectar intuitivamente que o atuador foi acionado. Em qualquer caso, um instrumento cirúrgico pode incluir um gerador de retroinforma- ção tátil em comunicação com o sistema de controle do motor. Quando o sistema de controle do motor determina que o esforço medido em um circuito de extensômetro do atuador ultrapassou o limite predetermi- nado, o sistema de controle do motor pode ativar o gerador de retroin- formação tátil que pode notificar o médico de que o atuador foi suficien- temente acionado. Em vários casos, o gerador tátil compreende ao me- nos um dispositivo indicador visual, como uma lâmpada, por exemplo, ao menos um dispositivo indicador auditivo, como um alto-falante, por exemplo, e/ou ao menos um dispositivo indicador vibratório, como um motor elétrico com um elemento giratório excêntrico, por exemplo.
[0386] Em várias modalidades, além do exposto acima, um sistema de controle do motor pode utilizar dois ou mais limites de esforço medidos em conexão com um atuador, como o atuador 217160, por exemplo, para determinar uma ação adequada do instrumento cirúrgico. Por exemplo, o sistema de controle do motor pode compreender um primeiro limite de esforço medido e um segundo limite de esforço medido que seja mais alto que o primeiro limite de esforço. Quando o esforço medido estiver abaixo do primeiro limite de esforço medido e o segundo limite de esforço medido, o sistema de controle do motor não acionará o motor elétrico do sistema de acionamento associado ao atuador. Quando o esforço medido estiver no primeiro limite de esforço medido ou acima dele mas abaixo do segundo limite de esforço medido, o sistema de controle do motor aciona um primeiro gerador de retroinformação tátil, como uma primeira luz, por exemplo, mas não aciona o motor elétrico. Quando o esforço medido es- tiver no segundo limite de esforço medido ou acima dele, o sistema de controle do motor aciona um segundo gerador de retroinformação tátil, como uma primeira luz, por exemplo, e aciona o motor elétrico. Nesses casos, o médico recebe um aviso ou notificação através do primeiro ge- rador de retroinformação tátil de que ele está pressionando o atuador de alguma forma, intencionalmente ou não. Quando o esforço medido cai abaixo do segundo limite de esforço medido, mas não do primeiro limite de esforço medido, o sistema de controle do motor desativa o segundo gerador de retroinformação tátil, mas não o primeiro gerador de retroin- formação tátil. O sistema de controle do motor também suspender o aci- onamento do motor elétrico nesses casos. Quando o esforço medido cai abaixo do primeiro limite de esforço medido, o sistema de controle do motor desativa o primeiro gerador de retroinformação tátil.
[0387] Além do exposto acima, os atuadores 217130 e 217140 são compreendidos de um material diferente daquele do gabinete da empu- nhadura 217110. Os atuadores 217130 e 217140 são compreendidos de um primeiro material plástico e o gabinete da empunhadura 217110 é com- preendido de um segundo material plástico que é diferente do primeiro material plástico. O primeiro material plástico é mais flexível do que o se- gundo material plástico de modo que os atuadores podem ser deformados para ativar o instrumento cirúrgico, conforme descrito acima. Em vários casos, o primeiro material plástico é selecionado de modo que o módulo de elasticidade do primeiro material plástico seja mais baixo do que o mó- dulo da elasticidade do segundo material plástico. Em qualquer caso, os atuadores 217130 e 217140 são fabricados separadamente do gabinete da empunhadura 217110 e, então, montados no gabinete da empunha- dura 217110. Os atuadores 217130 e 217140 e o gabinete da empunha- dura 217110 compreendem recursos cooperantes que que se intertravam para conectar os atuadores 217130 e 217140 ao gabinete da empunha- dura 217110. Em ao menos uma modalidade, os atuadores 217130 e 217140 são colocados em um molde e o gabinete da empunhadura 217110 é moldado por injeção ao redor dos atuadores 217130 e 217140 de modo que os gabinetes do botão sejam mantidos no lugar, mas sufici- entemente expostos para que o médico possa acioná-los. Similar ao ex- posto acima, os recursos de intertravamento entre os atuadores 217130 e
217140 e o gabinete da empunhadura 217119 podem ser criados durante o processo de moldagem por injeção que mantém os atuadores 217130 e 217140 na posição em relação ao gabinete da empunhadura 217110. Em vários casos, os atuadores 217130 e 217140 são formados durante uma primeira etapa de um processo de moldagem por injeção e o gabinete da empunhadura 217110 é formado durante uma segunda etapa do processo de moldagem por injeção. Essas disposições podem reduzir, se não elimi- nar, o tamanho das aberturas de junção entre os atuadores 217130 e 217140 e o gabinete da empunhadura 217110. A discussão fornecida acima também se aplica ao atuador de fechamento 217400 e ao atuador 217150 que, uma vez fabricados, podem ser montados no gabinete da empunhadura 217110.
[0388] Em várias modalidades alternativas, além do exposto acima, os atuadores 217130 e 217140 são compreendidos do mesmo material do gabinete da empunhadura 217110. Em ao menos uma tal modalidade, os atuadores 217130 e 217140 são mais finos que o gabinete da empu- nhadura 217110 de modo que eles podem se deformar suficientemente para atuar o instrumento cirúrgico enquanto o gabinete da empunhadura 217110 é suficientemente rígido para não se deformar inaceitavelmente durante o uso. Similar ao exposto acima, os atuadores 217130 e 217140 podem ser fabricados separadamente do gabinete da empunhadura 217110 e, então, montados no gabinete da empunhadura 217110. Em ao menos uma modalidade alternativa, os atuadores 217130 e 217140 são formadas integralmente com o gabinete da empunhadura 217110. Nes- ses casos, o gabinete da empunhadura 217110 pode ser formado em duas metades que são montadas juntas por uma conexão de encaixe por pressão, fechos, e/ou um ou mais adesivos, por exemplo. Em ao menos uma modalidade, os atuadores 217130 e 217140 e o gabinete da empu- nhadura 217110 são formados durante um processo de moldagem por injeção. Nesses casos, os circuitos de extensômetro 217134 e 217144 podem ser posicionados no molde antes que o plástico fundido seja inje- tado no molde de modo que os circuitos de extensômetro 217134 e 217144 sejam ao menos parcialmente integrados nos atuadores 217130 e 217140. De outro modo, os circuitos de extensômetro 217134 e 217144 podem ser aplicados aos atuadores 217130 e 217140, respectivamente, após o processo de moldagem por injeção. Similar ao acima exposto, os atuadores 217130 e 217140 são mais finos que o gabinete da empunha- dura 217110 de modo que eles podem se deformar suficientemente para atuar o instrumento cirúrgico enquanto o gabinete da empunhadura 217110 é suficientemente rígido para não se deformar inaceitavelmente durante o uso. Tais disposições podem eliminar as junções entre os atu- adores 217130 e 217140 e o gabinete da empunhadura 217110 e criam uma interface vedada entre os atuadores 217130 e 217140 e o gabinete da empunhadura 217110. A discussão fornecida acima também se aplica ao atuador de fechamento 217400 e ao atuador 217150 que, uma vez fabricados, podem ser montados no gabinete da empunhadura 217110.
[0389] Em vários casos, os plásticos usados para formar os atuadores 217130 e 217140 e/ou o gabinete da empunhadura 217110 são capazes de ser galvanizadas. Em ao menos um desses casos, as trilhas condutoras são galvanizadas diretamente nos atuadores 217130 e 217140 e/ou no gabinete da empunhadura 217110. As trilhas condutoras galvanizadas po- dem ser constituídas por qualquer material adequado, como estanho e/ou prata, por exemplo.
[0390] Em várias modalidades, os sensores e/ou chaves, exceto os extensômetros podem ser usados para atuar os motores elétricos de um sistema de controle do motor. Em ao menos uma tal modalidade, uma em- punhadura e/ou eixo de acionamento de um instrumento cirúrgico compre- ende ao menos um atuador que é defletível para entrar em contato com um sensor e/ou chave para abrir e/ou fechar um circuito sensor, conforme o caso, para atuar um motor elétrico do instrumento cirúrgico. Similar ao exposto acima, tal atuador pode compreender um componente separado que é montado no gabinete da empunhadura, por exemplo, e que é defor- mável para dentro para entrar em contato com um sensor e/ou chave. Também similar ao exposto acima, tal atuador pode compreender uma porção fina integral do gabinete da empunhadura que é deformável para dentro para entrar em contato com um sensor e/ou chave. Em qualquer caso, o sensor e/ou chave é posicionado atrás e alinhado com o atuador e pode ser montado em uma placa de circuito, por exemplo.
[0391] Novamente com referência à Figura 82, o conjunto de eixo de acionamento 215500 compreende atuadores 215520, 215530 e 215540 que são configurados para operar da mesma maneira ou de maneira similar aos outros atuadores aqui descritos. Os atuadores do conjunto de eixo de acionamento 215500 compreendem atuadores de trilho deslizante, atuadores radiais, atuadores giratórios, atuadores por botão de pressão, e/ou quaisquer outros atuadores adequados. Em vá- rios casos, o conjunto de eixo de acionamento 215500 não se destina a ser reutilizado após o procedimento cirúrgico e é, dessa forma, descar- tável. Em certos casos, o conjunto de eixo de acionamento 215500 pode ser reutilizado se não tiver excedido seu número máximo permitido de atuações e tiver sido higienizado e novamente esterilizado. A empunha- dura 215100 também pode ser descartável ou reutilizável.
[0392] Em várias modalidades alternativas, um atuador pode ser atuado sem ter que ser defletido e/ou deformado. Em ao menos uma tal modalidade, o atuador compreende um circuito sensor capacitivo fixado a e/ou integrado dentro do gabinete da empunhadura que está em comunicação de sinal com o sistema de controle do motor. O cir- cuito sensor capacitivo compreende um ou mais sensores capacitivos que são avaliados pelo sistema de controle do motor quanto a altera- ções na capacitância do mesmo quando o médico coloca o dedo em e/ou sobre um dos sensores capacitivos. Quando a capacitância me- dida, ou alteração de capacitância, excede um limite predeterminado, o sistema de controle do motor aciona o motor elétrico do sistema de acionamento associado ao atuador. Quando a capacitância medida, ou a alteração de capacitância, cai abaixo do limite predeterminado, o sis- tema de controle do motor não aciona mais o motor elétrico. Dito isto, o sistema de controle do motor pode ser configurado para executar qualquer ação adequada quando a capacitância medida, ou a altera- ção de capacitância, cai abaixo do limite predeterminado.
[0393] Em ao menos um caso, além do exposto acima, o gabinete da empunhadura compreende reentrâncias definidas no mesmo e os sensores capacitivos são posicionados nas reentrâncias. Tal disposi- ção possibilita que os sensores capacitivos sejam nivelados, ou ao me- nos substancialmente nivelados, com a superfície externa do gabinete da empunhadura. Em ao menos um desses casos, os sensores capa- citivos podem ter uma cor diferente daquela do gabinete da empunha- dura de modo que sejam prontamente observáveis pelo médico.
[0394] Em vários casos, além do exposto acima, um atuador com- preende uma chave de membrana. Em ao menos um caso, uma chave de membrana compreende duas placas condutoras separadas por pon- tos dielétricos posicionados entre as placas condutoras. Uma ou ambas as placas condutoras são configuradas para se flexionar quando a chave de membrana é pressionada e alterar o estado elétrico da chave de membrana. A chave de membrana pode ser hermeticamente vedada de modo a evitar a entrada de água e/ou de contaminantes na chave de membrana o que pode alterar de modo não intencional as propriedades elétricas da chave de membrana.
[0395] Além do exposto acima, um atuador pode compreender um cir- cuito sensor piezelétrico fixado a e/ou embutido dentro do gabinete da em- punhadura que está em comunicação de sinal com o sistema de controle do motor. O circuito sensor piezelétrico compreende um ou mais sensores piezelétricos que são avaliados pelo sistema de controle do motor quanto a alterações nas propriedades elétricas do mesmo quando o médico co- loca o dedo em e/ou sobre um dos sensores capacitivos. Quando a propri- edade elétrica medida, ou a alteração da propriedade elétrica, excede um limite predeterminado, o sistema de controle do motor aciona o motor elé- trico do sistema de acionamento associado ao atuador. Quando a propri- edade elétrica medida, ou a alteração da propriedade elétrica, cai abaixo do limite predeterminado, o sistema de controle do motor não aciona mais o motor elétrico. Dito isto, o sistema de controle do motor pode ser confi- gurado para executar qualquer ação adequada quando a propriedade elé- trica medida, ou a alteração da propriedade elétrica, cai abaixo do limite predeterminado. Em ao menos um caso, o gabinete da empunhadura compreende reentrâncias definidas no mesmo e os sensores capacitivos são posicionados nas reentrâncias. Tal disposição possibilita que os sen- sores piezelétricos sejam nivelados, ou ao menos substancialmente nive- lados, com a superfície externa do gabinete da empunhadura. Em ao me- nos um desses casos, os sensores piezelétricos podem ter uma cor dife- rente daquela do gabinete da empunhadura de modo que sejam pronta- mente observáveis pelo médico.
[0396] Com referência à Figura 96, uma empunhadura 218100 com- preende um gabinete da empunhadura 218110, um atuador de botão 218140, um atuador giratório 218400 e um atuador posicionável 218800. O atuador posicionável 218800 compreende um braço 218810 que é montado de modo giratório ao gabinete da empunhadura 218110 em torno de um pino de pivô 218820 que define um eixo geométrico de rota- ção RA. O pino de pivô 218820 é preso ao gabinete 218110 de modo que o atuador posicionável 218800 não translada, ou ao menos substancial- mente translada, em relação ao gabinete 218110. Além disso, o pino de pivô 218820 se ajusta confortavelmente em uma abertura no gabinete
218110 de modo que a rotação do braço 218810 em torno do eixo geo- métrico de rotação RA exige um esforço conjunto por parte do médico. Em ao menos um caso, o pino de pivô 218820 compreende um parafuso de travamento que é afrouxável para pivotar o braço 218810 e apertável para travar o braço 218810 na posição. Em qualquer caso, o braço 218810 pode ser pivotado em uma posição confortável para o médico de modo que um joystick 218830 sobre o braço 218810 seja facilmente acessível pelo médico. O joystick 218830 compreende um ou mais sen- sores em comunicação com o sistema de controle do motor da empunha- dura 218100. Em uso, o sistema de controle do motor é configurado para interpretar e utilizar tensões, correntes, e/ou quaisquer outros dados dos sensores do joystick 218830 para articular o atuador de extremidade de um conjunto de eixo de acionamento fixado à empunhadura 218100. O atuador de extremidade é articulável em mais de um plano e pode ser articulado em torno de uma ou mais juntas articuláveis por um ou mais sistemas de acionamento de articulação acionados por motor.
[0397] Com referência à Figura 97, uma empunhadura 218100’ compreende um gabinete da empunhadura 218110’, um atuador de bo- tão 218140, um atuador giratório 218400 e um atuador posicionável 218800’. O atuador posicionável 218800’ compreende um braço 218810’ que é montado de modo giratório ao gabinete da empunhadura 218110’ em torno de um pino de pivô 218820’ que define um eixo geo- métrico de rotação RA. O pino de pivô 218820’ é preso ao gabinete 218110’ de modo que o atuador posicionável 218800’ não translada, ou ao menos substancialmente translada, em relação ao gabinete 218110’. Além disso, o pino de pivô 218820’ se ajusta confortavelmente em uma abertura no gabinete 218110’ de modo que a rotação do braço 218810’ em torno do eixo geométrico de rotação RA exige um esforço conjunto por parte do médico. Em ao menos um caso, o pino de pivô 218820’ compreende um parafuso de travamento que é afrouxável para pivotar o braço 218810’ e apertável para travar o braço 218810’ na posição. Em qualquer caso, o braço 218810’ pode ser pivotado em uma posição con- fortável para o médico de modo que um joystick 218830 sobre o braço 218810’ seja facilmente acessível pelo médico. Por exemplo, o braço 218810’ é giratório entre os lados esquerdo e direito da empunhadura 218100’. O joystick 218830 compreende um ou mais sensores em co- municação com o sistema de controle do motor da empunhadura 218100’. Em uso, o sistema de controle do motor é configurado para interpretar e utilizar tensões, correntes, e/ou quaisquer outros dados dos sensores do joystick 218830 para articular o atuador de extremidade de um conjunto de eixo de acionamento fixado à empunhadura 218100’. O atuador de extremidade é articulável em mais de um plano e pode ser articulado em torno de uma ou mais juntas articuláveis por um ou mais sistemas de acionamento de articulação acionados por motor.
[0398] Com referência à Figura 98, uma empunhadura de instru- mento cirúrgico 219100 compreende um gabinete de empunhadura 219110, um atuador de botão 218140 e um joystick 219130. Diferente- mente do joystick 218130, o joystick 219130 não é montado em um braço giratório e é, em vez disso, diretamente montado no gabinete da empunhadura 219110. O joystick 219830 compreende um ou mais sensores em comunicação com o sistema de controle do motor da em- punhadura 219100. Em uso, o sistema de controle do motor é configu- rado para interpretar e utilizar tensões, correntes, e/ou quaisquer ou- tros dados dos sensores do joystick 219830 para articular o atuador de extremidade de um conjunto de eixo de acionamento fixado à empu- nhadura 219100. O atuador de extremidade é articulável em mais de um plano e pode ser articulado em torno de uma ou mais juntas articu- láveis por um ou mais sistemas de acionamento de articulação aciona- dos por motor.
[0399] Em adição a ou em lugar de um joystick para controlar a arti- culação do atuador de extremidade, um instrumento cirúrgico pode incluir uma tela sensível ao toque capacitiva projetada (PCAP = "projected ca- pacitive touchscreen") projetada para controlar a articulação do atuador de extremidade.
A tela sensível ao toque PCAP compreende eletrodos que estão alinhados em um padrão de grade sobre o lado do sensor de um painel de toque.
A grade do eletrodo detecta o ponto de toque através da detecção da mudança de cargas elétricas que ocorrem quando um dedo do médico toca a superfície do painel de toque.
Tal dispositivo pode ser usado em conjunto com um microprocessador de um sistema de con- trole do motor que é configurado para interpretar os toques e/ou os mo- vimentos de toque sobre a tela sensível ao toque PCAP e mover o atua- dor de extremidade de forma paralela aos toques e/ou movimentos de toque.
O microprocessador é configurado para interpretar toques com o dedo, arrastes com o dedo e/ou deslizamentos giratórios com o dedo, por exemplo, sobre a tela sensível ao toque PCAP e articular o atuador de extremidade de maneira intuitiva.
Por exemplo, o microprocessador é configurado para interpretar um toque com o dedo sobre a tela sensível ao toque PCAP como um comando para posicionar o atuador de extre- midade em um local que corresponda ao local em ocorreu o toque com o dedo sobre a tela sensível ao toque PCAP.
Um toque com o dedo no lado esquerdo da tela sensível ao toque PCAP fará com que o atuador de extremidade seja articulado para a esquerda e um toque com o dedo no lado direito da tela sensível ao toque PCAP fará com que o atuador de extremidade seja articulado para a direita, por exemplo.
Um toque com o dedo no lado superior da tela sensível ao toque PCAP fará com que o atuador de extremidade seja inclinado para baixo e um toque com o dedo no lado inferior fará com que o atuador de extremidade seja inclinado para cima.
Um arraste com o dedo na tela sensível ao toque PCAP fará com que o atuador de extremidade seja articulado em uma direção do arraste com o dedo e na velocidade do arraste com o dedo, por exemplo. Um movimento para a esquerda articula o atuador de extremidade para a esquerda, um movimento para a direita articula o atuador de extremi- dade para a direita, um movimento para cima inclina o atuador de extre- midade para baixo e um movimento para baixo inclina o atuador de ex- tremidade para cima. Um arraste rápido com o dedo irá articular o atuador de extremidade com mais rapidez e um arraste lento com o dedo irá arti- cular o atuador de extremidade mais lentamente. Um deslizamento gira- tório com o dedo na tela sensível ao toque PCAP fará com que o atuador de extremidade gire em torno de um eixo geométrico longitudinal na dire- ção do deslizamento giratório com o dedo, por exemplo. Um desliza- mento com o dedo no sentido horário irá girar o atuador de extremidade no sentido horário e um deslizamento com o dedo no sentido anti-horário irá girar o atuador de extremidade no sentido anti-horário.
[0400] Além do exposto acima, a tela sensível ao toque PCAP pode incluir ícones na mesma que facilitam o uso da tela sensível ao toque PCAP e sugerem de que forma os movimentos com o dedo serão interpretados pelo microprocessador. Um ícone de toque com o dedo é mostrado na Figura 99. Um ícone de arraste com o dedo é mostrado na Figura 100. Um deslizamento giratório com o dedo é mostrado na Figura 101. Tais ícones também poderiam ser posicionados no gabi- nete da empunhadura.
[0401] Um centro cirúrgico é frequentemente dividido em um campo estéril e um campo não estéril. Durante um procedimento cirúr- gico, certos médicos permanecem no campo estéril enquanto outros médicos permanecem no campo não estéril. Tipicamente, os instru- mentos cirúrgicos dentro do campo estéril são manuseados pelos mé- dicos no campo estéril. Dito isto, são previstos casos em que um ins- trumento cirúrgico compreende uma barreira estéril que possibilita a um médico, no campo estéril ou no campo não estéril, interagir com o instrumento cirúrgico. Em ao menos um caso, a barreira estéril com- preende uma membrana flexível montada no instrumento cirúrgico. De- pendendo do instrumento cirúrgico e de sua utilização, a totalidade do instrumento cirúrgico ou apenas uma porção do instrumento cirúrgico é protegida pela barreira estéril. Em ao menos um caso, o instrumento cirúrgico compreende uma ou mais telas sensíveis à pressão que pode ser usada através da barreira estéril. Em uso, o instrumento cirúrgico na barreira estéril pode gerar calor. Para esta finalidade, a barreira es- téril pode compreender um dissipador de calor configurado para extrair calor de dentro da barreira estéril e dissipar o calor para o ambiente circundante. O dissipador de calor pode ser compreendido de qualquer material termicamente condutivo adequado, como cobre e/ou prata, por exemplo. A prata oferece uma vantagem adicional devido às suas propriedades antimicrobianas. Em ao menos um caso, o dissipador de calor compreende um conjunto de trilhas condutoras que se estendem dentro da barreira estéril. As trilhas condutoras são integradas, fixadas, e/ou impressas na barreira estéril. Essas trilhas podem promover transferência de calor por condução. Em ao menos um caso, as trilhas condutoras compreender aletas que se estendem a partir da barreira estéril. Essas aletas podem promover transferência de calor por con- vecção. Em vários casos, os materiais da barreira estéril e/ou das tri- lhas condutoras são compreendidos de um material que promove transferência de calor por radiação.
[0402] Conforme discutido acima, um instrumento cirúrgico pode compreender duas ou mais placas de circuito que são operacionalmente interconectadas por um ou mais conectores elétricos. Em muitos casos, uma conexão elétrica compreende duas metades - uma meia conexão macho e uma meia conexão fêmea. A meia conexão macho compreende contatos elétricos macho que podem compreender pinos, por exemplo, enquanto a conexão fêmea compreende contatos elétricos fêmea que podem compreender soquetes, por exemplo, configurados para receber os pinos.
Cada soquete compreende um ou mais membros ou protube- râncias defletíveis configurados para engatar um pino inserido no soquete e estabelecer uma ou mais interfaces de contato elétrico entre os mes- mos.
Mesmo sob condições ideais, tais interfaces de contato elétrico criam quedas de tensão dentro de um circuito elétrico.
Além disso, uma interface de contato elétrico pode se degradar ao longo do tempo e/ou como resultado do uso.
Por exemplo, as superfícies da interface de con- tato podem oxidar ao longo do tempo e, nesses casos, a queda de tensão através da interface de contato aumenta à medida que a oxidação au- menta.
A fim de reduzir essa oxidação, os pinos e/ou soquetes podem ser galvanizados com estanho, chumbo, prata, e/ou ouro, por exemplo.
Tal galvanoplastia pode compreender qualquer espessura adequada, como entre aproximadamente 5 µm e aproximadamente 100 µm, por exemplo.
A galvanoplastia com uma espessura de aproximadamente 5 µm é, muitas vezes, chamada de "strike" de galvanoplastia e é frequen- temente usada quando material de folheamento é caro, como o ouro por exemplo.
Uma interface de contato pode se degradar por outras razões, especialmente quando a interface de contato transporta uma alta carga de potência.
Em vários casos, uma interface de contato pode desenvolver "bigodes" ("whiskers") que crescem em uma superfície submetida à gal- vanoplastia, especialmente quando é usado o folheamento com estanho sem chumbo intermisturado no mesmo.
Esses "bigodes" podem reduzir a distância entre pares adjacentes de contatos elétricos e, como resul- tado, aumentar a interferência eletromagnética entre os pares adjacentes de contatos elétricos e/ou criar um curto-circuito entre os pares de conta- tos elétricos.
Dito isto, vários metais podem ser introduzidos à galvano- plastia para reduzir o crescimento de tais "bigodes". Em alguns casos, uma interface de contato pode desenvolver corrosão por atrito dentro da interface de contato como resultado de termociclagem, por exemplo.
Em certos casos, uma das protuberâncias de contato pode se dobrar ou se distender quando os conectores elétricos estão engatados um ao outro.
[0403] Em vista do exposto acima, um circuito de controle de um ins- trumento cirúrgico que compreende uma ou mais interconexões elétricas pode ser configurado para avaliar a qualidade de contato das intercone- xões elétricas após os componentes do instrumento cirúrgico terem sido montados juntos e/ou durante o uso do instrumento cirúrgico. O circuito de controle é configurado para avaliar se o sinal através de uma conexão elétrica está sendo distorcido pela conexão elétrica. Em ao menos um caso, o circuito de controle compreende um emissor de sinal configurado para emitir um sinal através de um circuito elétrico incluindo um contato elétrico, um receptor de sinal configurado para comparar o sinal de re- torno com o sinal de retorno esperado, e um processador de sinal digital para determinar se há distorção de sinal. Qualquer algoritmo adequado pode ser usado para avaliar a distorção de sinal, como um algoritmo que usa a raiz quadrada média do sinal, por exemplo. Se o sinal de retorno para cada um dos circuitos elétricos corresponder suficientemente cor- responde ao seu sinal de retorno esperado, então o circuito de controle pode comunicar ao usuário do instrumento cirúrgico que a fidelidade do sinal dentro do instrumento cirúrgico é suficiente. Em ao menos um caso, o circuito de controle compreende uma luz indicadora, como um LED, por exemplo, que acende para indicar que há fidelidade de sinal suficiente no instrumento cirúrgico. Se um ou mais dos sinais de retorno não corres- ponder suficientemente ao seu sinal de retorno esperado, o circuito de controle pode comunicar ao usuário do instrumento cirúrgico que a fideli- dade do sinal dentro do instrumento cirúrgico pode não ser suficiente. Nesses casos, um outro LED poderia acender e/ou o LED de fidelidade de sinal pode compreender um LED de duas cores que pode ser comu- tado de verde para vermelho, por exemplo. Em vários casos, o circuito de controle é configurado para utilizar mais que um limite de fidelidade de sinal - um primeiro limite acima do qual existe fidelidade de sinal suficiente (ou uma quantidade aceitável de ruído), um segundo limite abaixo do pri- meiro limite acima do qual indica a possibilidade de existir fidelidade de sinal possivelmente suficiente (ou uma quantidade de ruído potencial- mente inadequada), e um terceiro limite abaixo do segundo limite abaixo do qual indica que existe fidelidade de sinal insuficiente (ou ruído ex- tenso). Quando o sinal de fidelidade de um circuito elétrico estiver situado entre o primeiro e o segundo limites, o circuito de controle pode aumentar o ganho da energia fornecida àquele circuito para melhorar a fidelidade do sinal. Em ao menos um caso, a magnitude da tensão é aumentada. Em certos casos, o circuito de controle pode ajustar a velocidade de co- municação através de um circuito elétrico em vista da razão sinal-ruído. Para altas razões sinal-ruído, o circuito de controle pode transmitir dados através da interface de contato elétrico a uma alta velocidade ou com intervalos curtos entre os dados, ou pacote de dados, por exemplo. Para baixas razões sinal-ruído, o circuito de controle pode transmitir dados através da interface de contato elétrico a uma velocidade mais baixa ou com intervalos mais longos entre os dados, ou pacote de dados, por exemplo.
[0404] Em adição a ou em lugar do acima exposto, um circuito de controle é configurado para avaliar a queda de tensão através uma in- terface de contato elétrico. Por exemplo, quando o circuito de controle detecta que um potencial de tensão mais baixo que o esperado está sendo aplicado a um dispositivo eletrônico dentro de um circuito elétrico, o circuito de controle pode aumentar o ganho da energia fornecida àquele circuito elétrico. Em ao menos um desses casos, a magnitude da tensão é aumentada, por exemplo. Quando um curto-circuito é de- tectado em um circuito elétrico, o instrumento cirúrgico pode ficar total- mente inutilizável ou limitado nas funções que pode executar. Para esta finalidade, o circuito de controle, um circuito de processamento e/ou um algoritmo pode ser usado para decidir se o curto-circuito está ou não presente em uma função crítica, se o instrumento cirúrgico ainda pode ser utilizado, e quais funções ainda podem ser utilizadas. Ao detectar um curto-circuito, em vários casos, o circuito de controle pode entrar em um modo de operação lenta que permite apenas a execução de funções do instrumento cirúrgico que possibilitem a retirada do instrumento ci- rúrgico do paciente e/ou que permita que o estado do instrumento cirúr- gico seja monitorado pelo médico, por exemplo. Em adição a ou em lu- gar do exposto acima, o circuito de controle pode executar um algoritmo para avaliar se um curto-circuito detectado é, de fato, um curto-circuito. Em ao menos um caso, o algoritmo opera de modo a aumentar o ganho do sinal no circuito elétrico por meio da detecção de um curto-circuito e, se o curto-circuito ainda for detectado após o aumento de ganho, o cir- cuito de controle interrompe rapidamente a energia para o circuito elé- trico que compreende o curto-circuito. Entretanto, se o aumento de ga- nho de sinal estabelecer ou restabelecer a fidelidade de sinal suficiente, então o circuito de controle pode continuar a possibilitar o uso daquele circuito elétrico.
[0405] Além do exposto acima, a fidelidade de sinal e/ou a queda de tensão em um circuito elétrico pode ser avaliada quando os compo- nentes do instrumento cirúrgico são montados. Os circuitos elétricos po- dem também ser avaliados quando o instrumento cirúrgico é energizado e/ou é ativado a partir de um modo de baixa potência ou suspenso. Os circuitos elétricos podem ser avaliados de modo intermitente ou contí- nuo durante toda a operação do instrumento cirúrgico. Em vários casos, o circuito de controle de um instrumento cirúrgico pode entrar em um modo de operação lenta quando a distorção de sinal e/ou a queda de tensão exceder um limite predeterminado. Em vários casos, o circuito de controle pode entrar em um modo de operação lenta que permite apenas a execução de funções do instrumento cirúrgico que possibilitem a retirada do instrumento cirúrgico do paciente e/ou que permita que o estado do instrumento cirúrgico seja monitorado pelo médico, por exem- plo. O circuito de controle pode também tentar corrigir a distorção de sinal e/ou a queda de tensão por meio do aumento do ganho de sinal, por exemplo. Quando houver entrada de fluido em uma interface elé- trica, entretanto, o aumento do ganho de sinal pode não resolver esses problemas.
[0406] Em vários casos, além do exposto acima, o instrumento ci- rúrgico pode compreender um ventilador posicionado para soprar ar através da interface elétrica quando a distorção de sinal e/ou a queda de tensão em um ou mais circuitos elétricos for alta, ou estiver acima de um limite predeterminado. Em vários casos, o ventilador forma uma parte do circuito de controle. Em ao menos um caso, o ventilador é co- locado em posição proximal em relação à interface elétrica de modo que o ar seja soprado em uma direção proximal para distal, por exemplo. Em certos casos, o instrumento cirúrgico pode ser configurado para ao me- nos parcialmente insuflar o paciente com dióxido de carbono, por exem- plo. Em tais casos, a trajetória de insuflação pode passar sobre a inter- face elétrica que pode secar a interface elétrica e/ou evitar a entrada de em primeiro lugar. O circuito de controle compreende um circuito de controle de velocidade, como um circuito de modulação por largura de pulso (PWM), um circuito de modulação em frequência (FM), e/ou um circuito de resistência variável, por exemplo, configurado para operar o ventilador em velocidades diferentes. Nesses casos, o circuito de con- trole é configurado para operar o ventilador a uma velocidade mais alta quando a distorção de sinal e/ou a queda de tensão for mais alta e a uma velocidade mais baixa quando a distorção de sinal e/ou queda de tensão for mais baixa. Em vários casos, o paciente pode também ser insuflado através de um ou mais trocartes, ou portas, que se estendem para dentro do paciente. Nesses casos, o circuito de controle é configu- rado para se comunicar com um sistema de controlador cirúrgico central quando o ventilador é ligado, desligado, acelerado, e/ou desacelerado, de modo que as quantidades de insuflação possam ser controladas de forma adequada pelo sistema de controlador cirúrgico central. Quando gás de insuflação demais estiver sendo insuflado ao paciente por um sistema de insuflação e/ou um instrumento cirúrgico, e/ou quando a quantidade de gás de insuflação que estiver sendo insuflada ao paciente for aumentada demais, o sistema de controlador cirúrgico central pode operar para reduzir a quantidade de gás de insuflação que estiver sendo insuflado ao paciente através do trocarte de insuflação. Quando a quan- tidade de gás de insuflação que estiver sendo insuflada ao paciente através do instrumento cirúrgico for reduzida demais, o sistema de con- trolador cirúrgico central pode operar para aumentar a quantidade de gás de insuflação que estiver sendo insuflado ao paciente através do trocarte de insuflação.
[0407] Em adição a ou em lugar do exposto acima, o instrumento cirúrgico compreende um circuito de aquecimento posicionado e confi- gurado para secar a interface elétrica quando entrada de água em um dos circuitos elétricos for detectada pelo circuito de controle. Em ao me- nos um desses casos, o circuito de aquecimento compreende um cir- cuito de aquecimento resistivo, por exemplo, que compreende um resis- tor de aquecimento adjacente à interface elétrica. Quando a distorção de sinal e/ou queda de tensão exceder um limite predeterminado, o cir- cuito de controle pode alimentar o circuito de aquecimento e/ou aumen- tar a corrente através do circuito de aquecimento, por exemplo. Quando a distorção de sinal e/ou a queda de tensão cair abaixo do limite prede- terminado, o circuito de controle pode desligar o circuito de aquecimento imediatamente, alimentar o circuito de aquecimento por um período de tempo adicional predefinido, e/ou reduzir a corrente no circuito de aque- cimento, por exemplo.
[0408] Conforme discutido acima, um conjunto de eixo de aciona- mento pode ser seletivamente fixável a uma empunhadura de um ins- trumento cirúrgico. Conforme também discutido acima, o conjunto de eixo de acionamento pode compreender um circuito flexível de eixo de acionamento e a empunhadura pode compreender um circuito flexível de empunhadura. Em vários casos, o circuito flexível de eixo de acio- namento e o circuito flexível de empunhadura compreendem conecto- res elétricos que interconectam, ou que se tornam eletricamente aco- plados, quando o conjunto de eixo de acionamento é montado na em- punhadura de modo que os circuitos flexíveis são colocados em comu- nicação elétrica um com o outro. Um ou ambos os conectores elétricos podem compreender uma vedação que pode vedar a interconexão elé- trica quando os conectores elétricos são acoplados; entretanto, um ou ambos os conectores elétricos podem compreender contatos elétricos não vedados ou expostos contatos elétricos antes que a interconexão seja feita. Em certos casos, os contatos elétricos podem ficar expostos a fluidos e/ou contaminantes. Uma abordagem alternativa é ilustrada na Figura 101A que mostra um circuito flexível de empunhadura 219220 e um circuito flexível de eixo de acionamento 219520. O cir- cuito flexível de empunhadura 219220 compreende um substrato flexí- vel e trilhas elétricas 219230 integrados ao substrato flexível. De modo similar, o circuito flexível de eixo de acionamento 219520 compreende um substrato flexível e trilhas elétricas 219530 integrados ao substrato flexível. Com referência à Figura 101B, as trilhas elétricas 219230 e 219530 são posicionadas adjacentes uma à outra quando o conjunto de eixo de acionamento é montado na empunhadura e são colocados em comunicação um com o outro. Nesses casos, as trilhas 219230 e 219530 formam uma interface de conexão capacitiva e/ou indutiva e pode comunicar sinais elétricos e/ou energia elétrica através da inter- face entre as mesmas. Como resultado, as trilhas sobrepostas 219230 e 219250 são encerradas e/ou vedadas de modo que sua exposição a fluidos e/ou a contaminantes é reduzida, ou até mesmo eliminada. As paredes do substrato que circundam as trilhas 219230 e 219530 po- dem ser finas e, em vários casos, as trilhas 219230 e 219530 podem ser impressas sobre seus respectivos substratos para melhorar a fide- lidade de interconexão entre as mesmas.
[0409] Conforme ilustrado nas Figuras 101A e 101B, as trilhas 219230 e 219530 compreendem pontas que se sobrepõem uma à outra quando os circuitos flexíveis 219220 e 219520 são interconectados. Para facilitar essa interconexão, o circuito flexível de empunhadura 219220 compreende magnetos 219240 e o circuito flexível de eixo de acionamento 219520 compreende magnetos 219540 que são dispostos de maneira a atrair uns aos outros quando colocados em estreita apro- ximação uns dos outros e colocar os circuitos flexíveis 219220 e 219520 em contato um com o outro conforme ilustrado na Figura 101B. Os mag- netos 219240 e 219540 são dispostos em dois pares, mas podem com- preender qualquer número e/ou disposição adequado.
[0410] Um circuito de controle de um instrumento cirúrgico pode ser utilizado para realizar o controle de taxa variável para um sistema acio- nado por motor do instrumento cirúrgico. Tais sistemas acionados por motor podem incluir, por exemplo, um sistema de fechamento, um sis- tema de disparo e/ou um sistema de articulação de um instrumento ci- rúrgico. Em alguns casos, é benéfico utilizar apenas uma implementa- ção de circuito de controle apenas de hardware para realizar o controle de taxa variável do sistema acionado por motor. Por exemplo, uma im- plementação apenas de hardware pode ser utilizada para propiciar ope- ração mais rápida do que as implementações que exigem software e/ou firmware a ser executado por um dispositivo de processamento. Além disso, uma implementação apenas de hardware pode ser utilizada para eliminar o custo e a complexidade exigidos por processadores, software e/ou firmware. Adicionalmente, uma implementação apenas de hardware pode oferecer maior confiabilidade, maior durabilidade e um aumento da vida útil do circuito de controle. Além disso, uma implemen- tação apenas de hardware pode também expandir as opções disponí- veis para a esterilização do instrumento cirúrgico.
[0411] Em vários casos, a rotação de um botão de um instrumento cirúrgico e/ou a ação de puxar ou pressionar um dispositivo de entrada do instrumento cirúrgico pode causar uma mudança de posição proporcional do motor. Em certos casos, um puxamento variável de uma chave ou de outro dispositivo de entrada do instrumento cirúrgico pode causar uma ve- locidade proporcional de avanço do motor.
[0412] A Figura 102 ilustra um circuito de controle 220000 de um instrumento cirúrgico. O circuito de controle 220000 é mostrado como um circuito lógico combinacional e é utilizado para fornecer sinais de entrada e/ou formas de onda a um controlador de motor 220002 que controla a velocidade de rotação de um motor do instrumento cirúrgico. Em resposta aos sinais de entrada do circuito de controle 220000, o controlador de motor 200002 opera para alterar taxas de ação da função de um dispositivo com base em um parâmetro que é detectado ou ati- vado como resultado da função que está sendo realizada. Por exemplo, em vários casos, a função do dispositivo pode ser a articulação de um atuador de extremidade do instrumento cirúrgico, a taxa de ação pode ser a velocidade da articulação na direção oposta a um eixo geométrico longitudinal do eixo de acionamento, e o parâmetro pode ser a posição do atuador de extremidade em relação ao eixo geométrico longitudinal do eixo de acionamento. Em vários casos, o parâmetro que pode ser detectado ou ativado é o estado de um dispositivo de entrada, como um dispositivo de chaveamento (seja aberto ou fechado), que pode ser al- terado ou "tocado" por um usuário do instrumento cirúrgico.
[0413] Além do exposto acima, o circuito de controle 220000 inclui uma primeira porta E 220004, um multivibrador monoestável 220006, um contador assíncrono 220008, um primeiro inversor 220010 (mos- trado como um círculo), uma segunda porta E 220012, ou uma porta OU 220014, um segundo inversor 220016 (mostrado como um círculo) e uma terceira porta E 220018. Em vários casos, o circuito de controle 220000 inclui também o controlador do motor 22002.
[0414] Um dispositivo de detecção 220020, que é mostrado na Fi- gura 102 como uma chave de usuário, é conectado a um primeiro ter- minal de entrada 220022 da primeira porta E 220004 e a um terminal de entrada 220024 do multivibrador monoestável 220006. Em vários casos, o circuito de controle 220000 inclui também o dispositivo de detecção 220020, que pode ser implementado como um dispositivo de chavea- mento, como uma chave de limite, um sensor de posição, um sensor de pressão e/ou um sensor de força, entre outros. De acordo com vários aspectos, o dispositivo de detecção 220020 pode ser implementado como um dispositivo de entrada, como um dispositivo de chaveamento, que pode ser acionado ou "tocado" por um usuário do instrumento cirúr- gico.
[0415] O dispositivo de detecção 220020 é configurado para detectar um parâmetro associado ao instrumento cirúrgico e emitir um sinal repre- sentativo do parâmetro detectado. Por exemplo, de acordo com vários as- pectos, o parâmetro detectado pode ser um usuário do instrumento cirúr- gico "pressionando" ou "tocando" no dispositivo de detecção 220020. De acordo com outros aspectos, o parâmetro detectado pode ser o atuador de extremidade passando por uma zona definida em torno de um estado centralizado (por exemplo, por uma zona definida em relação ao eixo ge- ométrico longitudinal do eixo de acionamento). A emissão de sinal pelo dispositivo de detecção 220020 pode ser condicionada conforme neces- sário (não mostrado) para entrada ao circuito de controle 220000. De acordo com vários aspectos, o dispositivo de detecção 220020 pode emitir um sinal que é representativo de um nível lógico "1" ou de um sinal "alto" (por exemplo, de 0,5 V) quando o atuador de extremidade não está na zona definida em torno do estado centralizado, e pode emitir um sinal que é representativo de um nível lógico "0" ou um sinal "baixo" (por exemplo, de 0,0 V) quando o atuador de extremidade está na zona definida em torno do estado centralizado. Deve-se compreender que os exemplos de 0,5 V para um nível lógico "1" ou um sinal "alto" e 0,0 V para um nível lógico "0" ou um sinal "baixo" são meramente exemplificadores. Dependendo da marca e modelo específicos dos componentes lógicos utilizados no circuito de controle 220000, uma tensão diferente de 0,5 volt pode ser representa- tiva de um sinal lógico "1" ou de um sinal "alto" e uma tensão diferente de 0,0 volt pode ser representativa de um sinal lógico "0" ou de um sinal "baixo". Conforme descrito em mais detalhes mais adiante neste docu- mento, de acordo com vários aspectos, uma pluralidade de dispositivos de detecção 220020 (ou seja, dois dispositivos de detecção, três dispositivos de detecção, etc.) pode emitir sinais que são para entrada no circuito de controle 220000.
[0416] O multivibrador monoestável 220006, também conhecido como "disparo único" (one-shot), inclui um resistor 220026 e um capacitor 220028, conforme mostrado na Figura 102, um primeiro terminal de saída 220030 e um segundo terminal de saída 220032. O sinal 𝑄̅ que é emitido pelo segundo terminal de saída 220032 é um complemento do sinal Q que é emitido pelo primeiro terminal de saída 220030. O resistor 220026 e o capacitor 220028 coletivamente formam um circuito RC. O multivibra- dor monoestável 220006 é estruturado para ter apenas um estado está- vel (por exemplo, um estado de saída de nível lógico "0"). Quando um sinal ou pulso de disparo adequado do dispositivo de detecção 220020 for aplicado ao terminal de entrada 220024 do vibrador monoestável 220006 (por exemplo, quando um usuário do instrumento cirúrgico pres- siona ou toca no dispositivo de detecção 220020), o vibrador monoestá- vel 220006 gera um sinal de saída Q (por exemplo, pulso de saída único de uma largura especificada) no primeiro terminal de saída 220030 por um período de tempo, e no processo é forçado de seu estado estável (por exemplo, um estado de saída de nível lógico "0") para um outro estado (por exemplo, um estado de saída de nível lógico "1"). O sinal de saída Q é um sinal "alto" ou um sinal "baixo", e o período de tempo é determi- nado por uma constante de tempo do circuito RC. Se nenhum "toque" adicional tiver sido aplicado pelo usuário ao dispositivo de detecção 220020 e/ou nenhum sinal ou pulso de disparo do dispositivo de detecção 220020 tiver sido aplicado ao terminal de entrada 220024 do multivibra- dor monoestável 220006 durante o período de tempo, o multivibrador mo- noestável 220006 retornará a seu estado estável após decorrido o perí- odo de tempo (por exemplo, o sinal de saída Q irá de um estado de saída de nível lógico "1" para um estado de saída de nível lógico "0"). O primeiro terminal de saída Q 220030 é conectado a um primeiro terminal de en- trada 220034 da segunda porta E 220012. O segundo terminal de saída 220032 é conectado a um terminal de entrada reinicializado 220036 do contador assíncrono 220008.
[0417] Conforme descrito em mais detalhes mais adiante neste docu- mento, de acordo com vários aspectos, o multivibrador monoestável 220006 pode ser um multivibrador monoestável reativável. Se o usuário aplicar um outro "toque" ao dispositivo de detecção 220020 e/ou se um outro sinal ou pulso de disparo válido do dispositivo de detecção 220020 for aplicado ao terminal de entrada 220024 do vibrador monoestável 220006 antes que o sinal de saída Q tenha retornado para o estado estável (por exemplo, um estado em nível lógico "0"), a largura do pulso do sinal de saída Q será aumentada. Em outras palavras, o sinal de saída Q per- manecerá em seu estado instável (por exemplo, um estado de nível lógico "1") durante um período de tempo mais longo. Qualquer número de "to- ques" do dispositivo de detecção iniciados pelo usuário 220020 e/ou qual- quer número de sinais ou pulsos de ativação de uma pluralidade de dispo- sitivos de detecção 220020 pode ser aplicado ao terminal de entrada 220024 do vibrador monoestável 220006 antes que o sinal de saída Q te- nha retornado ao estado estável, com cada aplicação operando para au- mentar ainda mais a largura do pulso do sinal de saída Q.
[0418] O contador assíncrono 220008 inclui uma pluralidade de flip- flops (não mostrados), em que o primeiro dos flip-flops é cronometrado por um relógio externo e cada um dos flip-flops subsequentes é crono- metrado pela saída do flip-flop anterior. Visto que o sinal de relógio ex- terno acumula retardos de propagação à medida que ele ondula ou pulsa através da pluralidade de flip-flops, o contador assíncrono 220008 é tam- bém conhecido como contador de ondulações. Conforme mostrado na Figura 102, o contador assíncrono 220008 inclui um primeiro terminal de entrada 220038 que é conectado a um terminal de saída 220040 da pri- meira porta E 220004, um terminal de entrada de reinicialização 220036 que é conectado ao segundo terminal de saída 220032 do multivibrador monoestável 220006, um primeiro terminal de saída 220042, um segundo terminal de saída 220044 220046 e um terceiro terminal de saída 220046. O primeiro terminal de saída 220042 do contador assíncrono 220008 é conectado a um segundo terminal de entrada 220048 da segunda porta E 220012. O segundo terminal de saída 220044 do contador assíncrono 220006 é conectado a um primeiro terminal de entrada 220050 da porta OU 220014. O terceiro terminal de saída 220046 do contador assíncrono 220006 é conectado a um terminal de entrada 220052 do primeiro inver- sor 220010 (mostrado como um círculo) que tem um terminal de saída 220054 que é conectado a um segundo terminal de entrada 220056 da primeira porta E 220004. De acordo com vários aspectos, o primeiro in- versor 220010 é incorporado à primeira porta E 220004. O terceiro termi- nal de saída 220046 do contador assíncrono 220008 é também conec- tado a um segundo terminal de entrada 220058 da porta OU 220014.
[0419] O terminal de saída 220060 da segunda porta E 220012 é co- nectado a um primeiro terminal de entrada 220062 da terceira porta E
220018. O terminal de saída 220064 da porta OU 220014 é conectada a um terminal de entrada 220066 do segundo inversor 220016 (mostrado como um círculo) que tem um terminal de saída 220068 que é conectado a um segundo terminal de entrada 220070 da terceira porta E 220018. De acordo com vários aspectos, o segundo inversor 220016 é incorporado à terceira porta E 220018. O terminal de saída 220064 da porta OU 220014 é também conectado a um terminal de entrada "rápido" 220072 do contro- lador de motor 220002. O terminal de saída 220074 da terceira porta E 220018 é conectado a um terminal de entrada "lento" 220076 do controla- dor de motor 220002. De acordo com vários aspectos, quando o terminal de entrada "lento" 220074 do controlador de motor 220002 recebe um sinal "alto", o controlador de motor 220002 opera para acionar um motor (por exemplo, um motor de articulação) do instrumento cirúrgico a uma baixa velocidade. De modo similar, quando o terminal de entrada "rápido" 220072 do controlador de motor 220002 recebe um sinal alto, o controla- dor de motor 220002 opera para acionar um motor (por exemplo, um motor de articulação) do instrumento cirúrgico a uma alta velocidade.
[0420] Embora o circuito de controle 220000 seja mostrado como uma configuração específica de um circuito de controle apenas de hardware na Figura 102, será entendido que, de acordo com outros aspectos, a funcionalidade do circuito de controle 220000 (por exem- plo, reconhecendo controle de velocidade proporcional para um sis- tema acionado por motor do instrumento cirúrgico) pode ser implemen-
tada com outros elementos lógicos e/ou outras disposições de elemen- tos lógicos.
[0421] A Figura 103 ilustra diagramas de temporização 220100 asso- ciados ao circuito de controle 220000 da Figura 102, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. O primeiro diagrama de tempo- rização 220102 é mostrado no extremo esquerdo da Figura 103, e é repre- sentativo de uma situação em que um usuário do instrumento cirúrgico "toca" no dispositivo de detecção 220020 uma única vez, ou quando um sinal ou pulso de disparo único do dispositivo de detecção 220020 é apli- cado ao terminal de entrada 220024 do vibrador monoestável 220006.
[0422] Quando o multivibrador monoestável 220006 está em um estado estável (por exemplo, quando o usuário ainda não tiver "tocado" no dispositivo de detecção 200020 ou o dispositivo de detecção 200020 estiver em uma condição aberta), conforme mostrado ao lado mais à esquerda da Figura 103, o sinal de saída Q no primeiro terminal de saída 220030 do multivibrador monoestável 220006 é um sinal baixo, os sinais de saída Q 0, Q1 e Q2 no primeiro, segundo e terceiro terminais 220042, 220044, 220046 do contador assíncrono 220008 são sinais baixos, e os sinais nos terminais de entrada "lento" e "rápido" 220076, 220072 para o controlador de motor 220002 são sinais baixos.
[0423] Quando o usuário "toca" no dispositivo de detecção 220020 uma única vez ou o dispositivo de detecção 220020 é ativado uma única vez e/ou faz uma transição, um sinal associado ao dispositivo de detec- ção 220020 é alterado, e o sinal alterado (por exemplo, na forma de um pulso que vai de alto para baixo e depois volta para alto, como mostra a Figura 103) é inserido no terminal de entrada 220024 ao multivibrador monoestável 220006. Em resposta à borda dianteira do pulso do sinal de entrada, o sinal de saída Q no primeiro terminal de saída 220030 do multivibrador monoestável 220006 faz a transição de um sinal baixo para um sinal alto sob a forma de um pulso que tem uma duração T. O contador assíncrono 220008 reconhece essa primeira alteração (por exemplo, uma alteração na contagem de 0 para 1) e opera para fazer a transição do sinal de saída Q0 no primeiro terminal de saída 220042 do contador assíncrono 220008 de um sinal baixo para um sinal alto sob a forma de um pulso que tem uma duração T. Os sinais Q1 e Q2 no se- gundo e no terceiro terminais de saída 220044, 220046 do contador as- síncrono 220008 não são afetados pela primeira alteração no sinal as- sociada ao dispositivo de detecção 220020 e permanecem como sinais baixos.
[0424] Por ter sinais altos no primeiro e segundo terminais de entrada 220034, 220048 da segunda porta E 220012, um sinal alto está no termi- nal de saída 220060 da segunda porta E 220012 e, e esse sinal alto tam- bém está no primeiro terminal de entrada 220062 da terceira porta E
220018. Por ter sinais baixos no primeiro e segundo terminais de entrada 220050, 220058 da porta OU 220014, os sinais no terminal de saída 220064 da porta OU 220064 e no terminal "rápido" do controlador de mo- tor 220002 também são sinais baixos. O sinal baixo do terminal de saída 220064 da porta OU é convertido de um sinal baixo para um sinal alto pelo segundo inversor 220016, e esse sinal alto está no segundo terminal de entrada 220070 da terceira porta E 220018. Por ter sinais altos no primeiro e segundo terminais de entrada 220062, 220070 da terceira porta E 220018, o sinal no terminal de saída 220074 da terceira porta E é um sinal alto, e esse sinal alto (sob a forma de um pulso que tem uma duração T) também está no terminal de entrada "lento" 220076 do con- trolador de motor 220002. Dessa forma, quando um usuário "toca" no dispositivo de detecção 220020 uma única vez ou um sinal ou um pulso de disparo único do dispositivo de detecção 220020 é aplicado ao termi- nal de entrada 220024 do vibrador monoestável 220006, o controlador de motor 220002 faz com que o motor do instrumento cirúrgico funcione a uma "baixa" velocidade por um tempo T.
[0425] O segundo diagrama de temporização 220104 é mostrado imediatamente à direita do primeiro diagrama de temporização 220102, e é representativo de uma situação em que um usuário "toca" no dispo- sitivo de detecção duas vezes ou dois sinais ou pulsos de ativação do dispositivo de detecção 220020 (ou dos dispositivos de detecção 220020) são aplicados ao terminal de entrada 220024 do vibrador mo- noestável 220006, sendo que a segunda "toque" ou sinal ou pulso de ativação é aplicada ao terminal de entrada 220024 do vibrador monoes- tável 220006 antes que o sinal de saída Q tenha retornado ao estado estável (por exemplo, um estado de nível lógico "0"). O segundo dia- grama de temporização 22104 é igual ao primeiro diagrama de tempo- rização 220102 até o momento em que o segundo "toque" ou segundo sinal ou pulso de disparo ocorre. Conforme o segundo dos "toques" ou do sinal ou pulso de disparo ocorre antes que o sinal de saída Q tenha retornado ao estado estável (por exemplo, estado de nível lógico "0"), a largura do pulso do sinal de saída Q é aumentada (o sinal de saída Q permanece como um sinal alto por um período de tempo), e a largura do pulso do sinal de entrada para o terminal de entrada "lento" 220076 do controlador de motor 220002 é aumentada (o sinal permanece como um sinal alto por um período de tempo), que resulta no motor funcio- nando na velocidade "lenta" desde o momento do primeiro "toque" ou do primeiro sinal ou pulso de disparo até a ocorrência da borda descen- dente do sinal de saída Q.
[0426] Adicionalmente, o contador assíncrono 220008 reconhece essa segunda alteração (por exemplo, uma alteração na contagem de 1 a 2) e opera para fazer a transição do sinal de saída Q0 no primeiro terminal de saída 220042 do contador assíncrono 220008 de um sinal alto de volta para um sinal baixo, e para fazer a transição do sinal de saída Q1 no segundo terminal de saída 220044 do contador assíncrono 220008 de um sinal baixo para um sinal alto sob a forma de um pulso que tem uma duração T. O sinal Q2 no terceiro terminal de saída 220046 do contador assíncrono 220008 não é afetado pela segunda alteração no sinal associada ao dispositivo de detecção 220020 e permanece como um sinal baixo. Dessa forma, quando dois "toques" do dispositivo de detecção 220002 iniciados pelo usuário ou sinais ou pulsos de dis- paro do dispositivo de detecção 220020 (ou de uma pluralidade de dis- positivos de detecção 220020) do vibrador monoestável 220006, onde o segundo dos dois "toques" ou dos sinais ou pulsos de disparo é apli- cado enquanto o sinal de saída Q ainda está alto, o controlador de motor 220022 opera para fazer com que o motor do instrumento cirúrgico fun- cione a uma velocidade "baixa" por um tempo maior que T. Nesse caso, o tempo maior que T é a soma do tempo T menos a borda dianteira do segundo "toque" ou do segundo sinal ou pulso de disparo mais o tempo T.
[0427] O terceiro diagrama de temporização 220106 é mostrado ime- diatamente à direita do segundo diagrama de temporização 220104, e é representativo de uma situação em que três "toques" são aplicados ao dispositivo de detecção 220020 ou três sinais ou pulsos de disparo do dispositivo de detecção 220020 (ou dos dispositivos de detecção 220020) são aplicados ao terminal de entrada 220024 do vibrador monoestável 220006, sendo que o segundo e o terceiro dos "toques" ou dos sinais ou pulsos de disparo são aplicados ao terminal de entrada 220024 do vibra- dor monoestável 220006 antes que o sinal de saída Q tenha retornado ao estado estável (por exemplo, um estado de nível lógico "0"). O terceiro diagrama de temporização 22106 é igual ao segundo diagrama de tem- porização 220104 até o momento em que o terceiro "toque" ou terceiro sinal ou pulso de disparo ocorre. Como o terceiro "toque" ou sinal ou pulso de disparo ocorre antes que o sinal de saída Q tenha retornado ao estado estável (por exemplo, um estado de nível lógico "0"), a largura do pulso do sinal de saída Q é aumentada (o sinal de saída Q permanece como um sinal alto por um período de tempo). Isso faz com que o contro- lador de motor 220002 opere o motor a uma velocidade "lenta" durante o tempo associado ao primeiro e ao segundo "toques" ou aos sinais ou pul- sos de disparo até a ocorrência da borda ascendente do sinal de saída Q0, da borda descendente do sinal de saída Q1, e da borda ascendente do sinal de saída Q2. Depois disso, o controlador de motor 220002 opera para operar o motor a uma velocidade "rápida" por um instante t após o terceiro "toque" ou sinal ou pulso de disparo até a ocorrência da borda descendente do sinal de saída Q, da borda descendente do sinal Q0 e da borda descendente do sinal de saída Q2.
[0428] O contador assíncrono 220008 reconhece essa terceira al- teração (por exemplo, uma alteração na contagem de 2 para 3) e opera para fazer a transição do sinal de saída Q 1 no segundo terminal de saída 220044 do contador assíncrono 220008 de um sinal alto de volta para um sinal baixo, para fazer a transição do sinal de saída Q 0 no primeiro terminal de saída 220042 do contador assíncrono 220008 de um sinal baixo para um sinal alto sob a forma de um pulso que tem uma duração T, e para fazer a transição do sinal de saída Q 2 no terceiro terminal de saída 220046 do contador assíncrono 220008 de um sinal baixo para um sinal alto sob a forma de um pulso. Conforme mostrado na Figura 103, devido a algum retardo de propagação, o sinal de saída Q2 faz a transição um pouco mais tarde do que o sinal de saída Q 0, e dessa forma tem uma duração um pouco menor que T. As transições do sinal de saída Q 0, do sinal de saída Q 1 e do sinal de saída Q 2 ope- ram para fazer com que o sinal no terminal de entrada lento 220076 do controlador de motor 220002 faça a transição de um sinal alto de volta para um sinal baixo, e faz com que o sinal no terminal de entrada "rá- pido" 220072 do controlador de motor 220002 faça a transição de um sinal baixo para um sinal alto (por exemplo, sob a forma de um pulso que tem uma duração T). Dessa forma, quando três "toques" ou sinais ou pulsos de disparo do dispositivo de detecção 220002 (ou de uma pluralidade de dispositivos de detecção 220002) são aplicados ao ter- minal de entrada 220024 do vibrador monoestável 220006, sendo que o segundo e o terceiro dos três "toques" ou dos sinais ou pulsos de disparo são aplicados enquanto o sinal de saída Q ainda está alto, o controlador de motor 220022 opera para fazer com que o motor do instrumento cirúrgico funcione a uma velocidade "baixa" por um tempo maior que T (ou seja, a soma do tempo T encurtado pela borda dian- teira do segundo sinal ou pulso de disparo mais o tempo T), então fun- cione a uma velocidade "rápida" durante o tempo T.
[0429] O quarto diagrama de temporização 220108 é mostrado ime- diatamente à direita do terceiro diagrama de temporização 220106, e é representativo de uma situação em que múltiplos (por exemplo, mais de três) "toques" são aplicados ao dispositivo de detecção 220020 ou múl- tiplos sinais ou pulsos de disparo do dispositivo de detecção 22020 (ou dos dispositivos de detecção 220020) são aplicados ao terminal de en- trada 220024 do vibrador monoestável 220006, sendo que cada um dos "toques" ou sinais ou pulsos de disparo ocorre após o primeiro "toque" ser aplicado ao dispositivo de detecção 220020 ou após o primeiro sinal ou pulso de disparo ser aplicado ao terminal de entrada 220024 do vi- brador monoestável 220005 antes que o sinal de saída Q tenha retor- nado ao estado estável (por exemplo, um estado de nível lógico "0"). O quarto diagrama de temporização 22108 é igual ao terceiro diagrama de temporização 220106 até o momento em que o quarto "toque" ou sinal ou pulso de disparo ocorre. Como o quarto "toque" ou sinal ou pulso de disparo ocorre antes que o sinal de saída Q tenha retornado ao estado estável (por exemplo, um estado de nível lógico "0"), a largura do pulso do sinal de saída Q é aumentada (o sinal de saída Q permanece como um sinal alto por um período de tempo). Isto leva o controlador de motor 220002 a fazer com que o motor continue funcionando a uma velocidade
"rápida" enquanto o sinal de saída Q estiver alto (por exemplo, durante o tempo T após o quarto "toque", sinal ou pulso de disparo). O contador assíncrono 220008 é reinicializado na borda descendente do sinal de saída Q2.
[0430] O contador assíncrono 220008 reconhece essa quarta alte- ração (por exemplo, uma alteração de 3 para 4) e opera para ampliar a largura do pulso do sinal de saída Q 1 no segundo terminal de saída 220044 do contador assíncrono 220008, e para encurtar a duração do segundo pulso do sinal de saída Q0 no primeiro terminal de saída 220042 do contador assíncrono 220006.
[0431] Conforme mostrado no diagrama de temporização 220108, como "toques" adicionais (por exemplo, um quinto "toque", um sexto "to- que", etc.) são aplicados ao dispositivo de detecção 220020 ou sinais ou pulsos de disparo adicionais (por exemplo, um quinto sinal ou pulso de disparo, um sexto sinal ou pulso de disparo, etc.) do dispositivo de detecção 220020 (ou dos dispositivos de detecção 220020) são aplica- dos ao terminal de entrada 220024 do vibrador monoestável 220026 an- tes que o sinal de saída Q tenha retornado ao seu estado estável (por exemplo, um estado de nível lógico "0"), a largura do pulso do sinal de saída Q 2 é ampliada até que o tempo T tenha decorrido após o último "toque", sinal ou pulso de disparo ter sido aplicado antes que o sinal de saída Q tenha retornado ao estado estável (por exemplo, um estado de nível lógico "0"). Dessa forma, quando quatro ou mais "toques" ou sinais ou pulsos de disparo tiverem ocorrido, em que o segundo, o terceiro, o quarto, etc. dos quatro ou mais "toques" ou sinais ou pulsos de disparo são aplicados enquanto o sinal de saída Q ainda está alto, o controlador de motor 220022 opera para fazer com que o motor do instrumento ci- rúrgico funcione a uma velocidade "lenta" por um tempo maior que T (ou seja, a soma do tempo T encurtado pela borda dianteira do segundo sinal ou pulso de disparo mais o tempo T), então funcione a uma velo- cidade "rápida" até que um tempo T tenha decorrido após o último "to- que" ou sinal ou pulso de disparo ser aplicado antes que o sinal de saída Q tenha retornado ao estado estável. O sinal de saída Q2 permanece alto até que o contador assíncrono 220008 seja reinicializado na borda descendente do sinal de saída Q.
[0432] Em algumas aplicações, o circuito de controle 220000 não pre- cisa ser tão sofisticado como mostrado na Figura 102. Por exemplo, em algumas aplicações, pode ser desejável funcionar o motor a uma veloci- dade "lenta" inicialmente por um curto período de tempo e, então, possibi- litar que o motor seja acelerado a uma velocidade mais rápida ou a uma velocidade total. Isso pode ser útil, por exemplo, quando se articula um atuador de extremidade de um instrumento cirúrgico. Por exemplo, de acordo com vários aspectos, um circuito de controle para o sistema de articulação do instrumento cirúrgico pode ser implementado com uma chave de "fim de curso" que possibilita ao motor de articulação ser operado na direção reversa, mas não mais na direção para a frente enquanto a chave de "fim de curso" estiver ativada. Em outras aplicações, pode ser desejável alterar a velocidade do motor de uma velocidade lenta para uma velocidade rápida, ou de uma velocidade rápida para uma velocidade lenta, por um período de tempo controlável.
[0433] A Figura 104 ilustra um circuito de controle 220200 de um instrumento cirúrgico. O circuito de controle 220200 é mostrado como um circuito lógico combinacional e pode ser utilizado para fornecer si- nais de entrada e/ou formas de onda a um controlador de motor (não mostrado por questão de simplicidade na Figura 104). Em resposta aos sinais de entrada a partir do circuito de controle 220200, o controlador de motor opera para alterar a velocidade do motor quando um disposi- tivo de entrada do instrumento cirúrgico é mantido em uma dada posição durante um período de tempo.
[0434] O circuito de controle 220200 é similar ao circuito de controle 220000 da Figura 102 em que o circuito de controle 220200 inclui um multivibrador monoestável 220202, um primeiro inversor 220204, e um segundo inversor 220206, mas é diferente no sentido de não incluir os outros componentes do circuito de controle 220000 e ter uma funciona- lidade diferente. De acordo com vários aspectos, o circuito de controle 220200 inclui o controlador de motor, que pode ser similar ou idêntico ao controlador de motor 220002 da Figura 102.
[0435] Um dispositivo de detecção 220208, que é mostrado na Figura 104 como um dispositivo de chaveamento, é conectado a um terminal de entrada 220210 do primeiro inversor 220204, a um terminal de entrada 220212 do segundo inversor 220206, e a um primeiro terminal de entrada 220214 do multivibrador monoestável 220202. De acordo com vários as- pectos, o circuito de controle 220200 inclui também o dispositivo de detec- ção 220208, que pode ser implementado como um gatilho, dispositivo de chaveamento, como um botão de pressão, uma chave de limite, um sensor de posição, um sensor de pressão e/ou um sensor de força, entre outros.
[0436] O multivibrador monoestável 220202 pode ser similar ou idên- tico ao vibrador monoestável 220006, e inclui um resistor 220216 e um capacitor 220218, conforme mostrado na Figura 104, o primeiro terminal de entrada 220214, um terminal de entrada de reinicialização 220220, e um primeiro terminal de saída 220222. O resistor 220216 e o capacitor 220218 coletivamente formam um circuito RC. O primeiro terminal de sa- ída 220222 do multivibrador monoestável 220202 é conectado a um termi- nal de entrada "de motor rápido" do controlador de motor.
[0437] O primeiro inversor 220204 também inclui um terminal de saída 220224 que é conectado a um terminal de entrada de "motor lento" do controlador de motor. O segundo inversor 220206 também inclui um terminal de saída 220226 que é conectado ao terminal de entrada de reinicialização 220220 do multivibrador monoestável
220202.
[0438] Em funcionamento, quando o dispositivo de detecção 220208 é alterado de uma posição aberta, conforme mostrado na Figura 104, para uma posição fechada e mantido no lugar por um período de tempo (por exemplo, por um usuário do instrumento cirúrgico), um sinal "baixo" é apli- cado ao terminal de entrada 220210 do primeiro inversor 220204, para o terminal de entrada 220212 do segundo inversor 220206, e para o primeiro terminal de entrada 220214 do multivibrador monoestável 220202. O pri- meiro inversor 220204 opera para inverter o sinal "baixo" para um sinal "alto" no terminal de saída 220224 do primeiro inversor 220204, o que re- sulta em um sinal "alto" presente no terminal de entrada de "motor lento" do controlador de motor, resultando em um motor (por exemplo, um motor de articulação) do instrumento cirúrgico sendo operado a uma velocidade "lenta". O segundo inversor 220206 também opera para inverter o sinal "baixo" para um sinal "alto" no terminal de saída 220226 do segundo in- versor 220206, o que resulta em um sinal "alto" presente no terminal de entrada de reinicialização 220220 do multivibrador monoestável 220202. Após o dispositivo de detecção 220208 ser liberado de sua posição "re- tida", após um período de tempo determinado por uma constante de tempo do circuito RC, o multivibrador monoestável 220202 opera para gerar um sinal "alto" (o sinal de saída Q) no terminal de saída 220202 do multivibra- dor monoestável 220202, que resulta em um sinal "alto" presente no ter- minal de entrada de "motor rápido" do controlador de motor. A constante de tempo pode ser da ordem de aproximadamente 0,5 segundo a 1,0 se- gundo, por exemplo. O sinal "alto" no terminal de entrada de "motor rápido" do controlador de motor faz com que o motor do instrumento cirúrgico mude de uma velocidade de rotação "baixa" para uma velocidade de rota- ção "alta" ou "total". O temporizador do multivibrador monoestável 220202 é reinicializado quando o dispositivo de detecção 220208 muda de um es- tado fechado de volta para um estado aberto (por exemplo, por meio da liberação do botão de pressão). Dessa forma, em cooperação com o dis- positivo de detecção 220208, o circuito de controle 220200 pode ser utili- zado para criar uma velocidade de motor "lenta" por um período de tempo controlável, seguido então por um aumento na velocidade do motor para uma velocidade de motor "rápida" ou até uma velocidade de motor "total".
[0439] Embora o circuito de controle 220200 seja descrito acima no contexto de uma velocidade "baixa" controlável seguida por uma veloci- dade "alta", será reconhecido que o circuito de controle 220200 pode tam- bém ser configurado para detectar uma velocidade controlável "alta" se- guida por uma velocidade "mais baixa". Será reconhecido que o circuito de controle 220200 pode ser implementado com circuitos de estado só- lido configurados para criar diferentes velocidades de motor. De acordo com vários aspectos, o instrumento cirúrgico pode incluir um sistema de chaveamento configurado para desacelerar o motor de articulação con- forme ele passa por uma porção predefinida do arco de articulação. De acordo com vários aspectos, o instrumento cirúrgico pode também incluir um sistema de chaveamento configurado para girar uma bigorna para uma posição aberta a uma velocidade relativamente rápida. Por exemplo, uma chave pode estar situada sobre a bigorna no ponto em que as abas de abertura entram em contato, e o fechamento da chave pode operar para gerar um período rápido de abertura quando a chave é ativada. De acordo com vários aspectos, o circuito de controle pode ser configurado para evitar um ponto crítico de falha no circuito de controle do motor.
[0440] Conforme discutido acima, um circuito de controle é confi- gurado para controlar a energia fornecida a um motor elétrico. Em al- guns casos, uma matriz de diodos emissores de luz (LEDs) pode ser configurada como um mostrador proporcional para mostrar a veloci- dade ou a corrente do motor. Por exemplo, um acionador de mostrador como o LM3914 da Texas Instruments pode ser utilizado para acionar mostrador que é proporcional à corrente. Diferentes cores, diferentes posições ou diferentes LEDs (ou mesmo a omissão de alguns LEDs na matriz do mostrador) podem ser utilizados para enfatizar que a corrente é proporcional à carga no sistema do motor.
[0441] A Figura 104A ilustra um circuito de controle 220400 configu- rado para indicar a energia fornecida ao motor elétrico. O circuito de con- trole 220400 compreende uma fonte de alimentação 220410, um circuito de controle de motor 220420, um circuito integrado LM3914 (ou um con- trolador similar) 220430 e um mostrador segmentado 220450 em comu- nicação com uma pluralidade de portas ou contatos 220440 definidos no circuito integrado 220430. O circuito integrado 220430 compreende dez comparadores e uma rede de escalonamento de resistores, por exemplo; entretanto, o circuito integrado 220430 pode compreender qualquer dis- posição adequada para acionar um mostrador graduado (ver a Figura 104B) que indica a corrente drenada pelo motor elétrico. O mostrador segmentado 220450 compreende dez diodos emissores de luz (LEDs), isto é 220451 a 220460, estando cada um em comunicação com um dos contatos 220440. Para o circuito de controle 220400, os LEDs 220451 a 220460 acendem na proporção da corrente drenada pelo motor, que é proporcional ao torque aplicado/fornecido pelo motor, seja na direção para a frente ou na direção reversa.
[0442] Cada LED representa 10% da corrente máxima aplicável ao motor elétrico. Dessa forma, o LED 220541 acende quando o motor elétrico está drenando mais que 10% da corrente total disponível (e quando o motor está aplicando/fornecendo um torque baixo). Se a dre- nagem de corrente do motor não exceder 20%, entretanto, o segundo LED 220452 não acende - e nem os LEDs 220453 a 220460. Quando o motor elétrico estiver drenando mais que 20% da corrente total dis- ponível, o segundo LED 220452 acende, e assim por diante. Quando o motor elétrico estiver drenando 100% da corrente disponível, todos os LEDs 220451 a 220460 acendem (e quando o motor estiver apli- cando/fornecendo um torque alto).
[0443] Em ao menos um aspecto alternativo, alguns dos LEDs, como o nono e o décimo LEDs 220459 e 220460, representam uma condição de sobrecarga do motor elétrico. Além disso, embora os LEDs forneçam uma indicação convenientemente compreensível, qualquer número adequado de LEDs pode ser usado, como três LEDs, por exemplo. Nesses casos, um primeiro LED, quando aceso, repre- sentaria uma condição de baixo torque, um segundo LED, quando aceso, representaria uma condição de médio torque, e um terceiro LED, quando aceso, representaria uma condição de alto torque, por exemplo. Embora as Figuras 104A e 104B sejam descritas no contexto de corrente sendo drenada pelo motor, será reconhecido que um cir- cuito similar poderia ser utilizado para fornecer uma indicação da velo- cidade do motor pela medição e exibição da tensão do motor em vez da corrente do motor.
[0444] A Figura 104C ilustra um instrumento cirúrgico que compre- ende uma empunhadura 220100. A empunhadura 220100 compreende um gabinete da empunhadura 220110, atuadores, e um sistema de con- trole configurado para operar o instrumento cirúrgico. Similar a outros ins- trumentos cirúrgicos aqui revelados, o sistema de controle da empunha- dura 220100 é configurado para se comunicar com um sistema de contro- lador cirúrgico central. Embora a empunhadura 220100 possa ser configu- rada para se comunicar sem fio com o sistema de controlador cirúrgico central por meio de ondas eletromagnéticas, a empunhadura 220100 com- preende um alto-falante acústico e/ou um sensor acústico, configurado para se comunicar com o sistema de controlador cirúrgico central. O sis- tema de controlador cirúrgico central compreende também um alto-falante e/ou um sensor acústico na mesma sala, ou ao menos dentro de um al- cance auditivo suficiente, do instrumento cirúrgico de modo a se comunicar com o instrumento cirúrgico. Essa comunicação de dados é sem fio, e pode compreender vários circuitos integrados, por exemplo, que podem ou não estar dentro do alcance auditivo de um ser humano. Os sinais po- dem estar acima, dentro, ou abaixo do alcance auditivo de um ser humano. Um sistema acústico vantajosamente não depende da emissão de ondas eletromagnéticas que podem interferir com a operação de um instrumento cirúrgico e/ou sistema, por exemplo, na mesma sala de operação.
[0445] Em alguns casos, é desejável configurar um circuito para de- terminar a adequação do circuito antes de sua energização. Por exemplo, seria desejável detectar a capacidade da trajetória de retorno de um cir- cuito eletrocirúrgico, e se a capacidade da trajetória de retorno não é sufi- ciente, limitar a quantidade de energia eletrocirúrgica ao ser aplicada a um paciente sem exceder um limite de corrente localizado predefinido. De acordo com vários aspectos, a área de superfície e os níveis de resistência do bloco de aterramento são usados para determinar a capacidade da tra- jetória de retorno, e se a capacidade da trajetória de retorno for suficiente, a saída do gerador monopolar é limitada até um nível abaixo do limite do nível de corrente localizada. Na prática, é benéfico maximizar o acopla- mento do gerador ao paciente para obter a mais alta eficiência e o melhor desempenho eletrocirúrgico, enquanto ao mesmo tempo limita a potência quando a qualidade de contato do paciente for alterada ou ficar abaixo de um limite no qual uma queimadura pode ocorrer. De acordo com vários aspectos, um circuito impresso flexível do sistema eletrocirúrgico inclui uma zona predefinida com uma área alterada que atua como um fusível para definir a capacidade máxima da trajetória de retorno.
[0446] A Figura 105 ilustra um sistema cirúrgico 220300, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. O sistema cirúrgico 220300 inclui um controlador cirúrgico central 220302 cirúrgico, um instru- mento eletrocirúrgico 220304, um bloco de retorno capacitivo 220306, e um cabo ou fio 220308 que conecta o bloco de retorno capacitivo 220306 com o controlador cirúrgico central 220302. O bloco de retorno capacitivo 220306 e o cabo ou fio 220308 formam coletivamente uma trajetória de retorno para a energia eletrocirúrgica aplicada ao paciente por meio do instrumento eletrocirúrgico 220304. Quando se aplica energia eletrocirúr- gica a um paciente, é importante assegurar que a capacidade de trans- porte de corrente da trajetória de retorno é suficiente para lidar com a quan- tidade de energia eletrocirúrgica aplicada ao paciente.
[0447] O controlador cirúrgico central 220302 inclui um módulo ge- rador monopolar 220310, e o módulo gerador monopolar 220310 inclui um dispositivo de detecção (ver Figura 106) configurado para detectar a continuidade elétrica na trajetória de retorno para a energia eletroci- rúrgica. Vários aspectos de um controlador cirúrgico central são des- critos com mais detalhes no Pedido de Patente US n° de série 15/940.629, intitulado COMPUTER IMPLEMENTED INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS, depositado em 29 de março de 2018, cuja des- crição está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade. Vários aspectos de um instrumento eletrocirúrgico e de um bloco de retorno capacitivo são descritos em mais detalhes no Pedido de Pa- tente US n° de série 16/024.090, intitulado CAPACITIVE COUPLED RETURN PAD WITH SEPARABLE ARRAY ELEMENTS, depositado em 29 de junho de 2018, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.
[0448] Conforme descrito em mais detalhes mais adiante neste do- cumento, o sistema cirúrgico 220300 é configurado para detectar a ca- pacidade de transporte de corrente da trajetória de retorno (pela detec- ção da continuidade da trajetória de retorno) e limitar a quantidade má- xima de energia eletrocirúrgica aplicada ao paciente (por meio do con- trole da energia eletrocirúrgica fornecida pelo módulo gerador mono- polar 220310), sem exceder um limite de corrente localizada predefi- nido.
[0449] A Figura 106 ilustra um diagrama esquemático 220400 que é representativo de trajetórias de corrente e sinal do sistema cirúrgico 220200 da Figura 105, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. A corrente eletrocirúrgica é fornecida pelo módulo gerador mo- nopolar 220310 do controlador cirúrgico central 220302 ao instrumento eletrocirúrgico 220304, onde é seletivamente aplicado em um paciente
220312. A corrente eletrocirúrgica aplicada passa através do corpo do paciente 220312 e é recebida pelo bloco de retorno capacitivo 220306, então subsequentemente passa através do cabo ou fio 220308 retor- nando para o módulo gerador monopolar 220310 do controlador cirúrgico central 220302 para completar a trajetória seguida pela corrente eletroci- rúrgica.
[0450] Embora o dispositivo de detecção 220314 do módulo gerador monopolar 220310 do controlador cirúrgico central 220302 seja mostrado esquematicamente na Figura 106 como detectando a continuidade elétrica entre o bloco de retorno capacitivo 220306 e o instrumento eletrocirúrgico 220304, será reconhecido que o dispositivo de detecção 220314 detecta a continuidade elétrica a partir do bloco de retorno capacitivo 220306 e do cabo ou fio 220308 para o instrumento eletrocirúrgico 220304 através do dispositivo de detecção posicionado dentro do módulo gerador monopolar
220310. O dispositivo de detecção 220314 opera para monitorar a conti- nuidade, e é configurado para gerar um sinal de saída que é representativo da integridade e/ou capacidade de transporte de corrente da trajetória de retorno. O sinal de saída gerado pelo dispositivo de detecção 220314 é passado para um sistema de controle 220316 do módulo gerador mono- polar 220310, e o sistema de controle 220316 opera para controlar a quan- tidade de energia eletrocirúrgica fornecida ao instrumento eletrocirúrgico
220304. Nos casos em que a continuidade da trajetória de retorno é menor que a absoluta (por exemplo, quando a integridade da trajetória de retorno varia a partir da absoluta), o sistema de controle 220316 opera para limitar a quantidade de energia eletrocirúrgica fornecida ao instrumento eletroci- rúrgico 220304, sem exceder um limite de corrente localizada predefinido.
[0451] A Figura 107 ilustra um gráfico 220500 que mostra uma re- lação entre um nível de continuidade de um paciente 220312 e o nível de energia eletrocirúrgica fornecida pelo módulo gerador monopolar 220310 do sistema cirúrgico 220300 da Figura 105, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. O nível de continuidade do paciente 220312, conforme medido pela resistência do paciente 220312, pode servir como um substituto para o nível de continuidade da trajetória de retorno do sistema cirúrgico 220300. O gráfico 220500 inclui dois eixos geométricos horizontais - um eixo geométrico horizontal "su- perior" 220502 e um eixo geométrico horizontal "inferior" 220504. O ins- tante t é mostrado ao longo do eixo geométrico horizontal "inferior" 220504, mas não é mostrado ao longo do eixo geométrico x "superior" 220502, para fins de clareza. Entretanto, conforme indicado pelas linhas tracejadas verticais mostradas na Figura 107, o eixo geométrico hori- zontal "superior" 220502 e o eixo geométrico horizontal "inferior" 220504 são alinhados um com o outro. O gráfico 220500 inclui também dois eixos geométricos verticais - um eixo geométrico vertical "superior" 220506 e um eixo geométrico vertical "inferior" 220508. O nível de ener- gia eletrocirúrgica fornecida pelo módulo gerador monopolar 220310 do sistema cirúrgico 220300 é mostrado ao longo do eixo geométrico y "su- perior" 220506 e o nível de continuidade do paciente 220312, conforme medido pela resistência do paciente 220312, é mostrado ao longo do eixo geométrico y "inferior" 220508.
[0452] O gráfico 220500 inclui ainda um limite de potência máximo 220510 para o módulo gerador monopolar 220310, um nível de potência potencial 220514 disponível no instrumento eletrocirúrgico 220304 para aplicação ao paciente 220312, uma configuração de usuário 220516 para o nível de energia fornecida pelo módulo gerador monopolar
220310, o nível de potência real 220518 de energia eletrocirúrgica apli- cada pelo instrumento eletrocirúrgico 220304, e a continuidade elétrica 220520 do paciente 220312, conforme medida pela resistência do paci- ente 220312. Conforme descrito em mais detalhes mais adiante neste documento, como a continuidade do paciente 220312 varia (que corres- ponde a variações da integridade da trajetória de retorno detectada), o nível de energia eletrocirúrgica fornecida pelo módulo gerador monopo- lar 220310 varia.
[0453] Iniciando no instante t=0 ao lado esquerdo do eixo geomé- trico horizontal "inferior" 220504, bem como ao lado esquerdo do eixo geométrico horizontal "superior" 220502, e movendo em direção ao ins- tante t1, conforme a continuidade do paciente 220312 começa a aumen- tar, o nível de energia fornecida pelo módulo gerador monopolar 220310 começa a aumentar. Do instante t1 ao instante t 2, à medida que a con- tinuidade do paciente 220312 se estabiliza e permanece relativamente constante, o nível de energia fornecida pelo módulo gerador monopolar 220310 se desacelera e permanece relativamente constante. Do ins- tante t2 ao instante t3, à medida que a continuidade do paciente 220312 aumenta ainda mais, o nível de energia aplicado pelo módulo gerador monopolar 220310 também aumenta e atinge a configuração do usuário 220516 para o módulo gerador monopolar 220310. Do instante t3 ao instante t4, à medida que a continuidade do paciente 220312 se estabi- liza e permanece relativamente constante, o nível de energia fornecida pelo módulo gerador monopolar 220310 se estabiliza e permanece re- lativamente constante. No instante t4, à medida que o nível de continui- dade do paciente 220312 diminui, o nível de energia aplicado pelo mó- dulo gerador monopolar 220310 diminui. Conforme mostrado na Figura 107, de acordo com vários aspectos, se uma perda de integridade da trajetória de retorno for detectada, a energia fornecida pelo módulo ge-
rador monopolar 220310 pode ser desligada (o nível de energia forne- cida pelo módulo gerador monopolar 220310 diminui para zero) por um período de tempo para possibilitar que a integridade da trajetória de re- torno seja verificada (por exemplo, pelo sistema de controle 220316 do módulo gerador monopolar 220310) antes de permitir que a energia co- mece a ser novamente fornecida pelo módulo gerador monopolar
220310. Na Figura 107, o período de tempo é representado pelo tempo de espera tw que é mostrado como o período de tempo entre t4 e instante t5.
[0454] Do instante t4 até o instante t5, enquanto a energia fornecida pelo módulo gerador monopolar 220310 é mostrada como zero, a con- tinuidade do paciente 220312 se estabiliza e permanece relativamente constante. No instante t5, após o tempo de espera tw ser atingido, a ener- gia para o módulo gerador monopolar 220310 é restabelecida e a ener- gia fornecida pelo módulo gerador monopolar 220310 aumenta. Do ins- tante t5 até o instante t6, à medida que a continuidade do paciente 220312 continua a se manter relativamente constante, o nível de ener- gia fornecida pelo módulo gerador monopolar 220310 se estabiliza e permanece relativamente constante. No instante t6, à medida que o nível de continuidade do paciente volta a aumentar, o nível de energia forne- cida pelo módulo gerador monopolar 220310 volta a aumentar, e nesse caso atinge mas não excede o nível de energia associado à configura- ção do usuário 220516. Após o instante t6, conforme a continuidade do paciente 220312 se estabiliza e, então, continua a se manter relativa- mente constante, o nível de energia fornecida pelo módulo gerador mo- nopolar 220310 se estabiliza no nível de energia associado à configura- ção de usuário 220416 e, então, se mantém relativamente constante.
[0455] De acordo com vários aspectos, para executar mais facilmente certas funções (por exemplo, articulação), o instrumento cirúrgico inclui um ou mais circuitos flexíveis. De acordo com vários aspectos, os circuitos flexíveis são configurados de modo que (1) o impacto de qualquer vibração no circuito flexível é minimizado, os locais de fixação de circuitos integra- dos sólidos (2) são vedados contra fluidos e/ou (3) os circuitos flexíveis são facilmente conectáveis internamente um ao outro. De acordo com vários aspectos, os substratos de um ou mais dos circuitos flexíveis são biocom- patíveis com o tecido do paciente, e tais circuitos flexíveis podem ser im- plantados dentro do paciente. De acordo com vários aspectos, os circuitos flexíveis podem ter recursos com partes tubulares para alojar fios condu- tores do circuito flexível enquanto o circuito flexível estiver sendo montado, mas não necessariamente nos locais de montagem final. De acordo com vários aspectos, sensores elétricos e/ou mecânicos podem ser integrados aos circuitos flexíveis.
[0456] A blindagem pode ser integrada com/embutida nos circuitos flexíveis para evitar que a interferência indesejada de radiofrequência (RF) afete o desempenho dos circuitos flexíveis. Em certos aspectos, os circui- tos flexíveis podem incluir várias configurações de fiação de par trançado. Além fornecer a transmissão de energia e/ou de sinais no instrumento ci- rúrgico, a fiação de par trançado pode ser configurada para fornecer uma ou mais funções secundárias. Essas funções secundárias podem incluir, por exemplo, a blindagem da fiação de par trançado contra interferência eletromagnética, detecção de curto-circuito e/ou detecção de contamina- ção.
[0457] A Figura 108 ilustra um circuito flexível 220600 de um ins- trumento cirúrgico. O circuito flexível 220600 inclui um par trançado de condutores, em que o par trançado de condutores inclui uma trilha con- dutora de "topo" 220602 e uma trilha condutora de "fundo" 220604. Conforme mostrado na Figura 108, as trilhas condutoras de "topo" e de "fundo" 220602 e 220604 se sobrepõem uma à outra em intervalos regulares. Quando uma corrente ou sinal está sendo transmitido atra-
vés do par trançado de condutores, a configuração sobreposta das tri- lhas condutoras de "topo" e de "fundo" 220602, 220604 operam para melhor proteger a corrente ou o sinal da interferência potencial de um campo eletromagnético externo. Isto é particularmente verdadeiro quando a macrodireção primária do circuito flexível 220600 é paralela à fonte do campo eletromagnético que pode causar a interferência po- tencial.
[0458] O circuito flexível 220600 inclui também uma primeira camada 220606 de um material isolante, uma segunda camada 220608 de um ma- terial isolante e uma terceira camada 220610 de um material isolante. A primeira camada 220606 do material isolante é posicionado "abaixo" da trilha condutora de "fundo" 220604. A segunda camada 220608 é posicio- nada "acima" da trilha condutora de "fundo" 220604 e "abaixo" da trilha condutora de "topo" 220602 (ou seja, entre as trilhas condutoras de "topo" e "fundo" 220602, 220604). A terceira camada isolante 220610 é posicio- nado "acima" da trilha condutora de "topo" 220602. De acordo com vários aspectos, a trilha condutora de "fundo" 220604 é formada diretamente so- bre a primeira camada 220606 do material isolante, e a trilha condutora de "topo" 220602 é formada diretamente na segunda camada 220608 do ma- terial isolante ou na terceira camada 220610 do material isolante. De acordo com vários aspectos, a primeira camada 220606, a segunda ca- mada 220608 e a terceira camada 220610 compreendem, cada uma, um polímero como, por exemplo, uma poli-imida.
[0459] A Figura 109 mostra uma seção transversal do circuito flexível 220600 na Figura 108. As áreas hachuradas mostradas nas trilhas condu- toras de "topo" e de "fundo" 220602, 220604 representam as áreas nas quais as trilhas condutoras de "topo" e "fundo" 220602, 220604 se sobre- põem uma à outra. Conforme mostrado na Figura 109, quando uma fonte 220612 gera um campo eletromagnético 220614 (mostrado como linhas de campo eletromagnético), a configuração sobreposta das trilhas condu- toras de "topo" e "fundo" 220602, 220604 operam para bloquear ou rejeitar o campo eletromagnético 220614 o que pode causar interferência poten- cial, especialmente na direção da linha tracejada 220616. De acordo com vários aspectos, os circuitos flexíveis que não aqueles com pares trança- dos de condutores podem ser configurados para fornecer as funções se- cundárias mencionadas acima.
[0460] A Figura 110 ilustra um circuito flexível 220700 de um ins- trumento cirúrgico. O circuito flexível 220700 inclui uma primeira plura- lidade de trilhas condutoras 220702 e uma segunda pluralidade de tri- lhas condutoras 220704, em que a primeira e a segunda pluralidades de trilhas condutoras 220702, 220704 são posicionadas em diferentes camadas do circuito flexível 220700. O circuito flexível 220700 inclui também uma primeira camada 220706 de um material isolante, uma segunda camada 220708 de um material isolante, uma terceira ca- mada 220710 de um material isolante, uma quarta camada 22712 de um material isolante, e uma quinta camada 22714 de um material iso- lante. A primeira camada 220706 do material isolante é posicionada "abaixo" segunda pluralidade de trilhas condutoras 220704. A segunda camada 220708 é posicionada "acima" da segunda pluralidade de tri- lhas condutoras 220704 e "abaixo" da primeira pluralidade de trilhas condutoras 220702 (ou seja, entre a primeira e a segunda pluralidades de trilhas condutoras 220702, 220704). A terceira camada isolante 220610 é posicionado "acima" da primeira pluralidade de trilhas con- dutoras 220702. De acordo com vários aspectos, a segunda plurali- dade de trilhas condutoras 220704 é formada diretamente sobre a pri- meira camada 220706 do material isolante, e primeira pluralidade de trilhas condutoras 220702 é formada diretamente na segunda camada 220708 do material isolante ou na terceira camada 220710 do material isolante. De acordo com vários aspectos, a primeira camada 220706,
a segunda camada 220708, a terceira camada 220710, a quarta ca- mada 220712 e a quinta camada 220714 compreende, cada uma, um polímero como, por exemplo, uma poli-imida.
[0461] Com referência à Figura 111, o circuito flexível 220700 inclui adicionalmente uma primeira camada de blindagem 220716, uma se- gunda camada de blindagem 220718 e blindagens verticais 220720. As blindagens verticais 220720 são formadas na primeira, na segunda e na terceira camadas 220706, 220708, 220710 do material isolante. A pri- meira camada de blindagem 220716, a segunda camada de blindagem 220718, e as blindagens verticais 220720 coletivamente operam para melhor proteger as correntes ou sinais, que são transportados através da primeira e/ou da segunda pluralidades de trilhas condutoras 220702, 220704, contra a interferência potencial de um campo eletromagnético externo. A primeira camada de blindagem 220716 é posicionada "acima" da terceira camada 220710 do material isolante e "abaixo" da quinta ca- mada 220714 de material isolante (ou seja, entre a terceira e a quinta camadas 220710, 220714 de material isolante). A segunda camada de blindagem 220718 é posicionada "acima" da quarta camada 220712 de material isolante e "abaixo" da primeira camada 220706 de material iso- lante (ou seja, entre a quinta e a primeira camadas 220712, 220706 de material isolante). As blindagens verticais 220720 são conectadas à pri- meira e à segunda camadas de blindagem 220712, 220714, e circundam os lados "esquerdo" e "direito" da primeira e da segunda pluralidades de trilhas condutoras 220702, 220704. Como a primeira camada de blinda- gem 220712 cobre o "fundo" da segunda pluralidade de trilhas conduto- ras 220704 e a segunda camada de blindagem 220714 cobre o "topo" da primeira pluralidade de trilhas condutoras 220702, a primeira camada de blindagem 220712, a segunda camada de blindagem 220714 e as blin- dagens verticais 220720 cooperam coletivamente para formar uma blin- dagem eletromagnética que circunda uma seção transversal da primeira e da segunda pluralidades de trilhas condutoras 220702, 220704.
[0462] Além do exposto acima, o circuito flexível 220700 pode adi- cionalmente incluir trilhas de blindagem 220722 (veja a Figura 111) que podem ser posicionadas junto a e ao longo do comprimento dos lados "esquerdo" e "direito" da primeira e da segunda pluralidades de trilhas condutoras 220702, 220704, de modo que a primeira camada de blin- dagem 220712, a segunda camada de blindagem 220714, as blinda- gens verticais 220720 e as blindagens de trilha 220722 coletivamente cooperam para formar uma blindagem eletromagnética que circunda um comprimento da primeira e da segunda pluralidades de trilhas conduto- ras 220702, 220704. A posição e a disposição da primeira, segunda, terceira, quarta e/ou quinta camadas 220706, 220708, 220710, 220712, 220714 de material isolante fornecem a função secundária de proporci- onar proteção contra curtos-circuitos entre a primeira e a segunda plu- ralidades de trilhas condutoras 220702, 220704 e/ou entre a blindagem eletromagnética e a primeira e a segunda pluralidades de trilhas condu- toras 220702, 220704. Ao circundar eficazmente um comprimento da primeira e da segunda pluralidades de trilhas condutoras 220702, 220704, a primeira camada de blindagem 220712, a segunda camada de blindagem 220714, as blindagens verticais 220720 e as blindagens de trilha 220722 cooperam coletivamente para proteger o circuito flexí- vel 220700 da interferência potencial de um campo eletromagnético ex- terno.
[0463] Além do exposto acima, um circuito flexível de um instru- mento cirúrgico pode compreender componentes configurados para ab- sorver, distribuir, e/ou de outro modo endereçar a interferência eletro- magnética (EMI) a partir dos componentes no interior do instrumento cirúrgico e/ou um instrumento cirúrgico adjacentes, por exemplo. Com referência à Figura 111A, um circuito flexível sinuoso 219520 se estende junto a um envoltório de eixo de acionamento 219510 e, em certos ca- sos, passa perto de um componente emissor de EMI, como 219590, por exemplo. O circuito flexível compreende componentes 219550, como ferritas, indutores, capacitores, e/ou redes amortecedoras, por exemplo, quando eles são necessários. Componentes menores podem ser usa- dos se a carga para absorver a EMI for compartilhada por múltiplos com- ponentes. Em certos casos, os componentes 219550 atravessam ou se estendem entre duas ou mais trilhas condutoras 219530 no circuito fle- xível 219520.
[0464] Os aspectos que fornecem detecção de curto-circuito e/ou de contaminação são descritos com referência às Figuras 101A e 101B anteriormente neste documento.
[0465] Um circuito de controle de um instrumento cirúrgico pode ser utilizado para controlar um ou mais sistemas acionados por motor do instrumento cirúrgico. Tais sistemas acionados por motor podem incluir um sistema de fechamento do atuador de extremidade, um sis- tema de articulação do atuador de extremidade e/ou um sistema de disparo, por exemplo. Em alguns casos, é benéfico utilizar um parâme- tro de um sistema acionado por motor para controlar o sistema acio- nado por motor. Por exemplo, conforme explicado em mais detalhes abaixo, um parâmetro como dados acústicos, dados de vibração, e/ou dados de aceleração associados ao sistema acionado por motor pode fornecer uma indicação de que um ou mais componentes do sistema acionado por motor está sofrendo degradação, operando em um es- tado danificado, e/ou caminhando para a falha, por exemplo, e pode ser utilizada para controlar o sistema acionado por motor à luz desses possíveis problemas.
[0466] A Figura 112 ilustra um circuito de controle 221000 de um ins- trumento cirúrgico. O circuito de controle 221000 é configurado como um sistema em circuito fechado que usa uma medição acústica para controlar a velocidade de rotação de um motor elétrico, como um motor de aciona- mento, por exemplo, do instrumento cirúrgico. Como a velocidade de rota- ção de um motor elétrico tem uma relação distinta com o torque aplicado/li- berado pelo motor elétrico (a velocidade e o torque podem ser inversa- mente proporcionais um ao outro), o circuito de controle 221000 pode tam- bém ser considerado como configurado sob a forma de um sistema em circuito fechado que usa uma medição acústica para controlar o torque aplicado/liberado por um motor elétrico, como um motor de acionamento, por exemplo, do instrumento cirúrgico. Para propósitos de simplicidade, o circuito de controle 221000 será descrito mais adiante neste documento no contexto de controlar a velocidade de rotação do motor elétrico do ins- trumento cirúrgico.
[0467] O circuito de controle 221000 inclui ao menos um sensor acús- tico 221002, ao menos um condicionador de sinal 221004, pelo menos um circuito de transformada rápida de Fourier (FFT) 221006, pelo menos um conversor de frequência em tensão 221008, e ao menos um amplificador somador 221010. O circuito de controle 221000 compreende adicional- mente um circuito de acionamento de motor 221020 que é configurado para controlar o motor elétrico, conforme descrito em mais detalhes abaixo. Em vários casos, o circuito de controle 221000 forma uma parte de um outro circuito de controle do instrumento cirúrgico. Por exemplo, o circuito de controle 221000 pode formar uma parte do circuito de controle que inclui um circuito de processamento principal e/ou processador princi- pal do instrumento cirúrgico, e/ou um ou mais dispositivos de memória, por exemplo.
[0468] O sensor acústico 221002 é configurado para detectar infor- mações acústicas, sob a forma de energia de vibração, associadas a um motor elétrico 221012, caixas de engrenagens 221014, 221016 operaci- onalmente acopladas ao motor 221012, e/ou um trem de acionamento 221018 operacionalmente acoplado às caixas de engrenagens 221014,
221016. O motor elétrico 221012, as caixas de engrenagens 221014, 221016 e 221018 e o trem de acionamento coletivamente formam um sistema de acionamento do instrumento cirúrgico. Dessa forma, o sensor acústico pode ser considerado como estando configurado para medir um parâmetro do sistema de acionamento do instrumento cirúrgico. Em vá- rios casos, o sensor acústico 221002 compreende um captador piezelé- trico, por exemplo, que responde às forças acústicas transmitidas pelas ondas sonoras emitidas pelo motor 221012, pelas caixas de engrenagens 221014, 221016 e/ou pelo trem de acionamento 221018. O sensor acús- tico 221002 é configurado para converter a energia mecânica das ondas sonoras em energia elétrica sob a forma de sinais elétricos ou potenciais de tensão dentro do circuito do sensor acústico 221002. Notavelmente, as informações acústicas detectadas pelo sensor acústico 221002 não se limita a vibrações dentro do alcance de audição humana. As vibrações acima ou abaixo do alcance de audição humana também podem ser de- tectadas pelo sensor acústico 221002 e convertidas em energia elétrica.
[0469] Além do exposto acima, as caixas de engrenagens 221014, 221016 compreendem caixas de engrenagens redutoras de velocidade configuradas para produzir uma saída rotacional que é mais lenta do que a velocidade de saída do motor elétrico 221012. Como resultado, o motor elétrico 221012 e o trem de acionamento 221018 giram em velocidades diferentes e, consequentemente, têm diferentes assinaturas acústicas. A entrada da primeira caixa de engrenagem 221014 gira à velocidade do motor elétrico 221012 enquanto a saída da primeira caixa de engrena- gem 221014 gira a uma velocidade menor que a do motor elétrico 221012 e, dessa forma, a primeira caixa de engrenagem 221014 tem uma assi- natura acústica diferente da do motor elétrico 221012. De modo similar, a entrada da segunda caixa de engrenagem 221016 gira à velocidade da primeira saída da caixa de engrenagem 221014 e a saída da segunda caixa de engrenagem 221016 gira a uma velocidade diferente de sua en- trada. Dessa forma, a segunda caixa de engrenagem 22106 tem uma assinatura acústica diferente da primeira caixa de engrenagem 221014. Cada uma dessas assinaturas acústicas tem um conteúdo de frequência, incluindo comprimento de onda e amplitude/magnitude, que está relacio- nado à velocidade do respectivo componente.
[0470] O condicionador de sinal 221004 é configurado para receber as informações acústicas (por exemplo, sinais elétricos ou potenciais de tensão) a partir do sensor acústico 221002 e converter as informações acústicas em um outro tipo de sinais elétricos. Por exemplo, em vários ca- sos, o condicionador de sinal 221004 pode amplificar os sinais elétricos vindos do sensor acústico 221002, filtrar o ruído dentro dos sinais elétricos do filtro acústico 221002, etc. O circuito de transformada rápida de Fourier (FFT) 221006 executa um algoritmo de FFT que analisa os sinais elétricos vindos do condicionador de sinal 221004 e converte os sinais elétricos do domínio do tempo para uma representação no domínio da frequência. Em vários casos, um circuito de processamento principal do instrumento cirúr- gico pode executar o algoritmo de FFT. Os sinais elétricos convertidos po- dem ser considerados sinais de componente de frequência. O conversor de frequência em tensão 221008 é configurado para converter os sinais de componente de frequência fornecidos pelo circuito de FFT 221006 em um sinal de tensão proporcional. O sinal de tensão proporcional é usado como um sinal de retroinformação que é inserido no amplificador somador
221010. O amplificador somador 221010 compara o sinal de tensão pro- porcional com um sinal de comando de velocidade do motor (que é um sinal de tensão) fornecido por um controlador de motor 221018, e ajusta o sinal de comando de velocidade do motor conforme necessário. Por exem- plo, se o sinal de tensão proporcional do conversor de frequência em ten- são 221008 for igual ao sinal de comando de velocidade de motor forne- cido pelo controlador do motor 220118, nenhum ajuste do sinal de mando de velocidade do motor é necessário. Entretanto, se o sinal de tensão pro- porcional de um conversor de frequência em tensão 221008 for diferente do sinal de comando de velocidade do motor fornecido pelo controlador do motor 221018 (por exemplo, menor ou maior), o amplificador somador 221010 irá aumentar ou reduzir o sinal de comando de velocidade do mo- tor de modo que o motor possa perceber a velocidade de rotação dese- jada. O sinal de comando de velocidade de motor ajustado é transmitido para o circuito de acionamento do motor 221020, que funciona para forne- cer uma tensão ao motor, sendo que a tensão varia de acordo com uma velocidade de rotação desejada do motor, conforme exigido pelo sinal de comando de velocidade do motor ajustado. Em vários casos, o controlador do motor 221018 e/ou o circuito de acionamento de motor 221020 são parte do circuito de controle 221000, ou podem compreender circuitos se- parados em comunicação com o circuito de controle 22100. Em certos ca- sos, o controlador do motor 221018 e/ou o circuito de acionamento do mo- tor 221020 são parte de um circuito de controle que inclui o processador principal do instrumento cirúrgico.
[0471] Além do exposto acima, o circuito de controle 221000 é confi- gurado para discernir entre as diferentes assinaturas acústicas de vários motores elétricos, caixas de engrenagens, e/ou trens de acionamento do instrumento cirúrgico com o uso de um único sensor acústico. Em vários outros casos, o circuito de controle 221000 pode compreender uma plu- ralidade de sensores acústicos 221002. Em ao menos um desses casos, cada sensor acústico 221002 é dedicado exclusivamente para captar as ondas acústicas de um único componente do instrumento cirúrgico, como um motor elétrico, caixa de engrenagem, ou trem de acionamento, por exemplo. Em qualquer caso, as linhas de base para as respectivas assi- naturas acústicas dos componentes giratórios de um instrumento cirúr- gico podem ser estabelecidas durante a montagem do instrumento cirúr- gico, e tais linhas de base servem como referências para o circuito de controle 221000 associar as assinaturas acústicas detectadas aos com- ponentes corretos e, também, determinar se o instrumento cirúrgico está ou não funcionando normalmente. Além disso, por meio do uso de um ou mais sensores acústicos 221002 desta forma, a velocidade de um motor e/ou de uma caixa de engrenagem pode ser detectada/medida, o início do curso por um membro transladável pode ser detectado, e/ou o fim do curso pelo membro transladável pode ser detectado durante o uso, por exemplo.
[0472] Em vários casos, além do exposto acima, o uso de informa- ções acústicas possibilita a detecção remota da velocidade do motor, eliminando assim a necessidade de sensores e/ou codificadores aco- plados diretamente, por exemplo. Em vários casos, o custo do sensor acústico 221002 pode ser consideravelmente menor que o de um codi- ficador e a montagem, fiação e componentes eletrônicos para suportar o codificador. Além disso, o sensor acústico 221002 e o circuito de FFT 221006 podem ser parte do circuito de um sistema redundante que con- firma as leituras de outros sistemas. Tal disposição pode ser útil para atenuar os riscos e pode criar designs com tolerância a um ponto crítico de falha, por exemplo. Além disso, conforme indicado acima, o sensor acústico 221002 e o circuito de FFT 221006 podem fornecer várias in- dicações de falha, desgaste, etc. dos componentes de acionamento do instrumento cirúrgico. Detalhes adicionais referentes à detecção de fa- lha em trem de acionamento podem ser encontrados, por exemplo, no Pedido de Patente US n° de série 15/131.963, intitulado METHOD FOR OPERATING A SURGICAL INSTRUMENT, depositado em 18 de abril de 2016, agora publicação de Pedido de Patente US n° 2017/0296173, cuja descrição foi aqui incorporada a título de referência em sua totali- dade. Toda a descrição do Pedido de Patente US n° de série 15/043.289, intitulado mecanismo MECHANISMS FOR COMPENSA-
TING FOR DRIVETRAIN FAILURE IN POWERED SURGICAL INSTRU- MENTS, depositado em 12 de fevereiro de 2016, agora publicação de Pedido de Patente US n° 2013/0231628, está aqui incorporada a título de referência.
[0473] Embora o circuito de controle 221000 tenha sido descrito acima em termos do sensor acústico 221002, deve-se compreender que outros parâmetros de um instrumento cirúrgico podem ser detecta- dos/medidos para fornecer controle de velocidade do motor. Por exem- plo, um acelerômetro e/ou sensor de vibração, por exemplo, podem ser utilizados em adição a ou em lugar do sensor acústico 221002 para de- tectar/medir dados de aceleração, dados de vibração, etc. associados a um sistema acionado por motor do instrumento cirúrgico. Tais dados podem ser utilizados para controlar a velocidade de rotação do motor, conforme descrito em mais detalhes abaixo.
[0474] Além do exposto acima, a funcionalidade do circuito de con- trole 221000 é utilizada para implementar um ou mais métodos para identificar a degradação e/ou falha dos componentes de acionamento do instrumento cirúrgico. Tais componentes de acionamento incluem, por exemplo, o motor 221012, a primeira caixa de engrenagem 221014, a segunda caixa de engrenagem 221016 e/ou o trem de acionamento 221018 que pode incluir uma disposição de cremalheira e pinhão 221022 (ver Figura 115), por exemplo.
[0475] A Figura 113 ilustra um método 221100 para identificar a de- gradação ou falha de componentes de um instrumento cirúrgico. Como uma etapa inicial, ou seja, a etapa 221102, são realizadas as medições de base das respectivas assinaturas acústicas do motor 221012, da pri- meira caixa de engrenagem 221014, da segunda caixa de engrenagem 221016, e/ou do trem de acionamento 221018. Na etapa 221104, o cir- cuito de FFT 221006 produz os sinais de componente de frequência que são representativos das medições de base das respectivas assinaturas acústicas. Essa sequência pode ser repetida qualquer número de vezes diferentes para várias condições de velocidade e carga. Com referência à Figura 114, um gráfico 221200 mostra, em ao menos um exemplo, os sinais de componente de frequência representativos das medições de base das respectivas assinaturas acústicas decompostas pelo compo- nente. Mais especificamente, o gráfico 221200 mostra o perfil de frequên- cia 221012a para o motor 221012, o perfil de frequência 221014a para a primeira caixa de engrenagem 221014, o perfil de frequência 221016a para a segunda caixa de engrenagem 221016, e o perfil de frequência 221018a para o trem de acionamento 221018a. Conforme ilustrado no perfil de frequências compostas da Figura 114, nenhum dos perfis de fre- quência 221012a, 221014a, 221016a e 221018a se sobrepõe a outro; entretanto, podem surgir circunstâncias em que haja uma sobreposição parcial entre perfis de frequência adjacentes. Esses perfis de frequência, ou seus respectivos sinais de componente, são registrados e armazena- dos em um ou mais dispositivos de memória, como dispositivos de me- mória de estado sólido, por exemplo, do circuito de controle que inclui o processador principal do instrumento cirúrgico. A perfis de frequência ar- mazenados podem ser acessados pelo circuito de controle 221000. Con- forme explicado em mais detalhes abaixo, os sinais de componente de frequência de "base" são usados para determinar se o sistema acionado por motor do instrumento cirúrgico sofreu alguma degradação ou falha.
[0476] Após os sinais de componente de frequência de base serem estabelecidos e registrados na etapa 221404, o instrumento cirúrgico é posteriormente operado e os perfis de frequência das assinaturas acústi- cas associados com essa operação do instrumento cirúrgico são determi- nados e monitorados durante a operação do instrumento cirúrgico na etapa 221106. A perfis de frequência associados à operação do instru- mento cirúrgico podem ser monitorados pelo circuito de controle 221000 e/ou pelo circuito de controle que inclui o processador principal do instru- mento cirúrgico. Na etapa 221018, os perfis de frequência são convertidos em seus respectivos sinais de componente de frequência pelo circuito de FFT 221006. Na etapa 221110, os respectivos sinais de componente de frequência da etapa 221108 são comparados com os sinais de compo- nente de frequência de base da etapa 221104 para determinar se qualquer um dos componentes do sistema acionado por motor sofreu alguma de- gradação. Essa comparação pode ser implementada pelo circuito de con- trole 221000, pelo circuito de controle que inclui o processador principal do instrumento cirúrgico e/ou por um algoritmo do instrumento cirúrgico, por exemplo. Conforme mostrado no gráfico 221300 da Figura 115, o sinal de componente de frequência da segunda caixa de engrenagem 221016 in- dica uma possível fadiga e/ou dano à segunda caixa de engrenagem 221016 conforme ele se desvia da linha de base estabelecida na Etapa
221404. Deve-se compreender que uma certa quantidade de desvio a par- tir da linha de base estabelecida é esperada, ou normal, e dessa forma não são indicativos de degradação e/ou falha. Para esta finalidade, o cir- cuito de controle 221000, o circuito de controle que inclui o processador principal do instrumento cirúrgico e/ou o algoritmo utiliza um ou mais limites predeterminados para delinear entre um desvio não consequencial da li- nha de base e um desvio consequencial da linha de base.
[0477] Embora o método 221100 tenha sido descrito no contexto de determinar a degradação ou falha do motor 221012, da primeira caixa de engrenagem 221014, da segunda caixa de engrenagem 221016 e/ou do trem de acionamento 221018, deve-se compreender que o método 221100 também poderia ser utilizado para determinar a degradação ou falha de outros componentes do instrumento cirúrgico.
[0478] A Figura 116 ilustra um método 221400 para identificar a de- gradação ou falha dos componentes de acionamento de um instrumento cirúrgico. Como uma etapa inicial, as medições de base da corrente sendo drenada pelo motor 221012 são feitas ao longo do tempo na etapa 221402. As medições de corrente de base podem ser feitas de qualquer maneira adequada, como por um circuito sensor de corrente, por exemplo, e pode fornecer uma indicação da quantidade de corrente sendo drenada pelo motor 221012 quando o sistema acionado por motor do instrumento cirúr- gico está operando de uma maneira normal, ou seja, quando o motor 221012, as caixas de engrenagens 221014 e 221016 e o trem de aciona- mento 221018 ainda não sofreram nenhuma degradação e/ou dano. Na etapa 221404, um circuito de FFT, que pode ser similar ou idêntico ao cir- cuito FFT 221006, produz sinais de componente de frequência que são representativos das medições de base da corrente sendo drenada pelo motor 221012. Essa sequência pode ser repetida qualquer número de ve- zes diferentes para várias condições de velocidade e carga. Conforme ex- plicado em mais detalhes abaixo, os sinais de componente de frequência de "base" podem ser usados para determinar se o sistema acionado por motor do instrumento cirúrgico sofreu alguma degradação ou falha.
[0479] Após a etapa 221404, a corrente sendo drenada pelo motor 221012 é detectada/medida pelo circuito sensor de corrente, por exem- plo, na etapa 221406, e convertida nos respectivos sinais de compo- nente de frequência pelo circuito de FFT na etapa 221408. Na etapa 221410, os respectivos sinais de componente de frequência da etapa 221408 são comparados com os sinais de componente de frequência de base da etapa 221404 para determinar se qualquer um dos compo- nentes do sistema acionado por motor sofreu alguma degradação. Essa comparação pode ser implementada pelo circuito de controle 221000, pelo circuito de controle que inclui o processador principal do instru- mento cirúrgico e/ou por um algoritmo do instrumento cirúrgico, por exemplo. Em vários casos, o circuito de controle 221000, o circuito de controle que inclui o processador principal do instrumento cirúrgico e/ou o algoritmo procura eventos repetitivos em uma frequência que possam ser indicativos de uma falha de rotação como, por exemplo, um dente lascado de uma engrenagem em uma caixa de engrenagem.
[0480] Com referência à Figura 117, um gráfico 221500 mostra as medições de base 221502 (linha contínua) e as medições subsequentes 221504 (linha tracejada) da corrente drenada pelo motor 221102. O grá- fico 221500 mostra também os sinais de componente de frequência de base 221506 (barras oblíquas) e os sinais de componente de frequência subsequentes 221508 (barras invertidas) representativos das medições de base e as medições subsequentes da corrente drenada pelo motor
221102. O gráfico 221500 inclui dois eixos geométricos horizontais - um eixo geométrico horizontal "superior" 221510 e um eixo geométrico ho- rizontal "inferior" 220512. O instante t é mostrado ao longo do eixo geo- métrico horizontal "superior" 221510, e a frequência Hz é mostrada ao longo do eixo geométrico horizontal "inferior" 221512. O gráfico 221500 inclui também dois eixos geométricos verticais - um eixo geométrico ver- tical "superior" 220514 e um eixo geométrico vertical "inferior" 221516. A corrente é mostrada ao longo do eixo geométrico vertical "superior" 220514 e a magnitude das transformadas rápidas de Fourier é mostrada ao longo do eixo geométrico vertical "inferior" 221516. Conforme discu- tido abaixo, essas informações são usadas pelo circuito de controle 221000, o circuito de controle que inclui o processador principal do ins- trumento cirúrgico e/ou um algoritmo do instrumento cirúrgico, para ava- liar drenagens de corrente anômalas e/ou eventos acústicos repetitivos.
[0481] Novamente com referência à Figura 117, as medições de cor- rente subsequentes representadas pela linha tracejada 221504 indicam três diferentes exemplos de um evento anormal que está sendo experi- mentado pelo motor 221012. Esses eventos anormais compreendem pi- cos na drenagem de corrente do motor e são representados por três picos na linha tracejada 221504. O circuito de controle 221000, o circuito de con-
trole que inclui o processador principal do instrumento cirúrgico e/ou o al- goritmo operam para diferenciar entre a drenagem de corrente de base e os picos de drenagem de corrente anômala. Em ao menos um caso, o algoritmo determina que um pico de drenagem de corrente anômala ocor- reu quando a drenagem de corrente excedeu uma diferença de limite em relação à drenagem de corrente de base. Em vários casos, a diferença de limite é 50% acima da drenagem de corrente de base, por exemplo. Em outros casos, a diferença de limite é 100% acima da drenagem de corrente de base, por exemplo, embora qualquer limite adequado possa ser usado. Em vários casos, o algoritmo pode usar o limite de drenagem de corrente do motor do consumo sozinho determinar se um evento anômalo ocorreu. Em certos casos, o algoritmo pode utilizar outros parâmetros além do limite de drenagem de corrente do motor para avaliar eventos anômalos. Por exemplo, o algoritmo pode usar o tempo entre os eventos anômalos para determinar se os eventos anômalos são ou não repetitivos. Se um período de tempo de repetição entre os eventos de repetição puder ser estabele- cido pelo algoritmo, então o algoritmo pode determinar uma possível de- gradação e/ou danos em um dos componentes giratórios no sistema de acionamento mesmo que os picos de corrente não excedam o limite. Dito isto, a ausência de um período de tempo estabelecido entre os eventos repetitivos não indica necessariamente que a degradação e/ou dano não ocorreu. Em vez disso, em tais casos, isso pode ser uma indicação pre- coce de degradação e/ou dano. Em ao menos um caso, o limite para de- terminar se as drenagens de corrente do motor são anormais é mais baixo se um período de tempo consistente puder ser estabelecido entre os picos. De modo correspondente, o limite é mais alto se um período de tempo consistente não puder ser estabelecido.
[0482] Notavelmente, as drenagens de corrente anômalas discutidas acima podem ou não corresponder a uma variação correspondente no per-
fil de frequência acústica de base. Por exemplo, na Figura 117, os compo- nentes de frequência da corrente de base e da corrente subsequente estão dentro da faixa normal esperada durante os três picos de corrente do motor discutidos acima, o que é mostrado em três comparações de agrupamento 221518 delineadas por linhas tracejadas. Se, entretanto, houver também um evento anômalo repetitivo nos componentes de frequência que corres- ponda no tempo aos picos de drenagem de corrente medida, o algoritmo pode aplicar um limite mais baixo para determinar drenagens de corrente de motor anômalas indicativas de degradação e/ou dano a um compo- nente de acionamento. Dito isto, um evento anômalo repetitivo nos com- ponentes de frequência sem os correspondentes picos de corrente de mo- tor pode também ser indicativo de degradação e/ou dano a um compo- nente de acionamento. A Figura 117 mostra essa frequência adicional anormal 221520. Quando a magnitude da frequência anômala exceder um limite predeterminado, o algoritmo pode determinar que ocorreu degrada- ção e/ou dano. Em vários casos, o algoritmo pode usar um limite mais baixo para a magnitude de frequência quando os picos de motor corres- pondentes estiverem presentes e um limite mais alto para a magnitude de frequência quando os picos de motor correspondentes não estiverem pre- sentes. Dessa forma, o algoritmo pode determinar que a degradação e/ou dano ocorreu com ou sem as correspondentes drenagens de corrente de motor anômalas, e vice-versa.
[0483] Embora o método 221400 da Figura 116 foi descrito no con- texto de determinar a degradação ou falha do sistema de acionamento de motor, com base em uma comparação de correntes sendo drenadas pelo motor 221012, será reconhecido que métodos similares que utilizam outras comparações poderiam ser também utilizados para determinar a degradação ou falha dos componentes de acionamento do instrumento cirúrgico. Por exemplo, uma carga de motor medida poderia ser compa- rada à potência de eixo de acionamento medida ao longo do tempo, e as alterações nas perdas entre as duas pode ser usada para identificar uma possível fadiga e/ou dano a um componente do sistema de acionamento por motor do instrumento cirúrgico. Adicionalmente, métodos similares àqueles do método 221100 e/ou do método 221400 podem ser utilizados para propósitos de controle de calor dentro de uma barreira estéril do instrumento cirúrgico.
[0484] A Figura 118 ilustra um método 221600 para ajustar um al- goritmo de controle de motor de um instrumento cirúrgico. Um algo- ritmo se refere a uma sequência autoconsistente de etapas que levam a um resultado desejado, em que uma "etapa" se refere à uma mani- pulação de quantidades físicas que podem assumir a forma de sinais elétricos ou magnéticos que podem ser armazenados, transferidos, combinados, comparados e manipulados de qualquer outra forma. No contexto do algoritmo de controle de motor, o algoritmo de controle do motor é utilizado para controlar a velocidade de um motor do instru- mento cirúrgico. O método 221600 pode ser usado para ajustar o algo- ritmo de controle do motor para minimizar ou limitar os danos de uma unidade sempre que a degradação ou falha da unidade tiver sido de- tectada. Antes do início do método 221600, o método 221100, o mé- todo 221400, e/ou métodos similares podem ser utilizados para detec- tar a degradação e/ou danos ao sistema acionado por motor.
[0485] Se for detectada degradação ou falha, novamente com refe- rência à Figura 118, um circuito de controle do instrumento cirúrgico (por exemplo, o circuito de controle que inclui o processador principal do ins- trumento cirúrgico) ajusta o algoritmo de controle do motor para ajustar ou controlar a velocidade do motor elétrico na etapa 221602 para tentar reduzir o ruído, vibração e/ou desgaste em um componente do sistema de acionamento por motor. Em vários casos, o controle de velocidade pode ser ajustado por meio do ajuste do ciclo de trabalho de modulação por largura de pulso (PWM) para acelerar ou desacelerar a velocidade do motor em vista de um torque (carga) experimentado no sistema. O ajuste do ciclo de trabalho de PWM para aumentar a tensão do sinal de co- mando de velocidade do motor fornecido pelo controlador do motor opera para aumentar a tensão aplicada ao motor que, por sua vez, opera para aumentar a velocidade do motor. O ajuste do ciclo de trabalho de PWM para reduzir a tensão do sinal de comando de velocidade do motor forne- cido pelo controlador do motor opera para reduzir a tensão aplicada ao motor que, por sua vez, opera para reduzir a velocidade do motor. A di- minuição da velocidade do motor possibilita que a detecção acústica do sistema de acionamento por motor seja movida para níveis de frequência mais baixos. O aumento ou redução da velocidade do motor pode deslo- car a operação do sistema de acionamento por motor na direção oposta à ressonância natural, ou harmônicas de frequência natural, do sistema de acionamento por motor.
[0486] Após o ciclo de trabalho de PWM ter sido ajustado na Etapa 221602, o sistema de acionamento por motor é novamente verificado na etapa 221604 para determinar se ocorreu ou não qualquer degradação ou falha do sistema de acionamento por motor. A determinação pode ser feita com o uso do método 221100, do método 221400 e/ou de métodos simi- lares. Em vários casos, tais determinações são feitas em uma base perió- dica, ou numa base contínua, sempre que o sistema de acionamento por motor estiver em uso. Se for detectada degradação ou falha na etapa 221604, o circuito de controle ajusta o algoritmo de controle de motor para ajustar um limite de corrente do controlador de motor na etapa 221606 proporcional ao nível de desgaste detectado do sistema de acionamento do motor para tentar minimizar a possibilidade de desgaste ou falha catas- trófica adicional. A redução da quantidade de corrente disponível a ser dre- nada pelo motor, da força ou do torque aplicado/liberado pelo motor tam- bém é limitada. Dessa forma, ao reduzir o limite de corrente do controlador de motor proporcional ao nível de desgaste detectado do sistema de acio- namento de motor, a potência do motor é reduzida de forma proporcional ao nível de desgaste detectado do sistema de acionamento por motor.
[0487] Após o limite de corrente do controlador do motor 221108 ter sido ajustado na etapa 221606, o sistema de acionamento por motor é novamente verificado na etapa 221608 para determinar se foi ou não de- tectada qualquer degradação ou falha do sistema de acionamento de mo- tor. A determinação pode ser feita com o uso do método 221100, do mé- todo 221400 ou de métodos similares. Em vários casos, tais determina- ções são feitas em uma base periódica, ou numa base contínua, sempre que o sistema de acionamento por motor estiver em uso.
[0488] Se for detectada degradação ou falha na etapa 221608, o cir- cuito de controle ajusta o algoritmo de controle de motor para oscilar o ajuste do controle de velocidade do instrumento cirúrgico ou o limite de corrente do controlador de motor na etapa 221610 para que coincida com um ponto de falha detectado do sistema de acionamento de motor para tentar compensar o dano detectado. Por exemplo, se um dente em uma engrenagem apresentar falhas, rachaduras, ou estiver parcialmente dani- ficado, o sensor acústico 221002 poderia detectar o ruído resultante do dano. A decomposição fornecida por um circuito de transformada rápida de Fourier, como o circuito de transformada rápida de Fourier 221006, por exemplo, poderia definir o período da perturbação, e então o algoritmo de controle do motor poderia ajustar o limite de corrente do controlador de motor, o sinal (uma tensão) de comando de velocidade do motor fornecido pelo controlador do motor, e/ou o ciclo de trabalho de PWM sincronizado com aquele período para reduzir a vibração do sistema de modo geral e a sobrecarga adicional do sistema acionado por motor.
[0489] Após o controle de velocidade do instrumento cirúrgico e/ou o limite de corrente do controlador de motor tiver sido ajusto de uma ma- neira oscilante na etapa 221610, o sistema de acionamento por motor é novamente verificado na etapa 221612 para monitorar a degradação e/ou falha do sistema de acionamento por motor. Essa determinação pode ser feita com o uso do método 221100, do método 221400 e/ou de métodos similares. Tais determinações são feitas em uma base periódica ou em uma base contínua sempre que o sistema de acionamento por motor es- tiver em uso. Se for detectada degradação ou falha adicional na etapa 221612, o processo descrito acima pode se repetir, e pode ser repetido qualquer número de vezes. Se for detectada degradação ou falha na etapa 221612 que excede um limite, conforme descrito em mais detalhes abaixo, o processo pode terminar. Embora uma ordem específica de eta- pas tenha sido descrita para o método 221600, será reconhecido que a ordem das etapas pode ser diferente. Por exemplo, o limite de corrente pode ser ajustado antes que o controle de velocidade seja ajustado e/ou ao mesmo tempo em que o controle de velocidade é ajustado.
[0490] Se uma falha no sistema acionado por motor começar a ocorrer durante um procedimento cirúrgico mas o sistema de aciona- mento por motor ou um componente do mesmo não falhar por com- pleto, o algoritmo de controle de motor pode operar para reduzir o de- sempenho do sistema de acionamento por motor (por exemplo, veloci- dade, capacidade, carga) para possibilitar ao médico prosseguir sem atrasar o procedimento cirúrgico e para que um instrumento cirúrgico diferente seja obtido. Em resposta à falha parcial, o circuito de controle e/ou um algoritmo pode gerar um ou mais avisos para o usuário. Esses avisos podem estar sob a forma de um aviso sonoro, um aviso visual, um aviso tátil, e/ou combinações dos mesmos, por exemplo, e podem indicar que o instrumento cirúrgico sofrerá uma falha iminente, que está sendo operado em um modo de operação lenta, e/ou que preci- sará de manutenção em breve, por exemplo. O circuito de controle e/ou o algoritmo poderia também incluir uma contagem regressiva como uma porcentagem de danos, tempo desde o dano, e/ou degradação do desempenho para ajudar o médico a saber quanto tempo lhe resta até que a manutenção do instrumento cirúrgico seja necessária.
[0491] Além do exposto acima, o circuito de controle e/ou o algoritmo pode fornecer uma avaliação sobre a gravidade da falha. A avaliação pode informar múltiplos resultados de decisão que garantam a segurança do paciente ao mesmo em que estima o atraso do procedimento e/ou o custo da utilização de um outro instrumento cirúrgico, por exemplo. Se a gravi- dade da falha for considerada catastrófica pelo circuito de controle e/ou pelo algoritmo, o circuito de controle e/ou o algoritmo pode informar ao médico sobre a determinação através de um gerador de retroinformação adequado. Se a gravidade da falha for considerada quase catastrófica de modo que uma etapa de procedimento não possa ser concluída, o circuito de controle e/ou o algoritmo pode operar para informar ao usuário de que o usuário deve seguir as etapas adequadas para liberar com segurança o instrumento cirúrgico do paciente. Quando o instrumento cirúrgico é um instrumento de grampeamento de corte de tecido acionado por motor, por exemplo, o circuito de controle e/ou o algoritmo podem operar para possi- bilitar que o motor de acionamento apenas inverta a direção da faca, se possível, e/ou reverta para a retração manual para retrair a faca. Se a gra- vidade da falha for considerada um dano grave, mas não catastrófico, o circuito de controle e/ou o algoritmo pode operar para informar ao médico sobre o nível do dano e possibilitar que o médico conclua a etapa do pro- cedimento, mas desativa o uso do instrumento cirúrgico após a etapa do procedimento ser concluída e o instrumento cirúrgico ser removido com segurança do paciente. Se a gravidade da falha for considerada um dano, mas não grave, o circuito de controle e/ou o algoritmo pode operar para informar o médico de que o dano ocorreu e que a funcionalidade do ins- trumento cirúrgico pode ser alterada, mas que é possível continuar o pro- cedimento para além da etapa atual do procedimento.
[0492] Em vários casos, o circuito de controle e/ou um algoritmo é configurado para usar reconhecimento situacional para realizar uma avali- ação de riscos de um instrumento cirúrgico danificado e das etapas res- tantes do procedimento e para informar ao médico sobre um curso de ação recomendado.
Em um procedimento bariátrico, por exemplo, um instru- mento de grampeamento e corte cirúrgico é usado para fazer a transeção e grampear uma porção do estômago de um paciente.
Notavelmente, te- cido gástrico pode variar quanto à espessura ao longo da transeção e da trajetória de grampeamento.
De fato, a variação da espessura do tecido ao longo dessa trajetória é, de modo geral, bastante previsível.
Em um procedimento bariátrico revisional a remoção de uma banda gástrica, por exemplo, o primeiro disparo de grampeamento do instrumento de grampe- amento e corte cirúrgico, ocorre no antro do estômago, ou seja, onde o tecido gástrico é mais espesso.
Nesses exemplos, como resultado, o trem de acionamento do instrumento de grampeamento e corte cirúrgico irá pro- vavelmente experimentar uma alta carga, tensão e esforço durante esse primeiro disparo de grampeamento.
Dessa forma, se o instrumento for da- nificado de alguma forma antes deste primeiro disparo de grampeamento, é possível que o primeiro disparo de grampeamento possa danificar ainda mais, se não causar um dano catastrófico ao instrumento.
Co isso em mente, em vários casos, o instrumento cirúrgico compreende um transmis- sor e receptor de sinal sem fio e/ou com fio que está em comunicação com um sistema de controlador cirúrgico central e é configurado para receber uma notificação do sistema de controlador cirúrgico central de que o ins- trumento cirúrgico está prestes a ser usado nesse tipo de procedimento bariátrico.
Nesses casos, o circuito de controle e/ou um algoritmo é confi- gurado para informar ao usuário do instrumento sobre a condição de dano e/ou do atual dano ao instrumento cirúrgico e da possibilidade de danos adicionais.
Além disso, o circuito de controle e/ou o algoritmo pode ser configurado para limitar a corrente disponível para o motor elétrico de modo a reduzir a possibilidade de falha catastrófica e, opcionalmente, pos- sibilitar que o médico sobrepuje o limite de corrente mais baixo. O circuito de controle e/ou algoritmo pode ser adicionalmente configurado para rea- valiar a condição do sistema de acionamento do instrumento cirúrgico após esse primeiro disparo de grampeamento para danos adicionais. Se o dano atual ainda estiver abaixo de um limite aceitável, o circuito de controle e/ou o algoritmo pode permitir os disparos de grampos subsequentes do instru- mento cirúrgico necessários para completar a incisão do tecido e a trajetó- ria de grampeamento. Se o dano atual estiver acima do limite aceitável, o circuito de controle e/ou o algoritmo pode recomendar que o instrumento cirúrgico seja substituído para concluir o procedimento. Dessa forma, como resultado dos dados do sistema de controlador cirúrgico central, o instrumento tem reconhecimento situacional da espessura, densidade e/ou qualidade do tecido que está prestes a ser submetido à transeção e grampeamento. Além disso, os dados do sistema de controlador cirúrgico central podem incluir dados referentes a procedimentos cirúrgicos anterio- res que envolvem o tecido gástrico como a presença de linhas de grampe- amento anteriores, a presença da banda gástrica, e/ou de cicatrizes de tecido que, quando submetido a transeção e grampeado pelo instrumento, pode aumentar a tensão no sistema de acionamento de instrumento. O circuito de controle e/ou o algoritmo pode operar de uma maneira similar ao processo descrito acima para avaliar a atual degradação ou dano do sistema de acionamento do instrumento, notificar o médico sobre essa de- gradação ou dano, e oferecer opções para o médico sobre como proceder mais adiante no procedimento cirúrgico.
[0493] Detalhes adicionais referentes ao reconhecimento situacional são descritos, por exemplo no Pedido de Patente US n° de série 15/940.654, intitulado SURGICAL HUB SITUATIONAL AWARENESS, de- positado em 29 de março de 2018, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.
[0494] Em vários casos, a condição do sistema acionado por motor é comunicada a um sistema de controlador cirúrgico central em uma base periódica ou em uma base contínua. Dessa forma, a condição do sistema acionado por motor antes de uma falha detectada é conhecida pelo sistema de controlador cirúrgico central. Um sistema de controlador cirúrgico central é descrito em mais detalhes no Pedido de Patente US n° de série 15/940.629, intitulado COMPUTER IMPLEMENTED INTE- RACTIVE SURGICAL SYSTEMS, depositado em 29 de março de 2018, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência em sua tota- lidade. Um algoritmo, executado por um circuito de controle e/ou pro- cessador do sistema de controlador cirúrgico central, pode utilizar o his- tórico de uso do instrumento cirúrgico no caso atual, o histórico de vida útil do instrumento cirúrgico e o reconhecimento situacional do controla- dor cirúrgico central para diagnosticar de forma mais completa o poten- cial de falha do instrumento cirúrgico no caso atual, uma falha real do instrumento cirúrgico no caso atual, e para melhor predizer falhas simi- lares em instrumentos cirúrgicos similares usados em outros casos. Será reconhecido que o conhecimento fornecido pela funcionalidade do sistema de controlador cirúrgico central pode fornecer uma melhor com- preensão do modo de falha, possibilitar que falhas futuras sejam previs- tas e/ou evitadas com base nos dados e análises, e fornecer orientação para aperfeiçoar ao design do instrumento cirúrgico para melhor os ci- clos de vida e evitar falhas futuras. Quando o sistema de controlador cirúrgico central determinar que uma falha em um instrumento cirúrgico é iminente, o sistema de controlador cirúrgico central pode transmitir essa informação a um usuário do instrumento cirúrgico através de uma tela e/ou de um alto-falante do sistema de controlador cirúrgico central.
[0495] Em vários casos, uma empunhadura do instrumento cirúr- gico pode ser configurada para fornecer ao sistema elétrico dentro da empunhadura durabilidade e robustez aprimoradas ao ambiente cirúr- gico. Por exemplo, controles sem contato que podem ser totalmente lacrados e que não requerem força para gerar uma troca de estado podem ser incorporados ao design da empunhadura. Além disso, em- punhaduras reutilizáveis podem ser fornecidas com chave e elementos de controle substituíveis aperfeiçoados.
[0496] Em muitos procedimentos cirúrgicos, mais de um instru- mento cirúrgico é utilizado para concluir o procedimento cirúrgico. Em muitos casos, ao menos dois instrumentos cirúrgicos podem ser posi- cionados dentro do paciente ao mesmo tempo, e é possível que os dois instrumentos cirúrgicos entrem em contato e/ou estejam em estreita proximidade um com o outro. Em algumas circunstâncias, isso não causa uma grande preocupação. Em outras circunstâncias, como quando um dos instrumentos cirúrgicos é um instrumento eletrocirúr- gico ou um instrumento cirúrgico ultrassônico, por exemplo, é desejá- vel evitar que um outro instrumento cirúrgico entre em contato com o instrumento eletrocirúrgico ou um instrumento cirúrgico ultrassônico.
[0497] A Figura 119 ilustra um ambiente 222000 de um procedi- mento cirúrgico. O ambiente 222000 inclui um primeiro instrumento ci- rúrgico 222002, um segundo instrumento cirúrgico 222004, um paciente 222006, e uma bloco de aterramento 222008 em contato com o paciente
222006. O primeiro e o segundo instrumentos cirúrgicos 222002, 222004 são mostrados posicionados dentro do paciente 222006, ou seja, dentro de uma cavidade abdominal, que está deitado sobre o bloco de aterramento 220008. O primeiro instrumento cirúrgico 222002 pode ser qualquer um dentre uma variedade de diferentes instrumentos cirúr- gicos. Por exemplo, o primeiro instrumento cirúrgico 222002 pode ser um endocortador, ou um instrumento de corte e grampeamento de te- cido, que compreende um eixo de acionamento 222010 e um atuador de extremidade que compreende garras 222012. Uma superfície ex- terna do eixo de acionamento 222010 e/ou das garras 222012 do en- docortador 222002 inclui um material eletricamente condutivo como, por exemplo, aço inoxidável e/ou qualquer outro metal adequado.
[0498] O segundo instrumento cirúrgico 222004 é um instrumento monopolar que pode receber energia eletrocirúrgica de alta frequência de uma fonte, e aplicar a energia eletrocirúrgica de alta frequência ao paciente 222006 de uma maneira bem conhecida na técnica. Por exemplo, a energia eletrocirúrgica de alta frequência é aplicada por uma ponta de eletrodo 222013 do segundo instrumento cirúrgico
222004. A fonte pode ser, por exemplo, um gerador monopolar como o módulo gerador monopolar 220310 do controlador cirúrgico central
220302. Sob circunstâncias normais, a energia eletrocirúrgica aplicada ao paciente 222006 passa através do paciente 222006 para o bloco de aterramento 220008, onde é, então, devolvida à fonte de energia ele- trocirúrgica por meio de condutores elétricos de uma trajetória de re- torno (não mostrada) para completar um circuito elétrico eletrocirúr- gico.
[0499] Devido à proximidade do primeiro instrumento cirúrgico 222002 com o segundo instrumento cirúrgico 222004 dentro do paciente 222006, em certos momentos durante o procedimento cirúrgico, existe o risco de que muita da energia eletrocirúrgica de alta frequência apli- cada ao paciente 222006 pelo segundo instrumento cirúrgico 222004 durante o procedimento cirúrgico seja desviada através do paciente 222006 para o primeiro instrumento cirúrgico 222002 devido à alta con- dutividade do eixo de acionamento 222010 e/ou das garras 222012 em oposição ao bloco de aterramento 222008 como pretendido. Quanto mais próximo o primeiro instrumento cirúrgico 222002 estiver do se- gundo instrumento cirúrgico 222004 dentro do paciente 222006, maior será o risco de que muita da energia eletrocirúrgica de alta frequência passe através do paciente 222206 para o primeiro instrumento cirúrgico
222002. Em um cenário de pior caso, em que a porção eletricamente condutiva do primeiro instrumento cirúrgico 222002 entra em contato di- reto com a ponta do eletrodo do segundo instrumento cirúrgico 222004, um curto-circuito elétrico é estabelecido do segundo instrumento cirúr- gico 222004 diretamente para o primeiro instrumento cirúrgico 222002.
[0500] A fim de minimizar a chance de que muita da energia eletro- cirúrgica de alta frequência passe através do paciente 222006 e siga até o primeiro instrumento cirúrgico 222002, o segundo instrumento cirúr- gico 222004 é configurado para aplicar uma corrente baixa ao paciente 222006 como uma corrente de teste antes que o segundo instrumento cirúrgico 222004 aplique o nível total de energia eletrocirúrgica ao paci- ente 222006. A fonte da corrente de teste pode ser, por exemplo, um gerador monopolar como o módulo gerador monopolar 220310 do con- trolador cirúrgico central 220302. Para aplicar a corrente de teste, o se- gundo instrumento cirúrgico 222004 inclui terminações elétricas 222014 (veja as Figuras 120, 121 e 122) no eixo de acionamento 222018 do segundo instrumento cirúrgico 222004. As terminações elétricas 222014 estão eletricamente conectadas à fonte da energia eletrocirúrgica, e/ou a uma bateria, e pode aplicar a corrente de teste ao paciente 222006. De certa forma, as terminações elétricas 222014 estão sendo usadas como sensores de continuidade para ajudar a determinar a continuidade elétrica ao longo de uma trajetória do segundo instrumento cirúrgico 222004, através do paciente 222006, e até o bloco de aterramento
222008. De acordo com vários aspectos, as terminações elétricas 222014 formam uma porção de um circuito de controle do segundo ins- trumento cirúrgico 222004, e o circuito de controle e/ou um algoritmo pode ser usado para aplicar a corrente de teste ao paciente 222006.
[0501] A corrente de teste pode ser aplicada apenas por um breve período de tempo, como por alguns milissegundos, por exemplo, para determinar de forma adequada se uma continuidade suficiente entre instrumento-paciente-bloco está presente, conforme descrito acima.
De acordo com vários aspectos, a continuidade pode ser determinada por um dispositivo de detecção incorporado ao bloco de aterramento 222008, um dispositivo de detecção incorporado ao fio ou cabo da tra- jetória de retorno e/ou por um gerador monopolar como o módulo ge- rador monopolar 220310 do controlador cirúrgico central 220302. Além disso, a corrente de teste pode compreender uma amperagem de ape- nas alguns mA, por exemplo.
Se a aplicação da corrente de teste não indicar a presença de um curto-circuito ou de um desvio ("shunt") sig- nificativo entre o primeiro instrumento cirúrgico 222002 e o segundo instrumento cirúrgico 222004, o circuito de controle opera para possi- bilitar que o segundo instrumento cirúrgico 222004 seja fornecido com o nível total de energia eletrocirúrgica que pode, então, ser aplicada ao paciente 222006. Entretanto, se a aplicação da corrente de teste indi- car a presença de um curto-circuito ou desvio significativo entre o pri- meiro instrumento cirúrgico 222002 e o segundo instrumento cirúrgico 222004, o circuito de controle opera para evitar que o segundo instru- mento cirúrgico 222004 seja fornecido com o nível total de energia ele- trocirúrgica, impedindo ou bloqueando eficazmente o segundo instru- mento cirúrgico 222004 para que não aplique o nível total de energia eletrocirúrgica ao paciente 220006 até que os instrumentos 222002 e 222004 estejam suficientemente separados para eliminar o curto-cir- cuito ou desvio entre os mesmos.
De acordo com vários aspectos, a corrente de teste também pode ser aplicada periódica ou continua- mente durante todo um procedimento cirúrgico, e a energia eletrocirúr- gica que é aplicada ao paciente 222006 durante o procedimento cirúr- gico pode ser reduzida ou até mesmo interrompida com base na cap- tação e/ou detecção de curtos circuitos e/ou desvios significativos en- tre o primeiro instrumento cirúrgico 222002 e o segundo instrumento cirúrgico 222004.
[0502] Com referência às Figuras 120 a 122, os sinais 222016 mos- trados como sendo emitidos a partir das terminações elétricas 222014 são representações da corrente de teste saindo das terminações elétricas
222014. Embora as terminações elétricas 222014 sejam apenas mostra- das como estando posicionadas no eixo de acionamento 222018 do se- gundo instrumento cirúrgico 222004, as terminações elétricas 222014 tam- bém são posicionadas no corpo 222020 do segundo instrumento cirúrgico
222004. Tal disposição fornece trajetórias de fuga potencial a partir do corpo 222020 do segundo instrumento cirúrgico 222004 até o eixo de aci- onamento 222010 e/ou garras 222012 do primeiro instrumento cirúrgico 222002, bem como a partir do eixo de acionamento 222018 do segundo instrumento cirúrgico 222004 até o eixo de acionamento 222010 e/ou gar- ras 222012 do primeiro instrumento cirúrgico 222002, por exemplo.
[0503] A Figura 123 ilustra um gráfico 222100 que mostra uma rela- ção entre a corrente de fuga 222102 do instrumento cirúrgico 222004 e a proximidade de outros objetos no ambiente cirúrgico 222000 ao instru- mento cirúrgico 222004. O instante t é mostrado ao longo do eixo geo- métrico horizontal 222104, e a corrente de fuga é mostrada ao longo do eixo geométrico vertical 222106. Quando nada além de ar estiver aproxi- madamente a 5 centímetros do segundo instrumento cirúrgico 222004, haverá muito pouca, ou nenhuma, perda de corrente a partir do segundo instrumento cirúrgico 222004. De fato, a perda de corrente em tais casos está abaixo de um primeiro limite que pode ser interpretado pelo circuito de controle do instrumento cirúrgico 222004 de que o instrumento cirúr- gico 222004 não está em contato com o paciente ou com um outro ins- trumento cirúrgico. O instrumento cirúrgico 222004 compreende adicio- nalmente um primeiro indicador, como uma luz e/ou um símbolo em uma tela do instrumento cirúrgico 222004, por exemplo, em comunicação com o circuito de controle que, quando atuado pelo circuito de controle, indica ao médico de que o instrumento cirúrgico 222004 não está em uma po- sição na qual ele possa afetar o tecido do paciente e/ou causar curto- circuito em e/ou entrar em contato com um outro instrumento cirúrgico, por exemplo. Em ao menos um caso, o primeiro indicador compreende um LED verde, por exemplo.
[0504] Quando o instrumento cirúrgico 222004 é movido para perto do paciente, novamente com referência à Figura 123, a corrente de fuga au- menta acima do primeiro limite. Em ao menos um desses casos, a proxi- midade pode ser de aproximadamente 3 cm, por exemplo. O instrumento cirúrgico 222004 compreende adicionalmente um segundo indicador, como uma luz e/ou um símbolo em uma tela do instrumento cirúrgico 222004, por exemplo, em comunicação com o circuito de controle que é ativado pelo circuito de controle quando a corrente de fuga excede o pri- meiro limite. Em ao menos um caso, o segundo indicador compreende um LED amarelo, por exemplo. A atuação do segundo indicador indica ao mé- dico de que o instrumento cirúrgico 222004 pode estar em uma posição na qual ele pode afetar o tecido do paciente. Pelo fato de a corrente de fuga ainda estar abaixo de um segundo limite, entretanto, um terceiro indicador em comunicação com o circuito de controle, como uma luz e/ou um sím- bolo em uma tela do instrumento cirúrgico 222004, por exemplo, não é atuado. Nesses casos, o médico pode entender que o instrumento cirúr- gico 222004 não está em uma posição que pode causar curto-circuito em e/ou de entrar em contato com um outro instrumento cirúrgico, por exem- plo. Em ao menos um caso, o terceiro indicador compreende um LED ver- melho, por exemplo. Quando o instrumento cirúrgico 222004 estiver em contato com o paciente, mas não com um outro instrumento cirúrgico, a corrente de fuga estará acima do primeiro limite mas ainda abaixo do se- gundo limite, a menos que o instrumento cirúrgico 222004 seja movido para perto de um outro instrumento cirúrgico, como discutido abaixo.
[0505] Quando o instrumento cirúrgico 222004 for movido para perto de um outro instrumento cirúrgico, novamente com referência à Figura 123, a corrente de fuga aumenta acima do segundo limite. Em ao menos um desses casos, a proximidade pode ser de aproximadamente 3 cm, por exemplo. Nesses casos, o circuito de controle do instrumento cirúrgico 222004 aciona o terceiro indicador. Nesses casos, o médico pode enten- der que o instrumento cirúrgico 222004 pode estar em uma posição que pode causar curto-circuito em e/ou entrar em contato com um outro instru- mento cirúrgico, por exemplo. Quando o instrumento cirúrgico 222004 se move ainda mais para perto de um outro instrumento cirúrgico, como den- tro de aproximadamente 1 cm, por exemplo, a fuga de corrente pode au- mentar significativamente. Nesses casos, o circuito de controle pode pro- duzir um aviso sonoro através de um alto-falante no instrumento cirúrgico 222004 em comunicação com o circuito de controle, por exemplo. Esse aviso sonoro também poderia ser criado quando o instrumento cirúrgico 222004 entra em contato com o outro instrumento cirúrgico. Se o instru- mento cirúrgico 222004 for movido na direção oposta ao outro instrumento cirúrgico e a corrente de fuga diminuir, o circuito de controle irá desativar o aviso sonoro. Se a corrente de fuga cair abaixo do segundo limite, o circuito de controle irá desativar o terceiro indicador. Se a corrente de fuga cair abaixo do terceiro limite, o circuito de controle irá desativar o segundo in- dicador. Como resultado do exposto acima, um médico pode compreender o posicionamento do instrumento cirúrgico 222004 em relação ao seu am- biente.
[0506] Para mitigar falsos avisos de contato indesejado, é benéfico estabelecer limites que podem ser utilizados para diferenciar o contato entre, um, o segundo instrumento cirúrgico 222004 e o corpo do paci- ente 222006 ou um trocarte, dois, o segundo instrumento cirúrgico 222004 e o tecido alvo do paciente 222006 e, três, o segundo instru- mento cirúrgico 222004 e o primeiro instrumento cirúrgico 222002 ou um outro instrumento cirúrgico dentro do ambiente 222000 do procedi- mento cirúrgico.
[0507] A Figura 124 ilustra um gráfico 222200 que mostra a tensão de saída de corrente contínua (CC) 222202 da corrente de teste do segundo instrumento cirúrgico 222004 durante um procedimento cirúr- gico. O instante t do procedimento cirúrgico é mostrado ao longo do eixo geométrico horizontal 222204, e a tensão v da corrente de teste é mostrada ao longo do eixo geométrico vertical 222206. No instante t 1, a tensão 222202 da corrente de teste cruza um limite de tensão v1 222208 que é indicativo do segundo instrumento cirúrgico 222004 en- trando em contato com o trocarte conforme o segundo instrumento ci- rúrgico 222004 é inserido no paciente. A tensão v da corrente de teste gera, então, picos ascendentes por um breve período de tempo con- forme os sensores de continuidade 222014 do segundo instrumento cirúrgico 222014 estão passando pelo trocarte. Depois disso, a tensão da corrente de teste retorna para o nível mais baixo após os sensores 222014 terem passado pelo trocarte e o segundo instrumento cirúrgico 222004 é inserido ainda mais no paciente. No instante t 2, a tensão 222202 da corrente de teste cruza um limite de tensão v 2 222210 que é indicativo do segundo instrumento cirúrgico 222004 entrando em contato com, ou em estreita aproximação, com o tecido do paciente
222006. A tensão 222202 depois disso permanece acima do limite de tensão v2 22210 conforme o instrumento cirúrgico 222004 é movido e manipulado em relação ao tecido do paciente. No instante t 3, a tensão 222202 da corrente de teste cruza o limite de tensão v 3 222212 que é indicativo do segundo instrumento cirúrgico 222004 entrando em con- tato com, ou em estreita aproximação com, o primeiro instrumento ci- rúrgico 222004 ou um outro instrumento cirúrgico dentro do ambiente 222000 do procedimento cirúrgico. A tensão 222202 da corrente de teste retorna para um nível mais baixo conforme o segundo instru- mento cirúrgico 222004 é movido na direção oposta ao instrumento adjacente. O limite de tensão v1 222208 pode ser considerado um li- mite de contato de instrumento para trocarte, o limite de tensão v2 222210 pode ser considerado um limite de contato de instrumento para tecido alvo, e o limite de tensão v3 222210 pode ser considerado um limite de contato de instrumento para instrumento.
[0508] Em vários casos, um circuito de controle e/ou um algoritmo pode ser utilizado para analisar a tensão de saída de CC em base cons- tante ou contínua. O circuito de controle e/ou o algoritmo leva em conside- ração a magnitude de tensão de saída CC 222202, o coeficiente angular da tensão de saída CC 222202, e/ou a velocidade de alteração do coefici- ente angular da tensão de saída CC 222202, por exemplo. Com o uso de tais dados, o circuito de controle e/ou o algoritmo pode proporcionar uma indicação mais precisa de quando o segundo instrumento cirúrgico 222004 de fato entra em contato com um trocarte ou com o corpo do paciente 222006, com o tecido alvo do paciente 222006, e com o primeiro instru- mento cirúrgico 222002 ou com um outro instrumento cirúrgico dentro do ambiente 222000 do procedimento cirúrgico. A indicação mais precisa for- necida pelo circuito de controle e/ou algoritmo opera para mitigar falsos avisos de contato indesejado.
[0509] Além do exposto acima, várias formas de fuga de corrente ou interação podem ocorrer entre dois ou mais instrumentos cirúrgicos em um ambiente cirúrgico. Por exemplo, quando um fluido está presente em torno de uma garra de cartucho de grampos de um endocortador posicionado em um paciente, um conjunto exposto de contatos elétricos do endocorta- dor pode interferir com a detecção de um dissecador equipado com motor adjacente. Portanto, é desejável detectar e monitorar a interação elétrica entre dispositivos cirúrgicos equipados com motor adjacentes. Em vários casos, o potencial elétrico de uma ou mais placas de circuito em um ins- trumento cirúrgico e/ou dos componentes de eixo de acionamento metáli- cos interconectados de um instrumento cirúrgico equipado com motor po- dem ser detectados e monitorados. Em certos casos, o potencial elétrico é detectado pela fonte da energia eletrocirúrgica de alta frequência. Em ao menos um caso, o potencial elétrico é detectado pelos respectivos dispo- sitivos de detecção dos instrumentos cirúrgicos equipados com motor. Com base nos potenciais elétricos detectados, os respectivos circuitos de controle e/ou algoritmos dos instrumentos cirúrgicos equipados com motor podem determinar se qualquer um dos instrumentos cirúrgicos estão dre- nando corrente ou têm interação parasítica e poderiam estar inadvertida- mente expondo os dispositivos cirúrgicos adjacentes a falsos sinais.
[0510] A Figura 125 ilustra um instrumento cirúrgico ultrassônico equipado com motor 222300. O eixo de acionamento do instrumento cirúrgico equipado com motor 222300 inclui uma grade de detecção elé- trica 222302 e isolamento elétrico 222304. A grade de detecção elétrica 222302 é configurada para detectar potencial elétrico em relação ao solo. O isolamento elétrico 222304 circunda a grade de detecção elé- trica 222302 e opera para isolar eletricamente a grade de detecção elé- trica 222302 do ambiente que é externo ao instrumento cirúrgico equi- pado com motor 222300. Em ao menos um caso, a grade de detecção elétrica 222302 é vedada contra o envoltório do eixo de acionamento para evitar ou reduzir a possibilidade de fluidos entrando em contato com a grade de detecção 222302.
[0511] A Figura 126 ilustra um gráfico 222400 que mostra o poten- cial elétrico 222402 associado ao instrumento cirúrgico equipado com motor 222300 da Figura 125, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. O instante t é mostrado ao longo do eixo geomé- trico horizontal 222404 e o potencial elétrico v ext é mostrado ao longo do eixo geométrico vertical 222406. O baixo valor do potencial elétrico
222402 mostrado ao longo da parte inferior esquerda do gráfico 222400 é indicativo de alguma corrente parasítica ou exposta presente entre os componentes elétricos que são internos ao instrumento cirúr- gico equipado com motor 222300. Conforme o instrumento cirúrgico equipado com motor 222300 se aproxima de uma fonte elétrica ex- terna, como um outro instrumento cirúrgico equipado com motor, por exemplo, o potencial elétrico 222402 começa a aumentar. O potencial elétrico 222402 aumenta cada vez mais conforme o instrumento cirúr- gico equipado com motor 222300 se aproxima cada vez mais da fonte elétrica externa. O coeficiente angular do potencial elétrico aumentado, que é representado pela linha tracejada 222408, pode ser utilizado para indicar a presença e/ou a proximidade da fonte elétrica externa. Em vários casos, um circuito de controle e/ou um algoritmo pode ser usado para analisar o potencial elétrico 222402, e considerando a mag- nitude do potencial elétrico 222402, o coeficiente angular do potencial elétrico 222402, e/ou a velocidade de alteração do coeficiente angular do potencial elétrico 222402, por exemplo, o circuito de controle e/ou o algoritmo pode fornecer uma determinação precisa de quão próximo está o instrumento cirúrgico equipado com motor 222300 de uma fonte elétrica externa.
[0512] A Figura 127 ilustra um esquema de transmissão e detecção ativas 222500 utilizado pelo primeiro e pelo segundo instrumentos cirúr- gicos 222502, 222504. O primeiro instrumento cirúrgico 222502 é um ins- trumento cirúrgico "inteligente" e inclui um transmissor 222506 (que pode ser um transmissor magnético) e um circuito de recepção 222508 que coletivamente operam para fornecer emissão e detecção magnéticas ao longo do eixo de acionamento 222510 e/ou o atuador de extremidade 222512 do primeiro instrumento cirúrgico 222502. O primeiro instrumento cirúrgico 222502 compreende um endocortador que inclui uma garra de cartucho de grampos e uma garra de bigorna, mas pode compreender qualquer instrumento cirúrgico adequado. O segundo instrumento cirúr- gico 222504 é um instrumento cirúrgico "não habilitado para transmissão" e inclui primeiro e segundo dispositivos de detecção 222514, 222516 que são posicionados opostos um ao outro sobre o eixo de acionamento ou corpo 222518 do segundo instrumento cirúrgico 222504. O segundo ins- trumento cirúrgico 222504 compreende uma garra apertável, uma lâmina em comunicação com um transdutor de vibração vertical configurado para cortar e/ou coagular o tecido. O primeiro dispositivo de detecção 222514 é posicionado no "lado da lâmina" do segundo instrumento cirúr- gico 222504 enquanto o segundo dispositivo de detecção 222516 é po- sicionado no "lado da garra" do segundo instrumento cirúrgico 222504. O primeiro e o segundo dispositivos de detecção 222514, 222516 são sen- sores magnéticos, por exemplo. Por serem posicionados opostos um ao outro em lados opostos do eixo de acionamento ou corpo 222518, o pri- meiro e o segundo dispositivos de detecção 222514, 222516 possibilitam que o primeiro instrumento cirúrgico 222502 determine a posição e a ori- entação do segundo instrumento cirúrgico 222504 em relação ao primeiro instrumento cirúrgico 222502.
[0513] O transmissor 222506 e o circuito de recepção 222508 se estendem ao longo do comprimento do eixo de acionamento 222510 e/ou do atuador de extremidade 222512 do instrumento cirúrgico 222502 primeiro. O transmissor 222506 e o circuito de recepção 222508 são posicionados dentro de um circuito flexível em qualquer local adequado no eixo de acionamento 222510 e/ou o atuador de ex- tremidade 222512, e podem estar ativos ao mesmo tempo, seja de ma- neira contínua ou intermitente, conforme descrito em mais detalhes abaixo. O transmissor 222506 é configurado para transmitir um sinal 222519 sob a forma de um campo magnético que é refletido pelo pri- meiro e o segundo dispositivos de detecção 222514, 222516 do se- gundo instrumento cirúrgico 222504 para formar os respectivos sinais de retorno 222520, 222522, que estão também sob a forma de campos magnéticos. Dito isto, outros sinais que não dos campos magnéticos poderiam ser emitidos e refletidos em outros aspectos. O circuito de recepção 222508 é configurado para receber os sinais de retorno 222520, 222522. De acordo com vários aspectos, o circuito de recep- ção 222508 incorpora ou pode ser considerado um dispositivo de de- tecção magnético. Em vários casos, o circuito de recepção 222508 é configurado para buscar uma resposta do transmissor 222506 após o transmissor emitir o sinal 222519, conforme também descrito em mais detalhes abaixo.
[0514] Em vários casos, uma fonte de energia magnética do trans- missor 222506 gera pulsos liga-desliga aleatoriamente sequenciados. Em outras palavras, os campos magnéticos emitidos pelo transmissor 222506 não são periódicos; em vez disso, os campos magnéticos são emitidos em momentos aleatórios conforme determinado por um cir- cuito de controle e/ou por um algoritmo do primeiro instrumento cirúr- gico 222502. Dito isto, os campos magnéticos são emitidos a uma taxa média de aproximadamente 10 vezes por segundo e a uma frequência de cerca de 1 kHz, por exemplo. Além disso, a duração dos pulsos de campo magnético é aleatória. Entre os pulsos, o circuito de recepção 222508 pode ser ligado e é configurado para escutar os sinais de re- torno 222520, 222522. O circuito receptor 222508 recebe os sinais de retorno 222520, 222522 e transmite informações representativas dos sinais de retorno 222520, 222522 para um circuito de controle e/ou um algoritmo do primeiro instrumento cirúrgico 222502. O circuito de con- trole pode também ter informações representativas dos sinais 222519 emitidos pelo transmissor 222506. Com base nas informações repre- sentativas dos sinais 222519 e nas informações representativas dos sinais de retorno 222520, 222522, o circuito de controle e/ou o algo-
ritmo pode determinar a posição e a orientação do segundo instru- mento cirúrgico 222504 em relação ao primeiro instrumento cirúrgico
222502. Se, por alguma razão, o circuito receptor 222508 receber ape- nas um dos sinais de retorno 222520, 222522, o circuito de controle e/ou o algoritmo seria capaz de determinar a posição do segundo ins- trumento cirúrgico 222504 em relação ao primeiro instrumento cirúr- gico 222502, mas não sua orientação.
[0515] Nos casos em que um outro instrumento cirúrgico emissor de sinal magnético está presente no campo cirúrgico do primeiro e do segundo instrumentos cirúrgicos 222502, 222504, é provável que o cir- cuito receptor 222508 do primeiro instrumento cirúrgico 222502 rece- berá os sinais magnéticos do outro instrumento cirúrgico emissor de sinal. Sem mais, o circuito de controle e/ou o algoritmo pode não ser capaz de analisar corretamente a posição e/ou a orientação do se- gundo instrumento cirúrgico 222504 em relação ao primeiro instru- mento cirúrgico 222502. Essa situação poderia ser evitada se o outro instrumento cirúrgico emissor de sinal emitisse seus sinais a uma fre- quência que pudesse ser eliminada por filtração por um ou mais filtros passa-baixa e/ou passa-alta no circuito receptor 222508. Uma tal situ- ação poderia também provavelmente ser evitada se o outro instru- mento cirúrgico emissor de sinal também emitisse um sinal sob a forma de um campo magnético a uma velocidade média de aproximadamente 10 vezes por segundo e a uma frequência de cerca de 1 kHz, para exemplo. Devido à aleatoriedade da duração de pulso e à velocidade dos sinais emitidos pelo primeiro instrumento cirúrgico 222502 e pelo outro instrumento cirúrgico emissor de sinal, e também devido à alea- toriedade da ligação do circuito receptor 222508 e de um circuito re- ceptor correspondente no outro instrumento cirúrgico emissor de sinal, uma situação em que as emissões magnéticas dos dois instrumentos cirúrgicos emissores de sinal estão em perfeita sincronia é minimizada e/ou evitada. Dessa forma, será reconhecido que o esquema de trans- missão e detecção ativas e o esquema de detecção 222500 descrito acima também podem ser utilizados com dois instrumentos cirúrgicos tenham, ambos meios de transmissão e detecção ativas.
[0516] A Figura 128 ilustra um gráfico 222600 dos sinais transmiti- dos e recebidos pelo primeiro instrumento cirúrgico 222502 da Figura
127. Os sinais transmitidos 222602 são representativos do sinal trans- mitido pelo transmissor 222506 e são mostrados com barras invertidas. Os sinais recebidos 222604 são representativos dos sinais de retorno 222520, 222522 e são mostrados com barras oblíquas. O instante t é mostrado ao longo do eixo geométrico horizontal 222608 e a amplitude dos sinais transmitidos e recebidos 222602, 222604 é mostrada ao longo do eixo geométrico vertical 222606. Conforme mostrado na Figura 128, a amplitude de cada um dos sinais transmitidos 222602 está dentro de uma dada banda em relação à frequência de emissão de 1 kHz. A dada banda de amplitude é mostrada como sendo delimitada pelas li- nhas tracejadas 222605A, 222605B. Dito isto, as amplitudes de apenas alguns dos sinais recebidos 222604 estão dentro da dada banda. Con- forme descrito em mais detalhes abaixo, a análise da diferença entre o sinal transmitido 222602 e o sinal recebido 222604 de cada conjunto de sinais e das diferenças entre cada conjunto consecutivo de sinais, o cir- cuito de controle e/ou um algoritmo do primeiro instrumento cirúrgico 222602 pode determinar a proximidade e orientação do segundo instru- mento cirúrgico 222504 em relação ao primeiro instrumento cirúrgico
222502.
[0517] A Figura 129 ilustra um gráfico 222700 que mostra as medi- ções de proximidade 222702 do primeiro dispositivo de detecção 222514 e as medições de proximidade 222704 do segundo dispositivo de detec- ção 222516 do segundo instrumento cirúrgico 222504 em relação ao pri- meiro instrumento cirúrgico 222502. As medições de proximidade 222702 do primeiro dispositivo de detecção 222514 são mostrados com barras in- vertidas e as medições de proximidade 222704 do segundo dispositivo de detecção 222516 são mostradas com barras oblíquas.
O instante t é mos- trado ao longo do eixo geométrico horizontal 222706, e a distância em cen- tímetros é mostrada ao longo do eixo geométrico vertical 222708. De acordo com o primeiro conjunto de "barras de proximidade" próximo ao lado esquerdo do gráfico 222700 tomado durante a primeira amostra, o segundo instrumento cirúrgico 220504 está situado algo em torno de 10 centímetros em relação ao primeiro dispositivo cirúrgico 222502 em uma orientação um pouco angulada.
De acordo com o segundo conjunto de "barras de proximidade" logo à direita do primeiro conjunto tomado durante uma segunda amostra, o segundo instrumento cirúrgico 220504 está situ- ado algo entre 7 a 9 centímetros do primeiro dispositivo cirúrgico 222502 em uma orientação um pouco angulada.
De acordo com o terceiro con- junto de "barras de proximidade" à direita do segundo conjunto tomado durante a terceira amostra, o segundo instrumento cirúrgico 220504 posi- cionado no "lado da garra" do segundo instrumento cirúrgico 222504 está a 1 centímetro do primeiro dispositivo cirúrgico 222502; entretanto, o se- gundo instrumento cirúrgico 222504 está inclinado em um ângulo íngreme em relação ao primeiro instrumento cirúrgico 222502. De acordo com o quarto conjunto de "barras de proximidade" do lado direito do gráfico 222700 que foi tomado durante uma quarta amostra, o primeiro dispositivo de detecção 222514 posicionado no sentido oposto ao "lado da lâmina" do segundo instrumento cirúrgico 220504 está a 1 centímetro do primeiro dis- positivo cirúrgico 222502. Como as proximidades do primeiro e do se- gundo dispositivos de detecção 222514, 222516 são determinadas em re- lação ao primeiro instrumento cirúrgico 222502, será reconhecido que a orientação do segundo instrumento cirúrgico 222504 em relação ao pri- meiro instrumento cirúrgico 222502 também é determinada dessa ma- neira.
[0518] Em adição a ou em lugar da detecção ativa, a detecção pas- siva como a detecção indutiva e/ou a detecção capacitiva, por exem- plo, podem ser utilizadas para determinar a proximidade de um instru- mento cirúrgico de um outro instrumento cirúrgico.
[0519] A Figura 130 ilustra um esquema de detecção passiva 222800 utilizado por um primeiro instrumento cirúrgico 222801 e um se- gundo instrumento cirúrgico 222804. O primeiro instrumento cirúrgico 222802 inclui um transmissor magnético 222806 e um transdutor
222808. O transdutor 222808 é configurado para variar sua tensão de saída em resposta a um campo magnético. O transdutor 222808 com- preende um sensor de efeito Hall, mas poderia compreender qualquer sensor adequado. Conforme descrito em mais detalhes abaixo, o sensor de efeito Hall 222808 pode ser considerado um sensor de proximidade indutivo. O transmissor magnético 222806 opera para gerar um campo magnético primário 222810 que é emanado a partir do transmissor mag- nético 222806. Quando o segundo instrumento cirúrgico 222804 fica a uma certa distância do primeiro instrumento cirúrgico 222802, o campo magnético primário 222810 induz uma corrente em um material condu- tor do segundo instrumento cirúrgico 222804. Em ao menos um caso, o eixo de acionamento e/ou uma garra do segundo instrumento cirúrgico 222804, por exemplo, compreende o material condutor. A corrente in- duzida no material condutor do segundo instrumento cirúrgico 222804 opera para gerar um campo magnético secundário 222812 que é ema- nado a partir do material condutor do segundo instrumento cirúrgico
222804. O campo magnético secundário 222812 tende a se opor ao campo magnético primário 222810 e tem um efeito de enfraquecimento sobre o campo magnético primário 222810. A intensidade efetiva do campo magnético no sensor de efeito Hall 222808, tanto em uma con- dição não afetada (em que o segundo instrumento cirúrgico 222804 está tão distante do primeiro instrumento cirúrgico 222802 que não tem ne- nhum efeito sobre o campo magnético primário 222810) quanto em uma condição afetada (em que o segundo instrumento cirúrgico 222804 está próximo o suficiente do primeiro instrumento cirúrgico 222802 a ponto de ter um efeito sobre o campo magnético primário 222810) é detectada pelo sensor de efeito Hall 222808, que gera um sinal de saída ou cor- rente de Hall representativo da intensidade de rede do campo magnético no sensor de efeito Hall 222808 e, assim, da proximidade do segundo instrumento cirúrgico 2228094 do primeiro instrumento cirúrgico
222802.
[0520] A Figura 131 ilustra o campo magnético primário 222810 em uma condição não afetada adjacente ao sensor de efeito Hall 222808. Quando não há nenhum objeto próximo o suficiente do primeiro instru- mento cirúrgico 222802 de modo a se ter um efeito sobre o campo magnético primário 222810, a condição do campo magnético primário 222810 é considerada como estando em uma condição não afetada. Dessa forma, as linhas de campo 222814 mostradas na Figura 130 podem ser consideradas representativas de uma condição não afetada do campo magnético primário 222810 e é o que se espera ser recebido por um circuito receptor do primeiro instrumento cirúrgico 222802 quando um outro instrumento não está presente.
[0521] A Figura 132 ilustra o campo magnético primário 222810 em uma condição afetada adjacente ao sensor de efeito Hall 222808. Quando um objeto estiver próximo o suficiente do primeiro instrumento cirúrgico 222802 de modo a se ter um efeito sobre o campo magnético primário 222810, a condição do campo magnético primário 222810 é considerada como estando em uma condição afetada. As linhas de campo 222816 do campo magnético primário 222810 mostradas na Fi- gura 131, que são diferentes das linhas de campo 222814 da Figura 130 e que são mostradas como linhas tracejadas quebradas, podem ser consideradas representativas de uma condição afetada do campo mag- nético primário 22210, e não são o que se espera ser recebido por um circuito de recepção do primeiro instrumento cirúrgico 222802.
[0522] A Figura 133 ilustra um gráfico 222900 que mostra a saída da corrente de Hall 222902 fornecida pelo sensor de efeito Hall 222808 do primeiro instrumento cirúrgico 222802 da Figura 130. A intensidade do campo magnético efetivo detectada pelo sensor de efeito Hall 222808, seja a intensidade do campo magnético H ou a densidade do fluxo magnético B, é mostrada ao longo do eixo geométrico horizontal 222904, e a corrente I é mostrada ao longo do eixo geométrico vertical 222906. À medida que a intensidade do campo magnético efetivo detectada pelo sensor de efeito Hall 222808 aumenta, a magnitude da corrente de Hall 222902 diminui. A alta amplitude da corrente de Hall 222902 mostrada ao longo do lado es- querdo do gráfico 222900 é indicativa de que nenhum outro objeto eletri- camente condutivo, como o segundo instrumento cirúrgico 222804, por exemplo, está em estreita proximidade com o primeiro instrumento cirúr- gico 222802. A diminuição na magnitude da corrente de Hall entre 1 e 2 da intensidade do campo magnético é indicativa de que o segundo instru- mento cirúrgico 222804 está a alguma distância do primeiro instrumento cirúrgico 222802. A diminuição adicional na magnitude da corrente de Hall entre 2 e 3 da intensidade do campo magnético é indicativa de que o se- gundo instrumento cirúrgico 222804 está se aproximando do primeiro ins- trumento cirúrgico 222802. A diminuição ainda maior na magnitude da cor- rente de Hall entre 3 e 4 da intensidade de campo magnético é indicativa de que o segundo instrumento cirúrgico 222804 está em estreita proximi- dade com o primeiro instrumento cirúrgico 222802. A corrente de Hall pode ser passada para um circuito de controle do primeiro instrumento cirúrgico 222802, e o circuito de controle e/ou um algoritmo pode analisar a magni- tude da corrente de Hall, o coeficiente angular da corrente de Hall, e/ou a velocidade de alteração do coeficiente angular da corrente de Hall, por exemplo, para fornecer uma indicação da proximidade do primeiro instru- mento cirúrgico 222802 com o segundo instrumento cirúrgico 222804.
[0523] As Figuras 134 e 135 ilustram um esquema de detecção passiva 223000 utilizado por um primeiro instrumento cirúrgico 223002 e um segundo instrumento cirúrgico 223004. Nesse esquema de de- tecção passiva 223000, o primeiro instrumento cirúrgico 223002 inclui uma primeira e uma segunda placas de capacitor 223006, 223008 alo- jadas em uma cabeça de detecção do primeiro instrumento cirúrgico
223002. Em uma disposição de capacitor em placa paralela como a mostrada nas Figuras 134 e 135, quando uma tensão é aplicada entre a primeira e a segunda placas de capacitor 223006, 223008, um campo elétrico uniforme é criado entre a primeira e a segunda placas de ca- pacitor 223006, 223008. A intensidade do campo elétrico é diretamente proporcional à tensão aplicada e inversamente proporcional à distância entre a primeira e a segunda placas de capacitor 223006, 223008. Quando não há nenhum objeto próximo o suficiente do primeiro instru- mento cirúrgico 223002 de modo a se ter um efeito sobre o campo magnético, a condição do campo magnético é considerada como es- tando em uma condição não afetada. Dessa forma, as linhas de campo 223010 mostradas na Figura 134 podem ser consideradas representa- tivas de uma condição não afetada do campo magnético primário e é o que se espera ser recebido por um circuito receptor do primeiro ins- trumento cirúrgico 223002.
[0524] Quando um objeto está próximo o suficiente do primeiro ins- trumento cirúrgico 222802 de modo a se ter um efeito sobre o campo elétrico, a condição do campo elétrico é considerada como estando em uma condição afetada. Conforme um outro objeto eletricamente condu- tivo, como o segundo instrumento cirúrgico 223004, por exemplo, se aproxima do primeiro instrumento cirúrgico 223002, conforme mostrado na Figura 135, a capacitância associada com a primeira e a segunda pla- cas de capacitor 223006, 223008 do primeiro instrumento cirúrgico 223002 aumenta. O aumento da capacitância é mostrado conceitual- mente pelas linhas de campo adicionais 223012 na Figura 135, e o campo elétrico na Figura 135 é diferente do campo elétrico na Figura 134. O campo elétrico mostrado na Figura 135 pode ser considerado repre- sentativo de uma condição afetada do campo elétrico 222810, e não é o que se espera ser recebido por um circuito receptor do primeiro instru- mento cirúrgico na ausência de um outro instrumento. De acordo com vários aspectos, um dispositivo de detecção como um sensor capacitivo pode detectar a capacitância e gerar um sinal de saída representativo da capacitância detectada. O sinal de saída pode ser convertido em um sinal de tensão que é representativo da capacitância detectada, e o sinal de tensão pode ser transmitido para um circuito de controle do primeiro ins- trumento cirúrgico 223002. Com base nos sinais de tensão que são re- presentativos da capacitância detectada, o circuito de controle e/ou um algoritmo pode monitorar as capacitâncias detectadas, e analisar a alte- ração na capacitância e/ou a alteração no campo elétrico para fornecer uma indicação da proximidade do primeiro instrumento cirúrgico 223002 com o segundo instrumento cirúrgico 223004. O sensor capacitivo pode dessa forma ser considerado um sensor de proximidade capacitivo.
[0525] Em vários aspectos, em vez de usar detecção de proximidade indutiva ou detecção de proximidade capacitiva, conforme descrito acima, um instrumento cirúrgico pode utilizar um esquema de detecção de proxi- midade diferente. A Figura 136 ilustra um instrumento cirúrgico 223100 que inclui uma fonte de energia de corrente contínua (CC) 223102, um oscilador 223104, uma bobina 223106, e um sensor de corrente 223108. A fonte de energia CC 223102 fornece energia de corrente contínua (CC) ao oscilador 223104. O oscilador 223104 é configurado para converter a energia de corrente contínua (CC) em um sinal de corrente alternada (CA)
que é passado para a bobina 223106. Conforme a corrente alternada é alimentada à bobina 22306, a bobina 223106 gera um campo magnético variável 223110 que induz uma corrente na bobina 223106. A corrente procedente da bobina 223106 é detectada/medida pelo sensor de corrente
223108. Conforme um objeto eletricamente condutivo, como um outro ins- trumento cirúrgico, por exemplo, se aproxima do instrumento cirúrgico 223100, o outro instrumento cirúrgico pode afetar a intensidade do campo magnético 223110, que, por sua vez, afeta a magnitude da corrente indu- zida. Pela detecção/medição da corrente induzida, um circuito de controle e/ou um algoritmo do instrumento cirúrgico 223100 pode determinar quando um outro objeto está se aproximando e/ou está em estreita proxi- midade.
[0526] A Figura 137 ilustra um gráfico 223200 que mostra a corrente induzida 223202 medida pelo sensor de corrente 223108 do instrumento cirúrgico 223100 da Figura 136, em ao menos um caso. O instante t é mostrado ao longo do eixo geométrico horizontal 223204, e a corrente I é mostrada ao longo do eixo geométrico vertical 223206. Quando a mag- nitude da corrente induzida 223202 for relativamente constante conforme mostrado durante o período de tempo mostrado ao lado esquerdo da Fi- gura 137, a corrente induzida 223202 é indicativa de uma situação na qual nenhum outro objeto/instrumento cirúrgico está se aproximando ou está próximo ao instrumento cirúrgico 223100. Quando a magnitude da corrente induzida 223202 estiver aumentando conforme mostrado du- rante o período de tempo mostrado ao lado direito da Figura 137, a cor- rente induzida 223202 é indicativa de uma situação na qual um outro ob- jeto/instrumento cirúrgico está se aproximando e/ou está próximo ao ins- trumento cirúrgico 223100. Um circuito de controle e/ou um algoritmo do instrumento cirúrgico 223100 pode analisar a magnitude da corrente me- dida, o coeficiente angular da corrente medida, e/ou a velocidade de al-
teração do coeficiente angular da corrente medida, por exemplo, para for- necer uma indicação da proximidade do instrumento cirúrgico 223100 de um outro objeto/instrumento cirúrgico eletricamente condutivo.
[0527] Há muitos instrumentos cirúrgicos que incluem componentes elétricos no atuador de extremidade e/ou no eixo de acionamento do ins- trumento cirúrgico. Em certos procedimentos cirúrgicos, um instrumento cirúrgico em uso pode entrar em contato com vários líquidos que proce- dem do paciente ou que são introduzidos dentro do paciente durante o procedimento cirúrgico. Em alguns casos, o líquido pode entrar em contato com os componentes elétricos no atuador de extremidade e/ou no eixo de acionamento do instrumento cirúrgico. Quando isto ocorre, o desempenho dos componentes elétricos, e dessa forma o desempenho do instrumento cirúrgico, pode ser afetado em graus variáveis. A degradação do desem- penho dos componentes elétricos e/ou do instrumento cirúrgico devido à exposição ao líquido é, muitas vezes, chamada de contaminação líquida.
[0528] Em alguns casos, quando ocorre a contaminação líquida, os componentes elétricos ainda podem desempenhar sua função primária, mas não necessariamente tão bem quanto seria possível de outra forma. Em outros casos, um ou mais dos componentes elétricos já não pode mais desempenhar sua função primária, o que pode levar à falha do instrumento cirúrgico. Devido aos potenciais problemas de desempenho associados à contaminação líquida, é desejável captar e detectar a contaminação lí- quida de um componente elétrico de um instrumento cirúrgico, e tomar as medidas necessárias para ajustar a contaminação líquida.
[0529] A Figura 138 ilustra um instrumento cirúrgico 223300 que inclui um atuador de extremidade 223302, um eixo de acionamento 223304, uma matriz sensora que inclui um primeiro par de dispositivos de detecção 223306A, 223306B e um segundo par de dispositivos de detecção 223308A, 223308B, e um circuito de detecção de fluidos
223310. O instrumento cirúrgico 223300 inclui também um material ele- tricamente isolante 223312 e um material de absorção 223314. O eixo de acionamento 223304 inclui uma ou mais aberturas 223316 através de um gabinete/invólucro externo 223318 do eixo de acionamento 223304 que pode possibilitar que o fluido e/ou outros contaminantes 223320 passem de um ambiente que é externo ao eixo de acionamento 223304 para uma posição dentro do eixo de acionamento 223304.
[0530] O primeiro par de dispositivos de detecção 223306A, 223306B e o segundo par de dispositivos de detecção 223308A, 223308B são po- sicionados dentro do eixo de acionamento 223304 e são circundados pelo envoltório 223318 do eixo de acionamento 223304. Conforme mostrado na Figura 138, o dispositivo de detecção 223306A é espaçado do disposi- tivo de detecção 223306B, o dispositivo de detecção 223308A é espaçado do dispositivo de detecção 223308B, e o primeiro e o segundo pares de dispositivos de detecção 223306A, 223306B, 223308A, 223308B são es- paçados um em relação ao outro. Cada um dos dispositivos de detecção 223306A, 223306B, 223308A, 223308B é conectado ao circuito de detec- ção de fluidos 223310. Com base na configuração do primeiro e do se- gundo pares de dispositivos de detecção 223306A, 223306B, 223308A, 223308B, os dispositivos de detecção 223306A, 223306B, 223308A, 223308B e suas respectivas trajetórias de conexão ao circuito de detecção de fluidos 223310 podem ser considerados um circuito escada, sendo que dois "degraus" da escada são representados pelos respectivos primeiro e segundo pares de dispositivos de detecção 223306A, 223306B, 223308A, 223308B e os dois "trilhos" da escada são representados por suas respec- tivas trajetórias de conexão ao circuito de detecção de fluidos 223310. Em- bora apenas dois pares de dispositivos de detecção sejam mostrados na Figura 138, será reconhecido que o instrumento cirúrgico 223300 pode in- cluir qualquer número de pares de dispositivos de detecção que são espa- çados um em relação ao outro e conectados ao circuito de detecção de fluidos 223310 de uma maneira similar à do primeiro e/ou segundo par de dispositivos de detecção 223306A, 223306B, 223308A, 223308B, e/ou de qualquer outra maneira adequada.
[0531] Os dispositivos de detecção 223306A, 223306B, 223308A, 223308B compreendem eletrodos de condutividade que são eletrica- mente condutividade isoladas um do outro pelo material eletricamente isolante 223312. O material eletricamente isolante 223312 pode incluir quatro ou mais aberturas correspondentes às posições dos dispositivos de detecção 223306A, 223306B, 223308A, 223308B que possibilitam que o fluido dentro do eixo de acionamento 223304 passe através do mesmo e entrem em contato com os dispositivos de detecção 223306A, 223306B, 223308A, 223308B. Quando o primeiro par dos dispositivos de detecção 223306A, 223306B são eletricamente isolados um do outro devido a uma ausência de fluidos entre os dispositivos de detecção 223036A e 223306B, o circuito de detecção de fluidos 223310 emite um sinal que é indicativo de que o volume interno do eixo de acionamento 223304 está seco o suficiente para a operação normal do instrumento cirúrgico 223300. O sinal é, então, transmitido para um circuito de con- trole (não mostrado) do instrumento cirúrgico 223300, onde o sinal é interpretado como sendo indicativo de uma condição em que o volume interno do eixo de acionamento 223304 está suficientemente seco de modo a permitir a operação normal do instrumento cirúrgico 223300. O circuito de controle pode incluir um circuito de processamento de eixo de acionamento e/ou um circuito de processamento de empunhadura que inclui um processador principal do instrumento cirúrgico 223300. Al- ternativamente, o circuito de detecção de fluidos 223310 pode não emitir um sinal quando o primeiro par dos dispositivos de detecção 223306A, 223306B, estiverem eletricamente isolados um do outro, e o circuito de controle pode interpretar essa falta de um sinal como indicativa de uma condição em que o volume interno do eixo de acionamento 223304 está suficientemente seco de modo a possibilitar a operação normal do ins- trumento cirúrgico 223300.
[0532] Quando o fluido dentro do eixo de acionamento 223304 tem um volume suficiente que possibilita que o primeiro par de dispositivos de detecção 223306A, 223306B sejam conectados eletricamente um ao outro através do fluido, o circuito de detecção de fluidos 223310 reco- nhece a conexão elétrica entre o primeiro par de dispositivos de detec- ção 223306A, 223306B e emite um sinal que é indicativo de uma condi- ção de contaminação líquida adjacente às posições do primeiro par de dispositivos de detecção 223306A, 223306B. O sinal é, então, transmi- tido para o circuito de controle. Em resposta ao sinal de contaminação líquida, o circuito de controle emite um ou mais sinais de controle que servem para ajustar a operação do instrumento cirúrgico 223300. Por exemplo, o circuito de controle pode emitir um ou mais sinais de controle que servem para reduzir a quantidade de energia disponível para o ins- trumento cirúrgico 223300, bloquear ou desativar uma ou mais funções do instrumento cirúrgico 223300, e/ou bloquear ou desativar uma ou mais trilhas elétricas que sejam suscetíveis à perda de sinal ou curto- circuito, por exemplo. Além disso, por exemplo, o circuito de detecção de fluidos 223310 pode não emitir um sinal quando os dispositivos de detecção 223306A, 223306B estiverem eletricamente conectados um ao outro através do fluido, e o circuito de controle pode interpretar essa falta de um sinal como indicativa de uma condição de contaminação lí- quida. A conexão elétrica entre os dispositivos de detecção 223306A, 223306B fornece uma indicação se o fluido penetrou ou não em uma primeira distância para dentro do instrumento cirúrgico 223300, sendo que a primeira distância corresponde às posições dos dispositivos de detecção 223306A, 223306B dentro do eixo de acionamento 223304.
[0533] Quando o segundo par dos dispositivos de detecção 223308A, 223308B estão eletricamente isolados um do outro, o circuito de detecção de fluidos 223310 pode emitir um sinal que é indicativo de que o volume interno do eixo de acionamento 223304 está seco o su- ficiente para a operação contínua do instrumento cirúrgico 223300. O sinal é, então, transmitido para o circuito de controle do instrumento cirúrgico 223300, onde o sinal é interpretado como sendo indicativo de uma condição em que o volume interno do eixo de acionamento 223304 adjacente às posições dos dispositivos de detecção 223308A, 223308B está suficientemente seco de modo a possibilitar a operação contínua do instrumento cirúrgico 223300. Alternativamente, o circuito de detecção de fluidos 223310 pode não emitir um sinal quando o se- gundo par dos dispositivos de detecção 223308A, 223308B, são eletri- camente isolados um do outro, e o circuito de controle pode interpretar essa falta de um sinal como sendo indicativa de uma condição onde o volume interno do eixo de acionamento 223304 está suficientemente seco de modo a possibilitar a operação contínua do instrumento cirúr- gico 223300.
[0534] Quando o fluido dentro do eixo de acionamento 223304 tem um volume suficiente que possibilita que o segundo par de dispositivos de detecção 2233086A, 223308B sejam conectados eletricamente um ao outro através do fluido, o circuito de detecção de fluidos 223310 re- conhece a conexão elétrica entre o segundo par de dispositivos de de- tecção 223308A, 223308B e emite um sinal que é indicativo de uma condição de contaminação líquida adjacente às posições do dos dispo- sitivos de detecção 2233086A, 223308B. O sinal é, então, transmitido para o circuito de controle. Em resposta ao sinal de contaminação lí- quida, o circuito de controle emite um ou mais sinais de controle que servem para ajustar a operação do instrumento cirúrgico 223300. Por exemplo, o circuito de controle pode emitir um ou mais sinais de controle que servem para reduzir a quantidade de energia disponível para o ins- trumento cirúrgico 223300, bloquear ou desativar uma ou mais funções do instrumento cirúrgico 223300, e/ou bloquear ou desativar uma ou mais trilhas elétricas que sejam suscetíveis à perda de sinal ou curto- circuito, por exemplo. Alternativamente, o circuito de detecção de fluidos 223310 pode não emitir um sinal quando os dispositivos de detecção 223308A, 223308B estiverem eletricamente conectados um ao outro através do fluido, e o circuito de controle pode interpretar essa falta de um sinal como indicativa de uma condição de contaminação líquida. A conexão elétrica entre os dispositivos de detecção 223308A, 223308B fornece uma indicação se o fluido penetrou ou não ainda mais em uma segunda distância para dentro do instrumento cirúrgico 223300, sendo que a segunda distância corresponde às posições dos dispositivos de detecção 223308A, 223308B dentro do eixo de acionamento 223304.
[0535] Em vários casos, os dispositivos de detecção 223306A, 223306B, 223308A, 223308B, o material eletricamente isolante 223312, e/ou o circuito de detecção de fluido 223310 podem formar porções de um circuito flexível 223322 que está posicionado dentro do eixo de acio- namento 223004 e podem se conformar à superfície interna do gabinete ou envoltório externo 223318 do eixo de acionamento 223004. Dito isto, os dispositivos de detecção 223306A, 223306B, 223308A, 223308B, o material eletricamente isolante 223312 e/ou o circuito de detecção de flu- idos 223310 podem ser dispostos de qualquer maneira adequada.
[0536] O material de absorção 223314 é configurado para absorver o fluido dentro do eixo de acionamento 223004. Ao absorver o fluido, o material de absorção 223314 retarda a entrada do fluido no instru- mento cirúrgico 223300; entretanto, o fluido irá, por fim, atravessar o material de absorção 223314 em direção ao segundo par de dispositi- vos de detecção 223308A, 223308B. Notavelmente, o primeiro par de dispositivos de detecção 223306A, 223306B são posicionados distal- mente em relação ao material de absorção 223314 e, como resultado, qualquer entrada de fluido inicial alcançará rapidamente o primeiro par de dispositivos de detecção 223306A, 223306B. Por outro lado, ao me- nos uma porção do material de absorção 223314 está presente entre o primeiro par de dispositivos de detecção 223306A, 223306B e o se- gundo par de dispositivos de detecção 223308A, 223308B e, como re- sultado, a entrada de fluido pode ou atingir o segundo par de dispositi- vos de detecção 223308A, 223308B. Como resultado, o circuito de de- tecção de fluidos 223310 é configurado para usar a conexão elétrica entre o primeiro par de dispositivos de detecção 223306A, 223306B como um aviso de entrada/contaminação por fluido que não altera ne- cessariamente nenhuma operação do instrumento cirúrgico 223300, e para usar a conexão elétrica entre o segundo par de dispositivos de detecção 223308A, 223308B como um aviso de entrada/contaminação por fluido que não altera a operação do instrumento cirúrgico 223300.
[0537] Conforme mostrado na Figura 138, o material de absorção 223314 pode ser configurado sob a forma de um anel ou cilindro que é concêntrico com o gabinete/invólucro externo 223318 do eixo de acio- namento 223004. O segundo par de dispositivos de detecção 223308A, 223308B são posicionados entre o material de absorção 223314 e o gabinete/invólucro externo 223318 que limita e controla ainda mais a entrada potencial do fluido no instrumento cirúrgico 223300.
[0538] Em vários casos, a matriz sensora acima descrita e/ou uma outra matriz sensora similar pode ser usada em combinação com o mate- rial de absorção 223314 para não apenas detectar a presença de fluido dentro do eixo de acionamento 223304, mas também para detectar quando o fluido atingiu uma quantidade que não pode mais ser adequada- mente manipulada por vários componentes elétricos do instrumento cirúr- gico 223300. Em outras palavras, essa combinação pode ajudar a deter- minar quanto fluido há no eixo de acionamento 223304. Será reconhecido que alguns componentes elétricos do instrumento cirúrgico 223300 podem desempenhar sua função primária melhor do que outros componentes elé- tricos do instrumento cirúrgico 223300 quando ambos são expostos ao mesmo volume de fluido. De modo similar, alguns componentes elétricos do instrumento cirúrgico 223300 irão falhar antes que outros componentes elétricos do instrumento cirúrgico 223300 falhem quando ambos forem ex- postos ao mesmo volume de fluido.
[0539] A Figura 139 ilustra um circuito elétrico 223400 do instrumento cirúrgico 223300 da Figura 138. O circuito elétrico 223400, ou ao menos uma porção do circuito elétrico 223400, pode ser posicionado dentro do material de absorção 223314 do instrumento cirúrgico 223300 e pode ser utilizado para determinar quando o fluido no eixo de acionamento 223004 atingiu um volume que já não pode ser adequadamente manipulado por um ou mais componentes elétricos do instrumento cirúrgico 223300. O circuito elétrico 223400 inclui uma matriz sensora que inclui um primeiro par de dispositivos de detecção 223402A, 223402B e um segundo par de dispositivos de detecção 223404A, 223404B. O primeiro e o segundo pa- res de dispositivos de detecção 223402A, 223402B, 223404A, 223404B podem ser o primeiro e o segundo pares de dispositivos de detecção 223306A, 223306B, 223308A, 223308B mostrados na Figura 138, res- pectivamente, ou dispositivos de detecção adicionais. Dessa forma, deve-se reconhecer que o circuito elétrico 223400 pode formar uma parte do circuito flexível 223322 e pode também ser eletricamente conectado ao circuito de detecção de fluidos 223310.
[0540] O circuito elétrico 223400 inclui também um primeiro compa- rador 223406 que é eletricamente conectado ao primeiro par de dispo- sitivos de detecção 223402A, 223402B, e um segundo comparador 223408 que é eletricamente conectado ao segundo par de dispositivos de detecção 223404A, 223404B. Conforme explicado em mais detalhes abaixo, o primeiro e o segundo comparadores 223406, 223408 são usa- dos para determinar se uma entrada atingiu um valor predeterminado.
Em vários casos, o primeiro e o segundo comparadores 223406, 223408 são realizados com amplificadores operacionais. Em certos casos, o pri- meiro e o segundo comparadores 223406, 223408 são realizados com um circuito integrado de comparador dedicado. O circuito elétrico 223400 inclui adicionalmente um primeiro elemento resistivo 223410 que é eletricamente conectado ao primeiro par de dispositivos de detec- ção 223402A, 223402B, e um segundo elemento resistivo 223412 que é eletricamente conectado ao segundo par de dispositivos de detecção 223404A, 223404B.
[0541] Com base na configuração do primeiro e do segundo pares de dispositivos de detecção 223402A, 223402B, 223404A, 223404B e de suas respectivas trajetórias de conexão de volta à fonte de energia V, ao menos parte do circuito elétrico 223400 pode ser considerada um circuito escada, sendo que dois "degraus" da escada são representa- dos pelos respectivos primeiro e segundo pares de dispositivos de de- tecção 223402A, 223402B, 223404A, 223404B e os dois trilhos da es- cada são representados por suas respectivas trajetórias de conexão de volta à fonte de energia V. Embora apenas dois pares de dispositi- vos de detecção sejam mostrados na Figura 139, deve-se reconhecer que o circuito elétrico 223400 pode incluir qualquer número de pares de dispositivos de detecção, que são espaçados um em relação ao outro e conectados à fonte de energia V de uma maneira similar à do primeiro e/ou segundo par de dispositivos de detecção 223402A, 223402B, 222304A, 223404B, bem como qualquer número de compa- radores correspondentes.
[0542] Em funcionamento, quando uma quantidade suficiente de fluido dentro do eixo de acionamento 223004 levar o primeiro par de dispositivos de detecção 223402A, 223402B a ser conectado eletrica- mente um em relação ao outro através do fluido, o primeiro par de dis- positivos de detecção 223402A, 223402B fornecem um sinal de tensão para uma primeira entrada (por exemplo, a entrada negativa -) do pri- meiro comparador 223406. O primeiro comparador 223406 então com- para o sinal de tensão do primeiro par de dispositivos de detecção 223402A, 223402B com uma tensão de referência que é conectada a uma segunda entrada (por exemplo, a entrada positiva +) do primeiro comparador 223406. Com base na tensão que for maior, o primeiro comparador 223406 então emite um sinal "alto" ou um sinal "baixo". Por exemplo, quando a tensão de referência for maior que o sinal de tensão proveniente do primeiro par de dispositivos de detecção 223402A, 223402B, o primeiro comparador 223406 emite um sinal "baixo" que é uma indicação de que o volume de fluido dentro do eixo de acionamento 223004 adjacente ao primeiro par de dispositivos de detecção 223402A, 223402B ainda não atingiu um nível que não pode não ser adequada- mente manipulado pelos componentes elétricos do instrumento cirúr- gico 223300. Esse também seria o caso quando os dispositivos de de- tecção 223402A, 223402B estão eletricamente isolados um do outro. Por outro lado, quando o sinal de tensão proveniente do primeiro par de dispositivos de detecção 223402A, 223402B, for maior que a tensão de referência, o primeiro comparador 223406 emite um sinal "alto" que é uma indicação de que a quantidade de fluido adjacente ao primeiro par de dispositivos de detecção 223402A, 223402B atingiu um nível dentro do eixo de acionamento 223304 que não pode mais ser adequadamente manipulado por um ou mais componentes elétricos do instrumento ci- rúrgico 223300. Em qualquer um dos casos, a saída de sinal pelo pri- meiro comparador 223406 pode ser passada para o circuito de controle do instrumento cirúrgico 223300 para novas ações.
[0543] De modo similar, quando o material de absorção 223314 ti- ver absorvido uma quantidade suficiente de fluido de dentro do eixo de acionamento 223004 para fazer com que segundo par de dispositivos de detecção 223404A, 223404B seja conectado eletricamente um ao outro através do fluido absorvido, o segundo par de dispositivos de de- tecção 223404A, 223404B fornecem um sinal de tensão para uma pri- meira entrada (por exemplo, a entrada negativa -) do segundo compa- rador 223408. O primeiro comparador 223408 então compara o sinal de tensão do segundo par de dispositivos de detecção 223404A, 223404B com uma tensão de referência que é conectada a uma se- gunda entrada (por exemplo, a entrada positiva +) do segundo compa- rador 223408. Com base na tensão que for maior, o segundo compa- rador 223408 então emite um sinal "alto" ou um sinal "baixo". Por exemplo, quando a tensão de referência for maior que o sinal de tensão proveniente do segundo par de dispositivos de detecção 223404A, 223404B, o segundo comparador 223408 emite um sinal "baixo" que é uma indicação de que o volume de fluido dentro do eixo de aciona- mento 223004 ainda não atingiu um nível que não pode não ser ade- quadamente manipulado pelos componentes elétricos do instrumento cirúrgico 223300. Esse também seria o caso quando os dispositivos de detecção 223404A, 223404B estão eletricamente isolados um do ou- tro. Por outro lado, quando o sinal de tensão proveniente do segundo par de dispositivos de detecção 223404A, 223404B, for maior que a tensão de referência, o segundo comparador 223408 emite um sinal "alto" que é uma indicação de que a quantidade de fluido absorvida pelo material de absorção 223314 atingiu um nível de saturação, que é uma indicação de que o volume de fluido dentro do eixo de aciona- mento 223004 já não pode mais ser adequadamente manipulado por um ou mais componentes elétricos do instrumento cirúrgico 223300. Em qualquer um dos casos, a saída de sinal pelo segundo comparador 223408 pode ser passada para o circuito de controle do instrumento cirúrgico 223300 para novas ações.
[0544] Em resposta a um sinal de saída "alto" proveniente do pri-
meiro comparador 223406 e/ou do segundo comparador 223408, o cir- cuito de controle pode emitir um ou mais sinais de controle que servem para emitir um aviso de degradação de sinal, emitir um aviso de falha de componente e/ou de subsistema, reduzir a quantidade de energia disponível para o instrumento cirúrgico 223300, bloquear ou desativar um ou mais recursos funcionais do instrumento cirúrgico 223300, e/ou bloquear ou desativar uma ou mais trilhas elétricas que sejam suscetí- veis à perda de sinal ou curto-circuito, por exemplo.
[0545] Embora a mesma tensão de referência seja mostrada na Fi- gura 139 como sendo aplicada ao primeiro comparador 223406 bem como ao segundo comparador 223408, será reconhecido que uma primeira ten- são de referência pode ser aplicada ao primeiro comparador 223406 e uma segunda tensão de referência pode ser aplicada ao segundo compa- rador 223408, sendo que a primeira e a segunda tensões de referência são diferentes uma da outra. Por exemplo, se a primeira tensão de refe- rência for menor que a segunda tensão de referência, o sinal de saída do primeiro comparador 223406 pode fornecer uma indicação de que uma contaminação de fluido de "nível 1" foi atingida no eixo de acionamento 223004 sendo que os sinais elétricos estão degradados e/ou o desempe- nho de ao menos um componente elétrico do instrumento cirúrgico 223000 está em risco de ser afetado, e o sinal de saída do segundo comparador 223408 pode fornecer uma indicação de que uma contaminação de fluído de "nível 2" foi atingida no eixo de acionamento 223004 sendo que os si- nais elétricos estão ainda mais degradados e/ou o desempenho de ao me- nos um outro componente elétrico do instrumento 223000 está em risco de ser afetado. Com base nos diferentes significados dos sinais de saída transmitidos ao circuito de controle do instrumento cirúrgico 223300, o cir- cuito de controle pode emitir sinais de controle que servem para ajustar as operações do instrumento cirúrgico 223300 de modo diferente e/ou ajustar diferentes operações do instrumento cirúrgico 223000. Por exemplo,
quando um sinal de contaminação de fluido de "nível 1" for transmitido pelo primeiro comparador 223406, o circuito de controle emite um ou mais si- nais de controle que servem para reduzir a quantidade de energia dispo- nível para o instrumento cirúrgico 223300. Quando um sinal de nível de contaminação de fluido de "nível 2" for transmitido pelo segundo compara- dor 223408, o circuito de controle emite um ou mais sinais de controle que servem para reduzir ainda mais a quantidade de energia disponível para o instrumento cirúrgico 223300, bloquear ou desativar um ou mais recursos funcionais do instrumento cirúrgico 223300, e/ou bloquear ou desativar uma ou mais trilhas elétricas que sejam suscetíveis à perda de sinal ou curto-circuito, por exemplo.
[0546] Além disso, embora os dispositivos de detecção 223402A, 223402B, 223404A, 223404B sejam mostrados na Figura 139 como es- tando em uma posição "aberta" (por exemplo, não eletricamente conecta- dos um ao outro), a funcionalidade do circuito elétrico 223400 descrita acima também pode ser realizada com os dispositivos de detecção 223402A, 223402B, 223404A, 223404B estando em uma posição "fe- chada". Enquanto os dispositivos de detecção 223402A, 223402B, 223404A, 223404B permanecem na posição "fechada" e emitem os res- pectivos sinais de tensão para o primeiro e o segundo comparadores 223406, 223408, os sinais de saída do primeiro comparador 223406 e/ou do segundo comparador 223408 seriam uma indicação de que o volume de fluido dentro do eixo de acionamento 223004 ainda não atingiu um nível que não pode ser adequadamente manipulado pelos componentes elétri- cos do instrumento cirúrgico 223300. À medida que mais e mais fluido en- tra no eixo de acionamento 223004 e é absorvido pelo material de absor- ção 223314, o material de absorção 223314 se expande ainda mais, even- tualmente atingindo o ponto em que a conexão elétrica entre o segundo par de dispositivos de detecção 223404A, 223404B é rompida/separada, e assim rompendo/alterando a continuidade/condutividade elétrica dentro do circuito elétrico 223400. A ruptura/alteração na continuidade/condutivi- dade altera os respectivos sinais de tensão aplicados às primeiras entra- das (por exemplo, as entradas negativas -) do primeiro e do segundo com- paradores 223406, 223408 que, por sua vez, altera o significado dos sinais emitidos pelo primeiro e segundo comparadores 223406, 223408.
[0547] Quando um instrumento cirúrgico é usado durante um proce- dimento cirúrgico, a densidade do ar associada ao ambiente no qual o procedimento cirúrgico está ocorrendo pode ter um efeito sobre o de- sempenho do instrumento cirúrgico. Na maioria dos casos, a altitude em que o procedimento cirúrgico está ocorrendo pode ser um substituto para a densidade do ar. Por exemplo, um instrumento cirúrgico sendo usado em um local de elevada altitude onde o ar é, de modo geral, me- nos denso do que ao nível do mar pode operar de maneira diferente do que quando o instrumento cirúrgico é usado ao nível do mar ou próximo a ele. Devido a problemas de desempenho associados à densidade do ar/altitude, é desejável captar/detectar a densidade do ar/altitude na qual o instrumento cirúrgico está operando e ajustar vários limites, pa- râmetros de controle e/ou valores detectados para compensar as dife- renças de altitude.
[0548] A dissipação de calor dentro de um instrumento cirúrgico é uma característica de desempenho que muda com a altitude. À medida que a altitude aumenta, há menos ar para um dado volume e, como resultado, a pressão atmosférica diminui. Conforme a pressão atmosférica diminui, mo- léculas de ar se espalham ainda mais e a temperatura diminui. Há certas partes de um instrumento cirúrgico que dependem de resfriamento por convecção para dissipar o calor gerado pela operação do instrumento ci- rúrgico. Com resfriamento por convecção, o calor gerado pela operação do instrumento cirúrgico é transferido do instrumento cirúrgico para o ar que circunda o instrumento cirúrgico. Em altitudes mais elevadas, onde a pressão atmosférica é menor e onde há menos ar (a densidade do ar é menor), o resfriamento por convecção é menos eficiente por haver menos ar, e é mais difícil dissipar o calor residual gerado pelos componentes ele- trônicos do instrumento cirúrgico que acionam os motores, geram energia eletrocirúrgica de alta frequência para aplicações do tipo de radiofrequên- cia (RF) e/ou ultrassônica, por exemplo, devido ao fato de o resfriamento por convecção ser menos eficiente. É por esta razão que a eficiência de dissipação de calor do motor diminui conforme aumenta a altitude.
[0549] O volume de ar liberado por uma bomba de compressor em um sistema de evacuação de fumaça utilizado em um procedimento ci- rúrgico é uma outra característica de desempenho que muda com a alti- tude. A bomba de compressor irá liberar o mesmo volume de ar indepen- dentemente do peso ou densidade do ar (conforme a altitude aumenta, o peso e a densidade do ar ficam cada vez mais baixos). Entretanto, uma vez que o peso do ar é menor em maiores altitudes, a bomba de com- pressor exige menos energia elétrica para fornecer o mesmo volume de ar em altitudes mais elevadas. Em outras palavras, para liberar um dado volume de ar em maior altitude, a velocidade do motor da bomba de com- pressor pode ser reduzida. Dito isto, para liberar um dado peso de ar a uma altitude maior, a velocidade do motor da bomba de compressor pode ser aumentada.
[0550] Em vista do exposto acima, será reconhecido porque é dese- jável captar/detectar a altitude (como um substituto para a densidade do ar) na qual o instrumento cirúrgico está operando, e ajustar vários limites, parâmetros de controle e/ou valores detectados para compensar as dife- renças de altitude. A altitude pode ser captada/detectada de várias manei- ras diferentes. Por exemplo, o instrumento cirúrgico pode incluir um dispo- sitivo de detecção que detecta e mede a pressão atmosférica/barométrica, como um sensor de pressão barométrica, por exemplo. A pressão atmos- férica detectada é um substituto para a altitude. Com base na pressão at-
mosférica detectada, um circuito de controle e/ou um algoritmo do instru- mento cirúrgico pode emitir um ou mais sinais de controle que operam para alterar/ajustar a operação normal do instrumento cirúrgico para responder pela altitude/densidade do ar. Em adição a ou em lugar de tomar leituras diretas da pressão atmosférica, o instrumento cirúrgico pode incluir um re- ceptor de sistema de posicionamento global (GPS) que determina a posi- ção exata do receptor. Nesses casos, o circuito de controle e/ou algoritmo pode correlacionar as leituras de GPS com um local de GPS, a altitude conhecida e as leituras atmosféricas e barométricas médias no local de GPS, e emitir um ou mais sinais de controle para alterar/ajustar a operação normal do instrumento cirúrgico para responder pela altitude/densidade do ar naquele local. Há também várias maneiras de estimar/calcular um fator de redução de potência que pode ser aplicado aos vários limites, parâme- tros de controle e/ou valores detectados para responder pelas alterações na altitude/densidade de ar.
[0551] A Figura 140 ilustra um gráfico 223500 que mostra as relações entre altitude, pressão atmosférica 223502 e energia elétrica 223504 utili- zadas por um instrumento cirúrgico, em vários casos. O gráfico 223500 pode ser utilizado para determinar os fatores de redução de potência que correspondem a diferentes altitudes captadas/detectadas, onde as altitu- des são substitutas para diferentes densidades de ar. A altitude é mostrada ao longo de um primeiro eixo geométrico horizontal 223506 como elevação a partir do nível do mar. Um segundo eixo geométrico horizontal 223508 é alinhado com o primeiro eixo geométrico horizontal 223506 e também re- presenta a elevação a partir do nível do mar. Uma porcentagem de potên- cia é mostrada ao longo de um primeiro eixo geométrico vertical 223510 e uma pressão atmosférica em escala é mostrada ao longo de um segundo eixo geométrico vertical 223512. Conforme mostrado na Figura 140, à me- dida que a elevação aumenta, a pressão atmosférica 223502 diminui e a energia elétrica 223504 utilizada pelo instrumento cirúrgico diminui. Ao ní- vel do mar (elevação = 0), a pressão atmosférica 223502 está no nível 1 da escala, e a energia elétrica 223504 está a 100% da potência (potência total). A uma elevação de 10.000 pés acima do nível do mar, a pressão atmosférica 223502 está no nível de escala de aproximadamente 0,20, e a energia elétrica 223504 está a 70% de potência (30% menor que a po- tência total). Em outras palavras, a uma pressão atmosférica 223502 as- sociada a uma elevação de 10.000 metros acima do nível do mar, os limi- tes de temperatura associados ao instrumento cirúrgico podem ser reduzi- dos em 30%. Porcentagens de redução de potência similares podem ser determinadas para outras elevações simplesmente determinando onde uma linha vertical alinhada com uma dada elevação no primeiro eixo geo- métrico horizontal 223506 cruza com a energia elétrica 223504 e com a pressão atmosférica 223502. Em vários casos, as porcentagens de redu- ção de potência podem ser armazenadas em uma tabela de consulta em um dispositivo de memória de um circuito de controle do instrumento cirúr- gico, e podem ser usadas pelo circuito de controle e/ou por um algoritmo para aplicar fatores de redução de potência aos vários limites, parâmetros de controle e/ou valores detectados para responder pelas densidades do ar captadas/detectadas.
[0552] Um outro método para determinar fatores de redução de po- tência e/ou outros ajustes aplicáveis para diferenças na altitude podem ser encontrados, por exemplo, em um artigo técnico intitulado A ME-
ALTITUDE CONDITIONS BASED ON CFD ANALYSIS AT SEA LEVEL CONDITIONS de autoria de Bruno Zoccali, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade. O artigo técnico foi publicado e está disponível no site da TDMG Inc. (www.tdm- ginc.com) desde 6 de dezembro de 2018.
[0553] Os instrumentos cirúrgicos aqui revelados são configuradas para incluir sensores de temperatura posicionados dentro de um con- junto de empunhadura e/ou de um eixo de acionamento do instrumento cirúrgico. O instrumento cirúrgico pode ser qualquer um dos instrumen- tos cirúrgicos aqui descritos. Os sensores de temperatura são posicio- nados para detectar a temperatura de certos componentes e/ou subsis- temas posicionados dentro do conjunto de empunhadura e/ou do eixo de acionamento do instrumento cirúrgico. Por exemplo, os sensores de temperatura podem ser posicionados para detectar a temperatura de um motor elétrico, circuitos de energia, e/ou um circuitos de comunica- ção, por exemplo. As temperaturas detectadas podem ser utilizadas por um circuito de controle do instrumento cirúrgico, como um processador principal em um conjunto de empunhadura do instrumento cirúrgico, por exemplo, e/ou por um algoritmo para ajustar/adaptar a operação do ins- trumento cirúrgico.
[0554] Em vários casos, dispositivos de detecção térmica podem ser criados em circuitos flexíveis dentro de diferentes partes do instru- mento cirúrgico, e as temperaturas medidas/captadas pelos dispositivos de detecção térmica podem ser utilizadas pelo circuito de controle e/ou um algoritmo para determinar se uma temperatura de um determinado componente e/ou subsistema está em um zona de alerta ou perigo. Após a temperatura detectada/medida de um dado componente e/ou subsistema ser determinada como estando acima do nível de alerta, o circuito de controle e/ou algoritmo pode adicionalmente operar para co- meçar a reduzir o nível de energia fornecida aos componentes e/ou sis- temas que geram o nível de calor mais alto. Por exemplo, o nível de energia fornecida ao motor de acionamento do instrumento cirúrgico pode ser reduzido.
[0555] Após a temperatura detectada/medida de um dado compo- nente e/ou subsistema ser determinada como estando acima de um limite crítico predeterminado, o circuito de controle e/ou o algoritmo pode atuar para colocar o instrumento cirúrgico em uma condição desativada, em que os componentes eletrônicos do instrumento cirúrgico que funcionam para fornecer comunicação com um controlador cirúrgico central permanecem energizados, mas o instrumento cirúrgico é impedido de executar certas funcionalidades, como fechar garras, disparar grampos, e/ou liberar ener- gia eletrocirúrgica de alta frequência, por exemplo. Ao manter energizados os componentes eletrônicos que funcionam para fornecer comunicação com o controlador cirúrgico central, o controlador cirúrgico central pode continuar a manter um usuário do instrumento cirúrgico informado a res- peito do estado operacional do instrumento cirúrgico. Vários aspectos de um controlador cirúrgico central são descritos com mais detalhes no Pe- dido de Patente US n° de série 15/940.629, intitulado COMPUTER IMPLE- MENTED INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS, depositado em 29 de março de 2018, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.
[0556] A fim de controlar as temperaturas dos componentes e/ou sub- sistemas do instrumento cirúrgico e a operação contínua do instrumento cirúrgico em condições de trabalho pesado, em vários casos, a prioridade de operação pode se basear no nível de importância do componente, sub- sistema e/ou da tarefa a ser executada. Portanto, em certas circunstâncias o instrumento cirúrgico pode ser controlado de modo que o gerador com o nível mais alto de calor pode ficar desregulado ou ser regulado apenas após a execução de uma tarefa crítica.
[0557] Em alguns casos, quando um componente e/ou subsistema do instrumento cirúrgico está sendo regulado, um circuito de controle do instrumento cirúrgico, como um processador principal em um conjunto de empunhadura do instrumento cirúrgico, por exemplo, pode se comu- nicar com o controlador cirúrgico central para receber mais informações sobre a melhor forma de proceder. Em alguns casos, a funcionalidade de reconhecimento situacional do controlador cirúrgico central pode operar para informar ao circuito de controle do instrumento cirúrgico de que o instrumento cirúrgico está no meio de uma tarefa crítica, e o cir- cuito de controle e/ou um algoritmo pode, então, controlar o instrumento cirúrgico para ignorar o alerta de aquecimento ou voltar a priorizar a im- portância do componente e/ou do subsistema que estava sendo regu- lado. Vários aspectos da funcionalidade de reconhecimento situacional são descritos, por exemplo, no Pedido de Patente US n° de série 15/940.654, intitulado SURGICAL HUB SITUATIONAL AWARENESS, depositado em 29 de março de 2018, cuja descrição está aqui incorpo- rada a título de referência em sua totalidade.
[0558] Em alguns casos, o instrumento cirúrgico pode ser contro- lado para proporcionalmente limitar o uso de potência do motor com base nas temperaturas detectadas/medidas ou nas temperaturas esti- madas. Por exemplo, conforme os limites de temperatura predetermina- dos são excedidos e/ou a taxa de elevação de temperatura excede um limite predeterminado e/ou um acúmulo de calor modelado se aproxima de um limite predeterminado, o instrumento cirúrgico pode ser contro- lado para reduzir o nível de potência disponibilizado para o motor como uma primeira prioridade, então reduzir a energia disponível para a mo- dalidade de energia (por exemplo, a energia eletrocirúrgica, a energia ultrassônica), se houver.
[0559] A Figura 141 ilustra um método 223600 para determinar o fluxo de calor de temperaturas detectadas/medidas ao longo do tempo para prever uma ocorrência de um limite de temperatura predefinido sendo excedido. Na etapa 223602, as temperaturas dos componentes e/ou subsistemas posicionados dentro do conjunto de empunhadura e/ou do eixo de acionamento do instrumento cirúrgico são detectadas/medidas por um dispositivo de detecção de temperatura. Na etapa 223604, a ener- gia fornecida a cada motor e ao circuito de potência do instrumento cirúr-
gico é medida ao longo do tempo por um dispositivo de medição de ener- gia. Na etapa 223606, o calor acumulado dentro do instrumento cirúrgico é estimado com base nas informações determinadas nas etapas 223602 e 223604. Na etapa 223608, a taxa de aumento da temperatura no ins- trumento cirúrgico é determinada por um circuito de controle e/ou um al- goritmo do instrumento cirúrgico. Com base na taxa determinada de au- mento de temperatura na etapa 223608, o momento em que o limite de temperatura predefinido será excedido pode ser determinado na etapa 223610 pelo circuito de controle e/ou por um algoritmo do instrumento cirúrgico. Em alguns casos, o método 223600 compreende adicional- mente uma etapa 223612, em que a taxa de aumento de temperatura determinada na etapa 223608 pode ser comparada com uma taxa de au- mento de temperatura prevista por um acúmulo de calor modelado para estabelecer um nível mais alto de confiança da exatidão da taxa determi- nada de aumento de temperatura. Essa comparação pode ser feita pelo circuito de controle do instrumento cirúrgico.
[0560] A Figura 142 ilustra um gráfico 223700 que mostra uma relação entre uma temperatura detectada 223702, uma temperatura aproximada 223704, e um consumo de energia 223706 do instrumento cirúrgico. O instante t é mostrado ao longo de um primeiro eixo geométrico horizontal 223708 e ao longo de um terceiro eixo geométrico horizontal 223712. Um segundo eixo geométrico horizontal 223710 também representa o instante t. Um primeiro eixo geométrico vertical 223714 está associado à tempera- tura aproximada 224704, um segundo eixo geométrico horizontal 223716 está associado à temperatura detectada 223702, e um terceiro eixo geo- métrico horizontal 223718 está associado ao consumo de energia 223706. Em vários casos, a temperatura detectada 223702 é uma temperatura de- tectada dentro de um conjunto de empunhadura do instrumento cirúrgico, a temperatura aproximada é uma temperatura que é estimada por um mo- delo de acúmulo de calor, e o consumo de energia 223706 representa o total de toda a energia consumida pelo instrumento cirúrgico durante seu uso em um procedimento cirúrgico.
[0561] Conforme mostrado na Figura 142, quando o instrumento ci- rúrgico é energizado primeiro, o nível de energia 223706 usado pelo ins- trumento cirúrgico é muito baixo. O pequeno aumento na temperatura detectada 223702 pode ser atribuído ao fato de que os circuitos elétricos dentro do instrumento cirúrgico estão sendo energizados. Do instante t1 ao instante t2, quando um atuador de extremidade do instrumento cirúr- gico está sendo articulado, o consumo de energia 223706 aumenta e a temperatura detectada 223702 aumenta. A temperatura aproximada 223704 é mostrada aumentando no instante t2. Conforme a articulação é pausada entre o instante t2 e instante t3, o consumo de energia 223706 permanece o mesmo, a temperatura detectada 223702 continua a au- mentar, e a temperatura aproximada 223704 permanece a mesma. Do instante t3 ao instante t4, quando o atuador de extremidade é adicional- mente articulado, o consumo de energia 223706 aumenta e a tempera- tura detectada 223702 aumenta. A temperatura aproximada 223704 é mostrada aumentando no instante t4.
[0562] Conforme a articulação é pausada novamente entre o instante t4 e o instante t5, o consumo de energia 223706 permanece o mesmo, a temperatura detectada 223702 continua a aumentar e a temperatura apro- ximada 223704 permanece a mesma. No instante t5, a modalidade de energia do instrumento cirúrgico, como a aplicação de energia mecânica, de energia eletrocirúrgica, e/ou de energia ultrassônica, por exemplo, é energizada, o consumo de energia 223706 começa a aumentar significati- vamente, a temperatura detectada 223702 atinge o limite de temperatura do motor 223720 (que é o mesmo para a temperatura detectada 223702 e para a temperatura aproximada 223704), e a temperatura aproximada 223704 aumenta e ultrapassa o limite do motor 223720 no processo.
[0563] Do instante t5 até o instante t6, conforme a modalidade de energia continua a ser energizada, o consumo de energia 223706 au- menta significativamente, a temperatura detectada 223702 aumenta significativamente, excedendo o limite do motor 223720 aproximada- mente no instante t5 e atingindo o limite de energia 223722 no instante t6. Como resultado da temperatura detectada 223702 excedendo o li- mite do motor 223720 aproximadamente no instante t 5, um circuito de controle e/ou um algoritmo do instrumento cirúrgico, como um proces- sador principal em um conjunto de empunhadura do instrumento cirúr- gico, por exemplo, e/ou um algoritmo atua para limitar a energia apli- cada ao motor (ou motores) do instrumento cirúrgico. Essa limitação continua vigente até que a temperatura detectada 223702 volte a cair abaixo do limite do motor 223720 aproximadamente no instante t10.
[0564] Aproximadamente no instante t6, a temperatura detectada 223702 ultrapassa o limite de energia 223722. Como resultado da tempe- ratura detectada 223702 ultrapassando o limite de energia 223722 aproxi- madamente no instante t6, o circuito de controle e/ou o algoritmo atua para limitar a energia aplicada à modalidade de energia do instrumento cirúr- gico. Essa limitação continua vigente até que a temperatura detectada 223702 volte a cair abaixo do limite de energia 223722 aproximadamente no tempo t7. Após a limitação da energia fornecida para a modalidade de energia 223702 ser interrompida no instante t 7, a temperatura detectada 223702 começa a diminuir. Do instante t8 ao instante t9, embora a tempe- ratura detectada 223702 ainda esteja acima do limite do motor 223720, o circuito de controle e/ou o algoritmo pode possibilitar que o atuador de ex- tremidade seja articulado novamente porque a temperatura detectada 223702 está diminuindo.
[0565] De acordo com vários aspectos, o limite do motor 223720 e o limite de energia 223722 podem ser alterados/ajustados pelo circuito de controle e/ou por um algoritmo para compensar as diferenças na densidade do ar, altitude e/ou pressão atmosférica, conforme descrito acima.
[0566] Os dispositivos, sistemas, e métodos revelados no presente pedido podem ser usados com os dispositivos, sistemas e métodos reve- lados no Pedido de Patente US n° de série 13/832.786, agora Patente US n° 9.398.905, intitulada CIRCULAR NEEDLE APPLIER WITH OFFSET NEEDLE AND CARRIER TRACKS; Pedido de patente US n° de série 14/721.244, agora pedido de Pedido de Patente US n° 10.022.120, intitu- lado SURGICAL NEEDLE WITH RECESSED FEATURES; e Pedido de Patente US n° de série 14/740.724, agora Pedido de Patente US n°
9.888.914, intitulado SUTURING INSTRUMENT WITH MOTORIZED NE- EDLE DRIVE, aqui incorporados a título de referência em suas totalidades.
[0567] Os dispositivos, sistemas e métodos revelados no presente pedido podem ser usados com os dispositivos, sistemas e métodos reve- lados no Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/659.900, intitu- lado METHOD OF HUB COMMUNICATION, depositado em 19 de abril de 2018, Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/611.341, intitu- lado INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de de- zembro de 2017, Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/611.340, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS, deposi- tado em 28 de dezembro de 2017, e Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/611.339, intitulado ROBOT ASSISTED SURGICAL PLAT- FORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, que são aqui incorpo- rados a título de referência em suas totalidades. Os dispositivos, sistemas e métodos revelados no presente pedido podem também ser usados com os dispositivos, sistemas e métodos revelados no Pedido de Patente Pro- visório US n° de série 15/908.021, intitulado SURGICAL INSTRUMENT WITH REMOTE RELEASE, depositado em 28 de fevereiro de 2018, Pe- dido de Patente US n° de série 15/908.012, intitulado SURGICAL INS- TRUMENT HAVING DUAL ROTATABLE MEMBERS TO EFFECT DIF- FERENT TYPES OF END EFFECTOR MOVEMENT, depositado em 28 de fevereiro de 2018, Pedido de Patente US n° de série 15/908.040, inti- tulado SURGICAL INSTRUMENT WITH ROTARY DRIVE SELECTI- VELY ACTUATING MULTIPLE END EFFECTOR FUNCTIONS, deposi- tado em 28 de fevereiro de 2018, Pedido de Patente US n° de série 15/908.057, intitulado SURGICAL INSTRUMENT WITH ROTARY DRIVE SELECTIVELY ACTUATING MULTIPLE END EFFECTOR FUNC- TIONS, depositado em 28 de fevereiro de 2018, Pedido de Patente US n° de série 15/908.058, intitulado SURGICAL INSTRUMENT WITH MO- DULAR POWER SOURCES, depositado em 28 de fevereiro de 2018, e Pedido de Patente US n° de série 15/908.143, intitulado SURGICAL INS- TRUMENT WITH SENSOR AND/OR CONTROL SYSTEMS, depositado em 28 de fevereiro de 2018, que são aqui incorporados a título de refe- rência em suas totalidades. Os dispositivos, sistemas, e métodos revela- dos no presente pedido podem também ser usados com os dispositivos, sistemas e métodos revelados no Pedido de Patente US n° de série 14/226.133, agora Pedido de Patente US n° 2015/0272557, intitulado MODULAR SURGICAL INSTRUMENT SYSTEM, depositado em 26 de março de 2014, aqui incorporado a título de referência em sua totalidade.
[0568] Vários aspectos do objeto aqui descritos são definidos nos exemplos a seguir. Conjunto de exemplos 1
[0569] Exemplo 1 - Método para controlar um instrumento cirúrgico. O método compreende operar um sistema de acionamento acionado por um motor elétrico e um circuito de controle do motor, detectar o esforço dentro do instrumento cirúrgico através de um circuito de extensômetro em comunicação com o circuito de controle do motor, e alterar a veloci- dade do motor elétrico através do circuito de controle do motor com base na entrada do circuito de extensômetro.
[0570] Exemplo 2 - Método do Exemplo 1, sendo que a etapa de alteração compreende diminuir a velocidade do motor elétrico quando o esforço medido pelo circuito de extensômetro circuito exceder um limite.
[0571] Exemplo 3 - Método do Exemplo 2, sendo que a etapa de alte- ração compreende aumentar a velocidade do motor elétrico se o esforço medido pelo circuito de extensômetro retornar abaixo do limite.
[0572] Exemplo 4 - Método do Exemplo 1, sendo que o instrumento cirúrgico compreende um eixo de acionamento e um atuador de extremi- dade conectado de forma giratória ao eixo de acionamento, e sendo que a etapa de operação compreende girar o atuador de extremidade em rela- ção ao eixo de acionamento.
[0573] Exemplo 5 - Método dos Exemplos 1, 2, ou 3, sendo que o instrumento cirúrgico compreende um atuador de extremidade que in- clui uma garra móvel, e sendo que a etapa de operação compreende mover a garra.
[0574] Exemplo 6 - Método dos Exemplos 1, 2, 3, 4 ou 5, sendo que o instrumento cirúrgico compreende um sistema de disparo que inclui um membro de disparo móvel e sendo que a etapa de operação compreende mover o membro de disparo.
[0575] Exemplo 7 - Método dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, sendo que o instrumento cirúrgico compreende um envoltório, e sendo que o circuito de extensômetro compreende um extensômetro fixado ao invólucro.
[0576] Exemplo 8 - Método dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, sendo que o instrumento cirúrgico compreende um envoltório, e sendo que o circuito de extensômetro compreende um extensômetro fixado ao invólucro.
[0577] Exemplo 9 - Método dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, sendo que o instrumento cirúrgico compreende um envoltório, e sendo que o circuito de extensômetro compreende um extensômetro embutido no invólucro.
[0578] Exemplo 10 - Método dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9, sendo que o instrumento cirúrgico compreende uma empunhadura que inclui um gabinete da empunhadura, sendo que o circuito de exten- sômetro compreende um extensômetro fixado ao gabinete da empunha- dura, e sendo que o método compreende adicionalmente pressionar o gabinete da empunhadura para controlar a velocidade do motor elétrico.
[0579] Exemplo 11 - Método dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9, sendo que o instrumento cirúrgico compreende uma empunhadura que inclui um gabinete da empunhadura, sendo que o circuito de exten- sômetro compreende um extensômetro embutido no gabinete da empu- nhadura, e sendo que o método compreende adicionalmente pressionar o gabinete da empunhadura para controlar a velocidade do motor elé- trico.
[0580] Exemplo 12 - Método dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou 11, sendo que o sistema de acionamento compreende um eixo de acionamento, e sendo que ao menos uma porção do circuito de extensômetro é montada no eixo de acionamento.
[0581] Exemplo 13 - Método dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, ou 12, sendo que o circuito de controle do motor compreende controles operacionais padrão, sendo que o circuito de extensômetro fornece dados para o circuito de controle do motor, e sendo que o cir- cuito de controle do motor modifica os controles operacionais padrão com base nos dados do circuito de extensômetro.
[0582] Exemplo 14 - Método para controlar um instrumento cirúrgico. O método compreende operar um sistema de acionamento acionado por um motor elétrico e um sistema de controle do motor, detectar o esforço dentro do instrumento cirúrgico através de um circuito de extensômetro em comunicação com o sistema de controle do motor, e alterar a velocidade do motor elétrico através do sistema de controle do motor com base nos dados do circuito de extensômetro.
[0583] Exemplo 15 - Método do Exemplo 14, sendo que o sistema de controle do motor compreende controles operacionais padrão, e sendo que o sistema de controle do motor modifica os controles ope- racionais padrão com base nos dados do circuito de extensômetro.
[0584] Exemplo 16 - Método dos Exemplos 14 ou 15, sendo que o instrumento cirúrgico compreende uma empunhadura que inclui um gabi- nete da empunhadura, sendo que o circuito de extensômetro compreende um extensômetro fixado ao gabinete da empunhadura, e sendo que o mé- todo compreende adicionalmente pressionar o gabinete da empunhadura para controlar a velocidade do motor elétrico.
[0585] Exemplo 17 - Método, de acordo com os Exemplos 14 ou 15, sendo que o instrumento cirúrgico compreende uma empunhadura que inclui um gabinete da empunhadura, sendo que o circuito de ex- tensômetro compreende um extensômetro incorporado ao gabinete da empunhadura, e sendo que o método compreende adicionalmente pressionar o gabinete da empunhadura para controlar a velocidade do motor elétrico.
[0586] Exemplo 18 - Método para controlar um instrumento cirúr- gico. O método compreende operar o instrumento cirúrgico com o uso de um sistema de controle, sendo que o instrumento cirúrgico compre- ende um envoltório, detectar um parâmetro do envoltório com o uso de um circuito sensor em comunicação com o sistema de controle, e modi- ficar a operação do instrumento cirúrgico com base em dados do circuito sensor.
[0587] Exemplo 19 - Método do Exemplo 18, sendo que o sistema de controle compreende controles operacionais padrão, e sendo que o sis- tema de controle modifica os controles operacionais padrão com base nos dados do circuito sensor. Conjunto de exemplos 2
[0588] Exemplo 1 - Instrumento cirúrgico que compreende uma em- punhadura, um eixo de acionamento que se estende a partir da empu- nhadura, um atuador de extremidade que se estende a partir do eixo de acionamento, um motor elétrico de acionamento e um motor elétrico deslocador configurável em uma primeira configuração, uma segunda configuração e uma terceira configuração. O instrumento cirúrgico com- preende adicionalmente um primeiro sistema de acionamento configu- rado para executar uma primeira função do atuador de extremidade. O primeiro sistema de acionamento é acionável pelo motor elétrico de aci- onamento quando o motor elétrico deslocador está na primeira configu- ração. O instrumento cirúrgico compreende adicionalmente um segundo sistema de acionamento configurado para executar uma segunda fun- ção do atuador de extremidade. O segundo sistema de acionamento é acionável pelo motor elétrico de acionamento quando o motor elétrico deslocador está na segunda configuração. O instrumento cirúrgico com- preende adicionalmente um terceiro sistema de acionamento configu- rado para executar uma terceira função do atuador de extremidade. O terceiro sistema de acionamento é acionável pelo motor elétrico de aci- onamento quando o motor elétrico deslocador está na terceira configu- ração. O segundo sistema de acionamento e o terceiro sistema de aci- onamento não são acionáveis pelo motor elétrico de acionamento quando o motor elétrico deslocador está na primeira configuração. O primeiro sistema de acionamento e o terceiro sistema de acionamento não são acionáveis pelo motor elétrico de acionamento quando o motor elétrico deslocador está na segunda configuração. O primeiro sistema de acionamento e o segundo sistema de acionamento não são acioná- veis pelo motor elétrico de acionamento quando o motor elétrico deslo- cador está na terceira configuração.
[0589] Exemplo 2 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 1, sendo que o motor elétrico deslocador compreende um solenoide.
[0590] Exemplo 3 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1 ou 2, sendo que o motor elétrico de acionamento compreende um eixo de aci-
onamento de saída de acionamento giratório e uma engrenagem de sa- ída de acionamento montada no eixo de acionamento de saída de acio- namento, sendo que o motor elétrico deslocador compreende um eixo de acionamento de deslocador transladável e uma engrenagem deslo- cadora giratória, sendo que a engrenagem deslocadora é engatada ope- racionalmente à engrenagem de saída de acionamento e é engatável seletivamente ao primeiro sistema de acionamento, ao segundo sistema de acionamento e ao terceiro sistema de acionamento.
[0591] Exemplo 4 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2 ou 3, sendo que o primeiro sistema de acionamento compreende um primeiro eixo de acionamento giratório, sendo que o segundo sistema de aciona- mento compreende um segundo eixo de acionamento giratório, sendo que o terceiro sistema de acionamento compreende um terceiro eixo de acio- namento giratório, e sendo que o primeiro eixo de acionamento giratório, o segundo eixo de acionamento giratório e o terceiro eixo de acionamento giratório são aninhados ao longo de um eixo geométrico longitudinal.
[0592] Exemplo 5 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2, 3 ou 4, que compreende adicionalmente uma junta de articulação que conecta de forma giratória o atuador de extremidade ao eixo de acionamento, sendo que o atuador de extremidade compreende uma garra apertável e um membro de disparo transladável, sendo que a primeira função do atuador de extremidade compreende articular o atuador de extremidade em rela- ção ao eixo de acionamento, sendo que a segunda função do atuador de extremidade compreende mover a garra para uma posição de aperto, e sendo que a terceira função do atuador de extremidade compreende mo- ver o membro de disparo através de um curso de disparo.
[0593] Exemplo 6 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 5, que com- preende adicionalmente um cartucho de grampos que inclui grampos armazenados de modo removível no mesmo, sendo que o membro de disparo é configurado para ejetar os grampos do cartucho de grampos durante o curso de disparo.
[0594] Exemplo 7 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 5 ou 6, que compreende adicionalmente um segundo motor de acionamento confi- gurado para acionar um quarto sistema de acionamento para executar a segunda função do atuador de extremidade.
[0595] Exemplo 8- Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2, 3, ou 4, que compreende adicionalmente um segundo motor de acionamento configurado para acionar um quarto sistema de acionamento para exe- cutar a segunda função do atuador de extremidade.
[0596] Exemplo 9 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 7 ou 8, sendo que o motor elétrico de acionamento e o segundo motor de aci- onamento são operáveis ao mesmo tempo.
[0597] Exemplo 10 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 7, 8 ou 9, sendo que o motor elétrico de acionamento e o segundo motor de aci- onamento são operáveis em momentos diferentes.
[0598] Exemplo 11 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10, que compreende adicionalmente um cartucho de grampos.
[0599] Exemplo 12 - Sistema cirúrgico que compreende um gabi- nete, um eixo de acionamento que se estende a partir do gabinete, um atuador de extremidade que se estende a partir do eixo de aciona- mento, um motor elétrico de acionamento e um motor elétrico desloca- dor configurável em uma primeira configuração, uma segunda configu- ração e uma terceira configuração. O sistema cirúrgico compreende adicionalmente um primeiro sistema de acionamento configurado para executar uma primeira função do atuador de extremidade. O primeiro sistema de acionamento é acionável pelo motor elétrico de aciona- mento quando o motor elétrico deslocador está na primeira configura- ção. O sistema cirúrgico compreende adicionalmente um segundo sis- tema de acionamento configurado para executar uma segunda função do atuador de extremidade. O segundo sistema de acionamento é aci- onável pelo motor elétrico de acionamento quando o motor elétrico deslocador está na segunda configuração. O sistema cirúrgico com- preende adicionalmente um terceiro sistema de acionamento configu- rado para executar uma terceira função do atuador de extremidade. O terceiro sistema de acionamento é acionável pelo motor elétrico de aci- onamento quando o motor elétrico deslocador está na terceira configu- ração. O segundo sistema de acionamento e o terceiro sistema de aci- onamento não são acionáveis pelo motor elétrico de acionamento quando o motor elétrico deslocador está na primeira configuração. O primeiro sistema de acionamento e o terceiro sistema de acionamento não são acionáveis pelo motor elétrico de acionamento quando o motor elétrico deslocador está na segunda configuração. O primeiro sistema de acionamento e o segundo sistema de acionamento não são acioná- veis pelo motor elétrico de acionamento quando o motor elétrico des- locador está na terceira configuração.
[0600] Exemplo 13 - Sistema cirúrgico do Exemplo 12, sendo que o gabinete compreende uma empunhadura.
[0601] Exemplo 14 - Sistema cirúrgico dos Exemplos 12 ou 13, sendo que o gabinete é configurado para ser fixado a um sistema cirúrgico robó- tico.
[0602] Exemplo 15 - Sistema cirúrgico do Exemplo 14, compreen- dendo adicionalmente o sistema cirúrgico robótico.
[0603] Exemplo 16 - Sistema cirúrgico que compreende um gabi- nete, um eixo de acionamento que se estende a partir do gabinete, um atuador de extremidade que se estende a partir do eixo de acionamento, um primeiro motor elétrico de acionamento, um primeiro motor elétrico deslocador configurável em uma primeira configuração e em uma se- gunda configuração, e um primeiro sistema de acionamento configura-
ção configurado para executar uma primeira função do atuador de ex- tremidade.
O primeiro sistema de acionamento é acionável pelo primeiro motor elétrico de acionamento quando o primeiro motor elétrico deslo- cador está na primeira configuração.
O sistema cirúrgico compreende adicionalmente um segundo sistema de acionamento configurado para executar uma segunda função do atuador de extremidade.
O segundo sistema de acionamento é acionável pelo primeiro motor elétrico de aci- onamento quando o primeiro motor elétrico deslocador está na segunda configuração.
O segundo sistema de acionamento não é acionável pelo primeiro motor elétrico de acionamento quando o primeiro motor elétrico deslocador está na primeira configuração.
O primeiro sistema de acio- namento não é acionável pelo primeiro motor elétrico de acionamento quando o primeiro motor elétrico deslocador está na segunda configu- ração.
O sistema cirúrgico compreende adicionalmente um segundo motor elétrico de acionamento, um segundo motor elétrico deslocador e um terceiro sistema de acionamento.
O segundo motor elétrico desloca- dor é configurável em uma terceira configuração e uma quarta configu- ração.
O terceiro sistema de acionamento é configurado para executar uma terceira função de atuador de extremidade.
O terceiro sistema de acionamento é acionável pelo segundo motor elétrico de acionamento quando o segundo motor elétrico deslocador está na terceira configura- ção.
O sistema cirúrgico compreende adicionalmente um quarto sistema de acionamento configurado para executar uma quarta função do atua- dor de extremidade.
O quarto sistema de acionamento é acionável pelo segundo motor elétrico de acionamento quando o segundo motor elé- trico deslocador está na quarta configuração.
O quarto sistema de acio- namento não é acionável pelo segundo motor elétrico de acionamento quando o segundo motor elétrico deslocador está na terceira configura- ção.
O terceiro sistema de acionamento não é acionável pelo segundo motor elétrico de acionamento quando o segundo motor elétrico deslo- cador está na quarta configuração.
[0604] Exemplo 17 - Sistema cirúrgico do Exemplo 16, sendo que o gabinete compreende uma empunhadura.
[0605] Exemplo 18 - Sistema cirúrgico dos Exemplos 16 ou 17, sendo que o gabinete é configurado para ser fixado a um sistema cirúrgico robó- tico.
[0606] Exemplo 19 - Sistema cirúrgico do Exemplo 18, compreen- dendo adicionalmente o sistema cirúrgico robótico.
[0607] Exemplo 20 - Sistema cirúrgico dos Exemplo 16, 17, 18 ou 19, sendo que o primeiro motor elétrico de acionamento e o segundo motor elétrico de acionamento são operáveis ao mesmo tempo.
[0608] Exemplo 21 - Sistema cirúrgico dos Exemplos 16, 17, 18, 19 ou 20, sendo que o primeiro motor elétrico de acionamento e o se- gundo motor de acionamento são operáveis em momentos diferentes. Conjunto de exemplos 3
[0609] Exemplo 1 - Instrumento cirúrgico que compreende uma em- punhadura, um eixo de acionamento que se estende a partir da empunha- dura, um atuador de extremidade que se estende a partir do eixo de acio- namento e um sistema de acionamento. O sistema de acionamento com- preende um motor elétrico, um eixo de acionamento operacionalmente acoplado ao motor elétrico, um sistema de controle do motor em comuni- cação com o motor elétrico, e um circuito de extensômetro embutido no eixo de acionamento. O circuito de extensômetro está em comunicação de sinal com o sistema de controle de motor. O sistema de controle do motor é configurado para controlar a operação do motor elétrico para executar uma função do atuador de extremidade com base em um sinal do circuito de extensômetro.
[0610] Exemplo 2 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 1, sendo que o circuito de extensômetro é configurado para medir o esforço no eixo de acionamento, e sendo que o sistema de controle do motor compre- ende um processador e um algoritmo configurado para parar o motor elétrico quando o esforço medido exceder um limite predeterminado.
[0611] Exemplo 3 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 2, sendo que o sistema de acionamento compreende adicionalmente um atuador e um sensor de atuação, sendo que o sensor de atuação está em comu- nicação com o sistema de controle do motor, sendo que o atuador é móvel entre uma posição não atuada e uma posição atuada, e sendo que uma atuação do atuador reinicia o motor após ele ter sido parado pelo sistema de controle do motor.
[0612] Exemplo 4 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 1, sendo o circuito de extensômetro é configurado para medir o esforço no eixo de acionamento, e sendo que o sistema de controle do motor compreende um processador e um algoritmo configurado para desacelerar o motor elétrico quando o esforço medido exceder um limite predeterminado.
[0613] Exemplo 5 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 4, sendo que o sistema de acionamento compreende adicionalmente um atuador e um sensor de atuação, sendo que o sensor de atuação está em comu- nicação com o sistema de controle do motor, sendo que o atuador é móvel entre uma posição não atuada e uma posição atuada, e sendo que uma atuação do atuador acelera o motor elétrico após ele ter sido desacelerado pelo sistema de controle do motor.
[0614] Exemplo 6 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2, 3, 4 ou 5, que compreende adicionalmente meios para regular a temperatura do circuito de extensômetro.
[0615] Exemplo 7 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 6, sendo que os meios são configurados para minimizar as variações de temperatura no circuito de extensômetro em relação a uma temperatura predeterminada.
[0616] Exemplo 8 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 7, sendo que a temperatura predeterminada é independente da temperatura ambi- ente que circunda o instrumento cirúrgico.
[0617] Exemplo 9 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 6, sendo que os meios são configurados para manter a temperatura do circuito de extensô- metro a uma temperatura constante.
[0618] Exemplo 10 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 9, sendo que a temperatura constante é diferente da temperatura ambiente que circunda o instrumento cirúrgico.
[0619] Exemplo 11 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10, que compreende adicionalmente um transmissor e um receptor. O transmissor está em comunicação de sinal com o sis- tema de controle do motor. O transmissor é configurado para emitir um sinal sem fio para um sistema de instrumento cirúrgico. O receptor está em comunicação de sinal com o sistema de controle do motor. O re- ceptor é configurado para receber um sinal sem fio do sistema de ins- trumento cirúrgico.
[0620] Exemplo 12 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou 11, que compreende adicionalmente uma junta de articulação que conecta de forma giratória o atuador de extremidade ao eixo de acionamento, sendo que a função do atuador de extremidade compreende girar o atuador de extremidade na junta de articulação, e sendo que o sistema de controle do motor é configurado para interrom- per a articulação do atuador de extremidade quando o esforço no eixo de acionamento exceder um nível limite.
[0621] Exemplo 13 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou 11, que compreende adicionalmente uma junta de articulação que conecta de forma giratória o atuador de extremidade ao eixo de acionamento, sendo que a função do atuador de extremidade compreende girar o atuador de extremidade na junta de articulação, e sendo que o sistema de controle do motor é configurado para interrom- per a articulação do atuador de extremidade quando o esforço medido no eixo de acionamento exceder um nível limite.
[0622] Exemplo 14 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou 11, sendo que compreende adicionalmente uma junta de articulação que conecta de forma giratória o atuador de extremidade ao eixo de acionamento, sendo que a função do atuador de extremidade compreende girar o atuador de extremidade na junta de articulação, e sendo que o sistema de controle do motor é configurado para desace- lerar a articulação do atuador de extremidade quando o esforço medido no eixo de acionamento exceder um nível limite.
[0623] Exemplo 15 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou 11, sendo que o atuador de extremidade compreende uma garra giratória, sendo que a função do atuador de extremidade compreende girar a garra, e sendo que o sistema de controle do motor é configurado para interromper a rotação da garra quando o esforço me- dido no eixo de acionamento exceder um nível limite.
[0624] Exemplo 16 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou 11, sendo que o atuador de extremidade compreende uma garra giratória, sendo que a função do atuador de extremidade compre- ende girar a garra, e sendo que o sistema de controle do motor é configu- rado para desacelerar a rotação da garra quando o esforço medido no eixo de acionamento exceder um nível limite.
[0625] Exemplo 17 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou 11, sendo que o atuador de extremidade compreende um membro de corte de tecido, sendo que a função do atuador de extremidade compreende deslocar o membro de corte de tecido através de um curso de corte, e sendo que o sistema de controle do motor é configurado para interromper a translação do membro de corte de tecido quando o esforço medido no eixo de acionamento exceder um nível limite.
[0626] Exemplo 18 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou 11, sendo que o atuador de extremidade compreende um membro de corte de tecido, sendo que a função do atuador de extremidade compreende deslocar o membro de corte de tecido através de um curso de corte, e sendo que o sistema de controle do motor é configurado para desacelerar a translação do membro de corte de tecido quando o esforço medido no eixo de acionamento exceder um nível limite.
[0627] Exemplo 19 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 ou 18, sendo que o atuador de extremidade compreende um cartucho de grampos que inclui gram- pos armazenados de modo removível em seu interior.
[0628] Exemplo 20 - Instrumento cirúrgico que compreende uma em- punhadura, um eixo de acionamento que se estende a partir da empu- nhadura, um atuador de extremidade que se estende a partir do eixo de acionamento e um sistema de acionamento. O sistema de acionamento compreende um motor elétrico, um eixo de acionamento operacional- mente acoplado ao motor elétrico e um sistema de controle do motor em comunicação com o motor elétrico. O instrumento cirúrgico compreende adicionalmente um circuito de extensômetro em comunicação de sinal com o sistema de controle do motor. O sistema de controle do motor é configurado para controlar a operação do motor elétrico para executar uma função do atuador de extremidade com base em um sinal do circuito de extensômetro.
[0629] Exemplo 21 - Sistema cirúrgico que compreende um gabi- nete, um eixo de acionamento que se estende a partir do gabinete, um atuador de extremidade que se estende a partir do eixo de acionamento e um sistema de acionamento. O sistema de acionamento compreende um motor elétrico, um eixo de acionamento operacionalmente acoplado ao motor elétrico e um sistema de controle do motor em comunicação com o motor elétrico. O sistema cirúrgico compreende adicionalmente um circuito de extensômetro em comunicação de sinal com o sistema de controle do motor. O sistema de controle do motor é configurado para controlar a operação do motor elétrico para executar uma função do atu- ador de extremidade com base em um sinal do circuito de extensômetro.
[0630] Exemplo 22 - Sistema cirúrgico do Exemplo 21, sendo que compreende adicionalmente um circuito de medição de força em comu- nicação de sinal com o sistema de controle do motor, sendo que o sis- tema de controle do motor é configurado para controlar a operação do motor elétrico para executar a função do atuador de extremidade com base em um sinal do circuito de medição de força.
[0631] Exemplo 23 - Sistema cirúrgico do Exemplo 21, que com- preende adicionalmente um circuito de medição de força em comuni- cação de sinal com o sistema de controle do motor, sendo que o sis- tema de controle do motor é configurado para controlar a operação do motor elétrico para executar a função diferente do atuador de extremi- dade com base em um sinal do circuito de medição de força.
[0632] Exemplo 24 - Sistema cirúrgico dos Exemplos 22 ou 23, sendo que o circuito de medição de força compreende um elemento de mola.
[0633] Exemplo 25 - Sistema cirúrgico que compreende um primeiro instrumento e um segundo instrumento. O primeiro instrumento que compreende um circuito de extensômetro e um transmissor em comuni- cação com o circuito de extensômetro. O segundo instrumento compre- ende um motor elétrico, um eixo de acionamento operacionalmente aco- plado ao motor elétrico, e um sistema de controle do motor em comuni- cação com o motor elétrico e o transmissor. O sistema de controle do motor é configurado para controlar a operação do motor elétrico com base em um sinal do circuito de extensômetro.
[0634] Exemplo 26 - Sistema cirúrgico do Exemplo 25, que compre- ende adicionalmente um controlador cirúrgico central de dados, sendo que o sistema de controle do motor está em comunicação com o trans- missor através do controlador cirúrgico central de dados. Conjunto de exemplos 4
[0635] Exemplo 1 - Instrumento cirúrgico que compreende uma empunhadura e um conjunto de eixo de acionamento que se estende a partir da empunhadura. A empunhadura compreende um gabinete, uma placa de circuito posicionada no gabinete, e uma porta definida no gabinete. A placa de circuito compreende um conector elétrico. A porta compreende uma vedação. A vedação compreende uma aber- tura autovedante. A porta é configurada para possibilitar que uma sonda de comunicação seja inserida pela abertura autovedante para engatar o conector elétrico.
[0636] Exemplo 2 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 1, sendo que a placa de circuito compreende um circuito flexível montado no gabi- nete.
[0637] Exemplo 3 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 2, que com- preende adicionalmente uma segunda placa de circuito em comunica- ção com o circuito flexível, sendo que a segunda placa de circuito com- preende uma placa de circuito laminada.
[0638] Exemplo 4 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 3, sendo que o circuito flexível conduz correntes elétricas abaixo de uma amperagem li- mite, porém não acima da amperagem limite, e sendo que a placa de cir- cuito laminada conduz correntes elétricas acima da amperagem limite.
[0639] Exemplo 5 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 1, sendo que a placa de circuito compreender uma primeira placa de circuito, sendo que o instrumento cirúrgico compreende adicionalmente uma segunda placa de circuito, sendo que o gabinete compreende uma fenda de car- tão definida no mesmo, e sendo que a segunda placa de circuito com- preende um cartão retido de modo removível na fenda de cartão.
[0640] Exemplo 6 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 5, sendo que a primeira placa de circuito conduz correntes elétricas abaixo de uma amperagem limite, porém não acima da amperagem limite, e sendo que a segunda placa de circuito conduz correntes elétricas acima da amperagem limite.
[0641] Exemplo 7 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 5 ou 6, que compreende adicionalmente contatos elétricos na fenda de cartão, sendo que os contatos elétricos colocam a segunda placa de circuito em comu- nicação com a primeira placa de circuito quando a segunda placa de cir- cuito é assentada na fenda de cartão.
[0642] Exemplo 8 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 1, sendo que a placa de circuito compreender uma primeira placa de circuito, sendo que o instrumento cirúrgico compreende adicionalmente uma segunda placa de circuito, sendo que a primeira placa de circuito conduz cor- rentes elétricas abaixo de uma amperagem limite, porém não acima da amperagem limite, sendo que a segunda placa de circuito conduz cor- rentes elétricas acima da amperagem limite, sendo que o instrumento cirúrgico compreende adicionalmente um motor elétrico, e sendo que a segunda placa de circuito compreende um controlador de motor con- figurado para controlar o motor elétrico.
[0643] Exemplo 9 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 1, sendo que a placa de circuito compreender uma primeira placa de circuito, sendo que o instrumento cirúrgico compreende adicionalmente uma segunda placa de circuito, sendo que a primeira placa de circuito conduz cor- rentes elétricas abaixo de uma amperagem limite, porém não acima da amperagem limite, sendo que a segunda placa de circuito conduz cor- rentes elétricas acima da amperagem limite, sendo que o instrumento cirúrgico compreende adicionalmente um gerador de RF, e sendo que a segunda placa de circuito compreende um controlador configurado para controlar o gerador de RF.
[0644] Exemplo 10 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 1, sendo que a placa de circuito compreender uma primeira placa de circuito, sendo que o instrumento cirúrgico compreende adicionalmente uma segunda placa de circuito, sendo que a primeira placa de circuito conduz corren- tes elétricas abaixo de uma amperagem limite, porém não acima da am- peragem limite, sendo que a segunda placa de circuito conduz correntes elétricas acima da amperagem limite, sendo que o instrumento cirúrgico compreende adicionalmente um transdutor configurado para converter energia elétrica em energia mecânica, e sendo que a segunda placa de circuito compreende um controlador configurado para controlar o trans- dutor.
[0645] Exemplo 11 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 1, sendo que a placa de circuito compreende trilhas elétricas impressas sobre o gabi- nete.
[0646] Exemplo 12 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 11, sendo que a placa de circuito compreende adicionalmente componentes de estado sólido montados na superfície sobre as trilhas elétricas.
[0647] Exemplo 13 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 1, sendo que a placa de circuito compreende trilhas elétricas integradas ao ga- binete, sendo que o gabinete foi corroído para expor ao menos parci- almente as trilhas elétricas.
[0648] Exemplo 14 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 1, sendo que a placa de circuito compreende um circuito flexível embutido no gabi- nete.
[0649] Exemplo 15 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 2 ou 14, que compreende adicionalmente uma segunda placa de circuito em comunicação com o circuito flexível, sendo que a segunda placa de circuito compreende uma placa de circuito laminada.
[0650] Exemplo 16 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 15, sendo que o circuito flexível conduz correntes elétricas abaixo de uma ampe- ragem limite, porém não acima da amperagem limite, e sendo que a placa de circuito laminada conduz correntes elétricas acima da ampera- gem limite.
[0651] Exemplo 17 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 ou 16, que compreende adicionalmente um cartucho de grampos que inclui grampos armazenados de modo re- movível em seu interior.
[0652] Exemplo 18 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 ou 17, sendo que a porta é compreendida de um material elastomérico.
[0653] Exemplo 19 - Instrumento cirúrgico que compreende um ga- binete da empunhadura, uma primeira placa de circuito integrada ao gabinete da empunhadura, e uma segunda placa de circuito em comu- nicação com a primeira placa de circuito. A primeira placa de circuito conduz correntes elétricas abaixo de uma amperagem limite, porém não acima da amperagem limite. A segunda placa de circuito conduz correntes elétricas acima da amperagem limite.
[0654] Exemplo 20 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 19, sendo que a primeira placa de circuito compreende um circuito flexível.
[0655] Exemplo 21 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 19 ou 20, sendo que o gabinete da empunhadura compreende uma fenda de car- tão definida no mesmo e sendo que a segunda placa de circuito com- preende um cartão retido de modo removível na fenda de cartão.
[0656] Exemplo 22 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 19, 20 ou 21, que compreende adicionalmente um motor elétrico, sendo que a segunda placa de circuito compreende um controlador de motor configurado para controlar o motor elétrico.
[0657] Exemplo 23 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 19, 20, 21 ou 22, que compreende adicionalmente um gerador de RF, sendo que a segunda placa de circuito compreende um controlador configurado para controlar o gerador de RF.
[0658] Exemplo 24 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 19, 20, 21 ou 22, que compreende adicionalmente um transdutor configurado para converter energia elétrica em energia mecânica, sendo que a segunda placa de circuito compreende um controlador configurado para controlar o transdutor.
[0659] Exemplo 25 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 19, 20, 21, 22, 23 ou 24, sendo que a primeira placa de circuito compreende trilhas elétricas impressas sobre o gabinete da empunhadura.
[0660] Exemplo 26 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 25 ou 26, sendo que a primeira placa de circuito compreende adicionalmente componentes de estado sólido montados na superfície sobre as trilhas elétricas.
[0661] Exemplo 27 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 25 ou 26, sendo que o gabinete da empunhadura foi corroído para expor ao me- nos parcialmente as trilhas elétricas.
[0662] Exemplo 28 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26 ou 27, que compreende adicionalmente uma porta definida no gabinete da empunhadura, sendo que a porta com- preende uma vedação, sendo que a vedação compreende uma aber- tura autovedante, sendo que a primeira placa de circuito compreende um contato elétrico, e sendo que a porta é configurada para possibilitar que uma sonda de comunicação seja inserida pela abertura autove- dante engatar o contato elétrico.
[0663] Exemplo 29 - Instrumento cirúrgico que compreende um gabi- nete da empunhadura. O gabinete da empunhadura compreende uma in- terface de rotação e uma interface elétrica definida na interface de rotação. O gabinete da empunhadura foi corroído para expor ao menos parcial- mente a interface elétrica. O instrumento cirúrgico compreende adicional- mente um eixo de acionamento montado de modo giratório no gabinete da empunhadura na interface de rotação. O eixo de acionamento compre- ende contatos elétricos engatados com a interface elétrica.
[0664] Exemplo 30 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 29, sendo que a interface elétrica compreende um circuito flexível. Conjunto de exemplos 5
[0665] Exemplo 1 - Empunhadura de instrumento cirúrgico que compreende um gabinete, um circuito de controle posicionado no ga- binete, um envoltório de botão, e um circuito flexível ao menos parcial- mente embutido no envoltório de botão. O circuito flexível está em co- municação elétrica com o circuito de controle.
[0666] Exemplo 2 - Empunhadura de instrumento cirúrgico do Exemplo 1, sendo que o envoltório de botão foi corroído para expor ao menos uma porção do circuito flexível.
[0667] Exemplo 3 - Empunhadura de instrumento cirúrgico dos Exemplos 1 ou 2, sendo que o envoltório de botão é moldado sobre ao menos uma porção do circuito flexível.
[0668] Exemplo 4 - Empunhadura de instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2 ou 3, sendo que o envoltório de botão e o gabinete com- preendem um conjunto.
[0669] Exemplo 5 - Empunhadura de instrumento cirúrgico dos Exem- plos 1, 2, 3, ou 4, sendo que o envoltório de botão é integralmente formado com o gabinete.
[0670] Exemplo 6 - Empunhadura de instrumento cirúrgico dos Exem- plos 1, 2, 3, 4 ou 5, sendo que o circuito flexível compreende um elemento de chave capacitiva.
[0671] Exemplo 7 - Empunhadura de instrumento cirúrgico do Exemplo 6, sendo que o envoltório de botão compreende uma superfície externa acessível por um usuário da empunhadura de instrumento cirúr- gico, sendo que o elemento de chave capacitiva é montado na superfície externa.
[0672] Exemplo 8 - Empunhadura de instrumento cirúrgico dos Exem- plos 1, 2, 3, 4 ou 5, sendo que o circuito flexível compreende um elemento de chave piezelétrico sensível à força.
[0673] Exemplo 9 - Empunhadura de instrumento cirúrgico do Exemplo 8, sendo que o envoltório de botão compreende uma superfície externa acessível por um usuário da empunhadura de instrumento cirúr- gico, sendo que o elemento de chave piezelétrico sensível à força é montado na superfície externa.
[0674] Exemplo 10 - Empunhadura de instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2, 3, 4 ou 5, sendo que o circuito flexível compreende um extensômetro.
[0675] Exemplo 11 - Empunhadura de instrumento cirúrgico do Exem- plo 10, sendo que o extensômetro está contido dentro do envoltório de botão.
[0676] Exemplo 12 - Empunhadura de instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2, 3, 4, ou 5, sendo que o envoltório de botão compreende uma seção maleável configurada para possibilitar que o envoltório de botão seja defletido de modo observável quando pressionado por um usuário da empunhadura de instrumento cirúrgico.
[0677] Exemplo 13 - Empunhadura de instrumento cirúrgico do Exemplo 12, sendo que o circuito flexível compreende uma chave em posição adjacente ao envoltório de botão de modo que o envoltório de botão entre em contato com a chave quando o envoltório de botão é defletido pelo usuário.
[0678] Exemplo 14 - Empunhadura de instrumento cirúrgico do Exemplo 12 ou 13, sendo que o envoltório de botão compreende uma junta viva.
[0679] Exemplo 15 - Empunhadura de instrumento cirúrgico dos Exemplos 12 ou 13, sendo que o envoltório de botão compreende um entalhe configurado para possibilitar que o envoltório de botão seja de- fletido de modo observável.
[0680] Exemplo 16 - Empunhadura de instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 ou 15, sendo que o envoltório de botão é construído de modo a resistir à deflexão obser- vável quando pressionado pelo usuário da empunhadura de instru- mento cirúrgico.
[0681] Exemplo 17 - Empunhadura de instrumento cirúrgico do Exemplo 16, sendo que o circuito de controle compreende um gerador de retroinformação tátil, e sendo que o circuito de controle atua o ge- rador de retroinformação tátil quando o envoltório de botão é pressio- nado.
[0682] Exemplo 18 - Empunhadura de instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 ou 17, sendo que o compartimento e o envoltório de botão são compreendidos do mesmo material.
[0683] Exemplo 19 - Empunhadura de instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 ou 17, sendo que o gabinete e o envoltório de botão são compreendidos de materiais diferentes.
[0684] Exemplo 20 - Instrumento cirúrgico que compreende um ga- binete, um circuito de controle posicionado no gabinete, um envoltório de botão, e um circuito de atuação formado com o envoltório de botão. O circuito de atuação está em comunicação elétrica com o circuito de controle.
[0685] Exemplo 21 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 20, sendo que o circuito de atuação é ao menos parcialmente embutido no envol- tório de botão.
[0686] Exemplo 22 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 20, sendo que o circuito de atuação é ao menos parcialmente fixado ao envoltório de botão.
[0687] Exemplo 23 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 20, sendo que o circuito de atuação é ao menos parcialmente impresso sobre o envoltório de botão.
[0688] Exemplo 24 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 20, 21, 22 ou 23, sendo que o circuito de atuação compreende trilhas elétricas e componentes de montagem de superfície conectados às trilhas elé- tricas.
[0689] Exemplo 25 - Instrumento cirúrgico que compreende um gabi- nete, um circuito de controle e uma parede de botão. O circuito de controle é ao menos parcialmente formado com o botão de parede.
[0690] Exemplo 26 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 25, sendo que o circuito de controle é ao menos parcialmente embutido no envol- tório de botão.
[0691] Exemplo 27 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 25, sendo que o circuito de controle é ao menos parcialmente fixado ao envoltório de botão.
[0692] Exemplo 28 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 25, sendo que o circuito de controle é ao menos parcialmente impresso sobre a parede de botão.
[0693] Exemplo 29 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 25, 26, 27 ou 28, sendo que o circuito de controle compreende trilhas elétricas e componentes de montagem de superfície conectados às trilhas elé- tricas. Conjunto de exemplos 6
[0694] Exemplo 1 - Instrumento cirúrgico que compreende um motor elétrico e um circuito de controle. O circuito de controle compreende uma pluralidade de portas lógicas e um multivibrador monoestável co- nectado a uma primeira dentre as portas lógicas. O circuito de controle é configurado para alterar uma taxa de ação de uma função do instru- mento cirúrgico por meio do controle da velocidade de rotação do motor elétrico com base em um parâmetro detectado.
[0695] Exemplo 2 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 1, sendo que a pluralidade de portas lógicas inclui ao menos uma dentre as seguin- tes; (1) uma porta E; (2) uma porta OU, e (3) uma porta inversora.
[0696] Exemplo 3 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1 ou 2, no qual o multivibrador monoestável compreende um multivibrador monoes- tável reativável.
[0697] Exemplo 4 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2 ou 3, sendo que a função do instrumento cirúrgico compreende uma articu- lação de um atuador de extremidade do instrumento cirúrgico.
[0698] Exemplo 5 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2, 3, ou 4, sendo que uma taxa de ação compreende uma velocidade de articu- lação de um atuador de extremidade na direção oposta a um eixo geo- métrico longitudinal de um eixo de acionamento do instrumento cirúr- gico.
[0699] Exemplo 6 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 5, sendo que a velocidade da articulação é reduzida conforme o atuador de extremi- dade passa através de uma zona definida em torno de um estado cen- tralizado de um eixo de acionamento do instrumento cirúrgico.
[0700] Exemplo 7 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5, ou 6, sendo que o parâmetro detectado compreende uma posição de- tectada de um atuador de extremidade em relação a um eixo geométrico longitudinal de um eixo de acionamento do atuador de extremidade.
[0701] Exemplo 8 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7, sendo que o parâmetro detectado compreende um estado de um dispositivo de chaveamento.
[0702] Exemplo 9 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, sendo que o circuito de controle compreende adicionalmente um contador assíncrono conectado ao multivibrador monoestável.
[0703] Exemplo 10 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 9, sendo que o contador assíncrono compreende um contador de ondulações.
[0704] Exemplo 11 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10, que compreende adicionalmente um dispositivo de detecção conectado ao multivibrador monoestável.
[0705] Exemplo 12 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou 11, que compreende adicionalmente um controlador de motor configurado para controlar a velocidade de rotação do motor elétrico.
[0706] Exemplo 13 - Instrumento cirúrgico compreendendo um cir- cuito flexível que compreende ao menos dois condutores. O circuito flexível é configurado para transferir energia elétrica dentro do circuito flexível, transmitir um sinal dentro do circuito flexível, e fornecer uma função secundária.
[0707] Exemplo 14 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 13, sendo que o circuito flexível compreende um circuito flexível multicamada.
[0708] Exemplo 15 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 12 ou 13, sendo que ao menos dois condutores compreendem um par trançado de condutores que se sobrepõem em intervalos regulares.
[0709] Exemplo 16 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 15, no qual o par trançado de condutores é configurado para mitigar a interferência de um campo eletromagnético vindo de uma fonte externa.
[0710] Exemplo 17 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 13, 14, 15 ou 16, sendo que ao menos dois condutores compreendem uma primeira e uma segunda pluralidades de condutores.
[0711] Exemplo 18 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 17, sendo que o circuito flexível compreende adicionalmente uma blindagem ele- tromagnética que circunda a primeira e a segunda pluralidades de con- dutores.
[0712] Exemplo 19 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 13, 14, 15, 16, 17 ou 18, sendo que a função secundária compreende blinda- gem eletromagnética.
[0713] Exemplo 20 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 13, 14, 15, 16, 17 ou 18, sendo que a função secundária compreende proteção contra curtos-circuitos.
[0714] Exemplo 21 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 13, 14, 15, 16, 17 ou 18, sendo que a função secundária compreende detec- ção de contaminação. Conjunto de exemplos 7
[0715] Exemplo 1 - Instrumento cirúrgico que compreende um sis- tema de acionamento e um circuito de controle. O sistema de aciona- mento compreende um motor elétrico. O circuito de controle compreende um sensor acústico. O circuito de controle é configurado para utilizar um parâmetro do sistema de acionamento medido pelo sensor acústico para controlar uma velocidade do motor elétrico.
[0716] Exemplo 2 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 1, sendo que o sistema de acionamento compreende adicionalmente uma caixa de engrenagem e um trem de acionamento.
[0717] Exemplo 3 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 1 ou 2, sendo que o circuito de controle compreende adicionalmente ao menos um den- tre os seguintes: (1) um circuito de transformada rápida de Fourier (2) um algoritmo de transformada rápida de Fourier executável por um processa- dor do circuito de controle.
[0718] Exemplo 4 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2 ou 3, sendo que o circuito de controle é adicionalmente configurado para de- terminar uma degradação do sistema de acionamento.
[0719] Exemplo 5 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 4, sendo que o circuito de controle é adicionalmente configurado para ajustar um al- goritmo de controle do motor em resposta à degradação determinada do sistema de acionamento.
[0720] Exemplo 6 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 5, sendo que o algoritmo de controle do motor, quando executado pelo instrumento cirúrgico, é configurado para ajustar ao menos um dentre os seguintes; (1) a velocidade do motor elétrico (2) um sinal de comando de veloci- dade do motor fornecido por um controlador de motor do instrumento cirúrgico (3) uma tensão aplicada ao motor elétrico (4) um ciclo de tra- balho de modulação por largura de pulso e (5) um limite de corrente de um controlador de motor do instrumento cirúrgico.
[0721] Exemplo 7 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5, ou 6, sendo que o circuito de controle é adicionalmente configurado para fornecer uma indicação de uma falha iminente do instrumento ci- rúrgico.
[0722] Exemplo 8 - Instrumento cirúrgico que compreende um sis- tema de acionamento e um circuito de controle. O sistema de aciona- mento compreende um motor elétrico. O circuito de controle compreende um sensor acústico. O circuito de controle é configurado para utilizar um parâmetro do sistema de acionamento medido pelo sensor acústico para controlar um torque aplicado pelo motor elétrico.
[0723] Exemplo 9 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 8, sendo que o sistema de acionamento compreende adicionalmente uma caixa de engrenagem e um trem de acionamento.
[0724] Exemplo 10 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 8 ou 9, sendo que o circuito de controle compreende adicionalmente um circuito de transformada rápida de Fourier.
[0725] Exemplo 11 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 8, 9 ou 10, sendo que o circuito de controle é adicionalmente configurado para determinar uma degradação do sistema de acionamento.
[0726] Exemplo 12 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 11, sendo que o circuito de controle é adicionalmente configurado para ajustar um algo- ritmo de controle do motor em resposta à degradação determinada do sis- tema de acionamento.
[0727] Exemplo 13 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 12, sendo que o algoritmo de controle do motor, quando executado pelo instru- mento cirúrgico, é configurado para ajustar ao menos um dentre os seguintes; (1) a velocidade do motor elétrico (2) um sinal de comando de velocidade do motor fornecido por um controlador de motor do ins- trumento cirúrgico (3) uma tensão aplicada ao motor elétrico (4) um ciclo de trabalho de modulação por largura de pulso e (5) um limite de corrente de um controlador de motor do instrumento cirúrgico.
[0728] Exemplo 14 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 8, 9, 10, 11, 12, ou 13, sendo que o circuito de controle é adicionalmente confi- gurado para fornecer uma indicação de uma falha iminente do instru- mento cirúrgico.
[0729] Exemplo 15 - Sistema cirúrgico que compreende um instru- mento cirúrgico e um sistema de controlador cirúrgico central. O instru- mento cirúrgico compreende um sistema de acionamento e um circuito de controle. O sistema de acionamento compreende um motor elétrico. O cir- cuito de controle compreende um dispositivo de detecção. O circuito de controle é configurado para utilizar um parâmetro do sistema de aciona- mento detectado pelo dispositivo de detecção para controlar uma veloci- dade do motor elétrico. O sistema do controlador cirúrgico central está em comunicação com o instrumento cirúrgico. O sistema do controlador cirúr- gico central é configurado para fornecer um segundo parâmetro ao circuito de controle. O circuito de controle é adicionalmente configurado para utili- zar o segundo parâmetro para modificar uma operação do instrumento ci- rúrgico.
[0730] Exemplo 16 - Sistema cirúrgico do Exemplo 15, sendo que o dispositivo de detecção compreender ao menos um dentre os seguin- tes; (1) um sensor acústico, um sensor de vibração (2), (3) e um ace- lerômetro.
[0731] Exemplo 17 - Sistema cirúrgico dos Exemplos 15 ou 16, sendo que o circuito de controle compreende adicionalmente um circuito de transformada rápida de Fourier.
[0732] Exemplo 18 - Sistema cirúrgico dos Exemplos 15, 16, ou 17, sendo que o segundo parâmetro compreende a presença de uma linha de grampeamento anterior no tecido do paciente.
[0733] Exemplo 19 - Sistema cirúrgico dos Exemplos 15, 16 ou 17, sendo que o segundo parâmetro compreende a presença de uma banda gástrica no tecido do paciente.
[0734] Exemplo 20 - Sistema cirúrgico dos Exemplos 15, 16 ou 17, sendo que o segundo parâmetro compreende a presença de tecido cica- trizado de um procedimento cirúrgico anterior.
[0735] Exemplo 21 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 15, 16, 17, 18, 19, ou 20, sendo que o sistema de controlador cirúrgico central é adi- cionalmente configurado para prever uma falha do instrumento cirúrgico.
[0736] Exemplo 22 - Sistema cirúrgico dos Exemplos 15, 16, 17, 18, 19 ou 20, sendo que o sistema de controlador cirúrgico central é adicional- mente configurado para fornecer uma notificação de uma falha prevista do instrumento cirúrgico.
[0737] Exemplo 23 - Sistema cirúrgico dos Exemplos 15, 16, 17, 18, 19, ou 20, sendo que o sistema de controlador cirúrgico central é adicio- nalmente configurado para comunicar uma falha prevista do instrumento cirúrgico ao instrumento cirúrgico. Conjunto de exemplos 8
[0738] Exemplo 1 - Instrumento cirúrgico que compreende um corpo, um eixo de acionamento e um circuito de controle que compre- ende pelo menos um dispositivo de detecção. O circuito de controle é configurado para determinar a presença de outro instrumento cirúrgico adjacente ao instrumento cirúrgico em um ambiente de um procedi- mento cirúrgico.
[0739] Exemplo 2 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 1, sendo que o instrumento cirúrgico compreende um instrumento cirúrgico monopolar.
[0740] Exemplo 3 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1 ou 2, sendo que o ao menos um dispositivo de detecção compreende um dispositivo de detecção passiva.
[0741] Exemplo 4 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 3, sendo que o dispositivo de detecção passiva é configurado para ser ativado por um campo magnético associado ao outro instrumento cirúrgico.
[0742] Exemplo 5 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 3 ou 4, sendo que o dispositivo de detecção passiva é configurado para ser ativado por um campo elétrico associado ao outro instrumento cirúrgico.
[0743] Exemplo 6 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 2, sendo que o ao menos um dispositivo de detecção compreende um sensor de continui- dade e é posicionado sobre ao menos um dentre os seguintes; (1) um corpo do instrumento cirúrgico monopolar e (2) um eixo de acionamento do instrumento cirúrgico monopolar.
[0744] Exemplo 7 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5, ou 6, sendo que o ao menos um dispositivo de detecção compre- ende um sensor de proximidade configurado para detectar a presença do outro instrumento cirúrgico dentro do ambiente do procedimento ci- rúrgico.
[0745] Exemplo 8 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 7, sendo que o sensor de proximidade compreende um dentre os seguintes; (1) um sensor de proximidade indutivo e (2) um sensor de proximidade capaci- tivo.
[0746] Exemplo 9 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, sendo que o ao menos um dispositivo de detecção compreende uma grade de detecção elétrica.
[0747] Exemplo 10 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9, sendo que o circuito de controle é adicionalmente confi- gurado para determinar a continuidade elétrica dentro do instrumento cirúrgico.
[0748] Exemplo 11 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10, sendo que o circuito de controle é adicionalmente configurado para determinar a continuidade elétrica dentro de um cir- cuito elétrico configurado para transportar energia eletrocirúrgica.
[0749] Exemplo 12 - Instrumento cirúrgico que compreende um trans- missor, um receptor e um circuito de controle. O transmissor é configurado para transmitir um sinal. O receptor é configurado para receber um sinal refletido associado ao sinal transmitido. Um circuito de controle configu- rado para determinar uma proximidade de outro instrumento cirúrgico ao instrumento cirúrgico com base no sinal refletido.
[0750] Exemplo 13 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 12, sendo que o transmissor compreende um transmissor magnético.
[0751] Exemplo 14 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 12 ou 13, sendo que o transmissor é adicionalmente configurado para gerar pulsos liga/desliga sequenciados aleatórios.
[0752] Exemplo 15 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 12, 13 ou 14, sendo que ao menos um dentre os seguintes forma uma parte de um circuito flexível; (1) o transmissor e (2) o receptor.
[0753] Exemplo 16 - Instrumento cirúrgico que compreende um transmissor e um transdutor. O transmissor é configurado para transmitir um sinal. O transdutor é configurado para detectar um campo magnético primário associado ao transmissor. O instrumento cirúrgico compreende adicionalmente meios para determinar uma proximidade de um outro instrumento cirúrgico ao instrumento cirúrgico com base em uma condi- ção do campo magnético primário.
[0754] Exemplo 17 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 16, sendo que o transmissor compreende um transmissor magnético.
[0755] Exemplo 18 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 16 ou 17, sendo que o transdutor compreende um sensor de efeito Hall.
[0756] Exemplo 19 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 16, 17 ou 18, sendo que a condição compreende uma dentre as seguintes; (1) uma condição não afetada que é indicativa de não haver nenhum ob- jeto compreendendo metal adjacente ao instrumento cirúrgico e (2) uma condição afetada que é indicativa de haver um objeto compreen- dendo metal adjacente ao instrumento cirúrgico.
[0757] Exemplo 20 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 19, sendo que o objeto compreende o outro instrumento cirúrgico. Conjunto de exemplos 9
[0758] Exemplo 1 - Instrumento cirúrgico que compreende um eixo de acionamento, uma matriz sensora posicionada dentro do eixo de aciona- mento e um circuito de detecção eletricamente acoplado à matriz sensora. O circuito de detecção é configurado para determinar quando um fluido proveniente de um ambiente externo ao eixo de acionamento está pre- sente dentro do eixo de acionamento.
[0759] Exemplo 2 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 1, sendo que a matriz sensora forma uma parte do circuito flexível.
[0760] Exemplo 3 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 1 ou 2, sendo que a matriz sensora compreende primeiro e segundo dispositivos de detecção.
[0761] Exemplo 4 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 3, sendo que o primeiro e o segundo dispositivos de detecção compreendem eletrodos eletricamente condutivos.
[0762] Exemplo 5 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 3, sendo que a matriz sensora compreende adicionalmente terceiro e quarto dispositivos de detecção.
[0763] Exemplo 6 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 3, que com- preende adicionalmente um material eletricamente isolante posicio- nado entre o primeiro e o segundo dispositivos de detecção.
[0764] Exemplo 7 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 6, sendo que o material eletricamente isolante forma uma parte de um circuito flexível.
[0765] Exemplo 8 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7, que compreende adicionalmente um material de absorção posicionado dentro do eixo de acionamento.
[0766] Exemplo 9 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 8, sendo que o material de absorção compreende um anel de material de absorção que é concêntrico com o eixo de acionamento.
[0767] Exemplo 10 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, ou 9, que compreende adicionalmente um circuito elétrico co- nectado eletricamente à matriz sensora, sendo que o circuito elétrico é configurado para determinar se uma quantidade do fluido dentro do eixo de acionamento é maior do que uma quantidade limite.
[0768] Exemplo 11 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 10, sendo que o circuito elétrico compreende ao menos um comparador.
[0769] Exemplo 12 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 10, sendo que o circuito elétrico compreende uma pluralidade de comparadores.
[0770] Exemplo 13 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 ou 12, que compreende adicionalmente um circuito de controle acoplável ao circuito de detecção, sendo que o circuito de controle é configurado para ajustar uma operação do instrumento cirúrgico com base em um sinal do circuito de detecção.
[0771] Exemplo 14 - Instrumento cirúrgico que compreende um dispo- sitivo de detecção e um circuito de controle. O dispositivo de detecção é configurado para detectar uma pressão atmosférica. O circuito de controle é configurado para determinar uma altitude do instrumento cirúrgico com base na pressão atmosférica detectada. O circuito de controle é adicional- mente configurado para ajustar ao menos um dos seguintes com base na pressão atmosférica detectada; (1) um limite usado pelo circuito de con- trole e (2) um parâmetro de controle do instrumento cirúrgico.
[0772] Exemplo 15 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 14, sendo que o limite compreende ao menos um dentre os seguintes: (1) um limite de temperatura (2) e um limite de energia.
[0773] Exemplo 16 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 14 ou 15, sendo que o parâmetro de controle compreende uma velocidade do motor.
[0774] Exemplo 17 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 14, 15 ou 16, sendo que o circuito de controle é configurado adicionalmente para determinar um fator de redução de potência com base na pressão at- mosférica detectada.
[0775] Exemplo 18 - Instrumento cirúrgico que compreende um conjunto de empunhadura, ao menos um dispositivo de detecção e um circuito de controle. O conjunto de empunhadura compreende um ga- binete. O pelo menos um dispositivo de detecção é posicionado no in- terior do gabinete e é configurado para medir uma temperatura. O cir- cuito de controle é configurado para determinar se ao menos um dentre os seguintes está operando em uma zona de perigo com base na tem- peratura medida; (1) um componente elétrico do instrumento cirúrgico e (2) um subconjunto do instrumento cirúrgico.
[0776] Exemplo 19 - Instrumento cirúrgico do Exemplo 18, sendo que o ao menos um dispositivo de detecção forma uma parte de um circuito flexível.
[0777] Exemplo 20 - Instrumento cirúrgico dos Exemplos 18 ou 19, sendo que o circuito de controle é configurado adicionalmente para ajustar uma operação do instrumento cirúrgico com base na tempera- tura medida.
[0778] Os sistemas de instrumento cirúrgico aqui descritos são aci- onados por um motor elétrico; entretanto, os sistemas de instrumento cirúrgico aqui descritos podem ser induzidos de qualquer maneira ade- quada. Em certos casos, os motores revelados no presente documento podem compreender uma porção ou porções de um sistema robotica- mente controlado. O Pedido de Patente US n° de série 13/118.241, inti- tulado SURGICAL STAPLING INSTRUMENTS WITH ROTATABLE STAPLE DEPLOYMENT ARRANGEMENTS, agora Patente US n°
9.072.535, por exemplo, revela vários exemplos de um sistema de ins- trumento cirúrgico robótico em mais detalhes, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.
[0779] Os sistemas de instrumento cirúrgico aqui descritos podem ser usados em conexão com a implantação e a deformação de grampos. Vá- rias modalidades são previstas, as quais implantam prendedores além de grampos, como garras ou tachas, por exemplo. Além disso, várias moda- lidades são contempladas, as quais utilizam quaisquer meios adequados para selar o tecido. Por exemplo, um atuador de extremidade, de acordo com várias modalidades, pode compreender eletrodos configurados para aquecer e vedar o tecido. Da mesma forma, por exemplo, um atuador de extremidade de acordo com certas modalidades, pode aplicar energia vi- bracional para selar o tecido. Além disso, são previstas várias modalidades que utilizam um meio de corte adequado para cortar o tecido.
[0780] A totalidade das descrições de: - Pedido de Patente US n° de série 11/013.924, intitulado TROCAR SEAL ASSEMBLY, agora Patente US n° 7.371.227; - Pedido de Patente US n° de série 11/162.991, intitulado ELECTROACTIVE POLYMER-BASED ARTICULATION MECHANISM FOR GRASPER, agora Patente US n° 7.862.579; - Pedido de Patente US n° de série 12/364.256, intitulado SUR- GICAL DISSECTOR, agora, publicação de Pedido de Patente US n°
2010/0198248; - Pedido de Patente US n° de série 13/536.386, intitulado EMPTY CLIP CARTRIDGE LOCKOUT, agora Patente US n°
9.282.974; - Pedido de Patente US n° de série 13/832.786, intitulado CIR-
CULAR NEEDLE APPLIER WITH OFFSET NEEDLE AND CARRIER TRACKS, agora Patente US n° 9.398.905; - Pedido de Patente US n° de série 12/592.174, intitulado APPARATUS AND METHOD FOR MINIMALLY INVASIVE SUTU- RING, agora Patente US n° 8.123.764; - Pedido de Patente US n° de série 12/482.049, intitulado ENDOSCOPIC STITCHING DEVICES, agora Patente US n° 8.628.545; - Pedido de Patente US n° de série 13/118.241, intitulado "SURGICAL STAPLING INSTRUMENTS WITH ROTATABLE STAPLE DEPLOYMENT ARRANGEMENTS", agora Patente US n° 9.072.535; - Pedido de Patente US n° de série 11/343.803, intitulado "SURGICAL INSTRUMENT HAVING RECORDING CAPABILITIES", agora Patente US n° 7.845.537; - Pedido de Patente US n° de série 14/200.111, intitulado CON- TROL SYSTEMS FOR SURGICAL INSTRUMENTS, agora Patente US n°
9.629.629; - Pedido de Patente US n° de série 14/248.590, intitulado MO-
TOR DRIVEN SURGICAL INSTRUMENTS WITH LOCKABLE DUAL DRIVE SHAFTS, agora Patente US n° 9.826.976; - Pedido de Patente US n° de série 14/813.242, intitulado
SURGICAL INSTRUMENT COMPRISING SYSTEMS FOR ASSURING THE PROPER SEQUENTIAL OPERATION OF THE SURGICAL INS- TRUMENT, agora publicação de Pedido de Patente US n° 2017/0027571;
- Pedido de Patente US n° de série 14/248.587, intitulado PO- WERED SURGICAL STAPLER, agora Patente US n° 9.867.612; - Pedido de Patente US n° de série 12/945.748, intitulado SUR- GICAL TOOL WITH A TWO DEGREE OF FREEDOM WRIST, agora Pa- tente US n° 8.852.174; - Pedido de Patente US n° de série 13/297.158, intitulado ME- THOD FOR PASSIVELY DECOUPLING TORQUE APPLIED BY A RE- MOTE ACTUATOR INTO AN INDEPENDENTLY ROTATING MEMBER, agora Patente US n° 9.095.362; - Pedido Internacional n° PCT/US2015/023636, intitulado SURGICAL INSTRUMENT WITH SHIFTABLE TRANSMISSION, agora Publicação de Patente Internacional n° WO 2015/153642 A1; - Pedido Internacional n° PCT/US2015/051837, intitulado HAN- DHELD ELECTROMECHANICAL SURGICAL SYSTEM, agora Publica- ção de Patente Internacional n° WO 2016/057225 A1; - Pedido de Patente US n° de série 14/657.876, intitulado SUR-
GICAL GENERATOR FOR ULTRASONIC AND ELECTROSURGICAL DEVICES, publicação de Pedido de Patente US n° 2015/0182277; - Pedido de Patente US n° de série 15/382.515, intitulado MO-
DULAR BATTERY POWERED HANDHELD SURGICAL INSTRUMENT AND METHODS THEREFOR, publicação de Pedido de Patente US n° 2017/0202605; - Pedido de Patente US n° de série 14/683.358, intitulado SUR- GICAL GENERATOR SYSTEMS AND RELATED METHODS, Patente US n° 10.117.702; - Pedido de Patente US n° de série 14/149.294, intitulado HAR- VESTING ENERGY FROM A SURGICAL GENERATOR, Patente US n°
9.795.436; - Pedido de Patente US n° de série 15/265.293, intitulado
TECHNIQUES FOR CIRCUIT TOPOLOGIES FOR COMBINED GENE- RATOR, publicação de Pedido de Patente US n° 2017/0086910; e - Pedido de Patente US n° de série 15/265.279, intitulado TECHNIQUES FOR OPERATING GENERATOR FOR DIGITALLY GE- NERATING ELECTRICAL SIGNAL WAVEFORMS AND SURGICAL INS- TRUMENTS, publicação de Pedido de Patente US n° de série 2017/0086914 estão aqui incorporadas a título de referência.
[0781] Embora vários dispositivos tenham sido aqui descritos em conexão com determinadas modalidades, modificações e variações dessas modalidades podem ser implementadas. Os recursos, estrutu- ras ou características específicas podem ser combinados de qualquer maneira adequada em uma ou mais modalidades. Portanto, os recur- sos, estruturas ou características específicas ilustrados ou descritos em conjunto com uma modalidade podem ser combinados, no todo ou em parte, com as estruturas dos recursos ou das características de uma ou mais outras modalidades, sem limitação. Além disso, onde forem reve- lados materiais para determinados componentes, outros materiais po- dem ser usados. Além disso, de acordo com várias modalidades, um único componente pode ser substituído por múltiplos componentes e múltiplos componentes podem ser substituídos por um único compo- nente, para executar uma ou mais funções determinadas. A descrição mencionada anteriormente e as reivindicações seguintes são destina- das a abranger todas essas modificações e variações.
[0782] Os dispositivos aqui revelados podem ser projetados para serem descartados após um único uso, ou podem ser projetados para serem usados múltiplas vezes. Em qualquer um dos casos, entretanto, um dispositivo pode ser recondicionado para reuso após ao menos um uso. O recondicionamento pode incluir qualquer combinação das etapas incluindo, mas não se limitando a, a desmontagem do dispositivo se- guida de limpeza ou substituição de peças específicas do dispositivo e remontagem subsequente do dispositivo. Em particular, uma instalação de recondicionamento e/ou equipe cirúrgica pode desmontar um dispo- sitivo e, após a limpeza e/ou substituição de partes particulares do dis- positivo, o dispositivo pode ser remontado para uso subsequente. Os versados na técnica entenderão que o recondicionamento de um dispo- sitivo pode usar uma variedade de técnicas para desmontar, lim- par/substituir e remontar. O uso dessas técnicas, bem como o disposi- tivo recondicionado resultante, estão todos no escopo do presente pe- dido.
[0783] Os dispositivos revelados aqui podem ser processados antes da cirurgia. Primeiro, um instrumento novo ou usado pode ser obtido e, se necessário, limpo. O instrumento pode ser, então, esterilizado. Em uma técnica de esterilização, o instrumento é disposto em um recipiente fe- chado e vedado, como uma bolsa plástica ou de TYVEK. O recipiente e o instrumento podem, então, ser colocados em um campo de radiação que possa penetrar no recipiente, como radiação gama, raios X e/ou elétrons de alta energia. A radiação pode exterminar as bactérias no instrumento e no recipiente. O instrumento esterilizado pode, então, ser armazenado em um recipiente estéril. O recipiente vedado pode manter o instrumento es- téril até que seja aberto na instalação médica. Um dispositivo pode tam- bém ser esterilizado com o uso de qualquer outra técnica conhecida, in- cluindo, mas não se limitando a, radiação beta, radiação gama, óxido de etileno, peróxido de plasma e/ou vapor d´água.
[0784] Embora esta invenção tenha sido descrita como tendo de- signs exemplificadores, a presente invenção pode ser adicionalmente modificada dentro do espírito e do escopo da descrição. Pretende-se, portanto, que este pedido cubra quaisquer variações, usos ou adapta- ções da invenção com o uso de seus princípios gerais.
[0785] Qualquer patente, publicação ou outro material de descri-
ção, no todo ou em parte, que se diz ser incorporado à presente inven- ção a título de referência, é incorporado à presente invenção somente até o ponto em que os materiais incorporados não entrem em conflito com definições, declarações ou outro material de descrição existentes apresentados nesta descrição.
Desse modo, e na medida do necessá- rio, a descrição como explicitamente aqui apresentada substitui qual- quer material conflitante incorporado à presente invenção a título de referência.
Qualquer material, ou porção do mesmo, tido como aqui incorporado a título de referência, mas que entre em conflito com as definições, declarações, ou outros materiais de descrição existentes aqui apresentados estará aqui incorporado apenas até o ponto em que não haja conflito entre o material incorporado e o material de descrição existente.
Claims (23)
1. Instrumento cirúrgico, caracterizado por compreender: um sistema de acionamento que compreende um motor elé- trico; e um circuito de controle que compreende um sensor acús- tico, em que o circuito de controle é configurado para utilizar um parâ- metro do sistema de acionamento medido pelo sensor acústico para controlar uma velocidade do motor elétrico.
2. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o sistema de acionamento compreender adicional- mente uma caixa de engrenagem e um trem de acionamento.
3. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, ca- racterizado por o circuito de controle compreender adicionalmente um den- tre os seguintes: um circuito de transformada rápida de Fourier; e um algoritmo de transformada rápida de Fourier executável por um processador do circuito de controle.
4. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o circuito de controle ser adicionalmente configurado para determinar uma degradação do sistema de acionamento.
5. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o circuito de controle ser adicionalmente configurado para ajustar um algoritmo de controle do motor em resposta à degrada- ção determinada do sistema de acionamento.
6. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 5, ca- racterizado por o algoritmo de controle do motor, quando executado pelo instrumento cirúrgico, ser configurado para ajustar ao menos um dentre os seguintes: a velocidade do motor elétrico; um sinal de comando de velocidade do motor fornecido por um controlador do instrumento cirúrgico; uma tensão aplicada ao motor elétrico; um ciclo de trabalho de modulação por largura de pulso; e um limite de corrente de um controlador de motor do instru- mento cirúrgico.
7. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o circuito de controle ser adicionalmente configurado para fornecer uma indicação de uma falha iminente do instrumento ci- rúrgico.
8. Instrumento cirúrgico, caracterizado por compreender: um sistema de acionamento que compreende um motor elé- trico; e um circuito de controle que compreende um sensor acústico, em que o circuito de controle é configurado para utilizar um parâmetro do sistema de acionamento medido pelo sensor acústico para controlar um torque aplicado pelo motor elétrico.
9. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o sistema de acionamento compreender adicional- mente uma caixa de engrenagem e um trem de acionamento.
10. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o circuito de controle compreender adicionalmente um circuito de transformada rápida de Fourier.
11. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 8, ca- racterizado por o circuito de controle ser adicionalmente configurado para determinar uma degradação do sistema de acionamento.
12. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o circuito de controle ser adicionalmente configurado para ajustar um algoritmo de controle do motor em resposta à degrada- ção determinada do sistema de acionamento.
13. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 12,
caracterizado por o algoritmo de controle do motor, quando executado pelo instrumento cirúrgico, ser configurado para ajustar ao menos um dentre os seguintes: a velocidade do motor elétrico; um sinal de comando de velocidade do motor fornecido por um controlador do instrumento cirúrgico; uma tensão aplicada ao motor elétrico; um ciclo de trabalho de modulação por largura de pulso; e um limite de corrente de um controlador de motor do instru- mento cirúrgico.
14. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 8, ca- racterizado por o circuito de controle ser adicionalmente configurado para fornecer uma indicação de uma falha iminente do instrumento cirúrgico.
15. Sistema cirúrgico caracterizado por compreender: um instrumento cirúrgico, que compreende: um sistema de acionamento que compreende um motor elé- trico; e um circuito de controle, que compreende um dispositivo de detecção, em que o circuito de controle é configurado para utilizar um parâmetro do sistema de acionamento detectado pelo dispositivo de detecção para controlar uma velocidade do motor elétrico; e um sistema de controlador cirúrgico central em comunica- ção com o instrumento cirúrgico, em que o sistema de controlador ci- rúrgico central é configurado para fornecer um segundo parâmetro ao circuito de controle, em que o circuito de controle é adicionalmente configurado para utilizar o segundo parâmetro para modificar uma ope- ração do instrumento cirúrgico.
16. Sistema cirúrgico, de acordo com a reivindicação 15, ca- racterizado por o dispositivo de detecção compreender ao menos um den- tre os seguintes:
um sensor acústico; um sensor de vibração; e um acelerômetro.
17. Sistema cirúrgico, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por o circuito de controle compreender adicionalmente um circuito de transformada rápida de Fourier.
18. Sistema cirúrgico, de acordo com a reivindicação 15, ca- racterizado por o segundo parâmetro compreender a presença de uma linha de grampeamento anterior no tecido do paciente.
19. Sistema cirúrgico, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por o segundo parâmetro compreender a presença de uma banda gástrica no tecido do paciente.
20. Sistema cirúrgico, de acordo com a reivindicação 15, ca- racterizado por o segundo parâmetro compreender a presença de tecido cicatrizado de um procedimento cirúrgico anterior.
21. Sistema cirúrgico, de acordo com a reivindicação 15, ca- racterizado por o sistema de controlador cirúrgico central ser adicional- mente configurado para prever uma falha do instrumento cirúrgico.
22. Sistema cirúrgico, de acordo com a reivindicação 15, ca- racterizado por o sistema de controlador cirúrgico central ser adicional- mente configurado para fornecer uma notificação de uma falha prevista do instrumento cirúrgico.
23. Sistema cirúrgico, de acordo com a reivindicação 15, ca- racterizado por o sistema de controlador cirúrgico central ser adicional- mente configurado para comunicar uma falha prevista do instrumento ci- rúrgico ao instrumento cirúrgico.
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